Phương pháp giải các dạng bài vật lý bằng CASIO gv nguyễn xuân trị CASIO VAT LY 12 SONG DIEN TU

§9 Sử dụng máy tính cầm tay tốn sóng điện từ Câu 1: Một mạch dao động gồm tụ điện có điện dung C cuộn dây có độ tự cảm L Mạch dao động có tần số riêng 100 kHz tụ điện có C = nF Độ tự cảm L mạch : A 5.10–5H B 5.10–4H C 5.10–3H D 2.10–4H Hướng dẫn giải: Ta có: f = , với biến X L 2π LC Với máy Casio fx-570VN PLUS Chọn đơn vị góc Radian (R), bấm: qw4 Bấm nhập máy tính liên tục:0^5$Qra1R2qKs5 O10^p9$OQ)qr= Kết hiển thị: Vậy L = 5.066059.10 – (H) Chọn đáp án B Câu 2: 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 Tính tần số dao động điện từ tự mạch A 105 Hz B 106 Hz C 107 Hz D 108 Hz Hướng dẫn giải: Ta có: I0 = ωQ0 ⇒ ω = 2πf = I0 62,8.10−3 = , với biến X f Q0 10 −8 Với máy Casio fx-570VN PLUS Chọn đơn vị góc Radian (R), bấm: qw4 Bấm nhập máy tính liên tục: 2qKQ)Qra62.8O 10^p3R10^p8qr= Kết hiển thị: Vậy f = 99949,30426 Hz ; 106 Hz Chọn đáp án B Trang Câu 3: 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 L Ban đầu khóa k đóng, có dịng 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 Hướng dẫn giải: k C E,r D 5,2.10–8C E = 3mA = 3.10-3A r 1 LI02 Năng lượng từ trường lần lượng điện trường: Wc = W0 = 4 Cường độ dòng điện cực đại qua cuộn cảm: I0 = −3 −3 2 4.10 ( 3.10 ) , với biến X q hay q = LI0 ⇔ q = 2C 2.10−7 2 Với máy Casio fx-570VN PLUS Bấm nhập máy tính liên tục: aQ)dR2Oqgp7$$Q ra1R4$Oa4Oqgp3$(3Oqgp3$)dR2qr= Bấm tiếp = Kết hiển thị: Vậy q = 3.10−8 C Chọn đáp án A Câu 4: Mạch dao động LC có biểu thức i = 10sin2.10 t (mA) Trong thời gian nửa chu kỳ có lượng điện tích nhiều chuyển qua tiết diện dây dẫn? A Khơng có dủ kiện để tính B C 10 −8 C D 5.10 −9 C Hướng dẫn giải: Ta có: T = 2π T π π ⇒ = = s ω ω 2.106 Trang π t2 2.106 t1 ∫ Suy ra: q = idt = 10.10 −3 ∫ sin2.106 tdt , với biến X t Với máy Casio fx-570VN PLUS Nhập máy tính: qw11qw4 Bấm y, tiếp tục nhập cận cận tích phân EaqKR2 O10^6R0!! tiếp tục nhập biểu thức cần tính tích phân Với biểu thức dấu tích phân ta nhập tiếp tục: 10O10^p3$ j2O10^6$Q))= Kết hiển thị: q = 1.10−8 C Chọn đáp án C Câu 5: Trong mạch dao động LC lí tưởng với biểu thức i = 2sin100πt (A) , tụ điện có điện dung C Sau tích điện đến hiệu điện U 0, tụ điện phóng qua cuộn dây có độ tự cảm L Trong khoảng thời gian hai lần liên tiếp cường độ dòng điện qua cuộn cảm khơng, điện lượng phóng qua cuộn dây   A  ÷C  15π  Ta có: T = 2     B  C  C ÷ ÷C  75π   50π  Hướng dẫn giải: 2π T π π ⇒ = = = s ω ω 100π 100 t2 Khi đó: q = idt = − ∫ t1 50π 100 ∫ sin100πtdt , với biến X t Với máy Casio fx-570VN PLUS Nhập máy