Đại cương dao động điều hòa Hocmai.vn là tài liệu của thầy Đỗ Ngọc Hà và thầy Phạm Văn Tùng biên soạn rất bài bản, bao quát các dạng bài sẽ ra trong đề thi ĐH những năm gần đây. Tài liệu gồm nhiều bài tập và lời giải chi tiết phù hợp dễ hiểu với mọi đối tượng ôn thi ĐH
Hocmai.vn – Website học trực tuyến số Việt Nam Khóa học Luyện thi THPT quốc gia PEN - C: Môn Vật lí (Thầy Đỗ Ngọc Hà – Phạm Văn Tùng) BÀI 6.1: ĐẠI CƯƠNG MẠCH DAO ĐỘNG (TÀI LIỆU BÀI GIẢNG) Giáo viên: Đỗ Ngọc Hà – Phạm Văn Tùng Các tập tài liệu biên soạn kèm theo giảng “Đại cương mạch dao động” Khóa học Luyện thi THPT quốc gia PEN - C: Môn Vật lí (Thầy Đỗ Ngọc Hà – Phạm Văn Tùng)” website Hocmai.vn để giúp Bạn kiểm tra, củng cố lại kiến thức giáo viên truyền đạt giảng tương ứng Để sử dụng hiệu quả, Bạn cần học trước giảng “Đại cương mạch dao động” sau làm đầy đủ tập tài liệu LÍ THUYẾT Cấu tạo mạch dao động Mạch LC hoạt động dựa tượng tự cảm Gồm cuộn cảm có độ tự cảm L mắc nối tiếp với tụ điện C thành mạch điện kín (R = 0) Các biểu thức — Biểu thức điện tích: q Q0cos(t q ) q Q — Biểu thức điện áp: u cos(t q ) U0cos(t q ) C C — Biểu thức dòng điện: i q Q0 cos(t q ) I0 cos(t q ) 2 Nhận thấy: Điện tích q điện áp u pha với Cường độ dòng điên i sớm pha q u góc /2 Các hệ thức đặc biệt: Q0 C I0 Q0 U0 L C Chu kì Tần số — Tần số góc: LC U0 — Chu kì: T 2 2 LC — Tần số: f 2 2 LC Các quy tắc ghép tụ Cách ghép Song song Nối tiếp Điện dung Cb C1 C2 1 Cb C1 C2 Tần số 1 f||2 f12 f22 fnt2 f12 f22 Hình vẽ Lưu ý: — Với cách ghép nối tiếp làm giảm điện dung (C) tụ điện giảm chu kì (T) tăng tần số (f) — Với cách ghép song song làm tăng điện dung (C) tụ điện tăng chu kì (T) giảm tần số (f) Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | - Hocmai.vn – Website học trực tuyến số Việt Nam Khóa học Luyện thi THPT quốc gia PEN - C: Môn Vật lí (Thầy Đỗ Ngọc Hà – Phạm Văn Tùng) VẬN DỤNG (ĐH-2012) Trong mạch dao động LC lí tưởng có dao động điện từ tự Điện tích tụ điện cường độ dòng điện qua cuộn cảm biến thiên điều hòa theo thời gian A ngược pha B pha C với biên độ D với tần số Hướng dẫn — Trong mạch dao động LC cường độ dòng điện sớm pha π/2 so với pha điện tích có tần số — Chọn D (ĐH-2013) Một mạch dao động LC có dao động điện từ tự với tần số f Biết giá trị cực đại cường độ dòng điện mạch I0 giá trị cực đại điện tích tụ điện q0 Giá trị f xác định I I q q A B C D I0 2q0 2q0 2I0 Hướng dẫn I — Xuất phát: I0 Q0 I0 2f.Q0 f 2Q0 — Chọn B Một mạch dao động LC lí tưởng có dao động điện từ tự Biết điện tích cực đại tụ điện có độ lớn 10 nC cường độ dòng điện cực đại qua cuộn cảm 62,8 mA Tần số dao động điện từ tự mạch A 2,5.103 kHz B 3.103 kHz C 2.103 kHz D 103 kHz Hướng dẫn I0 62,8.10 3 10 6Hz 10 3kH — Xuất phát: I0 Q0 I0 2f.Q0 f 2Q0 2.10.10 9 — Chọn D Một mạch dao động LC có điện trở không, gồm cuộn dây cảm vŕ tụ điện có điện dung C Trong mạch dao động LC có tần số f, mắc nối tiếp tụ điện với tụ điện có điện dung C/3 tần số dao động mạch lúc ? A 0,5f B f C f/3 D 2f Hướng dẫn 1 C — Điện dung tụ: C C C C/3 — Tần số dao động mạch: f C f C C f 2f C Một mạch dao động LC lí tưởng gồm cuộn cảm có độ tự cảm không đổi, tụ điện có điện dung C thay đổi Khi C = C1 tần số dao động