35 đề minh họa THPT Quốc gia môn Vật lí năm 2022 có lời giải (Đề 4)

Đặt hiệu điện thế xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp

37/40

Đặt hiệu điện thế xoay chiều u=U0cos100πt+φ Vvào hai đầu đoạn mạch nối tiếp theo thứ tự gồm R1,R2 và cuộn thuần cảm có độ tự cảm L thay đổi được. Biết R1=300 Ω. R2=100 Ω. Điều chỉnh L cho đến khi hiệu điện thế tức thời giữa hai đầu đoạn mạch chứa R2 và L lệch pha cực đại so với hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch. Giá trị của độ tự cảm lúc đó là

2π H.

3πH.

3π H.

2π H.

Giải thích

+ Ta có: tanφR2L−φ=tanφR2L−tanφ1+tanφR2Ltanφ=ZLR2−ZLR1+R21+ZLR2.ZLR1+R2⇒tanφR2L−φ=ZL.R1R1+R2R2+ZL2=R1ZL+R1+R2R2ZL+ Để φR2L−φ=max⇒tanφR2L−φ=max⇒ZL+R1+R2R2ZL=min+ Theo bất đẳng thức cô-si, ta có: ZL+R1+R2R2ZL≥2R1+R2R2+ Dấu “=” xảy ra khi: ZL=R1+R2R2ZL⇒ZL=R1+R2R2=200Ω ⇒L=2π(H)=> Chọn đáp án D