35 đề minh họa THPT Quốc gia môn Vật lí năm 2022 có lời giải (Đề 24)

Một vật dao động điều hòa với phương trình x= Acos (omega t+ phi)

22/40

Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U và tần số không đổi vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp theo thứ tự gồm cuộn cảm thuần L, biến trở R và tụ điện C. Gọi URL là điện áp hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch gồm cuộn dây và biến trở R, UC là điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ C, UL là điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm thuần L. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của URL, UL và UC theo giá trị của biến trở R. Khi R = R0, thì điện áp hiệu dụng UL bằng:Một vật dao động điều hòa với phương trình x= Acos (omega t+ phi) (ảnh 1)

U2

U2

2U3

U3

Giải thích

Chọn A

Lời giải

Dễ thấy đồ thị nằm ngang không đổi là: URL=UR2+ZL2R2+(ZL−ZC)2=U1+ZC(ZC−2ZL)R2+ZL2=U.⇔ZC−2ZL=0⇒ZC=2ZL(1).

Tại R= 0: UL=UZLR2+(ZL−ZC)2=UZL(ZL−2ZL)2=U.. Và UC=2U.

Tại giao điểm URL và UC thì R= R0: URL=UC⇔U=U.ZCR02+ZL2..

=>ZC2=R02+ZL2⇔4ZL2=R02+ZL2⇒ZL=R03;ZC=2R03.(2)

Khi R = R0, thì điện áp hiệu dụng UL: UL=UZLR2+(ZL−ZC)2=UR03R02+(R03)2=U2.