Đang tải... (xem toàn văn)
CHƯƠNG 4 : MẠCH DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ Dạng 1: XÁC ĐỊNH CHU KÌ, TẦN SỐ VÀ BƯỚC SÓNG Câu 1: Trong mạch dao động LC lý tưởng, gọi i và u là cường độ dòng điện trong mạch và hiệu điện thế[r]
(1)CHƯƠNG : MẠCH DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ Dạng 1: XÁC ĐỊNH CHU KÌ, TẦN SỐ VÀ BƯỚC SÓNG Câu 1: Trong mạch dao động LC lý tưởng, gọi i và u là cường độ dòng điện mạch và hiệu điện hai đầu cuộn dây thời điểm nào đó, I là cường độ dòng điện cực đại mạch Hệ thức biểu diễn mối liên hệ i, u và I0 là : L C ( I 20+ i2 ) C =u2 L ( I 20−i2) L =u C ( I 20−i2) C =u ( I 20 + i2 ) L =u2 A B C D Câu 2: Trong mạch LC điện tích tụ điện biến thiên điều hoà với giá trị cực đại q Điện tích tụ điện lượng từ trường gấp lần lượng điện trường là A q = Q B q = Q Q C q = Q D q = 2 Câu 3: Một mạch dao động LC có L = 18mH, C=8pF, lấy π =10 Thời gian từ lúc tụ bắt đầu phóng điện đến lúc có lượng điện trường ba lần lượng từ trường là: 10 s C 75 10 s D 15 A 2.10-7s B 10-7s Câu 4: Trong mạch dao động LC có điện trở không đáng kể, chu kỳ dao động mạch là T = 10 -6s, khoảng thời gian ngắn để lượng điện trường lại lượng từ trường A 2,5.10-5s B 10-6s C 5.10-7s D 2,5.10-7s Dạng 2: XÁC ĐỊNH CHU KÌ, TẦN SỐ VÀ BƯỚC SÓNG Câu 1: Tần số dao động mạch LC tăng gấp đôi khi: A Điện dung tụ tăng gấp đôi B Độ tự cảm cuộn dây tăng gấp đôi C Điên dung giảm còn nửa D Chu kì giảm nửa Câu 2: Trong mạch thu sóng vô tuyến người ta điều chỉnh điện dung tụ C = 1/4000(F) và độ tự cảm cuộn dây L = 1,6/ (H) Khi đó sóng thu có tần số bao nhiêu ? Lấy 2 = 10 A 100Hz B 25Hz C 50Hz D 200Hz Câu 3: Mạch dao động bắt tín hiệu máy thu vô tuyến điện gồm cuộn cảm L = 2H và tụ điện C0 =1800 pF Nó có thể thu sóng vô tuyến điện với bước sóng là: A 11,3m B 6,28m C 13,1m D 113m Câu 4: Khung dao động với tụ điện C và cuộn dây có độ tự cảm L dao động tự Người ta đo điện tích cực đại trên tụ là q = 10–6C và dòng điện cực đại khung I = 10A Bước sóng điện tử cộng hưởng với khung có giá trị: A 188m B 188,4m C 160m D 18m Câu 5: Muốn tăng tần số dao động riêng mạch LC lên gấp lần thì: A Ta tăng điện dung C lên gấp lần L C Ta giảm độ tự cảm L còn Câu 6: Một tụ điện L B Ta giảm độ tự cảm L còn 16 L D Ta giảm độ tự cảm L còn C=0,2 mF Để mạch có tần số dao động riêng 500Hz thì hệ số tự cảm L phải có giá trị bao nhiêu ? Lấy π =10 0,3mH A 1mH B 0,5mH Câu 7: Một mạch dao động LC gồm cuộn cảm có độ tự cảm Tần số dao động riêng mạch là 1MHz Giá trị C bằng: L= H π C 0,4mH D và tụ điện có điện dung C (2) A C= μF 4π C= pF 4π B C= F 4π C C= mF 4π D Câu 8: Một mạch dao động LC lí tưởng có dao động điện từ tự Biết điện tích cực đại tụ điện có độ lớn là 10-8 C và cường độ dòng điện cực đại qua cuộn cảm là 62,8 mA Tần số dao động điện từ tự mạch là A 2,5.103 kHz B 3.103 kHz C 2.103 kHz D 103 kHz Câu 9: Một mạch dao động điện từ LC gồm cuộn dây cảm có độ tự cảm không