Hớng dẫn: Định nghĩa về cờng độ dòng điện hiệu dụng nh sau: Cờng độ dòng điện hiệu dụng của dòng điện xoay chiều là cờng độ dòng điện một chiều không đổi khi cho chúng lần lợt đi qua cùn[r]
(1)§¸p ¸n Ch¬ng 1.1 Chän C.Híng dÉn: ¸p dông c«ng thøc v = R 1.2 Chọn A.Hớng dẫn: Mọi điểm trên vật chuyển động tròn đề có cùng vận tốc góc và gia tốc góc 1.3 Chọn A.Hớng dẫn: tốc độ góc tính theo công thức = v/R ω −ω1 γ tb = ϕ=ϕ + ωt+ γt t −t 1.4 Chän A.Híng dÉn: ¸p dông c«ng thøc: vµ Thay sè =140 rad 1.5 Chän B.Híng dÉn: ¸p dông c«ng thøc: γ tb = ω2 −ω1 t −t ⃗a =⃗ a +⃗ a ht t an không đổi at luông thay đổi vì tốc độ thay đổi, nên a luôn thay đổi 1.6 Chän D.Híng dÉn: 1.7 Chọn D.Hớng dẫn: Chuyển động quang nhanh dần thì gia tốc góc cùng dấu với vận tốc góc 1.8 Chọn D.Hớng dẫn: Vật rắn có dạng hình học nên quá trình chuyển động vật rắn quanh trục cố định thì điểm chuyển động trên mặt phẳng quỹ đạo, các mặt phẳng quỹ đạo có thể không trùng nên phát biểu: “mọi điểm vật rắn chuyển động cùng mặt phẳng” là không đúng 1.9 Chọn D.Hớng dẫn: Chuyển động quay nhanh dần vận tốc góc và gia tốc góc có cùng dấu Chuyển động quay chËm dÇn vËn tèc gãc vµ gia tèc gãc tr¸i dÊu 1.10 Chọn C.Hớng dẫn: Mối quan hệ vận tốc dài và bán kính quay: v = ωR Nh tốc độ dài v tỉ lệ thuận với b¸n kÝnh R 1.11 Chän A.Híng dÉn: Chu kú quay cña kim phót lµ Tm = 60min = 1h, chu kú quay cña kim giê lµ Th = 12h Mèi ωm T h 12 2π = =12 ω= T , suy ωh T m quan hÖ gi÷a vËn tèc gãc vµ chu kú quay lµ 1.12 Chän B.Híng dÉn: Mèi quan hÖ gi÷a vËn tèc gãc, vËn tèc dµi vµ b¸n kÝnh lµ: v = ωR Ta suy vm vh = ωm Rm ωh R h = ω m Rm ω h Rh = 16 v2 a= =ω R R 1.13 Chän C.Híng dÉn: C«ng thøc tÝnh gia tèc híng t©m cña mét ®iÓm trªn vËt r¾n lµ , suy 2 am ωm R m ω m Rm = = ah ωh R h ω 2h Rh = 192 1.14 Chọn A.Hớng dẫn: Tốc độ góc bánh xe là 3600 vòng/min = 3600.2.π/60 = 120π (rad/s) 1.15 Chọn D Hớng dẫn: Bánh xe quay nên góc quay đợc là φ = ωt = 120π.1,5 = 180π rad 1.16 Chọn B Hớng dẫn: Gia tốc góc chuyển động quay nhanh dần đợc tính theo công thức ω = t, suy = ω/t = 5,0 rad/s2 1.17 Chọn C.Hớng dẫn: Gia tốc góc đợc xác định theo câu 1.15, bánh xe quay từ trạng thái nghỉ nên vận tốc góc ban đầu ω0 = 0, góc mà bánh xe quay đợc thời gian t = 2s là φ = ω0 + t2/2 = 10rad 1.18 Chọn B.Hớng dẫn: Phơng trình chuyển động vật rắn quay quanh trục cố định là φ = φ0 + ω0 + t2/2 Nh vËy gãc quay tû lÖ víi t2 1.19 Chän B Híng dÉn: VËn tèc gãc tÝnh theo c«ng thøc ω = ω0 + t = 8rad/s v a= =ω R R 1.20 Chän D.Híng dÉn: Gia tèc híng t©m cña mét ®iÓm trªn vµnh b¸nh xe , vận tốc góc đợc tính theo câu 1.18, thay vào ta đợc a = 128 m/s2 1.21 Chọn A.Hớng dẫn: Mối quan hệ vận tốc dài và vận tốc góc: v = ωR, vận tốc góc đợc tính theo câu 19 1.22 Chän B Híng dÉn: Mèi liªn hÖ gi÷a gia tèc tiÕp tuyÕn vµ gia tèc gãc at = .R = 8m/s2 1.23 Chän D.Híng dÉn: VËn tèc gãc tÝnh theo c«ng thøc ω = ω0 + t, b¸nh xe dõng h¼n th× ω = 2 1.24 Chän D.Híng dÉn: Dïng c«ng thøc mèi liªn hÖ gi÷a vËn tèc gãc, gia tèc gãc vµ gãc quay: ω −ω0 =2 γϕ , bánh xe dừng hẳn thì ω = 0, bánh xe quay chậm dần thì = - 3rad/s2 1.25 Chọn A.Hớng dẫn: Gia tốc góc đợc tính theo công thức ω = ω0 + t → = (ω - ω0)/t Chú ý đổi đơn vị 1.26 Chọn A.Hớng dẫn: Gia tốc góc đợc tính giống câu 1.25 Vận tốc góc thời điểm t = 2s đợc tính theo công thức ω = ω0 + t Gia tèc híng t©m tÝnh theo c«ng thøc a = ω2R 1.27 Chọn A.Hớng dẫn: Gia tốc góc đợc tính giống câu 1.25 Gia tốc tiếp tuyến at = β.R 1.28 Chọn A.Hớng dẫn: Gia tốc góc đợc tính giống câu 1.25 Vận tốc góc thời điểm t = 2s đợc tính theo công thức ω = ω0 + t 1.29 Chọn C.Hớng dẫn: Từ công thức các đại lợng ta thấy momen quán tính đơn vị là kg.m2 1.30 Chän A Híng dÉn: Momen d¬ng hay ©m lµ quy íc ta chän 1.31 Chọn B.Hớng dẫn: Mômen quán tính chất điểm chuyển động quay quanh trục đợc xác định theo công thøc I = mR2 Khi kho¶ng c¸ch tõ chÊt ®iÓm tíi trôc quay t¨ng lªn lÇn th× m«men qu¸n tÝnh t¨ng lªn lÇn 1.32 Chän D.Híng dÉn: DÊu cña m«men lùc phô thuéc vµo c¸ch chän chiÒu d¬ng, m«men lùc d¬ng kh«ng cã nghÜa lµ mômen đó có tác dụng tăng cờng chuyển động quay 1.33 Chọn A.Hớng dẫn: áp dụng phơng trình động lực học vật rắn ta có M = I suy I = M/ β = 0,128 kgm2 1.34 Chọn C.Hớng dẫn: Xem hớng dẫn câu 1.27, mômen quán tính I = mR2 từ đó tính đợc m = 0,8 kg 1.35 Chọn B.Hớng dẫn: Vận tốc góc đợc tính theo công thức ω = ω0 + t, = số, → ω thay đổi theo thời gian 1.36 Chän D Híng dÉn: Xem híng dÉn vµ lµm t¬ng tù c©u 1.27 1.37 Chän C Híng dÉn: Xem híng dÉn vµ lµm t¬ng tù c©u 1.28 1.38 Chọn B.Hớng dẫn: Mômen lực F = 2N là M = F.d = 2.0,1 = 0,2Nm, áp dụng phơng trình động lực học vật rắn chuyển động quay M = I suy = m/ I = 20rad/s2 (2) 1.39 Chän A.Híng dÉn: Xem híng dÉn vµ lµm t¬ng tù c©u 1.35, sau đó áp dụng công thức ω = ω0 + t = 60rad/s 1.40 Chọn A.Hớng dẫn: áp dụng định luật bảo toàn mômen động lợng: Khi vật chuyển động tịnh tiến thẳng tức là không quay thì mômen lực trục quay có giá trị không, đó L đợc bảo toàn 1.41 Chọn A.Hớng dẫn: Mômen quán tính đợc tính theo công thức I = mR2, mômen quán tính tỉ lệ với bình phơng khoảng cánh từ chất điểm tới trục quay, nh động tác “bó gối” làm giảm mômen quán tính Trong quá trình quay thì lực tác dụng vào ngời đó không đổi (trọng lực) nên mômen động lợng không đổi thực động tác “bó gối”, áp dụng c«ng thøc L = I.ω = h»ng sè, I gi¶m th× ω t¨ng 1.42 Chọn B Hớng dẫn: Khi đó khối tâm chuyển động theo quỹ đạo không đổi 1.43 Chọn B.Hớng dẫn: Khi các co dần thể tích thì mômen quán tính giảm xuống, mômen động lợng đợc bảo toàn nên tốc độ quay các tăng lên, các quay nhanh lên 1.44 Chän C.Híng dÉn: M«men qu¸n tÝnh cña cã hai vËt m1 vµ m2 lµ I = m1R2 + m2R2 = (m1 + m2)R2 Mômen động lợng là L = I.ω = (m1 + m2)R2.ω = (m1 + m2)Rv = 12,5kgm2/s 1.45 Chọn C.Hớng dẫn: áp dụng phơng trình động lực học vật rắn chuyển động quay M = I suy = M/I, sau đó áp dông c«ng thøc ω = ω0 + t = 44rad/s 1.46 Chọn B.Hớng dẫn: Xem hớng dẫn và làm tơng tự câu 1.39, và vận dụng công thức tính mômen động lợng L = I.ω = 52,8kgm2/s 1.47 Chọn D.Hớng dẫn: Mômen quán tính cầu đồng chất khối lợng m bán kính R trục quay qua 2 2π mR ω= T t©m qu¶ cÇu lµ I = , Trái Đất quay quanh trục nó với chu kỳ T = 24h, suy vận tốc góc 2 2π mR T = 7,15.1033 kgm2/s Mômen động lợng Trái Đất trục quay nó là L = I.ω = 1.48 Chän A Híng dÉn: VËt gÇn trôc quay I gi¶m => t¨ng 1.49 Chọn D.Hớng dẫn: áp dụng định luật bảo toàn mômen động lợng I1ω0+I2.0 = (I1+I2)ω 1.50 Chọn B.Hớng dẫn: Gia tốc góc = (ω - ω0)/t = 12rad/s2 áp dụng phơng trình động lực học vật rắn chuyển động quay M = Iβ suy I = M/ β = 0,25 kgm2 1.51 Chọn C.Hớng dẫn: Mômen động lợng đợc tính theo công thức: L= Iω = It = M.t = 6kgm2/s 1.52 Chän A.Híng dÉn: ¸p dông cña Wd = I.2/2 1.53 Chän D.Híng dÉn: L = I.; cña Wd = I.2/2 Nªn gi¶m th× L gi¶m lÇn, W t¨ng lÇn 1.54 Chọn D.Hớng dẫn: Tìm liên hệ 0 và sau đó tìm liên hệ W0 và W 1.55 Chọn B.Hớng dẫn: Lập công thức động lúc đầu và sau 1.56 Chọn C.Hớng dẫn: Vật vừa có động chuyển động tịnh tiến vừa có động chuyển động quay, vật có động chuyển động tịnh tiến, mà động mà hai vật thu đợc là (đợc thả cùng độ cao) Nên vận tốc cña khèi t©m vËt lín h¬n vËn tèc khèi t©m vËt 1.57 Chọn D.Hớng dẫn: Thiếu kiện cha đủ để kết luận 1.58 Chọn D.Hớng dẫn: Động chuyển động quay vật rắn Wđ = Iω2/2 = 59,20J 1.59 Chọn A.Hớng dẫn: áp dụng phơng trình động lực học vật rắn chuyển động quay M = I suy = M/I = = 15 rad/s2 1.60 Chọn B Hớng dẫn: áp dụng phơng trình động lực học vật rắn chuyển động quay M = I suy = M/I = = 15 rad/s2, sau đó áp dụng công thức ω = ω0 + t = 150rad/s 1.61 Chän C Hớng dẫn: áp dụng phơng trình động lực học vật rắn chuyển động quay M = I suy = M/I = = 15 rad/s2, vận tốc góc vật rắn thời điểm t = 10s là ω = ω0 + t = 150rad/s và động nó đó là Eđ = Iω2/2 = 22,5 kJ Híng dÉn gi¶i vµ tr¶ lêi ch¬ng 2.1 Chän B Hớng dẫn: Vật dao động điều hoà vị trí li độ không thì động cực đại 2.2 Chọn C Hớng dẫn: vị trí li độ không lực tác dụng không nên gia tốc nhỏ 2.3 Chọn C Hớng dẫn: Biến đổi vận tốc hàm số cos thì đợc kết 2.4 Chän B Híng dÉn: T¬ng tù c¸ch lµm c©u 2.3 2.5 Chän C Híng dÉn: T¬ng tù c¸ch lµm c©u 2.3 2.6 Chän D Híng dÉn: Nh phÇn tãm t¾t lÝ thuyÕt 2.7 Chọn B Hớng dẫn: Thời điểm ban đầu có thể động không 2.8 Chọn C Hớng dẫn: Dao động tắt dần mà đợc cung cấp lợng theo nhịp dao động trì 2.9 Chọn A Hớng dẫn: Biên độ dao động cờng phụ thuộc đáp án B, C, D 2.10 Chọn D Hớng dẫn: Dao động trì, cấu tác dụng ngoại lực gắn với hệ dao động 2.11 Chọn C Hớng dẫn: Biên độ dao động tổng hợp phụ thuộc biên độ dao động thành phần và độ lệch pha dao động 2.12 Chọn D Hớng dẫn: Có lúc đáp án A, B, C Nên chọn D 2.13 Chọn A Hớng dẫn: Theo định nghĩa SGK 2.14 Chän C Híng dÉn: Hai lùa chän A vµ B kh«ng ph¶i lµ nghiÖm cña ph¬ng tr×nh vi ph©n x” + ω2x = Lùa chän D phơng trình không có đại lợng thời gian 2.15 Chän A Hớng dẫn: Thứ nguyên tần số góc ω là rad/s (radian trên giây) Thứ nguyên pha dao động (ωt + φ) là rad (radian) Thứ nguyên chu kỳ T là s (giây) Thứ nguyên biên độ là m (mét) 2.16 Chän B Híng dÉn: Xem c©u 2.15 2.17 Chän C Híng dÉn: Xem c©u 2.15 2.18 Chọn D Hớng dẫn: Tính đạo hàm bậc hai toạ độ x theo thời gian thay vào phơng trình vi phân x” + ω2x = thÊy lùa chän D kh«ng tho¶ m·n 2.19 Chän D Hớng dẫn: Lấy đạo hàm bậc phơng trình dao động x = Acos(ωt + φ) theo thời gian ta đợc (3) vËn tèc v = - Aωsin(ωt + φ) 2.20 Chän C Hớng dẫn: Lấy đạo hàm bậc phơng trình dao động x = Acos(ωt + φ) theo thời gian ta đợc vận tốc v = - Aωsin(ωt + φ) Sau đó lấy đạo hàm vận tốc theo thời gian ta đợc gia tốc a = - Aω2cos(ωt + φ) 2.21 Chọn D Hớng dẫn: Biên độ dao động vật luôn không đổi 2.22 Chän A Hớng dẫn: Từ phơng trình vận tốc v = - Aωsin(ωt + φ) ta suy độ lớn vận tốc là v=│Aωsin(ωt + φ)│ vận tốc vật đạt cực đại │sin(ωt + φ)│=1 đó giá trị cực đại vận tốc là vmax = ωA 2.23 Chọn B Hớng dẫn: gia tốc cực đại vật là amax = ω2A, đạt đợc vật hai vị trí biên 2.24 Chän B Hớng dẫn: Trong dao động điều hoà vận tốc cực tiểu vật không vật hai vị trí biên Vận tốc có giá trị âm, đó dấu âm thể chiều chuyển động vật ngợc với chiều trục toạ độ 2.25 Chän B Hớng dẫn: Trong dao động điều hoà gia tốc cực tiểu vật không chuyển động qua VTCB Gia tốc có giá trị âm, đó dấu âm thể chiều gia tốc ngợc với chiều trục toạ độ 2.26 Chọn B Hớng dẫn: Gia tốc vật đạt giá trị cực đại vật hai vị trí biên, gia tốc vật VTCB có giá trị b»ng kh«ng 2.27 Chän C Hớng dẫn: Vật đổi chiều chuyển động vật chuyển động qua vị trí biên độ, vị trí đó lực phục hồi tác dụng lên vật đạt giá trị cực đại 2 2.28 Chọn C Hớng dẫn: áp dụng công thức độc lập với thời gian v =ω √ A −x ta thấy vận tốc vật đạt cực đại vật chuyển động qua vị trí x = 2.29 Chän C Hớng dẫn: áp dụng công thức độc lập với thời gian a = -ω2x, ta suy độ lớn gia tốc không vật chuyển động qua vị trí x = 0(VTCB) 2.30 Chän C Hớng dẫn: Phơng trình dao động x = Acos(ωt + φ) và phơng trình vận tốc v = x’ = -ωAsin(ωt + φ) = ωAcos(ωt + φ + π/2) Nh vận tốc biến đổi điều hoà sớm pha li độ góc π/2 2.31 Chän B Hớng dẫn: Phơng trình dao động x = Acos(ωt + φ) và phơng trình gia tốc a = x” = -ωAcos(ωt + φ) = ωAcos(ωt + φ + π) Nh vận tốc biến đổi điều hoà ngợc pha với li độ 2.32 Chän C Hớng dẫn: Phơng trình dao động x = Acos(ωt + φ), phơng trình vận tốc v = x’ = -ωAsin(ωt + φ) = ωAcos(ωt + φ + π/2), và phơng trình gia tốc a = x” = -ωAcos(ωt + φ) = ωAcos(ωt + φ + π) Nh gia tốc biến đổi điều hoà sớm pha vËn tèc mét gãc π/2 2.33 Chän B Hớng dẫn: Thời điểm ban đầu có thể vật vừa có động và đó kết luận luôn động thời điểm ban đầu là không đúng 2.34 Chän B Hớng dẫn: So sánh phơng trình dao động x = 6cos(4πt)cm với phơng trình tổng quát dao động điều hoà x = Acos(ωt + φ) ta thấy biên độ dao động vật là A = 6cm 2π x=4 cos( t+π )cm 2.35 Chọn B Hớng dẫn: So sánh phơng trình dao động với phơng trình tổng quát dao động điều hoà x = Acos(ωt + φ) ta thấy biên độ dao động vật là A = 4cm 2.36 Chän D Hớng dẫn: So sánh phơng trình dao động x = 6cos(4πt)cm với phơng trình tổng quát dao động điều hoà x = 2π T = =0,5 s ω Acos(ωt + φ) ta thấy tần số góc dao động là ω = 4πrad/s Suy chu kỳ dao động vật là 2.37 Chän A Híng dÉn: T¬ng tù c©u 2.36 2.38 Chọn C.Hớng dẫn: So sánh phơng trình dao động x = 6cos(4πt)cm với phơng trình tổng quát dao động điều ω f = =2 Hz 2π hoà x = Acos(ωt + φ) ta thấy tần số góc dao động là ω = 4πrad/s Suy tần số dao động vật là π x=3 cos (πt+ )cm 2.39 Chọn C Hớng dẫn: So sánh phơng trình dao động với phơng trình tổng quát dao động π πt + , thay t = 1s ta đợc kết 1,5π(rad) điều hoà x = Acos(ωt + φ) ta thấy pha dao động vật là (ωt + φ) = 2.40 Chän B Hớng dẫn: Thay t = 10s vào phơng trình x = 6cos(4πt)cm, ta đợc toạ độ vật là x = 6cm 2.41 Chän B Híng dÉn: Xem c©u 2.40 2.42 Chän A Hớng dẫn: Từ phơng trình dao động x = 6cos(4πt)cm ta suy phơng trình vận tốc v = x’ = - 24πsin(4πt)cm/s Thay t = 7,5s vào phơng trình v = - 24πsin(4πt)cm/s ta đợc kết v = 2.43 Chän C Hớng dẫn: Từ phơng trình dao động x = 6cos(4πt)cm ta suy phơng trình gia tốc a = x” = - 96π2cos(4πt)cm/s2 Thay t = 5s vào phơng trình a = - 96π2cos(4πt)cm/s2 ta đợc kết a = - 947,5cm/s2 2.44 Chän C (4) Hớng dẫn: Từ phơng trình x = 2cos10πt(cm) ta suy biên độ A = 2cm Cơ dao động điều hoà E = E đ + Et = kx 2 Et, theo bµi E® = 3Et suy E = 4Et, ¸p dông c«ng thøc tÝnh thÕ n¨ng vµ c«ng thøc tÝnh c¬ n¨ng E= kA 2 → x = ± A/2 = ± 1cm 2.45 Chän B 2π ω= T = Hớng dẫn: Vật dao động theo phơng trình tổng quát x = Acos(ωt + φ), A = 4cm, chu kỳ T = 2s → π(rad/s), chän gèc thêi gian lµ lóc vËt ®i qua VTCB theo chiÒu d¬ng → pha ban ®Çu ; φ = -π/2 π Vậy phơng trình dao động là x = 4cos(πt - )cm 2.46 Chän B Hớng dẫn: Động và dao động điều hoà biến đổi tuần hoàn với chu kỳ 1/2 chu kỳ vận tốc, gia tốc và li độ 2.47 Chọn D.Hớng dẫn: Gia tốc vật đạt cực đại vật vị trí biên, vị trí biên vật đạt cực đại, động vật đạt cực tiểu 2.48 Chän D Hớng dẫn: Thế vật dao động điều hoà biến đổi tuần hoàn theo thời gian 2.49 Chọn B.Hớng dẫn: Động vật dao động điều hoà biến đổi tuần hoàn theo thời gian với chu kỳ T/2 2.50 Chän C 1 2π E= mω2 A 2= m( )2 A 2 T Híng dÉn: ¸p dông c«ng thøc tÝnh c¬ n¨ng , đổi đơn vị khối lợng và biên độ: 750g = 0,75kg, 4cm = 0,04m, thay vào công thức tính ta đợc E = 6.10-3J 2.51 Chän B Hớng dẫn: Chú ý cần phân biệt khái niệm tần số góc ω dao động điều hoà với tốc độ góc là đạo hàm bậc li độ góc theo thời gian α’ = v’/R chuyển động tròn vật 2.52 Chän C Hớng dẫn: Trong dao động điều hoà, li độ, vận tốc và gia tốc là ba đại lợng biến đổi điều hoà theo thời gian và có cïng tÇn sè gãc, cïng chu kú, tÇn sè 2.53 Chän C Hớng dẫn: áp dụng công thức độc lập với thời gian a = - ω2x dấu (-) chứng tỏ x và a luôn ngợc chiều 2.54 Chọn B Hớng dẫn: Với lắc lò xo ngang vật chuyển động thẳng, dao động điều hoà 2.55 Chän B Hớng dẫn: Khi vật vị trí có li độ cực đại thì vận tốc vật không Ba phơng án còn lại là VTCB, VTCB vận tốc vật đạt cực đại 2.56 Chän A T =2 π m Δl =2 π k g (*) Đổi đơn vị √ √ Hớng dẫn: Chu kỳ dao động lắc lò xo dọc đợc tính theo công thức 0,8cm = 0,008m thay vào công thức(*) ta đợc T = 0,178s 2.57 Chän B Híng dÉn: Lùc kÐo vÒ (lùc phôc håi) cã biÓu thøc F = - kx kh«ng phô thuéc vµo khèi lîng cña vËt 2.58 Chän A T =2 π Hớng dẫn: Con lắc lò xo gồm vật khối lợng m và lò xo có độ cứng k, dao động điều hoà với chu kỳ f= 2.59 Chọn D Hớng dẫn: Tần số dao động lắc là cña l¾c gi¶m lÇn 2.60 Chän B k 