SONG DIEN TU image marked

Sóng Điện Từ IV DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ A TĨM TẮT LÝ THUYẾT Mạch dao động + Mạch dao động gồm tụ điện mắc nối tiếp với cuộn cảm thành mạch kín Mạch dao động lí tưởng có điện trở khơng + Điện tích tụ điện cường độ dòng điện mạch dao động biến thiên điều hòa theo thời gian Sự biến thiên điều hòa cường độ điện trường cảm ứng từ mạch dao động gọi dao động điện từ tự mạch + Tần số góc, chu kì tần số riêng mạch dao động: = + Liên hệ q0, U0, I0: q0 = CU0 = ; T = 2 LC ; f = LC I0  + Trong mạch dao động lí tưởng ta có: 2 LC = I0 LC i2 u2   I 02 U 02 + Tổng lượng điện trường tụ điện lượng từ trường cuộn cảm mạch dao động gọi lượng điện từ Nếu tiêu hao lượng lượng điện từ mạch bảo toàn Điện từ trường + Nếu nơi có điện trường biến thiên theo thời gian nơi xuất từ trường + Nếu nơi có từ trường biến thiên theo thời gian xuất điện trường xốy + Điện từ trường trường có hai thành phần biến thiên theo thời gian, liên quan mật thiết với điện trường từ trường Sóng điện từ + Sóng điện từ điện từ trường lan truyền không gian    + Sóng điện từ sóng ngang E , B v điểm luôn tạo thành tam diện thuận: nắm    ngón tay bàn tay phải theo chiều từ E sang B ngón tay duỗi thẳng chiều v Dao động điện trường từ trường sóng điện từ ln ln đồng pha với + Sóng điện từ lan truyền chân khơng điện môi Khi gặp mặt phân cách hai mơi trường phản xạ khúc xạ + Bước sóng điện từ chân khơng, mơi trường suốt có chiết suất n:  = c ; ’ = f v c  f nf + Sóng vơ tuyến sóng điện từ dùng vơ tuyến, có bước sóng từ vài mét đến vài kilơmét Các sóng ngắn phản xạ tốt tầng điện li mặt đất Nguyên tắc thơng tin liên lạc sóng vơ tuyến + Trong thơng tin liên lạc sóng vơ tuyến, ta phải dùng sóng điện từ cao tần + Muốn cho sóng mang cao tần tải tín hiệu âm tần phải biến điệu chúng + Sơ đồ khối máy phát vô tuyến đơn giản gồm: micrơ, phát sóng cao tần, mạch biến điệu, mạch khuếch đại anten + Sơ đồ khối máy thu đơn giản gồm: anten, mạch khuếch đại dao động điện từ cao tần, mạch tách sóng, mạch khuếch đại dao động điện từ âm tần loa B MỘT SỐ BÀI TỐN ĐIỂN HÌNH Câu 1: Một mạch dao động gồm tụ điện có điện dung C cuộn cảm có độ tự cảm L Mạch dao động có tần số riêng 100kHz tụ điện có C = 5nF Độ tự cảm L mạch : A 5.10-5H B 5.10-4H C 5.10-3H D 2.10-4H Hướng dẫn giải: 1 Cách giải : Ta có: L    5.104 H 2  C 4 f C Trang Kiến Thức Trọng Tâm Và Phương Pháp Giải Toán Vật Lý 12 Cách giải : Dùng lệnh SOLVE máy tính Fx 570ES, với ẩn số L biến X : 1 Dùng biểu thức f  Nhập số liệu vào máy tính : 105  Sau nhấn 2 LC 2 Xx5.10 9 SHIFT CALC (Lệnh SOLVE) nhấn dấu = hiển thị kết L: X = 066059.10-4 (H) Chọn đáp án B Chú ý: Nhập biến X phím: ALPHA ) : hình xuất X Nhập dấu = phím : ALPHA CALC :màn hình xuất = Chức SOLVE: SHIFT CALC sau nhấn phím = hiển thị kết X = Câu 2: Một mạch dao động gồm tụ điện có điện dung C = 25 nF cuộn dây cảm có độ tự cảm L = 4m H Giả sử thời điểm ban đầu cường độ dòng điện đạt giá trị cực đại 40 mA Tìm biểu thức cường độ dòng điện, biểu thức điện tích tụ điện biểu thức điện áp hai tụ Hướng dẫn giải: Ta có:  = = 105 rad/s LC i = I0cos(t + ) Khi t = i = I0  cos =   = Vậy i = 4.10-2cos105t (A); q0 =  q u= = 16.cos(105t - )(V) C I0  = 4.10-7 C; q = 4.10-7cos(105t -  )(C) Câu 3: Một mạch dao động điện từ LC lí tưởng gồm cuộn cảm có độ tự cảm H tụ điện có điện dung F Trong mạch có dao động điện từ tự Tính khoảng thời gian hai lần liên tiếp mà điện tích tụ điện có độ lớn cực đại