Chuyên đê 5 mạch dao động - sóng điện từ ltđh

- ĐT: 01689.996.187 http://lophocthem.com - [email protected]

BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ CHUYÊN ĐỀ 5 - DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ 1

VŨ ĐÌNH HOÀNG http://lophocthem.com

ĐT: 01689.996.187 – Email: [email protected]

Họ và tên:......................................................................................

Lớp:.......................Trường...........................................................

BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC, LUYỆN THI VÀO ĐẠI HỌC.

Thái Nguyên 2013



MỤC LỤC

PHẦN I: KIẾN THỨC CHUNG ............................................................................................. 3

PHẦN II. PHÂN DẠNG BÀI TẬP .......................................................................................... 7

DẠNG 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ MẠCH DAO ĐỘNG .............................................................. 7 DẠNG 2: BÀI TOÁN LIÊN QUAN NĂNG LƯỢNG ĐIỆN TỪ TRƯỜNG. .................... 13 DẠNG 3: VIẾT BIỂU THỨC q, u,i ................................................................................... 19 DẠNG 4: ĐIỆN TỪ TRƯỜNG – SỰ THU PHÁT, TRUYỀN SÓNG ĐIỆN TỪ .............. 21

KIẾN THỨC CHUNG ................................................................................................... 21 PHƯƠNG PHÁP ............................................................................................................ 25 VÍ DỤ MINH HỌA ........................................................................................................ 25

DẠNG 5: BÀI TOÁN BIỆN LUẬN- TỤ CÓ ĐIỆN DUNG THAY ĐỔI (TỤ XOAY) .... 30

PHẦN III. ĐỀ TRẮC NGHIỆM TỔNG HỢP ...................................................................... 32

ĐÁP ÁN ĐỀ 25 .............................................................................................................. 37 ĐÁP ÁN ĐỀ 26 .............................................................................................................. 42 ĐÁP ÁN ĐỀ 27 .............................................................................................................. 47

SÓNG ĐIỆN TỪ ĐỀ THI ĐAI HỌC + CAO ĐẲNG CÁC NĂM 2007 -2012 .................. 48 ĐÁP ÁN: SÓNG ĐIỆN TỪ ĐH, CĐ 2007-2012 ............................................................ 57



PHẦN I: KIẾN THỨC CHUNG

Mạch dao động điện từ - Năng lượng của mạch dao động 1. Mạch dao động điện từ LC • Gồm một tụ điện mắc nối tiếp với một cuộn cảm thành mạch kín. • Nếu r rất nhỏ (≈ 0): mạch dao động lí tưởng. • Muốn mạch hoạt động → tích điện cho tụ điện rồi cho nó phóng điện tạo ra một dòng điện xoay chiều trong mạch. • Người ta sử dụng hiệu điện thế xoay chiều được tạo ra giữa hai bản của tụ điện bằng cách nối hai bản này với mạch ngoài. 2. Sự biến thiên điện tích và dòng điện trong mạch dao động điện từ LC a. Khảo sát mạch LC Xét mạch dao động LC như hình vẽ • Ban đầu khóa K ở chốt A, nguồn tích điện cho tụ điện, điện tích q của tụ tăng từ 0 đến giá trị cực đại Q0, tụ điện ngừng tích điện. • Chuyển khóa K sang chốt B tạo thành mạch kín giữa L và C gọi là mạch dao động, tụ điện phóng điện và có dòng điện qua cuộn cảm. • Xét khoảng thời gian ∆t vô cùng nhỏ thì dòng điện trong mạch thỏa mãn i = q’ Trong cuộn dây có từ thông biến thiên làm phát sinh suất điện động tự cảm e = -Li' = -Lq' , (1) Cuộn cảm đóng vai trò như một máy thu, theo định luật Ôm đối với đoạn mạch

chứa máy thu ta được , mà R = 0 nên u = e , (2)

Từ (1) và (2) suy ra

MẠCH DAO ĐỘNG. DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ



Đặt Vậy điện tích trong mạch dao động LC là một hàm biến thiên điều hòa theo thời gian t.

Do i = q’ nên , với * Nhận xét : - Do i và q đều là các hàm biến thiên điều hòa theo thời gian t nên dao động trong mạch LC được gọi là dao động điều hòa

- Từ biểu thức của i và q ta thấy i nhanh pha hơn q một góc hay

- Áp dụng công thức tính hiệu điện thế ta cũng có thể viết được biểu thức

của hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện như sau: với

b. Chu kỳ và tần số dao động riêng của mạch LC

Ta có:

• Chu kỳ dao động riêng của mạch LC là:

• Tần số dao động riêng của mạch LC là: * KẾT LUẬN: Với dao động của mạch dao động LC ta cần nhớ: - Các biểu thức của điện tích, dòng điện và hiệu điện thế:

- Quan hệ về pha : q và u cùng pha và cùng chậm pha hơn i góc

- Các mối quan hệ về biên độ:

- Các công thức về chu kỳ, tần số riêng: * Chú ý : • Trong công thức tính tần số góc, tần số và chu kì dao động riêng của mạch LC

thì C là điện dung của bộ tụ điện. - Nếu bộ tụ gồm C1, C2, C3,... mắc nối tiếp, điện dung của bộ tụ tính bởi



, khi đó:

- Nếu bộ tụ gồm C1, C2, C3,... mắc song song, điện dung của bộ tụ là C = C1 + C2 + C3 +..., khi đó:

TÓM TẮT CÔNG THỨC 1. Dao động điện từ

* Điện tích tức thời q = q0cos(ωt + ϕ)

* Hiệu điện thế (điện áp) tức thời 00os( ) os( )

qqu c t U c t

C Cω ϕ ω ϕ= = + = +

* Dòng điện tức thời i = q’ = -ωq0sin(ωt + ϕ) = I0cos(ωt + ϕ +2

π )

* Cảm ứng từ: 0 os( )2

B B c tπ

ω ϕ= + +

Trong đó: 1

LCω = là tần số góc riêng ; 2T LCπ= là chu kỳ riêng; 1

2f

LCπ= là

tần số riêng

00 0

qI q

LCω= = ; 0 0

0 0 0

q I LU LI I

C C Cω

ω= = = =

* Năng lượng điện trường: 2

2đ

1 1W

2 2 2

qCu qu

C= = = hoặc

220

đW os ( )2

qc t

Cω ϕ= +

* Năng lượng từ trường: 2

2 201W sin ( )

2 2t

qLi t

Cω ϕ= = +

* Năng lượng điện từ: đW=W Wt+

2

2 200 0 0 0

1 1 1W

2 2 2 2

qCU q U LI

C= = = =

Chú ý: + Mạch dao động có tần số góc ω, tần số f và chu kỳ T thì Wđ và Wt biến thiên với tần số góc 2ω, tần số 2f và chu kỳ T/2 + 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: 2 2 2 2

2 0 0

2 2

C U U RCI R R

L

ω= = =P

+ 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 chạy đến bản tụ mà ta xét. 2. Phương trình độc lập với thời gian:

ω ω ω ω+ = + = + =

2 2 2 22 2 2 2 2 2

0 0 02 2 4 2 2; ; i u i i

q Q Q u C QL



Mạch dao động LC lí tưởng thực hiện dao động điện từ. Khoảng thời gian, giữa hai lần liên tiếp, năng lượng điện trường trên tụ điện bằng năng lượng từ trường trong cuộn dây. Khi năng lượng điện trường trên tụ bằng năng lượng từ trường trong cuộn cảm, ta có:

W2

1WW tđ == hay

2

2Qq

C

Q

2

1

2

1

C

q

2

10

20

2

±=⇒

=

Với hai vị trí li độ 2

2Qq 0±= trên trục Oq, tương ứng với 4 vị trí trên đường tròn,

các vị trí này cách đều nhau bởi các cung 2

π .