2π m √ √ m k t¨ng khèi lîng cña vËt lªn lÇn th× tÇn sè T =2 π Hớng dẫn: Con lắc lò xo gồm vật khối lợng m và lò xo có độ cứng k, dao động điều hoà với chu kỳ thay m = 100g = 0,1kg; k = 100N/m và π2 = 10 ta đợc T = 0,2s 2.61 Chän B Híng dÉn: T¬ng tù c©u 1.60 2.62 Chän C T =2π √ m k √ m k , Híng dÉn: ¸p dông c«ng thøc tÝnh chu kú ta suy k = 64N/m (Chú ý đổi đơn vị) 2.63 Chän B Hớng dẫn: Trong lắc lò xo ngang lực đàn hồi tác dụng lên vật vật vị trí x là F = -kx, lực π2 m k= T đàn hồi cực đại có độ lớn Fmax = kA, với , thay A = 8cm = 0,8m; T = 0,5s; m = 0,4kg; π2 = 10 ta đợc Fmax = 5,12N 2.64 Chän A Hớng dẫn: Vật dao động theo phơng trình tổng quát x = Acos(ωt + φ) Tần số góc (5) ω= √ k m = 10rad/s Từ cách kích thích ban đầu để tạo nên dao động ta có Acosφ = 4cm và Asinφ = 0, từ đó tính đợc A = 4cm, φ = Thay vào phơng trình tổng quát ta đợc x = 4cos(10t)cm 2.65 Chän B Hớng dẫn: Vận tốc cực đại dao động điều hoà đợc tính theo định luật bảo toàn √ k 2 x +v m 0 = 0,8m/s = 80cm/s (Chú ý đổi đơn vị x0 = 4cm = 0,04m) vmax = 2.66 Chän C 1 E= kx 20 + mv 02 2 Híng dÉn: C«ng thøc tÝnh c¬ n¨ng cña l¾c lß xo , đổi đơn vị và thay số ta đợc E = 3,2.10-2J 2.67 Chän C T =2 π Hớng dẫn: Con lắc gồm lò xo k và vật m dao động với chu kỳ f '= √ m k , l¾c gåm lß xo k vµ k π m' , kÕt hîp víi gi¶ thiÕt T = 1s, f’ = 0,5Hz suy m’ = 4m √ vật m’ dao động với tần số 2.68 Chän D Híng dÉn: Xem híng dÉn vµ lµm t¬ng tù c©u 2.64 2.69 Chän B Hớng dẫn: Theo bảo toàn dao động điều hoà ta có biểu thức tính biên độ dao động 0,05m = 5cm 2.70 Chän C ω= √ √ A= x 20 + m v k = k m = 40rad/s Tõ c¸ch kÝch Hớng dẫn: Vật dao động theo phơng trình tổng quát x = Acos(ωt + φ) Tần số góc thích ban đầu để tạo nên dao động ta có Acosφ = 0cm và - Asinφ = 200cm/s, từ đó tính đợc A = 5cm, φ = - π/2 Thay vào π phơng trình tổng quát ta đợc x = 5cos(40t - )cm m1 T =2 π k , l¾c cã khèi lîng 2.71 Chọn B Hớng dẫn: Khi lắc có khối lợng m1 nó dao động với chu kỳ √ T 2=2 π √ m2 k , gắn đồng thời m1 và m2 vào lò xo đó thì chu kỳ dao động chúng là m2 nó dao động với chu kỳ m1 +m2 2 T =2 π k , suy T = T +T = 2s 2.72 Chän C √ √ Hớng dẫn: Khi độ cứng lò xo là k1 thì chu kỳ dao động lắc là T 2=2 π √ T =2 π √ m k1 , m k , hai lß xo k vµ k m¾c nèi tiÕp th× chu kú độ cứng lò xo là k thì chu kỳ dao động lắc là 1 m = + 2 T =2π k víi k k k , suy T = T +T = 1s dao động lắc là 2.73 Chän A √ √ T =2 π √ m k , độ Hớng dẫn: Khi độ cứng lò xo là k1 thì chu kỳ dao động lắc là m T 2=2 π k , hai lß xo k vµ k m¾c song song th× chu kú dao cứng lò xo là k2 thì chu kỳ dao động lắc là √ T T m T = T =2π √T 21+T 22 = 0,48s k víi k = k1 + k2, suy động lắc là 2.74 Chän A √ l g , đó T phụ thuộc vào l và g Hớng dẫn: Chu kỳ lắc đơn là l T =2 π g 2.75 Chọn C Hớng dẫn: Chu kỳ lắc đơn là T =2 π √ √ (6) f= g π l , t¨ng chiÒu dµi lªn lÇn th× tÇn sè gi¶m √ 2.76 Chọn B Hớng dẫn: Tần số dao động lắc đơn là ®i lÇn 2.77 Chän B Hớng dẫn: Lực kéo (lực hồi phục) lắc đơn là thành phần trọng lực tác dụng lên vật đợc chiếu lên phơng tiếp tuyến với quỹ đạo chuyển động, và có giá trị P2 = Psinα = mgsinα đó lực kéo phụ thuộc vµo khèi lîng cña vËt 2.78 Chän C Híng dÉn: TØ sè gi÷a träng lîng vµ khèi lîng cña l¾c chÝnh lµ gia tèc träng trêng t¹i n¬i vËt dao động T =2 π √ l g , suy chiÒu dµi cña l¾c lµ 2.79 Chọn B Hớng dẫn: Chu kỳ lắc đơn l = T2g/(4π2) = 0,248m = 24,8cm 2.80 Chän C Híng dÉn: Xem híng dÉn vµ lµm t¬ng tù c©u 2.79 2.81 Chän C Hớng dẫn: Con lắc đơn chiều dài là l = 1m dao động với chu kỳ T2 l l = T 2=2 π l → T = 4,46s g → T1 l2 = 3m dao động với chu kỳ 2.82 Chän C √ T =2 π √ l1 g = 2s Con lắc đơn chiều dài là √ l1 g Con lắc đơn chiều dài là l dao Hớng dẫn: Con lắc đơn chiều dài là l dao động với chu kỳ l l +l T 2=2 π T =2 π g Con lắc đơn chiều dài là l + l2 dao động với chu kỳ g động với chu kỳ Suy 2 T = T + T = 1s 2.83 Chän B Hớng dẫn: Khi lắc đơn có độ dài l, khoảng thời gian Δt nó thực đợc dao động Ngời ta giảm bớt độ dài nó 16cm = 0,16m, khoảng thời gian Δt nh trớc nó thực đợc 10 dao động Ta có biểu thức sau: T =2 π √ √ √ Δt=6T =10 T ⇒ π √ √ l l−0 ,16 =10.2 π g g giải phơng trình ta đợc l = 0,25m = 25cm √ 2.84 Chọn C Hớng dẫn: Con lắc đơn có độ dài l1, khoảng thời gian Δt nó thực đợc dao động Con lắc đơn có độ dài l2 = 1,6 – l1 khoảng thời gian Δt nh trớc nó thực đợc dao động Ta có biểu thức l 1,6−l Δt=4 T 1=5 T ⇒ π =5 π g g sau: giải phơng trình ta đợc l1= 1,00m, và suy l2 = 0,64m = 64cm √ √ T =2 π √ l g , lắc độ cao h = 5km thì chu kỳ dao 2.85 Chọn B Hớng dẫn: Chu kỳ lắc mặt đất là R l T '=2π g' với g’ = g ( R+h )2 , suy g’<g → T’ > T → đồng hồ chạy chậm Trong ngày đêm đồng hồ động là √ Δt=24 3600 ( TT' −1) ch¹y chËm mét lîng lµ , thay số ta đợc Δt = 68s 2.86 Chọn B Hớng dẫn: Thời gian lắc từ VTCB đến vị trí có li độ cực đại là T/4 2.87 Chän A Hớng dẫn: Vận dụng quan hệ chuyển động tròn và dao động điềux hoà, ta có thời gian vật chuyển động từ VTCB đến vị trí có li độ x = A/2 A/2 lµ t= π /6 π /6 T = = ω π /T 12 = 0,250s 2.88 Chän C Híng dÉn: Xem híng dÉn vµ lµm t¬ng tù c©u 1.87 2.89 Chän D π/6 Δ -A I T mgd T =2 π ⇒ I= mgd 4π2 Hớng dẫn: áp dụng công thức tính chu kỳ dao động lắc vật lý đó I là mômen quán tính vật rắn trục quay, m là khối lợng vật rắn, g là gia tốc trọng trờng, d = 10cm = 0,1m là khoảng cách từ khối tâm vật tới trục quay Thay số đợc I = 9,49.10-3kgm2 2.90 Chän A Hớng dẫn: Theo định nghĩa hai dao động cùng pha, có độ lệch pha là Δφ = 2nπ (với n ¿ Z) 2.91 Chän B √ (7) Hớng dẫn: Hai dao động chúng là hai dao động cùng pha 2.92 Chän C π x 1=4 cos (πt + )cm và π x 2=5 cos (πt + )cm cã cïng tÇn sè, cïng pha ban ®Çu nªn 2 A= A + A √ +2 A1 A cos Δϕ Hớng dẫn: Biên độ dao động tổng hợp đợc tính theo công thức kh«ng phô thuéc vµo tần số hai dao động hợp thành Nh kết luận biên độ dao động tổng hợp phụ thuộc vào tần số chung hai dao động hợp thành là sai 2.93 Chän C 2 Hớng dẫn: Biên độ dao động tổng hợp đợc tính theo công thức A= √ A1 + A2 +2 A1 A cos Δϕ suy │A – A │ ≤ A ≤ A1 + A2 Thay số ta đợc 4cm ≤ A ≤ 20cm → biên độ dao động có thể là A = 5cm Do cha biết độ lệch pha hai dao động hợp thành nên ta không thể tính biên độ dao động tổng hợp cách cụ thể 2.94 Chän D Híng dÉn: Xem híng dÉn vµ lµm t¬ng tù c©u 2.93 2.95 Chän A Híng dÉn: Xem híng dÉn vµ lµm t¬ng tù c©u 2.93 2.96 Chän B Hớng dẫn: Đa phơng trình dao động thành phần x1 = sin2t (cm) dạng x1 = cos(2t – π/2) (cm), ta suy A1 = 1cm, φ1 = - π/2 vµ tõ ph¬ng tr×nh x2 = 2,4cos2t (cm) suy A2 = 2,4cm, 2 φ2 = áp dụng công thức tính biên độ dao động tổng hợp A= A1 + A2 +2 A1 A cos Δϕ ta đợc A = 2,60cm 2.97 Chän A Hớng dẫn: Xem hớng dẫn và làm tơng tự câu 1.96 để tính biên độ dao động Tính pha ban đầu dựa vào hai công thức √ sin ϕ= A sin ϕ + A sin ϕ A vµ cos ϕ= A1 cos ϕ1 + A cos ϕ A ta tính đợc pha ban đầu φ = - /3, thay vào phơng trình b¶n x = Asin(ωt + φ) ta đợc phơng trình x = sin(100t - /3)cm 2.98 Chän C Hớng dẫn: Cách 1: Tổng hợp ba dao động điều hoà x = x + x2 + x3 ta có thể tổng hợp hai dao động x và x2 thành dao động điều hoà x12 sau đó tổng hợp dao động x12 với x3 ta đợc dao động tổng hợp cần tìm Cách 2: Dùng công thức tổng hợp n dao động diều hoà cùng phơng, cùng tần số: Biên độ: A= ( A sin ϕ +A sin ϕ + + A n sin ϕ n )2 +( A cosϕ + A2 cos ϕ2 + +A n cos ϕ n )2 A sin ϕ + A sin ϕ + + A n sin ϕ n sin ϕ= A Pha ban ®Çu: , A1 cos ϕ1 + A cos ϕ + + A n cos ϕ n cos ϕ= A A sin ϕ1 + A sin ϕ + + A n sin ϕ n tan ϕ= A1 cos ϕ1 + A cos ϕ + + A n cos ϕn 2.99 Chän C Hớng dẫn: Đa các phơng trình dao động cùng dạng sin cos tìm pha ban đầu dao động thành phần, √ √ 2 sau đó vận dụng công thức tính biên độ dao động tổng hợp A= A1 + A2 +2 A1 A cos Δϕ , Amax = A1 + A2 Δφ = 0, Amin = │A1 – A2│khi Δφ = π Từ đó ta tìm đợc α theo yêu cầu 2.100 Chän D Híng dÉn: Xem híng dÉn vµ lµm t¬ng tù c©u 1.99 2.101 Chän B Híng dÉn: Xem híng dÉn vµ lµm t¬ng tù c©u 1.97 2.102 Chän D Hớng dẫn: Biên độ dao động cỡng phụ thuộc vào biên độ lực cỡng và mối quan hệ tần số lực cỡng với tần số dao động riêng Khi tần số lực cỡng tần số dao động riêng thì biên độ dao động cỡng đạt giá trị cực đại (hiện tợng cộng hởng) 2.103 Chän C Hớng dẫn: Nguyên nhân gây dao động tắt dần là lực ma sát và lực cản môi trờng 2.104 Chän C Hớng dẫn: Trong thực tế có ma sát, đó dao động thờng là dao động tắt dần Muốn tạo dao động thời gian dài với tần số tần số dao động riêng ngời ta phải cung cấp cho lắc phần lợng phÇn n¨ng lîng bÞ mÊt sau mçi chu kú 2.105 Chän D Híng dÉn: Xem híng dÉn vµ lµm t¬ng tù c©u 2.102 2.106 Chän A Hớng dẫn: Do có ma sát và lực cản môi trờng nên có phần đã biến đổi thành nhiệt 2.107 Chän D Hớng dẫn: Con lắc lò xo ngang dao động trên mặt phẳng ngang chịu tác dụng lực ma sát không đổi F ms = μmg Gọi biên độ dao động thời điểm trớc qua VTCB là A1 sau qua VTCB là A2, độ giảm sau lần vật chuyển động qua VTCB độ lớn công lực ma sát vật chuyển động từ x = A đến x = - A2 tức là 2 μ mg kA − kA =μ mg( A + A2 )⇒ ΔA =A −A = 2 k thay số ta đợc ΔA = 0,2mm 2.108 Chän B Hớng dẫn: Con lắc lò xo ngang dao động trên mặt phẳng ngang chịu tác dụng lực ma sát không đổi F ms = μmg Biên độ dao động ban đầu là A = 10cm =0,1m, dao động tắt hẳn biên độ dao động không Độ giảm (8) kA =μ mgS độ lớn công lực ma sát sinh từ vật bắt đầu dao động đến dừng hẳn: víi S lµ qu·ng đờng chuyển động Ta tính đợc S = 25m 2.109 Chän A Híng dÉn: Xem híng dÉn vµ lµm t¬ng tù c©u 1.102 2.110 Chän D Hớng dẫn: Hiện tợng cộng hởng xảy với dao động cỡng 2.111 Chän D Hớng dẫn: Điều kiện xảy tợng cộng hởng là tần số góc lực cỡng tần số góc dao động riêng hoặc, tần số lực cỡng tần số dao động riêng, chu kỳ lực cỡng chu kỳ dao động riêng 2.112 Chän A Hớng dẫn: Tần số dao động cỡng tần số lực cỡng 2.113 Chän C Hớng dẫn: Mỗi bớc ngời đó lại tác dụng lên nớc xô lực đó quá trình bớc ngời đó tác dụng lên nớc xô lực tuần hoàn với chu kỳ chu kỳ bớc Để nớc xô sóng sánh mạnh thì dao động nớc xô phải xảy tợng cộng hởng, tức là bớc ngời đó phải thời gian chu kỳ dao động riêng nớc xô Vận tốc ngời đó là v = 50cm/s 2.114 Chọn D Hớng dẫn: Xem hớng dẫn và làm tơng tự câu 1.113 ta đợc v = 5m/s = 18km/h 2.115 Chän B T =2 π √ m k (Chú ý đổi đơn Hớng dẫn: Xem hớng dẫn và làm tơng tự câu 1.113 Chu kỳ dao động riêng ba lô là vÞ) 2.116 Chän D Hớng dẫn: Con lắc đơn, chu kỳ (tần số) không phụ thuộc khối lợng vật 2.117 Chän C Hớng dẫn: Con lắc chuyển động ngang, bao giờu cùng có ma sát, nên chị ảnh hởng áp lực hay gia tốc g 2.upload.123doc.net Chän B Híng dÉn: 2.110 CHän D Híng dÉn: 2.116 Chọn C Hớng dẫn: Vận dụng công thức tính chu kỳ dao động lắc lò xo 2.117 Chọn B Hớng dẫn: Chu kỳ dao động chất điểm là 2π A T = 33,5cm/s T =2π √ m k t 60 T = = =1,5 s N 40 , vận tốc cực đại chất điểm là vmax= 2.upload.123doc.net Chän A Hớng dẫn: Phơng trình dao động chất điểm là x = Acos(ωt + φ), tần số góc dao động chất điểm là ω = 2πf = 2π 10π(rad/s), thay pha dao động (ωt + φ) = và li độ chất điểm là x = √ cm, ta tìm đợc A, thay trở lại phơng trình tổng quát đợc x=−2 √3cos(10πt )cm 2.119 Chän A Híng dÉn: Tõ ph¬ng tr×nh x = 2cos(4πt –π/3)cm ta cã ph¬ng tr×nh vËn tèc v = - 8πsin(4πt –π/3)cm/s, chu kú dao động chất điểm T = 0,5s Tại thời điểm ban đầu t = ta tìm đợc x0 = 1cm và v0 = 4πcm/s > chứng tỏ thời điểm t = chất điểm chuyển động qua vị trí 1cm theo chiều dơng trục toạ độ Tại thời điểm t = 0,25s ta có x = -1cm và v = 4πcm/s < chứng tỏ thời điểm t = 0,25s chất điểm chuyển động qua vị trí -1cm theo chiều âm trục toạ độ Lại thấy 0,25s < 0,5s = T tức là đến thời điểm t = 0,25s chất điểm cha trở lại trạng thái ban đầu mà chất điểm chuyển động từ vị trí x0 = 1cm đến vị trí biên x = 2cm quay lại vị trí x = -1cm Quãng đờng chất điểm chuyển động đợc khoảng thời gian đó là S = 1cm + 3cm = 4cm 2.120 Chọn D Hớng dẫn: Khi vật vị trí cách VTCB 4cm có vận tốc không ⇒ biên độ dao động A = 4cm = 0,04m Cũng vị trí đó lò xo không bị biến dạng ⇒ độ biến dạng lò xo vật VTCB là Δl = 4cm = 0,04m Vận tốc vật qua VTCB đợc tính theo công thức: v =ωA= k g A= A m Δl = 0,6283m/s = 62,83cm/s √ √ 2.121 Chọn A Hớng dẫn: Con lắc lò xo ngang dao động điều hoà có lực đàn hồi cực đại tác dụng lên vật Fmax = kA Gia tốc cực đại vật là amax = ω2A = kA/m = Fmax/m m = Fmax/amax = 1kg 2.122 Chän D Hớng dẫn: Từ phơng trình dao động x = 4cos(4πt)cm thời điểm t = ta có x = 4cm tức là vật vị trí biên độ x = A, sau đó vật chuyển động ngợc chiều trục toạ độ và đợc quãng đờng 6cm đó vật chuyển động qua vị trí x = -2cm theo chiÒu ©m lÇn thø nhÊt Gi¶i hÖ ph¬ng tr×nh vµ bÊt ph¬ng tr×nh: cos( πt )=−2 cm −16 π sin( πt )<0 cm { n t= + (n∈N ) t= s 6 thay n = ta đợc ta đợc 2.123 Chän C Hớng dẫn: Chu kỳ dao động lắc lò xo dọc đợc tính theo công thức víi Δl = 2,5cm = 0,025m, g = π2m/s2 suy T = 0,32s 2.124 Chän D T =2π m Δl =2 π k g √ √ (9) Hớng dẫn: Từ phơng trình x = 4cos(2t)cm suy biên độ A = 4cm = 0,04m, và tần số góc ω = 2(rad/s), khối lợng vËt m = 100g = 0,1kg ¸p dông c«ng thøc tÝnh c¬ n¨ng: E= mω2 A 2 , thay số ta đợc E = 0,00032J = 0,32mJ Híng dÉn gi¶i vµ tr¶ lêi ch¬ng 3.1 Chọn B.Hớng dẫn: Dựa vào định nghĩa sóng 3.2 Chọn C.Hớng dẫn: Dựa vào định nghĩa bớc sóng 3.3 Chän D.Híng dÉn: Dïng c«ng thøc = v.T = v/f 3.4 Chọn C.Hớng dẫn: Theo định nghĩa sóng ngang 3.5 Chọn D.Hớng dẫn: Theo định nghĩa bớc sóng 3.6 Chän C.Híng dÉn: Theo ph¬ng tr×nh sãng 3.7 Chọn B.Hớng dẫn: Theo định nghĩa: Bớc sóng là quãng đờng sóng truyền đợc chu kỳ nên công thức tính bíc sãng lµ λ = v.T = v/f víi v lµ vËn tèc sãng, T lµ chu kú sãng, f lµ tÇn sè sãng 3.8 Chọn D.Hớng dẫn: Sóng học lan truyền đợc môi trờng vật chất đàn hồi Đó là các môi trờng rắn, lỏng, khÝ 3.9 Chọn B.Hớng dẫn: Sóng ngang là sóng có các phần tử dao động theo phơng vuông góc với phơng truyền sóng 3.10 Chọn C.Hớng dẫn: Vận tốc sóng là vận tốc truyền pha dao động Vận tốc sóng phụ thuộc vào chất môi trờng đàn hồi, đỗi với môi trờng đàn hồi định thì vận tốc sóng là không đổi Vận tốc dao động các phần tử là đạo hàm bậc li độ dao động phần tử theo thời gian Vận tốc sóng và vận tốc dao động các phần tử là khác 3.11 Chän D.Híng dÉn: VËn dông c«ng thøc tÝnh bíc sãng λ = v.T = v/f, t¨ng tÇn sè lªn lÇn th× bíc sãng gi¶m ®i lÇn 3.12 Chän C.Híng dÉn: Xem híng dÉn c©u 3.8 3.13 Chọn A.Hớng dẫn: Phao nhô lên cao 10 lần thời gian 18s, tức là 18s phao thực lần dao động, chu kú sãng lµ T = 2s Kho¶ng c¸ch gi÷a hai ngän sãng kÒ lµ 2m, suy bíc sãng λ = 2m VËn tèc truyÒn sãng trªn mÆt níc lµ v = λ/T = 1m/s 3.14 Chän C.Híng dÉn: Xem híng dÉn vµ lµm t¬ng tù c©u 3.10 πx u M =4 sin(200 πt− )cm λ 3.15 Chän B.Híng dÉn: Tõ ph¬ng tr×nh sãng , ta suy tÇn sè gãc ω = 200π(rad/s) ⇒ tÇn sè sãng f = 100Hz 3.16 Chọn A.Hớng dẫn: Xem hớng dẫn và làm tơng tự câu 3.12, chu kỳ dao động T = 1/f t x u= A sin π ( − ) T λ 3.17 Chän B.Híng dÉn: So s¸nh ph¬ng tr×nh sãng u=8 sin2 π ( víi ph¬ng tr×nh t x − )mm 0,1 50 ta thÊy λ = 50cm t x u= A sin π ( − ) T λ 3.18 Chän C.Híng dÉn: So s¸nh ph¬ng tr×nh sãng víi ph¬ng tr×nh x x u=4 sin π (t+ )mm=4 sin π (t− )mm −5 ta suy bíc sãng λ = 5cm, chu kú sãng lµ T = 1s ⇒ vËn tèc sãng lµ v = 5cm/s 3.19 Chọn D.Hớng dẫn: Khoảng cách hai điểm gần dao động cùng pha là bớc sóng λ = 80cm, tần số sãng lµ f = 500Hz ⇒ vËn tèc sãng lµ v = 400m/s u=5 sin π ( t x − )mm 0,1 ta đợc uM = 0mm 3.20 Chän A.Híng dÉn: Thay x = 3m, t = 2s vµo ph¬ng tr×nh sãng 3.21 Chän A.Híng dÉn: ¸p dông c«ng thøc tÝnh bíc sãng λ = v.T 3.22 Chọn B.Hớng dẫn: Dựa vào định