tính: qw11qw4 Bấm y, tiếp tục nhập cận cận tích phân Ea1R10 0R0!!! tiếp tục nhập biểu thức cần tính tích phân Với biểu thức dấu tích phân ta nhập tiếp tục: pa1R50qK $$j100qKQ))=   Kết hiển thị: q = 4,052847346.10 C ≈  ÷C  50π  −5 Trang   D  ÷C  25π  Chọn đáp án C Câu 6: Mạch dao động lý tưởng LC Dùng nguồn điện chiều có suất điện động 10 V cung cấp cho mạch lượng 25 µJ cách nạp điện cho tụ dịng điện tức thời mạch sau khoảng thời gian cảm cuộn dây A L = 0,5 H π s lại không Độ tự 4000 B L = 0,125 H C L = H Hướng dẫn giải: D L = 0,25 H  U0 = E = 10V  Ta có:  , với biến X C CU02 W =   Với máy Casio fx-570VN PLUS Nhập máy tính: 25O10^p6$QraQ)O10 dR2qr= Kết hiển thị: Suy ra: C = 5.10−7 F = ,5.10−6 F Hai lần liên tiếp dịng điện khơng : T π = π LC = 4000 Nhập máy tính: aqKR4000$QrqKsQ) O0.5O10^p6$$qr= Kết hiển thị: Vậy L = 0,125 H Chọn đáp án B Câu 7: Mạch dao động máy thu vô tuyến gồm cuộn cảm L = 1µH 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: Công thức : λ = 2πc LC , với λ = 13m ; L = 10 – 6H ; biến X C Với máy Casio fx-570VN PLUS Nhập máy tính: 13Qr2qKq728s10^p6 $OQ)$qr= Trang Kết hiển thị: Vậy : C = 47,6 10–12F = 47,6 pF Tương tự: Với λ = 75m ; L = 10–6H ; biến X C Nhập máy tính: 75Qr2qKq728s10^p6 $OQ)$qr= Kết hiển thị: Vậy: C = 1,5853362.10–9 F = 1585,3362.10–12 F = 1585 pF Câu 8: Ba mạch dao động điện từ LC lí tưởng có dao động điện từ tự với cường độ dịng điện tức thời ba mạch có phương trình π 3π    i1 = cos 4000πt ( mA ) , i = cos  4000πt + ÷( mA ) i3 = 3cos  4000πt + ÷( mA )  4   Tổng dòng điện ba mạch thời điểm có giá trị lớn A mA B mA C mA D mA Hướng dẫn giải: Ta có: i = i1 + i + i = 2∠0 + 4∠ 3π π + 3∠ 4 Với máy Casio fx-570VN PLUS Bấmw2qw4qwR32 Nhập máy tính: 4s2$qz0+4qza3qKR4 $+4qzaqKR4$= Máy hiển thị:   Khi đó: i = 8cos  4000πt + π ÷( mA ) ⇒ I = ( mA ) 4 Chọn đáp án B Câu 9: Ba mạch dao động điện từ tự có tần số dịng điện ba mạch thời điểm i1, i2 i3 Biết phương tình tổng hợp i1 với i2, π  ( ,) i2 i3, i3 i1 i12 = cosπt  + ÷mA 6  Trang 2π  π  i 23 = cosπt ( ,) i31 = cosπt + ÷mA ( ) Khi i1 = +3 (mA)  + ÷mA 4    giảm i3 bao nhiêu? A - mA B mA C mA D mA Hướng dẫn giải: π π 2π 6∠ + 2∠ − 6∠ i + i − i Xác định i1: i1 = 12 31 23 = 2 Với máy Casio fx-570VN PLUS Bấmw2qw4qwR32 Nhập máy tính: a6qzaqKR6$+6s2$qz aqKR4$p6qza2qKR3R2 Máy hiển thị: Bấm = cho kết π ÷( mA ) 12  2π π π 6∠ + 2∠ − 6∠ i +i −i Xác định i3: i = 23 31 12 = 2   Khi đó: i1 = cos  4000πt + Nhập máy tính: a6qza2qKR3$+6s2$q zaqKR4$p6qzaqKR6R2 Máy hiển thị: Bấm = cho kết   Khi đó: i = cos  4000πt + 7π  ÷( mA ) 12  Trang ur A3 450 45 M ur A1 N I 7π π