Có nghĩa là, sau hai lần liên tiếp ñ tW = W , pha dao động đã biến thiên được một

lượng là 4

T

4

2

2↔

π=

π : Pha dao động biến thiên được 2ợ sau thời gian một chu kì T.

Tóm lại, cứ sau thời gian 4

T năng lượng điện lại bằng năng lượng từ.

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

Đại lượng

cơ

Đại lượng điện

Dao động cơ Dao động điện

x q x” + ω 2x = 0 q” + ω 2q = 0

v i k

mω = 1

LCω =

m L x = Acos(ωt + ϕ) q = q0cos(ωt + ϕ)

k 1

C v = x’ = -ωAsin(ωt +

ϕ) i = q’ = -ωq0sin(ωt

+ ϕ)

F u 2 2 2( )v

A xω

= + 2 2 20 ( )

iq q

ω= +

µ R W=Wđ + Wt W=Wđ + Wt

Wđ Wt (WC) Wđ =1

2mv2 Wt = 1

2Li2

Wt Wđ (WL) Wt = 1

2kx2 Wđ =

2

2

q

C

q -Q0 Q0 O

2

2Q0

2

2Q0−

4

π

4

3π

4

3π−

4

π−



PHẦN II. PHÂN DẠNG BÀI TẬP

DẠNG 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ MẠCH DAO ĐỘNG (TÌM CÁC ĐẠI LƯỢNG THƯỜNG GẶP )

* Phương pháp giải : + Để tìm các đại lượng đặc trưng trên mạch dao động điện từ LC ta viết biểu thức liên quan đến các đại lượng đã biết và đại lượng cần tìm từ đó suy ra và tính đại lượng cần tìm. + Để viết biểu thức của q, i hoặc u ta tìm tần số góc ω, giá trị cực đại và pha ban đầu của đại lượng cần viết biểu thức rồi thay vào biểu thức tương ứng của chúng. * Các công thức:

Chu kì, tần số, tần số góc của mạch dao động: T = 2π LC ; f = 12 LCπ

; ω =

1LC

.

⇒ Nếu 2 tụ ghép song song 2

22

12

11

fff s += .⇒ Nếu 2 tụ ghép nối tiếp 2

22

12 fff nt +=

+ Bước sóng điện từ LCcTc .2. πλ == . Để thu được sóng điện từ tần số f thì tần số riêng của mạch dao động phải bằng f

+ Năng lượng điện trường : C

qCuWđ

22

2

1

2

1== ⇒

C

QCUWđ

202

0max 2

1

2

1==

+ Năng lượng từ trường : 2

21

LiWt = ⇒ 20max 2

1LIWt =

+ Năng lượng điện từ : W = 2

2

1Cu + 2

2

1Li =

C

q 2

2

1 + 2

2

1Li =

C

QCU

202

0 2

1

2

1= 2

02

1LI= . Vậy

=maxđW maxtW

+ Liên hệ ω

000

ICUQ ==

Bước sóng điện từ: trong chân không: λ = cf

; trong môi trường: λ = vf

= cnf

.

Mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến thu được sóng điện từ có: λ = cf

= 2πc 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: λmin = 2πc min minL C đến λmax = 2πc m max axL C .



Viết các biểu thức tức thời

+ Phương trình 02,, =+ qq ω ,LC

1=ω , Biểu thức q = )cos(0 ϕω +tq

+ u = e - ir , Hiệu điện thế u = e = -L ,i ( do r = 0) + Cường độ dòng điện i = )sin(0

, ϕωω +−= tqq

Biểu thức điện tích q trên tụ: q = q0cos(ωt + ϕq). Khi t = 0 nếu q đang tăng (tụ điện đang tích điện) thì ϕq < 0; nếu q đang giảm (tụ điện đang phóng điện) thì ϕq > 0.

Biểu thức của i trên mạch dao động: i = I0cos(ωt + ϕi) = Iocos(ωt + ϕq + 2π ). Khi t =

0 nếu i đang tăng thì ϕi < 0; nếu i đang giảm thì ϕi > 0.

Biểu thức điện áp u trên tụ điện: u = qC

= 0qC

cos(ωt + ϕq) = U0cos(ωt + ϕu). Ta

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

+ Năng lượng: tWtC

q

C

qCuWđ )(cos)(cos

22

1

2

1 2220

22 ϕωϕω +=+=== ,

tần số góc dao động của đW là 2ω chu kì 2

T .

tW = )(sin)(sin22

1 22202 ϕωϕω +=+= tWtC

qLi , tần số góc dao động của tW là 2ω , chu kì

2

T

Trong 1 chu kì C

qWW tđ 4

20== hai lần ( dùng đồ thị xác định thời điểm gặp nhau).

Khoảng thời gian giữa 2 lần liên tiếp mà năng lượng điện bằng năng lượng từ là T/4 * VÍ DỤ MINH HỌA VD1. 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 µF. 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.

HD. Ta có: T = 2π LC = 4π.10-5 = 12,57.10-5 s; f = 1T

= 8.103 Hz.

VD2. 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? HD. Ta có: λ = 2πc LC = 600 m. VD3. 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. HD.



Ta có: 12

CU 20 = 1

2LI 2

0 C = 20

20

U

LI; λ = 2πc LC = 2πc

0

0

U

LI= 60π = 188,5m.

VD4: Cường độ dòng điện tức thời trong mạch dao động LC có dạng i = 0,05sin2000t(A). Tần số góc dao động của mạch là A. 318,5rad/s. B. 318,5Hz. C. 2000rad/s. D. 2000Hz. Hướng dẫn: So sánh biểu thức cường độ dòng điện tức thời trong mạch dao động LC là i = I0sin(ωt) với biểu thức i = 0,05sin2000t(A). Ta thấy tần số góc dao động của mạch là ω= 2000rad/s.=> Chọn C.

VD5. Một mạch LC đang dao động tự do. Người ta đo được điện tích cực đại trên hai bản tụ điệnlà Q0 và dòng điện cực đại trong mạch là I0. Biểu thức chu kì của dao động trong mạch:

A. T0 = π Q02I0

; B. T0 = πQ0

2

I0

C. T0 = πQ0

4

I0

D. Một biểu thức khác

Hướng dẫn: 00 0

0

2 .qI q

T

πω= = => 0

00

2 qT

I

π= => Chọn B.

VD6: Một mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung C và cuộn cảm L. Điện trở thuần của mạch R = 0. Biết biểu thức của dòng điện qua mạch là: i = 4.10-

2Cos(2.107t) (A ). Điện tích của tụ: A. Q0 = 10-9 C; B. Q0 = 4.10-9 C; C. Q0 = 2.10-9 C; D. Q0 = 8.10-9 C;

.Hướng dẫn: 00 0 0

II q qω

ω= ⇒ = => Chọn C

VD7: 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 = 50mH. B. L = 50H. C. L = 5.10-6H. D. L = 5.10-8H.

Chọn A.

Hướng dẫn: 1

L Cω = .Suy ra

2

1L

Cω=

VD8: Mạch dao động LC gồm cuộn cảm có độ tự cảm L = 2mH và tụ điện có điện dung C = 2pF, (lấy π2 = 10). Tần số dao động của mạch là

A. f = 2,5Hz. B. f = 2,5MHz. C. f = 1Hz. D. f = 1MHz. Hướng dẫn: Chọn B.

Áp dụng công thức tính tần số dao động của mạch LC2

1f

π= , thay L = 2mH = 2.10-

3H, C = 2pF = 2.10-12F và π2 = 10 ta được f = 2,5.106H = 2,5MHz.



