C L

CHƯƠNG: DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪA. TÓM TẮT LÝ THUYẾT

1. Dao đ ộng đ iện từ .a. Sự biến thiên điện tích và dòng điện trong mạch dao động+ Mạch dao động là một mạch điện kín gồm một tụ điện có điện dung C và một cuộn dây có độ tự cảm L, có điện trở thuần không đáng kể nối với nhau.+ Điện tích trên tụ điện trong mạch dao động: q = Q0 cos(t + ).

+ Điện áp giữa hai bản tụ điện: u = = U0 cos(t + ). Với Uo =

Nhận xét: Điện áp giữa hai bản tụ điện CÙNG PHA với điện tích trên tụ điện

+ Cường độ dòng điện trong cuộn dây: i = q' = - q0sin(t + ) = I0cos(t + + 2

); với I0 = q0.

Nhận xét : Cường độ dòng điện NHANH PHA hơn Điện tích trên tụ điện góc 2

+ Hệ thức liên hệ : Hay: Hay:

+ Tần số góc : = LC

1 Các liên hệ ;

+ Chu kì và tần số riêng của mạch dao động: T = 2 LC và f = LC2

1

+ Liên hệ giữa giá trị biên độ và hiệu dụng: U0 = U 2 ; I0 = I 2 A

b. Năng lượng điện từ trong mạch dao động

+Năng lượng điện trường tập trung trong tụ điện:

+Năng lượng từ trường tập trung trong cuộn cảm:

+Năng lượng điện trường và năng lượng từ trường biến thiên tuần hoàn với tần số góc:

’ = 2 ; f’=2f và chu kì T’ = 2

T.

+Năng lượng điện từ trong mạch:

Hay: W = WC + WL =2

1cos2(t + ) +

2

1sin2(t + )

=> W= 2

1=

2

1LI =

2

1CU = hằng số.

+ Liên hệ giữa q0, I0 và U0 trong mạch dao động: Q0 = CU0 = = I0 LC .

Chú ý + Trong một chu kì dao động điện từ, có 4 lần năng lượng điện trường bằng năng lượng từ trường.

+ Khoảng thời gian giữa hai lần bằng nhau liên tiếp của năng lượng điện trường và năng lượng từ trường là

+ Mạch dao động có điện trở thuần R 0 thì dao động sẽ tắt dần. Để duy trì dao động cần cung cấp cho

mạch một năng lượng có công suất:

+ Quy ước: q > 0 ứng với bản tụ ta xét tích điện dương thì i > 0 ứng với dòng điện chạy đến bản tụ mà ta xét. + Khi tụ phóng điện thì q và u giảm và ngược lại.

+ Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp mà điện tích trên một bản tụ điện có độ lớn cực đại là

+ Khoảng thời gian ngắn nhất t để điện tích trên bản tụ này bằng một nửa giá trị cực đại là .

Trang 1

L: độ tự cảm, đơn vị henry(H) C:điện dung đơn vị là Fara (F) f:tần số đơn vị là Héc (Hz)1mH = 10-3 H [mili (m) = ] 1mF = 10-3 F [mili (m) = ] 1KHz = 103 Hz [ kilô = ]1H = 10-6 H [micrô( )= ] 1F = 10-6 F [micrô( )= ] 1MHz = 106 Hz [Mêga(M) = ] 1nH = 10-9 H [nanô (n) = ] 1nF = 10-9 F [nanô (n) = ] 1GHz = 109 Hz [Giga(G) = ]

1pF = 10-12 F [picô (p) = ]

2. Đ iện từ tr ư ờng .* Liên hệ giữa điện trường biến thiên và từ trường biến thiên+ Nếu tại một nơi có một từ trường biến thiên theo thời gian thì tại nơi đó xuất hiện một điện trường xoáy. Điện trường xoáy là điện trường có các đường sức là đường cong kín.+ Nếu tại một nơi có điện trường biến thiên theo thời gian thì tại nơi đó xuất hiện một từ trường. Đường sức của từ trường luôn khép kín.* Điện từ trường :Mỗi biến thiên theo thời gian của từ trường sinh ra trong không gian xung quanh một điện trường xoáy biến thiên theo thời gian, ngược lại mỗi biến thiên theo thời gian của điện trường cũng sinh ra một từ trường biến thiên theo thời gian trong không gian xung quanh.

Điện trường biến thiên và từ trường biến thiên cùng tồn tại trong không gian. Chúng có thể chuyển hóa lẫn nhau trong một trường thống nhất được gọi là điện từ trường.3. Sóng đ iện từ - Thông tin liên lạc bằng vô tuyến .

Sóng điện từ là điện từ trường lan truyền trong không gian.a. Đặc điểm của sóng điện từ+ Sóng điện từ lan truyền được trong chân không với vận tốc bằng vận tốc ánh sáng (c 3.108m/s). Sóng điện từ lan truyền được trong các điện môi. Tốc độ lan truyền của sóng điện từ trong các điện môi nhỏ hơn trong chân không và phụ thuộc vào hằng số điện môi.

+ Sóng điện từ là sóng ngang. Trong quá trình lan truyền

E và

B luôn luôn vuông góc với nhau và vuông góc

với phương truyền sóng. Tại mỗi điểm dao động của điện trường và từ trường luôn cùng pha với nhau.+ Khi sóng điện từ gặp mặt phân cách giữa hai môi trường thì nó cũng bị phản xạ và khúc xạ như ánh sáng. Ngoài ra cũng có hiện tượng giao thoa, nhiễu xạ... sóng điện từ.+ Sóng điện từ mang năng lượng. Khi sóng điện từ truyền đến một anten, làm cho các electron tự do trong anten dao động . +Nguồn phát sóng điện từ rất đa dạng, như tia lửa điện, cầu dao đóng, ngắt mạch điện, trời sấm sét ... .b. Thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến+ Sóng vô tuyến là các sóng điện từ dùng trong vô tuyến, có bước sóng từ vài m đến vài km. Theo bước sóng, người ta chia sóng vô tuyến thành các loại: sóng cực ngắn, sóng ngắn, sóng trung và sóng dài.+ Tầng điện li là lớp khí quyển bị ion hóa mạnh bởi ánh sáng Mặt Trời và nằm trong khoảng độ cao từ 80 km đếm 800 km, có ảnh hưởng rất lớn đến sự truyền sóng vô tuyến điện.+ Các phân tử không khí trong khí quyển hấp thụ rất mạnh các sóng dài, sóng trung và sóng cực ngắn nhưng ít hấp thụ các vùng sóng ngắn. Các sóng ngắn phản xạ tốt trên tầng điện li và mặt đất.+ Nguyên tắc chung của thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến điện: - Biến điệu sóng mang: *Biến âm thanh (hoặc hình ảnh) muốn truyền đi thành các dao động điện từ có tần số thấp gọi là tín hiệu âm tần (hoặc tín hiệu thị tần). *Trộn sóng: Dùng sóng điện từ tần số cao (cao tần) để mang (sóng mang) các tín hiệu âm tần hoặc thị tần đi xa . Muốn vậy phải trộn sóng điện từ âm tần hoặc thị tần với sóng điện từ cao tần (biến điệu). Qua anten phát, sóng điện từ cao tần đã biến điệu được truyền đi trong không gian.

-Thu sóng : Dùng máy thu với anten thu để chọn và thu lấy sóng điện từ cao tần muốn thu.-Tách sóng: Tách tín hiệu ra khỏi sóng cao tần (tách sóng) rồi dùng loa để nghe âm thanh truyền tới hoặc

dùng màn hình để xem hình ảnh.-Khuếch đại:Để tăng cường độ của sóng truyền đi và tăng cường độ của tín hiệu thu được người ta dùng

các mạch khuếch đại.c. Sơ đồ khối của một máy phát thanh vô tuyến đơn giản

Trang 2

2

1

3 4 5

1.Micrô 2.Mạch phát sóng điện từ cao tần.3.Mạch biến điệu. 4.Mạch khuếch đại.5.Anten phát

Ăng ten phát: là khung dao động hở (các vòng dây của cuộn L hoặc 2 bản tụ C xa nhau), có cuộn dây mắc xen gần cuộn dây của máy phát. Nhờ cảm ứng, bức xạ sóng điện từ cùng tần số máy phát sẽ phát ra ngoài không gian.

d. Sơ đồ khối của một máy thu thanh đơn giản

Ăng ten thu: là 1 khung dao động hở, nó thu được nhiều sóng, có tụ C thay đổi. Nhờ sự cộng hưởng với tần số sóng cần thu ta thu được sóng điện từ có f = f0

4.Sự tương tự giữa dao động cơ và dao động điện

Đại lượng cơ Đại lượng điện Dao động cơ Dao động điệnTọa độ x điện tích q x” + 2x = 0 q” + 2q = 0

Vận tốc v cường độ dòng điện i

Khối lượng m độ tự cảm L x = Acos(t + ) q = q0cos(t + )

Độ cứng k nghịch đảo điện dung v = x’ = -Asin(t + )v = Acos(t + + /2)

i = q’ = -q0sin(t + )i = q0sos(t + + /2 )

Lực F hiệu điện thế u

Hệ số ma sát µ Điệntrở R F = -kx = -m2x

Động năng Wđ NL từ trưởng (WL) Wđ = mv2 WL = Li2

Thế năng Wt NL điện trưởng (WC) Wt = kx2 WC =

B. CÁC DẠNG BÀI TẬPDẠNG 1: Xác định các đại lượng :T, f, , bước sóng mà máy thu sóng thu được.a. Các công thức:

-Chu kì, tần số, tần số góc của mạch dao động: ; = = LC

1.

- Bước sóng điện từ: trong chân không: = = cT = c2 Hay: = 6 = 6 (m)

-Trong môi trường: = f

v =

nf

c. (c = 3.108 m/s)

-Máy phát hoặc máy thu sóng điện từ sử dụng mạch dao động LC thì tần số sóng điện từ phát hoặc thu được bằng tần số riêng của mạch.Mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến thu được sóng điện từ có bước sóng:

= f

c= 2c LC .

-Nếu mạch chọn sóng có cả L và C biến đổi thì bước sóng mà máy thu vô tuyến thu được sẽ thay đổi trong giới hạn từ:

min = 2c minminCL đến max = 2c maxmaxCL .

- Nếu 2 cuộn dây ghép nối tiếp:

-Nếu 2 cuộn dây ghép song song:

Trang 3

1 2 3 4

5

1.Anten thu 2.Mạch khuếch đại dao động điện từ cao tần.3.Mạch tách sóng. 4.Mạch khuếch đại dao động điện từ âm tần .5.Loa

-Nếu 2 tụ ghép nối tiếp:

-Nếu 2 tụ ghép song song:

-Bộ tụ xoay:

Tụ xoay:

b. Bài tập trắc nghiệm:Câu 1: Mạch dao động điện từ gồm tụ C = 16nF và cuộn cảm L = 25mH. Tần số góc dao động là:A. = 200Hz. B. = 200rad/s. C. = 5.10-5Hz. D. = 5.104rad/s.

Giải: Chọn D.Hướng dẫn: Từ Công thức LC

1 , với C = 16nF = 16.10-9F và L = 25mH = 25.10-3H. Suy ra .

Câu 2: Mạch dao động LC gồm cuộn cảm có độ tự cảm L = 2mH và tụ điện có điện dung C = 2pF, (lấy 2 = 10). Tần số dao động của mạch làA. f = 2,5Hz. B. f = 2,5MHz. C. f = 1Hz. D. f = 1MHz.

Giải: Chọn B. Áp dụng công thức tính tần số dao động của mạch LC2

1f

, thay L = 2.10-3H, C = 2.10-12F

và 2 = 10, ta được f = 2,5.106H = 2,5MHz.Câu 3: Một mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung C và một cuộn cảm có độ tự cảm L . Mạch dao động có tần số riêng 100kHz và tụ điện có c= 5.nF. Độ tự cảm L của mạch là : A. 5.10-5H. B. 5.10-4H. C. 5.10-3H. D. 2.10-4H.

Giải: Chọn B.Hướng dẫn: hoặc dùng lệnh SOLVE của máy tính Fx 570ES, với ẩn số

L là biến X : Dùng biểu thức Nhập các số liệu vào máy tính : .

Sau đó nhấn SHIFT CALC ( Lệnh SOLVE) và nhấn dấu = hiển thị kết quả của L: X = 5.066059.10-4 (H) Chú ý: Nhập biến X là phím: ALPHA ) : màn hình xuất hiện X Nhập dấu = là phím : ALPHA CALC :màn hình xuất hiện = Chức năng SOLVE: SHIFT CALC và sau đó nhấn phím = hiển thị kết quả X = .....Câu 4: Một mạch dao động LC có tụ C=10 – 4/ F, Để tần số của mạch là 500Hz thì cuộn cảm phải có độ tự cảm là: A. L = 102/ H B. L = 10 – 2/ H C. L = 10 – 4/ H D. L = 10 4/ HCâu 5: Một mạch dao động LC với cuộn cảm L = 1/ mH, để mạch có tần số dao động là 5kHz thì tụ điện phải có điện dung là: A. C = 10 – 5/ F B. C = 10 – 5/ F. C = 10 – 5/2 F D. C = 10 5/ FCâu 6: Trong mạch dao động LC, khi hoạt động thì điện tích cực đại của tụ là Q0=1 µC và cường độ dòng điện cực đại ở cuộn dây là I0=10A. Tần số dao động của mạch là: A. 1,6 MHz B. 16 MHz C . 1,6 kHz D. 16 kHzCâu 7: Mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến điện gồm tụ C = 880pF và cuộn L = 20H. Bước sóng điện từ mà mạch thu được làA. = 100m. B. = 150m. C. = 250m. D. = 500m.Chọn C.Hướng dẫn: Bước sóng điện từ mà mạch chọn sóng thu được là LC.10.3.2 8 = 250m.Câu 8: Mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến điện gồm tụ C = 1nF và cuộn L = 100 (lấy Bước sóng mà mạch thu được.

Trang 4

m200010.1510.3

fc

4

8

A. m. B. m. C. km. D. mCâu 9: Sóng điện từ trong chân không có tần số f = 150kHz, bước sóng của sóng điện từ:A. =2000m. B. =2000km. C. =1000m. D. =1000km.Chọn A.Hướng dẫn: Áp dụng công thức tính bước sóng :

Câu 10: Mạch dao động của máy thu vô tuyến có cuộn L=25H. Để thu được sóng vô tuyến có bước sóng 100m thì điện dung C có giá trị

A. 112,6pF. B. 1,126nF. C. 1,126.10-10F D. 1,126pF.

Chọn A.Hướng dẫn: . Suy ra:

Câu 11: Sóng FM của đài Hà Nội có bước sóng = 10

3m. Tìm tần số f.

A . 90 MHz ; B. 100 MHz ; C. 80 MHz ; D. 60 MHz .

Chọn A.Hướng dẫn: .Suy ra

c. Bài tập tự luận:Câu 12: Một mạch dao động điện từ LC gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 2 mH và tụ điện có điện dung C = 0,2 F. Biết dây dẫn có điện trở thuần không đáng kể và trong mạch có dao động điện từ riêng. Xác định chu kì, tần số riêng của mạch.

Giải: Ta có: T = 2 LC = 4.10-5 = 12,57.10-5 s; f = T

1 = 8.103 Hz.

Câu 13: Mạch dao động của một máy thu thanh với cuộn dây có độ tự cảm L = 5.10 -6 H, tụ điện có điện dung 2.10-8 F; điện trở thuần R = 0. Hãy cho biết máy đó thu được sóng điện từ có bước sóng bằng bao nhiêu? Giải: Ta có: = 2c LC = 600 m.Câu 14: Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến điện gồm một cuộn dây có độ tự cảm L = 4 H và một tụ điện C = 40 nF.

a) Tính bước sóng điện từ mà mạch thu được.b) Để mạch bắt được sóng có bước sóng trong khoảng từ 60 m đến 600 m thì cần phải thay tụ điện C bằng

tụ xoay CV có điện dung biến thiên trong khoảng nào? Lấy 2 = 10; c = 3.108 m/s.Giải: a) Ta có: = 2c LC = 754 m.

b) Ta có: C1 = Lc22

21

4

= 0,25.10-9 F; C2 = Lc22

22

4

= 25.10-9 F;

vậy phải sử dụng tụ xoay CV có điện dung biến thiên từ 0,25 pF đến 25 pF.Câu 15: Cho một mạch dao động điện từ LC đang dao động tự do, độ tự cảm L = 1 mH. Người ta đo được điện áp cực đại giữa hai bản tụ là 10 V, cường độ dòng điện cực đại trong mạch là 1 mA. Tìm bước sóng điện từ mà mạch này cộng hưởng.

Giải: . Ta có: 2

1CU 2

0 =2

1LI 2

0 C = 20

20

U

LI; = 2c LC = 2c

0

0

U

LI= 60 = 188,5m.

Câu 16: Mạch chọn sóng của một máy thu thanh gồm một cuộn dây có độ tự cảm L = 2.10 -6 H, tụ điện có điện dung C thay đổi được, điện trở thuần R = 0. Để máy thu thanh thu được các sóng điện từ có bước sóng từ 57 m (coi bằng 18 m) đến 753 m (coi bằng 240 m) thì tụ điện phải có điện dung thay đổi trong khoảng nào? Cho c = 3.108 m/s.

Giải: Ta có: C1 = Lc22

21

4

= 4,5.10-10 F; C2 = Lc22

22

4

= 800.10-10 F.

Vậy C biến thiên từ 4,5.10-10 F đến 800.10-10 F.

d. Bài tập trắc nghiệm:

Trang 5

Câu 17: Tụ điện có điện dung C, được tính điện đến điện tích cực đại Qmax rồi nối hai bản tụ với cuộn dây có độ tự cảm L thì dòng điện cực đại trong mạch là:

A. B. C. D.

Câu 18: Một mạch dao động gồm có cuộn dây L thuần cảm kháng và tụ điện C thuần dung kháng. Nếu gọi Imax là dòng điện cực đại trong mạch, hiệu điện thế cực đại Umax giữa hai đầu tụ điện liên hệ với Imax như thế nào? Hãy chọn kết quả đúng trong các kết quả sau:

A. UCmax = Imax B. UCmax = Imax C. UCmax = Imax D. Một giá trị khác.

Câu 19: Trong mạch dao động điện từ, nếu điện tích cực đại trên tụ điện là Q0 và cường độ dòng điện cực đại trong mạch là I0 thì chu kỳ dao động điện từ trong mạch là:

A. B. C. D.

Câu 20: Một mạch dao động gồm có cuộn dây L thuần điện cảm và tụ điện C. Nếu gọi I0 dòng điện cực đại trong mạch, hiệu điện thế cực đại U0C giữa hai đầu tụ điện liên hệ với I0 như thế nào?

A. B. C. D.

Câu 21: Gọi I0 là giá trị dòng điện cực đại, U0 là giá trị hiệu điện thế cực đại trên hai bản tụ trong một mạch dao động LC. Tìm công thức đúng liên hệ giữa I0 và U0.

A. B. C. D.

Câu 22: Công thức tính năng lượng điện từ của mạch dao động LC là

A. W = B. W = C. W = D. W =

Câu 23: Trong mạch dao động không có thành phần trở thuần thì quan hệ về độ lớn của năng luợng từ trường cực đại với năng lượng điện trường cực đại là

A. < B. = C. > D. W = =

Câu 24: Trong mạch dao động điện từ LC lí tưởng gồm cuộn cảm thuần độ tự cảm L và tụ điện có điện dung thay đổi được từ C1 đến C2. Mạch dao động này có chu kì dao động riêng thay đổi được.

A. từ đến B. từ đến

C. từ đến D. từ đến

Câu 25: Một mạch dao động điện từ LC lí tưởng đang thực hiện dao động điện từ tự do. Điện tích cực đại trên một bản tụ là 2.10-6C, cường độ dòng điện cực đại trong mạch là 0,1A. Chu kì dao động điện từ tự do trong mạch bằng

A. B. C. D.

Câu 26: Một mạch dao động LC gồm cuộn thuần cảm có độ tự cảm L = H và một tụ điện có điện dung C =

Chu kì dao động của mạch là

A. 2s B. 0,2s C. 0,02s D. 0,002s

Câu 27: Một mạch dao động LC gồm cuộn thuần cảm có độ tự cảm L = H và một tụ điện có điện dung C =

Chu kì dao động của mạch là:

A. 1ms. B. 2ms. C. 3ms. D. 4ms.

Trang 6

Câu 28: Một mạch dao động điện từ LC gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 2 mH và tụ điện có điện dung C = 0,2 Biết dây dẫn có điện trở thuần không đáng kể và trong mạch có dao động điện từ riêng. Lấy

= 3,14. Chu kì dao động điện từ riêng trong mạch là

A. 6,28.10-4s. B. 12,56.10-4s. C. 6,28.10-5s. D. 12,56.10-5s.

Câu 29: Một mạch dao động LC có điện tích cực đại trên một bản tụ là Q 0 = 4.10-8C, cường độ dòng điện cực đại trong mạch là I0 = 0,314A. Lấy Chu kì dao động điện từ trong mạch là

A. 8.10-5s. B. 8.10-6s. C. 8.10-7s. D. 8.10-8s.

Câu 30: Một mạch dao động điện từ LC lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm 5 H và tụ điện có điện dung 5 F. Trong mạch có dao động điện từ tự do. Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp mà điện tích trên một bản tụ điện có độ lớn cực đại là

A. 5.10-6s. B. 2,5.10-6s. C.10.10-6s. D. 10-6s.Câu 31: Mạch dao động gồm một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L và hai tụ điện có điện dung C1 và C2. Khi mắc cuộn dây với từng tụ C1, C2 thì chu kì dao động tương ứng của mạch là T1 = 0,3 ms và T2 = 0,4 ms. Chu kì dao động của mạch khi mắc đồng thời cuộn dây với C1 song song với C2 là: A. 0,5 ms B. 0,7 ms C. 1 ms D. 0,24 ms Câu 32: Một mạch dao động lí tưởng gồm cuộn cảm có độ tự cảm 4 H và một tụ điện có điện dung biến đổi từ 10 pF đến 640 pF. Lấy 2 = 10. Chu kỳ dao động riêng của mạch này có giá trị

A. từ 2.10-8s đến 3,6.10-7s B. từ 4.10-8s đến 2,4.10-7sC. từ 4.10-8s đến 3,2.10-7s C. từ 2.10-8s đến 3.10-7s

Câu 33: Một mạch dao động gồm một cuộn cảm L = mH và tụ C = . Tìm tần số riêng của dao động

trong mạch.A. 20 kHz B. 10 kHz C. 7,5 kHz D. 12,5 kHz

Câu 34: Một mạch dao động LC gồm cuộn thuần cảm có độ tự cảm L = H và một tụ điện có điện dung C =

Tần số dao động của mạch là

A. 250 Hz. B. 500 Hz. C. 2,5 kHz. D. 5 kHz.

Câu 35: Khi L = 15 mH và C = 300 pF. Tần số dao động của mạch nhận giá trị nào trong các giá trị sau?A. f = 65,07 KHz B. f = 87,07 KHz C. f = 75,07 KHz D. Một giá trị khác.

