Bài 20 Mạch dao động Câu 1 Biểu thức của cường độ dòng điện trong mạch dao động LC là ( )0i I cos t= + Biểu thức của điện tích trong mạch là A ( )0q I cos t= + B 0Iq cos t 2 = +− [.]
Bài 20 Mạch dao động Câu 1: Biểu thức cường độ dòng điện mạch dao động LC i = I0 cos ( t + ) Biểu thức điện tích mạch là: A q = I0 cos ( t + ) B q = I0 cos t + − 2 C q = I0 cos t + − 2 D q = Q0 sin t + − 2 Hướng dẫn giải Đáp án là: B Ta có, điện tích q trễ pha cường độ dịng điện góc i = I0 cos ( t + ) q = I0 = q0 I0 cos t + − 2 Câu 2: Dao động điện từ tự mạch dao động LC hình thành tượng sau đây? A Hiện tượng cảm ứng điện từ B Hiện tượng cộng hưởng điện C Hiện tượng tự cảm D Hiện tượng từ hoá Hướng dẫn giải Đáp án là: C Dao động điện từ tự mạch dao động LC hình thành tượng tự cảm Câu 3: Mạch dao động điện từ LC lí tưởng hoạt động Điện tích tụ điện A biến thiên điều hoà theo thời gian B biến thiên theo hàm bậc thời gian C biến thiên theo hàm bậc thời gian D không thay đổi theo thời gian Hướng dẫn giải Đáp án là: A Mạch LC lí tưởng hoạt động, điện tích tụ điện biến thiên điều hoà theo thời gian: q = q cos ( t + ) Câu 4: Mạch dao động điện từ dao động tự với tần số góc Biết điện tích cực đại tụ điện q0 Cường độ dòng điện qua cuộn dây cảm có giá trị cực đại là: A I0 = q0 B I0 = 2q C I0 = 2q0 D I = q 02 Hướng dẫn giải Đáp án là: A Cường độ dòng điện cực đại mạch: I0 = q0 Câu 5: Một mạch dao động gồm cuộn dây cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C Nếu gọi I0 cường độ dịng điện cực đại mạch, hệ thức liên hệ điện tích cực đại tụ điện q0 I0 là: A q = CL I0 B q = I0 LC C q = C I0 L D q = I0 CL Hướng dẫn giải Đáp án là: B Cường độ dòng điện cực đại mạch: I = q q = I0 = I0 = I0 LC LC Câu 6: Chọn phát biểu sai nói lượng từ trường mạch dao động điện từ A Năng lượng từ trường cực đại: Wt max = LI02 B Năng lượng từ trường biến thiên với tần số 2f C Năng lượng từ trường không đổi D Năng lượng từ trường tập trung cuộn cảm Hướng dẫn giải Đáp án là: C A, B, D – C – sai lượng từ trường biến thiên với tần số f ' = 2f Câu 7: Hiện tượng cộng hưởng mạch LC xảy rõ nét khi: A Tần số riêng mạch lớn B Cuộn dây có độ tự cảm lớn C Điện trở mạch lớn D Điện trở mạch nhỏ Hướng dẫn giải Đáp án là: D Ta có đồ thị biên độ mạch xảy cộng hưởng dao động (1) Hệ số cản lớn (2) Hệ số cản nhỏ Khi hệ số cản nhỏ tượng cộng hưởng xảy rõ nét (đỉnh nhọn – dễ quan sát) Trong mạch LC, điện trở R đóng vai trị tác nhân cản Khi R nhỏ tượng cộng hưởng xảy rõ nét Câu 8: Tìm phát biểu sai Dao động điện từ mạch dao động LC bị tắt dần do: A điện từ trường biến thiên tạo xạ sóng điện từ ngồi B dây dẫn có điện trở nên mạch lượng tỏa nhiệt C từ trường cuộn dây biến thiên sinh dịng Fu- lõi thép cuộn dây D có chuyển hóa lượng từ điện trường sang từ trường ngược lại Hướng dẫn giải Đáp án là: D A, B, C - Mạch dao động điện từ tự (mạch dao động LC lí tưởng) có lượng điện trường tập trung tụ điện lượng từ trường tập trung cuộn cảm Hai lượng ln chuyển hóa lẫn Sự chuyển hóa lượng điện trường sang từ trường ngược lại không nguyên nhân gây tắt dần dao động D - sai Câu 9: Một