VD9: . Mạch dao động LC có điện tích trong mạch biến thiên điều hoà theo phương trình q = 4cos(2π.104t)µC. Tần số dao động của mạch là

A. f = 10(Hz). B. f = 10(kHz). C. f = 2π(Hz). D. f = 2π(kHz). Chọn B.Hướng dẫn: So sánh phương trình q = Q0cosωt với phương trình q = 4cos(2π.104t)µC, ta thấy tần số góc ω = 2π.104(rad/s), suy ra tần số dao động của mạch là f = ω/2π = 10000Hz = 10kHz. VD10: Mạch dao động điện từ gồm tụ C = 16nF và cuộn cảm L = 25mH. Tần số góc dao động là:

A. ω = 200Hz. B. ω = 200rad/s. C. ω = 5.10-5Hz. D. ω = 5.104rad/s. Hướng dẫn: Chọn D.

Từ thức LC

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

VD11: Sóng điện từ trong chân không có tần số f = 150kHz, bước sóng của sóng điện từ đó là

A. λ =2000m. B. λ =2000km. C. λ =1000m. D.λ =1000km. Hướng dẫn: Chọn A.

Áp dụng công thức tính bước sóng m200010.15

10.3

f

c4

8

===λ

VD12: Mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến điện gồm tụ điện C = 880pF và cuộn cảm L = 20µH. Bước sóng điện từ mà mạch thu được l A. λ = 100m. B. λ = 150m. C. λ = 250m. D. λ = 500m.

Hướng dẫn: Chọn C. Bước sóng điện từ mà mạch chọn sóng thu được là LC.10.3.2

8π=λ = 250m. VD13: Một mạch dao động gồm một cuộn cảm có độ tự cảm L =1mH và một tụ điện có điện dung C = 0,1µF. Mạch thu được sóng điện từ có tần số nào sau đây? A. 31830,9Hz. B. 15915,5Hz. C. 503,292Hz. D. 15,9155Hz.

Chọn B. Hướng dẫn: Tần số mà mạch thu được là

LC2

1f

π= = 15915,5Hz.

VD14:Mạch dao động lí tưởng gồm tụ điện có điện dung F1C µ= và cuộn dây có độ từ cảm mH1L = . Trong quá trình dao động, cường độ dòng điện qua cuộn dây có độ lớn lớn nhất là 0,05A. Sau bao lâu thì hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện có độ lớn lớn nhất, độ lớn đó bằng bao nhiêu? HD.



Thời gian từ lúc cường độ dòng điện đạt cực đại đến lúc hiệu điện thế đạt cực đại là

T4

1 (T là chu kì dao động riêng của mạch). Vậy thời gian cần tìm là

s10.57,110.10241

LCc241

t 426 −−− =π=π=∆

Năng lượng điện cực đại bằng năng lượng từ cực đại trong quá trình dao động 20

20 LI

2

1CU

2

1=

=> V510

10.05,0

C

LIU

6

2

00 ===−

−

VD15.Mạch dao động LC có cường độ dòng điện cực đại I0 = 10mA, điện tích cực đại của tụ điện là C10.4Q 8

0−= .

Tính tần số dao động trong mạch. Tính hệ số tự cảm của cuộn dây, biết điện dung của tụ điện C = 800pF. HD: Điện tích cực đại Q0 và cường độ dòng điện cực đại I0 liên hệ với nhau bằng biểu thức:

C

Q

2

1LI

2

1 202

0 =

Suy ra 12

20

20 10.16

I

QLC −==

kHz40fhayHz4000010.162

1

LC2

1f

12==

π=

π=

−

Hệ số tự cảm L

H02,0C

10.16L

12

==−

VD16.Mạch dao động LC lí tưởng dao động với chu kì riêng T = 10-4s, hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ U0 = 10V, cường độ dòng điện cực đại qua cuộn dây là I0 = 0,02A. Tính điện dung của tụ điện và hệ số tự cảm của cuộn dây.

Từ công thức 20

20 CU

2

1LI

2

1= , suy ra

420

20 10.25

I

U

C

L==

Chu kì dao động LC2T π= , suy ra 10

2

8

2

2

10.5,2.4

10

4

TLC −

−

=π

=π

=

Với hai biểu thức thương số và tích số của L và C, ta tính được L = 7,9.10-3H và C = 3,2.10-8F.

VD17Tại thời điểm cường độ dòng điện qua cuộn dây trong một mạch dao động có độ lớn là 0,1A thì hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện của mạch là 3V. Tần số dao động riêng của mạch là 1000Hz. Tính các giá trị cực đại của điện tích trên tụ điện,



hiệu điện thế hai đầu cuộn dây và cường độ dòng điện qua cuộn dây, biết điện dung của tụ điện 10µF. HD.

Từ công thức C

Q

2

1Cu

2

1Li

2

1 2022 =+ , suy ra

22220 uCLCiQ +=

Với 22f4

1LC

LC2

1f

π=⇒

π= , thay vào ta được

C10.4,33.)10.10(1000..4

1,0uC

f4

iQ 5226

22

222

22

2

0−− =+

π=+

π=

Hiệu điện thế cực đại:

V4,310

10.4,3

C

QU

5

50

0 ===−

−

Cường độ dòng điện cực đại: A21,010.4,3.1000..2fQ2QI 5

000 =π=π=ω= −

VD18:Một mạch dao động LC, cuộn dây có độ tự cảm L = 2mH và tụ điện có điện dung C = 0,2µF. Cường độ dòng điện cực đại trong cuộn cảm là I0 = 0,5A. Tìm năng lượng của mạch dao động và hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện ở thời điểm dòng điện qua cuộn cảm có cường độ i = 0,3A. Bỏ qua những mất mát năng lượng trong quá trình dao động. HD. Năng lượng điện từ của mạch

J10.25,05,0.10.2.2

1LI

2

1W 3232

0−− ===

22 Cu2

1Li

2

1W += , => V40

10.2,0

3,0.10.210.25,0.2

C

LiW2u

6

2332

=−

=−

=−

−−

VD19: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. Điện dung của tụ điện HD.

Từ công thức tính tần số goc: LC

1=ω , suy ra

F10.52000.10.50

1

L

1C 6

232−

−==

ω= hay C = 5ợF.

Hiệu điện thế tức thời. Từ công thức năng lượng điện từ

20

22 LI2

1Cu

2

1Li

2

1=+ , với

2

IIi 0== , suy ra



.V66,5V2410.25

10.5008,0

C2

LIu

6

3

0 ====−

−

VD20:Trong mạch dao động (h.vẽ) bộ tụ điện gồm 2 tụ C1giống 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.

Theo suy luận như câu 19, s10.4T4T4

TT 6

11−==⇒=

F10.125,04

10.2

E

W2CCE

2

1W 6

2

6

202

0−

−

===⇒=

Do C1 nt C2 và C1 = C2 nên C1 = C2 = 2C = 0,25.10-6F

H10.24,310.125,0..4

10.16

C4

TLLC2T 6

62

12

2

2−

−

−

=π

=π

=⇒π=

a) Từ công thức năng lượng

A785,010.24,3

10.2

L

W2IWLI

2

16

60

0020 ===⇒=

−

−

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.

V83,210.25,0

10.2

C

W2UWUC

2

16

6

2

000

202 ===⇒=

−

−

DẠNG 2: BÀI TOÁN LIÊN QUAN NĂNG LƯỢNG ĐIỆN TỪ TRƯỜNG. * Phương pháp giải : Để tìm các đại lượng liên quan đến năng lượng điện từ trên mạch dao động điện từ LC ta viết biểu thức liên quan đến các đại lượng đã biết và đại lượng cần tìm từ đó suy ra và tính đại lượng cần tìm. * Các công thức:

Năng lượng điện trường: WC = 12

Cu2 = 12

2qC

.

E C1

C2 k1

k (1)

L

(2)



Năng lượng từ trường: Wt =12

Li2 .

Năng lượng điện từ: W = WC + Wt =12

20q

C= 1

2CU

20

= 12

LI20

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

ω’ = 2ω = 2LC

, với chu kì T’ = 2T = π 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

=ω

.

Liên hệ giữa q0, U0, I0: q0 = CU0 = 0Iω

= I0 LC .