đổi và tụ điện có điện dung thay đổi Điện trở dây dẫn không đáng kể và mạch có dao động điện từ riêng Khi điện dung có giá trị C1 thì tần số dao động riêng mạch là f Khi điện dung có giá trị C2 = 4C1 thì tần số dao động điện từ riêng mạch là A f2 = 0,25f1 B f2 = 2f1 C f2 = 0,5f1 D f2 = 4f1 Câu 10: Một mạch dao động điện từ LC gồm cuộn dây cảm có độ tự cảm L = 2mH và tụ điện có điện dung C = 0,2F Biết dây dẫn có điện trở không đáng kể và mạch có dao động điện từ riêng Chu kì dao động điện từ riêng mạch là A 6,28.10-4s B 12,57.10-4s C 6,28.10-5s D 12,57.10-5s Câu 11: Một mạch dao động LC lí tưởng gồm cuộn cảm có độ tự cảm không đổi, tụ điện có điện dung C thay đổi Khi C = C1 thì tần số dao động riêng mạch là 7,5 MHz và C = C thì tần số dao động riêng mạch là 10 MHz Nếu C = C1 + C2 thì tần số dao động riêng mạch là A 12,5 MHz B 2,5 MHz C 17,5 MHz D 6,0 MHz Câu 12: Một mạch dao động điện từ LC lí tưởng gồm cuộn cảm độ tự cảm L và tụ điện có điện dung thay đổi từ C1 đến C2 Mạch dao động này có chu kì dao động riêng thay đổi 4 LC2 2 LC2 4 LC1 2 LC1 A từ đến B từ đến LC1 LC2 LC1 LC2 C từ đến D từ đến Câu 13: Một mạch dao động gồm cuộn cảm có độ tự cảm L = 1mH và tụ điện có điện dung C = 0,1F Tần số riêng mạch có giá trị nào sau đây? A 1,6.104Hz B 3,2.104Hz C 1,6.103Hz D 3,2.103Hz Câu 14 : Trong mạch dao động LC có điện trở không đáng kể, sau khoảng thời gian 0,25.10-4s thì lượng điện trường lại lượng từ trường Chu kì dao động mạch là A 10-4s B 0,25.10-4s C 0,5.10-4s D 2.10-4s Câu 15: Mạch dao động tạo thành từ cuộn cảm L và hai tụ điện C và C2 Khi dùng L và C1 thì mạch có tần số riêng là f1 = 3MHz Khi dùng L và C2 thì mạch có tần số riêng là f2 = 4MHz Khi dùng L và C1, C2 mắc nối tiếp thì tần số riêng mạch là A 7MHz B 5MHz C 3,5MHz D 2,4MHz Câu 18: Mạch dao động tạo thành từ cuộn cảm L và hai tụ điện C và C2 Khi dùng L và C1 thì mạch có tần số riêng là f1 = 3MHz Khi dùng L và C2 thì mạch có tần số riêng là f2 = 4MHz Khi dùng L và C1, C2 mắc song song thì tần số riêng mạch là A 7MHz B 5MHz C 3,5MHz D 2,4MHz Dạng 3: XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN VÀ HIỆU ĐIỆN THẾ Câu 1: Một mạch dao động gồm tụ 20nF và cuộn cảm H, điện trở không đáng kể Hiệu điện cực đại hai đầu tụ điện là U0 = 1,5V Tính cường độ dòng điện hiệu dụng chạy qua mạch A 43 mA B 73mA C 53 mA D 63 mA Câu 2: Trong mạch dao động LC không có điện trở thuần, có dao động điện từ tự (dao động riêng) Hiệu điện cực đại hai tụ và cường độ dòng điện cực đại qua mạch là U và I0 Tại thời điểm cường độ dòng điện mạch có giá trị I0/2 thì độ lớn hiệu điện hai tụ điện là A 3U0 /4 B U0 /2 C U0/2 D U0 /4 Câu 3: Một mạch dao động LC lí tưởng có L = 40mH, C = 25µF, điện tích cực đại tụ q = 6.10-10C Khi điện tích tụ 3.10-10C thì dòng điện mạch có độ lớn A 10-7 A B 6.10-7A C 3.10-7 A D 2.10-7A (3) Câu 4: Một mạch dao động gồm tụ điện có điện dung C=50 μF và cuộn dây có độ tự cảm L = 5mH Điện áp cực đại trên tụ điện là 6V Cường độ dòng điện mạch thời điểm điện áp trên tụ điện 4V là: A 0,32A B 0,25A C 0,60A D 0,45A Câu 5: Cường độ dòng điện tức thời mạch dao động LC lí tưởng là i = 0,08cos(2000t)(A) Cuộn dây có độ tự cảm L = 50mH Hiệu điện hai tụ thời điểm cường độ dòng điện tức thời mạch cường độ dòng điện hiệu dụng là.: A √ V B 32V C √2 V D 8V Câu 6: Khi mạch dao động LC có dao động tự Hiệu điện cực đại tụ là U o=2V Tại thời điểm mà lượng điện trường lần lượng từ trường thì hiệu điện tụ là A 0,5V B V C 1V D 1,63V 80 H Câu 7: Một mạch dao động gồm tụ 20nF và cuộn cảm , điện trở không đáng kể Hiệu điện cực đại hai đầu tụ điện là U0 = 1,5V Tính cường độ dòng điện hiệu dụng chạy qua mạch A 73mA B 43mA C 16,9mA D 53mA Câu 8: Khung dao động (C = 10F; L = 0,1H) Tại thời điểm uC = 4V thì i = 0,02A Cường độ cực đại khung bằng: A 4,5.10–2A B 4,47.10–2A C 2.10–4A D 20.10–4A Câu 9: Một mạch dao động điện từ, cuộn dây cảm có hệ số tự cảm 0,5mH, tụ điện có điện dung 0,5nF Trong mạch có dao động điện từ điều hòa.Khi cường độ dòng điện mạch là 1mA thì điện áp hai đầu tụ điện là 1V Khi cường độ dòng điện mạch là A thì điện áp hai đầu tụ là: A V B √ V C √2 V D V Câu 10: Tại thời điểm ban đầu, điện tích trên tụ điện mạch dao động LC có gía trị cực đại q = 10-8C Thời gian để tụ phóng hết điện tích là μ s Cường độ hiệu dụng mạch là: A 7,85mA B 78,52mA C 5,55mA D 15,72mA Câu 11: Cường độ dòng điện tức thời mạch dao động LC có dạng i = 0,02cos2000t (A).Tụ điện mạch có điện dung 5µF Độ tự cảm cuộn cảm là −6 −8 A L = 50 H B L = 5.10 H C L = 5.10 H D L = 50mH Câu 12: Một mạch dao động LC, gồm tụ điện có điện dung C = 8nF và cuộn dây cảm có độ tự cảm L = 2mH Biết hiệu điện cực đại trên tụ 6V Khi cường độ dòng điện mạch 6mA, thì hiệu điện đầu cuộn cảm gần A 4V B 5,2V C 3,6V D 3V Câu 13: Trong mạch dao động LC có dao động điện từ tự (dao động riêng) với tần số góc 10 4rad/s Điện tích cực đại trên tụ điện là 10-9C Khi cường độ dòng điện mạch 6.10-6A thì điện tích trên tụ điện là A 8.10-10 C B 4.10-10 C C 2.10-10 C D 6.10-10 C Câu 14: Một mạch dao động LC có ω =10 rad/s, điện tích cực đại tụ q0 = 4.10-12C Khi điện tích tụ q = 2.10-12C thì dòng điện mạch có giá trị: 5 A 2.10 A B 3.10 A C 2.10 A D 2.10 A Câu 15: Một tụ điện có điện dung C = 8nF nạp điện tới điện áp 6V mắc với cuộn cảm có L = 2mH Cường độ dòng điện cực đại qua cuộn cảm là A 0,12 A B 1,2 mA C 1,2 A D 12 mA Dạng 4: NĂNG LƯỢNG ĐIỆN TRƯỜNG VÀ TỪ TRƯỜNG Câu 1: Trong mạch dao động lý tưởng, tụ điện có điện dung C = μ F, điện tích tụ có giá trị cực đại là 8.10-5C Năng lượng dao động điện từ mạch là: A 6.10-4J B 12,8.10-4J C 6,4.10-4J D 8.10-4J Câu 2: Dao động điện từ mạch là dao động điều hoà Khi hiệu điện hai đầu cuộn cảm bàng 1,2V thì cường độ dòng điện mạch 1,8mA.Còn hiệu điện hai đầu cuộn cảm 0,9V thì cường độ dòng điện mạch 2,4mA Biết độ tự cảm cuộn dây L = 5mH Điện dung tụ và lượng