π π − = nên i1 trễ i3 Khi i1 = +3 3mA = 01 giảm 12 12 2 vị trí véc tơ biểu diễn hình vẽ i = −I03 cos 45 = −3 mA Vì Chọn đáp án A Câu 10 (Chuyên Phan Bội Châu - 2017): Vệ tinh VINASAT – có tọa độ địa lý 1320 kinh Đông, vệ tinh độ cao 35927 km so với mặt đất Đài truyền hình Việt Nam (VTV) có tọa độ 210 vĩ Bắc, 1050 kinh Đơng Coi Trái Đất có dạng hình cầu đồng chất bán kính 6400 km, tốc độ truyền sóng điện từ 3.10 m/s Thời gian kể từ lúc VTV phát tín hiệu sóng cực ngắn đến VINASAT – nhận A 112 ms B 124 ms C 127 ms D 118 ms Hướng dẫn giải: VTV Vĩ tuyến Bắc 210 O d h Khoảng cách từ Với x = 27 Vĩ tuyến Nam 1050 Kinh tuyến Tây Kinh tuyến đài VTVgóc: tới vệ tinh: x Kinh tuyến Đông Vệ tinh d = x2 + h2 ( R cos 21 ) + ( R + h ) 2 − 2R cos 210 ( R + h ) cos 27 Với máy Casio fx-570VN PLUS Chọn đơn vị đo góc độ (D), bấm: qw3 Ta có R cos 210 = 6400 cos 210 Nhập máy tính: 6400Ok21)= Bấm tiếp qJz= (lưu vào biến A) Ta có R + h = 6400 + 35927 Nhập máy tính: 6400+35927= Trang Bấm tiếp qJx= (lưu vào biến B) Khi ta tính x sau: x = A + B2 − 2ABcos 27 = 37102 km Nhập máy tính: sJQzd+JQxdp2JQzJQ xk27)$= Suy x = 37102, 60167km Bấm tiếp qJc= (lưu vào biến C) Thời gian sóng truyền hai vị trí trên: t = d 37137.103 = = 0,124s = 124ms c 3.108 Nhập máy tính: aJQcO10^3R3O10^8$$ = Suy t = 0,1236753389 ms ; 0,124 ms Chọn đáp án B BÀI TẬP TỰ LUYỆN Câu 1: Một mạch dao động điện từ có tần số f = 0,5.10 6Hz, vận tốc ánh sáng chân không c = 3.108m/s Sóng điện từ mạch phát có bước sóng A 6m B 600m C 60m D 0,6m Câu 2: Một mạch dao động LC gồm tụ điện có điện dung C = 0,2µF cuộn dây cảm có độ tự cảm L = 8mH Ban đầu tụ điện có điện tích cực đại Sau thời Trang gian kể từ thời điểm ban đầu lượng điện trường tụ điện lượng từ trường ống dây: A 3.10−5 s B 10−7 s C 3.10−7 s D 10−5 s 108π mH tụ xoay có điện dung biến thiên theo góc xoay: C = α + 30 (pF) Góc xoay α thay đổi từ đến 180o Mạch thu sóng điện từ có bước sóng 15m góc xoay α A 82,5o B 36,5o C 37,5o D 35,5o Câu 4: Một mạch dao động LC có cuộn cảm L = 0,5H tụ điện C = 50μF Hiệu điện cực đại hai tụ 5V Năng lượng dao động mạch chu kì dao động mạch là: π π A 2,5.10-4J ; s B 0,625mJ; s 100 100 π π C 6,25.10-4J ; s D 0,25mJ ; s 10 10 Câu 5: Một mạch dao động gồm cuộn cảm có độ tự cảm L = mH tụ π 0,1 µF Mạch thu sóng điện từ có tần số sau đây? điện có điện dung C = π A 50Hz B 50kHz C 50MHz D 5000Hz Câu 6: Trong mạch dao động lý tưởng tụ có điện dung C = 2nF Tại thời điểm t1 T cường độ dịng điện 5mA, sau hiệu điện hai tụ u = 10V Độ tự cảm cuộn dây là: A 0,04mH B 8mH C 2,5mH D 1mH Câu 7: Mạch thu sóng điện từ gồm cuộn dây