Chủ đề này giúp người học có thể ôn tập và nắm bắt được các công thức liên quan đến mạch dao động – sóng điện từ, giúp học sinh có thể áp dụng các công thức để rèn luyện kỹ năng giải bài tập. Mời các bạn cùng tham khảo.
http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com CHỦ ĐỀ 3: ÔN TẬP – MẠCH DAO ĐỘNG - SÓNG ĐIỆN TỪ ĐH 2010 Câu 1: Một mạch dao động lí tưởng gồm cuộn cảm có độ tự cảm 4µH tụ điện có điện dung biến đổi từ 10pF đến 640 pF Lấy π2 = 10 Chu kỳ dao động riêng mạch có giá trị A từ 2.10-8s đến 3,6.10-7s B từ 4.10-8s đến 2,4.10-7s C từ 4.10-8s đến 3,2.10-7s C từ 2.10-8s đến 3.10-7s Giải: T = 2π LC Với C1 = 10pF T1 = 4.10-8s; với C2 = 640pF T2 = 3,2.10-7s ⇒ đáp án C Câu 2: 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 ∆t điện tích tụ nửa giá trị cực đại Chu kỳ dao động riêng mạch dao động A 4∆t B 6∆t C 3∆t D 12∆t Giải: (Sử dụng mối liên hệ dao động điều hòa chuyển động tròn đều) tQ0 đến Q0/2 ↔ tA đến A/2 = T/6 = ∆t ⇒ đáp án B Câu 3: Xét mạch dao động điện từ lí tưởng Chu kì dao động riêng mạch thứ T1, 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 LC = 20 2C I0 I Tần số dao động mach f = = Chọn đáp án D 2π Q0 2π LC Năng lượng mạch dao động W = Câu 15: 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 Giải: q = Q0cos 2π 2π π k t = -> t = + kπ > t = ( + )T t T T Thời điểm (kể từ t = 0) điện tích tụ T Chọn đáp án D Câu 16: Một mạch dao động điện từ lí tưởng gồm cuộn cảm tụ điện có điện dung thay đổi 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 µs Khi điện dung tụ điện có giá trị 180 pF chu kì dao động riêng mạch dao động A µs B 27 µs C µs D µs 27 Giải: T = 2π LC > T’= 2π LC ' > T' = T C' = > T’ = 3T = 9µs Chọn đáp án A C Câu 17: 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 π A Thời gian ngắn để điện tích tụ giảm từ giá trị cực đại đến nửa giá trị cực đại A µ s B 16 µ s C µ s D µ s http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com Giải Ta có: I0= ωQ0 = 2π Q0 Q 10 −6 → T= 2π = 2π = 16.10-6(s)= T I0 0,5π → góc quay từ lúc điện tích tụ giảm từ giá trị 2π π t= T T 16 µs →t= = = μs 6 đại đến nửa giá trị cực đại : ωt = 16μs π/3 cực Q0 Q0/2 Câu 18: 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 Giải Gọi điện dung tụ tương ứng độ xoay : C = C0 + α Khi α = 00 tần số mạch : f1= 2π L.C Khi α = 1200 tần số mạch : f2= → C + 120 f1 = =3 f2 C0 2π L.(C + 120) = 106 → C0 = 15 Khi α tần số mạch : f3 = → = 3.106 2π L.(C + α ) = 1,5.106 C0 + α f1 = → α = 3C0 = 3.15 = 450 = f3 C0 ĐH- CĐ 2013 Câu 19: Một mạch LC lí tưởng thực dao động điện từ tự Biết điện tích cực đại tụ điện q0 cường độ dòng điện cực đại mạch I0 Tại thời điểm cường độ dịng điện mạch 0,5I0 điện tích tụ điện có độ lớn là: q q q q A B C D 2 2 Hướng dẫn giải: I 1 q2 1 q2 3 Ta có L.I 02 = L.i + ⇔ L.I 02 = L.