35 đề minh họa THPT Quốc gia môn Vật lí năm 2022 có lời giải (Đề 1)

Đoạn mạch xoay chiều gồm R, L, C mắc nối tiếp, cuộn dây thuần cảm

40/40

Đoạn mạch xoay chiều gồm R, L, C mắc nối tiếp, cuộn dây thuần cảm. Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện thế xoay chiều u=2202cosωtV với ωcó thể thay đổi được. Khi ω=ω1=100π rad/s thì cường độ dòng điện trong mạch sớm pha π/6 so với hiệu điện thế hai đầu mạch và có giá trị hiệu dụng là 1A. Khi ω=ω2=3ω1 thì dòng điện trong mạch có giá trị hiệu dụng là 1A. Hệ số tự cảm của cuộn dây là

2/πH.

0,5/πH.

1/πH.

1,5/πH.

Giải thích

Từ đề bài, ta thấy rằng ω1và 3ω1 là hai giá trị của tần số góc cho cùng cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch →ω1.3ω1=ω02→ω1=ω03.

Với ω0 là giá trị tần số để mạch xảy ra cộng hưởng →ZL0=ZC0,ta chọn ZL0=ZC0=1, R = n

Khi ω1=ω03→ZL1=ZL03ZC0=3ZC0→ZL1=13ZC1=3.

Kết hợp với tanφ=ZL1−ZC1R↔13−3n=−13→n=2. 

Tổng trở của mạch khi xảy ra cộng hưởng, ω=ω1 là:

Z=R2+ZL1−ZC12=2ZL02+ZL03−3ZL02=4ZL03→2001=4ZL03→ZL0=503Ω→ZL1=5033=50Ω→L=0,5πH.

=> Chọn đáp án B