chương 4 dao động và sóng điện từ

HĐBM – TỔ BỘ MÔN VẬT LÝ GV : TRẦN DUY TÂN-TRƯƠNG THỊ CHUYÊN OANH CHƯƠNG IV DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ PHẦN I TểM TẮT LÍ THUYẾT Trình bày cấu tạo nêu vai trò tụ điện cuộn cảm hoạt động mạch dao động LC Một cuộn cảm có độ tự cảm L mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C thành mạch điện kín gọi mạch dao động Nếu điện trở mạch nhỏ, coi không mạch mạch dao động lí tưởng Tụ điện có nhiệm vụ tích điện cho mạch, sau phóng điện qua lại mạch nhiều lần, tạo dòng điện xoay chiều mạch Khi có biến thiên cường độ dòng điện mạch, cuộn cảm xuất dòng điện cảm ứng chống lại biến thiên có tác dụng nạp điện tích cho tụ điện theo chiều ngược lại Dao động điện từ điều hoà xảy mạch LC sau tụ điện tích điện lượng q tác dụng điện từ bên lên mạch Đó dao động điện từ tự * Điện tích tức thời q = q0cos(ωt + ϕ) * Điện áp tức thời u = q q0 = cos(ωt + ϕ ) = U cos(ωt + ϕ ) C C * Dũng điện tức thời i = q’ = -ωq0sin(ωt + ϕ) = I0cos(ωt + ϕ + I = ω q0 = π ) q0 : cường độ dũng điện cực đại LC q0: điện tích cực đại ω= tần số gúc riờng LC Dũng điện tức thời i sớm pha điện tích q góc π Điện áp tức thời u pha với điện tích q Viết công thức tính chu kì dao động riêng mạch dao động LC Chu kì tần số dao động điện từ tự mạch dao động gọi chu kì tần số dao động riêng mạch dao động : T = 2π LC f = π LC Nêu dao động điện từ Sự biến thiên điều hoà theo thời gian cường độ điện trường dao động gọi dao động điện từ tự → E cảm ứng từ → B mạch Nêu lượng điện từ mạch dao động LC Năng lượng điện từ mạch dao động LC tổng lượng điện trường tập trung tụ điện lượng từ trường tập trung cuộn cảm TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ - Trang 1/14 - 2 Cu + Li 2 = LI W = Wc + WL = CU 2 ĐIỆN TỪ TRƯỜNG Nêu điện từ trường - Nếu nơi có từ trường biến thiên theo thời gian nơi xuất điện trường xoáy Điện trường có đường sức đường cong khép kín gọi điện trường xoáy - Nếu nơi có điện trường biến thiên theo thời gian nơi xuất từ trường Đường sức từ trường khép kín Điện trường biến thiên theo thời gian sinh từ trường, từ trường biến thiên theo thời gian sinh điện trường xoáy Hai trường biến thiên quan hệ mật thiết với hai thành phần trường thống nhất, gọi điện từ trường SÓNG ĐIỆN TỪ Nêu sóng điện từ Sóng điện từ trình lan truyền dao động điện từ không gian theo thời gian Nêu tính chất sóng điện từ Sóng điện từ có tính chất sau: a) Sóng điện từ truyền chân không với tốc độ ánh sáng : c ≈ 300 000 km/s Sóng điện từ lan truyền điện môi, tốc độ truyền nhỏ truyền chân không phụ thuộc vào số điện môi → → b) Sóng điện từ sóng ngang (các vectơ E B vuông góc với vuông góc với phương truyền sóng) → → c) Trong sóng điện từ dao động E B điểm luôn đồng pha với d) Khi sóng điện từ gặp mặt phân cách hai môi trường bị phản xạ khúc xạ ánh sáng e) Sóng điện từ mang lượng c 3.108 Bước sóng sóng điện từ: λ = = f f NGUYÊN TẮC THÔNG TIN LIÊN LẠC BẰNG SỐNG VÔ TUYẾN a) Sơ đồ khối máy phát vô tuyến đơn giản : Chức khối: Khối (1) mạch micrô thu tín hiệu âm (âm tần); Khối (2) mạch phát sóng điện từ cao tần; Khối (3) mạch biến điệu dao động (trộn sóng); Khối (4) mạch khuếch đại sóng điện từ ! HĐBM – TỔ BỘ MÔN VẬT LÝ GV : TRẦN DUY TÂN-TRƯƠNG THỊ CHUYÊN OANH cao tần biến điệu; Khối (5) mạch phát sóng sóng điện từ cao tần biến điệu không trung (anten phát) b) Sơ đồ khối máy thu đơn giản : Chức khối: Khối (1) mạch chọn sóng : sóng điện từ cao tần biến điệu, lan đến anten thu tạo mạch dao động điện từ cao tần biến điệu, có biên độ nhỏ với tần số chọn; Khối (2) mạch khuếch đại dao động điện từ cao tần : làm tăng biên độ dao động điện từ cao tần biến điệu Khối (3) mạch tách sóng : tách tín hiệu âm tần khỏi dao động điện từ cao tần biến điệu Khối (4) mạch khuếch đại tín hiệu âm tần: làm tăng biên độ tín hiệu âm tần Khối (5) loa : biến dao động điện tín hiệu thành dao động phát âm Nêu ứng dụng sóng vô tuyến điện thông tin liên lạc ứng dụng sóng điện từ : Sóng vô tuyến điện sử dụng thông tin liên lạc TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ - Trang 3/14 - PHẦN II TRẮC NGHIỆM LÍ THUYẾT Câu 1: Mạch dao động điện từ điều hoà gồm cuộn cảm L tụ điện C, tăng độ tự cảm cuộn cảm lên lần chu kỳ dao động mạch A tăng lần B tăng lần C giảm lần D giảm lần Câu 2: Dao động điện từ mạch LC tắt nhanh A tụ điện có điện dung ℓớn B mạch có điện trở ℓớn C mạch có tần số riêng ℓớn D cuộn dây có độ tự cảm ℓớn Câu 3: Khi nói sóng điện từ, phát biểu sau sai? A Sóng điện từ mang lượng B Sóng điện từ tuân theo quy luật giao thoa, nhiễu xạ C Sóng điện từ sóng ngang D Sóng điện từ không truyền chân không Câu 4: Phát biểu sau tính chất sóng điện từ không đúng? A Sóng điện từ sóng ngang B Sóng điện từ mang lượng C Sóng điện từ bị phản xạ, khúc xạ, giao thoa D Vận tốc sóng điện từ gần vận tốc ánh sáng Câu 5: Trong sóng điện từ, dao động điện trường từ trường điểm luôn π π A ngược pha B lệch pha C đồng pha D lệch pha Câu 6: Chọn phát biểu sai sóng điện từ A Khi từ không khí vào nước đổi phương truyền B Có tốc độ môi trường C Có thể điện tích điểm đứng yên gây D Truyền điện môi Câu 7: Trong mạch dao động điện từ có biến đổi qua lại A Điện trường từ trường B Năng lượng điện trường lượng từ trường C Cường độ dòng điện hiệu điện D Điện tích hiệu điện Câu 8: Mạch khuếch đại máy phát sóng vô tuyến có tác dụng A Biến đổi dao động âm có tần số thấp thành dao động điện từ có tần số cao B Làm tăng biên độ âm C Làm tăng biên độ dao động điện từ D Làm tăng tần số dao động điện từ âm tần Câu 9: Trong mạch dao động điện từ LC, thời điểm t, cường độ dòng điện chạy mạch có giá trị tức thời giá trị hiệu dụng A Năng lượng điện trường lần lượng từ trường B Năng lượng từ trường lần lượng điện trường C Điện tích tụ có giá trị tức thời nửa điện tích cực đại D Điện áp tụ điện có giá trị tức thời điện áp hiệu dụng Câu 10: Nhận xét sau liên quan đến lượng điện từ mạch dao động ? Điện tích mạch dao động lí tưởng biến đổi với chu kỳ T A Năng lượng điện trường biến đổi với chu kỳ 2T B Năng lượng từ trường biến đổi với chu kỳ 2T C Năng lượng điện trường biến đổi với chu kỳ T/2 D Năng lượng điện từ biến đổi với chu kỳ T/2 Câu 11: Một mạch dao động điện từ LC, có điện trở không đáng kể Điện áp hai tụ biến thiên điều hòa theo thời gian với tần số f Phát biểu sau sai ? Năng lượng điện từ ! HĐBM – TỔ BỘ MÔN VẬT LÝ GV : TRẦN DUY TÂN-TRƯƠNG THỊ CHUYÊN OANH A lượng từ trường cực đại B không thay đổi C biến thiên tuần hoàn với tần số f D lượng điện trường cực đại Câu 12: Trong mạch dao động lí tưởng có dao động điện từ tự Gọi L độ tự cảm C điện dung mạch Tại thời điểm t, hiệu điện hai tụ điện u cường độ dòng điện mạch i Gọi U0 hiệu điện cực đại hai tụ điện I cường độ dòng điện cực đại mạch Hệ thức liên hệ u i A i2 = C (U - u2) L L (U - u2) C D i2 = LC (U - u2) B i2 = C i2 = LC(U - u2) Câu 13: 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) A T B T C T D T Câu 14: Xét mạch dao động lí tưởng LC Khoảng thời gian ngắn kể từ lúc lượng điện trường cực đại đến lúc lượng từ trường cực đại A Δt = π LC B Δt = π LC C Δt = π LC D Δt = 2π LC Câu 15: Một mạch dao động điện từ lí tưởng có dao động điện từ tự Tại thời điểm t = 0, điện tích tụ điện cực đại Sau khoảng thời gian ngắn Δt điện tích tụ nửa giá trị cực đại Chu kỳ dao động riêng mạch dao động A 4Δt B 6Δt C 3Δt D 12Δt Câu 16: Phương trình dao động điện tích mạch dao động LC q = Q0cos(ωt + φ) Biểu thức dòng điện mạch là: A i = ωQ0cos(ωt + φ) B i = ωQ0cos(ωt + φ + ) C i = ωQ0cos(ωt + φ - ) D i = ωQ0sin(ωt + φ) Câu 17: Trong mạch dao động điện từ LC, điện tích tụ biến thiên theo hàm số q = Qosin(πt) C Khi điện tích tụ điện q = Q0 lượng điện trường A hai lần lượng từ trường B ba lần lượng từ trường C nửa lượng từ trường D lượng từ trường Câu 18: Điện tích tụ điện mạch dao động LC biến thiên theo phương trình q = Q 0cos  2π   t + π  Tại thời điểm t = T/4, ta có T  A hiệu điện hai tụ B dòng điện qua cuộn dây C điện tích tụ cực đại D lượng điện trường cực đại Câu 19: Mạch dao động điện từ lý tưởng gồm cuộn cảm L tụ điện có điện dung C Khi thay tụ C tụ C1 mạch có tần số dao động riêng f1 Khi thay tụ C tụ C2 mạch có tần số dao động riêng f2 Khi ghép hai tụ song song với tần số dao động mạch thỏa mãn hệ thức sau ? A f = f + f 2 f12 + f12 B f = f1f C f = f1 + f2 D f = f1f f12 + f12 Câu 20: Tụ điện mạch dao động tụ điện phẳng Khi khoảng cách tụ tăng lên lần tần số dao động riêng mạch A tăng lần B tăng lần C giảm lần D giảm lần Câu 21: Một máy thu thu sóng ngắn Để chuyển sang thu sóng trung, thực giải pháp sau mạch dao động anten ? A Giảm C giảm L B Giữ nguyên C giảm L TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ - Trang 5/14 - C Tăng L tăng C D Giữ nguyên L giảm Câu 22: Việc phát sóng điện từ đài phát phải qua giai đoạn nào, ứng với thứ tự nào? Tạo dao động cao tần Tạo dao động âm tần Khuếch đại cao tần Biến điệu Tách sóng A 1, 2, 3, B 1, 2, 4, C 1, 2, 5, D 1, 2, 5, PHẦN III TRẮC NGHIỆM BÀI TẬP A CÁC DẠNG BÀI TẬP CẤP ĐỘ NHẬN BIẾT - VẬN DỤNG DẠNG TÍNH TOÁN CÁC ĐẠI LƯỢNG TRONG MẠCH DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ 2π  T = = 2π LC  ω  * Chu kỳ, tần số dao động riêng mạch LC: ω0 = → LC f = = ω =  T 2π 2π LC ε.S Chú ý: Công thức tính điện dung tụ điện phẳng C = , d khoảng cách k.4πd hai tụ điện Khi tăng d (hoặc giảm d) C giảm (hoặc tăng), từ ta mối liên hệ với T, f DẠNG SÓNG ĐIỆN TỪ Sóng điện từ mạch dao động LC phát thu có tần số tần số riêng mạch, ta xác định bước sóng chúng λ = v.T = 2πv LC Từ công thức tính bước sóng ta thấy, bước sóng biến thiên theo L C L hay C lớn, bước sóng lớn Nếu điều chỉnh mạch cho C L biến thiên từ Cmin, Lmin đến Cmax, Lmax bước sóng biến thiên tương ứng dải từ λ min= 2πv L C → λ max= 2πv Lmax C max DẠNG NĂNG LƯỢNG CỦA MẠCH DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ 1) Năng lượng điện trường, (WC) Là lượng tích lũy tụ điện, tính công thức WC = Cu2 = q2 2C 2) Năng lượng từ trường, (WL) Là lượng tích lũy cuộn cảm, tính công thức: WL = Li2 3) Năng lượng điện từ, (W) Là tổng lượng điện trường lượng từ trường, cho W = WL + WC = 2 Cu + Li 2 q + Li 2C 1 q.u + Li 2 Q2 1 CU 02 = LI 02 = 2 2C ! HĐBM – TỔ BỘ MÔN VẬT LÝ GV : TRẦN DUY TÂN-TRƯƠNG THỊ CHUYÊN OANH 2  q   i    +   =  Q   ωQ  CHÚ Ý:  Xét mạch dao động lí tưởng : ta thường có hai cách để cấp lượng ban đầu cho mạch dao động: + Cách 1: Cấp lượng điện ban đầu Ban đầu tụ điện tích điện (nếu thời gian đủ dài) đến hiệu điện suất điện động E nguồn Chuyển khóa k sang chốt (2), tụ phóng điện qua cuộn dây Năng lượng điện chuyển dần thành lượng từ cuộn dây mạch dao động Như hiệu