nghĩa sóng dừng 3.23 Chän B.Híng dÉn: Dùa vµo ®iÒu kiÖn cã sãng dõng trªn sîi d©y) hai ®Çu la nót 3.24 Chọn C.Hớng dẫn: Theo định nghĩa và tính chất sóng dừng 3.25 Chọn B.Hớng dẫn: Điều kiện có sóng dừng trên dây đầu cố định 3.26 Chọn C.Hớng dẫn: Khi có sóng dừng trên dây thì trên dây tồn các bụng sóng (điểm dao động mạnh) và nút sóng (các điểm không dao động) xen kẽ 3.27 Chọn C.Hớng dẫn: Hiện tợng sóng dừng trên dây đàn hồi, khoảng cách hai nút sóng liên tiếp nửa bíc sãng 3.28 Chọn C.Hớng dẫn: Sóng dừng trên dây có hai đầu cố định thì chiều dài dây phải nguyên lần nửa bớc sóng Trªn d©y cã hai bông sãng, hai dÇu lµ hai nót sãng nh vËy trªn d©y cã hai kho¶ng λ/2, suy bíc sãng λ = 40cm 3.29 Chän C.Híng dÉn: Xem híng dÉn c©u 3.27 vµ ¸p dông c«ng thøc v = λf 3.30 Chän B.Híng dÉn: Xem híng dÉn c©u 3.27 vµ lµm t¬ng tù c©u 3.28 3.31 Chän C Híng dÉn: Trong èng s¸o cã hai nót sãng vµ hai ®Çu lµ hai bông sãng, nh vËy èng s¸o cã hai kho¶ng λ/2, suy bíc sãng λ = 80cm 3.32 Chän D.Híng dÉn: Xem híng dÉn c©u 3.28 vµ ¸p dông c«ng thøc v = λf 3.33 Chän B.Híng dÉn: Xem ®iÒu kiÖn giao thoa cña sãng 3.34 Chän C.Híng dÉn: Xem ®iÒu kiÖn giao thoa cña sãng 3.35 Chän C.Híng dÉn: Xem nhiÔu x¹ ¸nh s¸ng 3.36 Chän D.Híng dÉn: Dùa vµo ®iÒu kiÖn giao thoa 3.37 Chọn D.Hớng dẫn: Hiện tợng giao thoa sóng xảy hai sóng đợc tạo từ hai tâm sóng có cùng tần số, cùng pha lệch pha góc không đổi 3.38 Chän D.Híng dÉn: Xem híng dÉn vµ lµm t¬ng tù c©u 3.37 3.39 Chọn D.Hớng dẫn: Khi xảy tợng giao thoa sóng trên mặt chất lỏng, các điểm dao động mạnh tạo thành đờng thẳng cực đại, còn các đờng cực đại khác là các đờng hypebol 3.40 Chọn C.Hớng dẫn: Lấy hai điểm M và N nằm trên đờng nối hai tâm sóng A, B; M nằm trên cực đại thứ k, N nằm trên cực đại thứ (k+1) Ta có AM – BM = kλ và AN – BN = (k+1)λ suy (AN – BN) – (AM – BM) = (k+1)λ - kλ ⇒ (AN – AM) + (BM – BN) = λ ⇒ MN = λ/2 (10) 3.41 Chọn C.Hớng dẫn: Khoảng cách hai vân tối liên tiếp trên đờng nối hai tâm sóng là λ/2 3.42 Chọn D.Hớng dẫn: Khoảng cách hai vân tối liên tiếp trên đờng nối hai tâm sóng là λ/2, công thức tính vận tèc sãng v = λf 3.43 Chọn A.Hớng dẫn: Giữa M và đờng trung trực AB có dãy cực đại khác suy M nằm trên đờng k = 4, với ®iÓm M cßn tho¶ m·n BM – AM = kλ Suy 4λ = 20 – 16 = 4cm → λ = 1cm, ¸p dông c«ng thøc v = λf = 20cm/s 3.44 Chän B.Híng dÉn: Xem híng dÉn vµ lµm t¬ng tù c©u 3.43 3.45 Chän B.Híng dÉn: Xem híng dÉn vµ lµm t¬ng tù c©u 3.43 3.46 Chọn C.Hớng dẫn: Lấy điểm M nằm trên cực đại và trên S1S2 đặt S1M =d1, S2M = d2, đó d1 và d2 phải tho¶ m·n hÖ ph¬ng tr×nh vµ bÊt ph¬ng tr×nh: d −d =kλ d +d =S S 0≤d ≤S1 S2 k ∈Z { Giải hệ phơng trình và bất phơng trình trên đợc bao nhiêu giá trị k thì có nhiêu cực đại (gợn sóng) 3.47 Chọn B.Hớng dẫn: Phụ thuộc vào cờng độ âm và tai ngời hay nguồn âm và tai ngời 3.48 Chọn C.Hớng dẫn: Độ cao âm là đặc trng sinh lí âm, phụ thuộc vào tần số âm 3.49 Chọn D.Hớng dẫn: Tai ngời có thể nghe âm có mức cờng độ từ đến 130 dB 3.50 Chän B.Híng dÉn: ¢m c¬ b¶n cã tÇn sè f, ho¹ ©m cã tÇn sè 2f, 3f … 3.51 Chän C.Híng dÉn: TÝnh chÊt hép céng hëng ©m 3.52 Chọn C.Hớng dẫn: Khoảng cách hai điểm dao động ngợc pha gần trên phơng truyền sóng là nửa bớc sóng ⇒ λ = 1,7m Sau đó áp dụng công thức tính bớc sóng λ = v.T = v/f 3.53 Chọn B.Hớng dẫn: Sóng âm là sóng học có tần số từ 16Hz đến 20000Hz Sóng hạ âm là sóng học có tần số nhá h¬n 16Hz Sãng siªu ©m lµ sãng c¬ häc cã tÇn sè lín h¬n 20000Hz 3.54 Chọn D.Hớng dẫn: Từ chu kỳ suy tần số, so sánh tần số tìm đợc với dải tần số 16Hz đến 20000Hz 3.55 Chän D.Híng dÉn: Sãng ©m chÝnh lµ sãng ©m 3.56 Chọn D.Hớng dẫn: Vận tốc âm phụ thuộc vào môi trờng đàn hồi, mật độ vật chất môi trờng càng lớn thì vận tốc ©m cµng lín: vr¾n > vláng > vkhÝ 3.57 Chọn C.Hớng dẫn: Độ lệch pha hai điểm trên cùng phơng truyền sóng đợc tính theo công thức: Δϕ= πd π fd = λ v 3.58 Chọn A.Hớng dẫn: Nhiều nhạc cụ cha đã phát nhạc âm Ví dụ: Khi dàn nhạc giao hởng chuẩn bị nhạc cụ, nhạc công thử nhạc cụ mình đó dàn nhạc phát âm hỗn độn, đó là tạp âm Khi có nhạc trởng đạo dàn nhạc cùng phát âm có cùng độ cao, đó là nhạc âm 3.59 Chọn D.Hớng dẫn: Âm “to” hay “nhỏ” phụ thuộc vào mức cờng độ âm và tần số âm 3.60 Chọn D.Hớng dẫn: Theo hiệu ứng ĐốpLe nguồn âm và máy thu chuyển động tơng đối so với thì tần số máy thu thu đợc phụ thuộc vào vận tốc tơng đối chúng 3.61 Chọn D.Hớng dẫn: Để có cộng hởng âm ống thì độ dài ống phải thoả mãn điều kiện lẻ lần phần t bớc sãng 3.62 Chän B.Híng dÉn: Dùa vµo kh¸i hiÖu øng §«ple 3.63 Chọn C.Hớng dẫn: Chuyển động lại gần thì tần số tăng và ngợc lại 3.64 Chän D.Híng dÉn: Dùa vµo kh¸i hiÖu øng §«ple 3.65 Chän D.Híng dÉn: Theo hiÖu øng §èp le v v f= = f λ v−v s s đó f là 3.66 Chän C.Híng dÉn: ¸p dông c«ng thøc tÝnh tÇn sè nguån ©m tiÕn l¹i gÇn m¸y thu: tần số máy thu thu đợc, v là vận tốc âm, vs là vận tốc tơng đối máy thu và nguồn phát, fs là tần số âm mà nguồn phát v v f= = f λ v +v s s đó f là 3.67 Chän B.Híng dÉn: ¸p dông c«ng thøc tÝnh tÇn sè nguån ©m tiÕn xa m¸y thu: tần số máy thu thu đợc, v là vận tốc âm, vs là vận tốc tơng đối máy thu và nguồn phát, fs là tần số âm mà nguồn phát 3.68 Chän C.Híng dÉn: VËn tèc sãng trªn d©y lµ v = S/t = 1m/s = 100cm/s 3.69 Chọn C.Hớng dẫn: Vận dụng phơng trình sóng uM = 3,6sinπ(t – x/v)cm, thay v =1m/s x = 2m ta đợc phơng trình uM = 3,6sinπ(t - 2)cm 3.70 Chọn A.Hớng dẫn: Viết phơng trình dao động điểm là u = 3sin(4πt)cm, suy phơng trình dao động M lµ uM = 3sin4π(t – x/v)cm Xem híng dÉn vµ lµm t¬ng tù c©u 2.14 3.71 Chọn B.Hớng dẫn: Tính bớc sóng theo công thức λ = v/f = 2cm/s Tìm hiệu số d2 – d1 = kλ ( k ∈Z ) đợc thoả mãn thì điểm đó là cực đại 3.72 Chän B.Híng dÉn: Mét hÖ gîn låi xuÊt hiÖn gåm mét gîn th¼ng vµ 14 gîn hypebol mçi bªn suy trªn mÆt níc gåm 29 gîn sãng Kho¶ng c¸ch gi÷a hai gîn ngoµi cïng ®o däc theo O1O2 lµ 2,8cm, trªn 2,8cm nãi trªn cã (29 – 1) khoảng λ/2 (khoảng cách hai gợn sóng liên tiếp trên đoạn O1O2 là λ/2) Từ đó ta tìm đợc bớc sóng và vận dụng công thức v = λ.f ta tìm đợc vận tốc sóng 3.73 Chọn C.Hớng dẫn: áp dụng công thức tính mức cờng độ âm: LA = lg( I hoÆc LA = 10lg( I )(dB) IA I0 )(B) 3.74 Chọn A.Hớng dẫn: Với nguồn âm là đẳng hớng, cờng độ âm tỉ lệ nghịch với bình phơng khoảng cách: IA IB = NB NA vµ ¸p dông c«ng thøc LB=lg IB (B ) I0 (11) 3.75 Chän B.Híng dÉn: ¸p dông c«ng thøc: v = f; l = 2 II Híng dÉn gi¶i vµ tr¶ lêi ch¬ng 4.1 Chän C Hớng dẫn: mạch dao động có chuyển hoá lợng điện trờng và từ trờng, tổng lợng mạch không đổi 4.2 Chän A L= =0,1 H ω2 C Híng dÉn: 4.3 Chọn B Hớng dẫn: i = q' từ đó tìm biểu thức q 4.4 Chän A Híng dÉn: W = WL + WC T×m WC råi t×m WL 4.5 Chọn A Hớng dẫn: Tần số dao động từ lớn, nó mang lợng lớn, chu kỳ nhỏ 4.6 Chọn D Hớng dẫn: Dựa vào công thức tính chu kỳ ta tìm đợc công thức đó 4.7 Chọn B Hớng dẫn: Năng lợng điện trờng và từ trờng biến thiên với tần số gấp đôi tần số dao động 4.8 Chän B Híng dÉn: c«ng thøc thiÕu sè ë mÉu f= π √ LC số ta tìm đợc kết đó 4.9 Chän C Híng dÉn: Tõ c«ng thøc tÝnh tÇn 4.10 Chọn C Hớng dẫn: I0 = .Q0; U0 = Q0/C ta tìm đợc công thức đó 4.11 Chọn D.Hớng dẫn: Mạch dao động điện từ điều hoà LC có cấu tạo gồm tụ điện C và cuộn cảm L mắc thành mạch kÝn 4.12 Chọn C.Hớng dẫn: Chu kỳ dao động mạch dao động LC là T=2π √ LC tù c¶m L cña cuén c¶m vµ ®iÖn dung C cña tô ®iÖn nh chu kỳ T phụ thuộc vào độ 4.13 Chọn B Hớng dẫn: Chu kỳ dao động mạch dao động LC là T=2π √ LC tăng điện dung tụ điện lên lần thì chu kỳ dao động mạch tăng lên lần f= π √ LC tăng độ tự cảm cuộn cảm lên 4.14 Chọn A Hớng dẫn: Tần số dao động mạch dao động LC là lần và giảm điện dung tụ điện xuống lần thì tần số dao động mạch không thay đổi ω= √ LC 4.15 Chọn D Hớng dẫn: Mạch dao động điện từ điều hoà có tần số góc 4.16 Chọn D Hớng dẫn: Mạch dao động điện từ điều hoà LC luôn có: §iÖn tÝch m¹ch biÕn thiªn ®iÒu hoµ N¨ng lîng ®iÖn trêng tËp trung chñ yÕu ë tô ®iÖn N¨ng lîng tõ trêng tËp trung chñ yÕu ë cuén c¶m f= π √ LC phô thuéc vµo hÖ sè tù c¶m cña cuén c¶m vµ ®iÖn dung cña tô ®iÖn mµ Tần số dao động mạch là kh«ng phô thuéc vµo ®iÖn tÝch cña tô ®iÖn 4.17 Chän C Hớng dẫn: So sánh biểu thức cờng độ dòng điện tức thời mạch dao động LC là i = I 0sin(ωt) với biểu thức i = 0,05sin2000t(A) Ta thấy tần số góc dao động mạch là ω = 2000rad/s 4.18 Chän B f= π √ LC , thay L = 2mH = 2.10-3H, C = 2pF = 2.10Hớng dẫn: áp dụng công thức tính tần số dao động mạch 12F và π2 = 10 ta đợc f = 2,5.106H = 2,5MHz 4.19 Chän A Hớng dẫn: So sánh biểu thức cờng độ dòng điện tức thời mạch dao động LC là i = I 0sin(ωt) với biểu thức i = π 0,02cos2000t(A) biến đổi i dạng hàm sin ta đợc i = 0,02sin(2000t+ ) Ta thấy tần số góc dao động mạch là ω = ω= √ LC , thay sè C = 5μF = 5.10-6F, ω = 2000rad/s áp dụng công thức tính tần số góc mạch dao động LC: 2000rad/s ta đợc L = 50mH 4.20 Chän A Hớng dẫn: Phơng trình điện tích mạch dao động là q = Q 0cos(ωt + φ), phơng trình cờng độ dòng điện mạch là i = q’ = - Q0ωsin(ωt + φ) = I0sin(ωt + φ), suy cờng độ dòng điện hiệu dụng mạch đợc tính I= I0 √2 = Q0 ω √2 = CU √ LC = √ C U L = 3,72.10-3A = 3,72A 4.21 Chän B Híng dÉn: So s¸nh ph¬ng tr×nh ®iÖn tÝch q = Q0cosωt víi ph¬ng tr×nh q = 4cos(2π.104t)μC ta thÊy tÇn sè gãc ω = 2π.104(rad/s), suy tần số dao động mạch là f = ω/2π = 10000Hz = 10kHz 4.22 Chän D ω= √ LC , Híng dÉn: ¸p dông c«ng thøc tÝnh tÇn sè gãc víi C = 16nF = 16.10-9F vµ L = 25mH = 25.10-3H 4.23 Chän B (12) CU Híng dÉn: N¨ng lîng ban ®Çu cña tô ®iÖn lµ W = = 5.10-3J = 5mJ Khi dao động mạch tắt hẳn thì mạch không còn lợng Năng lợng điện từ mạch đã bị mát hoàn toàn, tức là phần l ợng bị mát là ΔW = 5mJ 4.24 Chän C Hớng dẫn: Muốn trì dao động điện từ mạch với tần số dao động riêng mạch thì ta phải tạo dao động trì mạch tức là sau chu kỳ ta lại cung cấp cho mạch phần lợng phần lợng đã bị mát chu kỳ đó Cơ cấu để thực nhiệm vụ này là máy phát dao động điều hoà dùng tranzito 4.25 Chọn C Hớng dẫn: Đờng sức điện trờng và từ trờng là đờng tròn kín 4.26 Chọn C Hớng dẫn: Điện trờng và từ trờng xoáy có các đờng sức là đờng tròn kín 4.27 Chän D Híng dÉn: Xem liªn hÖ gi÷a ®iÖn trêng biÕn thiªn vµ tö trêng biÕn thiªn 4.28 Chọn C Hớng dẫn: Hiện ngời cha tìm từ trờng tĩnh Từ trờng nam châm vĩnh cửu đứng yên sinh còng lµ tõ trêng xo¸y 4.29 Chọn C Hớng dẫn: Một từ trờng biến thiên theo thời gian, nó sinh điện trờng xoáy không đổi Một từ trờng biến thiên tuần hoàn theo thời gian, nó sinh điện trờng xoáy biến đổi 4.30 Chọn D Hớng dẫn: Không thể dùng ampe kế để đo trực tiếp dòng điện dịch, mà phải đo gián tiếp thông qua dòng ®iÖn dÉn 4.31 Chọn B Hớng dẫn: Điện trờng xoáy là điện trờng có các đờng sức là đờng cong kín Điện trờng tĩnh có các đờng sức là đờng cong 4.32 Chän A Híng dÉn: Mét tõ trêng biÕn thiªn tuÇn hoµn theo thêi gian sinh mét ®iÖn trêng xo¸y biÕn thiªn ë c¸c điểm lân cận, còn từ trờng biến thiên theo thời gian sinh điện trờng xoáy không đổi các điểm lân cận 4.33 Chọn B Hớng dẫn: Sự biến thiên điện trờng các tụ điện sinh từ trờng giống từ trờng đợc sinh bëi dßng ®iÖn d©y dÉn nèi víi tô §©y chÝnh lµ tõ trêng dßng ®iÖn dÞch sinh 4.34 Chọn D Hớng dẫn: đây là đặc điểm sóng điện từ 4.35 Chọn D Hớng dẫn: Đây là đặc điểm sóng điện từ 4.36 Chän A Hớng dẫn: Khi điện tích dao động tạo xung quanh nó điện trờng biến thiên tuần hoàn, đó điện từ trờng tích điểm dao động lan truyền không gian dới dạng sóng 4.37 Chọn D Hớng dẫn: Véc tơ cờng độ điện trờng và cảm ứng từ biến thiên tuần hoàn cùng tần số, cùng pha và có ph¬ng vu«ng gãc víi 4.38 Chän D Híng dÉn: Sãng cùc ng¾n cã thÓ xuyªn qua tÇng ®iÖn li 4.39 Chän C Híng dÉn: Sãng ng¾n bÞ ph¶n x¹ m¹nh nhÊt ë tÇng ®iÖn li 4.40 Chọn A Hớng dẫn: Sóng dài ít bị nớc hấp thụ nên thờng đợc dùng việc truyền thông tin nớc 4.41 Chọn D Hớng dẫn: Xem mạch dao động hở - anten 4.42 Chọn B Hớng dẫn: Không có tách sóng và theo thứ tự đó 4.43 Chọn B Hớng dẫn: Không có khuyếch đại cao tần khuyếch đại cao tần sau chọn sóng 4.44 Chọn D Hớng dẫn: Sóng cực ngắn đợc dùng truyền hình sóng vô tuyến điện 4.45 Chän A Híng dÉn: Nguyªn t¾c thu sãng ®iÖn tõ dùa vµo hiÖn tîng céng hëng ®iÖn m¹ch LC 4.46 Chän A Híng dÉn: ¸p dông c«ng thøc tÝnh bíc sãng c 10 λ= = =2000m f 15 104 4.47 Chọn C Hớng dẫn: Bớc sóng điện từ mà mạch chọn sóng thu đợc là λ=2π 3.10 √ LC = 250m 4.48 Chän B Híng dÉn: Xem híng dÉn vµ lµm t¬ng tù c©u 4.40 f= π √ LC = 15915,5Hz 4.49 Chọn B Hớng dẫn: Tần số mà mạch thu đợc là 4.50 Chän A Hớng dẫn: Khi mắc tụ điện có điện dung C1 với cuộn cảm L thì mạch thu đợc sóng có bớc sóng λ1 =2π 3.10 √ LC1 (1); mắc tụ điện có điện dung C với cuộn L thì mạch thu đợc sóng có bớc sóng λ2=2π 3.10 √ LC (2) Khi mắc nối tiếp C1 và C2 với cuộn L thì mạch thu đợc sóng có bớc sóng là λ=2π 3.10 √ LC λ= λ1 λ2 1 = + (3), với C C1 C2 (4), từ (1) đến (40) √ λ 1+ λ = 68m ta suy 4.51 Chän C 2 Hớng dẫn: Xem hớng dẫn và làm tơng tự câu 4.34 với C = C1 + C2 ( C1 và C2 mắc song song) ta đợc λ= λ1 + λ2 = 100m f= π √ LC , và sau đó làm tơng tự câu 4.49 4.52 Chọn A Hớng dẫn: Tần số dao động mạch là f= π √ LC , và sau đó làm tơng tự câu 4.34 4.53 Chọn C Hớng dẫn: Tần số dao động mạch là 4.54 Chọn B Hớng dẫn: Khi hiệu điện cực đại trên tụ là 5V thì cờng độ dòng điện hiệu dụng mạch là √ I= I0 √2 = Q0 ω √2 = CU √ LC = √ C U L = 0,035355A C«ng suÊt tiªu thô m¹ch lµ P = RI2 = 1,25.10-4W = 0,125mW Muèn trì dao động mạch thì sau chu kỳ dao động ta phải cung cấp phần lợng phần lợng đã bị tức là ta phải cung cấp công suất đúng 0,125mW §¸p ¸n ch¬ng (13) Híng dÉn gi¶i vµ tr¶ lêi ch¬ng 5.1 Chọn B Hớng dẫn: Dòng điện xoay chiều biển đổi điều hoà theo thời gian 5.2 Chọn A Hớng dẫn: Khái niện cờng độ hiệu dụng dòng điện xoay chiều đợc xây dựng dựa trên tác dụng nhiệt dßng ®iÖn 5.3 Chän B Híng dÉn: §iÖn lîng chuyÓn qua mét tiÕt diÖn th¼ng d©y dÉn mét chu kú b»ng kh«ng 5.4 Chọn C Hớng dẫn: So sánh biểu thức cờng độ dòng điện xoay chiều i = I0cos(ωt + φ) với biểu thức i = cos100πt(A), ta cã I0 = √2 √2 A cờng độ dòng điện hiệu dụng mạch là I = I0/ √ = 2A 5.5 Chän C Híng dÉn: So s¸nh biÓu thøc hiÖu ®iÖn thÕ xoay chiÒu u = U0cosωt víi biÓu thøc u = 141cos100πt(V), ta cã U0 = 141V = 100 √2 V hiÖu ®iÖn thÕ hiÖu dông gi÷a hai ®Çu ®o¹n m¹ch lµ U = U0/ √ = 100V 5.6 Chän D Híng dÉn: Xem híng dÉn vµ lµm t¬ng tù c©u 5.4 5.7 Chän B Hớng dẫn: Định nghĩa cờng độ dòng điện hiệu dụng nh sau: Cờng độ dòng điện hiệu dụng dòng điện xoay chiều là cờng độ dòng điện chiều không đổi cho chúng lần lợt qua cùng điện trở cùng khoảng thời gian thì chúng toả nhiệt lợng Vậy khái niệm cờng độ dòng điện hiệu dụng đợc xây dựng dựa vào tác dụng nhiÖt cña dßng ®iÖn 5.8 Chän D Híng dÉn: Cho dßng ®iÖn mét chiÒu vµ dßng ®iÖn xoay chiÒu lÇn lît ®i qua cïng mét ®iÖn trë th× chóng to¶ nhiÖt lîng nh là không đúng, vì cha đề cập tới độ lớn cờng độ dòng điện Nếu muốn chúng toả cùng nhiệt lợng thì cờng độ dòng điện chiều phải có giá trị giá trị hiệu dụng dòng điện xoay chiều 5.9 Chän D Híng dÉn: HiÖu ®iÖn thÕ xoay chiÒu 220V - 50Hz cã nghÜa lµ hiÖu ®iÖn thÕ hiÖu dông b»ng 220V, tÇn sè dßng ®iÖn xoay chiÒu b»ng 50Hz 5.10 Chän D Hớng dẫn: Nhiệt lợng toả trên điện trở đợc tính theo công thức Q = RI2t = 1800s Q = 900kJ = 900000J 5.11 Chän B RI t Chú ý đổi đơn vị t = 30min = Hớng dẫn: Hiệu điện 119V – 50Hz có giá trị cực đại U0 = 119 √ V = 168V, hiệu điện cần thiết để đèn sáng là 84V = 168/2(V) Dựa vào mối quan hệ chuyển động tròn và dao động Δt=2 π /3 s 100 π = 0,0133s điều hoà ta có thời gian đèn sáng chu kỳ là 5.12 Chän D T Z C= = Cω πC nªn tØ lÖ víi chu kú T Híng dÉn: Dung kh¸ng 5.13 Chän B C= u(V) 168 84 π/6 Δ S π 109 d - 168 Híng dÉn: V× ®iÖn dung nªn dung kh¸ng cña tô ®iÖn π 10 d ZC= = ωC ωS cã gi¸ trÞ t¨ng d t¨ng πL Z L=ωL= T 5.14 Chän C Híng dÉn: C¶m kh¸ng nªn tØ lÖ nghÞch víi T U U I= I= ZL ; ZC 5.15 Chän B Híng dÉn: V× 5.16 Chän C Híng dÉn: Dßng ®iÖn xoay chiÒu ®o¹n m¹ch chØ chøa cuén c¶m trÔ pha h¬n hiÖu ®iÖn thÕ mét gãc π/2 5.17 Chän A Híng dÉn: Dßng ®iÖn xoay chiÒu ®o¹n m¹ch chØ chøa tô ®iÖn sím pha h¬n hiÖu ®iÖn thÕ mét gãc π/2 1 = ωC π fC Z L=ωL=2 π fL ZC= 5.18 Chọn C Hớng dẫn: Dung kháng tụ điện đợc tính theo công thức 5.19 Chọn A Hớng dẫn: Cảm kháng cuộn cảm đợc tính theo công thức 5.20 Chän D Híng dÉn: Xem híng dÉn 5.16 5.21 Chän B Híng dÉn: Xem híng dÉn 5.17 5.22 Chọn B Hớng dẫn: Trong đoạn mạch chứa tụ điện, dòng điện biến thiên sớm pha π/2 so với hiệu điện Do đó phát biểu: “Trong đoạn mạch chứa tụ điện, dòng điện biến thiên chậm pha π/2 so với hiệu điện thế”, là không đúng 1 = ωC π fC Z L=ωL=2 π fL ZC= 5.23 Chọn C Hớng dẫn: Dung kháng tụ điện đợc tính theo công thức 5.24 Chọn A Hớng dẫn: Cảm kháng cuộn cảm đợc tính theo công thức Cờng độ dòng điện mạch I = U/ZL = 2,2A 5.25 Chọn D Hớng dẫn: Từ biểu thức u = 141cos(100πt)V, suy ω = 100π (rad/s) Dung kháng tụ điện đợc tính theo c«ng thøc ZC= 1 = ωC π fC (14) 5.26 Chọn B Hớng dẫn: Từ biểu thức u = 141cos(100πt)V, suy ω = 100π (rad/s) Cảm kháng cuộn cảm đợc tính theo c«ng thøc Z L=ωL=2 π fL 5.27 Chän B Híng dÉn: Tõ biÓu thøc u = 141cos(100πt)V, suy hiÖu ®iÖn thÕ hiÖu dông U = 100V vµ tÇn sè gãc ω = Z C= 1 = ωC π fC Cờng độ dòng điện mạch I = U/Zc 100π (rad/s) Dung kháng tụ điện đợc tính theo công thức 5.28 Chän B Híng dÉn: : Tõ biÓu thøc u = 141cos(100πt)V, suy hiÖu ®iÖn thÕ hiÖu dông U = 100V vµ tÇn sè gãc ω = 100π (rad/s) Cảm kháng cuộn cảm đợc tính theo công thức Z L=ωL=2 π fL Cờng độ dòng điện mạch I = U/ZL 5.29 Chän: - c; - a; - b; - c; - b Hớng dẫn: Vẽ đồ thị i và u từ đó tìm giá trị i biết u 5.30 Chän: - c; - e; - b; - d Hớng dẫn: Dựa vào tính chất mạch điện ta tìm độ lệch pha 5.31 Chän A U I= R2 +( Lω− ) Cω Híng dÉn: phụ thuộc vào tần số , đó phụ thuộc vào chu kỳ dòng điện <Lω 5.32 Chän D Híng dÉn: Theo gi¶ thiÕt Cω NÕu ta gi¶m tÇn sè th× ZC t¨ng, cßn ZL gi¶m cho tíi ZL = ZC th× x¶y céng hëng 5.33 A: sai; B: sai; C: đúng; D: đúng; E: sai 5.34 Chọn B Hớng dẫn: R đáng kể + /2, không có cộng hởng điện 5.35 Chän C Híng dÉn: Dßng ®iÖn xoay chiÒu ®o¹n m¹ch chØ chøa tô ®iÖn sím pha h¬n hiÖu ®iÖn thÕ mét gãc π/2 5.36 Chän D Híng dÉn: i trÔ pha so víi u, m¹ch cã tÝnh c¶m kh¸ng nªn m¾c víi cuén c¶m vµ R 5.37 Chọn B Hớng dẫn: Các đáp án A, C, D có thể xảy nh B luôn đúng 5.38 Chọn A Hớng dẫn: hiệu điện trên cuộn dâu cha giữ không đổi mà thay đổi √ tan ϕ= Z L−Z C R 5.39 Chọn D Hớng dẫn: Độ lệch pha cờng độ dòng điện và hiệu điện đợc tính theo công thức tøc lµ φ phô thuéc vµo R, L, C (b¶n chÊt cña m¹ch ®iÖn) 5.40 Chän D Hớng dẫn: Trong mạch điện xoay chiều không phân nhánh điện dung tụ điện thay đổi và thoả mãn điều kiện ω= √ LC thì mạch xảy tợng cộng hởng điện Khi đó cờng độ dao động cùng pha với hiệu điện hai đầu đoạn mạch, cờng độ dòng điện hiệu dụng mạch đạt cực đại và công suất tiêu thụ trung bình mạch đạt cực đại Hiệu điện hiệu dụng hai đầu cuộn cảm đạt cực đại, hiệu điện hiệu dụng hai đầu tụ điện và cuộn cảm nhau, tổng trở mạch đạt giá trị nhỏ nhất, và hiệu điện hiệu dụng hai đầu điện trở đạt cực đại 5.41 Chän C Híng dÉn: Xem híng dÉn c©u 5.40 5.42 Chän C Híng dÉn: Khi m¹ch ®iÖn x¶y hiÖn tîng céng hëng ®iÖn th× Imax, t¨ng dÇn tÇn sè dßng ®iÖn xoay chiÒu th× ZC= 1 = ωC π fC cờng độ dòng điện giảm, dung kháng tụ còng gi¶m → hiÖu ®iÖn thÕ hiÖu dông gi÷a hai b¶n cùc tô điện là UC = I.ZC giảm Vậy khẳng định: “Hiệu điện hiệu dụng trên tụ điện tăng” là sai 5.43 Chän C U U R= R≤U 2 R +( Z −Z ) √ L C Híng dÉn: Dùa vµo c«ng thøc: ta suy m¹ch ®iÖn xoay chiÒu kh«ng ph©n nh¸nh bao giê hiÖu ®iÖn thÕ hiÖu dông gi÷a hai ®Çu ®iÖn trë nhá h¬n hoÆc b»ng hiÖu ®iÖn thÕ hiÖu dông gi÷a hai ®Çu ®o¹n m¹ch 5.44 Chän C Híng dÉn: C«ng tøc tÝnh tæng trë cña ®o¹n m¹ch RLC m¾c nèi tiÕp lµ 5.45 Chän D Z =√ R +( Z L −Z C )2 Hớng dẫn: Giá trị cực đại hiệu điện là U0 = U √ = 12 √ V Pha ban đầu dòng điện mà hiệu điện sớm pha dòng điện góc π/3 đó pha ban đầu hiệu điện thÕ lµ φ = π/3 5.46 Chän D Hớng dẫn: Trong trờng hợp dòng điện xoay chiều qua điện trở biến thiên điều hoà cùng pha với hiệu điện thÕ gi÷a hai ®Çu ®iÖn trë Z =√ R +( Z −Z )2 L C 5.47 Chän A Híng dÉn: C«ng tøc tÝnh tæng trë cña ®o¹n m¹ch RLC m¾c nèi tiÕp lµ = 50Ω 5.48 Chän C Híng dÉn: Tõ biÓu thøc u = 200cos100πt(V) suy U = 141V, ω = 100πrad/s vËn dông c¸c c«ng thøc tÝnh c¶m kh¸ng Z L=ωL=2 π fL , c«ng thøc tÝnh dung kh¸ng Z C= 1 = ωC π fC , c«ng thøc tÝnh tæng trë Z =√ R +( Z L −Z C )2 vµ biÓu thøc định luật Ôm I = U/Z, ta tính đợc I = 1A 5.49 Chän B Híng dÉn: Xem híng dÉn vµ lµm t¬ng tù c©u 5.48 5.50 Chän D Híng dÉn: Dung kh¸ng cña mét m¹ch RLC m¾c nèi tiÕp ®ang cã gi¸ trÞ nhá h¬n c¶m kh¸ng tøc lµ Z C < ZL Ta giảm tần số dòng điện xoay chiều thì ZC tăng, ZL giảm đến ZC = ZL thì xảy tợng cộng hởng điện mạch (15) tan ϕ= Z L−Z C R =tan π 5.51 Chän C Híng dÉn: ¸p dông c«ng thøc , đó hiệu số cảm kháng và dung kháng ®iÖn trë thuÇn cña m¹ch 5.52 Chän C Híng dÇn: NÔu cã sù chªnh lÖch gi÷a u vµ i th× P = IUcos < UI 5.53 Chän C Híng dÇn: §é lÖch pha gi÷a dßng ®iÖn vµ hiÖu ®iÖn thÕ gi÷a hai ®Çu tô ®iÖn lu«n lµ /2 C«ng suÊt dßng điện không phụ thuộc vào đại lợng này 5.54 Chän B Híng dÇn: NÕu R = th× cos = 5.55 Chọn C Hớng dẫn: U = U/Z thay vào ta thấy C đúng 5.56 Chän A Híng dÉn: c«ng thøc chØ ¸p dông cho m¹ch xoay chiÒu kh«ng ph©n nh¸nh 5.57 Chọn C Hớng dẫn: Công suất toả nhiệt trung bình dòng điện xoay chiều đợc tính theo công thức P = U.I.cosφ 5.58 Chän D Hớng dẫn: Công suất dòng điện xoay chiều đợc tính theo công thức P = U.I.cosφ Suy công suất dòng điện xoay chiều phụ thuộc vào cờng độ dòng điện hiệu dụng I mạch, hiệu điện hiệu dụng U hai đầu đoạn mạch, chất mạch điện và tần số dòng điện mạch (đực trng độ lệch pha φ 5.59 Chọn B Hớng dẫn: Đại lợng k = cosφ đợc gọi là hệ số công suất mạch điện xoay chiều 5.60 Chän A Híng dÉn: HÖ sè c«ng suÊt k = cosφ C¸c m¹ch: + §iÖn trë thuÇn R1 nèi tiÕp víi ®iÖn trë thuÇn R2 cã φ =0 + §iÖn trë thuÇn R nèi tiÕp víi cuén c¶m L cã < φ <π/2 + §iÖn trë thuÇn R nèi tiÕp víi tô ®iÖn C cã - π/2 < φ <0 + Cuén c¶m L nèi tiÕp víi tô ®iÖn C cã φ = π/2 hoÆc φ = - π/2 5.61 Chän D Híng dÉn: Xem híng dÉn c©u 5.60 5.62 Chän C Híng dÉn: M¹ch ®iÖn xoay chiÒu RLC m¾c nèi tiÕp ®ang cã tÝnh c¶m kh¸ng, t¨ng tÇn sè cña dßng ®iÖn tan ϕ= Z L−Z C R xoay chiÒu th× c¶m kh¸ng t¨ng, dung kh¸ng gi¶m, ¸p dông c«ng thøc → φ t¨ng → hÖ sè c«ng suÊt cña m¹ch gi¶m 5.63 Chän B Híng dÉn: M¹ch ®iÖn xoay chiÒu RLC m¾c nèi tiÕp ®ang cã tÝnh dung kh¸ng, t¨ng tÇn sè cña dßng ®iÖn xoay chiÒu th× c¶m kh¸ng t¨ng, dung kh¸ng gi¶m, ¸p dông c«ng thøc cña m¹ch t¨ng 5.64 Chän B Z C= 1 = ωC π fC tan ϕ= Z L−Z C R < → φ < → (- φ) gi¶m → hÖ sè c«ng suÊt Z = R +Z √ C = 671Ω, hÖ sè c«ng Híng dÉn: Dung kh¸ng cña tô ®iÖn lµ = 600Ω, tæng trë cña m¹ch lµ suÊt cña m¹ch lµ cosφ = R/Z = 0,4469 5.65 Chän C Hớng dẫn: Xem hớng dẫn câu 3.64.; cờng độ dòng điện hiệu dụng mạch là I = U/Z = 0,328A Điện tiêu thụ phót lµ: A = P.t = UItcosφ = 220.0,328.60 0,4469 = 1933J Cã thÓ tÝnh theo c¸ch kh¸c: §iÖn n¨ng tiªu thô trªn ®o¹n m¹ch chÝnh b»ng nhiÖt lîng to¶ trªn ®iÖn trë R vµ cã gi¸ trÞ b»ng Q = RI2t P k= UI = 0,15 5.66 Chän A Híng dÉn: ¸p dông c«ng thøc tÝnh c«ng suÊt P = kUI (k lµ hÖ sè c«ng suÊt), ta suy 5.67 Chọn D