riêng mạch 7,5 MHz C = C2 tần số dao động riêng mạch 10 MHz Nếu C = C1 + C2 tần số dao động riêng mạch A 12,5 MHz B 2,5 MHz C 17,5 MHz D 6,0 MHz Hướng dẫn 1 1 1 f MHz — Theo quy tắc cho tương ứng: C C1 C2 f f f2 f 7,5 10 — Chọn D (ĐH-2012) Một mạch dao động gồm cuộn cảm có độ tự cảm xác định tụ điện tụ xoay, có điện dung thay đổi theo quy luật hàm số bậc góc xoay α linh động Khi α = 00, tần số dao động riêng mạch MHz Khi α=1200, tần số dao động riêng mạch 1MHz Để mạch có tần số dao động riêng 1,5 MHz α A 300 B 450 C 600 D.900 Hướng dẫn — Mối liên hệ C với góc quay α: C = α.C0 + b C2 120C0 b f — Lập tỉ số: b 15C0 f2 C1 b Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | - Hocmai.vn – Website học trực tuyến số Việt Nam Khóa học Luyện thi THPT quốc gia PEN - C: Môn Vật lí (Thầy Đỗ Ngọc Hà – Phạm Văn Tùng) — Lập tỉ số: .C0 15C0 f1 45 o 1,5 f3 15C0 Giáo viên: Đỗ Ngọc Hà – Phạm Văn Tùng Nguồn: Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 Hocmai.vn - Trang | - Hocmai.vn – Website học trực tuyến số Việt Nam Khóa học Luyện thi THPT quốc gia PEN - C: Môn Vật lí (Thầy Đỗ Ngọc Hà – Phạm Văn Tùng) BÀI TẬP TỰ LUYỆN Câu 1: (ĐH-2009): Trong mạch dao động LC lí tưởng có dao động điện từ tự do, điện tích tụ điện cường độ dòng điện qua cuộn cảm biến thiên điều hòa theo thời gian A ngược pha B với biên độ C pha D với tần số Câu 2: Trong mạch dao động, dòng điện mạch có đặc điểm sau ? A Tần số lớn B Cường độ lớn C Năng lượng lớn D Chu kì lớn Câu 3: Sự hình thành dao động điện từ tự mạch dao động tượng sau ? A Hiện tượng cộng hưởng điện B Hiện tượng từ hoá C Hiện tượng cảm ứng điện từ D Hiện tượng tự cảm Câu 4: Độ lệch pha dòng điện xoay chiều mạch dao động LC điện tích biến thiên tụ điện là: A - π/4 B π/3 C π/2 D - π/2 Câu 5: Cho mạch dao động điện từ tự LC Độ lệch pha hiệu điện hai đầu tụ điện tích tụ là: A π/2 B π/3 C π/4 D Câu 6: Cho mạch dao động điện từ tự LC Độ lệch pha hiệu điện hai đầu tụ tụ điện cường độ dòng điện mạch là: A π/2 B - π/2 C π/4 D Câu 7: Tần số dao động mạch LC tăng gấp đôi khi: A Điện dung tụ tăng gấp đôi B Độ tự cảm cuộn dây tăng gấp đôi C Điên dung giảm nửa D Chu kì giảm nửa Câu 8: Trong mạch thu sóng vô tuyến người ta điều chỉnh điện dung tụ C = 1/4000(F) độ tự cảm cuộn dây L = 1,6/ (H) Khi sóng thu có tần số ? Lấy 2 = 10 A 100Hz B 25Hz C 50Hz D 200Hz Câu 9: Muốn tăng tần số dao động riêng mạch LC lên gấp lần thì: L A Ta tăng điện dung C lên gấp lần B Ta giảm độ tự cảm L 16 L L C Ta giảm độ tự cảm L D Ta giảm độ tự cảm L Câu 10: Một tụ điện C 0,2mF Để mạch có tần số dao động riêng 500Hz hệ số tự cảm L phải có giá trị ? Lấy 2 10 A 1mH B 0,5mH C 0,4mH D 0,3mH Câu 11: Mạch dao động LC gồm cuộn cảm có độ tự cảm L = 2H tụ điện có điện dung 8F Tần số dao động riêng mạch A 106/8π Hz B 106/4π Hz C 108/8π Hz D 108/4π Hz Câu 12: Dao động điện từ mạch dao động LC có tần số f = 5000Hz Khi điện trường tụ điện C biến thiên điều hòa với: A Chu kì 2.10-4 s B Tần số 104Hz C Chu kì 4.10-4 s D Giá trị khác Câu 13: (CĐ-2007): Một mạch dao động LC có điện trở không đáng kể, gồm cuộn dây có hệ số tự cảm L tụ điện có điện dung C Trong mạch có dao động điện từ riêng (tự do) với giá trị cực đại hiệu điện hai