khoảng thời gian hai lần liên tiếp mà lượng điện trường lượng từ trường Hướng dẫn giải: Chu kỳ dao động: T = 2 LC = 10.10-6 = 31,4.10-6 s Trong chu kì có lần điện tích tụ đạt giá trị cực đại nên khoảng thời gian hai lần liên tiếp mà điện tích tụ đạt cực đại là: t = T = 5.10-6 = 15,7.10-6s Trong chu kì có lần lượng điện trường lượng từ trường nên khoảng thời gian hai lần liên tiếp mà lượng điện trường lượng từ trường là: t’ = T = 2,5.10-6 = 7,85.10-6 s Câu 4: 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 =  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 Hướng dẫn giải: Cường độ dòng điện cực đại qua cuộn cảm I0 = E/r = 3mA = 3.10-3A Năng lượng từ trường lần lượng điên trường có nghĩa Wc = q LI 02 LC 4.103.107 LI 02 W0 = hay   q  I0  3.103  3.108 (C) 2C 4 4 Chọn đáp án A Câu 5: Một mạch dao động LC lí tưởng gồm cuộn cảm L hai tụ điện C giống mắc nối tiếp Mạch hoạt động thời điểm nặng lượng điện trường tụ gấp đôi lượng từ trường cuộn cảm, tụ bị đánh thủng hoàn toàn Điện áp cực đại hai đầu cuộn cảm lần so với lúc đầu? A B C Hướng dẫn giải: Trang D Sóng Điện Từ Gọi Uo điện áp cực đại lú đầu hai đầu cuộn cảm điện áp cực đại hai đầu tụ; C điện dung tụ C U0 C Năng lượng ban đầu mạch dao động: W0 = = U 02 Khi lượng điện trường tụ gấp đôi lượng từ trường cuộn cảm, thì: W0 WC1 = WC2 = WL = Khi tụ bị đánh thủng hoàn tồn lượng mạch: W = Mặt khác: W = 2 C C W0 = U0 = U0 3 U C C C U ' => U ' 02 = U 02 => U’0 = 2 Chọn đáp án C Câu 6: Một mạch dao động gồm có cuộn cảm có độ tự cảm L = 10-3H tụ điện có điện dung điều chỉnh khoảng từ 4pF đến 400pF (1pF = 10-12F) Mạch có tần số riêng nào? Hướng dẫn giải: 1 Từ công thức f  suy C  2 4 Lf 2 LC Theo ra: 4.10 12 F  C  400.10 12 F ta 4.10 12 F   400.10 12 F , với tần số f 4 Lf dương, ta suy ra: 2,52.105 Hz  f  2,52.10 Hz Với cách suy luận chặt chẽ biến đổi qua lại rắc rối, nhiều thời gian hay nhầm lẫn Như nói phần phương pháp, tần số ln nghịch biến theo C L, nên fmax ứng với Cmin, Lmin fmin ứng với Cmax Lmax  f  2  =>  f   max 2   LC max  LC 3 2 10 400.10 3 2 10 4.10 12 12  2,52.10 Hz  2,52.10 Hz tức tần số biến đổi từ 2,52.105Hz đến 2,52.106Hz Câu 7: Một mạch dao động gồm cuộn dây L tụ điện C Nếu dùng tụ C1 tần số dao động riêng mạch 60kHz, dùng tụ C2 tần số dao động riêng 80kHz Hỏi tần số dao động riêng mạch nếu: a Hai tụ C1 C2 mắc song song b Hai tụ C1 C2 mắc nối tiếp Hướng dẫn giải: Bài toán đề cập đến mạch dao động với tụ khác nhau, ta lập biểu thức tần số tương ứng: + Khi dùng C1: f  + Khi dùng C2: f  2 LC 1 2 LC 1  f  4 LC   f   4 LC 1  f  4 LC   f  2  4 LC a Khi dùng hai tụ C1 C2 mắc song song, điện dung tụ C = C1 + C2 Trang Kiến Thức Trọng Tâm Và Phương Pháp Giải Toán Vật Lý 12 f Suy ra:  2 L(C1  C )  4 L(C1  C ) f f 1f 1   f  f f1 f f f 2  60.80 60  80  48kHz b Khi dùng hai tụ C1 C2 mắc nối tiếp, điện dung tụ đước xác định f 1   C C1 C 1 1   1     f      2 L  C1 C  4 L  C1 C  Suy ra: f  f12  f 22  f  f12  f 22  60  80  100kHz Câu 8: Mạch dao động máy thu vô tuyến gồm cuộn cảm L = 1H tụ điện biến đổi C, dùng để thu sóng vơ tuyến có bước sóng từ 13m đến 75m Hỏi điện dung C tụ điện biến thiên khoảng nào? Hướng dẫn giải : Cách giải 1: Từ cơng thức tính bước sóng:   2c LC suy C  Do  > nên C đồng biến theo , 2 4 c L 2min 132   47,6.10 12 F = 47,6 pF 4 c L 4. (3.108 ) 10 6 2max 75    1583.10 12 F =1583 pF 4 c L 4. (3.108 ) 10 6 C  C max Vậy điện dung biến thiên từ 47.10-12C đến 1583.10-12C Cách giải 2: Dùng lệnh SOLVE