30 đề thi THPT Quốc gia môn Vật lí năm 2022 có lời giải (Đề 22)

Đặt điện áp xoay chiều u = 200cos(100pi.t + pi/4) V vào hai đầu đoạn mạch

25/40

Đặt điện áp xoay chiều u=200cos100πt+π4V vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L thay đổi được, điện trở R và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp theo thứ tự. Điều chỉnh L thì thấy điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm đạt cực đại bằng 2002V. Khi đó biểu thức  điện áp giữa hai đầu tụ điện là

uC=300cos100πt−π12V

uC=1002cos(100πt)V

uC=300cos100πt−5π12V

uC=1002cos100πt−π2V

Giải thích

Phương pháp: 

Hệ quả khi L thay đổi để ULmax:U→⊥URC¯UCULmax=ULmax2−U2

Cách giải: 
Khi L thay đổi để ULmax, ta có: 

UCULmax=ULmax2−U2⇒UC=ULmax2−U2ULmax=20022−100222002=3002(V)⇒U0C=UC2=300(V)

Lại có:

φC<φRC⇒φC<−π4⇒φC=−5π12(rad)

Mà φC<φRC⇒φC<−π4⇒φC=−5π12(rad)

⇒uC=300cos100πt−5π12(V)

Chọn C