( ) + ⇒q=± LC I = ± q0 2 2C 2 2C 2 Câu 20: (ĐH-2013) Mạch dao động LC lí tưởng hoạt động, điện tích cực đại tụ điện q = 10−6 C cường độ dòng điện cực đại mạch I0 = 3π mA Tính từ thời điểm điện tích tụ q0, khoảng thời gian ngắn để cường độ dịng điện mạch có độ lớn I0 10 1 ms B µs C ms D ms 6 Câu 19: Hai mạch dao động điện từ lí tưởng có dao động điện từ tự Điện tích tụ điện mạch dao động thứ thứ hai q1 q2 với: 4q12 + q22 = 1,3.10−17 , q tính C Ở thời điểm A http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com t, điện tích tụ điện cường độ dòng điện mạch dao động thứ 10-9 C mA, cường độ dòng điện mạch dao động thứ hai có độ lớn C mA D mA A mA B 10 mA Hướng dẫn giải: Cho q1=10-9 C i1=6 mA 4q12 + q22 = 1,3.10−17 (1) Thế q1=10-9 C vào (1): 4q12 + q22 = 1,3.10−17 (1) ⇒ q2=3.10-9 C 4q12 + q22 = 1,3.10−17 lấy đạo hàm vế theo thời gian t ⇒ 8q1i1 + 2q2i2 = (2) q1=10-9 C i1=6 mA q2=3.10-9 C vào (2) 8q1i1 + 2q2i2 = ⇒ i2=8 mA Câu 21: Giả sử vệ tinh dùng truyền thông đứng yên so với mặt đất độ cao xác định mặt phẳng Xích Đạo Trái Đất; đường thẳng nối vệ tinh với tâm Trái Đất qua kinh độ số Coi Trái Đất cầu, bán kính 6370 km, khối lượng 6.1024 kg chu kì quay quanh trục 24 giờ; số hấp dẫn G = 6,67.10-11 N.m2/kg2 Sóng cực ngắn (f > 30 MHz) phát từ vệ tinh truyền thẳng đến điểm nằm Xích Đạo Trái Đất khoảng kinh độ nêu đây? A Từ kinh độ 79020’Đ đến kinh độ 79020’T B Từ kinh độ 83020’T đến kinh độ 83020’Đ C Từ kinh độ 85020’Đ đến kinh độ 85020’T D Từ kinh độ 81020’T đến kinh độ 81020’Đ Hướng dẫn giải: Tốc độ vệ tinh chu vi quỹ đạo (quãng đường đi) chia cho chu kì T (T thời gian vịng=24h): v=2π(R+h)/T GM T GM m mv m.4π ( R + h) Fhd = Fht ⇒ = = ⇒ (R+h)= =42112871m 4.π ( R + h)2 ( R + h) T2 ⇒h=35742871m Vì vệ tinh phát sóng cực ngắn nên sóng truyền thẳng đến mặt đất hình chỏm cầu giới hạn cung nhỏ MN hình vẽ Gọi V vị trí vệ tinh Điểm M, N kinh độ có số đo giá trị góc α OM R cos α = = = 0.1512 ⇒ α = 81,30=81020” OV R + h M R α R+h V O N Câu 22: Sóng điện từ có tần số 10 MHz truyền chân khơng với bước sóng A 60m B m C 30 m D m Giải: λ = c 3.108 = = 30m Chọn C f 10.106 ĐH-CĐ – 2014 Câu 23 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 10 A µC B µC C µC D µC π π π π Hướng dẫn giải: 2π −3 Từ đồ thị: T = 10 s ⇒ ω = = 2000πrad / s T Khi t = 0: http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com i1 = π π Đối với i1: , ⇒ ϕi1 = − ; I01 = 8.10 −3 A ⇒ i1 = 8.10−3 cos 200πt − A 2 i1 > i = −6.10−3 A Đối với i2: ,2 ⇒ ϕi1 = π; I01 = 6.10−3 A ⇒ i1 = 6.10−3 cos ( 200πt + π ) A i1 = Do biểu thức điện tích tương ứng 8.10−3 , cos ( 2000π − π ) i1 = q1 ⇒ q1 = 2000π −3 i = q , ⇒ q = 6.10 cos 2000π + π 2 2000π 2 3π 10.10−3 2 Ta có: q = q1 + q mà ∆ϕ = ϕq − ϕq1 = ⇒ q max = ( q1 + q )max = Q01 + Q 02 = = µC 2000π π Câu 24: 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 A µC π B Giải: Chu kỳ T = 10-3s; ω = Ta có: i1 = 8.10-3cos(2000πt - µC π C µC π D 2π = 2000π rad/s T π ) (A); i2 = 6.10-3cos(2000πt + π) (A) Dòng điện qua L biến thiên điều hòa sớm pha điện tích tụ điện C góc Q0 = 10 µC π π I0 ω 8.10 −3 6.10−3 π 