máy tính cầm tay 570ES: ( Chỉ dùng COMP: MODE ) Chú ý: Phím ALPHA ) :gán biến X; phím:SHIFT CALC : SOLVE; phím ALPHA CALC dấu = Công thức :   2c LC : Với  =13m ; L = 10-6H ; C biến X Bấm: 13 ALPHA CALC =2 SHIFT X10X  X X10X Màn hình hiển thị: 13  2 x10 10 xX 6 X10X -6 X ALPHA ) X 13  2 x108 106 xX Tiếp tục bấm: SHIFT CALC SOLVE = ( chờ khoảng 6s ) X = 4.756466x 10-11 Màn hình hiển thị: X đại lượng C L R = Vậy :C = 47,6 10-12 ( F) = 47,6 ( pF) Tương tự: Với  =75m ; L = 10-6H ; C biến X : Chú ý: Để xem sửa cơng thức vừa nhập ta nhấn phím DEL  khơng nhấn phím AC Bấm: 75 ALPHA CALC =2 SHIFT X10X  X X10X X10X -6 X ALPHA ) X 6 Màn hình hiển thị: 75  2 x10 10 xX 75  2 x108 10 6 xX Tiếp tục bấm: SHIFT CALC SOLVE = (chờ khoảng 6s) X= Màn hình hiển thị: X đại lượng C Vậy : C = 1,5831434 10 (F) = 1583,1434 10 -9 L R = -12 1.5831434 x10-9 (F) =1583 (pF) Câu 9: Mạch dao động để chọn sóng máy thu gồm cuộn dây có độ tự cảm L = 11,3H tụ điện có điện dung C = 1000pF a Mạch điện nói thu sóng có bước sóng 0 bao nhiêu? b Để thu dải sóng từ 20m đến 50m, người ta phải ghép thêm tụ xoay CV với tụ C nói Hỏi phải ghép giá trị CV thuộc khoảng nào? Trang Sóng Điện Từ c Để thu sóng 25m, CV phải có giá trị bao nhiêu? Các tụ di động phải xoay góc kể từ vị trí điện dung cực thu bước sóng trên, biết tụ di động xoay từ đến 1800? Hướng dẫn giải : a Bước sóng mạch thu được:   2c LC  2.3.108 11,3.10 6.1000.10 12  200m b Nhận xét: Dải sóng cần thu có bước sóng nhỏ bước sóng 0 nên điện dung tụ phải nhỏ C Do phải ghép CV nối tiếp với C Khi đó:   2c L C.C V 2 C  CV  2 C  CV 4 c LC  2 Với  > 0, CV biến thiên nghịch biến theo  C V  2max C 50 2.1000.10 12   10,1.10 12 F 2 2 6 9 4 c LC   max 4 (3.10 ) 11,3.10 10  50 2min C 20 2.1000.10 12   66,7.10 12 F 2 2 6 9 4 c LC   4 (3.10 ) 11,3.10 10  20 Vậy 10,1pF  C V  66,7pF C V max  c Để thu sóng 1 = 25m, CV  21C 25 2.10 9   15,9.10 12 F 2 2 6 9 4 c LC  1 4. (3.10 ) 11,3.10 10  25 Vì CV tỉ lệ với góc xoay nên ta có :  C C V max  C V1  C V1      180 V max C V max  C V 180  C V max  C V   66,7  15,9    180   1620  66,7  10,1   Câu 10: Xét hai mạch dao động điện từ lí tưởng Chu kì dao động riêng mạch thứ T 1, mạch thứ hai T2 = 2T1 Ban đầu điện tích tụ điện có độ lớn cực đại Q0 Sau tụ điện phóng điện qua cuộn cảm mạch Khi điện tích tụ hai mạch có độ lớn q (0 < q < Q0) tỉ số độ lớn cường độ dòng điện mạch thứ độ lớn cường độ dòng điện mạch thứ hai bao nhiêu? Hướng dẫn giải : Ta có: 1 = 2 2 2 1 ; 2 = = =  1 = 22; I01 = 1Q0; I02 = 2Q0  I01 = 2I02 T1 T2 2T1 2  q   i  Vì:   +   = 1;  Q01   I 01  2  q2   i2    +   = 1; Q01 = Q02 = Q0 |q1| = |q2| = q >  Q02   I 02  | i1 | I 01  i   i  Suy ra:   =    = = | i2 | I 02  I 01   I 02  Câu 11: Mạch chọn sóng máy thu gồm cuộn dây có độ tự cảm L = 2.10-6H, tụ điện có điện dung C = 2.10-10F Xác định tổng lượng điện từ mạch, biết hđt cực đại tụ điện 120mv Để máy thu thu sóng điện từ có bước sóng từ 57m (coi 18m) đến 753 (coi 240m) Hỏi điện dung tụ điện biết thiên khoảng Hướng dẫn giải : 10 3 Tổng lượng đin Xích Đạo Trái Đất khoảng kinh độ đây? A Từ kinh độ 85020’ Đ đến kinh độ 85020’T B Từ kinh độ 79020’Đ đến kinh đô 79020’T C Từ kinh độ 81020’ Đ đến kinh độ 81020’T D Từ kinh độ 83020’T đến kinh độ 83020’Đ * Đáp án: 1D 2A 3A 4C 5B 6B 7D 8A 9B 10C * Giải chi tiết: Câu Ta có: f =  2 L(C1  C2 ) = 4 LC1  4 LC2 1 = 42LC1 + 42LC2 = + 2 f f1 f2 f= f1 f f12  f 22 = Hz Đáp án D  '  Câu Ta có:  = 2c LC ; ’ = 2c LC '  C’ = C   = 220,5 pF Đáp