tụ điện Umax Giá trị cực đại Imax cường độ dòng điện mạch tính biểu thức A Imax Umax C L B Imax Umax LC C Imax Umax LC D Imax Umax L C Câu 14: (CĐ-2009): Một mạch dao động LC lí tưởng, gồm cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C Trong mạch có dao động điện từ tự Gọi U0, I0 hiệu điện cực đại hai đầu tụ điện cường độ dòng điện cực đại mạch I L C A U0 B U0 I0 C U0 I0 D U0 I0 LC C L LC Câu 15: (ĐH-2012): Mạch dao động điện từ lí tưởng gồm cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C Trong mạch có dao động điện từ tự Gọi U0 hiệu điện cực đại hai tụ I0 cường độ dòng điện cực đại mạch Hệ thức A I0 U0 C 2L B I0 U0 C L C U0 I0 C L D U0 I0 2C L Câu 16: (ĐH-2012): Mạch dao động điện từ lí tưởng gồm cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C Trong mạch có dao động điện từ tự Gọi q0 điện tích cực đại tụ I0 cường độ dòng điện cực đại mạch Hệ thức Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | - Hocmai.vn – Website học trực tuyến số Việt Nam Khóa học Luyện thi THPT quốc gia PEN - C: Môn Vật lí (Thầy Đỗ Ngọc Hà – Phạm Văn Tùng) A I0 q0 LC B I0 q0 LC C I0 2q0 LC D I0 q0 2 LC Câu 17: (ĐH-2012): Một mạch dao động điện từ lí tưởng gồm cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C Trong mạch có dao động điện từ tự Biết điện tích cực đại tụ điện Q0 cường độ dòng điện cực đại mạch I0 Tần số dao động tính theo công thức Q I A f = B f = 2LC C f = D f= 2Q0 2I0 2LC Câu 18: (ĐH-2014): Một mạch dao động LC lí tưởng có dao động điện từ tự với điện tích cực đại tụ điện Q0 cường độ dòng điện cực đại mạch I0 Dao động điện từ tự mạch có chu kì 2Q0 Q0 3Q0 4Q0 A T B T C T D T 2I0 I0 I0 I0 Câu 19: Một mạch dao động điện từ lí tưởng, có dao động điện từ tự Biểu thức cường độ dòng điện mạch i = 0,04cos(2.107t) (A) Điện tích cực đại tụ điện A 4.10-9 C B 2.10-9 C C 8.10-9 C D 10-9 C Câu 20: (ĐH-2007): Một mạch dao động điện từ gồm tụ điện có điện dung 0,125 μF cuộn cảm có độ tự cảm 50 μH Điện trở mạch không đáng kể Hiệu điện cực đại hai tụ điện V Cường độ dòng điện cực đại mạch A 7,5 A B 7,5 mA C 15 mA D 0,15 A Câu 21: (CĐ-2009): Một mạch dao động LC lí tưởng có dao động điện từ tự Biết điện tích cực đại tụ điện có độ lớn 10-8 C cường độ dòng điện cực đại qua cuộn cảm 62,8 mA Tần số dao động điện từ tự mạch A 2,5.103 kHz B 3.103 kHz C 2.103 kHz D 103 kHz Câu 22: (CĐ-2013): Một mạch 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 62,8 mA Giá trị T A μs B μs C μs D μs Câu 23: (CĐ-2010): Một mạch dao động điện từ LC lí tưởng thực dao động điện từ tự Điện tích cực đại tụ 2.10-6C, cường độ dòng điện cực đại mạch 0,1A Chu kì dao động điện từ tự mạch 106 103 A B C 4.107 s D 4.105 s s s 3 Câu 24: Mạch dao động gồm cuộn dây cảm có độ tự cảm L = 20mH tụ điện phẳng có điện dung C = 2,0μF, có dao động điện từ tự với cường độ dòng điện cực đại qua cuộn dây Io = 5,0mA Biết khoảng cách hai tụ điện 0,10mm Cường độ điện trường hai tụ có giá trị cực đại A 0,10MV/m B 1,0μV/m C 5,0kV/m D 0,50V/m Câu 25: (CĐ-2008): Một mạch dao động LC có điện trở không gồm cuộn dây cảm (cảm thuần)và tụ điện có điện dung C Trong mạch có dao động điện từ tự (riêng) với tần số f Khi mắc nối tiếp với tụ điện mạch tụ điện