giáo án ôn thi tốt nghiêp vật lý thpt tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các...
CHƯƠNG IV: DAO ĐỘNG VÀ SĨNG ĐIỆN TỪ ******* I- KIẾN THỨC CẦN NẮM • Chu kỳ của mạch dao động: 2T LC π = • Tần số của mạch dao động: 1 2 f LC π = II. Điện từ trường – Sóng điện từ 1. Giả thuyết của Maxoen Tại bất cứ nơi nào, khi có từ trường biến thiên theo thời gian thì sẽ sinh ra trong khơng gian xung quanh đó một điện trường xốy (đường sức là đường cong khép kín) biến thiên theo thời gian. Ngược lại Ngày soạn: 25/04/2011 Tuần: 04 I- I.DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ 1. Sự biến thiên điện tích trong mạch dao động • Điện tích của tụ C trong mạch dao động biến thiên điều hòa Q 0 là điện tích ban đầu của tụ ( khi dòng điện qua mạch bằng không ) 1 LC ω = ( L độ tự cảm , C điện dung tụ điện ) • Suất điện động cảm ứng trên cuộn dây ( cũng là hiệu điện thế nếu điện trở mạch bằng không ) 2. Năng lượng trong mạch dao động Chọn điều kiện ban đầu thích hợp 0 ϕ → = • Năng lượng điện trường trong tụ điện Với W 0đ = 2 0 2 Q C là năng lượng điện trường cực đại • Năng lượng từ trường trong cuộn dây Với W 0 t = 2 0 2 Q C là năng lượng từ trường cực đại • Năng lượng trong mạch dao động q = Q 0 cos( ωt + ϕ ) 0 sin( . ) Q q e u t C C ω ϕ = = = + W đ = 2 2 2 0 0 1 sin . sin . 2 2 d Q qu t W t C ω ω = = W t = 2 2 2 2 2 2 2 0 0 1 1 . . . . 2 2 2 ot Q L i L Q cos t cos t W cos t C ω ω ω ω = = = W = W đ + W t = 2 0 2 Q C = const khi điện trường biến thiên theo thời gian thì cũng sinh ra trong không gian xung quanh một từ trường xoáy (đường sức là đường cong khép kín) biến thiên theo thời gian. 2. Điện từ trường - Điện trường biến thiên và từ trường biến thiên cùng tồn tại trong không gian. Chúng có thể chuyển hóa lẫn nhau trong một trường thống nhất được gọi là điện từ trường. - Trong thực tế, khi nói tới điện trường hay từ trường là chỉ xét tới từng mặt của một chỉnh thể là điện từ trường mà thôi, không bao giờ có sự tồn tại riêng biệt của điện trường hay từ trường cả. III. Sóng điện từ. Đặc điểm - tính chất của sóng điện từ Điện từ trường lan truyền trong không gian, kể cả trong chân không dưới dạng sóng. Đó là sóng điện từ. - Sóng điện từ truyền được trong mọi môi trường vật chất và cả trong chân không (không cần môi trường truyền sóng). - Sóng điện từ lan truyền trong chân không với tốc độ bằng tốc độ ánh sáng ( 8 3.10 /c m s= ) và có bước sóng bằng fcTc /== λ . - Sóng điện từ mang năng lượng. Tần số của sóng điện từ là tần số của trường điện từ. Khi truyền từ môi trường này sang môi trương khác: f không đổi; v và λ thay đổi. - Sóng điện từ là sóng ngang: , àE B v v r r r tại một điểm tạo thành một tam diện thuận. Tại một điểm trong sóng điện từ thì dao động của điện trường ( E r ) và của từ trường ( B r ) luôn đồng pha. IV. NGUYÊN TẮC THÔNG TIN LIÊN LẠC BẰNG SÓNG VÔ TUYẾN A- Các kiến thức cơ bản cần nắm vững: Nội dung 1- Nguyên Tắc Chung Của Việc Thông Tin Liên Lạc Bằng Sóng Vô Tuyến: - Có 4 nguyên tắc : + Dùng sóng vô tuyến có bước sóng ngắn để tải thông tin đó là các sóng điện từ cao tầng gọi là sóng mang. + Phải biến điệu sóng mang trộn sóng âm tầng với sóng mang. + Ở nơi thu phải tách sóng âm tần ra khỏi sóng mang bằng mạchn tách sóng. + Tính hiệu âm