án A  Trang 17 Kiến Thức Trọng Tâm Và Phương Pháp Giải Toán Vật Lý 12 Câu Ta có: f = 2 L C1C C1  C = C1  C = 4 LC1C 1  4 LC 4 LC1 f 22  f12 = 50 kHz Đáp án A = Câu Ta có: 1 = 2c LC1 ; 2 = 2c LC  2 C2 = 22 = 100 Đáp án C C1 1 Câu Ta có:  = 2c LC = 400 m Đáp án B Câu Ta có: f1 = 2 LC1 ; f2 = 2 LC2 1  = 4π2L(C1 + C2) = +  f = f1 f2 f ;f= 2 L(C1  C2 ) f1 f f12  f 22 = MHz Đáp án B  '  LC ; ’ = 2c LC '  C’ = C   = 306,7 pF Đáp án D  = 1,25.10-6 s; Tat = = 10-3 s = 800Tct Đáp án A f at 1 ; f2 = LC1 2 LC2 Câu Ta có:  = 2c Câu Ta có: Tct = Câu Ta có: f1 = f ct 2 2  C2 = f C1 = 9C1 = C1 + 8C1; f3 = f 2 LC3  C3 = f12 C1 = 4C1 = C1 + 3C1 f 32 Khi xoay tụ góc 1200 điện dung tăng thêm 8C1 Để điện dung tăng thêm 3C1 phải xoay tụ góc: = 120 = 450 Đáp án B Câu 10 Với vệ tinh địa tĩnh, lực hấp dẫn đóng vai trò lực hướng tâm nên: Fht = maht = m2r  2  = m   (R + h)  T  GMm = Fhd = R+h=  R  h GMT = 42312.103 m 4 Vùng phủ sóng nằm miền tiếp tuyến nối vệ tinh Trái Đất nên: cos = R = 0,15 = cos81,340 Rh   = 81020’ Đáp áp C E BÀI TẬP TỰ LUYỆN CÓ HƯỚNG DẪN GIẢI Mạch dao động, dao động điện từ Câu Chọn phương án Đúng Dao động điện từ mạch LC trình: A biến đổi khơng tuần hồn điện tích tụ điện B biến đổi theo hàm số mũ chuyển động Trang 18 Sóng Điện Từ C chuyển hố tuần hồn lượng từ trường lượng điện trường D bảo toàn hiệu điện hai cực tụ điện Câu Trong mạch dao động LC có tụ điện 5F, 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 Câu Trong mạch dao động LC có tụ điện 5F, cường độ tức thời dòng điện i = 0,05sin2000t(A) Biểu thức điện tích tụ là: A q = 2.10-5sin(2000t - /2)(A) B q = 2,5.10-5sin(2000t - /2)(A) -5 C q = 2.10 sin(2000t - /4)(A) D q = 2,5.10-5sin(2000t - /4)(A) Câu Một mạch dao động LC có lượng 36.10-6J điện dung tụ điện C 25F Khi hiệu điện hai tụ 3V lượng tập trung cuộn cảm là: A WL = 24,75.10-6J B WL = 12,75.10-6J C WL = 24,75.10-5J D WL = 12,75.10-5J Câu Dao động điện từ tự mạch dao động dòng điện xoay chiều có: A Tần số lớn B Chu kỳ lớn C Cường độ lớn D Hiệu điện lớn Câu Chu kỳ dao động điện từ tự mạch dao động L, C xác định hệ thức đây: A T  2 L ; C B T  2 C L C T  2 ; LC D T  2 LC Câu Tìm phát biểu sai lượng mạch dao động LC: 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 hồ 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 tồn Câu Nếu điện tích tụ mạch LC biến thiên theo công thức q = q0sint Tìm biểu thức sai biểu thức lượng mạch LC sau đây: Q 02 Cu qu q Q 02 A Năng lượng điện: W® = = = = sin t = (1 - cos 2t ) 2 2C 2C 4C Q2 Li Q02 B Năng lượng từ: Wt   cos t  (1  cos 2t ) ; C 2C Q C Năng lượng dao động: W = W® + Wt = = const ; 2C LI L2 Q 02 Q 02 D Năng lượng dao động: W = W® + Wt = = = 2 2C Câu Một mạch dao động gồm tụ điện có điện dung 0,1F 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 Câu 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 Giá trị cực đại cường độ dòng điện mạch là: A I max = U max LC ; C I max = U max C ; L L ; C B I max = U max D I max = U max LC Câu 11 Mạch dao động điện từ điều hồ 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 Câu 12 Mạch dao động điện từ điều hồ LC có chu kỳ Trang 19 Kiến Thức Trọng Tâm Và Phương Pháp Giải Toán Vật Lý 12 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 Câu 13 Mạch dao động điện từ điều hoà gồm cuộn cảm L tụ điện C, tăng điện dung tụ điện lên lần chu kỳ dao động mạch A tăng lên lần B tăng lên lần C giảm lần D giảm lần Câu 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 