Câu 36: Mạch dao động LC gồm cuộn cảm L = 2mH và tụ điện có điện dung C = 2pF. Lấy 2 = 10. Tần số dao động của mạch là :

A. f = 2,5 Hz B. f = 2,5 MHz C. f = 1 Hz D. f = 1 MHzCâu 37: Mạch dao động LC có điện tích trong mạch biến thiên điều hòa theo phương trình q = 4cos(2.10-4t) C. Tần số dao động của mạch là : A. f = 10 Hz B. f = 10 kHz C. f = 2 Hz D. f = 2 kHzCâu 38: Mạch dao động (L, C1) có tần số riêng f1 = 7,5 MHz và mạch dao động (L, C2) có tần số riêng f2 = 10 MHz. Tìm tần số riêng của mạch mắc L với C1 ghép nối với C2

A. 8,5 MHz B. 9,5 MHz C. 12,5 MHz D. 20 MHzCâu 39: Mạch dao động lý tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L không đổi và có tụ điện có điện dung C thay đổi được. Khi thì tần số dao động riêng của mạch bằng 30 kHz và khi thì tần số dao

động riêng của mạch bằng 40 kHz. Nếu thì tần số dao động riêng của mạch bằng

A. 50 kHz B. 24 kHz C. 70 kHz D. 10 kHzCâu 40: Tụ điện của mạch điện từ gồm tụ điện C = 16 nF và cuộn cảm L = 25 mH. Tần số góc dao động của mạch

A. = 200 Hz B. = 200 rad/s C. = 5.10-5 Hz D. = 5.10-4 rad/sCâu 41: Một mạch dao động điện từ lí tưởng đang có dao động điện từ tự do. Tại thời điểm t = 0, điện tích trên một bản tụ điện cực đại. Sau khoảng thời gian ngắn nhất t thì điện tích trên bản tụ này bằng một nửa giá trị cực đại. Chu kỳ dao động riêng của mạch dao động này là

A. 4t B. 6t C. 3t D. 12t

Trang 7

Câu 42: Một tụ điện có điện dung được tích điện đến một hiệu điện thế xác định. Sau đó nối hai bản tụ này vào một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm 1H. Bỏ qua điện trở của các dây nối, lấy Sau khoảng thời gian ngắn nhất là bao nhiêu (kể khi nối) điện tích trên tụ có giá trị bằng một nữa giá trị ban đầu?

A. B. C. D.

DẠNG 2 : Viết biểu thức điện tích q , địên áp u, dòng điện i a. Kiến thức cần nhớ:

* Điện tích tức thời q = q0cos(t + q) Với :LC

1 :là tần số góc riêng

Khi t = 0 : Nếu q đang tăng (tụ điện đang tích điện) thì q < 0; Nếu q đang giảm (tụ điện đang phóng điện) thì q > 0.

* Hiệu điện thế (điện áp) tức thời Ta thấy u = q.

Khi t = 0 nếu u đang tăng thì u < 0; nếu u đang giảm thì u > 0.

* Dòng điện tức thời i = q’ = -q0sin(t + ) = I0cos(t + + ) . Với : I0 =q0

Khi t = 0 nếu i đang tăng thì i < 0; nếu i đang giảm thì i > 0.

* Các hệ thức liên hệ : ;

+ Khi tụ phóng điện thì q và u giảm và ngược lại + Quy ước: q > 0 ứng với bản tụ ta xét tích điện dương thì i > 0 ứng với dòng điện đến bản tụ ta xét. * Liên hệ giữa giá trị biên độ và hiệu dụng: U0 = U 2 ; I0 = I 2 A

b. Bài tập tự luận:Bài 1: Một mạch dao động gồm tụ điện có điện dung C = 25 nF và cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 4m H. Giả sử ở thời điểm ban đầu cường độ dòng điện đạt giá trị cực đại và bằng 40 mA. Tìm biểu thức cường độ dòng điện, biểu thức điện tích trên các bản tụ điện và biểu thức điện áp giữa hai bản tụ.

Giải: Ta có: = LC

1= 105 rad/s; i = I0cos(t + ); khi t = 0 thì i = I0 cos = 1 = 0.

Vậy i = 4.10-2cos105t (A). q0 =

0I= 4.10-7 C; q = 4.10-7cos(105t -

2

)(C). u =

C

q= 16.cos(105t -

2

)(V).

Bài 2:. Cho mạch dao động lí tưởng với C = 1 nF, L = 1 mH, điện áp hiệu dụng của tụ điện là UC = 4 V. Lúc t = 0, uC = 2 2 V và tụ điện đang được nạp điện. Viết biểu thức điện áp trên tụ điện và cường độ dòng điện chạy trong mạch dao động.

Giải: Ta có: = LC

1= 106 rad/s; U0 = U 2 = 4 2 V; cos =

0U

u=

2

1= cos(±

3

); vì tụ đang nạp điện nên

= -3

rad. Vậy: u = 4 2 cos(106t -

3

)(V).

I0 = L

CU0 = 4 2 .10-3 A; i = I0cos(106t -

3

+ ) = 4 2 .10-3 cos(106t +

6

)(A).

Bài 3: Mạch dao động kín, lí tưởng có L = 1 mH, C = 10 F. Khi dao động cường độ dòng điện hiệu dụng I = 1 mA. Chọn gốc thời gian lúc năng lượng điện trường bằng 3 lần năng lượng từ trường và tụ điện đang phóng điện. Viết biểu thức điện tích trên tụ điện, điện áp giữa hai bản tụ và cường độ dòng điện trên mạch dao động.

Giải: . Ta có: = LC

1= 104 rad/s; I0 = I 2 = 2 .10-3 A; q0 =

0I

= 2 .10-7 C.

Khi t = 0 thì WC = 3Wt W = 3

4WC q =

2

3q0 cos

0q

q= cos(±

6

).Vì tụ đang phóng điện nên =

6

.

Trang 8

Vậy: q = 2 .10-7cos(104t + 6

)(C); u =

C

q= 2 .10-2cos(104t +

6

)(V); i = 2 .10-3cos(104t +

2

3)(A).

Bài 4 : Cường độ dòng điện tức thời trong một mạch dao động LC lí tưởng là i = 0,08cos(2000t)A. Cuộn dây có độ tự cảm là L = 50mH. Hãy tính điện dung của tụ điện. Xác định hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện tại thời điểm cường độ dòng điện tức thời trong mạch bằng giá trị cường độ dòng điện hiệu dụng.

Giải: Điện dung của tụ điện

Từ công thức tính tần số goc: , suy ra: hay C = 5F.

Hiệu điện thế tức thời:

Từ công thức năng lượng điện từ: , với , suy ra

c. Bài tập trắc nghiệm:

Câu 1: Một mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung C, cuộn cảm L. Điện trở thuần của mạch . Dòng điện qua mạch điện tích của tụ điện là

A. Q0 = 10-9C. B. Q0 = 4.10-9C. C. Q0 = 2.10-9C. D. Q0 = 8.10-9C.

Câu 2: Phương trình dao động của điện tích trong mạch dao động LC là . Biểu thức của dòng điện trong mạch là:

A. B.

C. D.

Câu 3: Biểu thức của cường độ dòng điện trong mạch dao động LC là . Biểu thức của điện tích trong mạch là:

A. B.

C. D.

Câu 4: Phương trình dao động của điện tích trong mạch dao động LC là . Biểu thức của hiệu điện thế trong mạch là:

A. B.

C. D.

Câu 5: Mạch dao động gồm tụ điện có điện dung và cuộn dây thuần cảm có hệ số tử cảm . Tụ điện được tích điện đến hiệu điện thế 12V. Sau đó cho tụ phóng điện trong mạch. Lấy

và góc thời gian là lúc tụ bắt đầu phóng điện. Biểu thức của dòng điện trong cuộn cảm là :

A. B.

C. D.

Câu 6: Mạch dao động LC gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm và tụ điện có điện dung Tụ được tích điện đến hiệu điện thế 10V, sau đó người ta để cho tụ phóng điện trong mạch. Nếu chọn gốc thời gian là lúc tụ bắt đầu phóng điện thì biểu thức của điện tích trên bản tụ điện là:

A. B.

C. D.

Trang 9

Dùng dữ kiện sau trả lời cho câu 7, 8 và 9 Một mạch điện LC có điện dung và cuộn cảm . Biết ở thời điểm ban đầu của dao động, cường độ dòng điện có giá trị cực đại và bằng 40 mA.Câu 7: Biểu thức dòng điện trong mạch: A. B.

C. D.

Câu 8: Biểu thức của điện tích trên bản cực của tụ điện:

A. B.

C. D. Câu 9: Biểu thức của hiệu điện thế giữa hai bản cực của tụ điện:

A. B.

C. D.

DẠNG 3: Bài toán về năng lượng điện từ trong mạch dao động LC.a. Các công thức:

Năng lượng điện trường: WC = 2

1Cu2 =

2

1

C

q2

. Năng lượng từ trường: WL =2

1Li2 .

Năng lượng điện từ: W = WC + WL=2

1

C

q 20 =

2

1CU 2

0 =

2

1LI 2

0

Năng lượng điện trường và năng lượng từ trường biến thiên tuần hoàn với tần số góc :

’ = 2 = LC

2, với chu kì T’ =

2

T = LC .

Nếu mạch có điện trở thuần R 0 thì dao động sẽ tắt dần. Để duy trì dao động cần cung cấp cho mạch một

năng lượng có công suất: P = I2R = L

RCURUC

22

20

20

22

.

Liên hệ giữa q0, U0, I0: q0 = CU0 = = I0 LC .

b.Quan hệ giữa Năng lượng điện trường và Năng lượng điện trường dao động trong mạch LC -Tính dòng điện qua tụ (cuộn dây hay mạch dao động) tại thời điểm . Thì ta biến đổi như sau:

-Tính điện dung hay điện tích qua tụ tại thời điểm . Thì ta biến đổi như sau:

c. Bài tập tự luận:Bài 1. Cho một mạch dao động điện từ gồm một tụ điện có điện dung C = 5 F và một cuộn thuần cảm có độ tự cảm L = 50 mH. Biết điện áp cực đại trên tụ là 6 V. Tìm năng lượng điện trường và năng lượng từ trường trong mạch khi điện áp trên tụ điện là 4 V và cường độ dòng điện i khi đó.

Trang 10

Giải :Ta có: W = 2

1CU

20 = 9.10-5 J; WC =

2

1Cu2 = 4.10-5 J; Wt = W – WC = 5.10-5 J; i = ±

L

W t2= ± 0,045A.

Bài 2. Trong một mạch LC, L = 25 mH và C = 1,6 F ở thời điểm t = 0, cường độ dòng điện trong mạch bằng 6,93 mA, điện tích ở trên tụ điện bằng 0,8 C. Tính năng lượng của mạch dao động.

Giải Bài 2. Ta có: W = 2

1

C

q2

+ 2

1Li2 = 0,8.10-6J.

Bài 3. Một mạch dao động điện từ gồm một tụ điện có điện dung 0,125 F và một cuộn cảm có độ tự cảm 50 H. Điện trở thuần của mạch không đáng kể. Điện áp cực đại giữa hai bản tụ điện là 3 V. Tính cường độ dòng điện cực đại, cường độ dòng điện, năng lượng điện trường, năng lượng từ trường trong mạch lúc điện áp giữa hai bản tụ là 2 V.

Giải Bài 3. Ta có: I0 = L

CU0 = 0,15 A; W =

2

1CU 2

0 = 0,5625.10-6 J; WC = 2

1Cu2 = 0,25.10-6 J;

Wt = W – WC = 0,3125.10-6 J; i = ± L

W t2 = ± 0,11 A.

Bài 4. Một mạch dao động gồm cuộn cảm có độ tự cảm 27 H, và tụ điện có điện dung 3000 pF; điện trở thuần của cuộn dây và dây nối là 1 Ω; điện áp cực đại giữa hai bản tụ điện là 5 V. Tính công suất cần cung cấp để duy trì dao động của mạch trong một thời gian dài.

Giải Bài 4. Ta có: I0 = q0 = CU0 = U0L

C= 57,7.10-3 A ; P =

2

20 RI

= 1,39.10-6 W.

Bài 5. Một mạch dao động điện từ LC lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm 5 H và tụ điện có điện dung 5 F. Trong mạch có dao động điện từ tự do. Tính khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp mà điện tích trên một bản tụ điện có độ lớn cực đại và khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp mà năng lượng điện trường bằng năng lượng từ trường.Giải Bài 5. Chu kỳ dao động: T = 2 LC = 10.10-6 = 31,4.10-6 s.

Trong một chu kì có 2 lần điện tích trên bản tụ đạt giá trị cực đại nên khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp

mà điện tích trên bản tụ đạt cực đại là t =2

T= 5.10-6 = 15,7.10-6s.

Trong một chu kì có 4 lần năng lượng điện trường bằng năng lượng từ trường nên khoảng thời gian giữa

hai lần liên tiếp mà năng lượng điện trường bằng năng lượng từ trường là t’ = 4

T = 2,5.10-6 = 7,85.10-6 s.

Bài 6. Cường độ dòng điện tức thời trong một mạch dao động LC lí tưởng là i = 0,08cos2000t (A). Cuộn dây có độ tự cảm L = 50 mH. Hãy tính điện dung của tụ điện. Xác định điện áp giữa hai bản tụ điện tại thời điểm cường độ dòng điện tức thời trong mạch bằng giá trị cường độ dòng điện hiệu dụng.

Giải Bài 6. Ta có: C = L2

1

= 5.10-6 F; W =

2

1LI 2

0 = 1,6.10-4 J; Wt = 2

1LI2 =

2

1L

2

20I

= 0,8.10-4 J;

WC = W – Wt = 0,8.10-4 J; u =C

WC2 = 4 2 V.

Bài 7. Một mạch dao động LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do. Biết điện tích cực đại của một bản tụ điện có độ lớn là 10-8 C và cường độ dòng điện cực đại qua cuộn cảm thuần là 62,8 mA. Tính tần số dao động điện từ tự do của mạch.

Giải Bài 7. Ta có: I0 = q0 = 0

0

q

I= 6,28.106 rad/s f =

2

= 106 Hz.

Bài 8. Khung dao động điện từ gồm một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 0,1 H và tụ điện có điện dung C = 10 F. Dao động điện từ trong khung là dao động điều hoà với cường độ dòng điện cực đại I 0 = 0,05 A. Tính điện áp giữa hai bản tụ ở thời điểm i = 0,03 A và cường độ dòng điện trong mạch lúc điện tích trên tụ có giá trị q = 30 C.

Giải Bài 8. Ta có: W =2

1LI 2

0 = 1,25.10-4 J; Wt =2

1Li2= 0,45.10-4J; WC = W - Wt = 0,8.10-4J; u =

C

WC2= 4V.

WC = 2

1

C

q2

= 0,45.10-4J; Wt = W - Wt = 0,8.10-4J; i = L

W t2= 0,04 A.

Trang 11

Bài 9. Mạch dao động lí tưởng gồm cuộn dây có độ tự cảm L = 0,2H và tụ điện có điện dung C = 20μF. Người ta tích điện cho tụ điện đến hiệu điện thế cực đại U0 = 4V. Chọn thời điểm ban đầu (t = 0) là lúc tụ điện bắt đầu phóng điện. Viết biểu thức tức thời của điện tích q trên bản tụ điện mà ở thời điểm ban đầu nó tích điện dương. Tính năng lượng điện trường tại thời điểm t=T/8, T là chu kì dao động.

* Hướng dẫn giải: Điện tích tức thời

Trong đó: ;

Khi t = 0: Vậy biểu thức tức thời của điện tích q cần tìm: q = 8.10-5cos500t (C)

Năng lượng điện trường

Vào thời điểm , điện tích của tụ điện bằng , thay vào ta tính được năng lượng

điện trường

Bài 10. Mạch dao động LC lí tưởng thực hiện dao động điện từ. Hãy xác định khoảng thời gian, giữa hai lần liên tiếp, năng lượng điện trường trên tụ điện bằng năng lượng từ trường trong cuộn dây.

* Hướng dẫn giải: Khi năng lượng điện trường trên tụ bằng năng

lượng từ trường trong cuộn dây, ta có: hay

Với hai vị trí giá trị của q: trên trục Oq, tương ứng với 4 vị trí trên đường tròn, các vị trí này cách đều nhau bởi các cung /2. Có nghĩa là, sau hai lần liên tiếp WC = WL, pha dao động đã biến thiên được

một lượng là: (Pha dao động biến thiên được 2π sau thời gian một chu kì T) Tóm lại, cứ sau thời gian T/4 năng lượng điện lại bằng năng lượng từ. Nhận xét: Ngoài cách trên ta cũng có thể giải phương trình lượng giác để tìm t.

Bài 11. Biểu thức điện tích của tụ trong một mạch dao động có dạng q = Q0sin(2π.106t)(C). Xác định thời điểm năng lượng từ bằng năng lượng điện đầu tiên.

* Hướng dẫn giải: Phương trình điện tích

và coi q như li độ của một vật dao động điều hòa. Ban đầu, pha dao động bằng -/2 , vật qua vị trí cân bằng theo chiều dương. WC =

WL lần đầu tiên khi , vectơ quay chỉ vị trí cung ,

Trang 12

tức là nó đã quét được một góc tương ứng với thời gian . Vậy thời điểm cần xác định là t = =

Bài 12.(Đề thi Đại học 2003): Trong mạch dao động (h.vẽ) bộ tụ điện gồm 2 tụ C1 giống nhau được cấp năng lượng W0 = 10-6J từ nguồn điện một chiều có suất điện động E = 4V. Chuyển K từ (1) sang (2). Cứ sau những khoảng thời gian như nhau: T1= 10-6s thì năng lượng điện trường trong tụ điện và năng lượng từ trường trong cuộn cảm bằng nhau. a. Xác định cường độ dòng điện cực đại trong cuộn dây. b. Đóng K1 vào lúc cường độ dòng điện cuộn dây đạt cực đại. Tính lại hiệu điện thế cực đại trên cuộn dây.

* Hướng dẫn giải:

Theo bài 11 trên ta có thời gian để năng lượng điện trường và năng lượng từ trường bằng nhau là

; Do C1 nối tiếp C2 và C1 = C2 nên C1 = C2 = 2C = 0,25.10-6F

a. Từ công thức năng lượng: b. Khi đóng k1, năng lượng trên các tụ điện bằng không, tụ C1 bị loại khỏi hệ dao động nhưng năng lượng không bị C1 mang theo, tức là năng lượng điện từ không đổi và bằng W0.

d. Bài tập trắc nghiệm:Câu 1: Trong mạch điện dao động điện từ LC, dòng điện tức thời tại thời điểm được tính theo biểu thức:

A. B. C. D.

Câu 2: Trong mạch điện dao động điện từ LC, điện tích trên tụ tại thời điểm được tính theo biểu

thức:

A. B. C. D.

Câu 3: Trong mạch điện dao động điện từ LC, hiệu điện thế trên tụ tại thời điểm được tính theo

biểu thức:

A. B. C. D.

Câu 4: Nếu điện tích trong tụ của mạch LC biến thiên theo công thức: . Tìm biểu thức sai trong các biểu thức năng lượng trong mạch LC sau đây:

A. Năng lượng điện: Wđ = B. Năng lượng từ: Wt =

C. Năng lượng dao động: W = D. Năng lượng dao động: W = Wđ + Wt = = const

Trang 13

Câu 5: Trong mạch điện dao động điện từ LC, khi điện tích giữa hai bản tụ có biểu thức: q = - Q0cosωt thì năng lượng tức thời của cuộn cảm và của tụ điện lần lượt là:

A. Wt = Lω2 sin2 ωt và Wđ = cos2 ωt B. Wt = Lω2 sin2 ωt và Wđ

= cos2 ωt

C. Wt = sin2 ωt và Wđ = cos2 ωt D. Wt = cos2 ωt và Wđ

= Lω2 sin2 ωt

Câu 6: Một mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung 3500 pF, một cuộn cảm có độ tự cảm và một điện trở thuần . Phải cung cấp cho mạch một công suất bằng bao nhiêu để duy trì dao động của nó, khi hiệu điện thế cực đại trên tụ điện là 15V? Hãy chọn kết quả đúng trong các kết quả sau:

A. P = W B. P = W C. P = W D. Một giá trị khác.Câu 7: Một mạch dao động điện từ có điện dung của tụ là C = . Trong quá trình dao động, hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ là 12V. Khi hiệu điện thế giữa hai bản tụ là 9V thì năng lượng từ trường của mạch là:

A. B. C. D. Câu 8: Hiệu điện thế cực đại giữa 2 bản tụ điện của 1 mạch dao động là U0 = 12 V. Điện dung của tụ điện là C = 4 μF. Năng lượng từ của mạch dao động khi hiệu điện thế giữa 2 bản tụ điện là U = 9V là A. 1,26.10 - 4 J B. 2,88.10 - 4 J C. 1,62.10 - 4 J D. 0,18.10 - 4 J

Câu 9: Một mạch dao động LC có cuộn thuần cảm có độ tự cảm L = 5H và tụ điện có điện dung Hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ là 10V. Năng lượng dao động của mạch là

A. 2,5.10-4J. B. 2,5mJ. C. 2,5J. D. 25J.

Câu 10: Một mạch dao động LC có cuộn thuần cảm có độ tự cảm L = 0,4H và tụ điện có điện dung Cường độ dòng điện qua mạch có biểu thức: Năng lượng dao động của mạch

là

A. 1,6mJ. B. 3,2mJ. C. 1,6J. D. 3,2J.

Câu 11: Một mạch dao động LC có điện trở thuần không đáng kể, tụ điện có điện dung 5 Dao động điện từ riêng (tự do) của mạch LC với hiệu điện thế cực đại ở hai đầu tụ điện bằng 6V. Khi hiệu điện thế ở hai đầu tụ điện là 4V thì năng lượng từ trường trong mạch bằng

A. 4.10-5J. B. 5.10-5J. C. 9.10-5J. D. 10-5J.

Câu 12: Mạch dao động LC, với cuộn dây có L = 5 Cường độ dòng điện cực đại trong mạch là 2A. Khi cường độ dòng điện tức thời trong mạch là 1A thì năng lượng điện trường trong mạch là

A. 7,5.10-6J. B. 75.10-4J. C. 5,7.10-4J. D. 2,5.10-5J.

Câu 13: Mạch dao động LC có điện tích cực đại trên tụ là 9 nC. Điện tích của tụ điện vào thời điểm năng

lượng điện trường bằng năng lượng từ trường bằng:

A. 3 nC B. 4,5 nC C. 2,5 nC D. 5 nCCâu 14: Mạch dao động LC có hiệu điện thế cực đại trên tụ là V. Hiệu điện thế của tụ điện vào thời điểm

năng lượng điện trường bằng năng lượng từ trường bằng:

A. V B. V C. V D. VCâu 15: Mạch dao động LC có dòng điện cực đại qua mạch là 12 mA. dòng điện trên mạch vào thời điểm năng lượng từ trường bằng 3 năng lượng điện trường bằng: A. 4 mA B. 5,5 mA C. 2 mA D. 6 mACâu 16: Mạch chọn sóng máy thu thanh có L = 2 μH; C = 0,2 nF. Điện trở thuần R = 0. Hiệu điện thế cực đại 2 bản tụ là 120 mV. Tổng năng lượng điện từ của mạch là A. 144.10-14 J B. 24.10-12 J C. 288.10-4 J D. Tất cả đều sai

DẠNG 4: Sóng điện từ - Liên lạc bằng thông tin vô tuyến – Mạch chọn sóng với bộ tụ điện có các tụ điện ghép.