mạch dao động gồm cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C Chu kì dao động riêng mạch A B 2 LC LC 2 C 2 LC D 2 LC Hướng dẫn giải Đáp án là: C Chu kì dao động riêng mạch LC: T = 2 LC Câu 10: Biểu thức xác định lượng từ trường mạch dao động điện từ LC là: A Wt = Cu 1 B Wt = Cu + Li 2 C Wt = Li 1 D Wt = Cu − Li 2 Hướng dẫn giải Đáp án là: C Năng lượng từ trường mạch dao động điện từ LC xác định biểu thức: Wt = Li 2 Câu 11: Cường độ dòng điện tức thời mạch dao động LC có dạng i = 0,05sin 2000t ( A ) Tần số góc dao động mạch A 318,5 rad/s B 318,5 H C 2000 rad/s D 2000 Hz Hướng dẫn giải Đáp án là: C Từ phương trình cường độ dịng điện mạch dao động LC: i = 0,05sin 2000t ( A ) Ta có = 2000 ( rad / s ) Câu 12: Dao động điện từ xảy mạch dao động có biên độ giảm dần theo thời gian? A Dao động điện từ trì B Dao động điện từ khơng lí tưởng C Dao động điện từ riêng D Dao động điện từ cộng hưởng Hướng dẫn giải Đáp án là: B + Dao động điện từ trì: Mạch dao động trì cung cấp phần lượng phần lượng mát giai đoạn (khi có I giảm) chu kì + Dao động điện từ riêng: Mạch dao động tự => Biên độ dao động không đổi + Dao động điện từ cộng hưởng => Mạch dao động với biên độ tần số mạch dao động tự Câu 13: Chọn phương án sai nói bổ sung lượng cho mạch? A Để bổ sung lượng người ta sử dụng máy phát dao động điều hoà B Dùng nguồn điện không đổi cung cấp lượng cho mạch thơng qua tranzito C Sau chu kì, mạch bổ sung lúc lượng lớn lượng tiêu hao D Máy phát dao động điều hoà dùng tranzito mạch tự dao động để sản dao động điện từ cao tần Hướng dẫn giải Đáp án là: C Mạch dao động trì cung cấp phần lượng lượng mát giai đoạn (khi có I giảm) chu kì Câu 14: Khi mắc tụ điện có điện dung C1 với cuộn cảm L tần số dao động mạch f1, mắc tụ điện có điện dung C2 với cuộn cảm L tần số dao động mạch f2 Khi mắc song song C1 với C2 mắc với cuộn cảm L tần số dao động mạch là: A 1 = + f //2 f12 f 22 B f //2 = f12 + f 22 C 1 = − f //2 f12 f 22 D f //2 = f12 − f 22 Hướng dẫn giải Đáp án là: A Tần số mạch dao động LC: f = 1 C= 2 4 f L 2 LC + Khi mắc tụ điện có điện dung C1 tần số dao động mạch f1 đó: C1 = 42f12L + Khi mắc tụ điện có điện dung C2 tần số dao động mạch f2 đó: C2 = 4 f L 2 + Khi mắc song song C1 với C2 C = C1 + C2 = tần số dao động mạch là: 42f //2L 1 = + f //2 f12 f 22 Câu 15: Trong mạch LC lí tưởng, tích điện cho tụ điện cho phóng điện qua cuộn cảm dao động điện từ mạch là: A dao động điện từ tắt dần B dao động điện từ trì C dao động điện từ cưỡng D dao động điện từ tự Hướng dẫn giải Đáp án là: D Mạch LC lí tưởng dao động điện từ tự Câu 16: Mạch dao động điện từ điều hoà gồm cuộn cảm L tụ điện C, tăng điện dung tụ lên lần chu kì dao động mạch A tăng lên lần B tăng lên lần C giảm lần D giảm lần Hướng dẫn giải Đáp án là: B Ta có, chu kì dao động mạch LC dao động tự do: T = 2 LC Khi tăng lên lần chu kì dao động tăng lên lần Câu 17: Mạch dao động LC gồm cuộn cảm có độ tự cảm L = 2mH tụ điện có điện dung C = 2pF , (lấy 2 = 10 ) Tần số dao động mạch là: A f = 2,5Hz B f = 2,5MHz C f = Hz D f = MHz Hướng dẫn giải Đáp án là: B Ta có, tần