TRAN TRONG HUNG 2
eons hae TAP TRAC NGHIEM kk THEO CHU DE Dae ềDAO DONG Lo SÓNG ĐIỆN TỪ ề DONG DIEN XOAY CHIEU
" Biên soạn theo nội dung và chương trình SGK mới " Dành cho HS 12 chương trình chuẩn và nâng cao
Trang 2TRAN TRONG HUNG
PHUONG PHIẦP GIẢI
BAI TAP p TRAC NGHI EM VAT LI THEO C49 BE Chig ỘORNS SONG ĐIỆNM "nữ > DONG SIEM XOAY CHIEU
* Biên soạn theo nội dung và chương trình SGK mới Ừ Dành cho HS 12 chương trình chuẩn và nâng cao
Trang 3Lo! NO! BAU
Vo hon 30 nam true tiép đúng lúp giảng dạy và luyện thị, thay giáo Trần Trọng Hưng đã chọc lạc và biên soạn bộ sách Phương pháp giải bà tập trấc nghiệm Vat tr theo chủ để: Dao động, &c sóng điện từ -
Dòng Tiện xoay chiều, Sách này được biên soạn khá rõ rằng, dễ hiệu
và bán: sát theo nội dụng chương trình Vật lắ lớp 12 của Bộ Giáo dục
va Dac tao ap dụng, tử năm 2008 - 2009 No dung cudn sách này gồm:
-Chuong IV: DAO DONG VA SÓNG ĐIỆN TỦ
Chuong V: DONG DIEN XOAY CHIEU
Trong mỗi chương được chia thành nhiều bài tương úng với bài trong sách giáo khoa Vật lắ 12 nâng cao, trong mỗi bài gồm: tóm tắt lắ
thuyết các dạng bài tập mẫu, bài tập trắc nghiệm và phần trả lời
Ngoài Ổa có phần ôn tập sau mỗi chương,
Trong quá trình biên soạn, mặc dù đã hết sức cố gắng nhưng cuốn
sách vắn khó tránh khói thiếu sót Chúng tôi rất mong nhận được
nhangy kiến đóng góp quý báu của bạn đọc đề cuốn sách được hoàn thiện hờn,
Nói ý kiến đóng góp xin liên hệ: - Ộrung tâm sách giáo dục Anpha
125C Nguyễn Trắ Phương, P.9, Q.5, Tp, HCM
- Công tỉ sách - thiết bị giáo dục Anpha
Trang 4Chuong IV DAO DONG VA SONG DIEN TU
1 DAO DONG DIEN TU
TOM TAT LY THUYET
1 Dao dong dién tit trong mach LC
Mot cudn cam cé do tu cam L mac noi tiếp với một tụ điện có
cién dung ẹ thanh mét mach dién kin gọi là mạch dao động ~ Các phương trình sq= qi6oSLot + @) q Ỉ C 000 eu = U,eos(et + @) với U, = L n % ei = costot +o + 5 ) với ỳạ = qu.0 T1 ằ B = Bycos(wt + @ + )
~ hén thién diéu hòa theo thời gian của điện tắch q và cường độ dong điện ¡ (hoặc điện trường E và cảm ứng từ B) trong mạch
cio dong gọi là đao động điện từ tự do
~ Tân sô góc riêng - Chu kỳ riêng - Tần số dao động riêng của
mach dao dong 1 o= VLC T = 2xVLC (2 2nvLC
2 Năng lượng điện từ trong mạch dao động
Trang 5~ Năng lượng điện từ (toàn phần) của mach dao dong W = We + W, = 2% = hang so 2C 3 Dao động điện từ tắt đần Do tiêu hao năng lượng nên biên độ dao động điện từ sẽ giam dan, đó là dao động điện từ tắt dần
4 Dao động điện từ duy trì Hệ tự đao động
~ Dao động điện từ duy trì là đao động đã được bù đủ và đúng phần năng lượng đã bị tiêu hao trong mỗi chu kỳ
Ở Mạch điện duy trì dao động cho mach LC goi la hé tu dao dong
5, Dao động điện từ cưỡng bức Sự cộng hưởng
Ở Dao động điện từ cưỡng bức là dao động điện từ trong mạch
dưới tác dụng của nguồn điện ngoài có hiệu điện thé u = L/Ấeosot Lúc này dòng điện trong mạch LC sẽ dao động với tân so góc Ủ của nguồn điện ngoài
Ở Khi Ủ = ỏỦƯ (tần số góc riêng của mạch dao động) thì biên độ dao động điện trong khung đạt giá trị cực đại: đó là sự công hương = Hiện tượng cộng hưởng được ứng dụng nhiều
BÀI TẬP CƠ BẢN
DẠNG 1 TÍNH TÂN SỐ GÓC RIÊNG - CHU KỲ RIÊNG VÀ TẢN SỐ
RIÊNG CỦA MẠCH DAO ĐỘNG 1 ệ@= ỞỞ= VLC 2n = oT One oO a T 2nvVLC
Vắ dụ 1 Một mạch dao dong gom cu6n cam cé L = 4 mH, tu điện có điện dung C = 10 pF Tần số riêng cua mach dao động là
Trang 61 dmis410ồH Cs l0pF=10" F } =e 10ồ = 5.10" (rad/s) q+80Ợ10 0 2 VỚI nên Vay chon đáp án [BỊ
Vắ dụ 2 Mót mạch dao động gồm cuộn dây co L = 0,01 H va tu điện có
điện dụng ẹ thay đổi được Tân số riêng của mạch dao động thay