cảm có hệ số tự cảm khơng đổi tụ điện có điện dung biến đổi Để thu sóng có bước sóng 90 m, người ta phải điều chỉnh điện dung tụ 300 pF Để thu sóng 91 m phải điều chỉnh điện dung tụ điện đến A 306,7 pF B 306,7 µ F C 306,7 mF D 306,7 F Câu 8: Trong mạch dao động LC lí tưởng có dao động điện từ tự với tần số góc 10000 rad/s Điện tích cực đại tụ điện 10 -9C Khi dòng điện mạch 6.10-6A điện tích tụ điện A.8.10-10C B 4.10-10C C 6.10-10C D 2.10-10C Câu 9: Mạch dao động LC thực dao động điện từ tự với chu kì T 3T thời điểm dịng điện mạch có giá trị 8π mA tăng, sau điện tích tụ có độ lớn 2.10-9C Chu kì dao động điện từ mạch A.0,5 ms B 0,25 ms C 0,5 μs D 0,25 μs Câu 3: Mạch chọn sóng máy thu vơ tuyến gồm cuộn cảm L = Trang Câu 10: Một mạch dao động LC lí tưởng gồm cuộn cảm có độ tự cảm 50 mH tụ điện có điện dung C Trong mạch có dao động điện từ tự với điện áp cực đại hai đầu cuộn cảm 12 V Ở thời điểm mà cường độ dòng điện mạch 0, 03 A điện tích tụ có độ lớn 15 14 µC Tần số góc mạch A 2.103 rad/s B 5.104 rad/s C 5.103 rad/s D 25.104 rad/s Câu 11: Ba mạch dao động điện từ LC lí tưởng có dao động điện từ tự với cường độ dòng điện tức thời ba mạch i1 = 2cos4000π t ( mA ) , 3π  π   i = 4cos 4000π t + ÷( mA ) i = 3cos 4000πt + ÷( mA ) Tổng điện tích ba 4 4   bả tụ mạch mơt thời điểm có giá trị lớn băng 1,75 A µC B µC C µC D µC π π π π Câu 12: Trong mạch dao động LC lí tưởng Dịng điện mạch có biểu thức i = 2sin100πt (A) Trong ms kể từ thời điểm t = 0, số electron chuyển qua tiết diện thẳng dây dẫn A 3,98.1016 B 1,19.1017 C 7,96.1016 D 1,59.1017 Câu 13: Một mạch dao động LC lí tưởng gồm cuộn cảm có độ tự cảm 50 mH tụ điện có điện dung C Trong mạch có dao động điện từ tự với cường độ dòng điện i = 0,12cos2000t (i tính A, t tính s) Ở thời điểm mà cường độ dòng điện mạch nửa cường độ hiệu dụng hiệu điện hai tụ có độ lớn A 12 V B 14 V C V D 14 V Câu 14: Ba mạch dao động điện từ LC lí tưởng có dao động điện từ tự với cường độ dòng điện tức thời hai mạch i 1, i2 i3 biểu diễn hình vẽ Tổng điện tích ba tụ điện hai mạch thời điểm có giá trị lớn 25 28 A µC B µC π π 2,5 µC D µC π π Câu 15: 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 i2 biểu diễn hình vẽ Tổng điện tích hai tụ điện hai mạch thời điểm có giá trị lớn C Trang 10 24,64 µC B µC π π 25,64 10 C µC D µC π π Câu 16: Trong mach dao động LC lí tưởng có dao động điện từ tự do, biểu thức cường độ dòng điện mạch i = 5πcosωt (mA) Trong thời gian s có 500000 lần dịng điện triệt tiêu Khi cường độ dòng điện mạch 4π mA điện tích tụ điện A nC B nC C 0,95 nC D 1,92 nC Câu 17: Một tụ điện có