số dao động mạch LC dao động tự do: f= 1 = = 2,5.106 Hz 2 LC 2 2.10−3.2.10−12 Câu 18: Một mạch dao động lí tưởng có dao động từ tự Biểu thức điện tích tụ điện mạch q = cos106 t ( C ) (t tính s) Ở thời điểm t = 2,5.10−7 s giá trị q A 2C B 6C C −6 2C D −6C Hướng dẫn giải Đáp án là: B Thời điểm t = 2,5.10−7 s giá trị q bằng: q = cos106 t = cos (106 .2,5.10−7 ) = 6C Câu 19: Trong mạch dao động điện từ tự LC, so với dịng điện mạch điện áp hai tụ điện luôn: A pha B trễ pha góc C sớm pha góc D sớm pha góc Hướng dẫn giải Đáp án là: B Trong mạch dao động điện từ tự LC, điện áp hai tụ điện ln trễ pha dịng điện mạch góc Câu 20: Một mạch điện dao động LC lí tưởng có dao động điện từ tự với chu kì T Biết điện tích cực đại tụ điện có độ lớn 10−8 C cường độ dòng điện cực đại qua cuộn cảm 62,8mA Giá trị T là: A 1s C 3s B 4s D 2s Hướng dẫn giải Đáp án là: A Ta có: I0 = q = I0 q0 Chu kì dao động: 2 2q 2.10−8 T= = = = 10−6 ( s ) = 1s −3 I0 62,8.10 Câu 21: Cường độ dòng điện tức thời mạch dao động LC có dạng i = 0,02cos 2000t ( A ) Tụ điện mạch có điện dung 5F Độ tự cảm cuộn cảm là: A L = 50mH B L = 50H C L = 5.10−6 H D L = 5.10−8 H Hướng dẫn giải Đáp án là: A Từ phương trình cường độ dịng điện i = 0,02cos 2000t ( A ) Ta có = 2000 ( rad / s ) Mặt khác, ta có: = 1 L= = = 0,05H C 2000 5.10−6 LC Câu 22: Mạch dao động điện từ điều hoà gồm cuộn cảm L tụ điện C Khi tăng độ tự cảm cuộn cảm lên lần giảm điện dung tụ lần tần số dao động mạch A không đổi B tăng lần C giảm lần D tăng lần Hướng dẫn giải Đáp án là: A Ta có, tần số dao động mạch LC dao động tự do: f = 2 LC Khi tăng L lên lần, điện dung C giảm lần tần số dao động khơng đổi Câu 23: Một mạch dao động lí tưởng có dao động điện từ tự với chu kì dao động T Tại thời điểm t = 0, điện tích tụ điện đạt giá trị cực đại Điện tích tụ thời điểm ( kể từ t = 0) là: A T B T Hướng dẫn giải Đáp án là: D C T D T Khoảng thời gian để điện tích tụ có giá trị từ q0 đến : T Câu 24: Mạch dao động điện từ điều hoà LC gồm tụ điện C = 30 nF cuộn cảm L = 25 mH Nạp điện cho tụ điện đến hiệu điện 4,8 V cho tụ phóng điện qua cuộn cảm, cường độ dòng điện hiệu dụng mạch là: A I = 3,72mA B I = 4,28 mA C I = 5,20 mA D I = 6,34 mA Hướng dẫn giải Đáp án là: A Ta có: Cường độ dòng điện cực đại mạch: I0 = q0 = q0 UC C = = U0 L LC LC Cường độ dòng điện hiệu dụng mạch: C U0 C 4,8 30.10−9 I=U = = = 3,72.10−3 A = 3,72mA −3 L L 25.10 Câu 25: Khi mắc tụ điện có điện dung C1 với cuộn cảm L chu kì dao động mạch T1 = 6ms , mắc tụ điện có điện dung C2 với cuộn cảm L chu kì dao động mạch T2 = 8ms Khi mắc C1 song song C2 với cuộn cảm L chu kì dao động mạch bao nhiêu? A 4,8 ms B 14 ms C 24 ms D 10 ms Hướng dẫn giải Đáp án là: D T2 Ta có: T = 2 LC C = 4 L + Khi mắc tụ điện có điện dung C1 chu kì dao động mạch T1 đó: T12 C1 = 4 L + Khi mắc tụ điện có điện dung C2 chu kì dao động mạch T2 đó: C2 = T22 4 L T//2 + Khi mắc song song C1 C2 C = C1 + C2 = 4 L Chu kì dao động mạch là: T// = T12 + T22 = 62 + 82 = 10ms Câu 25: Khi mắc cuộn cảm có độ tự cảm L1 với tụ điện có điện dung C tần số dao động mạch f1 = 3kHz , mắc cuộn cảm có