tầng thu được khuyếch đại bằng mạch khuyếch đại trước khi ra loa. 2- Sơ đồ khối máy phát – thu sóng vô tuyến: BÀI TẬP Câu 1: Tần số riêng của mạch LC xác định bởi công thức nào? A. LCf π 2= ; B. C L f π 2= ; C. C L f π 2 1 = ; D. LC f π 2 1 = . Câu 2: Mạch dao động điện từ điều hoà gồm cuộn cảm L và tụ điện C. Khi tăng độ tự cảm của cuộn cảm lên 2 lần và giảm điện dung của tụ điện đi 2 lần thì tần số dao động của mạch A. không đổi. B. tăng lên 2 lần. C. giảm đi 4 lần. D. giảm đi 2 lần. Câu 3: Một mạch dao động gồm 1 cuộn cảm L= π 2 mH và tụ c = F µ π 8,0 . Tần số riêng của dao động trong mạch; A. 25 kHz B. 15 kHz; C. 7,5 kHz D. 12,5 kHz. Câu 4 : Chọn câu phát biểu sai Xung quanh một điện tích dao động A. có điện trường. B. có từ trường. C. có điện từ trường. D. không có trường nào cả. Câu 5: Tìm phát biểu sai về sóng điện từ. A. Sóng điện từ mang năng lượng tỉ lệ với luỹ thừa bậc 4 của tần số. B. Sóng điện từ là sóng ngang. C. Sóng điện từ có đầy đủ các tính chất như sóng cơ học: phản xạ, khúc xạ, giao thoa. D. Giống như sóng cơ học, SĐT cần môi trường vật chất đàn hồi để lan truyền. Câu 6: Trong thiết bị nào dưới đây có một máy thu và một máy phát sóng vô tuyến? A. Máy vi tính. B. Máy điện thoại để bàn. C. Máy điện thạo di động. D. Cái điều khiển ti vi. Câu 7: Nguyên tắc của mạch chọn sóng trong máy thu thanh dựa trên hiện tượng: A. Giao thoa sóng B. Sóng dừng C. Cộng hưởng điện D. Một hiện tượng khác. Câu 8: Chọn câu trả lời sai: Trong sơ đồ khối của một máy phát vô tuyến điện bộ phận có trong máy phát là: A. Mạch phát dao động cao tần. B. Mạch biến điệu. C. Mạch tách sóng. D. Mạch khuếch đại. Câu 9: Chọn câu trả lời sai: Trong sơ đồ khối của một máy thu vô tuyến điện bộ phận có trong máy phát là: A. Mạch chọn sóng. B. Mạch biến điệu. C. Mạch tách sóng. D. Mạch khuếch đại. III- BÀI TẬP CÙNG DẠNG Câu 1: Mạch dao động điện từ LC có chu kì A. phụ thuộc vào L, không phụ thuộc vào C. B. phụ thuộc vào C, không phụ thuộc vào L. C. phụ thuộc phụ thuộc vào cả L và C. D. không phụ thuộc vào L và C. Câu 2: Mạch dao động điện từ điều hòa gồm cuộn cảm L và tụ điện C, khi tăng điện dung của tụ điện lên 4 lần thì chu kì ( tần số) dao động của mạch A. tăng lên 4 lần. B. tăng lên 2 lần. C. giảm đi 4 lần. D. giảm đi 2 lần. Câu 3: Mạch dao động điện từ điều hòa gồm cuộn cảm L và tụ điện C. Khi tăng độ tự cảm của cuộn cảm lên 2 lần và giảm điện dung của tụ điện đi 2 lần thì tần số dao động của mạch A. không đổi. B. tăng 2 lần. C. giảm 2 lần. D. tăng 4 lần. Câu 4: Mạch dao động điện từ điều hòa gồm cuộn cảm L và tụ điện C, dao động tự do với tần số góc A. LC πω 2= . B. LC π ω 2 = . C. LC= ω . D. LC 1 = ω . Câu 5: : Dao động điện từ trong mạch LC được tạo thành là do hiện tượng nào? A. Toả nhiệt Jun- Lenxơ; B. Cộng hưởng điện; C. Tự cảm; D. Truyền sóng điện từ. Câu 6: Tần số riêng của mạch LC xác định bởi công thức nào? A. LCf π 2= ; B. C L f π 2= ; C. C L f π 2 1 = ; D. LC f π 2 1 = . Câu 7: Điện tích của một bản tụ điện trong một mạch dao động lí tưởng biến thiên theo thời gian theo hàm số tqq ω cos 0 = . Biểu thức của cđdđ trong mạch sẽ là )cos( 0 ϕω += tIi với: A. 0= ϕ . B. 2 π ϕ = . C. 2 π ϕ −= . D. πϕ = . Câu 8: Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về năng lượng của mạch d.