giáo án điện tử

CHƯƠNG IV: DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ I/ HỆ THỐNG KIẾN THỨC: 1. Dao động điện từ q q0 = cos(ωt + ϕ ) = U cos(ωt + ϕ ) C C π π * Dòng điện tức thời i = q’ = -ωq0sin(ωt + ϕ) = ωq 0cos(ωt + ϕ + ) = I0cos(ωt + ϕ + ) 2 * Điện tích tức thời q = q0cos(ωt + ϕ) * Hiệu điện (điện áp) tức thời Trong đó: ω = u= 1 tần số góc riêng ; T = 2π LC chu kỳ riêng ; f = tần số riêng π LC LC q0 q I L ; U = = = ω LI = I LC C ωC C q2 1 q * Năng lượng điện trường: Wđ = Cu = qu = = cos (ωt + ϕ ) 2 2C 2C q * Năng lượng từ trường: Wt = Li = sin (ωt + ϕ ) 2C I = ω q0 = * Năng lượng điện từ: q2 W=Wđ + Wt = CU 02 = q0U = = LI 02 2 2C Chú ý: + Mạch dao động có tần số góc ω, tần số f chu kỳ T Wđ Wt biến thiên với tần số góc 2ω, tần số 2f chu kỳ T/2 + Mạch dao động có điện trở R ≠ dao động tắt dần. Để trì dao động cần cung cấp cho mạch lượng có công suất: P = I R = ω 2C 2U 02 U RC R= 2L + Khi tụ phóng điện q u giảm ngược lại 2. Sự tương tự dao động điện dao động Đại lượng x Đại lượng điện q Dao động x” + ω 2x = v i m L x = Acos(ωt + ϕ) q = q0cos(ωt + ϕ) k C v = x’ = -ωAsin(ωt + ϕ) i = q’ = -ωq0sin(ωt + ϕ) F u µ R v A2 = x + ( ) ω i q02 = q + ( )2 ω Wđ Wt (WC) Wt Wđ (WL) ω= k m W=Wđ + Wt mv Wt = kx2 Wđ = Dao động điện q” + ω 2q = ω= LC W=Wđ + Wt Li q2 Wđ = 2C Wt = 3. Sóng điện từ Vận tốc lan truyền không gian v = c = 3.108m/s Máy phát máy thu sóng điện từ sử dụng mạch dao động LC tần số sóng điện từ phát thu tần số riêng mạch. Bước sóng sóng điện từ λ = c = c.T = 2π c LC ; T = f f Lưu ý: Mạch dao động có L biến đổi từ L Min → LMax C biến đổi từ CMin → CMax bước sóng λ sóng điện từ phát (hoặc thu) λMin tương ứng với LMin CMin ; λMax tương ứng với LMax CMax II/ CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP: Chủ đề 1: Dao động điện từ. 4.1. Dao động điện từ mạch LC trình A. biến đổi không tuần hoàn điện tích tụ điện. B. biến đổi theo hàm số mũ chuyển động. C. chuyển hoá tuần hoàn lượng từ trường lượng điện trường. D. bảo toàn hiệu điện hai cực tụ điện. 4.2. Trong mạch dao động LC có tụ điện 5µF, cường độ tức thời dòng điện i = 0,05sin2000t(A). Độ tự cảm tụ cuộn cảm là: A. 0,1H. B. 0,2H. C. 0,25H. D. 0,15H. 4.3. Trong mạch dao động LC có tụ điện 5µF, cường độ tức thời dòng điện i = 0,05sin2000t(A). Biểu thức điện tích tụ A. q = 2.10-5sin(2000t - π/2)(C). B. q = 2,5.10-5sin(2000t - π/2)(C). C. q = 2.10-5sin(2000t - π/4)(C). D. q = 2,5.10-5sin(2000t - π/4)(C). -6 4.4. Một mạch dao động LC có lượng 36.10 J điện dung tụ điện C 25µF. Khi hiệu điện hai tụ 3V lượng tập trung cuộn cảm là: A. 24,75.10-6J. B. 12,75.10-6J. C. 24,75.10-5J. D. 12,75.10-5J. 4.5. Dao động điện từ tự mạch dao động dòng điện xoay chiều có: A. tần số lớn. B. chu kì lớn. C. cường độ lớn. D. hiệu điện lớn. 4.6. Công thức xác định chu kì dao động điện từ tự mạch dao động LC A. T = 2π L . C B. T = 2π C . L C. T= 2π . LC D. T = 2π LC . 4.7. Phát biểu lượng mạch dao động LC không đúng? A. Năng lượng mạch dao động gồm có lượng điện trường tập trung tụ điện lượng từ trường tập trung cuộn cảm. B. Năng lượng điện trường lượng từ trường biến thiên điều hoà với tần số dòng điện xoay chiều mạch. C. Khi lượng điện trường tụ giảm lượng từ trường cuộn cảm tăng lên ngược lại. D. Tại thời điểm, tổng lượng điện trường lượng từ trường không đổi, nói cách khác, lượng mạch dao động bảo toàn. 4.8. Nếu điện tích tụ mạch LC biến thiên theo công thức q = q0sinωt. Biểu thức lượng mạch LC sau không đúng? A. Năng lượng điện: W = C. Năng lượng dao động: Cu qu q Q02 Q2 Li Q 02 = = = sin ωt B. Năng lượng từ: Wt = = cos ωt = (1 + cos 2ωt ) C 2C 2 2C 2C W = W® + Wt = Q 02 = const . 2C W = W® + Wt = D. Năng lượng dao động: LI 02 Lω Q 02 Q 02 = = 2 2C 4.9. Một mạch dao động gồm tụ điện có điện dung 0,1µF cuộn cảm có hệ số tự cảm 1mH. Tần số dao động điện từ riêng mạch là: A. 1,6.104 Hz. B. 3,2.104Hz. C. 1,6.103 Hz. D. 3,2.103 Hz. 4.10. Một mạch dao động gồm cuộn cảm có L tụ điện có điện dung C thực dao động điện từ không tắt. Giá trị cực đại hiệu điện hai tụ điện Umax. Biểu thức tính giá trị cực đại cường độ dòng điện mạch A. I max = U max LC . B. I max = U max L . C C. I max = U max C . L D. I max = U max LC . 4.11. Mạch dao động điện từ điều hoà có cấu tạo gồm: A. nguồn điện chiều tụ điện mắc thành mạch kín. B. nguồn điện chiều cuộn cảm mắc thành mạch kín. C. nguồn điện chiều điện trở mắc thành mạch kín. D. tụ điện cuộn cảm mắc thành mạch kín. 4.12. Mạch dao động điện từ điều hoà 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 vào L C. D. không phụ thuộc vào L C. 4.13. Mạch dao động điện từ điều hoà gồm cuộn cảm L tụ điện C, tăng điện dung tụ điện lên lần chu kì dao động mạch A. tăng lên lần. B. tăng lên lần. C. giảm lần. D. giảm lần. 4.14. 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 điện lần tần số dao động mạch: A. không đổi. B. tăng lần. C. giảm lần. D. tăng lần. 4.15. Mạch dao động điện từ gồm tụ điện C cuộn cảm L, dao động tự với tần số góc A. ω = 2π LC . B. ω= 2π LC . C. ω = LC . D. ω= LC 4.16. Nhận xét sau đặc điểm mạch dao động điện từ điều hoà LC không đúng? A. Điện tích mạch biến thiên điều hoà. B. Năng lượng điện trường tập trung chủ yếu tụ điện. C. Năng lượng từ trường tập trung chủ yếu cuộn cảm. D. Tần số dao động mạch phụ thuộc vào điện tích tụ điện. 4.17. Cường độ dòng điện tức thời mạch dao động LC có dạng i = 0,05sin2000t(A). Tần số góc dao động mạch A. 318,5rad/s. B. 318,5Hz. C. 2000rad/s. D. 2000Hz. 4.18. Mạch dao động LC gồm cuộn cảm có độ tự cảm L = 2mH tụ điện có điện dung C = 2pF, (lấy π = 10). Tần số dao động mạch là: A. 2,5Hz. B. 2,5MHz. C. 1Hz. D. 1MHz. 4.19. Cường độ dòng điện tức thời mạch dao động LC có dạng i = 0,02cos2000t(A). Tụ điện mạch có điện dung 5μF. Độ tự cảm cuộn cảm là: A. 50mH. B. 50H. C. 5.10-6H. D. 5.10-8H. 4.20. Mạch dao động điện từ điều hoà LC gồm tụ điện C = 30nF cuộn cảm L =25mH. Nạp điện cho tụ điện đến hiệu điện 4,8V cho tụ phóng điện qua cuộn cảm, cường độ dòng điện hiệu dụng mạch là: A. 3,72mA. B. 4,28mA. C. 5,20mA. D. 6,34mA. 4.21. Mạch dao động LC có điện tích mạch biến thiên điều hoà theo phương trình q = 4cos(2π.10 4t)μC. Tần số dao động mạch là: A. 10 Hz. B. 10 kHz. C. 2π Hz. D. 2π kHz. 4.22. Mạch dao động điện từ gồm tụ điện C = 16nF cuộn cảm L = 25mH. Tần số góc dao động mạch A. 200Hz. B. 200rad/s. C. 5.10-5Hz. D. 5.104rad/s. 4.23. Tụ điện mạch dao động có điện dung C = 1μF, ban đầu tích điện đến hiệu điện 100V, sau cho mạch thực dao động điện từ tắt dần. Năng lượng mát mạch từ bắt đầu thực dao động đến dao động điện từ tắt : A. 10mJ. B. 5mJ. C. 10kJ. D. 5kJ. 4.24. Để trì dao động điện từ mạch với tần số riêng cần phải A. đặt vào mạch hiệu điện xoay chiều. B. đặt vào mạch hiệu điện chiều không đổi. C. dùng máy phát dao động điện từ điều hoà. D. tăng thêm điện trở mạch dao động. Chủ đề 2: Điện từ trường 4.25. Phát biểu sau nói điện từ trường không đúng? A. Khi từ trường biến thiên theo thời gian, sinh điện trường xoáy. B. Khi điện trường biến thiên theo thời gian, sinh từ trường. C. Điện trường xoáy điện trường mà đường sức đường cong. D. Từ trường xoáy có đường sức từ bao quanh đường sức điện. 4.26. Trong điện từ trường, vectơ cường độ điện trường vectơ cảm ứng từ A. phương, ngược chiều. B. phương, chiều. C. có phương vuông góc với nhau. D. có phương lệch góc 450. 4.27. Trong mạch dao động LC, dòng điện dịch tụ điện dòng điện cuộn cảm có điểm giống A. êlectron tự tạo thành. B. điện tạo thành. C. xuất điện trường tĩnh. D. xuất từ trường xoáy. 4.28. Phát biểu sau không đúng? A. Điện trường tĩnh điện trường có đường sức điện xuất phát từ điện tích dương kết thúc điện tích âm. B. Điện trường xoáy điện trường có đường sức điện đường cong kín. C. Từ trường tĩnh từ trường nam châm vĩnh cửu đứng yên sinh ra. D. Từ trường xoáy từ trường có đường sức từ đường cong kín 4.29. Phát biểu sau không đúng? A. Một từ trường biến thiên tuần hoàn theo thời gian, sinh điện trường xoáy. B. Một điện trường biến thiên tuần hoàn theo thời gian, sinh từ trường. C. Một từ trường biến thiên tăng dần theo thời gian, sinh điện trường biến thiên tuần hoàn theo thời gian. D. Một điện trường biến thiên tăng dần theo thời gian, sinh từ trường. 4.30. Phát biểu sau không đúng? A. Dòng điện dẫn dòng chuyển động có hướng điện tích. B. Điện trường biến thiên điều hoà sinh dòng điện dịch. C. Có thể dùng ampe kế để đo trực tiếp dòng điện dẫn. D. Có thể dùng ampe kế để đo trực tiếp dòng điện dịch. 4.31. Phát biểu sau không nói điện từ trường? A. Khi điện trường biến thiên theo thời gian, sinh từ trường xoáy. B. Điện trường xoáy điện trường có đường sức đường cong. C. Khi từ trường biến thiên theo thời gian, sinh điện trường. D. Từ trường có đường sức từ bao quanh đường sức điện. 4.32. Phát biểu sau không nói điện từ trường? A. Một từ trường biến thiên theo thời gian sinh điện trường xoáy biến thiên điểm lân cận. B. Một điện trường biến thiên theo thời gian sinh từ trường xoáy điểm lân cận. C. Điện trường từ trường xoáy có đường sức đường cong kín. D. Đường sức điện trường xoáy đường cong kín bao quanh đường sức từ từ trường biến thiên. 4.33. Phát biểu sau nói điện từ trường? A. Điện trường tụ điện biến thiên sinh từ trường giống từ trường nam châm hình chữ U. B. Sự biến thiên điện trường tụ điện sinh từ trường giống từ trường sinh dòng điện dây dẫn nối với tụ. C. Dòng điện dịch dòng chuyển động có hướng điện tích lòng tụ điện. D. Dòng điện dịch tụ điện dòng điện dẫn dây dẫn nối với tụ điện có độ lớn, ngược chiều. Chủ đề 3: Sóng điện từ. 4.34. Phát biểu sau tính chất sóng điện từ không đúng? A. Sóng điện từ truyền môi trường vật chất kể chân không. B. Sóng điện từ mang lượng. C. Sóng điện từ phản xạ, khúc xạ, giao thoa. D. Sóng điện từ sóng dọc, trình truyền véctơ ur ur B E vuông góc với vuông góc với phương truyền sóng. 4.35. Phát biểu sau tính chất sóng điện từ không đúng? A. Nguồn phát sóng điện từ đa dạng, vật tạo điện trường từ trường biến thiên. B. Sóng điện từ mang lượng. C. Sóng điện từ bị phản xạ, khúc xạ, giao thoa. D. Tốc độ lan truyền sóng điện từ chân không vận tốc ánh sáng. 4.36. Phát biểu sau nói sóng điện từ? A. Khi điện tích điểm dao động có điện từ trường lan truyền không gian dạng sóng. B. Điện tích dao động xạ sóng điện từ. C. Tốc độ sóng điện từ chân không nhỏ nhiều lần so với tốc độ ánh sáng chân không. D. Tần số sóng điện từ nửa tần số điện tích dao động. 4.37. Trong trình lan truyền sóng điện từ, vectơ B vectơ E luôn A. trùng phương vuông góc với phương truyền sóng. B. biến thiên tuần hoàn theo không gian, không tuần hoàn theo thời gian. C. dao động ngược pha. D. dao động pha. 4.38. Sóng điện từ có khả xuyên qua tầng điện li là: A. sóng dài. B. sóng trung. C. sóng ngắn. D. sóng cực ngắn. 4.39. Sóng điện từ bị phản xạ mạnh tầng điện li là: A. sóng dài. B. sóng trung. C. sóng ngắn. D. sóng cực ngắn. 4.40. Sóng điện từ dùng việc truyền thông tin nước là: A. sóng dài. B. sóng trung. C. sóng ngắn. D. sóng cực ngắn. Chủ đề 4: Truyền thông sóng điện từ. 4.41. Với mạch dao động hở vùng không gian A. quanh dây dẫn có từ trường biến thiên. B. quanh dây dẫn có điện trường biến thiên. C. bên tụ điện từ trường biến thiên. D. quanh dây dẫn có từ trường biến thiên điện trường biến thiên. 4.42. Kí hiệu khối là: I. Tạo dao động cao tần. II. Tạo dao động âm tần. III. Khuyếch đại dao động. IV. Biến điệu. V. Tách sóng. Việc phát sóng điện từ đài phát phải qua giai đoạn nào, ứng với thứ tự nào? A. I, II, III, IV. B. I, II, IV, III. C. I, II, V, III. D. I, II, V, IV. 4.43. Kí hiệu khối là: I. Chọn sóng. II. Tách sóng. III. Khuyếch đại âm tần. IV. Khuyếch đại cao tần. V. Chuyển thành sóng âm. Việc thu sóng điện từ máy thu phải qua giai đoạn, với thứ tự nào? A. I, III, II, IV, V. B. I, II, III, V. C. I, II, IV, III, V. D. I, II, IV, V. 4.44. Sóng sau dùng truyền hình sóng vô tuyến điện?A. Sóng dài. B. Sóng trung. C. Sóng ngắn. D. Sóng cực ngắn. 4.45. Nguyên tắc thu sóng điện từ dựa vào tượng A. cộng hưởng điện mạch LC. B. xạ sóng điện từ mạch dao động hở. C. hấp thụ sóng điện từ môi trường. D.giao thoa sóng điện từ. 4.46. Sóng điện từ chân tần số f = 150kHz, bước sóng sóng điện từ là: A. 2000m. B. 2000km. C. 1000m. D. 1000km 4.47. Mạch chọn sóng máy thu vô tuyến điện gồm tụ điện C = 880pF cuộn cảm L = 20μH. Bước sóng điện từ mà mạch thu là: A. 100m. B. 150m. C. 250m. D. 500m. 4.48. Chọn sóng đầu vào máy thu vô tuyến điện gồm tụ điện C = 1nF cuộn cảm, L = 100μH (lấy π = 10). Bước sóng điện từ mà mạch thu là: A. 300m. B. 600m. C. 300km. D. 1000m. 4.49. Một mạch dao động gồm cuộn cảm có độ tự cảm L =1mH tụ điện có điện dung C = 0,1μF. Mạch thu sóng điện từ có tần số là: A. 31830,9Hz. B. 15915,5Hz. C. 503,292Hz. D. 15,9155Hz. Các câu hỏi tập tổng hợp kiến thức 4.50. Khi mắc tụ điện có điện dung C1 với cuộn cảm L mạch thu sóng có bước sóng λ = 60m. mắc tụ điện có điện dung C2 với cuộn L mạch thu sóng có bước sóng λ2 = 80m. Khi mắc nối tiếp C1 C2 với cuộn L mạch thu sóng có bước sóng là: A. 48m. B. 70m. C. 100m. D. 140m. 4.51. Khi mắc tụ điện có điện dung C1 với cuộn cảm L mạch thu sóng có bước sóng λ = 60m. mắc tụ điện có điện dung C2 với cuộn L mạch thu sóng có bước sóng λ2 = 80m. Khi mắc nối tiếp C1 C2 với cuộn L mạch thu sóng có bước sóng là: A. 48m. B. 70m. C. 100m. D. 140m. 4.52. Khi mắc tụ điện có điện dung C với cuộn cảm L tần số dao động mạch f = 6kHz. mắc tụ điện có điện dung C với cuộn L tần số dao động mạch f2 = 8kHz. Khi mắc C1 song song C2 với cuộn L tần số dao động mạch A. 4,8kHz. B. 7kHz. C. 10kHz. D. 14kHz. 4.53. Khi mắc tụ điện có điện dung C với cuộn cảm L tần số dao động mạch f = 6kHz. mắc tụ điện có điện dung C với cuộn L tần số dao động mạch f2 = 8kHz. Khi mắc nối tiếp C1 C2 với cuộn L tần số dao động mạch A. 4,8kHz. B. 7kHz. C. 10kHz. D. 14kHz. 4.54. Một mạch dao động gồm tụ điện C = 0,5μF cuộn dây L = 5mH, điện trở cuộn dây R = 0,1Ω. Để trì dao động mạch với hiệu điện cực đại tụ 5V ta phải cung cấp cho mạch công suất A. 0,125μW. B. 0,125mW. C. 0,125W. D. 125W. . không đúng? A. Điện trường tĩnh là điện trường có các đường sức điện xuất phát từ điện tích dương và kết thúc ở điện tích âm. B. Điện trường xoáy là điện trường có các đường sức điện là các đường. và một tụ điện có điện dung C thực hiện dao động điện từ không tắt. Giá trị cực đại của hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện bằng U max . Biểu thức tính giá trị cực đại của cường độ dòng điện trong. Mạch dao động điện từ điều hoà có cấu tạo gồm: A. nguồn điện một chiều và tụ điện mắc thành mạch kín. B. nguồn điện một chiều và cuộn cảm mắc thành mạch kín. C. nguồn điện một chiều và điện trở mắc