điện dung C tích điện Q Nếu nối tụ điện với cuộn cảm có độ tự cảm L với cuộn cảm có độ tự cảm L mạch có dao động điện từ tự với cường độ dòng điện cực đại 20 mA 10 mA Nếu nối tụ điện với cuộn cảm có độ tự cảm L = (9L1 + 4L2) mạch có dao động điện từ tự với cường độ dòng điện cực đại A mA B mA C 10 mA D mA Câu 18: Một mạch dao động LC lí tưởng hoạt động, cuộn dây có độ tự cảm mH Khi điện áp hai đầu cuộn cảm 1,2 V cường độ dịng điện mạch 1,8 mA Còn điện áp hai đầu cuộn cảm 0,9 V cường độ dịng điện mạch 2,4 mA Điện dung tụ lượng điện từ A 20 nF 2,25.10-8 J B 20 nF 5.10-10 J -10 C 10nF 25.10 J D 10 nF 3.10-10 J Câu 19: Khi mắc tụ điện có điện dung C1 với cuộn cảm L mạch thu sóng thu sóng có bước sóng 60 m; mắc tụ điện có điện dung C với cuộn cảm L mạch thu sóng có bước sóng 80 m Khi mắc C nối tiếp C2 nối tiếp cuộn cẩm L mạch thu sóng có bước sóng A λ = 100 m B λ = 140 m C λ = 70 m D λ = 48 m Câu 20: Mạch dao đơng LC lí tưởng thực dao động điện từ tự với điện áp cực đại tụ 12 V Tại thời điểm điện tích tụ có giá trị q = 6.10 -9 C cường độ dòng điện qua cuộn dây i = 3 mA Biết cuộn dây có độ tự cảm mH Tần số góc mạch A 5.104 rad/s B 5.105 rad/s C 25.105 rad/s D 25.104 rad/s Câu 21: Mạch dao động LC dao động điều hòa với tần số góc 1000 rad/s Tại thời điểm t = 0, dòng điện đạt giá trị cực đại I Thời điểm gần mà dòng điện 0,9I0 A 0,927 ms B 1,107 ms C 0,25 ms D 0,464 ms Câu 22: Trong mạch dao động LC lí tưởng với ω = 100π rad/s, tụ điện có điện dung C cuộn cảm có độ tự cảm L Dịng điện mạch có giá trị cực đại I0 = 2A Trong khoảng thời gian từ cường độ dịng điện qua cuộn cảm khơng đến lúc đạt giá trị cực đại, điện lượng phóng qua cuộn dây 1 C C C C A B C D 25π 50π 100π 25π A Trang 11 Câu 23: Một mạch dao động điện từ gồm cuộn dây cảm tụ điện mắc song song C1 = 2C2 = µF Biết điện tích tụ C cường độ dòng điện qua cuộn dây thời điểm t1 t2 có giá trị tương ứng là: µC; mA µC; mA Tính độ tự cảm L cuộn dây A 0,3 H B 0,0625 H C H D 0,125 H Trang 12 ... nhận A 112 ms B 124 ms C 127 ms D 118 ms Hướng dẫn giải: VTV Vĩ tuyến Bắc 210 O d h Khoảng cách từ Với x = 27 Vĩ tuyến Nam 1050 Kinh tuyến Tây Kinh tuyến đài VTVgóc: tới vệ tinh: x Kinh tuyến Đông... truyền hai vị trí trên: t = d 37137.103 = = 0 ,124 s = 124 ms c 3.108 Nhập máy tính: aJQcO10^3R3O10^8$$ = Suy t = 0 ,123 6753389 ms ; 0 ,124 ms Chọn đáp án B BÀI TẬP TỰ LUYỆN Câu 1: Một mạch dao động điện... mắc song song C1 = 2C2 = µF Biết điện tích tụ C cường độ dòng điện qua cuộn dây thời điểm t1 t2 có giá trị tương ứng là: µC; mA µC; mA Tính độ tự cảm L cuộn dây A 0,3 H B 0,0625 H C H D 0 ,125