động điện từ LC có đ.trở thuần không đáng kể? A.Năng lượng điện trường và năng lượng từ trường cùng biến thiên theo một tần số chung. B. Năng lượng điện từ của mạch dao động biến thiên tuần hoàn theo thời gian. C. Năng lượng điện từ của mạch dao động bằng năng lượng từ trường cực đại ở cuộn cảm. D. Năng lượng điện từ của mạch dao động bằng năng lượng điện trường cực đại ở tụ điện. Câu 9: Cường độ dòng điện tức thời trong mạch dao động LC có dạng ti 2000cos05,0= (A). Tần số góc dao động trong mạch là A. 318,5 rad/s. B. 318,5 Hz. C. 2000 rad/s. D. 2000 Hz. Câu 10: Mạch dao động điện từ LC gồm cuộn cảm có độ tự cảm L = 2 mH và tụ điện có điện dung C = 2 pF. Lấy 10 2 = π . Tần số dao động của mạch là A. f = 2,5 Hz. B. f = 2,5 MHz. C. f = 1 Hz. D. f = 1 MHz. Câu 11: Cường độ dòng điện tức thời trong mạch dao động LC có dạng ti 2000cos02,0= (A). Tụ điện trong mạch có điện dung 5 F µ . Độ tự cảm của cuộn cảm là A. L = 50 mH. B. L = 50 H. C. L = 5.10 -6 H. D. L = 5.10 -8 H. Câu 12: Mạch dao động điện từ LC có điện tích trong mạch biến thiên điều hòa theo phương trình Ctq µπ )10.2cos(4 4 = . Tần số dao động của mạch là A. f = 10 Hz. B. f = 10 kHz. C. f = π 2 Hz D. f = π 2 kHz. Câu 13: Mạch dao động điện từ gồm tụ điện C= 16 nF và cuộn cảm L = 25 mH. Tần số góc dao động của mạch là A. Hz200 = ω B. 200 = ω rad/s C. Hz 5 10.5 − = ω D. 4 10.5= ω rad/s Câu 14: Người ta dùng cách nào sau đây để duy trì dao động điện từ trong mạch với tần số riêng của nó? A. Đặt vào mạch một hiệu điện thế xoay chiều. B. Đặt vào mạch một hiệu điện thế một chiều không đổi. C. Dùng máy phát dao động điện từ điều hòa D. Tăng thêm điện trở của mạch dao động. Câu 15: Một dòng điện một chiều không đổi chạy trong một dây dẫn kim loại thẳng. Xung quanh dây dẫn A. có điện trường B. có từ trường. C. có điện từ trường. D. không có trường nào cả. Câi 16: Chỉ ra câu phát biểu sai Xung quanh một điện tích dao động A. có điện trường B. có từ trường. C. có điện từ trường. D. không có trường nào cả. Câu 17: Khi phân tích thí nghiệm về hiện tượng cảm ứng điện từ , ta phát hiện ra: A. điện trường. B. từ trường. C. điện từ trường. D.điện trường xoáy. Câu 18: Tìm phát biểu sai về sóng điện từ. A. SĐT mang năng lượng tỉ lệ với luỹ thừa bậc 4 của tần số. B. SĐT là sóng ngang. C. SĐT có đầy đủ các tính chất như sóng cơ học: phản xạ, khúc xạ, giao thoa. D. Giống như sóng cơ học, SĐT cần môi trường vật chất đàn hồi để lan truyền. Câu 19: Tìm công thức đúng tính bước sóng và các thông số L, C của mạch chọn sóng máy thu vô tuyến điện. A. LC c π λ 2 = ; B. C L c πλ 2.= ; C. LCc πλ 2.= ; D. LC c π λ 2 = . Câu 20: Một mạch dao động gồm một cuộn cảm L= π 2 mH và tụ c = F µ π 8,0 . Tìm tần số riêng của dao động trong mạch. A. 25 kHz; B. 15 kHz; C. 7,5 kHz D. 12,5 kHz. Câu 21: Một mạch dao động gồm một cuộn cảm L=2 mH và tụ xoay C x . Tìm giá trị C x để chu kì riêng của mạch là T= s µ 1 . A. 2,51 pF; B. 1,27 pF; C. 12,66 pF; D. 7,21 pF. Câu 22: Một mạch dao động gồm một cuộn cảm L= 1 mH và tụ xoay C x .