Trang 14

1. Kiến thức liên quan: Sóng điện từ là quá trình lan truyền trong không gian của điện từ trường biến thiên theo thời gian.Sóng điện từ là sóng ngang, lan truyền trong chân không với vận tốc bằng vận tốc ánh sáng (c = 3.108 m/s). Các loại sóng vô tuyến:

Tên sóng Bước sóng Tần số fSóng dài Trên 3000 m Dưới 0,1 MHzSóng trung 3000 m 200 m 0,1 MHz 1,5 MHzSóng ngắn 200 m 10 m 1,5 MHz 30 MHzSóng cực ngắn 10 m 0,01 m 30 MHz 30000 MHz

Trong thông tin liên lạc bằng vô tuyến để phát sóng điện từ đi xa người ta phải “trộn” sóng âm tần hoặc thị tần với sóng mang cao tần (gọi là biến điệu). Có thể biến điệu biên độ, tần số hoặc pha của dao động cao tần: làm cho biên độ, tần số hoặc pha của dao động cao tần biến thiên theo tần số của dao động âm tần hoặc thị tần.-Bước sóng điện từ: trong chân không: = = cT = c2 (c = 3.108 m/s)

trong môi trường: = f

v =

nf

c. (c 3.108m/s).

-Nếu mạch chọn sóng có cả L và C biến đổi thì bước sóng mà máy thu vô tuyến thu được sẽ thay đổi trong giới hạn từ:

min = 2c minminCL đến max = 2c maxmaxCL .

-Bộ tụ mắc song song: C = C1 + C2 + …+ Cn. Xét 2 tụ mắc song song: :

+Chu kỳ: + Liên hệ giữa các chu kỳ:

+Tần số: ; + Liên hệ giữa các tần số:

+Tần số góc:

-Bộ tụ mắc nối tiếp : ...111

21

CCC

+ nC

1. Xét 2 tụ mắc nối tiếp :

+Chu kỳ: Hay ; + Liên hệ giữa các chu kỳ:

+Tần số: Hay + Liên hệ giữa các tần số:

+Tần số góc :

2. Phương phápa. Mỗi giá trị của L hặc C, cho ta một giá trị tần số, chu kì tương ứng, viết tất cả các biểu thức tần số hoặc chu kì đó rồi gán những giá trị đề bài cho tương ứng (nếu có).VD: -Khi độ tự cảm cuộn dây là L1, điện dung tụ điện là C1 thì chu kì dao động là T1

-Khi độ tự cảm cuộn dây là L2, điện dung tụ điện là C2 thì chu kì dao động là T2

...........-Ta có các biểu thức chu kì (hoặc tần số) và bước sóng tương ứng:

; ;

; ;

..........-Lập mối liên hệ toán học giữa các biểu thức đó. Thường là lập tỉ số; bình phương hai vế rồi cộng, trừ các biểu thức; phương pháp thế.....b. Từ công thức tính bước sóng ta thấy, bước sóng biến thiên theo L và C. L hay C càng lớn, bước sóng càng lớn. Nếu điều chỉnh mạch sao cho C và L biến thiên từ Cm, Lm đến CM, LM thì bước sóng cũng biến thiên tương ứng trong dải từ đến

Trang 15

3. Một số bài tập minh họaBài 1: Một mạch dao động gồm có một cuộn cảm có độ tự cảm L = 10 -3H và một tụ điện có điện dung điều chỉnh được trong khoảng từ 4pF đến 400pF (1pF = 10-12F).Mạch này có thể có những tần số riêng như thế nào?

Giải: Từ công thức suy ra Theo bài ra: ta được

, với tần số f luôn dương, ta suy ra:

Với cách suy luận như trên thì rất chặt chẽ nhưng sự biến đổi qua lại khá rắc rối, mất nhiều thời gian và hay nhầm lẫn.

Như đã nói ở phần phương pháp, tần số luôn nghịch biến theo C và L, nên fmax ứng với Cmin, Lmin và fmin ứng với Cmax và Lmax.

=>

tức là tần số biến đổi từ 2,52.105Hz đến 2,52.106HzBài 2: Một cuộn dây có điện trở không đáng kể mắc với một tụ điện có điện dung 0,5F thành một mạch dao động. Hệ số tự cảm của cuộn dây phải bằng bao nhiêu để tần số riêng của mạch dao động có giá trị sau đây:

a) 440Hz (âm).b) 90Mhz (sóng vô tuyến).

Giải: Từ công thức suy ra công thức tính độ tự cảm:

a) Để f = 440Hz;

b) Để f = 90MHz = 90.106Hz

Bài 3: Một mạch dao động gồm cuộn dây L và tụ điện C. Nếu dùng tụ C1 thì tần số dao động riêng của mạch là 60kHz, nếu dùng tụ C2 thì tần số dao động riêng là 80kHz. Hỏi tần số dao động riêng của mạch là bao nhiêu nếu:

a) Hai tụ C1 và C2 mắc song song.b) Hai tụ C1 và C2 mắc nối tiếp.

Giải: Bài toán đề cập đến mạch dao động với 3 bộ tụ khác nhau, ta lập 3 biểu thức tần số tương ứng:

+ Khi dùng C1:

+ Khi dùng C2:

a) Khi dùng hai tụ C1 và C2 mắc song song, điện dung của bộ tụ C = C1 + C2

Suy ra:

b) Khi dùng hai tụ C1 và C2 mắc nối tiếp, điện dung của bộ tụ đước xác định bởi

Suy ra:

Bài 4: Mạch dao động của một máy thu vô tuyến gồm cuộn cảm L = 1H và tụ điện biến đổi C, dùng để thu sóng vô tuyến có bước sóng từ 13m đến 75m. Hỏi điện dung C của tụ điện biến thiên trong khoảng nào?

Trang 16

Giải: Cách 1: Từ công thức tính bước sóng: suy ra

Do > 0 nên C đồng biến theo ,

= 47,6 pF

=1583 pF

Vậy điện dung biến thiên từ 47.10-12C đến 1583.10-12C.

Cách 2: Dùng lệnh SOLVE trong Máy Tính cầm tay 570ES: ( Chỉ dùng trong COMP: MODE 1 )

Chú ý: Phím ALPHA ) :gán biến X; phím:SHIFT CALC : SOLVE; phím ALPHA CALC là dấu = -Công thức : : Với =13m ; L = 10-6H ; C là biến X

-Bấm: 13 ALPHA CALC =2 SHIFT X10X X 3 X10X 8 X10X -6 X ALPHA ) X

Màn hình hiển thị:

-Tiếp tục bấm: SHIFT CALC SOLVE = ( chờ khoảng 6s )

Màn hình hiển thị: X là đại lượng C

Vậy :C = 47,6 10-12 ( F) = 47,6 ( pF) -Tương tự: Với =75m ; L = 10-6H ; C là biến X :Chú ý: Để xem hoặc sửa công thức vừa nhập ta chỉ nhấn phím DEL và không nhấn phím AC-Bấm: 75 ALPHA CALC =2 SHIFT X10X X 3 X10X 8 X10X -6 X ALPHA ) X

Màn hình hiển thị:

-Tiếp tục bấm: SHIFT CALC SOLVE = ( chờ khoảng 6s )

Màn hình hiển thị: X là đại lượng C

Vậy :C = 1,5831434. 10-9 (F)= 1583,1434. 10-12 (F)=1583 (pF)

Bài 5: Mạch dao động để chọn sóng của một máy thu thanh gồm một cuộn dây có độ tự cảm L = 11,3H và tụ điện có điện dung C = 1000pF.

a) Mạch điện nói trên có thể thu được sóng có bước sóng 0 bằng bao nhiêu?b) Để thu được dải sóng từ 20m đến 50m, người ta phải ghép thêm một tụ xoay CV với tụ C nói trên. Hỏi

phải ghép như thế nào và giá trị của CV thuộc khoảng nào?c) Để thu được sóng 25m, CV phải có giá trị bao nhiêu? Các bản tụ di động phải xoay một góc bằng bao

nhiêu kể từ vị trí điện dung cực đại để thu được bước sóng trên, biết các bản tụ di động có thể xoay từ 0 đến 1800?

Giải:a) Bước sóng mạch thu được: b) Nhận xét: Dải sóng cần thu có bước sóng nhỏ hơn bước sóng 0 nên điện dung của bộ tụ phải nhỏ hơn C. Do đó phải

ghép CV nối tiếp với C.Khi đó:

Với > 0, CV biến thiên nghịch biến theo .

Trang 17

X= 4.756466x 10-11

L--R = 0

X= 1.5831434 x10-9

L--R = 0

Vậy c) Để thu được sóng 1 = 25m,

Vì CV tỉ lệ với góc xoay nên ta có

4. Bài tập tự luận:Bài 1. Trong thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến, người ta sử dụng cách biến điệu biên độ, tức là làm cho biên độ của sóng điện từ cao tần (sóng mang) biến thiên theo thời gian với tần số bằng tần số của dao động âm tần. Cho tần số sóng mang là 800 kHz, tần số của dao động âm tần là 1000 Hz. Xác định số dao động toàn phần của dao động cao tần khi dao động âm tần thực hiên được một dao động toàn phần.Bài 2. Một mạch thu sóng điện từ gồm cuộn dây thuần cảm có hệ số tự cảm không đổi và tụ điện có điện dung biến đổi. Để thu được sóng có bước sóng 30m, người ta phải điều chỉnh điện dung của tụ là 300 pF. Để thu được sóng 90m thì phải điều chỉnh điện dung của tụ điện đến giá trị nào?Bài 3. Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến điện gồm tụ điện có điện dung C0 và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, thu được sóng điện từ có bước sóng 20 m. Để thu được sóng điện từ có bước sóng 60 m thì phải mắc với C0 một tụ điện có điện dung CX. Hỏi phải mắc CX thế nào với C0? Tính CX theo C0.Bài 4. Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến là một mạch dao động có một cuộn thuần cảm mà độ tự cảm có thể thay đổi trong khoảng từ 10 H đến 160 H và một tụ điện mà điện dung có thể thay đổi 40 pF đến 250 pF. Tính băng sóng vô tuyến (theo bước sóng) mà máy này bắt được.Bài 5. Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến là một mạch dao động có một cuộn thuần cảm có độ tự cảm 10 H và một tụ điện có điện dung biến thiên trong một giới hạn nhất định. Máy này thu được băng sóng vô tuyến có bước sóng nằm trong khoảng từ 10 m đến 50 m. Hỏi khi thay cuộn thuần cảm trên bằng cuộn thuần cảm khác có độ tự cảm 90 H thì máy này thu được băng sóng vô tuyến có bước sóng nằm trong khoảng nào?Bài 6. Một mạch dao động được cấu tạo từ một cuộn thuần cảm L và hai tụ điện C1 và C2. Khi dùng L với C1

thì mạch dao động bắt được sóng điện từ có bước sóng 1 = 75 m. Khi dùng L với C2 thì mạch dao động bắt được sóng điện từ có bước sóng 2 = 100 m. Tính bước sóng điện từ mà mạch dao động bắt được khi:

a) Dùng L với C1 và C2 mắc nối tiếp.b) Dùng L với C1 và C2 mắc song song.

Bài 7. Một mạch dao động LC lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm không đổi. Khi mắc cuộn cảm với tụ điện có điện dung C1 thì tần số dao động riêng của mạch là 7,5 MHz và khi mắc cuộn cảm với tụ điện có điện dung C2 thì tần số dao động riêng của mạch là 10 MHz. Tính tần số dao động riêng của mạch khi mắc cuộn cảm với:

a) Hai tụ C1 và C2 mắc nối tiếp.b) Hai tụ C1 và C2 mắc song song.

Bài 8. Xét hai mạch dao động điện từ lí tưởng. Chu kì dao động riêng của mạch thứ nhất là T1, của mạch thứ hai là T2 = 2T1. Ban đầu điện tích trên mỗi bản tụ điện có độ lớn cực đại Q0. Sau đó mỗi tụ điện phóng điện qua cuộn cảm của mạch. Khi điện tích trên mỗi bản tụ của hai mạch đều có độ lớn bằng q (0 < q < Q0) thì tỉ số độ lớn cường độ dòng điện trong mạch thứ nhất và độ lớn cường độ dòng điện trong mạch thứ hai là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải và đáp số:

Trang 18

Bài 1. Thời gian để dao động âm tần thực hiện được một dao động toàn phần: TA = = 10-3 s. Thời gian để

dao động cao tần thực hiện được một dao động toàn phần TC = = 0,125.10-5 s. Số dao động toàn phần của

dao động cao tần khi dao động âm tần thực hiên được một dao động toàn phần: N = = 800.

Bài 2. Ta có: 2

1

2

1

C

C

C2 = 21

221

C

= 2,7 nF.

Bài 3. Ta có: 0 = 2c ; X = f

c= 2c = 3

Cb = 9C0. Vì Cb > C0 nên phải mắc CX song song với C0 và CX = Cb – C0 = 8C0.

Bài 4. Ta có: min = 2c = 37,7 m; max = 2c = 377 m.

Bài 5.Ta có: min = 2c ; = 2c = .min = 30 m; = .max =150 m.

Bài 6. a) nt = 2c21

21

CC

CLC

nt = 2

221

21

= 60 m. b) // = 2c )( 21 CCL => // = 22

21 = 125 m.

Bài 7. a) fnt =

21

212

1

CCCLC

fnt = 22

21 ff = 12,5 Hz. b) f// =

)(2

1

21 CCL f// = 22

21

21

ff

ff

= 6 Hz.

Bài 8. Ta có: 1 = ; 2 = = = 1 = 22; I01 = 1Q0; I02 = 2Q0 I01 = 2I02.

Vì: + = 1; + = 1; Q01 = Q02 = Q0 và |q1| = |q2| = q > 0

= = = 2.

5. Bài tập trắc nghiệm:

Câu 1: Chọn câu trả lời sai. Trong mạch dao động LC, bước sóng điện từ mà mạch đó có thể phát ra trong chân không là:

A. B. C. D. .

Câu 2: Một mạch dao động LC gồm cuộn thuần cảm có độ tự cảm L không đổi và một tụ điện có điện dung C thay đổi. Biết điện trở của dây dẫn là không đáng kể và trong mạch có dao động điện từ riêng. Khi điện dung có giá trị C1 thì tần số dao động riêng của mạch là f1. Khi điện dung có giá trị C2 = 4C1 thì tần số dao động riêng của mạch là

A. B. C. D.

Câu 3: Tìm công thức đúng tính bước sóng và các thông số L, C của mạch chọn sóng máy thu vô tuyến điện (c là vận tốc ánh sáng trong chân không)

A. B. C. D.

Câu 4: Một mạch chọn sóng với L không đổi có thể thu được sóng các sóng trong khoảng từ f 1 tới f2 (với f1 < f2) thì giá trị của tụ C trong mạch phải là

A. < C < B. C =

Trang 19

C. C = D. < C <

Câu 5: Khi mắc tụ điện có điện dung C1 với cuộn cảm L thì tần số dao động của mạch là f1 = 6 kHz, khi mắc tụ điện có điện dung C2 với cuộn L thì tần số dao động của mạch là f2 = 8 kHz. Khi mắc C1 song song C2 với cuộn L thì tần số dao động của mạch là bao nhiêu?

A. f = 4,8 kHz B. f = 7 kHz C. f = 10 kHz D. f = 14 kHzCâu 6: Tần số của một sóng điện từ có cùng bước sóng với một sóng siêu âm trong không khí có tần số 105 Hz có giá trị vào khoảng là: (Biết vận tốc truyền âm trong không khí là 330 m/s) A. 9,1.105 Hz B. 9,1.107 Hz C. 9,1.109 Hz D. 9,1.1011 HzCâu 7: Một mạch dao động gồm một cuộn cảm có độ tự cảm L = 1 mH và một tụ điện có điện dung C = 0,1 F. Mạch thu được sóng điện từ có tần số nào sau đây? A. 1591 Hz B. 1599 Hz C. 1951 Hz D. 1961 HzCâu 8: Trong một mạch dao động điện từ, khi dùng điện có điện dung C1 thì tần số riêng của mạch là f1 = 30 kHz, khi dùng điện có điện dung C2 thì tần số riêng của mạch là f2 = 40 kHz. Nếu mạch này dùng hai tụ C1 và C2 nối tiếp thì tần số riêng của mạch là:

A. 50 kHz B. 70 kHz C. 10 kHz D. 24 kHz

Câu 9: Sóng FM của Đài Hà Nội có bước sóng Tìm tần số f.

A. 90 MHz B. 120 MHz C. 80 MHz D. 140 MHzCâu 10: Một cuộn cảm L mắc với tụ C1 thì tần số riêng f1 = 7,5 MHz. Khi mắc L với tụ C2 thì tần số riêng f2 = 10 MHz. Tìm tần số riêng khi ghép C1 song song với C2 rồi mắc vào L.

A. 2 MHz B. 4 MHz C. 8 MHz D. 6 MHz

Câu 11: Vận tốc truyền sóng điện từ trong chân không là 3.108 m/s, tần số của sóng có bước sóng 30m là:

A. 6.108Hz. B. 3.108Hz. C. 9.109Hz. D. 107Hz.

Câu 12: Mạch chọn sóng một radio gồm L = 2.10-6H và một tụ điện có điện dung C biến thiên. Người ta muốn bắt được các sóng điện từ có bước sóng từ 18 m đến 240 m thì điện dung C phải nằm trong giới hạn

A. B.

C. D.

Câu 13: Mạch chọn sóng gồm cuộn dây điện trở R = 10-3Ω, độ tự cảm L, mắc nối tiếp với tụ có điện dung C biến thiên thiên. Khi mạch hoạt động, sóng điện từ của đài phát duy trì trong mạch một suất điện động E = 1 μV. Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch lúc cộng hưởng là A. 1A B. 1mA C. 1μA D. 1pA

Câu 14: Mạch chọn sóng của một máy thu thanh là mạch dao động LC gồm một cuộn cảm có độ tự cảm L = 10 và một tụ điện có điện dung C biến đổi. Để thu được sóng có bước sóng 942m, điện dung của tụ phải bằng

A. 25 nF. B. 250 nF. C. 2,5 D. 2,5 mF.

Câu 15: Một mạch dao động gồm một cuộn cảm L = 2mH và một tụ xoay Cx. Tìm giá trị Cx để chu kì riêng của mạch là T = 1 .

A. 10pF B. 27,27pF C. 12,66pF D. 21,21pFCâu 16: Mạch dao động LC của một máy thu vô tuyến điện gồm cuộn cảm L = 1mH và tụ xoay Cx. Tìm giá trị Cx để mạch thu được sóng vô tuyến có bước sóng ngắn = 75m.

A. 2,25 pF B. 1,58 pF C. 5,55 pF D. 4,58 pFCâu 17: Người ta điều chỉnh L và C để bắt được sóng vô tuyến có bước sóng 25m, biết L = H. Điện dung C của tụ điện khi phải nhận giá trị nào sau đây?

A. C = B. C = C. C = D. Một giá trị khácCâu 18: Mạch dao động bắt tín hiệu của một máy thu vô tuyến điện gồm một cuộn cảm L = có điện trở không đáng kể và một tụ xoay có điện dung điều chỉnh được. Hỏi điện dung phải có giá trị trong khoảng nào để máy thu bắt được sóng ngắn trong phạm vi từ 16m đến 50m.

A. B. C. D.

Trang 20

Câu 19: Dùng một tụ điện 10 μF để lắp một bộ chọn sóng sao cho có thể thu được các sóng điện từ trong một giải tần số từ 400 Hz đến 500 Hz phải dùng cuộn cảm có thể biến đổi trong phạm vi A. 1 mH đến 1,6 mH B. 10 mH đến 16 mH C. 8 mH đến 16 mH D. 1 mH đến 16 mHCâu 20: Mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến điện gồm C = 880 pF và cuộn cảm L = 20 H. Bước sóng điện từ mà mạch thu được là : A. = 100m B. = 150m C. = 250m D. = 500m

Câu 21: Một mạch chọn sóng gồm cuộn cảm có độ tự cảm và một tụ điện có điện dung biến đổi từ 10 pF đến 360 pF. Lấy . Dải sóng vô tuyến thu được với mạch trên có bước sóng trong khoảng:

A. Từ 120m đến 720m B. Từ 48m đến 192m C. Từ 4,8m đến 19,2m D. Từ 12m đến 72mCâu 22: Sóng FM của Đài Tiếng Nói Việt Nam có tần số 100 MHz. Tìm bước sóng .

A. 10m B. 3m C. 5m D. 1mCâu 23: Một mạch chọn sóng máy thu vô tuyến điện gồm cuộn cảm L = và một tụ xoay, điện dung biến đổi từ C1 = 10 pF đến C2 = 250 pF. Dải sóng máy thu được là:

A. 10,5m ÷ 92,5m B. 11m ÷ 75m C. 15,6m ÷ 41,2m D. 13,3m ÷ 66,6mCâu 24: Sóng điện từ trong chân không có tần số f = 150 kHz, bước sóng của sóng điện từ đó là:

A. = 2000m B. = 2000km C. = 1000m D. = 1000kmCâu 25: Mạch chọn sóng ở đầu vào của máy thu vô tuyến điện gồm tụ điện C = 1 nF và cuộn cảm L = 100 H (lấy 2 = 10). Bước sóng điện từ mà mạch thu được là :

A. = 600m B. = 6000m C. = 60m D. = 60.000mCâu 26: Mạch dao động điện tử gồm cuộn thuần cảm L = 10μH nối tiếp với tụ điện phẳng không khí gồm các lá kim loại song song cách nhau 1mm. Tổng diện tích đối diện của các tụ này là 36π cm2. Biết c = 3.108 m/s. Bước sóng mạch bắt được có giá trị là: A. λ = 60m B. λ = 6m C. λ = 6μm D. λ = 6kmCâu 27: Khi mắc tụ điện có điện dung C1 với cuộn cảm L thì mạch thu được sóng có bước sóng 1 = 60m, khi mắc tụ điện có điện dung C2 với cuộn L thì mạch thu được sóng có bước sóng 2 = 80m. Khi mắc nối tiếp C1

và C2 với cuộn L thì mạch thu được sóng có bước sóng là bao nhiêu? A. = 48m B. = 70m C. = 100m D. = 140m

Câu 28: Khi mắc tụ điện có điện dung C1 với cuộn cảm L thì mạch thu được sóng có bước sóng 1 = 60m, khi mắc tụ điện có điện dung C2 với cuộn L thì mạch thu được sóng có bước sóng 2 = 80m. Khi mắc C1 song song C2 với cuộn L thì mạch thu được sóng có bước sóng là bao nhiêu?

A. = 48m B. = 70m C. = 100m D. = 140m

Câu 29: Một mạch dao động LC có cuộn thuần cảm có độ tự cảm L = mH và tụ điện có C = nF. Bước

sóng điện từ mà mạch đó có thể phát ra: A. 6m B. 60m C. 600m D. 6km.