có điện dung C tần số dao động điện từ tự (riêng) mạch lúc A f/4 B 4f C 2f D f/2 Câu 26: (ĐH-2010): Một mạch dao động lí tưởng gồm cuộn cảm có độ tự cảm L không đổi tụ điện có điện dung C thay đổi đượC Điều chỉnh điện dung tụ điện đến giá trị C1 tần số dao động riêng mạch f1 Để tần số dao động riêng mạch A 5C1 f1 phải điều chỉnh điện dung tụ điện đến giá trị B C1 C C1 D C1 Câu 27: (CĐ-2012): Một mạch dao động điện từ lí tưởng gồm cuộn cảm tụ điện có điện dung thay đổi đượC Trong mạch có dao động điện từ tự Khi điện dung tụ điện có giá trị 20 pF chu kì dao động riêng mạch dao động s Khi điện dung tụ điện có giá trị 180 pF chu kì dao động riêng mạch dao động 1 A s B 27 s C s D s 27 Câu 28: Một mạch dao động lý tưởng gồm cuộn cảm L tụ C mắc nối tiếp Để chu kỳ dao động mạch tăng lần ta thực theo phương án sau ? A Thay L L với L = 3L B Thay C C với C = 3C C Ghép song song C C với C = 8C D Ghép song song C C với C = 9C Câu 5: Một mạch dao động điện từ LC có chu kỳ dao động riêng T Nếu mắc thêm tụ C’= 440 pF , song song với tụ C chu kỳ dao động tăng thêm 20% Hỏi C có giá trị bao nhiêu? A 20 F B 1000 pF C 1200 pF D 10 F Câu 29: Khi mắc tụ điện có điện dung C1 với cuộn cảm L tần số dao động mạch f1 = kHz; mắc tụ điện có điện dung C2 với cuộn L tần số dao động mạch f2 = kHz Khi mắc C1 song song C2 mắc với cuộn L tần số dao động mạch bao nhiêu? Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | - Hocmai.vn – Website học trực tuyến số Việt Nam Khóa học Luyện thi THPT quốc gia PEN - C: Môn Vật lí (Thầy Đỗ Ngọc Hà – Phạm Văn Tùng) A f = 4,8 kHz B f = kHz C f = 10 kHz D f = 14 kHz Câu 30: (CĐ-2009): Một mạch dao động LC lí tưởng gồm cuộn cảm có độ tự cảm không đổi, tụ điện có điện dung C thay đổi Khi C = C1 tần số dao động riêng mạch 7,5 MHz C = C2 tần số dao động riêng mạch 10 MHz Nếu C = C1 + C2 tần số dao động riêng mạch A 12,5 MHz B 2,5 MHz C 17,5 MHz D 6,0 MHz Câu 31: (ĐH-2010): Mạch dao động lý tưởng gồm cuộn cảm có độ tự cảm L không đổi có tụ điện có điện dung C thay đổi đượC Khi C C1 tần số dao động riêng mạch 30 kHz C C tần số dao động riêng mạch C1C2 tần số dao động riêng mạch C1 C2 A 50 kHz B 24 kHz C 70 kHz D 10 kHz Câu 32: Tần số dao động riêng mạch LC f Muốn tần số dao động riêng 3f mắc thêm tụ C ' mắc với C? C C C C A Song song C' B Nối tiếp C' C Nối tiếp C' D Nối tiếp C' 3 40 kHz Nếu C Câu 33: (ĐH-2012): Một mạch dao động gồm cuộn cảm có độ tự cảm xác định tụ điện tụ xoay, có điện dung thay đổi theo quy luật hàm số bậc góc xoay linh động Khi = 00, tần số dao động riêng mạch MHz Khi =1200, tần số dao động riêng mạch 1MHz Để mạch có tần số dao động riêng 1,5 MHz A 300 B 450 C 600 D.900 Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | - Hocmai.vn – Website học trực tuyến số Việt Nam Khóa học Luyện thi THPT quốc gia PEN - C: Môn Vật lí (Thầy Đỗ Ngọc Hà – Phạm Văn Tùng) ĐÁP ÁN Câu D Câu 11 A Câu 21 D Câu 31 B Câu A Câu 12 A Câu 22 B Câu 32 D Câu D Câu 13 A Câu 23 D Câu 33 B Câu C Câu 14 B Câu 24 C Câu D Câu 15 B Câu 25 C Câu B Câu 16 A Câu 26 B Câu D Câu 17 D Câu 27 A Câu B Câu 18 A Câu 28 C Câu B Câu 19 B Câu 29 A Câu 10 B Câu 20 D Câu 30 D Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | -