10 đề thi thử tốt nghiệp THPT Quốc gia năm 2021 môn Vật Lí có lời giải chi tiết (đề số 5)

Đặt một điện áp u=Ucan2cos(120pit) V vào hai đầu mạch điện gồm điện trở thuần

38/40

Đặt một điện áp u=U2cos120πt V 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

+ 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=75ZL=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.

  • Đáp án B