Câu 30: Một sóng điện từ có bước sóng 1 km truyền trong không khí. Bước sóng của nó khi truyền vào nước

có chiết suất là:

A. 750m. B. 1000m. C. 1333m. D. 0.

Câu 31: Một mạch dao động LC đang dao động tự do. Người ta đo được điện tích cực đại trên một bản tụ là Q0 = 4.10-7C và dòng điện cực đại trong cảm L là I0 = 3,14A. Bước sóng của sóng điện từ mà mạch có thể phát ra là

A. 2,4m. B. 24m. C. 240m. D. 480m.

Câu 32: Mạch dao động LC trong bộ thu sóng của một radio có cuộn cảm với độ tự cảm có thể thay đổi từ đến và tụ điện với điện dung có thể thay đổi từ đến . Dãy sóng mà máy này có thể

thu được có bước sóng bằng: A. B. C. D. Câu 33: Một mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung 18000 pF và một cuộn cảm có độ tự cảm , điện trở không đáng kể. Hiệu điện thế cực đại ở hai đầu tụ điện U0 = 2,4V. Cường độ dòng điện trong mạch có thể nhận giá trị nào trong các giá trị sau đây?

Trang 21

A. B. C. D. Một giá trị khác

Câu 34: Mạch dao động LC gồm tụ C = 5 cuộn dây có L = 0,5 mH. Điện tích cực đại trên tụ là . Cường độ dòng điện cực đại trong mạch là

A. 0,4A. B. 4A. C. 8A. D. 0,8A.

Câu 35: Tính độ lớn của cường độ dòng điện qua cuộn dây khi năng lượng điện trường của tụ điện bằng 3 lần năng lượng từ trường của cuộn dây. Biết cường độ cực đại khi qua cuộn dây là 36 mA

A. 18mA. B. 12mA. C. 9mA. D. 3mA.

Câu 36: Một mạch dao động LC có cuộn thuần cảm có độ tự cảm L = 400 mH và tụ điện có điện dung C = 40 Hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ là 50V. Cường độ hiệu dụng của dòng điện qua mạch bằng

A. 0,25A. B. 1A. C. 0,5A. D. A.

Câu 37: Mạch dao động điện từ điều hòa LC gồm tụ điện C = 30 nF và cuộn cảm L = 25 mH. Nạp điện cho tụ điện đến hiệu điện thế 4,8V rồi cho tụ phóng điện qua cuộn cảm, cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là :

A. I = 3,72mA B. I = 4,28mA C. I = 5,20mA D. I = 6,34mACâu 38: Một mạch dao động gồm một tụ 20 nF và một cuộn cảm , điện trở không đáng kể. Hiệu điện thế cực đại ở hai đầu tụ điện là U0 = 1,5V. Tính cường độ dòng điện hiệu dụng chạy qua trong mạch.

A. 53mA B. 43mA C. 63mA D. 73mACâu 39: Mạch dao động điện từ gồm một tụ điện có điện dung 0,125 μF và một cuộn cảm có độ tự cảm 50 μH. Điện trở thuần của mạch không đáng kể. Hiệu điện thế cực đại giữa 2 bản của tụ điện là 3V. Cường độ cực đại trong mạch là: A. 7,5 mA B. 7,5 A C. 15mA D. 0,15A

Câu 40: Một mạch dao động LC có cuộn thuần cảm có độ tự cảm L = 0,2H và tụ điện có điện dung

Cường độ dòng điện qua mạch có biểu thức: Ở thời điểm năng lượng từ trường gấp 3 lần

năng lượng điện trường trong mạch thì hiệu điện thế giữa hai bản tụ có độ lớn bằng

A. B. 25 V. C. D. 50 V.

Câu 41: Mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung và một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm Khi hiệu điện thế ở hai đầu tụ là 4V thì cường độ dòng điện trong mạch là 0,02A. Hiệu điện thế trên

hai bản tụ điện là: A. 4V B. 5V C. V D. VCâu 42: Một mạch dao động lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L không đổi và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điều chỉnh điện dung của tụ đến giá trị C1 thì tần số dao động riêng của mạch là f1. Để tần số dao động riêng của mạch là f1 thì phải điều chỉnh điện dung của tụ điện đến giá trị

A. 5C1 B. C. C1 D.

Câu 43: Một mạch dao động LC gồm cuộn thuần cảm có độ tự cảm L = H và một tụ điện có điện dung C.

Tần số dao động riêng của mạch là 1 MHz. Giá trị của C bằng:

A. C = F B. C = mF C. C = μF D. C = pF

Câu44: Một mạch dao động điện từ gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm 0,1H. Cường độ dòng điện qua mạch có biểu thức . Lấy . Tụ trong mạch có điện dung C bằng

A. B. C. D. Câu 45: Trong một mạch dao động cường độ dòng điện dao động là (A). Hệ số tự cảm của cuộn dây là 0,2H. Tính điện dung C của tụ điện.

A. 0,001F B. C. D.

Trang 22

Câu 46: Cho mạch dao động LC lí tưởng có độ tự cảm L = 10 mH. Khi trong mạch có một dao động điện từ tự do thì đo được cường độ dòng điện cực đại trong mạch là 10 mA, hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ là 10V. Điện dung C của tụ điện có giá trị là

A. 10 B. 10 nF. C. 10 pF. D. 0,1 pF.

Câu 47: Một mạch dao động gồm một cuộn cảm L = 2 mH và tụ xoay Cx. Giá trị Cx để chu kì riêng của mạch là T = 1 là

A. 2,5 pF. B. 1,27 pF. C. 12,66 pF. D. 7,21 pF.

Câu 48: Một mạch LC cộng hưởng với sóng điện từ có bước sóng 5m, ứng với trị số của tụ điện điều chỉnh là 20 pF, suy ra cuộn tự cảm của mạch có trị ? A. 50 mH B. 500 μH C. 0,35 H D. 0,35 μH

Câu 49: Mạch dao động có tần số riêng 100 kHz, tụ điện có điện dung C = 5 nF. Độ tự cảm L của mạch là

A. 5.10-5H. B. 5.10-4H. C. 5.10-3H. D. 2.10-4H.

Câu 50: Tụ điện của một mạch dao động có thể thay đổi điện dung từ đến Độ tự cảm

của cuộn cảm cần thay đổi trong phạm vi nào để tần số dao động của mạch có thể thay đổi từ đến

A. Từ đến B. Từ đến

C. Từ đến D. Từ đến

C. TRẮC NGHIỆM ÔN TẬP:Câu 1. Một mạch dao động điện từ có tần số f = 0,5.106Hz, vận tốc ánh sáng trong chân không là c = 3.108m/s. Sóng điện từ do mạch đó phát ra có bước sóngA. 6m. B. 600m. C. 60m. D. 0,6m.Câu 2. Công thức tính năng lượng điện từ của một mạch dao động LC là

A. W = C

Qo2

. B. W = L

Qo2

. C. W = C

Qo

2

2

. D. W = L

Qo

2

2

.

Câu 3. Một mạch dao động có tụ điện C = 2

.10-3F và cuộn dây thuần cảm L. Để tần số điện từ trong mạch

bằng 500Hz thì L phải có giá trị là

A. 5.10-4H. B. 500

H. C.

310

H. D . 2

10 3

H.

Câu 4. Trong mạch dao động điện từ LC, nếu điện tích cực đại trên tụ điện là Qo và cường độ dòng điện cực đại trong mạch là Io thì chu kì dao động điện từ trong mạch là

A. T = 2QoIo. B. T = 2.o

o

Q

I. C. T = 2LC. D. T = 2

o

o

I

Q.

Câu 5. Trong mạch dao động điện từ LC, điện tích tụ điện biến thiên với chu kì T. Năng lượng điện trường ở tụ điện

A. biến thiên điều hoà với chu kì T. B. biến thiên điều hoà với chu kì 2

T.

C. biến thiên điều hoà với chu kì 2T. D. không biến thiên theo thời gian.Câu 6. Trong mạch dao động điện từ LC, khi dùng tụ điện có điện dung C 1 thì tần số dao động là f1 = 30kHz, khi dùng tụ điện có điện dung C2 thì tần số dao động là f2 = 40kHz. Khi dùng hai tụ điện có các điện dung C1

và C2 ghép song song thì tần số dao động điện từ làA. 38kHz. B. 35kHz. C. 50kHz. D. 24kHz.Câu 7. Trong một mạch dao động điện từ LC, điện tích của một bản tụ biến thiên theo hàm số q = Q ocost. Khi năng lượng điện trường bằng năng lượng từ trường thì điện tích của các bản tụ có độ lớn là

A. 4

oQ. B.

22oQ

. C. 2

oQ. D.

2oQ

.

Câu 8. Một mạch dao động điện tử có L = 5mH; C = 31,8μF, hiệu điện thế cực đại trên tụ là 8V. Cường độ dòng điện trong mạch khi hiệu điện thế trên tụ là 4V có giá trị:

Trang 23

A. 5mA B. 0,25mA C. 0,55A D. 0,25A Câu 9. Một mạch dao động LC có cuộn thuần cảm L = 0,5H và tụ điện C = 50μF. Hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ là 5V. Năng lượng dao động của mạch và chu kì dao động của mạch là:

A. 2,5.10-4J ; s. B. 0,625mJ; s. C. 6,25.10-4J ; s. D. 0,25mJ ; s.

Câu 10. Mạch dao động gồm cuộn dây có độ tụ cảm L = 30H một tụ điện có C = 3000pF. Điện trở thuần của mạch dao động là 1. Để duy trì dao động điện từ trong mạch với hiệu điện thế cực đại trên tụ điện là 6V phải cung cấp cho mạch một năng lượng điện có công suất:A. 1,8 W B. 1,8 mW C. 0,18 W D. 5,5 mWCâu 11. Một mạch dao động gồm tụ có C = 125nF và cuộn cảm có L = 50H. Điện trở thuần của mạch không đáng kể. Hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ điện U0 = 1,2V. Cường độ dòng điện cực đại trong mạch làA. 6.10-2A B. 3 A C. 3 mA D. 6mACâu 12. Mạch dao động điện từ LC có L = 0,1mH và C = 10-8F. Biết vận tốc của sóng điện từ là 3.108m/s thì bước sóng của sóng điện từ mà mạch đó có thể phát ra làA. 60m. B. .103m. C. 600m. D. 6.103m.Câu 13. Mạch dao động của một máy thu vô tuyến điện gồm cuộn dây có độ tự cảm L = 1mH và một tụ điện có điện dung thay đổi được. Để máy thu bắt được sóng vô tuyến có tần số từ 3MHz đến 4MHz thì điện dung của tụ phải thay đổi trong khoảng:A. 1,6pF C 2,8pF. B. 2F C 2,8F. C. 0,16pF C 0,28 pF. D.0,2F C 0,28F.Câu 14. Mạch dao động gồm tụ điện có điện dung 4500pF và cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm 5μH. Hiệu điện thế cực đại ở hai đầu tụ điện là 2V. Cường độ dòng điện cực đại chạy trong mạch làA. 0,03A. B. 0,06A. C. 6.10-4A. D. 3.10-4A.Câu 15. Phát biểu nào sau đây là sai về sóng điện từ ?A. Sóng điện từ mang năng lượng tỉ lệ với luỷ thừa bậc 4 của tần số.B. Sóng điện từ là sóng ngang. C. Sóng điện từ có đầy đủ các tính chất giống sóng cơ.D. Giống như sóng cơ, sóng điện từ cần môi trường vật chất đàn hồi để lan truyền.Câu 16. Một mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến gồm cuộn cảm L = 5H và một tụ xoay có điện dung biến thiên từ 10pF đến 240pF. Dãi sóng máy thu được làA. 10,5m – 92,5m. B. 11m – 75m. C. 15,6m – 41,2m. D. 13,3 m – 65,3m.Câu 17. Một mạch dao động điện từ có điện dung của tụ là C = 4F. Trong quá trình dao động hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ là 12V. Khi hiệu điện thế giữa hai bản tụ là 9V thì năng lượng từ trường của mạch làA. 2,88.10-4J. B. 1,62.10-4J. C. 1,26.10-4J. D. 4.50.10-4J.Câu 18. Mạch chọn sóng ở đầu vào của máy thu vô tuyến điện gồm tụ điện C = 1nF và cuộn cảm L = 100 H

(lấy ).102 Bước sóng điện từ mà mạch thu được là.A. 300 m. B. 600 m. C. 300 km. D. 1000 m.

Câu 19. Một mạch dao động gồm một cuộn cảm có độ tự cảm L = mH và một tụ điện có điện dung C =

F . Mạch thu được sóng điện từ có tần số nào sau đây?A. 50Hz. B. 50kHz. C. 50MHz. D. 5000Hz.

Câu 20. Ang ten sử dụng một mạch dao động LC lý tưởng để thu sóng điện từ, trong đó cuộn dây có L không đổi, tụ điện có điện dung C thay đổi được. mỗi sóng điện từ đều tạo ra trong mạch dao động một suất điện động cảm ứng. xem rằng các sóng điện từ có biên độ cảm ứng từ đều bằng nhau. Khi điện dung của tụ điện C1

=1F thì suất điện động cảm ứng hiệu dụng trong mạch do sóng điện từ tạo ra là E1 = 4,5 V. khi điện dung của tụ điện C2 =9F thì suất điện động cảm ứng hiệu dụng do sóng điện từ tạo ra làA. E2 = 1,5 VB. E2 = 2,25 V C. E2 = 13,5 V D. E2 = 9 V

HƯỚNG DẪN TRẢ LỜI TRẮC NGHIỆM ÔN TẬP::

Câu 1. B = = 600m Câu 2. C W = .

Câu 3. D f = L = = 2

10 3

H.

Câu 4. D Wđm =Wtm = W LI2o = LC = T = 2 = 2

Trang 24

Câu 5. B

Câu 6. D f 1= ; f2 = ; f = ; C1 //C2 C = C1 + C2 = +

f = = = 24kHz

Câu 7. D Khi Wđ = Wt thì W = Wđ + Wt = 2Wđ = 2 Q = 2oQ

Câu 8. C W = Wđ + Wt Wt = W - Wđ LI2 = CU2o - CU2 I = = 0,55A

Câu 9. B W = Wđm= CU2o= 50.10-6.52= 0,625mJ; T = 2 LC = 2 = s

Câu 10. B Wđm =Wtm CU2o= LI2

o Io = Uo I = Uo = 6 = 4,25.10-2A

P = RI2 = 1,8 mW

Câu 11. A Giải như câu 15 : Io = Uo = 1,2 = 6.10-2°

Câu 12. C = cT = c 2 = 3.108. 2 = 600 m

Câu 13. A f 1= C1 = = 2,8pF

Câu 14. B Giải như câu 15 : Io = Uo = 0,06A

Câu 15. D Sóng điện từ truyền được trong chân khôngCâu 16. D 1 = c 2 = 3.108. 2 =13,3 m

Câu 17.C W = Wđ + Wt Wt = W - Wđ = = CU2o - CU2 = 4.10-6(122-92) = 1,26.10-4J

Câu 18. B = cT = c 2 = 3.108.2 = 600 m

Câu 19. B. Sóng thu phải có tần số bằng tần số riêng: f = = = 5.104Hz= 50kHz

Giải 20: A. Tù thông xuất hiện trong mạch = NBScost. Suất điện động cảm ứng xuất hiện

e = - ’ = NBScos(t - ) = E cos(t - ) với = tần số góc của mạch dao động

E = NBS là suất điện động hiệu dụng xuất hiện trong mạch

=> = = = 3 => E2 = = 1,5 V. Chọn A

D. BÀI TẬP TỰ LUẬN:Bài 9: Cho mạch dao động gồm một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 2.10-4H, C = 8pF. Năng lượng của mạch là E = 2,5.10-7J. Viết biểu thức của cường độ dòng điện trong mạch và biểu thức hiệu điện thế giữa 2 bản tụ. Biết O rằng tại thời điểm ban đầu cường độ dòng điện trong mạch có gía trị cực đại.

Lời giải: Tần số góc của mạch dao động là: = 124 10.8.10.2

1

LC

1

= 25.106 Rad/s

Biểu thức của điện tích trên tụ điện có dạng: q = Q0sin (t + ) = Q0sin (25.106+ ) (1)

i = I0cos(25.106t + ) (2)

Theo đb khi t = 0 ; i = I0 cos = 1 = 0

Năng lượng của mạch E = C2

Q2

LT 20

20 . I0=

410.2710.25.2

LE2

= 5.10-2 A

Trang 25

Q0= 127 10.8.10.5,2.2EC2 = 2.10-9C.

i = 5.10-2cos (25.106t) (A) u = CQ0 sin(25.106t) = 250.sin (25.106t) (V)

Bài 10: Một mạch dao động điện từ lí tưởng đang có dao động điện từ

tự do. Tại thời điểm t = 0, tụ điện bắt đầu phóng điện. Sau khoảng thời

gian ngắn nhất t = 10-6s thì điện tích trên một bản tụ điện bằng một nửa

giá trị cực đại. Tính chu kì dao động riêng của mạch.

Lời giải: Ở thời điểm đầu (t = 0), điện tích trên một bản tụ là: q1 = qo

Sau khoảng thời gian ngắn nhất ∆t, điện tích trên một bản tụ điện là:

q2 = ;Ta có: Hay: ∆ = rad => t = Vậy, chu kì dao động riêng của

mạch là: T = 6∆t = 6.10-6s

Bài 11: Một mạch dao động LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do. Điện tích trên một bản tụ điện có

biểu thức: q = qocos(106t - (C). Kể từ thời điểm ban đầu( t = 0), sau một khoảng thời gian ngắn nhất là

bao lâu thì năng lượng điện trường trên tụ điện bằng ba lần năng lượng từ trường ở cuộn cảm?

Lời giải: Ở thời điểm ban đầu t = 0, điện tích trên một bản tụ là q1 = 0.

Sau đó một khoảng thời gian ngắn nhất ∆t, thì WL = WC

=> W = WC + WC = WC => q2 = qo

hoặc q2 = - qo Ta có: .với ∆ = ; mà:cos = =>

= => ∆ = . Vậy:

Bài 12 Một mạch dao dộng LC lí tưởng có chu kì dao động là T. Tại một thời điểm điện tích trên tụ điện

bằng 6.10-7C, sau đó một khoảng thời gian t = 3T/4 cường độ dòng điện trong mạch bằng 1,2.10-3A. Tìm

chu kì T.

Lời giải: Giả sử ở thời điểm ban đầu t1, điện tích trên tụ điện có giá trị q1.

Ở thời điểm t2, sau đó một khoảng thời gian ∆t = ta có

rad

Theo giản đồ véc tơ: 1 + 2 = => sin2 = cos1= q1/q0 (29.1)

Từ công thức: =>

Do đó, (29.1) <=> => rad/s . Vậy: T = 10-3s

Trang 26

q-qo qo q2

q1

M1 O

M2

q-qo qo

O

M2 M1

q1 q2

q-qo q2 q1 qo

O

M2

1

2

M1

Trắc nghiệm:

Câu 21 Trong mạch dao động LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do với tần số góc 10000 rad/s. Điện tích cực đại trên tụ điện là 10-9C. Khi dòng điện trong mạch là 6.10-6A thì điện tích trên tụ điện là

A.8.10-10C. B. 4.10-10C. C. 6.10-10C. D. 2.10-10C.

Lời giải: áp dụng W = WC + WL Chọn A

Câu 22 Trong một mạch dao động lí tưởng gồm cuộn cảm có độ tự cảm L = 0,5H, tụ điện có điện dung C = 6 μF đang có dao động điện từ tự do. Tại thời điểm cường độ dòng điện trong mạch có giá trị 20 mA thì điện tích của một bản tụ điện có độ lớn là 2.10 8 C. Điện tích cực đại của một bản tụ điện làA. 4.10 8 C. B. 2.5.10 9 C. C. 12.108 C. D. 9.109 CGiải: L = 0,5H = 0,5.10-6H;C = 6 μF = 6.10-6F;i = 20.10 - 3A;q = 2.10 8 C. Q0 = ?.

Ta có:

Câu 23 Trong mạch dao động lý tưởng tụ có điện dung C=2nF. Tại thời điểm thì cường độ dòng điện là 5mA, sau đó T/4 hiệu điện thế giữa hai bản tụ là u=10V. Độ tự cảm của cuộn dây là:A. 0,04mH B. 8mH C. 2,5mH D. 1mH

Giải: Cách 1: Ta có i1 = I0cosωt1; i2 = I0cos(ωt1 + π/2)=-I0sinωt1 . Suy ra:

Ta lại có Đáp án B

Cách 2: i nhanh pha so với u một góc lúcđầu ta có khi đó

Sau thời gian t = thì vậy

Cách 3: Lúc t1 thì I=5.10-3A thì Và

Sau khoảng thời gian thì điện áp hai bản tụ

Mà

Câu 24 Mạch dao động LC đang thực hiện dao động điện từ tự do với chu kỳ T. Tại thời điểm nào đó dòng điện trong mạch có cường độ và đang tăng, sau đó khoảng thời gian thì điện tích trên bản tụ có độ lớn Chu kỳ dao động điện từ của mạch bằng

A. B. C. D.

Trang 27

i2i1 I0

M2

M1

β

αB

Giải: Tại thời điểm t ta có: (1)

Tại thời điểm t + 3T/4:Giả sử ở thời điểm t, bt của q: q1 = suy ra ở thời điểm t + 3T/4

ta có: q2 = ; Suy ra (2)

Từ (1) và (2).ta có: ĐÁP ÁN C

Câu 25 Cho một mạch dao động điện từ LC lý tưởng. Khi điện áp giữa hai đầu tụ là 2V thì cường độ dòng điện qua cuộn dây là i, khi điện áp giữa hai đầu tụ là 4V thì cường độ dòng điện qua cuộn dây là i/2. Điện áp cực đại giữa hai đầu cuộn dây là

A. B. 6V C. 4V D.

Giải: (V)

Câu 26 Cho mạch dao động điện từ LC lý tưởng.Khi điện áp giữa 2 đầu bản tụ là 2 V thì cường độ dòng điện qua cuộn dây là i ,khi điện áp giữa 2 đầu bản tụ là 4 V thì cường độ dòng điện qua cuộn dây là i/2. điện áp cực đại giữa 2 đầu cuộn dây là:

A. B.6 C.4 D.2

Giải: Đáp án A

Câu 27 Mạch dao động LC đang thực hiện dao động điện từ tự do với chu kì T. tại thời điểm nào đó dòng điện trong mạch có giá trị 8π mA và đang tăng, sau đó 3T/4 thì điện tích trên bản tụ có độ lớn 2.10-9C. Chu kì dao động điện từ của mạch bằngA.0,5ms B. 0,25ms C. 0,5μs D. 0,25 μs

Giải:Ta có tại thời điểm đầu:

Tại thời điểm sau :

Có hai góc phụ nhau nên

đáp án C

Câu 28Trong mạch dao động LC lý tưởng đang có dao động điện từ tự do.Thời gian ngắn nhất giữa 2 lần liên tiếp năng lượng từ trường bằng 3 lần năng lượng điện trường là .Thời gian giữa 3 lần liên tiếp dòng điện trên mạch có giá trị lớn nhất là:A,3. B.9. C.6. D.2.