đối từ 50 KHzƯ đến 12,5 KHƯ Lấy xỢ = 10 Điện dung của tụ thay đói trong khoang A 2.10" F dén 0.5.10 ồ F B 2.10" F dén 82.10 ồ F C210 F dén Ạ 10ồF D 10" F đến 16.10 ỢE Giải Tan so riéng: f= SHE >C= tt i ềỒ Với f =f, = 50 kHz = 5.10! Hz thi: C,= L ; (wỢ = 10) 1rể.0,01.(5.101)2 C¡ =10ồE ồềVới (=f,= 12,5 kHz = 125.10! Hz thì: Cc TẾ 4m*.0,01.0,95.109)Ợ 1 ~~ = 16.10ồ F Vậy: 107F<C<1610ồE, Chọn đáp án [DỊ
Trang 7Vắ dụ 1 Một mạch dao động LƠ gồm cuộn dây có L = 0,1 H v: tú có
dién dung C = 10 pF được nạp điện bằng nguồn điện không đổi có
điện áp 120 V Lúc t = 0, tụ bắt đầu phóng điện
Biểu thức điện tắch trên bản cực của tụ điện là
A q = 1,2.10 Ộcos(10ồt) (C) B q = 1,2.10 ồcos(10ồt + nO) C q = 0,6.10 ồcos( 10% Ở ; (C) Ở -D q = 0,6.10 Scos(10ồt) (C) Gidi Biểu thức điện tắch trên bản cực của tụ điện có dạng: q = qocos(wt + 0) VỚI: ệ @= 4 = ao ects BỊ 10ồ (rad/s) VLC Y0,1.10.10ồ" ẹ qo = C.U = 10.10ồ".120 = 1,2.10" (C) e Luc t = 0 thi q = qo nén: qo = qocose + cosp=l>o=0 Vay: q = 1,2.10'eos(10ồ) (C) Chọn đáp an [A]
Vắ dụ 2 Một mạch dao động LC gồm tụ điện có điện dung C = 4 pF và
cuộn cảm có độ tự cảm L = 10 nH O thai diém ban đầu, cường độ
Trang 87 2 nm ệ Điện tịch q trên tụ trẻ pha hon i gée y nên: q = q.eos(5,10'= TỦ { Z ề [liệu điện thê giữa hai bản tụ điện: u= 1< 'sos(5,107t~ F) Cc ễ 2 I 0,05 , Với qụ= = eo = 10 ỢtỂ) Ộ 5.10 10Ợ 7 I = 4 1 , néniu=- Ở-Ở cos(5.10't -Ở ẹ) 2 25.cosi5.10ồt - 2) tv) 1.10" 2 2 Chon đạp án [C]
DANG 3 MAC THEM TU VAO MACH LC
Sau khi mặc thêm tụ thì mạch xem như có tụ với điện dung C,, tản số góc của mạch là: JUG), * Néu hai tu mae song song thi: G&sC+O > ề Néu hai tu mac noi tiép thi: of = ễ Ộa với Cy < Ạ
Trang 9S, = 4 Với C, =C+C' nén: &
<5 CỖ = 3C = 30 uF Chon dap an [D]
Vắ dụ 2 Mạch dao động gồm cuộn dây có độ tự cảm L và tụ @ điện dung Ạ; thì dao động với tần số 12 KHz Thay tụ C¡ bằng tụ C; thì tần số của mạch là 16 KHz Vẫn giữ nguyên cuộn dây nhưng tụ gom hai tu C; va Ạ; nói trên mắc song song thì tần số day động của mạch là A 98 KHz B.9,6KHz C.20KHz D.4 KHz Mạch có L, C¡: Mạch có L, C;: Mach c6 L, C, // Cy: Chon dap an [B]
Trang 102 Lal 3xzỲ1L Ạ I HE we a fa 1 CA CUNG, ì Sẽ ina fi = yet fe Jt? fy = VRB 21? = 28 (KHz) Choi dap an [C} DANC 4 LIEN HE GIUTA Ty, Us, Qo 1, = đỏ.Q¡ Qu = CU,
Vi du Mach dao dong LC co L = 10ồ H, C = 25 pF dang dao động với cưng độ cực đại là 40 mA Hiệu điện thế cực đại giữa hai bản cực eva tu dién là A 8) V B 40V C.50V D 100 V Giải ens a =~ : = = 2.10" (rad/s) VLC V10 "25.10 * ed = Ie 0,04 210 2c) o 2.10ồ 919" ely = ig 8 ; = 80(V) C 25.10 ồ
Chon dap án [AI
DẠNG 5 NĂNG LƯỢNG ĐIỆN TRƯỜNG - NĂNG LƯỢNG TỪ TRƯỜNG
Trang 11Năng lượng điện trường và năng lượng từ trường biển đổi: A điều hòa với chủ kỳ T B điều hòa với chủ kỳ 5 Ạ tuần hoàn với chu kỳ T D tuần hoàn với chu kỳ F Giải ệs Năng lượng điện trường: 2 2 Lai lai, We "26 72ằ ost Ft] 2( 2x (1) (2) Các biểu thức (1) và (2) chứng to: We va W, bién thién tuan hoan với chu kỳ: T= a * T 2m 7 2 Chon dap an [D]
Trang 12> cost + @) = sin ot + 0) cos tat + o)~ sintot +o) = 0 cosdlot +p) = 0 t tot +) = +ka 2 T 1 6L + +k 4 2 Với hai thời điểm tị, tạ liên tiếp để Wc = WI; alte pure = 4 ie a) 4 2 tà vor ẹ + tee DS (2) 4 2 (2) ~ (1) cho: a(ty Ở ty) = z 2 9 = ste 2 T 2 sea 2, 4 Chon dap an [BÌ
DANG 6 DINH LUAT BAO TOAN NANG LUGNG
ề Nang lượng điện trường: lq l2 We = so" gu ề Nang lượng từ trường: We = ST 2 sệ Năng lượng của mạch dao động: lq, _1 W, = Ổ 2C = teu: =!LE 2 2 s Định luật bảo toàn năng lượng: We + Wi = Wo
Trang 13Gidi co: tou: = iE 2 2 ~ 50 = 5.10* (A) = 5 (mA) je p= | Us= Ine Vy Uo
Chon dap an [A]
Vắ dụ 2 Cường độ đòng điện trong mạch dao động là ¡ = 12cos(2.10ồ) mA Biết độ tự cảm của mach 1a L = 20 mH và năng lượng của mạch được bao toàn Lúc ¡ = 8 mA thì hiệu điện thế u giữa hai bản tụ là: A 45,3 (V) B.164(V) C3580) D.8051V), Giải C6: we Jie 1 Ừ Cs Ở- = ỞỞ Lor 20.10ồồ.(2.1 Theo định luật bảo toàn năng lượng: We + Wi = Wo = 0,125.10 ` (F) lows ii? s Lie 2119252 3 (12? -8Ợ).10ồ 0 a us Lape iy = = V1280 = 35,8 (V) Chọn đáp án [C]