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 Chọn đáp án C 2000π π Câu 25: Một tụ điện có điện dung C tích điện Q0 Nếu nối tụ điện với cuộn cảm có độ tự cảm L1 với cuộn cảm có độ tự cảm L2 mạch có dao động điện từ tự với cường độ dòng điện cực đại 20mA 10 mA Nếu nối tụ điện với cuộn cảm có độ tự cảm L3=(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 I 01 I 02 I 03 Giải: Q0 = = = q1 = ω1 I 01 ω = 1= I 02 ω2 ω2 L2 = L1 ω3 L2 = 4L1. L3 = 9L1 + 4L2 = 25L1 I 01 ω1 L3 I = = = - I03 = 01 = 4mA Đáp án B I 03 ω3 L1 Câu 26 : 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 http://lophocthem.com A T = 4πQ I0 B T = πQ 2I Phone: 01689.996.187 C T = 2πQ I0 D T = vuhoangbg@gmail.com 3πQ I0 Q02 LI 02 Q2 = LC = 20 2C I0 2πQ0 T = 2π LC = Đáp án C I0 Giải: Câu 27(CĐ 2008): Mạch dao động LC có điện trở khơng gồm cuộn dây cảm (cảm thuần) có độ tự cảm mH tụ điện có điện dung nF Trong mạch có dao động điện từ tự (riêng), hiệu điện cực đại hai cực tụ điện V Khi hiệu điện hai tụ điện V cường độ dịng điện cuộn cảm A mA B mA C mA D 12 mA Câu 28 (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/3 tần số dao động điện từ tự (riêng) mạch lúc A f/4 B 4f C 2f D f/2 Câu 29(CĐ 2008): Một mạch dao động LC có điện trở không gồm cuộn dây cảm (cảm thuần) tụ điện có điện dung μF Trong mạch có dao động điện từ tự (riêng) với hiệu điện cực đại hai tụ điện 10 V Năng lượng dao động điện từ mạch B 2,5.10-1 J C 2,5.10-3 J D 2,5.10-4 A 2,5.10-2 J J Câu 30(ÐỀ ĐẠI HỌC – 2008): Đối với lan truyền sống điện từ A vectơ cường độ điện trường E phương với phương truyền sóng cịn vectơ cảm ứng từ B vng góc với vectơ cường độ điện trường E B vectơ cường độ điện trường E vectơ cảm ứng từ B ln phương với phương truyền sóng C vectơ cường độ điện trường E vectơ cảm ứng từ B ln vng góc với phương truyền sóng D vectơ cảm ứng từ B phương với phương truyền sóng cịn vectơ cường độ điện trường E vng góc với vectơ cảm ứng từ B Câu 31(ÐỀ ĐẠI HỌC – 2008): Phát biểu sau sai nói lượng dao động điện từ tự (dao động riêng) mạch dao động điện từ LC không điện trở thuần? A Khi lượng điện trường giảm lượng từ trường tăng B Năng lượng điện từ mạch dao động tổng lượng điện trường tập trung tụ điện lượng từ trường tập trung cuộn cảm C Năng lượng từ trường cực đại lượng điện từ mạch dao động D Năng lượng điện trường lượng từ trường biến thiên điều hòa với tần số nửa tần số cường độ dòng điện mạch Câu 32(ÐỀ ĐẠI HỌC – 2008): Trong mạch dao động LC khơng có điện trở thuần, có dao động điện từ tự (dao động riêng) Hiệu điện cực đại hai tụ cường độ dòng điện cực đại qua mạch U0 I0 Tại thời điểm cường độ dòng điện mạch có giá trị I0 độ lớn hiệu điện hai tụ điển http://lophocthem.com A U0 B LC2 B U0 C Phone: 01689.996.187 U0 D CU 20 D vuhoangbg@gmail.com U0 Câu 33(ÐỀ ĐẠI HỌC – 2008) : Trong mạch dao động LC có dao động điện từ tự (dao động riêng) với tần số góc 104 rad/s Điện tích cực đại tụ điện 10−9 C Khi cường độ dịng điện mạch 