VÍ DỤ MINH HỌA VD1. Cho một mạch dao động điện từ gồm một tụ điện có điện dung C = 5 µF 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.

HD. Ta có: W = 12

CU 20 = 9.10-5 J; WC = 1

2Cu2 = 4.10-5 J; Wt = W – WC = 5.10-5 J;

i = ± 2 tWL

= ± 0,045 A.

VD2. Trong một mạch dao động điện từ LC, L = 25 mH và C = 1,6 µF ở thời điểm t = 0, cường độ dòng điện trong mạch bằng 6,93 mA, điện tích ở trên tụ điện bằng 0,8 µC. Tính năng lượng của mạch dao động. HD.

Ta có: W = 12

2qC

+ 12

Li2 = 0,87.10-6J.

VD3. Một 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. 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. HD.

Ta có: I0 = LC

U0 = 0,15 A; W = 12

CU 20 = 0,5625.10-6 J; WC = 1

2Cu2 = 0,25.10-6

J;



Wt = W – WC = 0,3125.10-6 J; i = ± 2 tWL

= ± 0,11 A.

VD4. Nếu nối hai đầu đoạn mạch gồm cuộn cảm thuần L mắc nối tiếp với điện trở thuần R = 1Ω vào hai cực của nguồn điện một chiều có suất điện động không đổi và điện trở trong r thì trong mạch có dòng điện không đổi cường độ I. Dùng nguồn điện này để nạp điện cho một tụ điện có điện dung C = 2.10-6 F. Khi điện tích trên tụ điện đạt giá trị cực đại, ngắt tụ điện khỏi nguồn rồi nối tụ điện với cuộn cảm thuần L thành một mạch dạo động thì trong mạch có dao động điện từ tự do với chu kì bằng π.10-6 s và cường độ dòng điện cực đại bằng 8I. Tính r. HD.

Ta có: I = ER r+

; T = 2π LC L = 2

24T

Cπ = 0,125.10-6 H.

Khi dùng nguồn này để nạp điện cho tụ thì: U0 = E. Vì 12

LI 20 = 1

2CU 2

0

L2

8 ER r

+

= CE2 r = 64LC

- R = = 1 Ω.

VD5. Một mạch dao động điện từ gồm cuộn cảm có độ tự cảm 27 µH, 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. HD.

Ta có: I0 = ωq0 = ωCU0 = U0CL

= 57,7.10-3 A ; P = 2

20 RI

= 1,39.10-6 W.

VD6. Mạch dao động điện từ LC gồm một cuộn dây có độ tự cảm 50 mH và tụ điện có điện dung 5 µF. Nếu mạch có điện trở thuần 10-2 Ω, để duy trì dao động trong mạch với hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ điện là 12 V thì phải cung cấp cho mạch một công suất trung bình bằng bao nhiêu?

HD. Ta có: 12

LI 20 = 1

2CU 2

0 I0 = U0CL

= 0,12 A I = 0

2

I = 0,06 2

I = I2R = 72.10-6 W. VD7. Một mạch dao động điện từ LC lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm 5 µH và tụ điện có điện dung 5 µF. 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. HD.



Chu kỳ dao động: T = 2π LC = 10π.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 =2T = 5π.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’ = 4T = 2,5π.10-6 = 7,85.10-6 s.

VD8. 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. Tính thời gian ngắn nhất để điện tích trên tụ giảm từ giá trị cực đại xuống còn một nửa giá trị cực đại. HD.

Khi WC = 12

WCmax hay 12C

q2 = 12

. 12C

q 20 q = ± 0

2

q. Tương tự như mối liên hệ

giữa dao động điều hòa và chuyển động tròn đều, ta thấy thời gian ngắn nhất để

điện tích trên tụ giảm từ q0 xuống còn 0

2

q là ∆t =

8T T = 8∆t = 12.10-6 s. Thời

gian ngắn nhất để điện tích trên tụ giảm từ giá trị cực đại q0 xuống còn 02q

là ∆t’ =

6T = 2.10-6 s.

VD9. 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.

HD. Ta có: C = L2

1

ω = 5.10-6 F; W = 12

LI 20 = 1,6.10-4 J; Wt = 1

2LI2 = 1

2L

202I

=

0,8.10-4 J;

WC = W – Wt = 0,8.10-4 J; u =2 CW

C = 4 2 V.

VD10. 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 = 0,12cos2000t (i tính bằng A, t tính bằng s). Tính độ lớn hiệu điện thế giữa hai bản tụ vào thời điểm mà cường độ dòng điện trong mạch bằng một nửa cường độ hiệu dụng. HD.

Ta có: C = 21

Lω = 5.10-6 F; 1

2LI 2

0 = 12

Cu2 + 12

Li2



|u| = 2 20( )L I i

C− =

22 00( )

2 2

IL IC

− = 200,875L I

C = 3 14 V.

VD11: Trong mạch LC điện tích của tụ điện biến thiên điều hoà với giá trị cực đại bằng Q0. Điện tích của tụ điện khi năng lượng từ trường gấp 3 lần năng lượng điện trường là

A.q = 0q

2± B. q = 0q 2

2± C. q = 0q

3± D. q = 0q

4± .

Hướng dẫn: 20W

2

q

C= = Wt + Wd (1) mà đề cho: Wt =3Wd (2) với

2

W2d

q

C= .

Thế (2) vào (1) : W = 4Wd 2 20 4

2 2

q q

C C= => 0

2

qq = ± => Chọn A.

VD12. 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 µF. Dao động điện từ trong khung là dao động điều hoà với cường độ dòng điện cực đại I0 = 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 µC. HD.

Ta có: W = 12

LI 20 = 1,25.10-4 J; Wt =

12

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

u =2 CW

C= 4V. WC = 1

2

2qC

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

i = 2 tWL

= 0,04 A.

VD13Mạch dao động LC có cuộn dây thuần cảm với độ tự cảm H10.1

L 2−

π= , tụ điện

có điện dung F10.1

C 6−

π= . Bỏ qua điện trở dây nối. Tích điện cho tụ điện đến giá trị

cực đại Q0, trong mạch có dao động điện từ riêng. Tính tần số dao động của mạch. Khi năng lượng điện trường ở tụ điện bằng năng lượng từ trường ở cuộn dây thì điện tích trên tụ điện bằng mấy phần trăm Q0?

HD. Tần số dao động:

Hz500010

.10

..2

1

LC2

1f

62=

πππ

=π

=−−

Khi năng lượng điện bằng năng lượng từ



W2

1W

WWW

WWđ

tđ

tđ =⇒

=+

=hay

00

20

2

Q%702

Qq

C

Q

2

1.

2

1

C

q

2

1==⇒=

VD14Mạch 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. Khi năng lượng điện trường trên tụ bằng năng lượng từ trường trong cuộn dây, ta có

W21

WW tđ == hay 2

2Qq

C

Q

2

1

2

1

C

q

2

10

20

2

±=⇒

=

Với hai vị trí li độ 22

Qq 0±= trên trục Oq, tương ứng với 4

vị trí trên đường tròn, các vị trí này cách đều nhau bởi các

cung 2

π .

Có nghĩa là, sau hai lần liên tiếp Wđ = Wt, pha dao động

đã biến thiên được một lượng là 4

T

4

2

2↔

π=

π (Pha dao động

biến thiên được 2ợ sau thời gian một chu kì T)

Tóm lại, cứ sau thời gian 4T năng lượng điện lại bằng năng lượng từ.

VD15:Biểu thức điện tích của tụ trong một mạch dao động có dạng q=Q

0sin(2π.106t)(C). Xác định thời điểm năng lượng từ bằng năng lượng điện đầu

tiên. Có thể viết lại biểu thức điện tích dưới dạng hàm số cosin đối với thời gian, quen thuộc như sau:

)2

t10.2cos(Qq 60

π−π=

và coi q như li độ của một vật dao động điều hòa.

Ban đầu, pha dao động bằng 2

π− , vật qua vị trí cân bằng theo

chiều dương.