Giải: Ta có

Câu 29Mạch dao động gồm cuộn dây có độ tự cảm L=1,2.10-4 H và một tụ điện có điện dung C=3nF. Điện trở của mạch là R = 0,2. Để duy trì dao động điện từ trong mạch với hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ là Uo=6V thì trong mỗi chu kì dao động cần cung cấp cho mạch một năng lượng bằngA. 1,5mJ B. 0,09mJ C. 1,08.10-10 J D. 0,06.10-10 JGiải: Công suất cần cung cấp cho mạch đúng bằng phần công suất bị mất do tỏa nhiệt trên R là

Trang 28

Năng lượng cần cung cấp cho mỗi chu kỳ là Đáp án: C

Câu 30 Mạch dao động LC thực hiện dao động điện từ tắt dần chậm. Sau 20 chu kì dao động thì độ giảm tương đối năng lượng điện từ là 19%. Độ giảm tương đối hiệu điện thế cực đại trên hai bản tụ tương ứng bằngA. 4,6 %. B. 10 %. C. 4,36 %. D. 19 %.

GIẢI: Gọi năng lượng ban đầu là: . Năng lượng sau 20 chu kỳ dao động là:

Theo bài ra ta có:

CHỌN BCâu 31 Trong mạch dao động LC lý tưởng có dao động điện từ tự do, điện tích cực đại của một bản tụ là q o

và dòng điện cực đại qua cuộn cảm là Io. Khi dòng điện qua cuộn cảm bằng thì điện tích một bản tụ có độ

lớn:

A. . B. . C. . D. .

Giải:

Bảo toàn nl cho thời điểm i = ta có

=> => đáp án D

Tụ điện xoay:

Ta có công thức tổng quát tính điện dung của tụ khi tụ xoay 1 góc là: ZCi =

Công thức tổng quát của tụ xoay là: ; Điều kiện: ZC2 < ZC1

Trường hợp này là C1 C C2 và khi đó ZC2 ZC ZC1

Nếu tính cho điện dung : Ci = C1 + Điều kiện: C2 > C1

Công thức tổng quát: C = C1 + ( Cmax - Cmin )*/( max - min )

Câu 32 Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến gồm cuộn cảm thuần L = mH và tụ xoay có điện

dung biến thiên theo góc xoay: C = α + 30 (pF). Góc xoay α thay đổi được từ 0 đến 180 o. Mạch thu được sóng điện từ có bước sóng 15m khi góc xoay α bằng

A. 82,5o. B. 36,5o. C. 37,5o. D. 35,5o.

Giải: λ = 2πc ------> C = = = 67,5.10-12 F = 67,5 pF

Điện dung của tụ điên: C = α + 30 (pF). = 67,5 (pF) ---> α = 37,50 . Chọn C

( vì theo công thức C = α + 30 (pF). thì ứng với 10 là 1 pF)Câu 33 Mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến gồm tụ xoay C và cuộn thuần cảm L. Tụ xoay có điện dung C tỉ lệ theo hàm số bậc nhất đối với góc xoay φ. Ban đầu khi chưa xoay tụ thì mạch thu được sóng có tần số f0.

Trang 29

Khi xoay tụ một góc φ1 thì mạch thu được sóng có tần số f1 = 0,5f0. Khi xoay tụ một góc φ2 thì mạch thu được sóng có tần số f2 = f0/3. Tỉ số giữa hai góc xoay là:

A. B. C. D. Giải:Ban đầu khi chưa xoay tụ thì mạch thu được sóng có tần số f0. =>Ban đầu 0= 0 vì tụ chưa xoay thì ta có điện dung của tụ là C0

Ta có => f1 = 0,5f0 thì C1 = 22 C0 = 4 C0 và f2 = f0/3 thì C2 = 32 C0 = 9 C0.

Tụ xoay có điện dung C tỉ lệ theo hàm số bậc nhất đối với góc xoay φ

=> chọn D

Câu 34 Một tụ xoay có điện dung tỉ lệ theo hàm bậc nhất vớigóc quay các bản tụ. Tụ có giá trị điện dung C biến đổi giá trị C1 = 120pF đến C2 = 600pF ứng với góc quay của các bản tụ là α các bản tăng dần từ 200 đến 1800. Tụ điện được mắc với một cuộn dây thuần cảm có hệ số tự cảm L =2µH đểl àm thành mạch dao động ở lối vào của một máy thu vô tuyến điện. Để bắt được sóng 58,4m phải quay các bản tụ thêm một góc α là bao nhiêu tính từ v ịtrí điện dung C bé nhấtA:400 B 600 C 1200 D1400

Giải: λ = 2πc => C = = = 480.10-12 F = 480 pF

Điện dung của tụ điên: C = Cmin + = 120 + 3 ( là góc quay kể từ Cmin = 120 pF)

=> = = = 1200 , Chọn đáp án C

Tụ điện bị ngắt: Câu 35 Hai tụ điện C1 = C2 mắc song song. Nối hai đầu bộ tụ với ắc qui có suất điện động E = 6V để nạp điện cho các tụ rồi ngắt ra và nối với cuộn dây thuần cảm L để tạo thành mạch dao động. Sau khi dao động trong mạch đã ổn định, tại thời điểm dòng điện qua cuộn dây có độ lớn bằng một nữa giá trị dòng điện cực đại, người ta ngắt khóa K để cho mạch nhánh chứa tụ C2 hở. Kể từ đó, hiệu điện thế cực đại trên tụ còn lại C1 là:

A. 3 . V B.3. V C.3 .V D. V

Giải: Gọi C0 là điện dung của mỗi tụ điên. Năng lượng của mạch dao động khi chư ngắt tụ C2_

W0 =

Khi i = , năng lượng từ trường WL = Li2 =

Khi đó năng lượng điên trường: WC = ;

năng ượng điên trường của mỗi tụ: WC1 =WC2 = 13,5C0

Sau khi ngắt một tụ năng lượng còn lại của mạch là: W = WL +WC1 = 22,5C0

W = => U12 = 45=> U1 = 3 (V), Chọn C

Câu 36 Hai tụ điện C1 = 3C0 và C2 = 6C0 mắc nối tiếp. Nối hai đầu bộ tụ với pin có suất điện động E = 3V để nạp điện cho các tụ rồi ngắt ra và nối với cuộn dây thuần cảm L tạo thành mạch dao động điện từ tự do. Tại thời điểm dòng điện qua cuộn dây có độ lớn bằng một nửa giá trị dòng điện đạt cực đại, thì người ta nối tắt hai cực của tụ C1. Điện áp cực đại trên tụ C2 của mạch dao động sau đó:

A. V B. V C. V D. V

Giải: Điện dung của bộ tụ C = 2C0 . Điện tích của bộ tụ Q0 = EC = 6C0

Năng lượng ban đầu của mạh W0 = = 9C0

Khi i = I0/2 WL = = = = 2,25C0

Trang 30

Năng lượng của hai tụ khi đó WC1 + WC2 = = 6,75C0

Mặt khác khi hai tụ mắc nối tiếp = = 2 => WC2 = 2,25C0

Sau khi nối tắt tụ C1 năng lượng của mạch LC2 W = WL + WC2 = 4.5C0

W = => 4,5C0 = => U2max = (V) Chọn A

Tụ điện bị Đánh thủng-Nối tắt: ĐL BT Năng Lượng ?Câu 37 Mạch dao động điện từ lí tưởng gồm cuộn dây thuần cảm và hai tụ điện giống hệt nhau ghép nối tiếp. Hai bản của một tụ được nối với nhau bằng khóa K. Ban đầu khóa K mở Cung cấp năng lượng cho mạch dao động thì điện áp cực đại giữa hai đầu cuộn cảm là 8 V. Sau đó vào đúng thời điểm dòng điện qua cuộn dây có cường độ bằng giá trị hiệu dụng thì đóng khóa K. Hiệu điện thế cực đại giũa hai đầu cuộn dây sau khi đóng khóa K: A. 12 (V). B. 12 (V). C. 16 (V). D. 14 (V)

Giải: Năng lượng ban đầu của mạch: W0 = = 96C

Khi nối tắt một tụ (đóng khoá k). WL = = = W0 = 48C

Năng lượng của tụ còn lai WC = (W0 – WL) = 24C

Năng lượng của mạch sau khi đóng khóa K : W = WL + WC => = 48C + 24C = 72C

=> (Umax)2 = 144 => Umax =12V. Chọn B?Câu 38 Một mạch dao động gồm cuộn thuần cảm L và hai tụ C giống nhau mắc nối tiếp, khóa K mắc ở hai đầu một tụ C (hình vẽ). Mạch đang hoạt động thì ta đóng khóa K ngay tại thời điểm năng lượng điện trường và năng lượng từ trường trong mạch đang bằng nhau. Năng lượng toàn phần của mạch sau đó sẽ:

A. giảm còn 3/4B. giảm còn 1/4C. không đổiD. giảm còn 1/2

Câu 39 Mạch dao động điện từ gồm cuộn dây có độ tự cảm L và hai tụ điện giống hệt nhau ghép nối tiếp . Mạch dao động với hiệu điện thế cực đại ở hai đầu cuộn dây là U0, vào lúc năng lượng điện trường trên các tụ bằng năng lượng từ trường trong cuộn dây thì người ta nối tắt một tụ. Hiệu điện thế cực đại trong mạch là bao

nhiêu?.ĐA. hay

Giải: Năng lượng ban đầu của mạch: W0 =

Khi nối tắt một tụ (đóng khoá k): Năng lượng của mạch W = W0 =

W = Do đo U’0 = ?

Câu 40 Một mạch dao động LC lí tưởng gồm cuộn thuần cảm L và hai tụ điện C giống nhau mắc nối tiếp. Mạch đang hoạt động thì ngay tại thời điểm nặng lượng điện trường trong tụ gấp đôi năng lượng từ trường trong cuộn cảm, một tụ bị đánh thủng hoàn toàn. Điện áp cực đại hai đầu cuộn cảm đó sẽ bằng bao nhiêu lần so với lúc đầu?

A. 2/3 B. 1/3 C. D.

Giải: Gọi U0 là điện áp cực đại lúc đầu giữa hai đầu cuộn cảm cũng chính là điện áp cực đại giữa hai đầu bộ

tụ; C là điện dung của mỗi tụ. Năng lượng ban đầu của mạch dao động W0 = =

Trang 31

L

C C

K

L

C C

K

L

C C

K

Theo giả thuyết, khi năng lượng điện trường WC trong tụ gấp đôi năng lượng từ trường WL trong cuộn cảm,

thì WC1 = WC2 = WL = W0 .

Khi một tụ bị đánh thủng hoàn toàn thì năng lượng của mạch: W = W0 = =

Mặt khác W = → = → U’0 = . Chọn C?

Câu 41 Hai tụ C1=3C0 và C2= 6C0 mắc nối tiếp.Nối 2 đầu bộ tụ với pin có suất điện động E= 3V để nạp điện cho các tụ rồi ngắt ra và nối với cuộn dây thuần cảm L tạo thành mạch dao động điện từ tự do.Khi dòng điện trong mạch dao động đạt cực đại thì người ta nối tắt 2 cực của tụ C1. Hiệu điện thế cực đại trên tụ C2 của mạch dao động sau đó là:A.1 V B. V C. 2 V D. 3 V

Giải: Điện tích của bộ tụ sau khi nối với pin: Q = CBE = (V)

Năng lượng của mạch dao động W =

Năng lượng của mạch sau khi nối tắt C1: W= (V), Chọn B?

Câu 42 Một mạch dao động gồm cuộn thuần cảm L và hai tụ C1=2C2 mắc nối tiếp, (hình vẽ ). Mạch đang hoạt động thì ta đóng khóa K ngay tại thời điểm năng lượng trong cuộn cảm triệt tiêu. Năng lượng toàn phần của mạch sau đó sẽA. không đổi. B. giảm còn 1/3. C. giảm còn 2/3. D. giảm còn 4/9.Giải: Gọi Q0 là điện tích cực đại trong mạchNăng lượng ban đầu của mạch

W0 = = = (*)

Khi năng lượng cuộn cảm triệt tiêu q = Q0

W0 = W1 + W2 với W2 = .

Khi đóng khóa K thi năng lượng toàn phấn của mạch W = W2 = (**)

Từ đó suy ra = -------> W = W0 Chọn đáp án C

Câu 43 Cho mạch điện như hình vẽ, nguồn có suất điện động E=12V điện trở trong r = 1Ω, tụ có điện dung C=100μF, cuộn dây có hệ số tự cảm L=0,2H và điện trở là R0= 5Ω; điện trở R=18Ω. Ban đầu K đóng, khi trạng thái trong mạch đã ổn định người ta ngắt khoá K. Tính nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R trong thời gian từ khi ngắt K đến khi dao động trong mạch tắt hoàn toàn? A: 25 mJ B: 28,45 mJ C: 24,74 mJ D.5,175mJGiải: Khi K đóng I = E/(R +r+R0) =12/( 18+1+5)=0,5AĐiện áp 2 đầu tụ C lúc đầu: Uo = I( R +Ro) =0,5 .23=11,5VNăng lượng lúc đầu của mạch:

.

Năng lượng tỏa ra trên R và R0 tỉ lệ thuận với điện trở.: Khi mạch tắt hoàn toàn thì năng lượng W chuyển thành nhiệt lượng tỏa ra trên R và R0 nên ta có:

Nhiệt lượng tỏa ra trên R tỉ lệ thuận với điện trở R:

=24,74 mJ . Đáp án C Câu 44 Mạch dao động LC đang thực hiện dao động điện từ tự do với chu kỳ T. Tại thời điểm nào đó dòng điện trong mạch có cường độ 8 (mA) và đang tăng, sau đó khoảng thời gian 3T/4 thì điện tích trên bản tụ có

Trang 32

RE, r C

K

R0,L

Hình vẽ 1

t1 t2 T

WCWL

KL

C2

C1

độ lớn 2.10-9 C Chu kỳ dao động điện từ của mạch bằng A. 0,5 ms B. 0,25ms C. 0,5s D. 0,25s Giải : Năng lượng của mạch dao động

W = wC + wL = +

Đồ thị biến thiên của wC và wL như

hình vẽ. Ta thấy sau : wC2 = wL1

= ----> LC =

Do đó T = 2 = 2 = 2 = 0,5.10-6 (s) = 0,5s Chọn C

D.TRẮC NGHIỆM LUYỆN TẬP THEO DẠNG:Dạng 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪCâu 1: Trong mạch dao động điện từ LC, nếu điện tích cực đại trên tụ điện là Q0 và cường độ dòng điện cực đại trong mạch là I0 thì chu kỳ dao động điện từ trong mạch là

A. T = 2q0I0 B. T = 2q0/I0 C. T = 2I0/q0 D. T = 2LCCâu 2: Một mạch dao động điện từ LC, có điện trở thuần không đáng kể. Hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện biến thiên điều hòa theo thời gian với tần số f. Phát biểu nào sau đây là sai?

A. Năng lượng điện từ bằng năng lượng từ trường cực đại.B. Năng lượng điện từ biến thiên tuần hoàn với tần số f.C. Năng lượng điện trường biến thiên tuần hoàn với tần số 2f .D. Năng lượng điện từ bằng năng lượng điện trường cực đại.

Câu 3: Tần số góc của dao động điện từ tự do trong mạch LC có điện trở thuần không đáng kể được xác định bởi biểu

thức A. B. C. D.

Câu 4: Một mạch dao động điện từ LC gồm tụ điện có điện dung C và cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L. Biết dây dẫn có điện trở thuần không đáng kể và trong mạch có dao động điện từ riêng. Gọi Q0, U0 lần lượt là điện tích cực đại và hiệu điện thế cực đại của tụ điện, Io là cường độ dòng điện cực đại trong mạch. Biểu thức nào sau đây không phải là biểu thức tính năng lượng điện từ trong mạch ?

A. B. C. D.

Câu 5: Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về năng lượng của mạch dao động điện từ LC có điện trở thuần không đáng kể? A. Năng lượng điện từ của mạch dao động bằng năng lượng điện trường cực đại ở tụ điện.

B. Năng lượng điện trường và năng lượng từ trường cùng biến thiên tuần hoàn theo một tần số chung.C. Năng lượng điện từ của mạch dao động biến đổi tuần hoàn theo thời gian.D. Năng lượng điện từ của mạch dao động bằng năng lượng từ trường cực đại ở cuộn cảm.

Câu 6: Trong mạch dao động điện từ LC, điện tích của tụ điện biến thiên điều hoà với chu kỳ T. Năng lượng điện trường ở tụ điện

A. biến thiên điều hoà với chu kỳ 2T B. không biến thiên điều hoà theo thời gian C. biến thiên điều hoà với chu kỳ T/2 D. biến thiên điều hoà với chu kỳ TCâu 7: Một mạch dao động gồm có cuộn dây L thuần điện cảm và tụ điện C thuần dung kháng. Nếu gọi I 0 dòng điện cực đại trong mạch, hiệu điện thế cực đại U0 giữa hai đầu tụ điện liên hệ với I0 như thế nào ? Hãy chọn kết quả đúng trong những kết quả sau đây:

A. B. C. D.

Câu 8: Công thức tính năng lượng điện từ của một mạch dao động LC là

A. B. C. D.

Câu 9: Trong mạch dao động, dòng điện trong mạch có đặc điểm nào sau đây ?A. Tần số rất lớn. B. Cường độ rất lớn. C. Năng lượng rất lớn. D. Chu kì rất lớn.

Trang 33

Câu 10: Trong mạch dao động LC có điện trở thuần bằng không thìA. Năng lượng đt tập trung ở tụ điện và biến thiên với chu kì bằng nửa chu kì dao động riêng của mạch.B. Năng lượng đt tập trung ở cuộn cảm và biến thiên với chu kì bằng chu kì dao động riêng của mạch.C. Năng lượng tt tập trung ở tụ điện và biến thiên với chu kì bằng nửa chu kì dao động riêng của mạch.D. Năng lượng tt tập trung ở cuộn cảm và biến thiên với chu kì bằng chu kì dao động riêng của mạch.

Câu 11: Sự hình thành dao động điện từ tự do trong mạch dao động là do hiện tượng nào sau đây ?A. Hiện tượng cộng hưởng điện. B. Hiện tượng từ hoá. C. Hiện tượng cảm ứng điện từ. D. Hiện tượng tự cảm. Câu 12: Một mạch dao động điện từ LC gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L không đổi và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Biết điện trở của dây dẫn là không đáng kể và trong mạch có dao động điện từ riêng. Khi điện dung có giá trị C1 thì tần số dao động riêng của mạch là f1. Khi điện dung có giá trị C2 = 4C1 thì tần số dao động điện từ riêng trong mạch là

A. f2 = 4f1 B. f2 = f1/2 C. f2 = 2f1 D. f2 = f1/4Câu 13: Một mạch LC đang dao động tự do, người ta đo được điện tích cực đại trên 2 bản tụ điện là q 0 và dòng điện cực đại trong mạch là I0. Nếu dùng mạch này làm mạch chọn sóng cho máy thu thanh, thì bước sóng mà nó bắt được tính bằng công thức:

A. λ = 2c . B. λ = 2cq0/I0. C. λ = 2cI0/q0. D. λ = 2cq0I0.Câu 14: Trong mạch dao động LC có dao động điện từ với tần số 1MHz, tại thời điểm t = 0, năng lượng từ trường trong mạch có giá trị cực đại. Thời gian ngắn nhất kể từ thời điểm ban đầu để năng lượng từ trường bằng một nửa giá trị cực đại của nó là:

A. 0,5.10-6s. B. 10-6s. C. 2.10-6s. D. 0,125.10-6s

Câu 15: Trong một mạch dao động LC, điện tích trên một bản tụ biến thiên theo phương trình

Như vậy: A. Tại các thời điểm T/4 và 3T/4, dòng điện trong mạch có độ lớn cực đại, chiều ngược nhau B. Tại các thời điểm T/2 và T, dòng điện trong mạch có độ lớn cực đại, chiều ngược nhau.

C. Tại các thời điểm T/4 và 3T/4, dòng điện trong mạch có độ lớn cực đại, chiều như nhau. D. Tại các thời điểm T/2 và T, dòng điện trong mạch có độ lớn cực đại, chiều như nhau

Câu 16: Điện tích của tụ điện trong mạch dao động LC biến thiên theo phương trình q = q ocos( t + ). Tại thời

điểm t = T/4 , ta có: A. Hiệu điện thế giữa hai bản tụ bằng 0. B. Dòng điện qua cuộn dây bằng 0. C. Điện tích của tụ cực đại. D. Năng lượng điện trường cực đại.Câu 17: Trong mạch dao động LC lý tưởng, gọi i và u là cường độ dòng điện trong mạch và hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn dây tại một thời điểm nào đó, I0 là cường độ dòng điện cực đại trong mạch. Hệ thức biểu diễn mối liên hệ giữa i, u và I0 là :

A. B. C. D.

Câu 18: Trong mạch LC điện tích của tụ điện biến thiên điều hoà với giá trị cực đại bằng q 0. Điện tích của tụ điện khi năng lượng từ trường gấp 3 lần năng lượng điện trường là

A. q = B. q = C. q = D. q =

Câu 19: Một mạch dao động LC có L = 2mH, C=8pF, lấy =10. Thời gian từ lúc tụ bắt đầu phóng điện đến lúc có năng lượng điện trường bằng ba lần năng lượng từ trường là:

A. 2.10-7s B. 10-7s C. D.

Câu 20: Trong mạch dao động LC có điện trở thuần không đáng kể, chu kỳ dao động của mạch là T = 10 -6s, khoảng thời gian ngắn nhất để năng lượng điện trường lại bằng năng 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 SÓNGCâu 1: Tần số dao động của mạch LC tăng gấp đôi khi:

A. Điện dung tụ tăng gấp đôi B. Độ tự cảm của cuộn dây tăng gấp đôiC. Điên dung giảm còn 1 nửa D. Chu kì giảm một nửa

Câu 2: Trong mạch thu sóng vô tuyến người ta điều chỉnh điện dung của tụ C = 1/4000(F) và độ tự cảm của cuộn dây L = 1,6/ (H). Khi đó sóng thu được có tần số bao nhiêu ? Lấy 2 = 10.

A. 100Hz. B. 25Hz. C. 50Hz. D. 200Hz.Câu 3: Mạch dao động bắt tín hiệu của một máy thu vô tuyến điện gồm một cuộn cảm L = 2H và một tụ điện

pF. Nó có thể thu được sóng vô tuyến điện với bước sóng là:A. 11,3m B. 6,28m C. 13,1m D. 113m

Trang 34

Câu 4: Khung dao động với tụ điện C và cuộn dây có độ tự cảm L đang dao động tự do. Người ta đo được điện tích cực đại trên một bản tụ là q0 = 10–6C và dòng điện cực đại trong khung I0 = 10A. Bước sóng điện tử cộng hưởng với khung có giá trị: A. 188m B. 188,4m C. 160m D. 18mCâu 5: Muốn tăng tần số dao động riêng mạch LC lên gấp 4 lần thì:

A. Ta tăng điện dung C lên gấp 4 lần B. Ta giảm độ tự cảm L còn

C. Ta giảm độ tự cảm L còn D. Ta giảm độ tự cảm L còn

Câu 6: Một tụ điện . Để mạch có tần số dao động riêng 500Hz thì hệ số tự cảm L phải có giá trị bằng bao nhiêu ? Lấy . A. 1mH. B. 0,5mH. C. 0,4mH. D. 0,3mH.