Câu 15 Mạch dao động điện từ gồm tụ điện C cuộn cảm L, dao động tự với tần số góc A   2 LC ; B   2 LC ; C   LC ; D   LC Câu 16 Nhận xét sau đặc điểm mạch dao động điện từ điều hồ LC khơng 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 Câu 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 Câu 18 Mạch dao động LC gồm cuộn cảm có độ tự cảm L = 2mH tụ điện có điện dung C = 2pF, (lấy π2 = 10) Tần số dao động mạch A f = 2,5Hz B f = 2,5MHz C f = 1Hz D f = 1MHz Câu 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 A L = 50mH B L = 50H C L = 5.10-6H D L = 5.10-8H Câu 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 A I = 3,72mA B I = 4,28mA C I = 5,20mA D I = 6,34mA Câu 21 Mạch dao động LC có điện tích mạch biến thiên điều hồ theo phương trình q = 4cos(2π.104t)μC Tần số dao động mạch A f = 10(Hz) B f = 10(kHz) C f = 2π(Hz) D f = 2π(kHz) Câu 22 Mạch dao động điện từ gồm tụ điện C = 16nF cuộn cảm L = 25mH Tần số góc dao động mạch A ω = 200Hz B ω = 200rad/s C ω = 5.10-5Hz D ω = 5.104rad/s Câu 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 bao nhiêu? A ΔW = 10mJ B ΔW = 5mJ C ΔW = 10kJ D ΔW = 5kJ Câu 24 Người ta dùng cách sau để trì dao động điện từ mạch với tần số riêng nó? 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 Điện từ trường Câu 25 Phát biểu sau sai nói điện từ trường? 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 xoáy C Điện trường xoáy điện trường mà đường sức đường cong D Từ trường xoáy có đường sức từ bao quanh đường sức điện Câu 26 Chọn câu Đúng Trong điện từ trường, vectơ cường độ điện trường vectơ cảm ứng từ luôn: A phương, ngược chiều B phương, chiều C có phương vng góc với D có phương lệch góc 450 Trang 20 Sóng Điện Từ Câu 27 Chọn phương án Đúng Trong mạch dao động LC, dòng điện dịch tụ điện dòng điện cuộn cảm có điểm giống là: A Đều êléctron tự tạo thành B Đều điện tạo thành C Xuất điện trường tĩnh D Xuất điện trường xốy Câu 28 Phát biểu sau khơng 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 xốy điện trường có đường sức điện đường cong kín C Từ trường tĩnh từ trường nam châm vĩnh cửu đứng yên sinh D Từ trường xốy từ trường có đường sức từ đường cong kín Câu 29 Phát biểu sau không đúng? A Một từ trường biến thiên tuần hồn theo thời gian, sinh điện trường xoáy B Một điện trường biến thiên tuần hồn theo thời gian, sinh từ trường xoáy C Một từ trường biến thiên tăng dần theo thời gian, sinh điện trường xoáy biến thiên D Một điện trường biến thiên tăng dần theo thời gian, sinh từ trường xoáy biến thiên Câu 30 Phát biểu sau khơng đúng? A Dòng điện dẫn dòng chuyển độngcó hướng điện tích B Dòng điện dịch điện trường biến thiên sinh 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 Câu 31 Phát biểu sau khơng nói điện từ trường? A Khi điện trường biến thiên theo thời gian, sinh từ trường xốy B Điện trường xốy 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 Câu 32 Phát biểu sau khơng 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 xốy có đường sức đường cong kín D Đường sức điện trường xốy đường cong kín bao quanh đường sức từ từ trường biến thiên Câu 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 Sóng điện từ Câu 34 Phát biểu sau tính chất sóng điện từ khơng đúng? A Sóng điện từ truyền mơi trường vật chất kể chân khơng B Sóng điện từ mang lượng C Sóng điện từ phản xạ, khúc xạ, giao thoa D Sóng điện từ sóng ngang, q trình truyền véctơ B E vng góc với vng góc với phương truyền sóng Câu 35 