DANG 7 CONG SUAT CUNG CAP CHO MACH DAO DONG TAT
DAN DO TOA NHIET TREN R
ằ Khi mạch dao động có điện trở thuần R thì công suất tỏa nhiệt là:
AP = TR
I,
v
voi 1 la cuéng độ hiệu dụng =
e De duy tri dao dong diéu hda trong mach thi can cung cap cho
Trang 14Vắ dụ Mút mạch dạo động gồm tụ điện có Ở = 1 pF va cuộn đây có [= 1 mH Cuon day nay có điện trợ thuần r = 0,2 ẹ@ Đề dao dong đến từ trong mach van duy tri voi hiệu điện thế cực đại giữa hai
bin tu la 12 V thị cần cùng cấp cho mạch một công suất là A 21.6 mW B 5,7 mW C 32.4 mW D 14,4 mW Giải Khi dao động điện từ trong mạch được duy trì thì Melon Đ 2 c E6 Ư; L b 07 Ỉ } lẼ= Ls UF = , BL 12ồ = 72.10Ợ (A 2L 2310 Lúc này công suất bị mất do toa nhiệt trên r là: AP = Fer = 72.10 *.0,2 = 14,4.10ồồ (W) = 14,4 (mW) Đó cũng là công suất mà ta cần cung cấp cho mạch Choa đáp án [DỊ
BAI TAP DE NGHI
1.1 Cro mach dao dong dién ti gém cudn day chi co do tu cam L = 50 mH
và u dién cé dién dung C = 5 uF Lay 1 = 0,318 Tan sd dao dong
3
riérg cua mach là
A f= 318 Hz B f = 200 Hz
C f= 314.107 Hz D 2.10Ợ Hz
1.2 M)t mạch đao động điện từ gồm cuộn đây thuần cam có độ tự cảm
U =10*H và tụ điện có điện dung biến đổi từ 40 pF -> 160 pF Lấy 1 1 A.ặđ.107 HƯ s f< 2,2.10Ợ Ha B 425.10Ợ Hz < f= 8,50.10Ợ Hz C ằ.975.10ồ Hz < f < 7,950.10ồ Hz D 3.10ồ Hz = f < 5,386.10" Hz,
1.3 Mich dao dong dién từ gồm cuộn đây thuần cam có độ tự cảm L và tu @ điện dung Cy Tan so riéng cua mach dao dong 1a f, = 150 Hz
> 0,318 Tan số riêng của mạch dao động là:
Trang 15Mắc thém tu khae co dién dung C = 25 pF song song vdi tu Cy hi tan số riêng cua mach 1a f; = 300 Hz Dién dung Cy co gia tri la
A Co = 87,5 pF B Cy = 20 pF C Co = 12,5 pF D Cy = 10 pF
1.4 Mạch dao động gồm L và C; có tần số riêng là f¡ = 32 Hz Thay tụ 3, bằng tụ Ở; (L không đổi) thì tần số riêng của mach 1a f, = 24 Hz
Khi C¡ và CƯ mắc song song (L vẫn không đổi) thì tần số riênz f eda mạch dao động là A 40 Hz B 50 Hz Ạ 15,4 Hz D 19,2 HƯ 1.5 Một mạch dao động gồm L va 2 tu C;, CƯ mặc nổi tiếp dao đắng với 6,4 KHz, trong đó C; = 2C; Tần số dao động của mạch có L va C; la A 100 KHz B 200 KHz C 150 KHz D 400 KHz
1.6 Khi khung dao động ding tu C; mac song song voi tu C, thi tan sd dao động la f = 48 KHz Khi ding hai tu C; va C, néi trên nắc nối
tiếp thì tần số riêng của mach dao dong la fỖ = 100 KHz (do tucam L
không đổi) Tần số riêng f, của mạch dao động khi chỉ có tụ Ạ¡ là bao
nhiêu, biết rằng f¡ < f; với f; là tần số riêng của mạch khi chỉ eỈ CƯ A f, = 60 KHz B f; = 70 KHz
C f, = 80 KHz D f, = 90 KHz
1.7 Mạch dao động điện từ gồm cuộn dây có độ tự cảm L và tụ Ủ điện
dung CƯ dao động với tần số 450 Hz Mắc thêm tụ C = 2đ pồ song
song với Cạ thì tần số dao động của mạch là 300 Hz Gia tri cue Cy la A 37,5 pF B 20 pF C 12,5 pF D 10 pF
1.8 Dao động điện từ của mach dao động có chu kỳ 3,14.107 ậ, điện
tắch cực đại trên bản cực của tụ điện là 5.10? C Biên độ của cường
độ dòng điện trong mạch là
A.0,5A B 0,02 A C.0,1A D 0,08 A
1.9 Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch là i = Iycos(wt) thì biếu thức
của hiệu điện thế giữa hai bản cực của tụ điện là u = ạeos(oỦt + 0) với:
Agen B.g =-n Coss D.g=-5
tần số
1.10 Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch dao động là i = Ijcosiot) thì biểu thức điện tắch trên bản cực của tụ điện là q = qusin(ot + @) với
TL T4
A.o=0 B.g= = 5 C.gis 5 D O=n g=
Trang 161.11 tường độ tức thời của đồng điện là ¡ = 105in5000L tHAI Biêu thức
của điện tắch trên bán cực của tự điện là