Wđ = Wt lần đầu tiên khi 22

Qq 0= , vectơ quay chỉ vị trí cung

4π

− , tức là nó đã quét được một góc 8

24

π=

π tương ứng với thời gian 8T .

Vậy thời điểm bài toán cần xác định là t = 8

T = s10.510.28

2 76

−=π

π=

ωπ

q - QO 22

Q0

4

π−

t

t = T

q - QO

22

Q0 22

Q0−

4π

4

3π

43π

− 4π

−



DẠNG 3: VIẾT BIỂU THỨC q, u,i PHƯƠNG PHÁP : Viết các biểu thức tức thời

+ Phương trình 02,, =+ qq ω ,LC

1=ω , Biểu thức q = )cos(0 ϕω +tq

+ u = e - ir , Hiệu điện thế u = e = -L ,i ( do r = 0) + Cường độ dòng điện i = )sin(0

, ϕωω +−= tqq Biểu thức điện tích q trên tụ: q = q0cos(ωt + ϕq). Khi t = 0 nếu q đang tăng (tụ điện đang tích điện) thì ϕq < 0; nếu q đang giảm (tụ điện đang phóng điện) thì ϕq > 0.

Biểu thức của i trên mạch dao động: i = I0cos(ωt + ϕi) = Iocos(ωt + ϕq + 2π ). Khi t =

0 nếu i đang tăng thì ϕi < 0; nếu i đang giảm thì ϕi > 0.

Biểu thức điện áp u trên tụ điện: u = qC

= 0qC

cos(ωt + ϕq) = U0cos(ωt + ϕu). Ta

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

VÍ DỤ MINH HỌA VD1. Một mạch dao động gồm tụ điện có điện dung C = 25 pF và cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 10-4 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. HD.

Ta có: ω = 1LC

= 105 rad/s; i = I0cos(ωt + ϕ); khi t = 0 thì i = I0 cosϕ = 1

ϕ = 0. Vậy i = 4.10-2cos105t (A); q0 = 0Iω

= 4.10-7 C; q = 4.10-7cos(105t - 2π )(C).

u = C

q = 16.103cos(105t - 2π )(V).

VD2. 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. HD.

Ta có: ω = 1LC

= 106 rad/s; U0 = U 2 = 4 2 V; cosϕ = 0

uU

= 12

= cos(±3π ); vì tụ

đang nạp điện nên ϕ = - 3π rad. Vậy: u = 4 2 cos(106t -

3π )(V).



I0 = LC

U0 = 4 2 .10-3 A; i = I0cos(106t - 3π +

2π ) = 4 2 .10-3 cos(106t +

6π )

(A). VD3: Mạch dao động kín, lí tưởng có L = 1 mH, C = 10 µF. 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.

HD. Ta có: ω = 1LC

= 104 rad/s; I0 = I 2 = 2 .10-3 A; q0 = 0Iω

= 2 .10-7 C. Khi t

= 0 thì WC = 3Wt W = 43

WC q = 32

q0 cosϕ 0

qq

= cos(±6π ). Vì tụ đang

phóng điện nên ϕ = 6π . Vậy: q = 2 .10-7cos(104t +

6π )(C);

u = qC = 2 .10-2cos(104t +

6π )(V); i = 2 .10-3cos(104t + 3

2π )(A).

VD4:Mạch dao động lí tưởng gồm cuộn dây có độ tự cảm L = 0,2H và tụ điện có điện dung C = 20ệF. 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 8

Tt = , T là chu kì dao động.

HD. Điện tích tức thời )tcos(Qq 0 ϕ+ω=

Trong đó

s/rad50010.20.2,0

1

LC

16===ω

−

C10.84.10.20CUQ 5600

−− === Khi t = 0

0hay1cosQcosQq 00 =ϕ=ϕ⇒+=ϕ= Vậy phương trình cần tìm: q = 8.10-5cos500t (C) Năng lượng điện trường

C

q

2

1W

2

đ =

Vào thời điểm 8

Tt = , điện tích của tụ điện bằng

2

Q

8

T.

T

2cosQq 0

0 =π

= , thay vào ta tính được năng lượng điện trường



J80µWđ ==

= −−

−

hayJ80.1020.10

2

8.10

2

1W 6

6

25

đ

DẠNG 4: ĐIỆN TỪ TRƯỜNG – SỰ THU PHÁT, TRUYỀN SÓNG ĐIỆN TỪ

KIẾN THỨC CHUNG

1. Các giả thuyết của Măcxoen

• Giả thuyết 1: - Mọi từ trường biến thiên theo thời gian đều sinh ra một điện trường xoáy. - Điện trường xoáy là điện trường mà các đường sức bao quanh các đường cảm ứng từ

• Giả thuyết 2: - Mọi điện trường biến thiên theo thời gian đều sinh ra một từ trường xoáy. - Từ trường xoáy là từ trường mà các đường cảm ứng từ bao quanh các đướng sức của điện trường.

• Dòng điện dẫn và dòng điện dịch Sự biến thiên của điện trường cũng sinh ra một từ trường như dòng điện nên điện trường biến thiên cũng có thể xem như là dòng điện. Nó được gọi là dòng điện dịch, dòng điện trong dây dẫn gọi là dòng điện dẫn.

2. Điện từ trường

- Phát minh của Măcxoen dẫn đến kết luận không thể có điện trường hoặc từ trường tồn tại riêng biệt, đôc lập với nhau. Điện trường biến thiên nào cũng sinh ra từ trường biến thiên và ngược lại từ trường biến thiên nào cũng sinh ra điện trường biến thiên. - Điện trường và từ trường là hai mặt thể hiện khác nhau của một loại trường duy nhất gọi là điện từ trường.

3. Sự lan truyền tương tác điện từ

- Giả sử tại 1 điểm O trong không gian có một điện trường biến thiên E1 không tắt dần. Nó sinh ra ở các điểm lân cận một từ trường xoáy B1; từ trường biến thiên B1 lại gây ra ở các điểm lân cận nó một điện trường biến thiên E2 và cứ thế lan rộng dần ra. Điện từ trường lan truyền trong không gian ngày càng xa điểm O. Vậy : Tương tác điện từ thực hiện thông qua điện từ trường phải tốn một khoảng thời gian để truyền được từ điểm nọ đến điểm kia



SÓNG ĐIỆN TỪ

1. Sóng điện từ

a. Sự hình thành sóng điện từ khi một điện tích điểm dao độngđiều hòa: - Khi tại một điểm O có một điện tích điểm dao động điều hòa với tần số f theo phương thẳng đứng Nó tạo ra tại O một điện trường biến thiên điều hòa với tần số f. Điện trường này phát sinh một từ trường biến thiên điều hòa với tần số f. - Vậy tại O hình thành một điện từ trường biến thiên điều hòa. Điện từ trường này lan truyền trong không gian dưới dạng sóng. Sóng đó gọi là sóng điện từ. b. Sóng điện từ: Sóng điện từ là quá trình truyền đi trong không gian của điện từ trường biến thiên tuần hoàn trong không gian theo thời gian.

2. Tính chất của sóng điện từ

- Sóng điện từ truyền được trong các môi trường vật chất và cả trong chân không. Vận tốc truyền sóng điện từ trong chân không bằng vận tốc ánh sáng v = c = 3.108 m/s. - Sóng điện từ là sóng ngang. Trong quá trình truyền sóng , tại một điểm bất kỳ trên phương truyền , vectơ , vectơ luôn vuông góc với nhau và vuông góc với phương truyền sóng.

- Sóng điện từ có tính chất giống sóng cơ học : chúng phản xạ được trên các mặt kim loại , có thể khúc xạ và chúng giao thoa được với nhau. - Năng lượng của sóng điện từ tỷ lệ với luỹ thừa bậc 4 của tần số.