dao động điện từ mạch bằng: A 10nF và 25.10-10J B 10nF và 3.10-10J C 20nF và 5.10-10J D 20nF và 2,25.10-8J 5 5 5 (4) Câu 3: Hiệu điện cực đại hai tụ khung dao động 6V, điện dung tụ 1F Biết dao động điện từ khung lượng bảo toàn, lượng từ trường cực đại tập trung cuộn cảm bằng: A 18.10–6J B 0,9.10–6J C 9.10–6J D 1,8.10–6J −3 Câu 4: Một tụ điện có điện dung C= 10 F 2π nạp lượng điện tích định Sau đó nối tụ L= H 5π Bỏ qua điện trở dây nối Sau khoảng thời gian ngắn vào đầu cuộn dây cảm có độ tự cảm bao nhiêu giây (kể từ lúc nối) lượng từ trường cuộn dây lần lượng điện trường tụ ? A 1/300s B 5/300s C 1/100s D 4/300s Câu 5: Một mạch dao động LC có điện trở không đáng kể, tụ điện có điện dung 0,05μF Dao động điện từ riêng (tự do) mạch LC với hiệu điện cực đại hai đầu tụ điện 6V Khi hiệu điện hai đầu tụ điện là 4V thì lượng từ trường mạch A 0,4 J B 0,5 J C 0,9 J D 0,1 J Câu 6: Mạch dao động LC gồm tụ C = 6F và cuộn cảm Biết giá trị cực đại điện áp hai đầu tụ điện là Uo = 14V Tại thời điểm điện áp hai tụ là u = 8V lượng từ trường mạch bằng: A 588 J B 396 J C 39,6 J D 58,8 J Câu 7: Trong mạch dao động LC lí tưởng có dao động điện từ tự với tần số riêng f = 1MHz Năng lượng từ trường mạch có giá trị nửa giá trị cực đại nó sau khoảng thời gian là A 1ms B 0,5ms C 0,25ms D 2ms Câu 8: Trong mạch LC lý tưởng cho tần số góc: ω = 2.10 rad/s, L = 0,5mH, hiệu điện cực đại trên hai tụ 10V Năng lượng điện từ mạch dao đông là: A 25 J B 2,5 J C 2,5 mJ D 2,5.10-4 J Câu 9: Tụ điện mạch dao động có điện dung C = 1µF, ban đầu điện tích đến hiệu điện 100V, sau đó cho mạch thực dao động điện từ tắt dần Năng lượng mát mạch từ bắt đầu thực dao động đến dao động điện từ tắt hẳn là bao nhiêu ? A Δ W = 10 kJ B Δ W = mJ C Δ W = k J D Δ W = 10 mJ Câu 10: Một mạch dao động điện từ LC lý tưởng dao động với điện tích cực đại trên cực tụ điện là q0 Cứ sau khoảng thời gian và 10 -6s thì lượng từ trường lại có độ lớn q20 C Tần số mạch dao động: A 2,5.105Hz B 106Hz C 4,5.105Hz D -6 10 Hz Dạng 5: CHO BIỂU THỨC DÒNG ĐIỆN XÁC ĐỊNH CÁC ĐẠI LƯỢNG CÒN LẠI Câu 1: Cường độ dòng điện tức thời mạch dao động LC lí tưởng là i = 0,08cos2000t(A) Cuộn dây có độ tự cảm là 50Mh Xác định hiệu điện hai tụ điện thời điểm cường độ dòng điện tức thời giá trị hiệu dụng ? A √5V B √ 2V C √3V D 4V Câu 2: Mạch dao động lí tưởng LC gồm tụ điện có điện dung 25nF và cuộn dây có độ tụ cảm L Dòng điện mạch biến thiên theo phương trình i = 0,02cos8000t(A) Tính lượng điện trường vào thời điểm t= π s 48000 ? A 38,5 μJ B 39,5 μJ C 93,75 μJ D 36,5 μJ Câu 3: Mạch dao động lí tưởng LC gồm tụ điện có điện dung 25nF và cuộn dây có độ tụ cảm L Dòng điện mạch biến thiên theo phương trình i = 0,02cos8000t(A) Xác định L và lượng dao động điện từ mạch ? A 0,6H, 385 μJ B 1H, 365 μJ C 0,8H, 395 μJ Câu 4: Mạch dao động lí tưởng LC cung cấp lượng μJ điện động 8V Xác định điện dung tụ điện ? D 0,625H, 125 μJ từ nguồn điện chiều có suất (5) A 0,145 μJ B 0,115 μJ C 0,135 μJ D 0,125 μJ Câu 5: Mạch dao động lí tưởng LC cung cấp lượng μJ từ nguồn điện chiều có suất điện động 8V Biết tần số góc mạch dao động 4000rad/s Xác định độ tự cảm cuộn dây ? A 0,145H B 0,5H C 0,15H D 0,35H Câu 6: Mạch dao động lí tưởng LC gồm tụ điện có điện dung C và cuộn dây có độ tụ cảm L = 0,125H Dùng ξ cung cấp cho mạch lượng 25 μJ thì dòng điện tức thời mạch là I = I0cos4000t(A) Xác định ξ ? nguồn điện chiều có suất điện động A 12V B 13V C 10V D 11V Câu Một mạch dao động gồm có cuộn dây L cảm và tụ điện C dung kháng Khoảng thời gian hai lần liên tiếp lượng điện trường tụ lượng từ trường cuộn dây là: π √ LC B π √ LC C π √ LC B π √ LC C π √ LC D A π √ LC Câu 8: Mạch dao động điện từ LC gồm cuộn dây cảm có độ tự cảm 1mH và tụ điện có điện dung U 0,1 μF + π ? Tính khoảng thời gian từ lúc hiệu điện trên tụ cực đại U0 đến lức hiệu điện trên tụ μs μs μs μs A B C D Câu 9: Xét mạch dao động lí tưởng LC Thời gian từ lúc lượng điện trường cực đại đến lúc lượng từ trường cực đại là: π √ LC D 2π √ LC A Dạng 6: VIẾT BIỂU THỨC ĐIỆN TÍCH, CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN VÀ HIỆU ĐIỆN THẾ L= H π Câu 1: Một cuộn dây cảm, có độ tự cảm , mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C=3,18 μF π u L=100 cos (100 πt− )(V ) Điện áp tức thời trên cuộn dây có biểu thức Biểu thức cường độ dòng điện π π i=cos(100 πt− ) i=cos (100 πt− ) (A) (A) mạch có dạng là: A B π π i=0,1 √5 cos(100 πt− ) i=0,1 √5 cos(100 πt + ) (A) (A) C D Câu 2: Mạch dao động gồm tụ điện có điện dung C và cuộn dây có độ tự cảm L = 10 -4H Điện trở cuộn dây và các dây nối không đáng kể Biết biểu thức điện áp hai đầu cuộn dây là: u = 80cos(2.10 6t /2)V, biểu thức dòng điện mạch là: A i = 4sin(2.106t )A B i = 0,4cos(2.106t - )A C i = 0,4cos(2.106t)A D i = 40sin(2.106t - )A và tụ điện có điện dung C=36 pF −6 Lấy π =10 Giả sử thời điểm ban đầu điện tích tụ điện đạt giá trị cực đại q 0=6 10 C Biểu thức điện tích trên tụ điện và cường độ dòng điện là: Câu 3: Một mạch dao động LC gồm cuộn cảm L=640 μH π i=6,6 cos(1,1 107 t− )( A ) A q=6 10 cos6,6 10 t (C ) và π i=39 , cos(6,6 107 t + )( A ) −6 B q=6 10 cos 6,6 10 t (C ) và π i=6,6 cos(1,1 106 t− )( A ) −6 C q=6 10 cos 6,6 10 t (C ) và −6 (6) π i=39 , cos(6,6 106 t + )( A ) D q=6 10 cos 6,6 10 t (C ) và Câu 4: Cường độ dòng điện tức thời mạch dao động là i=0 , 05 cos100 πt ( A ) Hệ số tự cảm cuộn dây là 2mH Lấy π =10 Điện dung và biểu thức điện tích tụ điện có giá trị nào sau đây ? −6 −4 10 π q= cos(100 πt− )(C ) −2 π A C=5 10 F và −4 10 π q= cos (100 πt− )(C ) π −4 10 π q= cos(100 πt + )(C ) −3 π C C=5 10 F và −4 10 q= cos 100 πt (C ) π −3 B C=5 10 F và D C=5 10−2 F và Câu 5: Trong mạch dao động LC lí tưởng thì dòng điện mạch A ngược pha với điện tích tụ điện C cùng pha với điện điện tích tụ điện π B trễ pha π D sớm pha so với điện tích tụ điện so với điện tích tụ điện (7)