A q= 50eos(5000L ~ i )(C) B q = 2.10 Ộcast5ODOL ~ mì (CƠ)
D.q = 2.10 'eos(5000L + 7 10C) D q = 8.10 "eos(5U00L = g1 1Ạ)
1.12 Tư trường trong mạch dao động biên thiên tuần hoàn
A cùng pha với điện tịch q của tụ
B trẻ pha hơn hiệu điện thé u giữa hai bản tụ
Ạ sớm pha hon dong điện ¡ góc 3
Ỏ
D sằm pha hun điện tắch q của tụ góc Pe
1.13 Mach dao động điện từ có độ tự cam L = 5 mH, dién dung C = 8 pF Tụ điện được nạp bơi nguồn không đổi có suất điện động ặ = ã V, Lúc t =0 cho tụ phóng điện qua cuộn day Cho rang sự mat mat nang lượng khong dang ké
Điện tắch q trên ban cực của tụ là
A q = 4.10 "eos(50000) (C) B q = 40cos(5000t Ở ; iC) Ca = 40eos(5000L + 2) (C) D q = 4.10 ồcos(5000t + x) (C)
1.14 Mach dao dong cé L = 10 mH, C = 10 pF dang dao dong Luc t = 0
cường độ tức thời của mach có gid tri cue dai va bang 31,6 mA Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch là
A.q= 10'%os(10% 1Ú) (C) B.q= 10 6os(108 V10 + a)
ho ở no
Ạ.q= 107%os(109 V1Ũ¡ _ 5) D q = 10ồ8cos(108 104 Ở 5)
1.15 Mạch đao động có L = 0,5 H, cường độ tức thời trong mach la i = 8eos2000t (mA)
Biểu thức hiệu điện thế giữa hai bản cực của tụ điện là
Trang 171.16 Hiệu điện thế tức thời giữa hai bản cực của tụ điện có dạng Ấ(2 + ak ge ` irony xố b u = Uysin} mi | thi đồ thị của cường độ tức thời i theo t là hình nào \ ) dưới day? if 1 MAA T \/ + sL5 t 4 A B it if oO oO T t T t 4 4 Cc: D
1.17 Dé thi cua i(t) trong mach dao động được cho như hình vỈ Biểu thức của điện tắch trên bản cực của tụ điện nào sau đây là đúag? -6, 4, A q = 5.10 Ộcos(10"t) (C) ink) B.q= 5 cos(10'nt - ẹ) (C) : bs 2 Ợ Bản C.a= Ế 12T sos(1025t + so uc10 4s) ự
D.iq= ae cos(10*nt Ở x) (C)
1.18 Một mạch dao động gồm tụ điện có điện dung Ở = 5 pF và cuộn cảm Hiệu điện thế cực đại trên tụ điện là 6 V Năng lượng của
mạch dao động là
A.8.10ồ/ B.9.1027 C 2.107Ợ J D 4.1087
1.19 Mạch dao động có độ tự cảm 50 mH Năng lượng mạch dao lộng là 2,5.10 ồJ Cường độ cực đại của đòng điện là
A.01A B.2A C 0,05 A D 0,8 A
1.20 Mạch dao động có độ tự cam L = 0,05 H Hiệu điện thê tức thời
giữa hai cực tụ điện là u = 6cos(2000t) (CV) Năng lượng từ trưng của mạch lúc hiệu điện thểu = 4 V là
A.107đ B.5.10ồ J C.2.10 J D 4.10 * J
Trang 18
1.20 Mot khang dao dong gum cuon day co ho = ĐỊT Hova ta ẹ = 100 uk Chắ răng đáo đồng điên từ và ra không tát búc cường đó dong điện
trorg mach laa =O.) A thi hiew dien thế giữa hài bạn tụ là ẹ, LÝ
Công độ dòng điền cue dai trong mach ba
A C28 A B095 Á C016 A D 012A
1.22 Mot mach dao dong vom tu co ằ 8Ó 0È và cuốn dây có L = 50 mil
Cho rang nang lượng trong mạch dược báo toàn, Cường độ cực đại
trong mach la b= 10 mA thi hieu dien the cue dai gitta hai ban tu la
A UV B 15V Ạ 1V D.U0/5V
1.28 Cường độ tức thời của dong điện trong mạch dao dong la l isin 50000) CA, Tu dien trong mach có dién dung C = 10 qe Cho ring khong co su mat mat nang lugng trong mach, Iiéu dién
the tực đại giữa hai bạn tạ điện là
A.V B3 V G4 WV D.5V
1.24 Cho mach dao dong gom tu dién dung C = 20 uF và cuộn đây
thuan cam, Hiéu điện thê cực đại giữa hai đầu cuộn dãy là U, = 8 V
Bo của sự mắt mát năng lượng, Dúc hiệu điện thể giữa hai đầu cuộn dây au = 1 V thì năng lượng tư trường là
AL 10,5.10 4 B 4,8.10 | J Ạ 80.10 `J D.3,6.10ồ J
1.25 Dien tắch chứa trong tu điện của mạch dao động lúc nạp điện là q = 0Ạ, Sau đó cho tụ phóng điện qua cuộn day cua mach va dao động điện từ xảy ra trong mach tat dần do sự tỏa nhiệt Biết Ạ =5 HE Nhiệt lượng tọa ra trong mạch cho đến khi tat han 1a
A.210ồd B.10ồJ C.5.102/ D.10ồ J,
1.26 Mech dao động gồm tụ có dién dung C = 30 ul, cudn dây có độ tự
cam L = 0,5 H va dién tro thuan r = 1 ẹ De duy trì dao động điện từ trong mạch với hiệu điện thé cue dai gitta hai ban tu la U, = 5 V