6.10−6 A điện tích tụ điện A 6.10−10C B 8.10−10C C 2.10−10C D 4.10−10C Câu 34(ÐỀ ĐẠI HỌC – 2008) : Trong sơ đồ máy phát sóng vơ tuyến điện, khơng có mạch (tầng) A tách sóng B khuếch đại C phát dao động cao tần D biến điệu Câu 35(ÐỀ ĐẠI HỌC – 2008) : Mạch dao động máy thu sóng vơ tuyến có tụ điện với điện dung C cuộn cảm với độ tự cảm L, thu sóng điện từ có bước sóng 20 m Để thu sóng điện từ có bước sóng 40 m, người ta phải mắc song song với tụ điện mạch dao động tụ điện có điện dung C' A 4C B C C 2C D 3C Câu 36 (Đề thi cao đẳng năm 2009): Một mạch dao động LC lí tưởng gồm cuộn cảm có độ tự cảm khơng 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 37(Đề thi cao đẳng năm 2009): Trong mạch dao động LC lí tưởng có dao động điện từ tự A lượng điện trường tập trung cuộn cảm B lượng điện trường lượng từ trường không đổi C lượng từ trường tập trung tụ điện D lượng điện từ mạch bảo toàn Câu 38(Đề thi cao đẳng năm 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 B 3.103 kHz C 2.103 kHz D 103 kHz A 2,5.103 kHz Câu 39(Đề thi cao đẳng năm 2009): Mạch dao động LC lí tưởng gồm tụ điện có điện dung C, cuộn cảm có độ tự cảm L Trong mạch có dao động điện từ tự Biết hiệu điện cực đại hai tụ điện U0 Năng lượng điện từ mạch A U 02 LC C CL Câu 40(Đề thi cao đẳng năm 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 dịng điện cực đại mạch A U = I0 LC B U = I0 L C C U = I0 C L D U = I0 LC Câu 41(Đề thi cao đẳng năm 2009): Khi nói sóng điện từ, phát biểu sai? A Sóng điện từ bị phản xạ gặp mặt phân cách hai mơi trường B Sóng điện từ truyền môi trường vật chất chân không C Trong q trình truyền sóng điện từ, vectơ cường độ điện trường vectơ cảm ứng từ phương D Trong chân khơng, sóng điện từ lan truyền với vận tốc vận tốc ánh sáng http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com Câu 42(Đề thi cao đẳng năm 2009): Một mạch dao động LC có điện trở khơng gồm cuộn dây cảm (cảm thuần)và tụ điện có điện dung μF Trong mạch có dao động điện từ tự (riêng) với hiệu điện cực đại hai tụ điện 10 V Năng lượng dao động điện từ mạch B 2,5.10-1 J C 2,5.10-4 J D 2,5.10-2 A 2,5.10-3 J J Câu 43(Đề thi cao đẳng năm 2009): Một mạch dao động LC có điện trở khơng gồm cuộn dây cảm (cảm thuần) 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/3 tần số dao động điện từ tự (riêng)của mạch lúc A 4f B f/2 C f/4 D.2f Câu 44(Đề thi cao đẳng năm 2009): Mạch dao động LC có điện trở khơng gồm cuộn dây cảm (cảm thuần) có độ tự cảm mH tụ điện có điện dung nF Trong mạch có dao động điện từ tự (riêng), hiệu điện cực đại hai cực tụ điện V Khi hiệu điện hai tụ điện V cường độ dòng điện cuộn cảm D mA A mA B 12 mA C mA Câu 45(Đề thi cao đẳng năm 2009): Đặt hiệu điện xoay chiều có tần số thay đổi vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh Khi tần số dòng điện mạch lớn giá trị 1/(2π √(LC)) A hiệu điện hiệu dụng hai đầu điện trở hiệu điện hiệu dụng hai đầu đoạn mạch B hiệu điện hiệu dụng