Câu 7: Một mạch dao động LC gồm một cuộn cảm có độ tự cảm và một tụ điện có điện dung C. Tần số dao

động riêng của mạch là 1MHz. Giá trị của C bằng:

A. B. C. D.

Câu 8 : Một mạch dao động LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do. Biết điện tích cực đại của một bản tụ điện có độ lớn là 10-8 C và cường độ dòng điện cực đại qua cuộn cảm thuần là 62,8 mA. Tần số dao động điện từ tự do của 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 thuần cảm có độ tự cảm không đổi và tụ điện có điện dung thay đổi được. Điện trở của dây dẫn không đáng kể và trong mạch có dao động điện từ riêng. Khi điện dung có giá trị C1 thì tần số dao động riêng của mạch là f1. Khi điện dung có giá trị C2 = 4C1 thì tần số dao động điện từ riêng trong 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 thuần cảm có độ tự cảm L = 2mH và tụ điện có điện dung C = 0,2F. Biết dây dẫn có điện trở thuần không đáng kể và trong mạch có dao động điện từ riêng. Chu kì dao động điện từ riêng trong 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 thuần có độ tự cảm không đổi, tụ điện có điện dung C thay đổi. Khi C = C1 thì tần số dao động riêng của mạch là 7,5 MHz và khi C = C 2 thì tần số dao động riêng của mạch là 10 MHz. Nếu C = C1 + C2 thì tần số dao động riêng của 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 thuần độ tự cảm L và tụ điện có điện dung thay đổi được từ C1 đến C2. Mạch dao động này có chu kì dao động riêng thay đổi được.

A. từ đến . B. từ đến .

C. từ đến . D. từ đến .

Câu 13 : Một mạch dao động gồm một cuộn cảm có độ tự cảm L = 1mH và một tụ điện có điện dung C = 0,1F. Tần số riêng của 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 : Mạch dao động điện từ LC lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm 1 mH và tụ điện có điiện dung 0,1 F. Dao động điện từ riên của mạch có tần số góc

A. 3.105 rad/s. B. 2.105 rad/s. C. 105 rad/s. D. 4.105 rad/s.Câu 15: Trong mạch dao động LC có điện trở thuần không đáng kể, cứ sau những khoảng thời gian bằng 0,25.10 -4s thì năng lượng điện trường lại bằng năng lượng từ trường. Chu kì dao động của mạch là

A. 10-4s. B. 0,25.10-4s. C. 0,5.10-4s D. 2.10-4s Câu 16: Mạch dao động LC gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L = 2H và tụ điện có điện dung 8F. Tần số dao động riêng của mạch bằng

A. 8

106

Hz. B. 4

106

Hz C. 8

108

Hz D. 4

108

Hz

Câu 17: . Mạch dao động được tạo thành từ cuộn cảm L và hai tụ điện C1 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 của mạch làA. 7MHz. B. 5MHz. C. 3,5MHz. D. 2,4MHz.Câu 18: Mạch dao động được tạo thành từ cuộn cảm L và hai tụ điện C1 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 của mạch là

Trang 35

A. 7MHz. B. 5MHz. C. 3,5MHz. D. 2,4MHzCâu 19. Một mạch dao động điện từ LC lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm 5 H và tụ điện có điện dung 5F. Trong mạch có dao động điện từ tự do. Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp mà điện tích trên một bản tụ điện có độ lớn cực đại là

A. 5.10-6s. B. 2,5.10-6s. C.10.10-6s. D. 10-6s.

Dạng 3: XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN VÀ HIỆU ĐIỆN THẾCâu 1: Một mạch dao động gồm một tụ 20nF và một cuộn cảm 8 H, điện trở không đáng kể. Hiệu điện thế cực đại ở hai đầu tụ điện là U0 = 1,5V. Tính cường độ dòng điện hiệu dụng chạy qua trong mạch.

A. 43 mA B. 73mA C. 53 mA D. 63 mACâu 2: Trong một mạch dao động LC không có điện trở thuần, có dao động điện từ tự do (dao động riêng). Hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ và cường độ dòng điện cực đại qua mạch lần lượt là U 0 và I0 . Tại thời điểm cường độ dòng điện trong mạch có giá trị I0/2 thì độ lớn hiệu điện thế giữa hai bản 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 của tụ q 0 = 6.10-10C. Khi điện tích của tụ bằng 3.10-10C thì dòng điện trong mạch có độ lớn.

A. 5. 10-7 A B. 6.10-7A C. 3.10-7 A D. 2.10-7ACâu 4: Một mạch dao động gồm tụ điện có điện dung và cuộn dây có độ tự cảm L = 5mH. Điện áp cực đại trên tụ điện là 6V. Cường độ dòng điện trong mạch tại thời điểm điện áp trên tụ điện bằng 4V là:

A. 0,32A. B. 0,25A. C. 0,60A. D. 0,45A.Câu 5: Cường độ dòng điện tức thời trong mạch dao động LC lí tưởng là i = 0,08cos(2000t)(A). Cuộn dây có độ tự cảm L = 50mH. Hiệu điện thế giữa hai bản tụ tại thời điểm cường độ dòng điện tức thời trong mạch bằng cường độ dòng điện hiệu dụng là.:

A. V. B. 32V. C. V. D. 8V.Câu 6: Khi trong mạch dao động LC có dao động tự do. Hiệu điện thế cực đại giữa 2 bản tụ là U o=2V. Tại thời điểm mà năng lượng điện trường bằng 2 lần năng lượng từ trường thì hiệu điện thế giữa 2 bản tụ là

A. 0,5V. B. V. C. 1V. D. 1,63V.

Câu 7 : Một mạch dao động gồm một tụ 20nF và một cuộn cảm , điện trở không đáng kể. Hiệu điện thế cực đại ở hai đầu tụ điện là U0 = 1,5V. Tính cường độ dòng điện hiệu dụng chạy qua trong 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 trong khung bằng:

A. 4,5.10–2A B. 4,47.10–2A C. 2.10–4A D. 20.10–4ACâu 9 : Một mạch dao động điện từ, cuộn dây thuần 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 trong mạch là 1mA thì điện áp hai đầu tụ điện là 1V. Khi cường độ dòng điện trong mạch là 0 A thì điện áp hai đầu tụ là:

A. 2 V B. V C. V D. 4 VCâu 10: Tại thời điểm ban đầu, điện tích trên tụ điện của mạch dao động LC có gía trị cực đại q 0 = 10-8C. Thời gian để tụ phóng hết điện tích là 2 s. Cường độ hiệu dụng trong mạch là:

A. 7,85mA. B. 78,52mA. C. 5,55mA. D. 15,72mA. Câu 11 : Cường độ dòng điện tức thời trong mạch dao động LC có dạng i = 0,02cos2000t (A).Tụ điện trong mạch có điện dung 5µF. Độ tự cảm của cuộn cảm là

A. L = 50 H B. L = 5.10 H C. L = 5.10 H D. L = 50mHCâu 12 : Một mạch dao động LC, gồm tụ điện có điện dung C = 8nF và một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 2mH. Biết hiệu điện thế cực đại trên tụ 6V. Khi cường độ dòng điện trong mạch bằng 6mA, thì hiệu điện thế giữa 2 đầu cuộn cảm gần bằng. A. 4V B. 5,2V C. 3,6V D. 3VCâu 13 : Trong mạch dao động LC có dao động điện từ tự do (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 trong mạch bằng 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 =107rad/s, điện tích cực đại của tụ q0 = 4.10-12C. Khi điện tích của tụ q = 2.10-12C thì dòng điện trong mạch có giá trị:

A. B. C. D. Câu 15: Một tụ điện có điện dung C = 8nF được nạp điện tới điện áp 6V rồi mắc với một 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.

Câu 16 : Một mạch dao động gồm cuộn dây thuần cảm và tụ điện thì hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ điện U 0C liên hệ với cường độ dòng điện cực đại I0 bởi biểu thức:

Trang 36

A. B. C. D.

Câu 17 : . Một mạch dao động LC lí tưởng, gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C. Trong mạch có dao động điện từ tự do. Gọi U0, I0 lần lượt là hiệu điện thế cực đại giữa hai đầu tụ điện và cường độ dòng điện cực đại trong mạch thì

A. . B. . C. . D. .

Câu 18 : Một mạch dao động điện từ gồm một tụ điện có điện dung 0,125F và một cuộn cảm có độ tự cảm 50H. Điện trở thuần của mạch không đáng kể. Điện áp cực đại giữa hai bản tụ là 3V. Cường độ dòng điện cực đại trong mạch là

A. 7,5 2 mA. B. 15mA. C. 7,5 2 A. D. 0,15A.Câu 19: Trong mạch dao động điện từ LC, nếu điện tích cực đại trên tụ điện là Q o và cường độ dòng điện cực đại trong mạch là Io thì chu kì dao động điện từ trong mạch là

A. T = 2qoIo. B. T = 2.o

o

q

I. C. T = 2LC. D. T = 2

o

o

I

q.

Câu 20: Một mạch dao động điện tử có L = 5mH; C = 31,8μF, hiệu điện thế cực đại trên tụ là 8V. Cường độ dòng điện trong mạch khi hiệu điện thế trên tụ là 4V có giá trị:

A. 5,5mA. B. 0,25mA. C. 0,55A. D. 0,25A. Câu 21: Mạch dao động gồm tụ điện có C = 125nF và một cuộn cảm có L = 50H. Điện trở thuần của mạch không đáng kể. Điện áp cực đại giữa hai bản tụ điện U0 = 1,2V. Cường độ dòng điện cực đại trong mạch là

A. 6.10-2A. B. 3 A. C. 3 mA. D. 6mACâu 22: Moät maïch dao ñoäng goàm moät cuoän caûm coù ñoä töï caûm L vaø moät tuï ñieän coù ñieän dung C thöïc hieän dao ñoäng töï do khoâng taét. Giaù trò cöïc ñaïi cuûa ñieän aùp giöõa hai baûn tuï ñieän baèng U0. Giaù trò cöïc ñaïi cuûa cöôøng ñoä doøng ñieän trong maïch laø

A. I0 = U0 . B. I0 = U0 . C. I0 = U0 . D. I0 = .

Câu 23: Mạch dao động gồm tụ điện có điện dung 4500pF và cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm 5μH. Điện áp cực đại ở hai đầu tụ điện là 2V. Cường độ dòng điện cực đại chạy trong mạch là

A. 0,03A. B. 0,06A. C. 6.10-4A. D. 3.10-4A.Câu 24: Mạch dao động có cuộn thuần cảm có độ tự cảm L = 0,1H, tụ điện có điện dung C = 10F. Khi uC = 4V thì i = 30mA. Tìm biên độ I0 của cường độ dòng điện.

A. I0 = 500mA. B. I0 = 50mA. C. I0 = 40mA. D. I0 = 20mA.Câu 25: Mạch dao động có cuộn thuần cảm L = 0,1H, tụ điện có điện dung C = 10F. Trong mạch có dao động điện từ. Khi điện áp giữa hai bản tụ là 8V thì cường độ dòng điện trong mạch là 60mA. Cường độ dòng điện cực đại trong mạch dao động là

A. I0 = 500mA. B. I0 = 40mA. C. I0 = 20mA. D. I0 = 0,1A.

Dạng 4: NĂNG LƯỢNG ĐIỆN TRƯỜNG VÀ TỪ TRƯỜNGCâu 1: Trong mạch dao động lý tưởng, tụ điện có điện dung C = 5 F, điện tích của tụ có giá trị cực đại là 8.10-5C. Năng lượng dao động điện từ trong 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 trong mạch là dao động điều hoà. Khi hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn cảm bàng 1,2V thì cường độ dòng điện trong mạch bằng 1,8mA.Còn khi hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn cảm bằng 0,9V thì cường độ dòng điện trong mạch bằng 2,4mA. Biết độ tự cảm của cuộn dây L = 5mH. Điện dung của tụ và năng lượng dao động điện từ trong 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.Câu 3: Hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ trong khung dao động bằng 6V, điện dung của tụ bằng 1F. Biết dao động điện từ trong khung năng lượng được bảo toàn, năng lượng từ trường cực đại tập trung ở cuộn cảm bằng:A. 18.10–6J B. 0,9.10–6J C. 9.10–6J D. 1,8.10–6J

Câu 4: Một tụ điện có điện dung được nạp một lượng điện tích nhất định. Sau đó nối 2 bản tụ vào 2 đầu 1

cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm . Bỏ qua điện trở dây nối. Sau khoảng thời gian ngắn nhất bao nhiêu giây

(kể từ lúc nối) năng lượng từ trường của cuộn dây bằng 3 lần năng lượng điện trường trong tụ ?A. 1/300s B. 5/300s C. 1/100s D. 4/300s

Trang 37

Câu 5: Một mạch dao động LC có điện trở thuần không đáng kể, tụ điện có điện dung 0,05μF. Dao động điện từ riêng (tự do) của mạch LC với hiệu điện thế cực đại ở hai đầu tụ điện bằng 6V. Khi hiệu điện thế ở hai đầu tụ điện là 4V thì năng lượng từ trường trong mạch bằng

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 thuần. Biết giá trị cực đại của điện áp giữa hai đầu tụ điện là Uo = 14V. Tại thời điểm điện áp giữa hai bản của tụ là u = 8V năng lượng từ trường trong mạch bằng:

A. 588 J B. 396 J C. 39,6 J D. 58,8 JCâu 7: Trong mạch dao động LC lí tưởng có một dao động điện từ tự do với tần số riêng f 0 = 1MHz. Năng lượng từ trường trong mạch có giá trị bằng nửa giá trị cực đại của nó sau những 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 = 2.104rad/s, L = 0,5mH, hiệu điện thế cực đại trên hai bản tụ 10V. Năng lượng điện từ của 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 của mạch dao động có điện dung C = 1µF, ban đầu được điện tích đến hiệu điện thế 100V, sau đó cho mạch thực hiện dao động điện từ tắt dần. Năng lượng mất mát của mạch từ khi bắt đầu thực hiện dao động đến khi dao động điện từ tắt hẳn là bao nhiêu ?

A. W = 10 kJ B. W = 5 mJ C. W = 5 k J D. W = 10 mJ Câu 10: Một mạch dao động điện từ LC lý tưởng đang dao động với điện tích cực đại trên bản cực của tụ điện là q0.

Cứ sau những khoảng thời gian bằng nhau và bằng 10 -6s thì năng lượng từ trường lại có độ lớn bằng . Tần số của

mạch dao động: A. 2,5.105Hz. B. 106Hz. C. 4,5.105Hz. D. 10-6Hz.

Câu 11: Chọn tính chất không đúng khi nói về mạch dao động LC:A. Dao động trong mạch LC là dao động tự do vì năng lượng điện trường và từ trường biến thiên qua lại với

nhau.B. Năng lượng từ trường tập trung ở cuộn cảm L. C. Năng lượng điện trường tập trung ở tụ điện C.D. Năng lượng điện trường và năng lượng từ trường cùng biến thiên tuần hoàn theo một tần số chung.

Câu 12: Một mạch dao động LC có cuộn thuần cảm L = 0,5H và tụ điện C = 50μF. Hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ là 5V. Năng lượng dao động của mạch và chu kì dao động của mạch là:

A. 2,5.10-4J ; s. B. 0,625mJ; s. C. 6,25.10-4J ; s. D. 0,25mJ ; s.

Câu 13: Mạch dao động LC lí tưởng gồm tụ điện có điện dung C, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L. Trong mạch có dao động điện từ tự do. Biết hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ điện là U0. Năng lượng điện từ của mạch bằng

A. . B. . C. . D. .

Câu 14: Trong mạch dao động LC lí tưởng có dao động điện từ tự do thìA. năng lượng điện trường tập trung ở cuộn cảm.B. năng lượng điện trường và năng lượng từ trường luôn không đổi.C. năng lượng từ trường tập trung ở tụ điện. D. năng lượng điện từ của mạch được bảo toàn.

Câu 15: Một mạch dao động điện từ LC gồm tụ điện có điện dung C và cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L. Biết dây dẫn có điện trở thuần không đáng kể và trong mạch có dao động điện từ riêng. Gọi q 0, U0 lần lượt là điện tích cực đại và điện áp cực đại của tụ điện, I0 là cường độ dòng điện cực đại trong mạch. Biểu thức nào sau đây không phải là biểu thức tính năng lượng điện từ trong mạch ?

A. W = 2

1CU 2

0 . B. W = C

q

2

20 . C. W =

2

1LI 2

0 . D. W = L

q

2

20 .

Câu 16: Một mạch dao động điện từ có điện dung của tụ là C = 4F. Trong quá trình dao động điện áp cực đại giữa hai bản tụ là 12V. Khi điện áp giữa hai bản tụ là 9V thì năng lượng từ trường của mạch là

A. 2,88.10-4J. B. 1,62.10-4J. C. 1,26.10-4J. D. 4.50.10-4J.

Dạng 5: CHO BIỂU THỨC DÒNG ĐIỆN XÁC ĐỊNH CÁC Đ ẠI L Ư ỢNG CÒN LẠI Câu 1: Cường độ dòng điện tức thời trong một mạch dao động LC lí tưởng là i = 0,08cos2000t(A). Cuộn dây có độ tự cảm là 50Mh. Xác định hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện tại thời điểm cường độ dòng điện tức thời bằng giá trị hiệu dụng ? A. B. C. D. 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 trong mạch

biến thiên theo phương trình i = 0,02cos8000t(A). Tính năng lượng điện trường vào thời điểm ?

A. 38,5 B. 39,5 C. 93,75 D. 36,5

Trang 38

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 trong mạch biến thiên theo phương trình i = 0,02cos8000t(A). Xác định L và năng lượng dao động điện từ trong mạch ?

A. 0,6H, 385 B. 1H, 365 C. 0,8H, 395 D. 0,625H, 125Câu 4: Mạch dao động lí tưởng LC được cung cấp một năng lượng từ một nguồn điện một chiều có suất điện động 8V. Xác định điện dung của tụ điện ?

A. 0,145 B. 0,115 C. 0,135 D. 0,125Câu 5: Mạch dao động lí tưởng LC được cung cấp một năng lượng từ một nguồn điện một chiều có suất điện động 8V. Biết tần số góc của mạch dao động 4000rad/s. Xác định độ tự cảm của cuộn dây ?

A. 0,145H B. 0,5H C. 0,15H D. 0,35HCâu 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 nguồn điện một chiều có suất điện động cung cấp cho mạch một năng lượng 25 thì dòng điện tức thời trong mạch là I = I0cos4000t(A). Xác định ?

A. 12V B. 13V C. 10V D. 11VCâu 7: Một mạch dao động gồm có cuộn dây L thuần cảm và tụ điện C thuần dung kháng. Khoảng thời gian hai lần liên tiếp năng lượng điện trường trong tụ bằng năng lượng từ trường trong cuộn dây là:

A. B. C. D.

Câu 8: Mạch dao động điện từ LC gồm một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm 1mH và tụ điện có điện dung .

Tính khoảng thời gian từ lúc hiệu điện thế trên tụ cực đại U0 đến lức hiệu điện thế trên tụ ?

A. 3 B. 1 C. 2 D. 6Câu 9: Xét mạch dao động lí tưởng LC. Thời gian từ lúc năng lượng điện trường cực đại đến lúc năng lượng từ trường cực đại là:

A. B. C. D.

Câu 10: Trong mạch dao động bộ tụ điện gômg hai tụ điện C1, C2 giống nhau được cấp một năng lượng 1 từ nguồn điện một chiều có suất điện động 4V. Chuyển khoá K từ vị trí 1 sang vị trí 2. Cứ sau những khoảng thời gian như nhau 1 thì năng lượng trong tụ điện và trong cuộn cảm lại bằng nhau. Xác định cường độ dòng điện cực đại trong cuộn dây ?

A. 0,787A B. 0,785A C. 0,786A D. 0,784ACâu 12: Trong mạch dao động tụ điện được cấp một năng lượng 1 từ nguồn điện một chiều có suất điện động 4V. Cứ sau những khoảng thời gian như nhau 1 thì năng lượng trong tụ điện và trong cuộn cảm lại bằng nhau. Xác định độ tự cảm của cuộn dây ?

A. B. C. D.

Câu 13: Mạch dao động điện từ LC gồm một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L và tụ có điện dung. Dùng nguồn điện một chiều có suất điện động 6V cung cấp cho mạch một năng lượng 5 thì cứ sau khoảng thời gian ngắn nhất 1 dòng điện trong mạch triệt tiêu. Xác định L ?

A. B. C. D.

Câu 14: Mạch dao động LC lí tưởng, cường độ dòng điện tức thời trong mạch biến thiên theo phương trình i = 0,04cos(A). Xác định C ? Biết cứ sau những khoảng thời gian nhắn nhất 0,25 thì năng lượng điện trường và năng lượng

từ trường bằng nhau và bằng .

A. B. C. D.

Dạng 6: VIẾT BIỂU THỨC Đ IỆN TÍCH, C Ư ỜNG Đ Ộ DÒNG Đ IỆN VÀ HIỆU Đ IỆN THẾ

Câu 1: Một cuộn dây thuần cảm, có độ tự cảm , mắc nối tiếp với một tụ điện có điện dung . Điện áp tức

thời trên cuộn dây có biểu thức . Biểu thức của cường độ dòng điện trong mạch có dạng là:

A. (A) B. (A)

C. (A) D. (A)

Trang 39

Câu 2: Mạch dao động gồm tụ điện có điện dung C và cuộn dây có độ tự cảm L = 10-4H. Điện trở thuần của cuộn dây và các dây nối không đáng kể. Biết biểu thức của điện áp giữa hai đầu cuộn dây là: u = 80cos(2.10 6t - /2)V, biểu thức của dòng điện trong 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

Câu 3: Một mạch dao động LC gồm một cuộn cảm và một tụ điện có điện dung . Lấy .

Giả sử ở thời điểm ban đầu điện tích của tụ điện đạt giá trị cực đại . Biểu thức điện tích trên bản tụ điện

và cường độ dòng điện là:

A. và

B. và

C. và

D. và

Câu 4: Cường độ dòng điện tức thời trong một mạch dao động là . Hệ số tự cảm của cuộn dây là 2mH. Lấy . Điện dung và biểu thức điện tích của tụ điện có giá trị nào sau đây ?