điện cực đại trình dao động hiệu điện ban đầu tụ U0= E 2 Năng lượng điện mà tụ tích lượng điện từ mạch W = CE VÍ DỤ: Cho mạch dao động lí tưởng hình vẽ bên Tụ điện có điện dung 20μF, cuộn dây có độ tự cảm 0,2H, suất điện động nguồn điện 5V Ban đầu khóa k chốt (1), tụ điện tích đầy điện, chuyển k sang (2), mạch có dao động điện từ a Tính cường độ dòng điện cực đại qua cuộn dây b Tính cường độ dòng điện qua cuộn dây thời điểm điện tích tụ nửa giá trị điện tích tụ khóa k (1) c Tính hiệu điện hai tụ điện nửa lượng điện tụ điện chuyển thành lượng từ cuộn dây * Hướng dẫn giải: a Cường độ dòng điện cực đại 2 Khi k (1), tụ điện tích lượng điện: W = CE Khi k chuyển sang (2), lượng lượng toàn phần dao động mạch, ta có: C LI = CE ⇒ I = E = 0,05 A 2 L b Cường độ dòng điện tức thời TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ - Trang 7/14 - q2 q2 Li + = LI ⇒ i = I 02 − 2 C LC Q Trong đó, điện tích nửa giá trị ban đầu q = = CE 2 Từ công thức tính lượng điện từ : ⇒ i = I 02 − CE = 0,043 A L c Hiệu điện tức thời Khi nửa lượng điện trường chuyển thành lượng từ trường, ta có WC = WL = 1 11 E  W ⇔ Cu =  CE  ⇒ u = = V 2 22 2  + Cách 2: Cấp lượng từ ban đầu Ban đầu khóa k đóng, dòng điện qua cuộn dây không đổi có cường độ (định luật Ôm cho toàn mạch): I = E với r điện trở nguồn r Năng lượng toàn phần (năng lượng điện từ) lượng từ ban đầu cuộn dây E W = L  r VÍ DỤ: Cho mạch điện hình vẽ bên Cuộn dây cảm có độ tự cảm L = 4.10 -3H, tụ điện có điện dung C = 0,1μF, nguồn điện có suất điện động E = 6mV điện trở r = 2Ω Ban đầu khóa k đóng, có dòng điện chạy ổn định mạch, ngắt khóa k a Hãy so sánh hiệu điện cực đại hai tụ điện với suất điện động nguồn cung cấp ban đầu b Tính điện tích tụ điện lượng từ cuộn dây gấp lần lượng điện trường tụ điện * Hướng dẫn giải: a Hiệu điện cực đại Ban đầu k đóng, dòng điện qua cuộn dây I = E = 3mA r Năng lượng mạch hoàn toàn dạng lượng từ trường cuộn dây: W = LI = 1,8.10 −8 J Khi ngắt k, mạch dao động với lượng toàn phần W, ta có Vậy, hiệu điện cực đại hai tụ điện trình dao động lớn gấp 10 lần suất điện động nguồn điện cung cấp b Điện tích tức thời :  Khi mạch cuộn dây L mạch dao động có điện trở R, mạch dao động tắt dần: ! HĐBM – TỔ BỘ MÔN VẬT LÝ • Công suất cung cấp cho mạch: P = RI = R GV : TRẦN DUY TÂN-TRƯƠNG THỊ CHUYÊN OANH I 02 • Năng lượng cần cung cấp cho mạch: W = P.t B CÁC DẠNG BÀI TẬP CẤP ĐỘ VẬN DỤNG CAO Các câu điển hình Tìm đại lượng ω hay T,f Câu 1: Mạch dao động LC lý tưởng thực dao động điện từ tự với điện áp cực đại 12V Tại thời điểm điện tích tụ 6.10-9 C cường độ dòng điện qua cuộn dây mA Biết độ tự cảm cuộn dây L = 4mH Tần số góc mạch A 25.105 rad/s B 10-4 rad/s C 5.105 rad/s D 25.104 rad/s q0 = q + U i2 = CU = 20 ω ω L (3 3.10−3 ) 12 = 2 ω ω 4.10−3 ω = 5.105 rad / s (6.10−9 ) + Tìm khoảng thời gian ngắn Câu 2: Một mạch dao động điện từ lí tưởng có dao động điện từ tự Biết điện tích cực đại tụ điện µC cường độ dòng điện cực đại mạch 0,5 πA Thời gian ngắn để điện tích tụ giảm từ giá trị cực đại đến nửa giá trị cực đại là: A μs B μs C μs D μs −6 2π q0 2π 2.10 2π I = ω q0 = q0 ⇒ T = = = 16.10−6 s T I0 0,5π T ∆tmin = = µ s Câu : Hai mạch dao động điện từ lý tưởng có dao động điện từ tự Điện tích tụ điện 2 −6 mạch dao động thứ thứ hai q1 q2 với 2q1 + q2 = 10 , q tính C Ở thời điểm t, điện tích tụ điện cường độ dòng điện mạch dao động thứ 2nC 6mA, cường độ dòng điện mạch dao động thứ hai có độ lớn : A 1,2 10-8 A B 6.10-8 A C 4.10-8 A C 2,4.10-8 A ( 10−9 ) + q 22 = 10−6 → q2 = 10 −3 ( C ) 