thi ta phai cung cap cho mach mot cong suat la A 335.10ồW B 15,0.10ồ W Ạ 73.10 2W D.70/10 2W Biết công suất toa nhiệt trên r là \P = rÍ với [= is là cường độ v2
hiệu dụng cua đòng điện
1.27 Điện tắch tức thời chứa trong tụ của mạch dao động là q= gieos(5.10Ợ80), trong đó t tắnh bằng S
Nàng lượng điện trường bien doi:
Trang 19A diéu hoa véi chu ky 4.10 8
B điều hòa với chủ kỳ 2.10 S Ạ điều hòa với chu kỳ 4.108
D điều hòa với chu kỳ 2.10! 8
1.28 Chu ky dao động riêng của mạch dao động là 10Ợ 8 thì thời gian giữa hai lần liên tiếp để năng lượng điện trường bằng năng ương từ trường là
A.10ồS B.5.1078
C 2,5.1077'ậ D 1,25.107 S
1.29 Năng lượng trong tụ điện C = 2 pF cua mach dao dong Ỉiên đổi
tuần hoàn với chu kỳ T = 9.10! (S) Lấy m? = 10 Độ tự cảm sủa cuộn
đây là
A 2.10ồ H B.0,5.10ồH C.8107H D 16.10 ồH
1.30 Trong mạch đao động LC, tụ C được cấp năng lượng W, = 10 ồ J tir nguồn điện không đổi có suất điện động # = 4 V Sau đó tạ phóng điện qua cuộn dây, cứ sau khoảng thời gian At = 10ồ 8 thì năng lượng trong tụ điện và trong cuộn cảm lại bằng nhau
Trang 20) / : 2710 216.102 1 wx 2 2 5 gon a0 MM 84 Vay: $975.10" ẹ f= 7,950.10" (Hz) 1.3 Dap an {Bl e ikhi chi co tu Cy thi tan số riêng của mạch la Ổ 1 {i= : 2n/ Le ề Khi có CC, thị điện dụng bo tu 1a: C, = C + C va tan số riêng cua mach: Peal _ 1 2n/LC, anJLiC, + Co lane [Te e Lap tiso: + = ỊC, es f, yc, = l]+ { y c Ừ ặ )f) Cc lt) 1 2 (49ồ) -1 21,25 (300) c 25 Cy = = 26 = 20 (pF) 1,25 1,25 1.4 Dap an [DI] Tan so riéng: f = = 19,2 (Hz) {Xem dang 3 Ở Vắ dụ 2] 1.5 Đáp án [BỊ
ằ Hai tu mac noi tiếp: Ởy = -
Trang 211.6 Dap an [AI
ằ Hai tu noi tiép: f = Je + ặ =100(KHz) (1)
Trang 24LUT Dip aniD) i= Lcostert tai) Va ems = = 10'x (radỖs) ot 0 cos} 4g 1 V2 1 ể oQ2- 1 2 2 7 Va = 50cos( 10'at Ở ; ima) x h ể e 3 a 50.10 i = cost10Ợxt Ở Ủ) 10'x 5.10" = cos(10ồxt Ở m) (Ạ), mã 1.18 Dip an [B]} Narg lugng mach dao động cùng là năng lượng điện trường cực đại: we lout =! 510%6 = 9,105 (J), 2 2 1.19 Pap an [Al Narg lugng mach dao động cũng là năng lượng từ trường cực đại: weir 2 sa [eG : w= 24 [2.2.5.10 = 0,1 (A) VuỢ V 5010 1.20 Psp an (BI
Theo định luật bảo toàn năng lượng:
lou: = JCu?+Wv <Wve LC(U? =ư9 2 2 2
vaic = + Lo 0,05.(2000)" dn 510 PR:
néen Wy = 2 5.10 (6ồ = 4ồ) = 5.107 0J)
Trang 251.21 Đáp án [C]
Trang 26mẻ "` `" \ 1Ú 1241p an [BỊ Tho định luật bao toàn năng lượng: W+ Wy = W ì lượng từ trường:
W, = W- Wee at ~ 2 Gu! = anes -w) 2 2 2
Trang 28}/Ỳy = = 10" (HD tx tn 10 8 ể OW, Tu 2W 2.10" ` Lên = Ỏ ề0,785 (A) y1 19% 4 1
2 ĐIỆN TỪ TRƯỜNG - SÓNG ĐIỆN TỪ TRUYEN THONG BANG SÓNG ĐIỆN TỪ
TOM TAT LY THUYET
1 Dien từ trường
Ủ) tiền hệ giữa điện trường biển thiên tà từ trường biển thiên - Từ trường biến thiên theo thời gian làm xuất hiện điện
trường xoáy
Điện trường xoáy có một đặc điểm là đường sức của nó không có điểm khơi đầu và cũng không có điểm kết thúc
- Điện trường biến thiên theo thời gian sẽ làm xuất hiện từ
trường Các đường sức của từ trường này bao quanh các đường sức của điện trường
b) Điện từ trường
Siện trường biến thiên va từ trường biến thiên cùng tôn tại ong không gian, chúng có thể chuyển hóa lần nhau trong một Tường thống nhất gọi là điện từ trường
2 Sósg điện từ
~ Guá trình lan truyền điện từ trường gọi là sóng điện từ
~ Pặc điểm của sóng điện từ:
ề Tốc độ lan truyền sóng điện từ trong chân không vào khoảng 300.000 km/s
ề Sóng điện từ là sóng ngang
ề Trong quá trình truyền sóng, E, B vuông góc với nhau và
cùng vuòng góc với phương truyền Ox
Trang 29
B đều biến thiên tuần hoàn theo không gian và thờ gian
và luôn luôn đồng pha
AT
ẹ Sóng điện từ có thể truyền trong chân không: ệ Trong chân không:
~ Tắnh chất sóng điện từ:
e Trong khi lan truyền, nó mang theo năng lượng