3. Sóng điện từ trong thông tin vô tuyến

a. Khái niệm sóng vô tuyến Sóng điện từ có bước sóng từ vài m đến vài km được dùng trong thông tin liên lạc vô tuyến gọi là sóng vô tuyến b. Công thức tính bước sóng vô tuyến



Trong chân không: với c = 3.108m/s

Trong môi trường vật chất có chiết suất n thì Vớí v là tốc độ ánh sáng truyền trong môi trường có chiết suất n c. Phân loại sóng vô tuyến và đặc điểm • Phân loaị:

• Vai trò của tần điện li trong việc thu và phát sóng vô tuyến + Tần điện li: là tầng khí quyển ở độ cao từ 80-800km có chứa nhiều hạt mang điện tích là các electron, ion dương và ion âm. + Sóng dài: có năng lượng nhỏ nên không truyền đi xa được. Ít bị nước hấp thụ nên được dùng trong thông tin liên lạc trên mặt đất và trong nước. + Sóng trung: Ban ngày sóng trung bị tần điện li hấp thụ mạnh nên không truyền đi xa được. Ban đêm bị tần điện li phản xạ mạnh nên truyền đi xa được. Được dùng trong thông tin liên lạc vào ban đêm. + Sóng ngắn: Có năng lượng lớn, bị tần điện li và mặt đất phản xạ mạnh. Vì vậy từ một đài phát trên mặt đất thì sóng ngắn có thể truyền tới mọi nơi trên mặt đất. Dùng trong thông tin liên lạc trên mặt đất. + Sóng cực ngắn: Có năng lượng rất lớn và không bị tần điện li phản xạ hay hấp thụ. Được dùng trong thôn tin vũ trụ.

NGUYÊN TẮC TRUYỀN THÔNG BẰNG SÓNG ĐIỆN TỪ

1. Các loại mạch dao động

a. Mạch dao động kín Trong quá trình dao động điện từ diễn ra ở mạch dao động LC, điện từ trường hầu như không bức xạ ra bên ngoài. Mạch dao động như vậy gọi là mạch dao động kín b. Mạch dao động hở Nếu tách xa hai bản cực của tụ điện C, đồng thời tách các vòng dây của cuộn cảm thì vùng không gian có điện trường biến thiên và từ trường biến thiên được mở rộng. Khi đó mạch được gọi là mạch dao động hở c. Anten Là một dạng dao động hở, là công cụ bức xạ sóng điện từ. Một số loại anten thường được dùng trong sử dụng trong đời sống:



2. Nguyên tắc chung của việc thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến

a. Nguyên tắc truyền thông tin: Có 4 nguyên tắc trong việc truyền thông tin bằng sóng vô tuyến • Phải dùng các sóng vô tuyến có bước sóng ngắn nằm trong vùng các dải sóng vô tuyến. Những sóng vô tuyến dùng để tải các thông tin gọi là các sóng mang. Đó là các sóng điện từ cao tần có bước sóng từ vài m đến vài trăm m. • Phải biến điệu các sóng mang. - Dùng micrô để biến dao động âm thành dao động điện: sóng âm tần. - Dùng mạch biến điệu để “trộn” sóng âm tần với sóng mang: biến điện sóng điện từ. • Ở nơi thu, dùng mạch tách sóng để tách sóng âm tần ra khỏi sóng cao tần để đưa ra loa. • Khi tín hiệu thu được có cường độ nhỏ, ta phải khuyếch đại chúng bằng các mạch khuyếch đại. b. Sơ đồ khối của máy phát sóng vô tuyến đơn giản

c. Sơ đồ khối của máy thu sóng vô tuyến đơn giản



PHƯƠNG PHÁP

1. 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). 2. 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

mmm CLc2π=λ đến MMM CLc2π=λ Vận tốc lan truyền trong không gian v = c = 3.108m/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. Tần số góc, tần số và chu kì dao động riêng của mạch LC:

LC2T;LC2

1f;

LC

1π=

π==ω

Bước sóng của sóng điện từ 2v

v LCf

λ π= =

Lưu ý: Mạch dao động có L biến đổi từ LMin → LMax và C biến đổi từ CMin → CMax thì bước sóng λ của sóng điện từ phát (hoặc thu) λMin tương ứng với LMin và CMin

λMax tương ứng với LMax và CMax C là điện dung của bộ tụ điện. + Nếu bộ tụ gồm C1, C2, C3,... mắc nối tiếp, điện dung của bộ tụ tính bởi

...C

1

C

1

C

1

C

1

321

+++= , khi đó

...3C

1

C

1

C

1L

2T;...3C

1

C

1

C

1

L

1

2

1f;...

3C

1

C

1

C

1

L

1

21

2121 +++π=

+++

π=

+++=ω

+ Nếu bộ tụ gồm C1, C2, C3,... mắc song song, điện dung của bộ tụ là C = C1 + C2 + C3 +..., khi đó

...)CCC(L2T;...)CCC(L2

1f;

...)CCC(L

1321

321321

+++π=+++π

=+++

=ω

Sóng điện từ mạch dao động LC phát hoặc thu được có tần số đúng bằng tần số riêng của mạch, ta có thể xác định bước sóng của chúng (vận tốc truyền sóng trong không khí có thể lấy bằng c = 3.108m/s):

LCc2cT π==λ

VÍ DỤ MINH HỌA

VD1 Nếu điều chỉnh để điện dung của một mạch dao động tăng lên 4 lần thì chu kì dao động riêng của mạch thay đổi như thế nào (độ tự cảm của cuộn dây không đổi)?



HD. Có hai giá trị của điện dung: C và C’ = 4C, tương ứng với hai giá trị chu kì

LC2T π= và ( ) T2C.L22C4.L2'LC2'T =π=π=π=

Vậy chu kì tăng 2 lần. Khi làm bài trắc nghiệm, không phải trình bày và tiết kiệm thời gian, ta có nhận

định sau: Từ biểu thức tính chu kì ta thấy T tỉ lệ với căn bậc hai của điện dung C và độ tự cảm L. Tức là, nếu C tăng (hay giảm) n lần thì T tăng (hay giảm) n lần, nếu L tăng (hay giảm) m lần thì T tăng (hay giảm) m lần. Ngược lại với tần số f. Như bài tập trên, do C tăng 4 lần, suy ra ngay chu kì tăng 24 = lần. VD2 Nếu tăng điện dung của một mạch dao động lên 8 lần, đồng thời giảm độ tự cảm của cuộn dây đi 2 lần thì tần số dao động riêng của mạch tăng hay giảm bao nhiêu lần? HD.

.f21

'fHay21

f'f

C8.L2

12

1

'C'L2

1'f

LC2

1f

==⇒

π

=π

=

π=

Tần số giảm đi hai lần.

Có thể suy luận: C tăng 8 lần, L giảm 2 lần suy ra tần số thay đổi 22

1.8 = lần. Tăng

hai lần. VD3 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?

Từ công thức LC2

1f

π= suy ra

22Lf4

1C

π=

Theo bài ra F10.400CF10.4 1212 −− ≤≤ ta được

F10.400Lf4

1F10.4 12

2212 −− ≤

π≤ , với tần số f luôn dương, ta suy ra

Hz10.52,2fHz10.52,2 65 ≤≤

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. Như vậy ta có:



=π

=π

=

=π

=π

=

−−

−−

Hz10.52,210.4.102

1

LC2

1f

Hz10.52,210.400.102

1

LC2

1f

6

123min

max

5

123max

min

tức là tần số biến đổi từ 2,52.105Hz đến 2,52.106Hz VD4: Một mạch LC đang dao động tự do. Người ta đo được điện tích cực đại trên hai bản tụ điệnlà Q0 và dòng điện cực đại trong mạch là I0.Biểu thức xác định bước sóng của dao động tự do trong mạch.

A. λ = πQ0

2c

I0

; B. λ = πQ2 0

2c

I0

; C. λ = πQ0

4c

I0

; D. Một biểu

thức khác. Chọn A.