4q1 i1 + 2q2 i = → i = 2,4.10 −8 A Câu : Một mạch dao động điện từ lí tưởng LC có dao động điện từ tự Tại thời điểm t = 0, điện áp tụ giá trị hiệu dụng Tại thời điểm t = 150μs lượng điện trường lượng từ trường mạch Xác định tần số dao động mạch biết từ 23,5kHz đến 26kHz A 25,0kHz B 24,0kHz C 24,5kHz D.25,5kHz T 150.10−6 = k = k 4f 5000 ⇒ f = k = k( kHz ) 3 ⇒ 14,1 ≤ k ≤ 15, ⇒ k = 15 ⇒ f = 25kHz Câu 5: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc vào thời gian điện tích tụ điện mạch dao động LC lí tưởng có dạng hình vẽ Phương trình dao động điện tích tụ điện  10 π π t +  (C) A q = q0cos  3  TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ - Trang 9/14 -  10 π π t −  (C) B q = q0cos  3   10 π π t +  (C) C q = q0cos  3   10 π π t −  (C) D q = q0cos  3  T T ∆t = + = 7.10−7 s 12 ⇒ T = 7.10−7 ⇒ T = 12.10−7 s 12 2π 107 π ⇒ω = = (rad/ s) T Lúc t = 0, q = 0,5q0 = q0cosϕ ⇒ ϕ = ± π/3 chuyển động q = 0, v < ⇒ ϕ >0, ϕ = π/3  10 π π t +  q = q0cos  3  Câu 6: Hai mạch dao động điện từ LC lí tưởng có dao động điện từ tự với cường độ dòng điện tức thời hai mạch i1 i biểu diễn hình vẽ Tổng điện tích hai tụ điện hai mạch thời điểm có giá trị lớn µC C µC π π 2π Giải: Chu kỳ T = 10-3s; ω = = 2000π rad/s T π Ta có: i1 = 8.10-3cos(2000πt - ) (A); i2 = 6.10-3cos(2000πt + π) (A) A µC π B D 10 µC π Dòng điện qua L biến thiên điều hòa sớm pha điện tích tụ điện C góc π 8.10−3 6.10−3 cos(2000πt - π) (C) ; q2 = cos(2000πt + ) (C) 2000π 2000π 10.10−3 q = q1 + q2 = q0 cos(2000πt +ϕ) q20 = q201+ q202 q0 = (C) = µC π 2000π π I ; q0 = ω q1 = DẠNG BÀI TOÁN GHÉP CÁC TỤ ĐIỆN NỐI TIẾP, SONG SONG * Giả sử: T1; f1 chu kỳ, tần số mạch mắc L với C1 T1; f1 chu kỳ, tần số mạch mắc L với C2 * Các tụ C1, C2 mắc nối tiếp ta có 1 = + , tức điện dung tụ giảm đi, C b < C b C1 C ! HĐBM – TỔ BỘ MÔN VẬT LÝ GV : TRẦN DUY TÂN-TRƯƠNG THỊ CHUYÊN OANH C1; Cb < C2 - Gọi Tnt; λ nt ,fnt chu kỳ, bước sóng, tần số mạch mắc L với (C1 nối tiếp C2) T1T2 1 = + ↔ Tnt = Tnt T1 T2 T12 + T22 Khi λ nt = λ1λ λ1 + λ2 f nt2 = f 12 + f 22 ↔ f nt = f 12 + f 22 * Các tụ C1, C2 mắc nối tiếp ta có C b = C1 + C2, tức điện dung tụ tăng lên, C b > C1; Cb > C2 - Gọi Tss; λ ss ,fss chu kỳ, tần số mạch mắc L với (C1 song song C2) Tss2 = T12 + T22 ↔ Tss = T12 + T22 Khi λ ss = λ12 + λ22 1 = + ↔ f ss = f ss f1 f2 f1 f f12 + f 22 DẠNG VIẾT BIỂU THỨC u, i, q TRONG MẠCH DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ Điện tích tức thời : q = q0cos(ωt + ϕ) q0 : điện tích cực đại(C) ; 1mC=10-3 C ; 1µC=10-6 C ; 1nC=10-9 C π Dòng điện tức thời : i = q’ = -ωq0sin(ωt + ϕ) = I0cos(ωt + ϕ + ) π Dòng điện i sớm pha điện tích q góc PHẦN IV TRẮC NGHIỆM BÀI TẬP 2.10 −3 Câu 1: Một mạch dao động có tụ điện C = (F) mắc nối tiếp với cuộn cảm có độ tự cảm L π Để tần số dao động mạch f = 500 Hz độ tự cảm L cuộn dây phải có giá trị 10 −3 A L = (H) π –4 B L = 5.10 (H) 10 −3 C (H) 2π D L = (H) Câu 2: Một mạch dao động LC lý tưởng gồm cuộn cảm có độ tự cảm L = 1/ π (mH) tụ điện có điện dung C = (nF) Chu kỳ dao động mạch π A T = 4.10–4 (s) B T = 2.10–6 (s) C T = 4.10–5 (s) D T = 4.10–6 (s) Câu 3: Một mạch dao động LC có điện tích cực đại tụ Q = 4.10-8 C, cường độ dòng điện cực đại mạch I0 = 0,314 A Lấy π = 3,14 Chu kì dao động điện từ mạch A 8.10-5 s B 8.10-6 s C 8.10-7 s D 8.10-8 s Câu 4: Một mạch dao động điện từ LC lí tưởng gồm cuộn cảm có độ tự cảm μH tụ điện có điện dung μF Trong mạch có dao động điện từ tự Khoảng thời gian hai lần liên tiếp mà điện tích tụ điện có độ lớn cực đại A 5π.10-6 s B 2,5π.10-6 s