A. và B. và

C. và D. và

Câu 5: Trong mạch dao động LC lí tưởng thì dòng điện trong mạch

A. ngược pha với điện tích ở tụ điện. B. trễ pha so với điện tích ở tụ điện.

C. cùng pha với điện điện tích ở tụ điện. D. sớm pha so với điện tích ở tụ điện.

CHỦ ĐỀ II. MẠCH DAO ĐỘNG CÓ CÁC TỤ GHÉP, CÓ ĐIỆN TRỞ THUẦNDạng 1: MẠCH GHÉPCâu 1 : Mạch dao động của máy thu sóng vô tuyến có tụ điện với điện dung C và cuộn cảm với độ tự cảm L, thu được sóng điện từ có bước sóng 20m. Để thu được sóng điện từ có bước sóng 40m, người ta phải mắc song song với tụ điện của mạch dao động trên một tụ điện có điện dung C’ bằng

A. 4C. B. C. C. 3C. D. 2C.

Câu 2 : Một mạch dao động điện từ khi dùng tụ C1 thì tần số dao động riêng của mạch là f1= 3 MHz. Khi mắc thêm tụ C2 song song với C1 thì tần số dao động riêng của mạch là f= 2,4MHz. Nếu mắc thêm tụ C2 nối tiếp với C1 thì tần số dao động riêng của mạch sẽ bằng

A. 0,6 MHz B. 5,0 MHz C. 5,4 MHz D. 4,0 MHzCâu 3: Cho một mạch dao động điện từ gồm một tụ điện C và một cuộn cảm L. Bỏ qua điện trở thuần của mạch. Nếu thay C bởi các tụ điện C1, C2 ( C1 > C2 ) mắc nối tiếp thì tần số dao động riêng của mạch là 12,5Hz, còn nếu thay bởi hai tụ mắc song song thì tần số dao động riêng của mạch là 6Hz. Xác định tần số dao động riêng của mạch khi thay C bởi C1 ? A. 10MHz B. 9MHz C. 8MHz D. 7,5MHzCâu 4: Khi mắc tụ C1 vào mạch dao động thì mạch có f1 = 30kHz khi thay tụ C1 bằng tụ C2 thì mạch có f2 = 40kHz. Vậy khi mắc song song hai tụ C1, C2 vào mạch thì mạch có f là:

A. 24(kHz) B. 50kHz C. 70kHz D. 10(kHz)Câu 5: Một mạch dao động điện từ, tụ điện có điện dung 40nF, thì mạch có tần số 2.104 Hz. Để mạch có tần số 104Hz thì phải mắc thêm tụ điện có giá trị

A. 120nF nối tiếp với tụ điện trước. B. 120nF song song với tụ điện trước. C. 40nF nối tiếp với tụ điện trước. D. 40nF song song với tụ điện trước.

Câu 6: Một mạch dao động LC gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L = 640mH và tụ điện có điện dung C biến thiên từ 36pF đến 225pF. Tần số riêng của mạch biến thiên trong khoảng:

A. 0,42kHz – 1,05kHz B. 0,42Hz – 1,05Hz C. 0,42GHz – 1,05GHz D. 0,42MHz – 1,05MHz

Trang 40

Câu 7: Mạch dao động LC lý tưởng có độ tự cảm L không đổi. Khi tụ điện có điện dung C1 thì tần số dao động riêng của mạch là f1 = 75MHz. Khi ta thay tụ C1 bằng tụ C2 thì tần số dao động riêng của mạch là f2 = 100MHz. Nếu ta dùng C1 nối tiếp C2 thì tần số dao động riêng f của mạch là :

A. 175MHz B. 125MHz C. 87,5MHz D. 25MHz Câu 8: Một mạch dao động điện từ có cuộn cảm không đổi L. Nếu thay tụ điện C bởi các tụ điện C1, C2, C1 nối tiếp C2, C1 song song C2 thì chu kì dao động riêng của mạch lần lượt là T1, T2, Tnt = 48 , Tss = 10 . Hãy xác định T1, biết T1 > T2 ? A. 9 B. 8 C. 10 D. 6Câu 9: Một cuộn cảm L mắc với tụ C1 thì tần số riêng của mạch dao động f1 = 7,5MHz. Khi mắc L với tụ C2 thì tần số riêng của mạch dao động là f2 = 10MHz. Tìm tần số riêng của mạch dao động khi ghép C1 song song với C2 rồi mắc vào L. A. 2MHz. B. 4MHz. C. 6MHz. D. 8MHz.Câu 10: Trong mạch dao động điện từ LC lí tưởng, khi dùng cuộn cảm L1 thì tần số dao động điện từ trong mạch là f1

= 30 kHz, khi dùng cuộn cảm L2 thì tần số dao động điện từ trong mạch là f2 = 40kHz. Khi dùng cả hai cuộn cảm trên mắc nối tiếp thì tần số dao động điện từ là

A. 24 kHz B. 50 kHz C. 35 kHz D. 38 kHz

Câu 11 : Khi mắc tụ điện C1 với cuộn cảm L thì mạch thu được sóng có bước sóng λ1 = 60m; Khi mắc tụ điện có điện dung C2 với cuộn cảm L thì mạch thu được sóng có bước sóng λ2 = 80m. Khi mắc C1 nối tiếp C2 với cuộn cảm L thì mạch thu được sóng có bước sóng là bao nhiêu ?

A. λ = 140m. B. λ = 100m C. λ = 48m. D. λ = 70m.Câu 12: Một máy thu thanh có mạch chọn sóng là mạch dao động LC lí tưởng, với tụ C có giá trị C 1 thì sóng bắt được có bước sóng 300m, với tụ C có giá trị C2 thì sóng bắt được có bước sóng 400m. Khi tụ C gồm tụ C1 mắc nối tiếp với tụ C2 thì bước sóng bắt được là

A. 500m B. 240m C. 700m D. 100mCâu 13: Mạch dao động LC trong máy thu vô tuyến có điện dung C0 =8,00.10-8F và độ tự cảm L = 2.10-6 H, thu được sóng điện từ có bước sóng 240 m. Để thu được sóng điện từ có bước sóng 18 m người ta phải mắc thêm vào mạch một tụ điện có điện dung C bằng bao nhiêu và mắc như thế nào ?

A. Mắc nối tiếp và C = 4,53.10-10F B. Mắc song song và C = 4,53.10-10FC. Mắc song song và C = 4,53.10-8F D. Mắc nối tiếp và C = 4,53.10-8F

Câu 14: Một mạch dao động điện từ gồm một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L và hai tụ điện C 1 và C2. Khi mắc cuộn dây riêng với từng tụ C1 và C2 thì chu kì dao động của mạch tương ứng là T1 = 3ms và T2 = 4ms. Chu kì dao động của mạch khi mắc đồng thời cuộn dây với C1 song song C2 là

A. 11ms B. 5 ms C. 7 ms D. 10 ms

Câu 15: Một mạch dao động lý tưởng gồm cuộn cảm có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C thực hiện dao động điện từ với chu kỳ T= 10-4s. Nếu mắc nối tiếp thêm vào mạch một tụ điện và một cuộn cảm giống hệt tụ điện và cuộn cảm trên thì mạch sẽ dao động điện từ với chu kỳ

A. 0,5.10-4s . B. 2.10-4s . C. .10-4s . D. 10-4s .Câu 16: Mạch dao động gồm cuộn cảm và hai tụ điện C1 và C2. Nếu mắc hai tụ C1 và C2 song song với cuộn cảm L thì tần số dao động của mạch là f1 = 24kHz. Nếu dùng hai tụ C1 và C2 mắc nối tiếp thì tần số riêng của mạch là f2 = 50kHz. Nếu mắc riêng lẽ từng tụ C1, C2 với cuộn cảm L thì tần số dao động riêng của mạch là

A. f1 = 40kHz và f2 = 50kHz B. f1 = 50kHz và f2 = 60kHzC. f1 = 30kHz và f2 = 40kHz D. f1 = 20kHz và f2 = 30kHz

Dạng 2: CÔNG SUẤT CẦN CUNG CẤP CHO MẠCH ĐỂ BÙ VÀO PHẦN HAO PHÍ DO TOẢ NHIỆT

Câu 1: Một mạch dao động gồm một tụ điện 350pF, một cuộn cảm 30 và một điện trở thuần 1,5 . Phải cung cấp cho mạch một công suất bằng bao nhiêu để duy trì dao động của nó, khi điện áp cực đại trên tụ điện là 15V.

A. 1,69.10-3 W B. 1,79.10-3 W C. 1,97.10-3 W D. 2,17.10-3 W

Câu 2: Một mạch dao động gồm một cuộn cảm có điện trở r = 0,5, độ tự cảm 275H, và một tụ điện có điện dung 4200pF. Hỏi phải cung cấp cho mạch một công suất bao nhiêu để duy trì dao động với điện áp cực đại trên tụ là 6V.

A. 513W B. 2,15mW C. 137mW D. 137W Câu 3: Mạch dao động gồm cuộn dây có L = 210-4H và C = 8nF, vì cuộn dây có điện trở thuần nên để duy trì một hiệu điện thế cực đại 5V giữa 2 bản cực của tụ phải cung cấp cho mạch một công suất P = 6mW. Điện trở của cuộn dây có giá trị: A. 100 B. 10 C. 50. D. 12

CHỦ ĐỀ III. SỰ PHÁT VÀ THU SÓNG ĐIỆN TỪCâu 1 : Dao động điện từ trong mạch chọn sóng của máy thu khi máy thu bắt được sóng là:

A. Dao động tự do với tần số bằng tần số riêng của mạch B. Dao động cưỡng bức có tần số bằng tần số riêng của mạchC. Dao động tắt dần có tần số bằng tần số riêng của mạch

D. Cả 3 câu trên đều saiCâu 2: Sóng điện từ dùng trong thông tin liên lạc dưới nước là

A. sóng ngắn B. sóng dài C. sóng trung D. sóng cực ngắn

Trang 41

Câu 3: Một mạch dao động LC đang thu được sóng trung. Để mạch có thể thu được sóng ngắn thì phảiA. mắc nối tiếp thêm vào mạch một tụ điện có điện dung thích hợpB. mắc nối tiếp thêm vào mạch một điện trở thuần thích hợpC. mắc nối tiếp thêm vào mạch một cuộn dây thuần cảm thích hợpD. mắc song song thêm vào mạch một tụ điện có điện dung thích hợp

Câu 4 : Chọn phương án sai khi nói về bổ sung năng lượng cho mạch:A. Để bổ sung năng lượng người ta sử dụng máy phát dao động điều hoà.B. Dùng nguồn điện không đổi cung cấp năng lượng cho mạch thông qua tranzito.C. Sau mỗi chu kì, mạch được bổ sung đúng lúc một năng lượng lớn hơn hoặc bằng năng lượng đã tiêu hao.D. Máy phát dao động điều hoà dùng tranzito là một mạch tự dao động để sản ra dao động điện từ cao tần.

Câu 5: Chọn phát biểu sai.A. Biến điệu sóng là làm cho biên độ của sóng cao tần biến thiên tuần hoàn theo âm tần.B. Mạch chọn sóng trong máy thu vô tuyến hoạt động dựa vào hiện tượng cộng hưởng điện từ.C. Trong tín hiệu vô tuyến được phát đi, sóng cao tần là sóng điện từ, âm tần là sóng cơ.D. Một hạt mang điện dao động điều hòa thì nó bức xạ ra sóng điện từ cùng tần số với dao động của nó.

Câu 6 : Điều nào sau đây là sai khi nói về nguyên tắc phát và thu sóng điện từ ?A. Không thể có một thiết bị vừa thu và phát sóng điện từ. B. Để thu sóng điện từ cần dùng một ăng ten.C. Nhờ có ăng ten mà ta có thể chọn lọc được sóng cần thu.D. Để phát sóng điện từ phải mắc phối hợp một máy dao động điều hoà với một ăng ten.

Câu 7 : Giữa hai mạch dao đông xuất hiện hiện tượng cộng hưởng, nếu các mạch đó có: A. Tần số dao động riêng bằng nhau. B. Điện dung bằng nhauC. Điện trở bằng nhau. D. Độ cảm ứng từ bằng nhau.

Câu 8 : Nguyên tắc thu sóng điện từ dựa vàoA. hiện tượng hấp thụ sóng điện từ của môi trường B. hiện tượng giao thoa sóng điện từC. hiện tượng bức xạ sóng điện từ của mạch dao động hở D. hiện tượng cộng hưởng điện trong mạch LC

Câu 9 : Mạch chọn sóng của một máy thu thanh gồm một cuộn dây thuần cảm và một tụ điện có điện dung biến đổi được. Khi đặt điện dung của tụ điện có giá trị 20pF thì bắt được sóng có bước sóng 30m. Khi điện dung của tụ điện giá trị 180pF thì sẽ bắt được sóng có bước sóng là

A. 150 m. B. 270 m. C. 90 m. D. 10 m.

Câu 10 : Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến điện gồm một tụ điện có điện dung 0,1nF và cuộn cảm có độ tự cảm 30 H. Mạch dao động trên có thể bắt được sóng vô tuyến thuộc dải

A. sóng trung B. sóng dài C. sóng ngắn D. sóng cực ngắn

Câu 11 : Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến điện gồm một tụ điện có điện dung thay đổi từ đến

và cuộn dây có độ tự cảm . Mạch trên có thể bắt được sóng điện từ có bước sóng nằm trong khoảng nào ?

A. B. C. D.

Câu 12 : Một mạch chọn sóng gồm cuộn cảm có độ tự cảm 4 H và một tụ điện có điện dung biến đổi từ 10pF đến 360pF. Lấy = 10. Dải sóng vô tuyến thu được với mạch trên có bước sóng trong khoảng:

A. Từ 120m đến 720m B. Từ 12m đến 72m C. Từ 48m đến 192m D. Từ 4,8m đến 19,2m

Câu 13 : Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến điện gồm một tụ điện có điện dung 1µF và cuộn cảm có độ tự cảm 25mH. Mạch dao động trên có thể bắt được sóng vô tuyến thuộc dải

A. sóng trung B. sóng dài C. sóng cực ngắn D. sóng ngắn Câu 14: Một mạch chọn sóng gồm cuộn dây có hệ số tự cảm không đổi và một tụ điện có điện dung biến thiên. Khi điện dung của tụ là 20nF thì mạch thu được bước sóng 40m. Nếu muốn thu được bước sóng 60m thì phải điều chỉnh điện dung của tụ

A. Giảm 4nF B. Giảm 6nF C. Tăng thêm 25nF D. Tăng thêm 45nF

Dạng 2: ĐIỀU CHỈNH MẠCH THU SÓNGCâu 1: Mạch dao động LC của một máy thu vô tuyến có L biến thiên từ 4mH đến 25mH, C=16pF, lấy . Máy này có thể bắt được các sóng vô tuyến có bước sóng từ:

A. 24m đến 60m B. 480m đến 1200m C. 48m đến 120m D. 240m đến 600m

Câu 2 : Mạch chọn sóng của một máy thu thanh gồm cuộn dây có độ tự cảm L = 2.10 -6 H, điện trở thuần R = 0. Để máy thu thanh chỉ có thể thu được các sóng điện từ có bước sóng từ 57m đến 753m, người ta mắc tụ điện trong mạch trên bằng một tụ điện có điện dung biến thiên. Hỏi tụ điện này phải có điện dung trong khoảng nào?

A. 2,05.10-7F ≤ C ≤ 14,36.10-7F B. 0,45.10-9F ≤ C ≤ 79,7.109FC. 3,91.10-10F ≤ C ≤ 60,3.10-10F D. 0,12.10-8F ≤ C ≤ 26,4.10-8F

Câu 3 : Một máy thu thanh đang thu sóng ngắn. Để chuyển sang thu sóng trung, có thể thực hiện giải pháp nào sau đây trong mạch dao động anten

A. Giảm C và giảm L. B. Giữ nguyên C và giảm L. C. Tăng L và tăng C. D. Giữ nguyên L và giảm

Trang 42

Câu 4: Mạch chọn sóng của một máy thu gồm một tụ điện có điện dung và cuộn cảm có độ tụ cảm biến thiên.

Để có thể bắt được sóng điện từ có bước sóng 100m thì độ tự cảm cuộn dây bằng bao nhiêu ?A. 0,0645H B. 0,0625H C. 0,0615H D. 0,0635H

Câu 5: Điện dung của tụ điện phải thay đổi trong khoảng nào để mạch có thể thu được sóng vô tuyến có tần số nắm trong khoảng từ f1 đến f2 ( f1 < f2 ). Chọn kết quả đúng:

A. B.

C. D.

Câu 6: Một mạch chọn sóng để thu được sóng có bước sóng 20 m thì cần chỉnh điện dung của tụ là 200 pF. Để thu được bước sóng 21 m thì chỉnh điện dung của tụ là

A. 220,5 pF. B. 190,47 pF. C. 210 pF. D. 181,4 mF.Câu 7: Một sóng điện từ có tần số 100 MHz truyền với tốc độ 3.108 m/s có bước sóng là

A. 300 m. B. 0,3 m. C. 30 m. D. 3 m.

Câu 8: Một mạch thu sóng điện từ gồm cuộn dây thuần cảm có hệ số tự cảm không đổi và tụ điện có điện dung biến đổi. Để thu được sóng có bước sóng 90 m, người ta phải điều chỉnh điện dung của tụ là 300 pF. Để thu được sóng 91 m thì phải

A. tăng điện dung của tụ thêm 303,3 pF. B. tăng điện dung của tụ thêm 306,7 pF. C. tăng điện dung của tụ thêm 3,3 pF. D. tăng điện dung của tụ thêm 6,7 pF.

Dạng 3: TỤ XOAY

Câu 1: Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến gồm một cuộn dây có độ tự cảm và một tụ xoay. Tính

điện dung của tụ để thu được sóng điện từ có bước sóng 20m ?A. 120pF B. 65,5pF C. 64,5pF D. 150pF

Câu 2: Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến gồm một cuộn dây có độ tự cảm và một tụ xoay. Tụ

xoay có điện dung biến thiên theo góc xoay C = + 30(pF). Để thu được sóng điện từ có bước sóng 15m thì góc xoay bằng bao nhiêu ?

A. 35,50 B. 37,50 C. 36,50 D. 38,50

Câu 3: Mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến điện gồm cuộn dây thuần cảm có L = 2.10 -5H và một tụ xoay có điện dung biến thiên từ C1 = 10pF đến C2 = 500pF khi góc xoay biến thiên từ 00 đến 1800. Khi góc xoay của tụ bằng 900 thì mạch thu sóng điện từ có bước sóng là:

A. 26,64m. B. 188,40m. C. 134,54m. D. 107,52m.

Câu 4: Mạch chọn sóng của một máy thu gồm một tụ điện có điện dung 100pF và cuộn cảm có độ tự cảm . Để

có thế bắt được sóng điện từ có bước sóng từ 12m đến 18m thì cần phải ghép thêm một tụ điện có điện dung biến thiên. Điện dung biến thiên trong khoảng nào ?

A. B. C. D. Câu 5: Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến gồm một tụ điện có điện dung 2000pF và cuộn cảm có độ tự cảm 8,8

. Để có thể bắt được dải sóng ngắn có bước sóng từ 10m đến 50m thì cần phải ghép thêm một tụ điện có điện dung biến thiên. Điện dung biến thiên trong khoảng nào ?A. B. C. D.

Dạng 4: XÁC ĐỊNH ĐẶC TR Ư NG L 0C0

Câu 1: Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến gồm một cuộn dây có độ tự cảm L và một bộ tụ điện gồm một tụ

điện cố định C0 mắc song song với một tụ xoay C. Tụ C có điện dung thay đổi từ đến . Nhờ vậy mạch có

thể thu được các sóng có bước sóng từ 0,12m đến 0,3m. Xác định độ tự cảm L ?

A. B. C. D.

Câu 2: Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến gồm một cuộn dây có độ tự cảm L và một bộ tụ điện gồm một tụ điện cố định C0 mắc song song với một tụ C. Tụ C có điện dung thay đổi từ 10nF đến 170nF. Nhờ vậy mạch có thể thu được các sóng có bước sóng từ đến . Xác định C0 ?

A. 45nF B. 25nF C. 30nF D. 10nF

Trang 43

Câu 3: Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến gồm một cuộn dây có độ tự cảm L và một bộ tụ điện gồm một tụ điện cố định C0 mắc song song với một tụ xoay C. Tụ C có điện dung thay đổi từ 10pF đến 250pF. Nhờ vậy mạch có thể thu được các sóng có bước sóng từ 10m đến 30m. Xác định độ tự cảm L ?

A. 0,93 B. 0,84 C. 0,94 D. 0,74

Dạng 5: TỤ XOAY VÀ MẠCH CÓ ĐIỆN TRỞ THUẦNCâu 1 : Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến gồm một cuộn dây và một tụ xoay. Giả sử khi thu được sóng điện từ có bước sóng 15m mà suất điện động hiệu dụng trong cuộn dây là 1 thì tần số góc và dòng điện cực đại chạy trong mạch là bao nhiêu ? Biết điện trở thuần trong mạch là .

A. B. C. D.

Câu 2: Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến gồm một cuộn dây có độ tụ cảm và một tụ xoay. Điện trở thuần của mạch là . Sau khi bắt được sóng điện từ có bước sóng 21,5m thì xoay nhanh tụ để suất điện động không đổi nhưng cường độ hiệu dụng dòng điện thì giảm xuống 1000lần. Hỏi điện dung tụ thay đổi bao nhiêu ?A. 0,33pF B. 0,32pF C. 0,31pF D. 0,3pFCâu 3: Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến gồm một cuộn dây có độ tụ cảm và một tụ xoay. Sau khi bắt được sóng điện từ có bước sóng 21,5m thì tần số góc và điện dung tụ điện bằng bao nhiêu ?

A. B. C. D.

Câu 4: Một mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến gồm cuộn cảm L = 5H và một tụ xoay có điện dung biến thiên từ 10pF đến 240pF. Dãi sóng máy thu được là

A. 10,5m – 92,5m. B. 11m – 75m. C. 15,6m – 41,2m. D. 13,3 – 65,3m.

Câu 5: Chọn câu đúng. Một mạch dao động gồm cuộn cảm có độ tự cảm 27 ìH, một điện trở thuần 1Ω v một tụ điện 3000pF. điện áp cực đại giữa hai bản tụ điện l 5V. Để duy trì dao động cần cung cấp cho mạch một công suất:

A. 0,037W. B. 112,5 kW. C. 1,39mW. D. 335,4 W.

E. MỘT SỐ CÂU TRẮC NGHIỆM ĐỀ THI ĐH-CĐ CÁC NĂM TRƯỚC * Đề ĐH – CĐ năm 2009:Câu 1. Một mạch dao động điện từ LC lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm 5 H và tụ điện có điện dung 5F. Trong mạch có dao động điện từ tự do. Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp mà điện tích trên một bản tụ điện có độ lớn cực đại là

A. 5.10-6 s. B. 2,5.10-6 s. C.10.10-6 s. D. 10-6 s.Câu 2. Trong mạch dao động LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do, điện tích của một bản tụ điện và cường độ dòng điện qua cuộn cảm biến thiên điều hòa theo thời gian

A. luôn ngược pha nhau. B. với cùng biên độ.C. luôn cùng pha nhau. D. với cùng tần số.

Câu 3. Khi nói về dao động điện từ trong mạch dao động LC lí tưởng, phát biểu nào sau đây sai?A. Cường độ dòng điện qua cuộn cảm và hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện biến thiên điều hòa theo thời

gian với cùng tần số.B. Năng lượng điện từ của mạch gồm năng lượng từ trường và năng lượng điện trường.C. Điện tích của một bản tụ điện và cường độ dòng điện trong mạch biến thiên điều hòa theo thời gian lệch

pha nhau 2

.