độ tự cảm L2 với tụ điện có điện dung C tần số dao động mạch f = 4kHz Tần số dao động mạch mắc L1 nối tiếp L2 tần số dao động mạch mắc L1 song song L2 là: A fnt = 2,4kHz f // = 5kHz B f nt = 5,76kHz f // = 25kHz C fnt = 5kHz f // = 2,4kHz D fnt = 25kHz f // = 5,76kHz Hướng dẫn giải Đáp án là: A Ta có: + Khi mắc cuộn cảm có độ tự cảm L1 tần số dao động mạch f1 + Khi mắc cuộn cảm có độ tự cảm L2 tần số dao động mạch f2 + Khi mắc nối tiếp L1 L2 tần số dao động mạch là: 1 f12 + f 22 = + = 2 f nt2 f12 f 22 f1 f f nt = f12f 22 f +f 2 = 3.103.4.103 (3.10 ) + ( 4.10 ) 3 = 2,4.103 Hz = 2,4kHz + Khi mắc song song L1 L2 tần số dao động mạch là: f //2 = f12 + f 22 f // = f12 + f 22 = (3.10 ) + ( 4.10 ) 3 = 5.103 Hz = 5kHz Câu 25: Một mạch dao động gồm tụ điện có điện dung C = 18nF cuộn dây cảm có độ tự cảm L = 6H Điện áp cực đại hai đầu tụ điện 4V, cường độ dòng điện cực đại mạch là: A 87,2 mA B 219 mA C 12 mA D 21,9 mA Hướng dẫn giải Đáp án là: B Ta có: Cường độ dòng điện cực đại mạch: I0 = U C 18.10−9 = = 0,219A = 219mA L 6.10−6 Câu 28: Trong mạch điện dao động điện từ LC, thời điểm lượng từ trường gấp n lần lượng điện trường, lượng từ trường lần lượng điện từ? A Wt = W n +1 B Wt = n W n +1 C Wt = W n D Wt = n +1 W n Hướng dẫn giải Đáp án là: B Ta có: Vị trí lượng từ trường gấp n lần lượng điện trường: W = W d Wt = nWd n + W = Wt + Wd W = n W t n + Câu 29: Cho mạch dao động điện từ tự gồm tụ điện có điện dung C = 1F Biết biểu thức cường độ dòng điện mạch i = 20cos 1000t + mA Biểu thức 2 điện áp hai tụ điện có dạng: A u = 20cos 1000t + V 2 B u = 20cos 1000t − V 2 C u = 20cos (1000t ) V D u = 20cos 2000t + V 2 Hướng dẫn giải Đáp án là: C Từ phương trình: i = 20cos 1000t + mA , ta có: 2 + Tần số góc = 1000 = 1 L= = = 1H C 10002.10−6 LC + Cường độ dòng điện cực đại: I0 = 20mA Ta có: CU02 = LI02 U0 = LI = C 1.( 20.10−3 ) 10−6 = 20V Dòng điện mạch dao động nhanh pha i = u + so với điện áp mạch: u = i − = − = u = 20cos (1000t ) V 2 2 Câu 30: Một mạch dao động gồm tụ điện có điện dung C = 10pF cuộn dây cảm có độ tự cảm L = 0,25mH, cường độ dòng điện cực đại 50mA Tại thời điểm ban đầu cường độ dịng điện qua mạch khơng Biểu thức điện tích tụ là: A q = 5.10−10 cos 107 t + C 2 B q = 2,5.10−10 sin (107 t ) C C q = 5.10−9 cos 2.107 t + C 2 D q = 2,5.10−9 cos ( 2.107 t ) C Hướng dẫn giải Đáp án là: D + Tần số góc: = 1 = = 2.107 ( rad / s ) LC 0,25.10−3.10.10−12 I0 50.10−3 = 2,5.10−9 C + Điện tích cực đại tụ: q = = 2.10 + Tại t = : i = q = qmax = q0 = q0 cos ... + f //2 f12 f 22 B f //2 = f12 + f 22 C 1 = − f //2 f12 f 22 D f //2 = f12 − f 22 Hướng dẫn giải Đáp án là: A Tần số mạch dao động LC: f = 1 C= 2 4 f L 2 LC + Khi mắc tụ điện có điện dung... Hz D f = MHz Hướng dẫn giải Đáp án là: B Ta có, tần số dao động mạch LC dao động tự do: f= 1 = = 2,5.106 Hz 2 LC 2 2.10−3.2.10? ?12 Câu 18: Một mạch dao động lí tưởng có dao động từ tự Biểu thức... ms D 10 ms Hướng dẫn giải Đáp án là: D T2 Ta có: T = 2 LC C = 4 L + Khi mắc tụ điện có điện dung C1 chu kì dao động mạch T1 đó: T12 C1 = 4 L + Khi mắc tụ điện có điện dung C2 chu kì dao