C 10π.10-6 s D 10-6 s TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ - Trang 11/14 - Câu 5: Một mạch dao động điện từ LC dao động điều hòa với tần số f = 1000Hz Khoảng thời gian lần liên tiếp lượng điện trường lượng từ trường A 2,5.10-4s B 5.10-4s C 7,5.10-4s D 10-3s Câu 6: Cho mạch LC dao động với chu kỳ T = 4.10 –2 (s) Năng lượng từ trường cuộn dây cảm L biến thiên điều hoà với chu kỳ T’ có giá trị A T’ = 8.10–2 (s) B T’ = 2.10–2 (s) C T’ = 4.10–2 (s) D T’ = 10–2 (s) Câu 7: Sóng FM đài tiếng nói Việt Nam có tần số f = 100 MHz Bước sóng mà đài thu có giá trị A λ = 10 m B λ = m C λ = m D λ = m Câu 8: Một mạch dao động LC dao động tự Người ta đo điện tích cực đại tụ Q0 = 10–6 C dòng điện cực đại mạch I0 = 10A Bước sóng điện từ mà mạch phát là: A λ = 1,885 m B λ = 18,85 m C λ = 188,5 m D λ = 1885 m Câu 9: Trong mạch dao động LC có dao động điện từ tự (dao động riêng) với tần số góc 10 rad/s Điện tích cực đại tụ điện Q0 = 10-9 C Khi cường độ dòng điện mạch 6.10 A điện tích tụ điện A q = 8.10–10 C B q = 4.10–10 C C q = 2.10–10 C D q = 6.10–10 C Câu 10: Một mạch dao động gồm cuộn dây có độ tự cảm L = (mH) tụ điện có điện dung C = 50 (μF) Hiệu điện cực đại hai tụ điện U0 = 10 V Năng lượng mạch dao động là: A W = 25 mJ B W = 106 J C W = 2,5 mJ D W = 0,25 mJ Câu 11: Mạch dao động LC gồm tụ C = (μF) cuộn cảm Biết giá trị cực đại điện áp hai đầu tụ điện U0 = 14 V Tại thời điểm điện áp hai tụ u = V, lượng từ trường mạch bằng: A WL = 588 μJ B WL = 396 μJ C WL = 39,6 μJ D WL = 58,8 μJ Câu 12: Mạch dao động lí tưởng LC gồm tụ điện có điện dung C = 25 (nF) cuộn dây có độ tụ cảm L Dòng điện mạch biến thiên theo phương trình i = 0,02cos(8000t) A Giá trị L lượng dao động mạch A L = 0,6 H, W = 385 μJ B L = H, W = 365 μJ C L = 0,8 H, W = 395 μJ D L = 0,625 H, W = 125 μJ Câu 13: Mạch dao động gồm cuộn dây có độ tự cảm L=1,2.10 -4 H tụ điện có điện dung C=3nF Điện trở mạch R = 0,2Ω Để trì dao động điện từ mạch với hiệu điện cực đại hai tụ Uo=6V chu kì dao động cần cung cấp cho mạch lượng A 1,5mJ B 0,09mJ C 1,08π.10-10 J D 0,06π.10-10 J Câu 14: Mạch chọn sóng máy thu gồm tụ điện có điện dung C = (pF) cuộn 9π cảm có độ tụ cảm biến thiên Để bắt sóng điện từ có bước sóng λ = 100 m độ tự cảm cuộn dây ? A L = 0,0645 H B L = 0,0625 H C L = 0,0615 H D L = 0,0635 H Câu 15: Khi mắc tụ điện có điện dung C1 với cuộn cảm L mạch thu sóng có bước sóng λ1= 60 m; mắc tụ điện có điện dung C với cuộn L mạch thu sóng có bước sóng λ2= 80 m Khi mắc C1 song song C2 với cuộn L mạch thu sóng có bước sóng là: A λ= 48 m B λ= 70 m C λ= 100 m D λ= 140 m Câu 16: Mạch chọn sóng máy thu vô tuyến điện gồm tụ điện có điện dung C = µF cuộn cảm có độ tự cảm L = 25 mH Mạch dao động bắt sóng vô tuyến thuộc dải A sóng trung B sóng dài C sóng cực ngắn D sóng ngắn Câu 17: Trong mạch dao động lí tưởng gồm cuộn cảm có độ tự cảm L = 0,5 μH, tụ điện có điện dung C = μF có dao động điện từ tự Tại thời điểm cường độ dòng điện mạch ! HĐBM – TỔ BỘ MÔN VẬT LÝ GV : TRẦN DUY TÂN-TRƯƠNG THỊ CHUYÊN OANH có giá trị 20 mA điện tích tụ điện có độ lớn 2.10 ─ C Điện tích cực đại tụ điện A 4.10 ─ C B 2.5.10 ─ C C 12.10─8 C D 9.10─9 C Câu 18: Mạch dao động lý tưởng LC Dùng nguồn điện chiều có suất điện động 10 V cung cấp cho mạch lượng 25µJ cách nạp điện cho tụ dòng điện tức thời mạch sau khoảng thời gian π/4000 s lại không.