- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp các Video bài giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề thi miễn phí từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn Toán- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Ti[r]
(1)CÁC BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN THỜI GIAN CHUYỂN ĐỘNG TRONG DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ 1 Phương pháp giải
Cần phải vận dụng tính tương tự điện
Đại lượng cơ Đại lượng điện
Tọa độ x q điện tích
Vận tốc v i cường độ dòng điện
Khối lượng m L độ tự cảm
Độ cứng k
C
1 nghịch đảo điện dung
Lực F u hiệu điện
Khi vật qua VTCB x = vận tốc đạt cực đại vmax, ngược lại biên, xmax= A, v = Tương tự, q = i = I0và i = q = Q0
Đặc biệt nên vận dụng tương quan dao động điều hòa chuyển động tròn để giải toán liên quan đến thời gian chuyển động
2 Bài tập áp dụng Câu 1
Mạch dao động lí tưởng gồm cuộn dây có độ tự cảm L = 0,2H tụ điện có điện dung C = 20 F Người ta tích điện cho tụ điện đến hiệu điện cực đại U0 = 4V Chọn thời điểm ban đầu (t = 0) lúc tụ điện bắt đầu phóng điện Viết biểu thức tức thời điện tích q tụ điện mà thời điểm ban đầu tích điện dương Tính lượng điện trường thời điểm
8 T
t , T chu kì dao động.
Giải:
(2)) t cos( Q
q Trong
s / rad 500 10
20 ,
1 LC
1
6
C 10 10 20 CU
Q
0
0
Khi t =
0 hay cos Q
cos Q
q
Vậy phương trình cần tìm:q = 8.10-5cos500t (C)
Năng lượng điện trường C q Wđ Vào thời điểm
8 T
t , điện tích tụ điện
2 Q T T cos Q
q
0
, thay vào ta tính lượng điện trường
J 80μ Wđ
hay J 80.10 20.10
2 8.10 2 1
W 6
6 2 5
đ
Câu 2
Trong mạch dao động, điện tích tụ điện biến thiên theo quy luật: q = 2,5.10-6cos(2.103 t)(C). a) Viết biểu thức cường độ dòng điện tức thời mạch.
b) Tính lượng điện từ tần số dao động mạch Tính độ tự cảm cuộn dây, biết điện dung của tụ điện 0,25 F.
Giải:
(3)(A) ) 2 π πt cos(2.10 5.10
i 3 3
Năng lượng điện từ
W12,5μJ
hay J 10 , 12 10
25 ,
10 , 2 C Q
W
6
0
Độ tự cảm cuộn dây Từ cơng thức tính tần số góc:
LC
, suy
0,1H )
.(2.10 0,25.101 Cω1
L 2 6 3 2
Câu 3
Mạch dao động LC lí tưởng thực dao động điện từ Hãy xác định khoảng thời gian, hai lần liên tiếp, lượng điện trường tụ điện lượng từ trường cuộn dây.
Giải:
Khi lượng điện trường tụ lượng từ trường cuộn dây, ta có W
2 W
Wđ t hay
2 Q q C
Q 2 C q
0
0
(4)Với hai vị trí li độ
2 Q
q 0 trục Oq, tương ứng với vị trí đường trịn, vị trí cách cung
2 .
Có nghĩa là, sau hai lần liên tiếp Wđ= Wt, pha dao động biến thiên lượng
4 T
2
(Pha dao động biến thiên sau thời gian chu kì T)
Tóm lại, sau thời gian
T năng lượng điện lại lượng từ. Câu 4
Biểu thức điện tích tụ mạch dao động có dạng q=Q0sin(2π.106t)(C) Xác định thời điểm năng lượng từ lượng điện đầu tiên.
Giải:
Có thể viết lại biểu thức điện tích dạng hàm số cosin thời gian, quen thuộc sau:
) t 10 cos( Q
q
0
và coi q li độ vật dao động điều hòa Ban đầu, pha dao động
2
, vật qua vị trí cân theo chiều dương
Wđ= Wtlần
2 Q
q , vectơ quay vị trí cung
4
, tức quét góc
8
tương ứng với thời gian T.
Vậy thời điểm toán cần xác định t =
T = 5.10 s
10
2
6
Câu 5
q
-Q0 O Q0
2 Q0
4
(5)Trong mạch dao động (h.vẽ) tụ điện gồm tụ C1giống được cấp lượng W0= 10-6J từ nguồn điện chiều có suất điện động E = 4V Chuyển K từ (1) sang (2) Cứ sau khoảng thời gian như nhau: T1= 10-6s lượng điện trường tụ điện năng lượng từ trường cuộn cảm nhau.
a) Xác định cường độ dòng điện cực đại cuộn dây.
b) Đóng K1vào lúc cường độ dịng điện cuộn dây đạt cực đại Tính lại hiệu điện cực đại cuộn dây.
Giải:
Theo suy luận câu 19, T 4T 4.10 s
T
T
1
1
F 10 125 , 10 E W C CE W 6 20
Do C1nt C2và C1= C2nên C1= C2 = 2C = 0,25.10-6F
H 10 24 , 10 125 , 10 16 C T L LC T 6 12 2
a) Từ công thức lượng
A 785 , 10 24 , 10 L W I W LI 6 0
0
b) Khi đóng k1, lượng tụ điện không, tụ C1bị loại khỏi hệ dao động lượng không bị C1mang theo, tức lượng điện từ không đổi W0
V 83 , 10 25 , 10 C W U W U C 6 0
2
E C1
C2 k1
k (1)
(6)WebsiteHOC247cung cấp môi trườnghọc trực tuyếnsinh động, nhiềutiện ích thơng minh, nội dung giảng biên soạn công phu giảng dạy giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi kiến thức chuyên môn lẫn kỹ sư phạmđến từ trường Đại học trường chuyên danh tiếng
I. Luyện Thi Online
- Luyên thi ĐH, THPT QG:Đội ngũGV Giỏi, Kinh nghiệmtừ Trường ĐH THPT danh tiếng xây dựng
các khóaluyện thi THPTQGcác mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học Sinh Học
- Luyện thi vào lớp 10 chun Tốn:Ơn thiHSG lớp 9và luyện thi vào lớp 10 chuyên Toáncác trường
PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An trường Chuyên khác TS.Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo Thầy Nguyễn Đức Tấn.
II Khoá Học Nâng Cao HSG
- Tốn Nâng Cao THCS:Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho em HS THCS lớp 6,
7, 8, u thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập trường đạt điểm tốt kỳ thi HSG
- Bồi dưỡng HSG Toán:Bồi dưỡng phân mơnĐại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học vàTổ Hợpdành cho
học sinh khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm:TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩncùng đơi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia
III. Kênh học tập miễn phí
- HOC247 NET:Website hoc miễn phí học theochương trình SGKtừ lớp đến lớp 12 tất môn học với nội dung giảng chi tiết, sửa tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú cộng đồng hỏi đáp sôi động
- HOC247 TV:KênhYoutubecung cấp Video giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa tập, sửa đề thi miễn phí từ lớp đến lớp 12 tất mơn Tốn- Lý - Hố, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học Tiếng Anh
Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai
Học lúc, nơi, thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online Chuyên Gia
Khoá Học Nâng Cao HSG