Một học sinh xác định điện dung của tụ điện bằng cách đặt điện áp \(u={{U}_{0}}.cos\omega t\) (U0 không đổi, \(\omega =3,14rad/s\)) vào hai đầu một đoạn mạch gồm tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp với biến trở R. Biết \(\frac{1}{{{U}^{2}}}=\frac{1}{U_{0}^{2}}+\frac{2}{U_{0}^{2}.{{\omega }^{2}}.{{C}^{2}}}.\frac{1}{{{R}^{2}}};\) trong đó điện áp U giữa hai đầu R được đo bằng đồng hồ đo điện đa năng hiện số. Dựa vào kết quả thực nghiệm đo được trên hình vẽ, học sinh này tính được giá trị của C là:
Suy nghĩ trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai+ Tại \(\frac{1}{{{R}^{2}}}={{10}^{-6}}\) thì \(\frac{1}{{{U}^{2}}}=0,0055\) ta có:
\(\frac{1}{{{U}^{2}}}=\frac{1}{U_{0}^{2}}+\frac{2}{U_{0}^{2}.{{\omega }^{2}}.{{C}^{2}}}.\frac{1}{{{R}^{2}}}\Leftrightarrow 0,0055=\frac{2}{U_{0}^{2}}+\frac{{{2.10}^{-6}}}{U_{0}^{2}.{{\omega }^{2}}.{{C}^{2}}}\)
+ Tại \(\frac{1}{{{R}^{2}}}={{2.10}^{-6}}\)thì \(\frac{1}{{{U}^{2}}}=0,0095\)ta có:
\(\frac{1}{{{U}^{2}}}=\frac{1}{U_{0}^{2}}+\frac{2}{U_{0}^{2}.{{\omega }^{2}}.{{C}^{2}}}.\frac{1}{{{R}^{2}}}\Leftrightarrow 0,0095=\frac{2}{U_{0}^{2}}+\frac{{{4.10}^{-6}}}{U_{0}^{2}.{{\omega }^{2}}.{{C}^{2}}}\)
Ta được hệ phương trình:
\(\left\{ \begin{align} & 0,0055=\frac{2}{U_{0}^{2}}+\frac{2}{U_{0}^{2}.{{\omega }^{2}}.{{C}^{2}}}{{.10}^{-6}} \\ & 0,0095=\frac{2}{U_{0}^{2}}+\frac{4}{U_{0}^{2}.{{\omega }^{2}}.{{C}^{2}}}{{.10}^{-6}} \\ \end{align} \right.\)
\(\Leftrightarrow \left\{ \begin{align} & 0,0055=\frac{2}{U_{0}^{2}}\left( 1+\frac{2}{3,{{14}^{2}}.{{C}^{2}}}{{.10}^{-6}} \right)\left( 1 \right) \\ & 0,0095=\frac{2}{U_{0}^{2}}\left( 1+\frac{2}{3,{{14}^{2}}.{{C}^{2}}}{{.2.10}^{-6}} \right)\left( 2 \right) \\ \end{align} \right.\)
Lấy (2) chia (1) ta được: \(C=1,{{95.10}^{-6}}F\)
Đề thi thử THPT QG năm 2021 môn Vật Lý
Trường THPT Lương Văn Tụy
Câu hỏi liên quan
-
Một chương trình đài tiếng nói Việt Nam trên sóng FM với tần số 100 MHz. Bước sóng tương ứng của sóng này là
-
Chọn câu phát biểu đúng về dao động trong sóng điện từ.