Hớng dẫn: Suất điện động máy tỉ lệ với tốc độ quay rôto 5.68 Chọn A Hớng dẫn: Biên độ suất điện động tỉ lệ với số cặp cực p nam châm: e = 2fN0 = 2npN0 5.69 Chän C Hớng dẫn: Nguyên tắc hoạt động máy phát điện xoay chiều pha và ba pha dựa trên tợng cảm ứng điện tõ 5.70 Chän B Hớng dẫn: Nguyên tắc hoạt động máy phát điện xoay chiều pha dựa vào tợng cảm ứng điện từ: Cho từ thông qua mét khung d©y dÉn biÕn thiªn th× khung d©y xuÊt hiÖn dßng ®iÖn c¶m øng 5.71 Chän D Híng dÉn: HiÖn víi c¸c m¸y ph¸t ®iÖn c«ng suÊt lín ngêi ta thêng t¹o dßng ®iÖn xoay chiÒu mét pha b»ng c¸ch cho cuộn dây đứng yên, nam châm vĩnh cửu chuyển động quay lòng stato có các cuộn dây Các máy phát điện có công suất lớn thì dòng điện qua cuộn dây phần ứng phải lớn, không thể dùng góp điện để lấy điện sử dụng 5.72 Chọn A Hớng dẫn: - Tần số suất điện động phụ thuộc vào tốc độ quay rôto phần cảm, và số cặp cực từ phÇn c¶m - Biên độ suất điện động E0 = NBSω phụ thuộc vào phần ứng - Cơ cung cấp cho máy phàn biến đổi thành điện năng, phần biến đổi thành nhiệt - Dßng ®iÖn c¶m øng chØ xuÊt hiÖn ë c¸c cuén d©y thuéc phÇn øng 5.73 Chọn C Hớng dẫn: Tần số suất điện động cảm ứng máy phát điện xoay chiều tạo đợc tính theo công thức np f= 60 đó p là số cặp cực từ, n là số vòng rôto quay phút 5.74 Chọn B Hớng dẫn: Suất điện động cực đại hai đầu cuộn dây phần ứng là E0 = N.B.S.ω = N.Ф0.ω = N.Ф0.2πf với Ф0 là từ thông cực đại qua vòng dây cuộn dây phần ứng Ф0 = 2mWb = 2.10-3Wb 5.75 Chän C Híng dÉn: Xem híng dÉn c©u 6.74 5.76 Chän B Híng dÉn: Xem híng dÉn c©u 5.74 vµ 6.75 5.77 Chọn B Hớng dẫn: suất điện động tỉ lệ với số vòng dây 5.78 Chọn D Hớng dẫn: Theo định nghĩa dòng điện xoay chiều ba pha: “Dòng điện xoay chiều ba pha là hệ thống ba dòng điện xoay chiều pha gây ba suất điện động có cùng tần số, cùng biên độ, lệch pha 120 0” (16) 5.79 Chän C Híng dÉn: Trong c¸ch m¾c h×nh hiÖu ®iÖn thÕ gi÷a hai d©y pha b»ng ®Çu mét pha √3 lÇn hiÖu ®iÖn thÕ gi÷a hai 5.80 Chän A Híng dÉn: Trong c¸ch m¾c h×nh tam gi¸c dßng ®iÖn mçi d©y pha b»ng √ lÇn dßng ®iÖn mçi pha 5.81 Chọn B Hớng dẫn: Với cách mắc hình tam giác dùng có dây dẫn, đó là số dây dẫn cần dùng là ít 5.82 Chän C Híng dÉn: Trong c¸ch m¾c h×nh cã Ud = √3 √3 √ Ip = 10 √ Up = 220 = 381V 5.83 Chän C Híng dÉn: Trong c¸ch m¾c h×nh tam gi¸c cã Id = = 17,3A 5.84 Chän D Híng dÉn: Ba cuén d©y cña m¸y ph¸t theo h×nh th× hiÖu ®iÖn thÕ hiÖu dông gi÷a hai d©y pha lµ U d = √3 Up = 127 √ = 220V Ba cuộn dây động theo hình tam giác thì hiệu điện hiệu dụng đặt vào cuộn dây động là 220V, động hoạt động bình thờng 5.85 Chọn D Hớng dẫn: Vận tốc góc động không đồng ba pha tăng vật tốc tè trờng quay tăng, giảm momen c¶n t¨ng, nªn phô thuéc vµo c¶ hai yÕu tè nµy 5.86 Chọn C Hớng dẫn: Nguyên tắc hoạt động động không đồng ba pha là dựa trên tợng cảm ứng điện từ vµ t¸c dông cña tõ trêng quay 5.87 Chọn B Hớng dẫn: So với động điện chiều, động không đồng ba pha có hiệu suất cao 5.88 Chän A Híng dÉn: Xem híng dÉn vµ lµm t¬ng tù c©u 5.84 5.89 Chän A Híng dÉn: Ngêi ta cã thÓ t¹o tõ trêng quay b»ng hai c¸ch: Cách 1: Cho nam châm vĩnh cửu hình chữ U quay quanh trục đối xứng nó Cách 2: Cho dòng điện xoay chiều ba pha chạy qua ba cuộn dây stato động không đồng ba pha 5.90 Chän D Híng dÉn: Xem híng dÉn c©u 5.72 5.91 Chọn B Hớng dẫn: Cảm ứng từ ba cuộn dây gây tâm stato động không đồng ba pha có dòng điện xoay chiều ba pha vào động có độ lớn không đổi, hớng quay với tần số quay tần số dòng điện 5.92 Chọn C Hớng dẫn: Tổng hợp ba véctơ cảm ứng từ ba cuộn dây Stato động không đồng ba pha gây tâm stato theo quy tắc cộng véc tơ, ta đợc B = 1,5B0 5.93 Chọn B Hớng dẫn: Trong stato động không đồng ba pha cặp cực gồm ba cuộn dây Trong stato có cuộn dây tơng ứng với p = cặp cực, đó từ trờng tâm stato quay với tốc độ n = 60f/p = 1500vòng/min 5.94 Chọn D Hớng dẫn: Trong stato động không đồng ba pha cặp cực gồm ba cuộn dây Trong stato có cuộn dây tơng ứng với p = cặp cực, đó từ trờng tâm stato quay với tốc độ n = 60f/p = 1000vòng/min Động không đồng nên tốc độ rôto nhỏ tốc độ từ trờng quay, suy rôto lồng sóc động có thể quay với tốc độ 900vòng/phút 5.95 Chọn C Hớng dẫn: Nguyên tắc hoạt động động không đồng ba pha dựa trên tợng cảm ứng điện từ và lùc tõ t¸c dông lªn dßng ®iÖn 5.96 Chọn B Hớng dẫn: Suất điện động máy phát điện xoay chiều đợc tính theo công thức E0 = N.B.S.ω suy E tỉ lÖ víi sè vßng quay (ω) mét phót cña r« to 5.97 Chän A Híng dÉn: M¸y ph¸t ®iÖn mét chiÒu cã tÝnh thuËn nghÞch 5.98 Chọn B Hớng dẫn: Các cuộn dây máy biến áp đợc trên các lõi sắt để tăng cờng từ trờng, giảm tổn hao tõ th«ng 5.99 Chän D Híng dÉn: NÕu t¨ng R hai lÇn th× P gi¶m lÇn 5.100 Chọn A Hớng dẫn: chế độ ổn định, công suất hao phí k0 đổi, không phụ thuộc vào thời gian truyền tải điện 5.101 Chọn A Hớng dẫn: Nói chung R nhỏ song giảm đến mức nào đó 5.102 Chọn C Hớng dẫn: Máy biến có tác dụng biến đổi hiệu điện còn tần số dòng điện xoay chiều đợc nguyªn 5.103 Chän D.Híng dÉn: HiÖn trong qu¸ tr×nh truyÒn t¶i ®i xa, ngêi ta thêng t¨ng hiÖu ®iÖn thÕ tríc truyÒn t¶i ®iÖn n¨ng ®i xa 5.104 Chọn C Hớng dẫn: Lõi máy biến đợc cấu tạo các lá thép mỏng ghép cách điện với nhằm giảm bít dßng ®iÖn Phuc«, lµm gi¶m hao phÝ ®iÖn n¨ng m¸y biÕn thÕ 5.105 Chän A Híng dÉn: Xem híng dÉn c©u 5.84 U1 = I2 = N1 5.106 Chän C.Híng dÉn: ¸p dông c«ng thøc m¸y biÕn thÕ: U I N 5.107 Chän B Híng dÉn: Xem híng dÉn vµ lµm t¬ng tù c©u 5.86 5.108 Chän B Híng dÉn: Xem híng dÉn vµ lµm t¬ng tù c©u 5.86 5.109 Chọn A Hớng dẫn: Hao phí trên đờng dây tải điện ngày đêm là 480kWh, suy công suất hao phí trên đờng dây tải điện là P = 480kWh/24h = 20kW 5.110 Chọn B Hớng dẫn: Công suất hao phí trên đờng dây tải điện là P = 20kW, suy hiệu suất truyền tải là H= P− ΔP 200−20 = =90 % P 200 5.111 Chọn A Hớng dẫn: Công suất truyền tải không thay đổi, áp dụng công thức tính hao phí trên dây dẫn toả nhiệt r r P− ΔP ΔP r 1−H =P H= ⇒ 1−H= =P U1 P P U → hiÖu suÊt truyÒn t¶i ®iÖn n¨ng ®i xa lµ U , suy 1−H U r 1−0 , 80 1−H =P ⇒ = ⇒U 22=22 =16 ⇒U 2=4 kV 1−H U U2 1−0 , 95 ΔP=P2 vµ 5.112 A sai; B sai; C đúng, D sai, E đúng 5.113 Chọn B Hớng dẫn: Trong chu kỳ đèn sáng lên lần suy giây, với dòng điện xoay chiều 50Hz thì đèn sáng lên 100lần 5.114 Chän C Híng dÉn: Xem híng dÉn vµ lµm t¬ng tù c©u 5.11 5.115 Chän A Híng dÉn: Tõ biÓu thøc u = 200sin(100πt)V ta cã hiÖu ®iÖn thÕ hiÖu dông gi÷a hai ®Çu ®oan m¹ch lµ U = 100 √2 V, tÇn sè gãc cña dßng ®iÖn xoay chiÒu lµ ω = 100π(rad/s) (17) ωC = 200Ω Tæng trë cña m¹ch lµ C¶m kh¸ng cña m¹ch lµ Z L = ωL = 100Ω Dung kh¸ng cña m¹ch lµ Z C = U Z = R +( Z L −Z C )2 = 100 √ Ω.Cờng độ dòng điện mạch là I= Z = 1A 2 HiÖu ®iÖn thÕ hiÖu dông gi÷a hai ®Çu cuén d©y lµ U d =I R +Z L = 100 √ V Thấy ZL < ZC nên đoạn mạch có tính dung kháng, cờng độ dòng điện mạch sớm pha hiệu điện hai đầu √ √ tan ϕ= |Z L −Z C| π =1⇒ ϕ= R Suy biểu thức cờng độ dòng điện mạch có dạng i = √2 ®o¹n m¹ch mét gãc φ cã sin(100πt + π/4) A XÐt ®o¹n m¹ch chøa cu«n d©y (RntL), nªn ®o¹n m¹ch cã tÝnh c¶m kh¸ng, hiÖu ®iÖn thÕ gi÷a hai ®Çu cuén d©y sím pha tan ϕ = ZL π =1 ⇒ϕ = R cờng độ dòng điện mạch góc φ1 có Suy biÓu thøc cña hiÖu ®iÖn thÕ gi÷a hai π ®Çu cuén d©y lµ ud = 200sin(100πt + )V 5.116 Chän B Híng dÉn: Tõ biÓu thøc u = 200sin(100πt)V ta cã hiÖu ®iÖn thÕ hiÖu dông gi÷a hai ®Çu ®oan m¹ch lµ U = 100 √2 V, tÇn sè gãc cña dßng ®iÖn xoay chiÒu lµ ω = 100π(rad/s) 2 Dung kh¸ng cña m¹ch lµ ZC = ωC = 100Ω Tæng trë cña m¹ch lµ Z = R +Z C U I= Z Cờng độ dòng điện mạch là U2 R 2 Công suất tiêu thụ mạch là P = RI = R + ZC (*), để công suất tiêu thụ mạch đạt cực đại thì R ≠ 0, chia tử √ P= U R+ Z 2C R và mẫu (*) cho R ta đợc Suy Pmax = 100W R = ZC= 100Ω ≤ U ZC = 100W (18)