Đáp án sai của bộ kì thi đại học 2013- vật lí

VỀ CÂU 17 MÃ 318 ĐỀ ĐẠI HỌC 2013
Câu 17: Đặt điện áp
0
osu U c t
ω
=
(U
0
và
ω
không đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm
điện trở R, tụ điện có điện dung C, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được. Khi L=L
1
và
L=L
2
điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm có cùng giá trị; độ lệch pha của điện áp ở hai đầu
đoạn mạch so với cường độ dòng điện lần lượt là 0,52rad và 1,05rad. Khi L=L
0
điện áp giữa hai
đầu cuộn cảm đạt cực đại; độ lệch pha của điện áp hai đầu đoạn mạch so với cường độ dòng
điện là
ϕ
. Giá trị của
ϕ
gần giá trị nào nhất sau đây:
A. 0,41rad B, 1,57rad C. 0,83rad D. 0,26rad.
Gọi phần giản đồ màu nâu vẽ
1
U


(
MO

) làm với
I

góc 1,05
phần giản đồ màu nâu vẽ
2
U

(
NO

) làm với
I

góc 0,52 (hoặc – 0,52)
Vì U
L
như nhau nên tứ giác MNJT là hình bình hành. L biến thiên để U
Lmax
thì
3
U

┴
CR
U
,


.
CR
U
,

có hướng không đổi vì R,C,
ω
không đổi.
Như vậy
ϕ
= 0,785 hoặc 0,265 (Ứng với trường hợp
1
ϕ
= -0,52 vì đề không
nói rõ u sớm hay trễ pha hơn i tức là chưa nói rõ dấu của góc lệch pha)
Đối chiếu đáp án C . 0,83rad và D. 0,26rad thì đáp án D đúng hơn
Do đó đáp án được chọn phải là D.
Ghi chú: Trong toán điện nói độ lệch pha của u với i là một gíá trị nào đó thì chưa chắc
đã khẳng định u sớm pha hơn i mà nhiều trường hợp chỉ cho biết độ lớn của góc lệch. Trong
Vật lí, các đại lượng thường được sử dụng dưới các dạng véc tơ, đại số, độ lớn.Nếu là véc tơ
o
o
N
M
I

N
M
J

T
O
T
J
I
3
U

O
thì trong cách viết có dấu véc tơ rõ ràng, còn đại số và độ lớn thường hay dụng lẫn lộn. Chẳng
hạn nói vận tốc tại một thời điểm thì thường là giá trị đại số vận tốc với trục chiếu cùng với
chuyển động, Với vận tốc , gia tốc cực đại, cực tiểu thì hay nói mặc định về độ lớn , với lực cực
đại, cực tiểu cũng như vậy . Nếu chỉ hiểu đại số thì với con lắc ngang lực đàn hồi cực đại khi
vật phải ở biên âm còn lực đàn hồi cực tiểu khi vật ở biên dương. Điều này trái bản chất Vật lí
là ở cả hai vị trí đó lực đàn hồi đều tác dụng mạnh nhất đến vật, trong khi lực đàn hồi triệt tiêu
tại VTCB. Thế nên việc sử dụng đại số hay độ lớn trong chương trình phổ thông nhiều khi rất
linh hoạt. Quay lại toán điện, với mạch R,L,C thường độ lệch pha u,i chỉ trong phạm vi 90
0
. Từ
đặc điểm của mạch sẽ quy định dấu của góc lệch pha nên trong nhiều đề thực chất cho độ lớn
góc lệch nhưng thiếu thuật ngữ độ lớn, để từ đó học sinh phải phân tích mạch chỉ ra cái nào
nhanh pha hơn. Trong nhiều đề thi người ta cho mạch RC rồi nói góc lệch pha của u và i là 30
0
học sinh vẫn phải hiểu là u trễ pha hơn i 30
0
. Hoặc trong mạch RLC nối tiếp đặt khóa K song
song với L, đề nói K đóng hoặc mở độ lệch pha của u hoặc i có cùng một giá trị, hoặc độ lệch
pha giữa các u ( Đề Thủy Lợi năm 1999,Đề thi cao đẳng 2010, Đề thi Đại học 2010, Đề thi Đại
học 2011 ) học sinh phải căn cứ bài toán xác định dấu của độ lệch pha( đại lượng nào nhanh
pha hơn đại lượng nào). Việc nhiều đề thi nêu độ lớn góc lệch pha mà trong đề không sử dụng

thuật ngữ độ lớn chứng tỏ tính phổ biến việc dùng độ lớn trong việc cho dữ liệu góc lệch pha.
Như vậy, trong bài toán này nếu kết quả bài toán khi dùng góc lệch pha dương kết quả chính
là hoặc rất gần 0,83rad thì chọn C là hiển nhiên. Tuy nhiên kết quả của cặp dữ liệu (0,52;1,05)
là 0,785 khá xa 0,83. Còn nếu hiểu góc lệch pha dưới cả góc độ độ lớn ( như từng được sử
dụng trong những đề thi Đại học các năm trước nêu trên) thì kết quả của cặp dữ liệu (-
0,52;1,05) là 0,265 rất gần với đáp án D là 0,26 .
Như vậy nếu coi đề thi Đại học năm nay cũng là đề thi của Bộ thì thí sinh mặc nhiên được
quyền sử dụng các kiến thức, cách hiểu không những phổ biến trong cuộc sống mà cũng được
Bộ vận dụng trong đề thi các năm trước thì đáp án câu 17 mã đề 318 phải là D.