Phát biểu sau tính chất sóng điện từ khơng 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 khơng vận tốc ánh sáng Câu 36 Phát biểu sau nói sóng điện từ? Trang 21 Kiến Thức Trọng Tâm Và Phương Pháp Giải Toán Vật Lý 12 A Khi điện tích điểm dao động có điện từ trường lan truyền khơng gian dạng sóng B Điện tích dao động khơng thể 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 Câu 37 chọn câu Trong trình lan truyền sóng điện từ, vectơ B vectơ E ln ln: A Trùng phương vng góc với phương truyền sóng B Biến thiên tuần hồn theo khơng gian, khơng tuần hồn theo thời gian C Dao động ngược pha D Dao động pha Câu 38 Sóng điện từ sau có khả xuyên qua tầng điện li? A Sóng dài B Sóng trung C Sóng ngắn D Sóng cực ngắn Câu 39 Sóng điện từ sau bị phản xạ mạnh tầng điện li? A Sóng dài B Sóng trung C Sóng ngắn D Sóng cực ngắn Câu 40 Sóng điện từ sau dùng việc truyền thông tin nước? A Sóng dài B Sóng trung C Sóng ngắn D Sóng cực ngắn Sự phát thu sóng điện từ Câu 41 Chọn câu Đúng Với mạch dao động hở vùng khơng gian A quanh dây dẫn có từ trường biến thiên B quanh dây dẫn có điện trường biến thiên C Bên tụ điện khơng có từ trường biến thiên D quanh dây dẫn có từ trường biến thiên điện trường biến thiên Câu 42 Việc phát sóng điện từ đài phát phải qua giai đoạn nào, ứng với thứ tự nào?I Tạo dao động cao tần; II Tạo dao động âm tần; III Khuyếch đại dao động IV Biến điệu; V Tách sóng A I, II, III, IV; B I, II, IV, III; C I, II, V, III; D I, II, V, IV Câu 43 Việc thu sóng điện từ máy thu phải qua giai đoạn, với thứ tự nào? I Chọn sóng; II Tách sóng; III Khuyếch đại âm tần; IV Khuyếch đại cao tần; V Chuyển thành sóng âm A I, III, II, IV, V; B I, II, III, V; C I, II, IV, III, V; D I, II, IV, V Câu 44 Sóng sau dùng truyền hình sóng vơ tuyến điện? A Sóng dài B Sóng trung C Sóng ngắn D Sóng cực ngắn Câu 45 Nguyên tắc thu sóng điện từ dựa vào A tượng cộng hưởng điện mạch LC B tượng xạ sóng điện từ mạch dao động hở C tượng hấp thụ sóng điện từ mơi trường D tượng giao thoa sóng điện từ Câu 46 Sóng điện từ chân khơng có tần số f = 150kHz, bước sóng sóng điện từ A λ =2000m B λ =2000km C λ =1000m D λ =1000km Câu 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 A λ = 100m B λ = 150m C λ = 250m D λ = 500m Câu 48 Chọn sóng đầu vào máy thu vô tuyến điện gồm tụ điện C = 1nF cuộn cảm L = 100μH (lấy π2 = 10) Bước sóng điện từ mà mạch thu A λ = 300m B λ = 600m C λ = 300km D λ = 1000m Câu 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 sau đây? A 31830,9Hz B 15915,5Hz C 503,292Hz D 15,9155Hz Các câu hỏi tập tổng hợp kiến thức Câu 50 Khi mắc tụ điện có điện dung C1 với cuộn cảm L mạch thu sóng có bước sóng λ1 = 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 λ = 48m B λ = 70m C λ = 100m D λ = 140m Trang 22 Sóng Điện Từ Câu 51 Khi mắc tụ điện có điện dung C1 với cuộn cảm L mạch thu sóng có bước sóng λ1 = 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 λ = 48m B λ = 70m C λ = 100m D λ = 140m Câu 52 Khi mắc tụ điện có điện dung C1 với cuộn cảm L tần số dao động mạch f1 = 6kHz; mắc tụ điện có điện dung C2 với cuộn L tần số dao động mạch f2 = 8kHz Khi mắc C1 song song C2 với cuộn L tần số dao động mạch bao nhiêu? A f = 4,8kHz B f = 7kHz C f = 10kHz D f = 14kHz Câu 53 Khi mắc tụ điện có điện dung C1 với cuộn cảm L tần số dao động mạch f1 = 6kHz; mắc tụ điện có điện dung C2 với cuộn L tần số dao động mạch f2 = 8kHz Khi mắc nối tiếp C1 C2 với cuộn L tần số dao động mạch bao nhiêu? A f = 4,8kHz B f = 7kHz C f = 10kHz D f = 14kHz Câu 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 bao nhiêu? A P = 0,125μW B P = 0,125mW C P = 0,125W D P = 125W Hướng dẫn giải trả lời chương Câu Chọn C mạch dao động có chuyển hố lượng điện trường từ trường, tổng lượng mạch không đổi Câu Chọn A L   0,1H 2 C Câu Chọn B i = q' từ tìm biểu thức q Câu Chọn A W = WL + WC Tìm WC tìm WL Câu Chọn A Tần số dao động từ lớn, mang lượng lớn, chu kỳ nhỏ Câu Chọn D Dựa vào cơng thức tính chu kỳ ta tìm cơng thức Câu Chọn B Năng lượng điện trường từ trường biến thiên với tần số gấp đôi tần số dao động Câu Chọn B công thức thiếu số mẫu Câu Chọn C Từ cơng thức tính tần f  số ta tìm kết 2 LC Câu 10 Chọn C I0 = .Q0; U0 = Q0/C ta tìm cơng thức Câu 11 Chọn D Mạch dao động điện từ điều hoà LC có cấu tạo gồm tụ điện C cuộn cảm L mắc thành mạch kín Câu 12 Chọn C Chu kỳ dao động mạch dao động LC T  2 LC chu kỳ T phụ thuộc vào độ tự cảm L cuộn cảm điện dung C tụ điện Câu 13 Chọn B Chu kỳ dao động mạch dao động LC T  2 LC tăng điện dung tụ điện lên lần chu kỳ dao động mạch tăng lên lần Câu 14 Chọn A Tần số dao động mạch dao động LC f  tăng độ tự cảm cuộn 2 LC cảm lên lần giảm điện dung tụ điện xuống lần tần số dao động mạch không thay đổi Câu 15 Chọn D Mạch dao động điện từ điều hồ có tần số góc   LC Câu 16 Chọn D Mạch dao động điện từ điều hồ LC ln có: Điện tích mạch biến thiên điều hồ Năng lượng điện trường tập trung chủ yếu tụ điện Năng lượng từ trường tập trung chủ yếu cuộn cảm Tần số dao động mạch f  phụ thuộc vào hệ số tự cảm cuộn cảm điện dung 2 LC tụ điện mà không phụ thuộc vào điện tích tụ điện Câu 17 Chọn C So sánh biểu thức cường độ dòng điện tức thời mạch dao động LC i = I0sin(ωt) với biểu thức i = 0,05sin2000t(A) Ta thấy tần số góc dao động mạch ω = 2000rad/s Câu 18 Chọn B áp dụng cơng thức tính tần số dao động mạch f  , thay L = 2mH = 2 LC 2.10-3H, C = 2pF = 2.10-12F π2 = 10 ta f = 2,5.106H = 2,5MHz Trang 23 Kiến Thức Trọng Tâm Và Phương Pháp Giải Toán Vật Lý 12 Câu 19 Chọn A So sánh biểu thức cường độ dòng điện tức thời mạch dao động LC i =  ) Ta thấy tần số góc dao động mạch ω = 2000rad/s áp dụng cơng thức tính tần số góc mạch dao động LC:   , thay số C = 5μF = 5.10-6F, ω = 2000rad/s ta L = 50mH LC Câu 20 Chọn A Phương trình điện tích mạch dao động q = Q0cos(ωt + φ), phương trình cường độ dòng điện mạch i = q’ = - Q0ωsin(ωt + φ) = I0sin(ωt + φ), suy cường độ dòng điện I Q  CU C hiệu dụng mạch tính I     U = 3,72.10-3A = 3,72A 2L 2 2LC Câu 21 Chọn B So sánh phương trình điện tích q = Q0cosωt với phương trình q = 4cos(2π.104t)μC ta thấy tần số góc ω = 2π.104(rad/s), suy tần số dao động mạch f = ω/2π = 10000Hz = 10kHz Câu 22 Chọn D áp dụng cơng thức tính tần số góc   , với C = 16nF = 16.10-9F L = 25mH LC = 25.10-3H Câu 23 Chọn B Năng lượng ban đầu tụ điện W = CU = 5.10-3J = 5mJ Khi dao động mạch tắt hẳn mạch khơng lượng Năng lượng điện từ mạch bị mát hoàn toàn, tức phần lượng bị mát ΔW = 5mJ Câu 24 Chọn C Muốn trì dao động điện từ mạch với tần số dao động riêng mạch ta phải tạo dao động trì mạch tức sau chu kỳ ta lại cung cấp cho mạch phần lượng phần lượng bị mát chu kỳ Cơ cấu để thực nhiệm vụ máy phát dao động điều hoà dùng tranzito Câu 25 Chọn C Đường sức điện trường từ trường đường tròn kín Câu 26 Chọn C Điện trường từ trường xốy có đường sức đường tròn kín Câu 27 Chọn D Xem liên hệ điện trường biến thiên tử trường biến thiên Câu 28 Chọn C Hiện người chưa tìm từ trường