Hướng dẫn: 00

0

2 qcT c

I

πλ = =

VD5: Một mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung C biến thiên và một cuộn cảm có độ tự cảm L cũng biến thiên được.Mạch dao động có tần số riêng 100kHz và tụ điện có c= 5.10-3µF. Độ tự cảm L của mạch là : A. 5.10-5H. B. 5.10-4H. C. 5.10-3H. D. 2.10-4H.

Hướng dẫn: 2 2 2

1 14

LC f Cω π

= = => Chọn C.

VD6: Mạch dao động của máy thu vô tuyến điện có cuộn cảm L=25µH. Để thu được sóng vô tuyến có bước sóng 100m thì điện dung của tụ điện phải có giá trị là :

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

Hướng dẫn: 0 2cT c L Cλ π= = . Suy ra :2

2 24C

c L

λπ

= => Chọn A.

VD7: .Sóng FM của đài Hà Nội có bước sóng λ = 10

3m. Tìm tần số f.

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

Hướng dẫn: c

fλ = .Suy ra c

fλ

= => Chọn A.

VD8. 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 hiện được một dao động toàn phần.



HD. Thời gian để dao động âm tần thực hiện được một dao động toàn phần là: TA = 1

Af. Thời gian để dao động cao tần thực hiện được một dao động toàn phần TC =

1

Cf. Số dao động toàn phần của dao động cao tần khi dao động âm tần thực hiên

được một dao động toàn phần: N = A

C

TT

= C

A

ff

= 800.

VD9. 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 điều chỉnh điện dung của tụ điện đến giá trị nào?

HD. Ta có: 2

1

2

1

C

C=

λλ

C2 = 21

221

λλC

= 306,7 pF.

VD10. 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. HD.

Ta có: λ0 = 2πc 0LC ; λX = cf

= 2πc bLC 0 0

bX C

C

λλ

= = 3

Cb = 9C0. Vì Cb > C0 nên phải mắc CX song song với C0 và CX = Cb – C0 = 8C0. VD11. 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 µH đến 160 µH 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. HD : Ta có: λmin = 2πc min minL C = 37,7 m; λmax = 2πc max maxL C = 377 m.

VD12 Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến là một mạch dao động có một cuộn thuần cảm có độ tự cảm 10 µH 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 µH thì máy này thu được băng sóng vô tuyến có bước sóng nằm trong khoảng nào?



HD Ta có: λmin = 2πc minLC ; λ 'min = 2πc min'L C λ '

min = 'L

L λmin = 30 m.

Tương tự: λ 'max =

'L

L λmax = 150 m.

VD13 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 λ1 = 75 m. Khi dùng L với C2 thì mạch dao động bắt được sóng điện từ có bước sóng λ2 = 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.

HD. a) Ta có: λnt = 2πc21

21

CC

CLC

+ λnt = 22

21

21

λλ

λλ

+= 60 m.

b) Ta có: λ// = 2πc )( 21 CCL + λ// = 22

21 λλ + = 125 m.

VD14. 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.

HD. a) Ta có: fnt =

21

212

1

CCCLC+

π fnt =

22

21 ff + = 12,5 Hz.

b) Ta có: f// = )(2

1

21 CCL +π f// =

22

21

21

ff

ff

+= 6 Hz.

VD15. 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?

HD. Ta có: ω1 =1

2Tπ ; ω2 =

2

2Tπ =

1

2Tπ = 1

2ω

ω1 = 2ω2; I01 = ω1Q0; I02 = ω2Q0 I01 =

2I02.



Vì:

2

01

1

Q

q+

2

01

1

I

i= 1;

2

02

2

Q

q+

2

02

2

I

i= 1; Q01 = Q02 = Q0 và |q1| = |q2| = q > 0

2

01

1

I

i=

2

02

2

I

i

||||

2

1

i

i=

02

01

I

I= 2.

DẠNG 5: BÀI TOÁN BIỆN LUẬN- TỤ CÓ ĐIỆN DUNG THAY ĐỔI (TỤ XOAY) VÍ DỤ MINH HỌA

VD1. Mạch chọn sóng của một máy thu thanh gồm 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 18π m) đến 753 m (coi bằng 240π m) thì tụ điện phải có điện dung thay đổi trong khoảng nào? Cho c = 3.108 m/s. HD:

Ta có: C1 = Lc 22

21

4πλ

= 4,5.10-10 F; C2 = Lc 22

22

4πλ

= 800.10-10 F.

Vậy C biến thiên từ 4,5.10-10 F đến 800.10-10 F. VD2. Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến điện gồm một cuộn dây có độ tự cảm L = 4 µH 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 π2 = 10; c = 3.108 m/s.

HD. a) Ta có: λ = 2πc LC = 754 m. b) Ta có: C1 = Lc22

21

4πλ

= 0,25.10-9 F; C2 =

Lc22

22

4πλ

= 25.10-9 F.

Vậy phải sử dụng tụ xoay CV có điện dung biến thiên từ 0,25 pF đến 25 pF.

VD3:Mạch dao động của một máy thu vô tuyến gồm cuộn cảm L = 1µH 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?

* Hướng dẫn giải:



Từ công thức tính bước sóng: => Do λ > 0 nên C đồng biến theo λ

Vậy điện dung biến thiên từ 47.10-12C đến 1563.10-12C.

VD4: Mạch dao động để chọn sóng của một máy thu thanh gồm một cuộn dây có độ tự cảm L = 11,3µH và tụ điện có điện dung C = 1000pF. a. Mạch điện nói trên có thể thu được sóng có bước sóng λ0 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?

* Hướng dẫn giải:

a. Bước sóng mạch thu được: b. Nhận xét: Dải sóng cần thu có bước sóng nhỏ hơn bước sóng λ0 nên điện dung của bộ tụ phải nhỏ hơn C. Do đó phải ghép CV nối tiếp với C.

Khi đó: Với λ > 0, CV biến thiên nghịch biến theo λ.

Vậy c. Để thu được sóng λ1 = 25m,

Vì CV tỉ lệ với góc xoay nên ta có:

VD5: Một tụ xoay có điện dung biến thiên liên tục và tỉ lệ thuận với góc quay từ giá trị C = 10 pF đến 460 pF khi góc quay của bản tụ tăng dần từ 00 đến 1800. Tụ điện được mắc với một cuộn dây có độ tự cảm L = 2,5µH để tạo thành mạch dao



động ở lối vào của máy thu vô tuyến (mạch chọn sóng) a. Xác định khoảng bước sóng của dải sóng thu được với mạch trên b. Để mạch bắt được sóng có bước sóng 37,7 m thì phải đặt tụ xoay ở vị trí nào?

* Hướng dẫn giải

a. Bước sóng mạch thu được: Từ giả thiết ta có:

b. Khi góc quay tăng 1800 thì điện dung của tụ xoay tăng lên 450 pF => Cα = 10 + 2,5α , (C tính bằng pF và α tính bằng độ)

Điện dung của tụ điện là: Vậy phải đặt tụ xoay ở vị trí có góc quay α = 600

PHẦN III. ĐỀ TRẮC NGHIỆM TỔNG HỢP Họ và tên:……………………………Trường:……………………………………

Câu 1: Dao động điện từ tự do trong mạch dao động LC được hình thành là do hiện tượng nào sau đây ?

A. Hiện tượng cảm ứng điện từ. B. Hiện tượng tự cảm. C. Hiện tượng cộng hưởng điện. D. Hiện tượng từ hoá.

Câu 2: Gọi U0 là hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ điện, I0 là cường độ dòng điện cực đại qua cuộn cảm. Biểu thức liên hệ giữa U0 và I0 của mạch dao động LC là

A. I0 = U0L

C. B. U0 = I0

L

C . C. U0 = I0 LC . D. I0 = U0 LC .

