Đề thi THPT Quốc gia môn Vật lý năm 2022 chọn lọc, có lời giải (Đề số 14)

Đặt một điện áp u= U căn 2 cos (120 pi t) V vào hai đầu mạch điện gồm

38/40

Đặt một điện áp u=U2cos120πtV vào hai đầu mạch điện gồm điện trở thuần R = 125 Ω, cuộn dây và tụ điện có điện dung thay đổi được măc nối tiếp như hình vẽ. Điều chỉnh điện dung C của tụ, chọn r, L sao cho khi lần lượt mắc vôn kế lí tưởng vào các điểm A, M; M, N; N, B thì vôn kế lần lượt chỉ các gía trị UAM, UMN, UNB thỏa mãn biểu thức: 2UAM = 2UMN = UNB = U. Để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại thì phải điều chỉnh điện dung của tụ điện đến giá trị gần nhất với giá trị nào?

3,8 μF

5,5 μF

6,3 μF

4,5 μF

Giải thích

Đáp án B

Từ giả thuyết bài toán ta có :

UAM=UMNUNB=2UAMUNB=U⇒R2=r2+ZL2ZC2=4R2ZC2=R+r2+ZL−ZC2⇒ZL=1252−r2ZC=250Ω2502=125+r2+1252−r2−2502⇒r=75ΩZL=100Ω

+ Điện dụng của mạch khi điện áp hiệu dụng trên  tụ điện là cực đại

ZCo=R+r2+ZL2ZL=500Ω → C ≈ 5,3 μF.