để mạch thu được sóng vô tuyến có bước sóng ngắn 75= λ m. A. 2,35 pF; B. 1,58 pF; C. 5,25 pF; D. 0,75 pF. Câu 23: Sóng FM của đài tiếng nói Việt Nam có tần số 100 MHz. Tìm bước sóng λ . A. 10m B. 3m C. 5m D. 2m. Câu 24: Sóng FM của đài Hà Nội có bước sóng = λ 10/3 m. Tìm tần f. A. 90 MHz; B. 100 MHz; C. 80 MHz; D. 60 MHz. Câu 25: Một mạch chọn sóng máy thu vô tuyến điện gồm cuộn cảm L= 5 H µ và một tụ xoay, điện dung biến đổi từ C 1 = 10 pF đến C 2 = 250 pF. Tìm dải sóng thu được. A. 10,5m - 92,5m; B. 11m - 75m; C. 15,6m - 42,1m; D. 13,3m – 66,6m. Câu 26: Một tụ điện C= F µ 2,0 . Để mạch dđ có tần số riêng 500 Hz thì hệ số tự cảm của L phải có giá trị bằng bao nhiêu? Cho 10 2 = π A. 0,3 H; B. 0,4 H; C. 0,5 H; D. 1 H. Câu 27: Trong một mạch dao động cđdđ dao động là i= 0,01 cos100 π t (A). Hệ số tự cảm của cuộn dây là 0,2 H. Tính điện dung C của tụ điện. A. 0,001 F; B. 4. 10 -4 F; C. 5. 10 -4 F; D. 5. 10 -5 F. Câu 28: Một mạch dđ bắt tín hiệu của một máy thu vô tuyến điện gồm một cuộn cảm L=5 H µ và một tụ xoay C x . Hỏi phải đặt ở giá trị điện dung bao nhiêu để mạch có thể bắt được sóng trung của đài tiếng nói Việt Nam λ = 297m. A. 284 pF; B. 4,96 nF; C. 6,73 nF; D. 124 pF. Câu 29: Một mạch dđ bắt tín hiệu của một máy thu vô tuyến điện gồm một tụ điện C=85pF và một cuộn cảm L= 3 H µ . Tìm bước sóng λ của sóng vô tuyến điện mà mạch này có thể thu được. A. 19m; B. 30m; C. 41m; D. 75m. Câu 30: Cường độ tức thời của dđ trong một mạch dđ là i(t) = 65 sin (2500t + π /3)(mA). Tụ điện trong mạch có điện dung C = 750nF. Tìm độ tự cảm của cuộn cảm. A. 213mH; B. 548mH; C. 125mH; D. 374mH. Câu 31: Nhận định nào sau đây là đúng? Tại mọi điểm bất kì trên phương truyền , vectơ điện trường E và vectơ từ trường B ln ln vng góc với nhau và cả hai đều vng góc với phương truyền; A. Vectơ E có thể hướng theo phương truyền sóng và vectơ E vng góc với vectơ B ; B. Vectơ B có thể hướng theo phương truyền sóng và vectơ B vng góc với vectơ E ; D. Trong q trình lan truyền của sóng điện từ, cả hai vectơ E và B đều khơng có hướng cố định. Câu 32: Trong thiết bò nào dưới đây có một máy thu và một máy phát sóng vô tuyến? A. Máy vi tính. B. Máy điện thoại để bàn. C. Máy điện thạo di động. D. Cái điều khiển ti vi. Câu 33: Ngun tắc của mạch chọn sóng trong máy thu thanh dựa trên hiện tượng: A. Giao thoa sóng B. Sóng dừng C. Cộng hưởng điện D. Một hiện tượng khác. Câu 36: : Chọn câu trả lời sai: Trong sơ đồ khối của một máy phát vơ tuyến điện bộ phận có trong máy phát là: A. Mạch phát dao động cao tần. B. Mạch biến điệu. C. Mạch tách sóng. D. Mạch khuếch đại. Câu 37: : Chọn câu trả lời sai: Trong sơ đồ khối của một máy thu vơ tuyến điện bộ phận có trong máy phát là: A. Mạch chọn sóng. B. Mạch biến điệu. C. Mạch tách sóng. D. Mạch khuếch đại. BAN GIÁM HIỆU KÍ DUYỆT TỔ TRƯỞNG KÍ DUYỆT 25/04/2011 Nguyễn Quang Nhân . biến thi n theo thời gian thì cũng sinh ra trong không gian xung quanh một từ trường xoáy (đường sức là đường cong khép kín) biến thi n theo thời gian. 2. Điện từ trường - Điện trường biến thi n. trong không gian, kể cả trong chân không dưới dạng sóng. Đó là sóng điện từ. - Sóng điện từ truyền được trong mọi môi trường vật chất và cả trong chân không (không cần môi trường truyền sóng). -. LC có đ.trở thuần không đáng kể? A.Năng lượng điện trường và năng lượng từ trường cùng biến thi n theo một tần số chung. B. Năng lượng điện từ của mạch dao động biến thi n tuần hoàn theo thời