Dùng mạch điện như hình bên để tạo dao động điện từ, trong đó E = 5V, r = 1Ω và các điện

Câu hỏi số 627236:

Vận dụng cao

Dùng mạch điện như hình bên để tạo dao động điện từ, trong đó E = 5V, r = 1Ω và các điện trở R giống nhau. Bỏ qua điện trở của ampe kế. Ban đầu khóa K đóng ở chốt a, số chỉ của ampe kế là 1A. Chuyển K đóng vào chốt b, trong mạch LC có dao động điện từ. Biết rằng, khoảng thời gian ngắn nhất để từ thông riêng của cuộn cảm giảm từ giá trị cực đại \({\phi _0}\)xuống 0 là \(\tau \). Giá trị của biểu thức \(\dfrac{{\pi {\phi _0}}}{\tau }\)bằng

A. 5,7 V.

B. 2,8 V.

C. 4,0 V.

D. 2,0 V.

Đáp án đúng là: C

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:627236

Phương pháp giải

Tụ điện không cho dòng điện một chiều đi qua.

Từ thông riêng của cuộn cảm từ giá trị cực đại xuống 0 trong thời gian là T/4.

Chu kỳ dao động riêng của mạch là: \(T = 2\pi \sqrt {LC} \)

Từ thông cực đại: \({\phi _0} = L{I_0}\)

Giải chi tiết

Khi khóa K ở chốt a, tụ điện không cho dòng điện một chiều đi qua, mạch điện trở thành:

Số chỉ của ampe kế là:\(I = \dfrac{E}{{r + R + R}} \Rightarrow 1 = \dfrac{5}{{1 + 2R}} \Rightarrow R = 2\Omega \)

Hiệu điện thế giữa hai đầu tụ điện C là:\({U_0} = IR = 1.2 = 2(V)\)

Khi khóa K đóng vào chốt b, mạch dao động với chu kỳ riêng là: \(T = 2\pi \sqrt {LC} \)

Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng trong mạch, ta có:

\(\begin{array}{l}{W_{d\max }} = {W_{t\max }} \Rightarrow \dfrac{1}{2}CU_0^2 = \dfrac{1}{2}LI_0^2 \Rightarrow {I_0} = {U_0}\sqrt {\dfrac{C}{L}} \\ \Rightarrow L{I_0} = {U_0}\sqrt {LC} \end{array}\)

Thời gian từ thông riêng của cuộn cảm giảm từ giá trị cực đại xuống 0 là: \(\tau = \dfrac{T}{4}\)

Ta có biểu thức: \(\dfrac{{\pi {\phi _0}}}{\tau } = \dfrac{{\pi .L{I_0}}}{{\dfrac{T}{4}}} = \dfrac{{4\pi {U_0}\sqrt {LC} }}{{2\pi \sqrt {LC} }} = 2{U_0} = 4(V)\)

Đáp án cần chọn là: C

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.