ằ Tuan theo quy luật truyền thắng, phản xạ, khúc xạ, giao thoa, nhiều xạ
3 Truyền thông bằng sóng điện từ ~ Mạch dao động hở - Anten
Mạch dao động hở là mạch dao động có hai bản cực của tL điện
tách xa và các vòng dây của cuộn cam được tách xa
Anten chắnh là một dạng mạch dao động hở, nó bức xạ sóng độn từ ~ Nguyên tắc truyền thông bằng sóng điện từ:
ụ Biến các âm thanh, hình ảnh thành các tắn hiệu âm tất hoặc
thị tần
s Dùng sóng điện từ cao tần mang các tắn hiệu âm tan di xa s Thu sóng diện từ cao tần
ề Tach tắn hiệu ra khỏi cao tần rồi dùng loa để nghe âm :h:ianh hoặc dùng màn hình để xem
Ở Sự truyền sóng điện từ:
ẹ Quá trình truyền sóng điện từ tùy thuộc vào độ dài bước sóng,
điều kiện môi trường và tắnh chất bầu khắ quyển
ệ Tảng điện li có ảnh hương rất lớn đến quá trình truyểr sóng điện từ
ẹ Các loại sóng dài, trung và ngắn đều bị tầng điện l¡ phim xạ
nên có thể đi vòng quanh Trái Đất, riêng sóng cực ngin thì
Trang 30Iain sé cua song dién tu ra #, vớiv là tốc độ sóng điện từ ~ Mạch chọn sóng thủ được sóng điện từ khi có cộng hướng: fy =f 1 V BavbC )
Vi du \ Mach chon song cua may thu vô tuyến gồm cuộn cam có L = 1 mi
ve tucd C = 10 pF Biét toe dé song dién tir 1a 3.10" m/s May thu nay c the thu dude song dien tt co bude song A, 118,1 m D 235,2 m ẠỂ 1635,8 m D 761,5 m Giải Tạn số riêng của mạch chọn sóng: : 1 fạ= Ở- 2nvLẹ ỘTân số sóng điện từ: n v fe - 2 Maet chon sóng thu được sóng điện từ có bước sóng 2 khi có cộng hương: >> À= 29n.v.vVLC v=8.10Ợ m/s Với = mit = 10ồ iC = 10 pF = 10" F nén: 2 = 22.3.10% V10 510Ợ = 188,4 tm) Chor dap cin [A]
Vi du & Mach chon sóng của máy thu vô tuyến có độ tự cảm L = 2 pH và din dung Cy thay doi duge Biét toc độ sóng điện từ là 3.10 m/s và lấy n= 10 Biét mach co thé bat duge sóng điện từ có bước sóng từ 60 m
din 144 m Cy co gia tri nao sau đây?
AL 100 pF = Cy ẹ 500 pF B 200 pF < Cy < 1260 pF C.4f0 pF Cy ẹ 2880 pF D 500 pF < Cy + 2880 pF
Trang 32Kết qua này cho thay C, < ẹ, nén 2 tu Cy va Ủy phai ghép nội tiếp Ta co Am = 4 1 CG 6,Ợ G Ce: 2000 Cys C, _-2000Ạ, C,-Ạ, 2000C, 2000.250 9000 ềV6 -G) S380 pF + Oye ZO0U2EO, _ 2000) | inj 3000 - 250 7 2000.1000 ềVới Cy = 1000 pF > Cy = Ở 2000 - 1000 = 2000 (pF) 2000 A ể : y pF < Cy ề 2000 pF 7 Chon dap an [B] BÀI TẬP ĐỀ NGHỊ 2.1 Chon cau dung
Điện từ trường không xuất hiện trong vùng không gian có
A tỉa lửa điện
B dòng điện xoay chiều
C dong điện không đôi
D cầu đao lúc đóng, ngất mạch điện 2.2 Chon cau dung
J
A Xung quanh dòng điện một chiều không đổi không có trường nào cả B Từ trường tác dụng lên điện tắch đứng yên
Ạ Điện từ trường găn liên với điện tắch
D Xunh quanh một điện tắch dao động có điện từ trường
2.3 Trong thắ nghiệm về nam châm rơi qua ống dây làm xuất hiện dòng điện cảm ứng, nhận xét nào sau đây là sai?
A Các êleetrôn trong dây dẫn chịu tác dụng một lực điện
Trang 33oe Thi nghiém về cảm ứng điện từ cho ta phát hiện ra từ trường, Theo Mắc-xoen, dòng điện dịch gây ra từ trường
= Điện trường biến thiên theo thời gian sẽ làm xuất hiện từ trường mà các đường sức của từ trường này song song với đường sức của điện trường
2.5 Chọn câu sai
A Tốc độ sóng điện từ trong chân không bằng tốc độ ánh sáng B Sóng điện từ là sóng ngang
Ạ Trong quá trình lan truyền sóng điện từ, vectơ cường độ điện trường E va vecto cam ứng từ B luôn luôn vuông góc với nhau D Tại mỗi điểm trên phương truyền sóng điện từ, cường độ điện
trường E và cảm ứng từ B đều biến thiên tuần hoàn theo thời gian và lệch pha nhau góc 5-
2.6 Các hình vẽ sau đây: E chỉ vectơ cường độ điện trường, B chỉ vectơ cảm ứng từ, ý chỉ tốc độ truyền sóng của sóng điện từ Hình nào vẽ sai?
v y_ |5 ỹ Ỉ
2 H1 H3 2 H3 , H4
AHL B H2 C H3 D H4
2.7, Cau nao sau day 1a sai?
Trang 342.10 Sing trung co tan sé trong khoang nao sau day? A 15) MHz Ừ 30 MHz B 5 MHz Ở> 20 MHz C2003 MHz Ừ 0,01 MHz D 0,1 MHz - 1,5 MHz 3.11 Chọn cau sai
A Seng dién tu 1a quá trình lan truyền sóng điện từ
B Tre dé song điện từ bằng tốc độ ánh sáng tức xấp xi băng 3.10Ợ m⁄s Ạ` ) truyền thanh, truyền hình đi xa trên mặt đất, ta dùng các loại
séeng đải, trung và ngắn
DĐ: phản chia thành các loại sóng (dài, trung, ngắn và cực ngắn),
ta căn cứ vào bước sóng,
2.12 Mich dao động UC cộng hưởng với sóng điện từ có bước sóng 5U m
Clu kv dao động điện từ riêng của mạch là
A6.0S B 1,67.107S
C.187.10ồS D là một số khác với A, B, C,
2.18, Mot mach dao động điện từ có C = 20 pE cộng hưởng với sóng điện từcó bước sóng 60 m Lấy ỦỢ = 19 Độ tự cảm của cuộn dây là
A.003 H B 4.10" H C.2.10ồH D 5.10ồ H
2.14 Mich dao dong gom cuén day và tụ phẳng mà khoảng cách d giữa ha ban tụ có thể thay đổi được Khi khoảng cách tăng lên 2,25 lần th tần số riêng của mạch dao động
A tang 2,25 lan B giảm 2,25 lần C taag 1,5 lan D giảm 1,5 lan
2.15 Mich dao động gồm cuộn dây và tụ phẳng với hai bản hình tròn KH bán kắnh của bản tụ và khoảng cách giữa hai bản cùng tăng lèi 9 lần thì chủ kỳ riêng của mạch
A tăng v2 lần B giam V2 lan
C khong doi D tăng 2 lần
2.16 Mech đao động cua máy thu gồm cuộn dây có L = 23 mH và tụ điện phing không khắ, hai bản hình tròn bán kắnh 30 cm, khoảng cách gita hai ban 1a d = 5 mm Bước sóng điện từ mà máy thu được là
A 1834 m B 652 m C 2540 m D 1180 m
2.17 M:ch chọn sóng của máy thu thanh là một mạch dao động với tụ biếa thiên Điện dung của tụ có thể thay đổi từ C, đến ỂƯ = 9G; Vớ điện dung C; mạch có thể thu được sóng có bước sóng 25 m Mey nay c6 thé thu được dải bước sóng >
A 25m -Ừ 225 m B 25m -> 75m
25 25
ể 5m >Ừ 25m DF m Ở 25 m
Trang 352.18 Mach chon séng cua may thu thanh gom cudn day va tu dién
phẳng mà khoảng cách có thể thay đổi được Mạch này cộng hương với sóng điện từ có bước sóng từ 10 m đến 20 m thì khoang cách giữa hai bản tụ
tăng 2 lần B giảm 2 lần
tăng 4 lần D giảm 4 lần
S>
2.19 Mạch chọn sóng của máy thu thanh gém cudn cam L = 1,5.10 ' H
và tụ biến đổi Cy thay đổi trong khoảng từ 0,19 pF -Ỉ 18,78 pF Bước sóng của sóng điện từ mà máy bắt được
A lỗ m -Ỉ 50 m B 10 m -> 100 m Ạ 1 m -Ỉ 80 m D 20 m -Ỉ 100 m
2.20 Mạch chọn sóng của máy thu thanh có độ tự cảm thay đôi từ L¡ = 0,2 mH đến LƯ = 0,3 mH và điện dung thay đổi từ C¡ = 8 pF dén C2 = 12 pF Bước sóng mà máy thu thu được là
A 50 m -> 100 m B 60,5 m -Ỉ 105,8 m C 75,36 m -Ỉ 113,04 m D 86,42 m -Ừ 175,67 m
2.21 Mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến có độ tự cảm L = 2 pH và điện dung Cy thay đổi được Lấy xỢ = 10 Biết mạch chọn sóng có thể bắt được sóng điện từ có bước sóng từ 60 m đến 144 m Giá trị Cy là
A 100 pF -Ỉ 500 pF B 200 pF -> 1260 pF C 450 pF -> 1975 pF D 500 pF -> 2880 pF
2.22 Một mach dao động gồm cuộn dây có L = 90 "4H và tụ có điện dung Co = 50 pF Lay x* = 10 Dé mạch này cộng hưởng với sóng điện từ có bước sóng từ 72 m -> 144 m thì ta phải ghép với tu Co mot tu biến đổi có dién dung Cy la
A, 22 pF - 238 pF B 65 pF -Ừ 147 pF C 14 pF - 86 pF D 55 pF + 300 pF
2.23 Mạch dao động của máy thu vô tuyến điện gồm cuộn cảm với độ tự cảm thay đổi trong khoảng từ 1 nH đến 10 HH và tụ biến đổi có điện dung thay đổi từ 10 pF đến 50 pF Dải sóng mà máy bắt được A, 8,12 m -Ỉ 38,74 m B 5,96 m > 42,13 m C 15,26 m -Ừ 42,87 m D 2,15 m -Ừ 58,72 m 2.24 Mạch chọn sóng của máy thu gồm cuộn dây có L thay đổi từ 20 uH 36