Độ tự cảm cuộn dây A L = 0,5 (H) B L = 0,125 (H) C L = (H) D L = 0,25 (H) Câu 19: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc vào thời gian điện tích tụ điện mạch dao động LC lí tưởng có dạng hình vẽ Phương trình dao động điện tích tụ điện  10 π π t +  A q = q0cos  3   10 π π t −  B q = q0cos  3   10 π π t +  C q = q0cos  3   10 π π t −  D q = q0cos  3  Câu 20: Mạch dao động LC lí tưởng, cường độ dòng điện tức thời mạch biến thiên theo phương trình i = 0,04cos(ωt) A Xác định giá trị C biết rằng, sau khoảng thời gian nhắn Δt = 0,25 (μs) lượng điện trường lượng từ trường 0,8 (μJ) π A C = 125 (pF) π2 B C = 100 (pF) π2 C C = 120 (pF) π2 D C = 25 (pF) π2 Câu 21: Một mạch chọn sóng gồm cuộn dây có hệ số tự cảm không đổi tụ điện có điện dung biến thiên Khi điện dung tụ 20 nF mạch thu bước sóng 40 m Nếu muốn thu bước sóng 60 m phải điều chỉnh điện dung tụ A tăng nF B tăng nF C tăng 25 nF D tăng 45 nF Câu 22: Mạch dao động LC lí tưởng dao động với tần số riêng f o = MHz Năng lượng từ trường mạch có giá trị nửa giá trị cực đại sau khoảng thời gian A Δt = (μs) B Δt = 0,5 (μs) C Δt = 0,25 (μs) D Δt = (μs) Câu 23: Cho mạch điện hình vẽ bên Cuộn dây cảm có độ tự cảm L = 4.10 −3 H , tụ điện có điện dung C = 0,1µF, nguồn điện có suất điện động E = 3mV điện trở r = Ω Ban đầu khóa k đóng, có dòng điện chạy ổn định mạch, ngắt khóa k Tính điện tích tụ điện lượng từ cuộn dây gấp lần lượng điện trường tụ điện A 3.10-8C B 2,6.10-8C C 6,2.10-7C D 5,2.10-8C Câu 24: Mạch LC lí tưởng gồm tụ C cuộn cảm L hoạt động Khi i=10 -3A điện tích tụ q=2.10-8C Chọn t=0 lúc cường độ dòng điện có giá trị cực đại Cường độ dòng điện tức thời có độ lớn nửa cường độ dòng điện cực đại lần thứ 2012 thời điểm 0,063156s Phương trình dao động địên tích π π A q = 2 10 −8 cos(5.10 t + ) B q = 2 10 −8 cos(5.10 t + ) π C q = 2 10 −8 cos(5.10 t + ) π D q = 2 10 −8 cos(5.10 t + ) Câu 25: Mạch điện hình vẽ C=100pF L=3,6mH, E=1,2V, r=2 Ω Lúc t=0 khoá TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ - Trang 13/14 - a K chuyển từ a sang b biểu thức dao động hiệu điện tụ 5.10 π 5.10 π t + )V t − )V A u = 3600 cos( B u = 3600 cos( C u = 3600 cos( 5.10 π t + )V 3 D u = 3600 cos( b K E, r 5.10 π t − )V 3 C ĐÁP ÁN LÍ THUYẾT CÂU C C B A C B A C D D B D C C B B B B D C A D D B B B A C B A C ĐÁP ÁN BÀI TẬP CÂU C A C B C D D B B C A A C A A C A ! [...]... 9: Trong mạch dao động LC có dao động điện từ tự do (dao động riêng) với tần số góc 10 4 rad/s Điện tích cực đại trên tụ điện là Q0 = 10-9 C Khi cường độ dòng điện trong mạch bằng 6.10 6 A thì điện tích trên tụ điện là A q = 8.10–10 C B q = 4. 10–10 C C q = 2.10–10 C D q = 6.10–10 C Câu 10: Một mạch dao động gồm một cuộn dây có độ tự cảm L = 5 (mH) và tụ điện có điện dung C = 50 (μF) Hiệu điện thế cực... của một máy thu vô tuyến điện gồm một tụ điện có điện dung C = 1 µF và cuộn cảm có độ tự cảm L = 25 mH Mạch dao động trên có thể bắt được sóng vô tuyến thuộc dải A sóng trung B sóng dài C sóng cực ngắn D sóng ngắn Câu 17: Trong một mạch dao động lí tưởng gồm cuộn cảm có độ tự cảm L = 0,5 μH, tụ điện có điện dung C = 6 μF đang có dao động điện từ tự do Tại thời điểm cường độ dòng điện trong mạch ! HĐBM... π 4 B L = 5.10 (H) 10 −3 C (H) 2π D L = (H) Câu 2: Một mạch dao động LC lý tưởng gồm cuộn thuần cảm có độ tự cảm L = 1/ π (mH) và một tụ điện có điện dung C = 4 (nF) Chu kỳ dao động của mạch là π A T = 4. 10 4 (s) B T = 2.10–6 (s) C T = 4. 10–5 (s) D T = 4. 10–6 (s) Câu 3: Một mạch dao động LC có điện tích cực đại trên một bản tụ là Q 0 = 4. 10-8 C, cường độ dòng điện cực đại trong mạch là I0 = 0,3 14. .. điện cực đại trong mạch là I0 = 0,3 14 A Lấy π = 3, 14 Chu kì dao động điện từ trong mạch là A 8.10-5 s B 8.10-6 s C 8.10-7 s D 8.10-8 s Câu 4: Một mạch dao động điện từ LC lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm 5 μH và tụ điện có điện dung 5 μF Trong mạch có dao động điện từ tự do Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp mà điện tích trên một bản tụ điện có độ lớn cực đại là A 5π.10-6 s B 2,5π.10-6... R = 0,2Ω Để duy trì dao động điện từ trong mạch với hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ là Uo=6V thì trong mỗi chu kì dao động cần cung cấp cho mạch một năng lượng bằng A 1,5mJ B 0,09mJ C 1,08π.10-10 J D 0,06π.10-10 J Câu 14: Mạch chọn sóng của một máy thu gồm một tụ điện có điện dung C = 4 (pF) và cuộn 9π 2 cảm có độ tụ cảm biến thiên Để có thể bắt được sóng điện từ có bước sóng λ = 100 m thì độ... L = 4. 10 −3 H , tụ điện có điện dung C = 0,1µF, nguồn điện có suất điện động E = 3mV và điện trở trong r = 1 Ω Ban đầu khóa k đóng, khi có dòng điện chạy ổn định trong mạch, ngắt khóa k Tính điện tích trên tụ điện khi năng lượng từ trong cuộn dây gấp 3 lần năng lượng điện trường trong tụ điện A 3.10-8C B 2,6.10-8C C 6,2.10-7C D 5,2.10-8C Câu 24: Mạch LC lí tưởng gồm tụ C và cuộn cảm L đang hoạt động. .. s C 10π.10-6 s D 10-6 s TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ - Trang 11/ 14 - Câu 5: Một mạch dao động điện từ LC dao động điều hòa với tần số f = 1000Hz Khoảng thời gian giữa 2 lần liên tiếp năng lượng điện trường bằng năng lượng từ trường là A 2,5.10-4s B 5.10-4s C 7,5.10-4s D 10-3s Câu 6: Cho mạch LC dao động với chu kỳ T = 4. 10 –2 (s) Năng lượng từ trường trong cuộn dây thuần cảm L biến thiên điều hoà với chu... nhiêu ? A L = 0,0 645 H B L = 0,0625 H C L = 0,0615 H D L = 0,0635 H Câu 15: Khi mắc tụ điện có điện dung C1 với cuộn cảm L thì mạch thu được sóng có bước sóng λ1= 60 m; khi mắc tụ điện có điện dung C 2 với cuộn L thì mạch thu được sóng có bước sóng λ2= 80 m Khi mắc C1 song song C2 với cuộn L thì mạch thu được sóng có bước sóng là: A λ= 48 m B λ= 70 m C λ= 100 m D λ= 140 m Câu 16: Mạch chọn sóng của một... tưởng LC gồm tụ điện có điện dung C = 25 (nF) và cuộn dây có độ tụ cảm L Dòng điện trong mạch biến thiên theo phương trình i = 0,02cos(8000t) A Giá trị của L và năng lượng dao động trong mạch là A L = 0,6 H, W = 385 μJ B L = 1 H, W = 365 μJ C L = 0,8 H, W = 395 μJ D L = 0,625 H, W = 125 μJ Câu 13: Mạch dao động gồm cuộn dây có độ tự cảm L=1,2.10 -4 H và một tụ điện có điện dung C=3nF Điện trở của mạch... i, q TRONG MẠCH DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ Điện tích tức thời : q = q0cos(ωt + ϕ) q0 : điện tích cực đại(C) ; 1mC=10-3 C ; 1µC=10-6 C ; 1nC=10-9 C π Dòng điện tức thời : i = q’ = -ωq0sin(ωt + ϕ) = I0cos(ωt + ϕ + ) 2 π Dòng điện i sớm pha hơn điện tích q 1 góc 2 PHẦN IV TRẮC NGHIỆM BÀI TẬP 2.10 −3 Câu 1: Một mạch dao động có tụ điện C = (F) mắc nối tiếp với cuộn cảm có độ tự cảm L π Để tần số dao động trong mạch ... gọi điện từ trường SÓNG ĐIỆN TỪ Nêu sóng điện từ Sóng điện từ trình lan truyền dao động điện từ không gian theo thời gian Nêu tính chất sóng điện từ Sóng điện từ có tính chất sau: a) Sóng điện từ. .. sóng điện từ không đúng? A Sóng điện từ sóng ngang B Sóng điện từ mang lượng C Sóng điện từ bị phản xạ, khúc xạ, giao thoa D Vận tốc sóng điện từ gần vận tốc ánh sáng Câu 5: Trong sóng điện từ, ... nói sóng điện từ, phát biểu sau sai? A Sóng điện từ mang lượng B Sóng điện từ tuân theo quy luật giao thoa, nhiễu xạ C Sóng điện từ sóng ngang D Sóng điện từ không truyền chân không Câu 4: Phát