-
Một vật có khối lượng m = 200g thực hiện đồng thời hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số và có các phương trình dao động là \({{x}_{1}}=6\cos \left( 15t \right)\left( cm \right)\) và \({{x}_{2}}={{A}_{2}}.\cos \left( 15t+\pi \right)\left( cm \right).\) Biết cơ năng dao động của vật là W = 0,05625J. Biên độ A2 nhận giá trị nào trong những giá trị sau:
-
Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm lò xo nhẹ có độ cứng k gắn với vật nhỏ có khối lượng m đang dao động điều hòa dọc theo trục Ox thẳng đứng mà gốc O ở ngang với vị trí cân bằng của vật. Lực đàn hồi mà lò xo tác dụng lên vật trong quá trình dao động có đồ thị như hình bên. Lấy \({{\pi }^{2}}=10,\) phương trình dao động của vật là:
.png)
-
Hai nguồn phát sóng kết hợp tại A, B trên mặt nước cách nhau 12cm phát ra hai dao động điều hòa cùng tần số 20Hz, cùng biên độ và cùng pha ban đầu. Xét điểm M trên mặt nước cách A, B những đoạn lần lượt là 4,2cm và 9cm. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 32cm/s. Muốn M là một điểm dao động với biên độ cực tiểu thì phải dịch chuyển nguồn tại B dọc đường nối A, B từ vị trí ban đầu ra xa nguồn A một đoạn nhỏ nhất là
-
Con lắc đơn (vật nặng khối lượng m, dây treo dài 1m) dao động điều hoà dưới tác dụng của ngoại lực \(F={{F}_{0}}\cos \left( 2\pi ft+\frac{\pi }{2} \right).\) Lấy \(g={{\pi }^{2}}=10m/{{s}^{2}}\). Nếu tần số f của ngoại lực thay đổi từ 1Hz đến 2Hz thì biên độ dao động của con lắc
-
Trong nguyên tử hiđrô, bán kính Bo là r0 = \(5,{{3.10}^{-11}}\)m. Ở một trạng thái kích thích của nguyên tử hiđrô, electron chuyển động trên quỹ đạo dừng có bán kính là r = \(2,{{12.10}^{-10}}\)m. Quỹ đạo đó có tên gọi là quỹ đạo dừng
-
Mạch dao động điện từ điều hòa gồm cuộn cảm L và tụ điện C. Khi tăng độ tự cảm của cuộn cảm lên hai lần và giảm điện dung của tụ điện đi 2 lần thì tần số dao động của mạch
-
Vật kính của một kính thiên văn có tiêu cự f1 = 1,2m. Hỏi tiêu cự f2 của thị kính bằng bao nhiêu để khi ngắm chừng ở vô cực, độ bội giác của kính bằng 60.
-
Trong một dao động điều hòa của một vật, luôn luôn có một tỉ số không đổi giữa gia tốc và đại lượng nào sau đây:
-
Tốc độ của các ánh sáng đơn sắc từ đó đến tím khi truyền trong nước:
-
Cường độ dòng điện có biểu thức định nghĩa nào sau đây:
-
Cho mạch điện như hình vẽ, \(u=120\sqrt{2}\cos \left( 100\pi t \right)\left( V \right);\)cuộn dây \(r=15\Omega ,L=\frac{2}{25\pi }\left( H \right),\) C là tụ điện biến đổi. Điện trở vôn kế lớn vô cùng. Điều chỉnh C để số chỉ vôn kế lớn nhất. Tìm số chỉ vôn kế lúc này:
.png)
-
Nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng bộ: \(\omega \) là vận tốc góc của nam châm chữ U; \({{\omega }_{0}}\) là vận tốc góc của khung dây
-
Con lắc lò xo dao động điều hoà với biên độ A. Thời gian ngắn nhất để hòn bị đi từ vị trí cân bằng đến vị trí có li độ \(x=A\frac{\sqrt{2}}{2}\) là 0,25s. Chu kỳ của con lắc
-
Trong hệ sóng dừng trên một sợi dây, khoảng cách giữa hai nút liên tiếp bằng
-
Một con lắc đơn có chiều dài l = 1m, m = 0,1kg nó dao động với chu kỳ T = 2s. Thêm một vật nặng có m’ = 100 g vào hỏi con lắc có chu kỳ dao động mới là bao nhiêu?
-
Dao động duy trì là dao động tắt dần mà người ta đã
-
Một sợi dây AB dài 100cm căng ngang, đầu B cố định, đầu A gắn với một nhánh của âm thoa dao động điều hòa với tần số 40Hz. Trên dây AB có một sóng dừng ổn định, A được coi là nút sóng. Tốc độ truyền sóng trên dây là 20m/s. Kể cả A và B, trên dây có
-
Trong thí nghiệm lâng về giao thoa ánh sáng, hai khe cách nhau 0,5 mm và được chiếu sáng bằng một ánh sáng đơn sắc. Khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là 2 m. Trên màn quan sát, trong vùng giữa M và N (MN vuông góc với các vấn giao thoa, MN= 2 cm) người ta đếm được có 10 vẫn tối và thấy tại M và N đều là vẫn sáng. Bước sóng của ánh sáng đơn sắc dùng trong thí nghiệm này là