đến 50 uH và tụ điện biến đổi Lấy Ủ 10 Máy này có thê thu được đải sóng từ 100 m đến 200 m thì điện dung của tụ biến thiên trong khoảng
A 2,5.10ồ F > 4,6.10ồ F B 0,7.10'ồ F + 5,8.10 ồF
Trang 36TRA LOL
2.1 Dap an IC]
3.2 Đẹp án [DỊ
Các cầu A, B,C sai viz
- Xung quanh động điện một chiêu không đổi có từ trương
ỘFƯ trường không tác dụng lên điện tắch đứng yên mãi chỉ tác dụng
lên điện tịch chuyên động
Nàu điện tắch đứng yên thì xung quanh có điện trường trình) mà khong có điện từ trường
2.3 Dep an [BỊ
Prat biéu dung la: Trong khi từ thông biến thiên đã làm xuất hiện dion trường xoáy
2.4 Dep an [C]
Á., Sử vị xung quanh đồng điện không đổi không có điện từ trường B Sài vị thắ nghiệm về cảm ứng điện từ phát hiện ra điện trường xoáy C Fung vì sự biến thiên điện trường tương đương với dòng điện gọi
la dong điện dịch và chắnh dòng điện nay gay ra từ trường
D Sai vi các đường sức của từ trường bao quanh các đường sức của đện trường 2.5 Đáo án [DỊ Céu D sai vi E va B biến thiên tuần hoàn và luôn đồng pha 9.6 Đáo án [AI Nêa cho định ốc tiến theo chiều của tốc độ ở thì chiều quay của nó là ừ E đến B Vậy hình 1: sai 2.7 Dao an [BỊ B Sai vi séng co không truyền được trong chân không 9.8 ĐáỈ án [C] 5 a= 7 = ae = đ0 (m): sóng ngắn 2.9 Dad an [A]
Sórg cực ngắn không bị phản xạ mà đi xuyên qua tang dién li nén đựcc dùng truyền thông qua vệ tỉnh
3.10 Đạp án [DỊ
Sórg trung có 2: 3000 m -Ỉ 200 m
Trang 37" ằ _ 310ồ V6i 4 = 3000 m thi f= Ở ỞỞ = 10ồ Hz = 0,1 MHz A 3000 đi : 3.10ồ 6 Với 2 = 200 m thi f = E7 IÊP 1,5.10ồ Hz = 1,5 MHz Vay f thi 0,1 pHz > 1,5 pHz 2.11 Dap án [Bl] 2.12 2.13, 2.14 38 Câu B đúng là: Tốc độ lan truyền của sóng điện từ trong CHÂN KHÔNG bằng tốc độ ánh sáng, tức xấp xỉ 3.10ồ m/s Đáp an [C] Bước sóng dién tit: A = ằ.T + T= HÀ _ ề Khi cộng hưởng thì chu kỳ riêng TƯ của mạch bằng với chu kỳ T của sóng điện từ: T=T=ỷ= oO ~ 1,67.10Ợ (8) c 3.10 Đáp án [D] , Tần số sóng điện từ: f = ặ = Sy A A Tần số riêng của mach dao động: f= 1 ồ 2nJLC Khi cộng hưởng: f = fy 3A0" a 2nVLC 1 a? L=z- gò 9.10'%.4z2.C 60? = ~~, # 5.10 (H) 9.10'".4.10.20.10ồ* ( Đáp án [C]
Điện dung của tụ phẳng: C = TT Oza Tần số riêng của mạch ệlao động:
2xJL "Í 9.10ồ.4xd
Khi d tang 2,25 lần thì f; tăng /2,25 = 1,5 lan
Trang 382.15 2.16 2.17 2.18 Ấ Đạp an [AI Chu ky rieng: v6i S = xRồ Ổ\Ộ9.10%4d Khi R và d cùng tăng 2 lan thi Ty tang V2 lan Dap an [Al] Khi có cộng hương: 1 = 2aVLC > 2 = 3.10ồ.22 VLC Vii: C= Bl _Ở 9.10"4nd Ở 9.104: _ 10,3)Ợ Ễ 810944 Ở 910ồ4.5.10Ợ = 5.10Ợ (F) Nên: 2= 3.1082x2.10ồ.5.10ỢỢ ~ 1884 (m) Đáp án [B] Bước sóng mà máy thu duge: 2 = 3.10ồ.2n VLC Voi C = Cy thi 4; = 3.10ồ.22 JE, Với Ạ = Cz = 9C; thi Ay = 3.10ồ.22 /L.9C Vậy dải bước sóng thu được: 25 m -> 75 m Đáp án [DI Bước sóng điện từ cộng hưởng: _= 2x.3.10% VC = 6.10ồm,|L ề Với d= dị thì 2¡ = 6x.10Ỳ a = 10 (m) Ừ 36x.10Ợ.,
+ Véi d = dy thi 2) = 67.10" n0 Than TờngỢ = 20 (m)
> : + a = : > dp = fay khoảng cách giảm 4 lần
Trang 40Tiay L = 20 pl = 20.10" H, ta duge: x Cy = Ẽ (F) =f (pF) 72.10" 72 ề /đi 2 = 79 m thì Cụ = ie: = 72(pF) > Co 72 pps & 3 #8 144ồ ý ể + se /ới z = 144 m thi Cy, = T5 = 288 (pF) > Cy 7 V C, > Cy nén hai tu Cy va Cy phai ghép song song Luc do: Cy = Cy - Co (CƯ, = 79-50 = 22 (pF) * "Cy = 288 ~ 50 = 238 (pF) Vey Cy: 22 (pF) > 238 (pF) 2.23 Dep an |B]