D. Năng lượng từ trường và năng lượng điện trường của mạch luôn cùng tăng hoặc luôn cùng giảm.Câu 4. Một mạch dao động LC lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm không đổi, tụ điện có điện dung C thay đổi. Khi C = C1 thì tần số dao động riêng của mạch là 7,5 MHz và khi C = C2 thì tần số dao động riêng của mạch là 10 MHz. Nếu C = C1 + C2 thì tần số dao động riêng của mạch là

A. 12,5 MHz. B. 2,5 MHz. C. 17,5 MHz. D. 6,0 MHz.Câu 5. Một sóng điện từ có tần số 100 MHz truyền với tốc độ 3.108 m/s có bước sóng là

A. 300 m. B. 0,3 m. C. 30 m. D. 3 m.Câu 6. Một mạch dao động điện từ LC lí tưởng gồm cuộn cảm thuần độ tự cảm L và tụ điện có điện dung thay đổi được từ C1 đến C2. Mạch dao động này có chu kì dao động riêng thay đổi được.

A. từ 14 LC đến 24 LC . B. từ 12 LC đến 22 LC .

C. từ 12 LC đến 22 LC . D. từ 14 LC đến 24 LC .

Trang 44

Câu 7. Mạch thu sóng điện từ gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm không đổi và tụ điện có điện dung biến đổi. Để thu được sóng có bước sóng 90 m, người ta phải điều chỉnh điện dung của tụ là 300 pF. Để thu được sóng 91 m thì phải

A. tăng điện dung của tụ thêm 303,3 pF. B. tăng điện dung của tụ thêm 306,7 pF.C. tăng điện dung của tụ thêm 3,3 pF. D. tăng điện dung của tụ thêm 6,7 pF.

Câu 8. Một mạch chọn sóng để thu được sóng có bước sóng 20 m thì cần chỉnh điện dung của tụ là 200 pF. Để thu được bước sóng 21 m thì chỉnh điện dung của tụ là

A. 220,5 pF. B. 190,47 pF. C. 210 pF. D. 181,4 mF.Câu 9. Trong mạch dao động LC lí tưởng có dao động điện từ tự do thì

A. năng lượng điện trường tập trung ở cuộn cảm.B. năng lượng điện trường và năng lượng từ trường luôn không đổi.C. năng lượng từ trường tập trung ở tụ điện.D. năng lượng điện từ của mạch được bảo toàn.

Câu 10. Một mạch dao động LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do. Biết điện tích cực đại của một bản tụ điện có độ lớn là 10-8 C và cường độ dòng điện cực đại qua cuộn cảm thuần là 62,8 mA. Tần số dao động điện từ tự do của mạch là

A. 2,5.103 kHz. B. 3.103 kHz. C. 2.103 kHz. D. 103 kHz.Câu 11. Mạch dao động LC lí tưởng gồm tụ điện có điện dung C, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L. Trong mạch có dao động điện từ tự do. Biết hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ điện là U 0. Năng lượng điện từ của mạch bằng

A. 21

LC2

. B. 20U

LC2

. C. 20

1CU

2. D.

21CL

2.

Câu 12. Một mạch dao động LC lí tưởng, gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C. Trong mạch có dao động điện từ tự do. Gọi U0, I0 lần lượt là hiệu điện thế cực đại giữa hai đầu tụ điện và cường độ dòng điện cực đại trong mạch thì

A. 00

IU

LC . B. 0 0

LU I

C . C. 0 0

CU I

L . D. 0 0U I LC .

Đề ĐH – CĐ năm 2010Câu 13. Một mạch dao động lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm 4 μH và một tụ điện có điện dung biến đổi từ 10 pF đến 640 pF. Lấy π2 = 10. Chu kì dao động riêng của mạch này có giá trị

A. từ 2.10-8 s đến 3,6.10-7 s. B. từ 4.10-8 s đến 2,4.10-7 s.C. từ 4.10-8 s đến 3,2.10-7 s. D. từ 2.10-8 s đến 3.10-7 s.

HƯỚNG DẪN: Theo công thức tính chu kỳ dao động của mạch:

, thay số vào ta được 4.10-8s đến 3,2.10-7s

Câu 14. Một mạch dao động lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L không đổi và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điều chỉnh điện dung của tụ điện đến giá trị C1 thì tần số dao động riêng của mạch là f1. Để tần số dao động riêng của mạch là f1 thì phải điều chỉnh điện dung của tụ điện đến giá trị

A. 5C1. B. . C. C1. D. .

HƯỚNG DẪN: Khi giá trị của tụ là C1 thì tần số cộng hưởng là f1= .

Khi tần số cộng hưởng là (2) thì điện dung củ tụ C2. Lấy (2):(1), ta được C2 = C1/5

Câu 15. Một mạch dao động điện từ lí tưởng đang có dao động điện từ tự do. Tại thời điểm t = 0, điện tích trên một bản tụ điện cực đại. Sau khoảng thời gian ngắn nhất Δt thì điện tích trên bản tụ này bằng một nửa giá trị cực đại. Chu kì dao động riêng của mạch dao động này là

A. 4Δt. B. 6Δt. C. 3Δt. D. 12Δt.HƯỚNG DẪN:Sử dụng mối quan hệ giữa chuyển động tròn đều và dao động điều hòa,ta có thời gian kể từ khi q =Q0 đến khi q = Q0/2 luôn là T/6 = ∆t, suy ra T = 6∆t.Câu 16. Xét hai mạch dao động điện từ lí tưởng. Chu kì dao động riêng của mạch thứ nhất là T1, của mạch thứ hai là T2 = 2T1. Ban đầu điện tích trên mỗi bản tụ điện có độ lớn cực đại Q0. Sau đó mỗi tụ điện phóng điện qua cuộn cảm của mạch. Khi điện tích trên mỗi bản tụ của hai mạch đều có độ lớn bằng q (0 < q < Q0) thì tỉ số độ lớn cường độ dòng điện trong mạch thứ nhất và độ lớn cường độ dòng điện trong mạch thứ hai là

Trang 45

A. 2. B. 4. C. 0,5. D. 0,25.HƯỚNG DẪN: Vì mà Q01=Q02=Q0, q1=q2=q nên ta có cường độ dòng cực đại có mối

quan hệ sau: .từ (1) suy ra .Từ biểu thức của

,ta suy ra công thức độc lập với thời gian: , từ đây suy ra được

Câu 17. Trong thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến, người ta sử dụng cách biến điệu biên độ, tức là làm cho biên độ của sóng điện từ cao tần (sóng mang) biến thiên theo thời gian với tần số bằng tần số của dao động âm tần. Cho tần số sóng mang là 800 kHz. Khi dao động âm tần có tần số 1000 Hz thực hiện một dao động toàn phần thì dao động cao tần thực hiện được số dao động toàn phần là

A. 800. B. 1000. C. 625. D. 1600.Câu 18. Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến điện gồm tụ điện có điện dung C0 và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, thu được sóng điện từ có bước sóng 20 m. Để thu được sóng điện từ có bước sóng 60 m, phải mắc song song với tụ điện C0 của mạch dao động một tụ điện có điện dung

A. C = C0. B. C = 2C0. C. C = 8C0. D. C = 4C0.Câu 19. Mạch dao động lý tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L không đổi và có tụ điện có điện dung C thay đổi được. Khi thì tần số dao động riêng của mạch bằng 30 kHz và khi thì tần số dao

động riêng của mạch bằng 40 kHz. Nếu thì tần số dao động riêng của mạch bằng

A. 50 kHz. B. 24 kHz. C. 70 kHz. D. 10 kHz.Câu 20. Một mạch dao động lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C đang có dao động điện từ tự do. Ở thời điểm t = 0, hiệu điện thế giữa hai bản tụ có giá trị cực đại là U0. Phát biểu nào sau đây là sai?

A. Năng lượng từ trường cực đại trong cuộn cảm là .

B. Cường độ dòng điện trong mạch có giá trị cực đại là U0 .

C. Điện áp giữa hai bản tụ bằng 0 lần thứ nhất ở thời điểm t = .

D. Năng lượng từ trường của mạch ở thời điểm t = là .

Câu 21. Một mạch dao động điện từ LC lí tưởng đang thực hiện dao động điện từ tự do. Điện tích cực đại trên một bản tụ là 2.10-6 C, cường độ dòng điện cực đại trong mạch là 0,1 A. Chu kì dao động điện từ tự do trong mạch bằng

A. B. . C. . D.

Câu 22. Sóng điện từA. là sóng dọc hoặc sóng ngang.B. là điện từ trường lan truyền trong không gian.C. có điện trường và từ trường tại một điểm dao động cùng phương.D. không truyền được trong chân không.

Câu 23. Mạch dao động lí tưởng gồm cuộn cảm thuần L và tụ điện C đang thực hiện dao động điện từ tự do. Gọi U0 là điện áp cực đại giữa hai bản tụ; u và i là điện áp giữa hai bản tụ và cường độ dòng điện trong mạch tại thời điểm t. Hệ thức đúng là

A. . B. . C. . D. .

Câu 24. Trong sơ đồ khối của một máy phát thanh dùng vô tuyến không có bộ phận nào dưới đây?A. Mạch tách sóng. B. Mạch khuyếch đại. C. Mạch biến điệu. D. Anten.

* Đáp án: Câu 1A. 2D. 3D. 4D. 5D. 6B. 7D. 8A. 9D. 10D. 11C. 12B. 13C. 14B. 15B. 16A. 17A. 18C. 19A. 20D. 21D. 22B. 23B. 24A.

Trang 46

MẠCH DAO ĐỘNG TẮT DẦN - MẠCH DAO ĐỘNG DUY TRÌCâu 25 : Một mạch dao động LC lí tưởng. Dùng nguồn điện một chiều có suất điện động 6 (V) để cung cấp

cho mạch một năng lượng 5 (J) bằng cách nạp điện cho tụ. Cứ sau khoảng thời gian ngắn nhất 1 (s) thì

dòng điện trong mạch triệt tiêu. Tính độ tự cảm của cuộn dây.

A. 2/2 (H) B. 5,6/2 (H) C. 1,6/2 (H) D. 3,6/2 (H) *

Câu 26 : Mạch dao động gồm cuộn dây có L = 210-4(H) và C = 8nF , vì cuộn dây có điện trở thuần nên để duy trì một hiệu điện thế cực đại 5V giữa 2 bản cực của tụ phải cung cấp cho mạch một công suất P = 6mW. Điện trở của cuộn dây có giá trị :

A. 100 B. 10 C. 12* D. 50Câu 27 : Một mạch dao động có tụ với C=3500pF, cuộn cảm có L= 30 μH và điện trở hoạt động R=15 Ω. Hiệu điện thế cực đại trên tụ là 15V .Để duy trì dao động của mạch như ban dầu thì cần nguồn cung cấp cho mạch có công suất : A. 19,69.10-3W B. 1,969.10-3W C. 20.10-3W D. 0,2 W * Câu 28: Mạch dao động có L = 3,6.10-4 H; C = 18 nF. Mạch được cung cấp một công suất 6mW để duy trì dao động điện từ với hiệu điện thế cực đại trên hai bản tụ là 10V. Điện trở của mạch là:

A. 2 . B. 1,2 . C. 2,4 * D. 1,5 .Câu 29 : Mạch dao động gồm cuộn dây có độ tự cảm L = 20H , điện trở thuần R = 4 và tụ điện có điện dung C = 2nF .Cần cung cấp cho mạch công suất là bao nhiêu để duy trì dao động điện từ trong mạch , biết rằng hiệu điện thế cực đại giữa hai tụ là 5V :

A. P = 0,05W B. P = 5mW * C. P = 0,5W D. P = 0,5mW * Đáp án: Câu 1A. 2D. 3D. 4D. 5D. 6B. 7D. 8A. 9D. 10D. 11C. 12B. 13C. 14B. 15B. 16A. 17A. 18C. 19A. 20D. 21D. 22B. 23B. 24A. 25D.26C. 27D. 28C. 29B.

Đề ĐH – CĐ năm 2011Câu 30: Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về sóng điện từ?A. Sóng điện từ truyền được trong chân không.B. Khi sóng điện từ gặp mặt phân cách giữa hai môi trường thì nó có thể bị phản xạ hoặc khúc xạ.C. Trong sóng điện từ thì dao động của điện trường và của từ trường tại một điểm luôn đồng pha với nhau.D. Sóng điện từ là sóng ngang nên nó chỉ truyền được trong chất rắn.

Câu 31: Một mạch dao động LC lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm 50 mH và tụ điện có điện dung C. Trong mạch đang có dao động điện từ tự do với cường độ dòng điện (i tính bằng A, t tính bằng s). Ở thời điểm mà cường độ dòng điện trong mạch bằng một nửa cường độ hiệu dụng thì hiệu điện thế giữa hai bản tụ có độ lớn bằng

A. V. B. V. C. V. D. V.

HD: C = ; Khi i =

ta có V. Chọn A

Câu 32( ĐH-2011) Trong mạch dao động LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do. Thời gian ngắn nhất để năng lượng điện trường giảm từ giá trị cực đại xuống còn một nửa giá trị cực đại là 1,5.10 -4s. Thời gian ngắn nhất để điện tích trên tụ giảm từ giá trị cực đại xuống còn một nửa giá trị đó là

A. 2.10-4s.* B. 6.10-4s. C. 12.10-4s. D. 3.10-4s.Câu 33: Trong mạch dao động LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do. Thời gian ngắn nhất để năng lượng điện trường giảm từ cực đại xuống còn một nửa giá trị cực đại là 1,5.10-4 s. Thời gian ngắn nhất để điện tích trên tụ giảm từ giá trị cực đại xuống còn một nửa giá trị đó là

A. 4.10-4 s. B. 3.10-4 s. C. 12.10-4 s. D. 2.10-4 s.

HD: Khi WC = Wcmax q =

Thời gian ngắn nhất để điện tích của tụ điện giảm từ Q0 đến là

với

Trang 47

0

20Q

q

20Q

Thời gian ngắn nhất để điện tích của tụ điện giảm từ Q0 đến là . Chọn D

Câu 34 : Mạch dao động điện từ LC gồm một cuộn dây có độ tự cảm 50 (mH) và tụ điện có điện dung 5 (F).

Nếu mạch có điện trở thuần 0,01 , để duy trì dao động trong mạch với giá trị cực đại của hiệu điện thế giữa

hai bản tụ điện là 12 (V) thì phải cung cấp cho mạch một công suất bằng bao nhiêu?

A. 72 (mW) B. 36 (mW) C. 36 (W) D. 72 (W) *

Giải: * W =

* Công suất cần cung cấp: P = I2.R= Đáp án D.

Câu 35. Mạch chọn sóng của một máy thu sóng vô tuyến gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm H và tụ điện

có điện dung C thay đổi được. Điều chỉnh pF thì mạch này thu được sóng điện từ có bước sóng bằng

A. 300 m. B. 400 m. C. 200 m. D. 100 m.

HD: Đáp án B.

Câu 36: Trong mạch dao động lí tưởng gồm tụ điện có điện dung C và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, đang có dao động điện từ tự do. Biết hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ là U0. Khi hiệu điện thế giữa hai bản tụ là

thì cường độ dòng điện trong mạch có độ lớn bằng

A. . B. . C. . D. .

HD: .Đáp án D.

Câu 37: Mạch chọn sóng của một máy thu thanh gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm không đổi và một tụ điện có thể thay đổi điện dung. Khi tụ điện có điện dung , mạch thu được sóng điện từ có bước sóng 100m; khi

tụ điện có điện dung , mạch thu được sóng điện từ có bước sóng 1km. Tỉ số là

A. 10 B. 1000 C. 100 D. 0,1

Hd: Đáp án C.

Câu 38: Cho hai mạch dao động lí tưởng L1C1 và L2C2 với C1 = C2 = 0,1μF, L1 = L2 = 1 μH. Ban dầu tích điện cho tụ C1 đến hiệu điện thế 6V và tụ C2 đến hiệu điện thế 12V rồi cho mạch dao động. Thời gian ngắn nhất kể từ khi mạch dao động bắt đầu dao động thì hiệu điện thế trên 2 tụ C1 và C2 chênh lệch nhau 3V?

A. s B. s C. s D. s

Giải: chu kì dao động của các mạch dao động T = 2 =2 = = 2.10-6s

Biểu thức điện áp giữa các bản cực của hai tụ điện: u1 = 12cost (V); u2 = 6cost (V) u1 – u2 = 12cost - 6cost (V) = 6cost

u1 – u2 = 6cost = ± 3 (V) => cost = ± 0,5 => cos t = ± 0,5 => tmin = = s Chọn B

Đề ĐH – 2012Câu 39: Một mạch dao động điện từ lí tưởng đang có dao động điện từ tự do. Biết điện tích cực đại trên một bản tụ điện là C và cường độ dòng điện cực đại trong mạch là 0,5 A. Thời gian ngắn nhất để điện tích trên một bản tụ giảm từ giá trị cực đại đến nửa giá trị cực đại là

Trang 48

Q0

Q0/2

π/3

A. B. C. D.

Giải 1: Năng lượng của mạch dao động W = = => T = 2 = 2 = 16.10-6 (s) = 16s.

Thời gian điện tích giảm từ Qo đến Q0/2:

q = Q0cos = => = => t = = Chọn đáp án D

Giải 2:

Góc quét => t = T/6 = => Đáp án D

Giải 3:Từ I0 = ωQ0

→ T =

→

Câu 40. Trong một mạch dao động lí tưởng đang có dao động điện từ tự do. Gọi L là độ tự cảm và C là điện dung của mạch. Tại thời điểm t, hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện là u và cường độ dòng điện trong mạch là i. Gọi U0 là hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ điện và I0 là cường độ dòng điện cực đại trong mạch. Hệ thức liên hệ giữa u và i là

A. B.

C. D.

Giải: Năng lượng của mạch dao động;

+ = ------> Chọn A

Câu 41. Khi nói về sóng điện từ phát biểu nào sau đây là sai?A. Sóng điện từ mang năng lượng. B. Sóng điện từ là sóng ngang.C. Sóng điện từ tuân theo các quy luật giao thoa, nhiễu xạ.D. Sóng điện từ không truyền được trong chân không. Chọn DCâu 42: Tại Hà Nội, một máy đang phát sóng điện từ. Xét một phương truyền có phương thẳng đứng hướng lên. Vào thời điểm t, tại điểm M trên phương truyền, vectơ cảm ứng từ đang có độ lớn cực đại và hướng về phía Nam. Khi đó vectơ cường độ điện trường cóA. độ lớn cực đại và hướng về phía Tây. B.độ lớn bằng không. C.độ lớn cực đại và hướng về phía Bắc D.độ lớn cực đại và hướng về phía Đông.Giải 1: Quy tắc đinh ốc: quay đinh ốc theo chiều thuận( góc nhỏ) từ

, khí đó chiều tiến của đinh ốc là hướng truyền sóng điện từ v. Do

cùng pha Khi đó vectơ cường độ điện trường có độ lớn cực đại và hướng về phía Tây. Giải 2: Khi sóng điên từ lan truyền thì luôn dao động cùng pha, nên khi B cực đại thì E cũng cực đại; hai véctơ vuông góc với nhau và tạo với phương truyền sóng một góc tam diện thuận: khi phương truyền sóng hướng thẳng đứng hướng lên, cảm ứng từ hướng về phía Nam thì vectơ cường độ điên trường hướng về phía Tây. Theo quy tắc nắm bàn tay phải, chiều quay từ điện trường đến từ trường

Trang 49

Bắc

NamTây

Đông

Nam

Bắc

ĐôngTây

=> Đáp án A

Chú ý: quay đinh ốc theo chiều từ thì chiều tiến đinh ốc là chiều

Câu 43: Một mạch dao động gồm một cuộn cảm thuần có độ tự cảm xác định và một tụ điện là tụ xoay, có điện dung thay đổi được theo quy luật hàm số bậc nhất của góc xoay của bản linh động. Khi = 00, tần số dao động riêng của mạch là 3 MHz. Khi =1200, tần số dao động riêng của mạch là 1MHz. Để mạch này có tần số dao động riêng bằng 1,5 MHz thì bằng

A. 300 B. 450 C. 600 D.900

Giải 1: f = => C = C = C1 + => 120C = (120 - )C1 + C2

=> = + => = + => 120.4 = 120 - + 9 => 8 = 360 => = 450 chọn B

Giải 2: Ci =i.K + C0

C =

C0 = ; C1 = 120.K +C0 => 120K = C1 – C0 = A = > ;

C2 – C0 = .K = A => = = 450 Chọn B

Đề CĐ- 2012Câu 44: Một mạch dao động điện từ lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C. Trong mạch đang có dao động điện từ tự do. Biết điện tích cực đại trên một bản tụ điện là Q 0 và cường độ dòng điện cực đại trong mạch là I0. Tần số dao động được tính theo công thức

A. f = . B. f = 2LC. C. f = . D. f= .

Giải: Năng lượng của mạch dao động W = = => LC =

Tần số dao động của mach: f = = . Chọn D

Câu 45: Một mạch dao động lí tưởng đang có dao động điện từ tự do với chu kì dao động T. Tại thời điểm t = 0, điện tích trên một bản tụ điện đạt giá trị cực đại. Điện tích trên bản tụ này bằng 0 ở thời điểm đầu tiên (kể từ t = 0) là

A. . B. . C. . D. .

Giải: q = Q0cos t = 0 => t = + k ----> t = ( + )T .t

Thời điểm đầu tiên (kể từ t = 0) điện tích trên bản tụ này bằng 0 là . Chọn D

Câu 46: Một mạch dao động điện từ lí tưởng gồm cuộn cảm thuần và tụ điện có điện dung thay đổi được. Trong mạch đang có dao động điện từ tự do. Khi điện dung của tụ điện có giá trị 20 pF thì chu kì dao động riêng của mạch dao động là 3 s. Khi điện dung của tụ điện có giá trị 180 pF thì chu kì dao động riêng của mạch dao động là

A. 9 s. B. 27 s. C. s. D. s.

Giải: T = 2 => T’= 2 => = = 3 => T’ = 3T = 9s. Chọn A

Câu 47: Mạch dao động điện từ lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C. Trong mạch đang có dao động điện từ tự do. Gọi U0 là hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ và I0 là cường độ dòng điện cực đại trong mạch. Hệ thức đúng là

Trang 50

A. B. C. D.

Giải: Năng lượng của mạch dao động W = = => I0 = U0 Chọn B

Câu 48: Trong sóng điện từ, dao động của điện trường và của từ trường tại một điểm luôn luôn

A. ngược pha nhau. B. lệch pha nhau . C. đồng pha nhau. D. lệch pha nhau . Đáp án C

Nguyên tắc thành công: Suy nghĩ tích cực; Cảm nhận đam mê; Hoạt động kiên trì ! Chúc các em học sinh THÀNH CÔNG trong học tập! Sưu tầm và chỉnh lý: GV: Đoàn Văn Lượng Email: doanvluong@yahoo.com ; doanvluong@gmail.com Điện Thoại: 0915718188 – 0906848238

Trang 51