hai đầu cuộn dây nhỏ hiệu điện hiệu dụng hai tụđiện C dòng điện chạy đoạn mạch chậm pha so với hiệu điện hai đầu đoạn mạch D hiệu điện hiệu dụng hai đầu điện trở lớn hiệu điện hiệu dụng hai đầu đoạn mạch Câu 46(Đề thi cao đẳng năm 2009): Khi nói sóng điện từ, phát biểu sai? A Sóng điện từ bị phản xạ gặp mặt phân cách hai mơi trường B Sóng điện từ truyền môi trường vật chất chân không C Trong q trình truyền sóng điện từ, vectơ cường độ điện trường vectơ cảm ứng từ phương D Trong chân khơng, sóng điện từ lan truyền với vận tốc vận tốc ánh sáng Câu 47(Đề thi cao đẳng năm 2009): Một sóng điện từ có tần số 100 MHz truyền với tốc độ 3.108 m/s có bước sóng A 300 m B 0,3 m C 30 m D m Câu 48(Đề thi đại học năm 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 hịa theo thời gian A ln ngược pha B với biên độ C pha D với tần số Câu 49(Đề thi đại học năm 2009): Một mạch dao động điện từ LC lí tưởng gồm cuộn cảm có độ tự cảm µ H tụ điện có điện dung µ F 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 http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com A π 10−6 s B 2,5 π 10−6 s C.10 π 10−6 s D 10−6 s Câu 50(Đề thi đại học năm 2009): Khi nói dao động điện từ mạch dao động LC lí tưởng, phát biểu sau sai? A Cường độ dòng điện qua cuộn cảm hiệu điện hai tụ điện biến thiên điều hòa theo thời gian với tần số B Năng lượng điện từ mạch gồm lượng từ trường lượng điện trường C Điện tích tụ điện cường độ dòng điện mạch biến thiên điều hòa theo thời gian lệch pha π D Năng lượng từ trường lượng điện trường mạch tăng giảm Câu 51(Đề thi đại học năm 2009): Phát biểu sau sai nói sóng điện từ? A Sóng điện từ sóng ngang B Khi sóng điện từ lan truyền, vectơ cường độ điện trường ln vng góc với vectơ cảm ứng từ C Khi sóng điện từ lan truyền, vectơ cường độ điện trường phương với vectơ cảm ứng từ D Sóng điện từ lan truyền chân không Câu 52(Đề thi đại học năm 2009): Một mạch dao động điện từ LC lí tưởng gồm cuộn cảm độ tự cảm L tụ điện có điện dung thay đổi từ C1 đến C2 Mạch dao động có chu kì dao động riêng thay đổi A từ 4π LC1 đến 4π LC2 B từ 2π LC1 đến 2π LC2 C từ LC1 đến LC2 D từ LC1 đến LC2 1C 11C 21D 31D 41A 51C 61B 2D 12C 22D 32D 42B 52A 62C ĐÁP ÁN: SÓNG ĐIỆN TỪ ĐH CĐ CÁC NĂM 3D 4C 5D 6D 7D 8C 13D 14C 15D 16B 17B 18A 23C 24B 25C 26C 27D 28D 33A 34D 35C 36B 37C 38B 43D 44D 45B 46B 47A 48B 53B 54D 55B 56B 57A 58D 9B 19D 29C 39B 49B 59D 10A 20D 30C 40A 50D 60A ... 17: 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 π A Thời gian ngắn để điện tích tụ giảm từ giá trị cực đại đến... tự (dao động riêng) mạch dao động điện từ LC không điện trở thuần? A Khi lượng điện trường giảm lượng từ trường tăng B Năng lượng điện từ mạch dao động tổng lượng điện trường tập trung tụ điện. .. nói sóng điện từ? A Khi sóng điện từ gặp mặt phân cách hai mơi trường bị phản xạ khúc xạ B Sóng điện từ truyền chân khơng C Sóng điện từ sóng ngang nên truyền chất rắn D Trong sóng điện từ dao động