tĩnh Từ trường nam châm vĩnh cửu đứng yên sinh từ trường xoáy Câu 29 Chọn C Một từ trường biến thiên theo thời gian, sinh điện trường xốy khơng đổi Một từ trường biến thiên tuần hồn theo thời gian, sinh điện trường xốy biến đổi Câu 30 Chọn D Không thể dùng ampe kế để đo trực tiếp dòng điện dịch, mà phải đo gián tiếp thơng qua dòng điện dẫn Câu 31 Chọn B Điện trường xốy điện trường có đường sức đường cong kín Điện trường tĩnh có đường sức đường cong Câu 32 Chọn A Một từ trường biến thiên tuần hoàn theo thời gian sinh điện trường xoáy biến thiên điểm lân cận, từ trường biến thiên theo thời gian sinh điện trường xốy khơng đổi điểm lân cận Câu 33 Chọn B Sự biến thiên điện trường tụ điện sinh từ trường giống từ trường sinh dòng điện dây dẫn nối với tụ Đây từ trường dòng điện dịch sinh Câu 34 Chọn D đặc điểm sóng điện từ Câu 35 Chọn D Đây đặc điểm sóng điện từ Câu 36 Chọn A Khi điện tích dao động tạo xung quanh điện trường biến thiên tuần hồn, điện từ trường tích điểm dao động lan truyền không gian dạng sóng Câu 37 Chọn D Véc tơ cường độ điện trường cảm ứng từ biến thiên tuần hoàn tần số, pha có phương vng góc với Câu 38 Chọn D Sóng cực ngắn xuyên qua tầng điện li Câu 39 Chọn C Sóng ngắn bị phản xạ mạnh tầng điện li Câu 40 Chọn A Sóng dài bị nước hấp thụ nên thường dùng việc truyền thông tin nước Câu 41 Chọn D Xem mạch dao động hở - anten Câu 42 Chọn B Khơng có tách sóng theo thứ tự Câu 43 Chọn B Khơng có khuyếch đại cao tần khuyếch đại cao tần sau chọn sóng Câu 44 Chọn D Sóng cực ngắn dùng truyền hình sóng vơ tuyến điện Câu 45 Chọn A Nguyên tắc thu sóng điện từ dựa vào tượng cộng hưởng điện mạch LC I0sin(ωt) với biểu thức i = 0,02cos2000t(A) biến đổi i dạng hàm sin ta i = 0,02sin(2000t+ Trang 24 Sóng Điện Từ c 3.108   2000m f 15.10 Câu 47 Chọn C Bước sóng điện từ mà mạch chọn sóng thu   2.3.108 LC = 250m Câu 48 Chọn B Xem hướng dẫn làm tương tự câu 40 Câu 49 Chọn B Tần số mà mạch thu f  = 15915,5Hz 2 LC Câu 50 Chọn A Khi mắc tụ điện có điện dung C1 với cuộn cảm L mạch thu sóng có bước Câu 46 Chọn A áp dụng cơng thức tính bước sóng   sóng 1  2.3.108 LC1 (1); mắc tụ điện có điện dung C2 với cuộn L mạch thu sóng có bước sóng   2.3.108 LC (2) Khi mắc nối tiếp C1 C2 với cuộn L mạch thu sóng có bước sóng   2.3.108 LC (3), với 1  1 (4), từ (1) đến (40) ta suy   =   C C1 C 21  22 68m Câu 51 Chọn C Xem hướng dẫn làm tương tự câu 4.34 với C = C1 + C2 ( C1 C2 mắc song song) ta   21  22 = 100m , sau làm tương tự câu 49 2 LC Câu 53 Chọn C Tần số dao động mạch f  , sau làm tương tự câu 34 2 LC Câu 54 Chọn B Khi hiệu điện cực đại tụ 5V cường độ dòng điện hiệu dụng mạch I Q  CU C I     U = 0,035355A Công suất tiêu thụ mạch P = RI2 = 2L 2 2LC 1,25.10-4W = 0,125mW Muốn trì dao động mạch sau chu kỳ dao động ta phải cung cấp phần lượng phần lượng bị tức ta phải cung cấp công suất 0,125mW Câu 52 Chọn A Tần số dao động mạch f  Trang 25 ... dùng tụ C2 tần số dao động riêng 80kHz Hỏi tần số dao động riêng mạch nếu: a Hai tụ C1 C2 mắc song song b Hai tụ C1 C2 mắc nối tiếp Hướng dẫn giải: Bài toán đề cập đến mạch dao động với tụ khác... f  4 LC   f   4 LC 1  f  4 LC   f  2  4 LC a Khi dùng hai tụ C1 C2 mắc song song, điện dung tụ C = C1 + C2 Trang Kiến Thức Trọng Tâm Và Phương Pháp Giải Toán Vật Lý 12 f... f12  f 22  60  80  100kHz Câu 8: Mạch dao động máy thu vô tuyến gồm cuộn cảm L = 1H tụ điện biến đổi C, dùng để thu sóng vơ tuyến có bước sóng từ 13m đến 75m Hỏi điện dung C tụ điện biến