Học tại trường Chưa có thông tin
Đến từ An Giang , Chưa có thông tin
Số lượng câu hỏi 144
Số lượng câu trả lời 1329
Điểm GP 427
Điểm SP 1517

Người theo dõi (33)

Chii
LNQuyanh
Hoàng Hải Yến
Phạm Anh Thư

Đang theo dõi (0)


Câu trả lời:

Giả sử hiệu điện thế ban đầu là \(U\), hai đầu biến trở lần lượt từ trái sang phải là \(M,N.\)

Cấu trúc mạch: \(\left(R\left|\right|R_{MC}\right)\text{ nt }R_{CN}\).

Đặt: \(R_{MC}=x\left(0\le x\le R\right)\).

Với hiệu điện thế \(U\)\(R_{MC}=R_{CN}=\dfrac{1}{2}R\left(x=\dfrac{1}{2}\right)\).

Cường độ dòng điện qua mạch chính: 

\(I=\dfrac{U}{\dfrac{RR_{MC}}{R+R_{MC}}+R_{CN}}=\dfrac{U}{\dfrac{R\cdot\dfrac{1}{2}R}{R+\dfrac{1}{2}R}+\dfrac{1}{2}R}=\dfrac{6U}{5R}\)

Hiệu điện thế hai đầu điện trở R:

\(U_R=I\cdot\dfrac{RR_{MC}}{R+R_{CN}}=\dfrac{6U}{5R}\cdot\dfrac{R\cdot\dfrac{1}{2}R}{R+\dfrac{1}{2}R}=\dfrac{2}{5}U\)

Với hiệu điện thế \(2U\)\(R_{CN}=R-x\).

Điện trở tương đương của đoạn mạch:

\(R_{tđ}=\dfrac{RR_{MC}}{R+R_{MC}}+R_{CN}=\dfrac{Rx}{R+x}+R-x=\dfrac{R^2+Rx-x^2}{R+x}\)

Cường độ dòng điện qua mạch chính:

\(I=\dfrac{2U}{R_{tđ}}=\dfrac{2U}{\dfrac{R^2+Rx-x^2}{R+x}}=\dfrac{2U\left(R+x\right)}{R^2+Rx-x^2}\)

Hiệu điện thế hai đầu điện trở R lúc này:

\(U_R'=I\cdot\dfrac{RR_{MC}}{R+R_{MC}}=\dfrac{2U\left(R+x\right)}{R^2+Rx-x^2}\cdot\dfrac{Rx}{R+x}=\dfrac{2URx}{R^2+Rx-x^2}\)

Theo đề: \(U_R=U_R'\Leftrightarrow\dfrac{2}{5}U=\dfrac{2URx}{R^2+Rx-x^2}\)

\(\Leftrightarrow R^2+Rx-x^2=5Rx\)

\(\Leftrightarrow R^2-4Rx-x^2=0\)

Giải phương trình trên với ẩn x:

\(\Delta'=\left(-2R\right)^2-\left(-1\right)R^2=5R^2\Leftrightarrow\sqrt{\Delta}=R\sqrt{5}\)

\(\Rightarrow\left[{}\begin{matrix}x_1=\dfrac{-\left(-2R\right)+R\sqrt{5}}{-1}=-2-R\sqrt{5}\\x_2=\dfrac{-\left(-2R\right)-R\sqrt{5}}{-1}=-2+R\sqrt{5}\end{matrix}\right.\)

Với nghiệm x1\(0\le x_1\le R\)

\(\Leftrightarrow0\le-2-R\sqrt{5}\le R\Rightarrow R\in\varnothing\).

Do đó, loại nghiệm x1.

Với nghiệm x2\(0\le x_2\le R\)

\(\Leftrightarrow0\le-2+R\sqrt{5}\le R\Rightarrow\dfrac{2\sqrt{5}}{5}\le R\le\dfrac{\sqrt{5}+1}{2}\).

Do đó, nhận nghiệm x2.

Ta có: \(\Delta x=\left|x-x_2\right|=\left|\dfrac{1}{2}-\left(-2+R\sqrt{5}\right)\right|=\left|\dfrac{5}{2}+R\sqrt{5}\right|=\dfrac{5}{2}+R\sqrt{5}\)

Vậy: Phải dịch chuyển con chạy C về phía M, tức theo hướng của điểm A một đoạn \(\Delta x=\dfrac{5}{2}+R\sqrt{5}\).