Câu 3: Mạch dao động điện từ dao động tự do với tần số góc là ω. Biết điện tích cực đại trên tụ điện là q0. Cường độ dòng điện qua cuộn dây có giá trị cực đại là A. I0 = ωq0. B. I0 = q0/ω. C. I0 = 2ωq0. D. I0 = ω. 2

0q . Câu 4: Tần số của dao động điện từ trong khung dao động thoả mãn hệ thức nào

sau đây ?

A. f = CL2π . B. f = CL

2π . C. f = .CL2

1

π. D. f =

C

L2π .

MẠCH DAO ĐỘNG. DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ 25



Câu 5: Trong một mạch dao động điện từ không lí tưởng, đại lượng có thể coi như không đổi theo thời gian là A. biên độ. B. chu kì dao động riêng. C. năng lượng điện từ. D. pha dao động. Câu 6: Chọn điều kiện ban đầu thích hợp để điện tích của tụ điện trong mạch dao động LC có dạng q = q0cosωt. Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về năng lượng điện trường tức thời trong mạch dao động ?

A. Wđ = C2

q 20 cos2

ωt. B. Wt = 20

2qL2

1ω cos2

ωt.

C. W0đ = C2

q 20 . D. W0đ = 2

0LI21 .

Câu 7: Một mạch dao động điện từ LC, gồm cuộn dây có lõi thép sắt từ, ban đầu tụ điện được tích điện q0 nào đó, rồi cho dao động tự do. Dao động của dòng điện trong mạch là dao động tắt dần là vì: A. Bức xạ sóng điện từ; B. Toả nhiệt do điện trở thuần của cuộn dây; C. Do dòng Fucô trong lõi thép của cuộn dây;

D. Do cả ba nguyên nhân trên. Câu 8: Chọn câu phát biểu sai. Trong mạch LC dao động điện từ điều hoà A. luôn có sự trao đổi năng lượng giữa tụ điện và cuộn cảm. B. năng lượng điện trường cực đại của tụ điện có giá trị bằng năng lượng từ

trường cực đại của cuộn cảm. C. tại mọi điểm, tổng năng lượng điện trường trong tụ điện và năng lượng từ

trường của cuộn cảm luôn bằng không. D. cường độ dòng điện trong mạch luôn sớm pha π /2 so với điện áp giữa hai bản tụ điện. Câu 9: Khi mạch dao động LC thực hiện dao động điện từ thì quá trình nào sau đây diễn ra ? A. Năng lượng điện trường được thay thế bằng năng lượng từ trường. B. Biến đổi theo quy luật hàm số sin của cường độ dòng điện trong mạch theo thời gian. C. Biến đổi không tuần hoàn của điện tích trên tụ điện. D. Biến đổi không tuần hoàn của cường độ dòng điện qua cuộn dây. Câu 10: Trong dao động điện từ và dao động cơ học, cặp đại lượng cơ - điện nào sau đây có vai trò không tương đương nhau ? A. Li độ x và điện tích q. B. Vận tốc v và điện áp u. C. Khối lượng m và độ tự cảm L. D. Độ cứng k và 1/C. Câu 11: Dao động trong máy phát dao động điều hoà dùng tranzito là A. dao động tự do. B. dao động tắt dần. C. dao động cưỡng bức. D. sự tự dao động. Câu 12: Dao động điện từ trong mạch dao động LC là quá trình A. biến đổi không tuần hoàn của điện tích trên tụ điện.



B. biến đổi theo hàm mũ của cường độ dòng điện. C. chuyển hoá tuần hoàn giữa năng lượng từ trường và năng lượng điện trường. D. bảo toàn hiệu điện thế giữa hai cực tụ điện. Câu 13: Trong mạch dao động LC lí tưởng năng lượng điện từ trường của mạch

dao động A. biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kì 2T. B. biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kì T. C. biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kì T/2. D. không biến thiên tuần hoàn theo thời gian.

Câu 14: Chọn câu trả lời đúng. Dao động điện từ và dao động cơ học A. có cùng bản chất vật lí.

B. được mô tả bằng những phương trình toán học giống nhau. C. có bản chất vật lí khác nhau. D. câu B và C đều đúng.

Câu 15: Mạch dao động có hiệu điện thế cực đại hai đầu tụ là U0. Khi năng lượng từ trường bằng năng lượng điện trường thì hiệu điện thế 2 đầu tụ là A. u = U0/2. B. u = U0/ 2 . C. u = U0/ 3 . D. u = U0 2 . Câu 16: Trong một mạch dao động điện từ LC, điện tích của một bản tụ biến thiên theo thời gian theo hàm số q = q0cosωt. Khi năng lượng điện trường bằng năng lượng từ trường thì điện tích các bản tụ có độ lớn là A. q0/2. B. q0/ 2 . C. q0/4. D. q0/8. Câu 17: 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. fc

=λ . B. λ = c.T. C. λ = 2 πc LC . D. λ = 2 πc0

0

q

I .

Câu 18: Trong mạch dao động, dòng điện trong mạch có đặc điểm nào sau đây ? A. Chu kì rất lớn. B. Tần số rất lớn.

C. Cường độ rất lớn. D. Tần số nhỏ. Câu 19: Để dao động điện từ của mạch dao động LC không bị tắt dần, người ta thường dùng biện pháp nào sau đây? A. Ban đầu tích điện cho tụ điện một điện tích rất lớn. B. Cung cấp thêm năng lượng cho mạch bằng cách sử dụng máy phát dao

động dùng tranzito. C. Tạo ra dòng điện trong mạch có cường độ rất lớn. D. Sử dụng tụ điện có điện dung lớn và cuộn cảm có độ tự cảm nhỏ để lắp mạch dao động Câu 20: Trong mạch dao động điện từ tự do, năng lượng từ trường trong cuộn dây biến thiên điều hoà với tần số góc

A. LC

12=ω . B. LC2=ω . C.

LC

1=ω . D. LC=ω .



Câu 21: Một mạch dao động gồm cuộn dây thuần cảm L và tụ điện C. Nếu gọi I0 là cường dòng điện cực đại trong mạch, thì hệ thức liên hệ điện tích cực đại trên bản tụ điện q0 và I0 là

A. q0 = π

CL I0. B. q0 = LC I0. C. q0 = L

C

πI0. D. q0 =

CL

1 I0.

Câu 22: Trong mạch dao động điện từ LC lí tưởng, mạch dao động với tần số là f thì năng lượng điện trường và năng lượng từ trường biến thiến tuần hoàn A. cùng tần số f’ = f và cùng pha. B. cùng tần số f’ = 2f và vuông pha. C. cùng tần số f’ = 2f và ngược pha. D. cùng tần số f’ = f/2 và ngược pha. Câu 23: Trong mạch dao động điện từ tự do LC, so với dòng điện trong mạch thì điện áp giữa hai bản tụ điện luôn A. cùng pha. B. trễ pha hơn một góc π /2. C. sớm pha hơn một góc π /4. D. sớm pha hơn một góc π /2. Câu 24: Trong thực tế, các mạch dao động LC đều tắt dần. Nguyên nhân là do A. điện tích ban đầu tích cho tụ điện thường rất nhỏ. B. năng lượng ban đầu của tụ điện thường rất nhỏ. C. luôn có sự toả nhiệt trên dây dẫn của mạch. D. cường độ dòng điện chạy qua cuộn cảm có biên độ giảm dần. Câu 26: Một mạch dao động gồm một tụ điện có C = 18nF và một cuộn dây thuần cảm có L = 6µH. Hiệu điện thế cực đại ở hai đầu tụ điện là 4V. Cường độ dòng điện cực đại trong mạch là

A. 87,2mA. B. 219mA. C. 12mA. D. 21,9mA. Câu 27: Dòng điện trong mạch dao động LC có biểu thức: i = 65sin(2500t +π /3)(mA). Tụ điện trong mạch có điện dung C = 750nF. Độ tự cảm L của cuộn dây là

A. 426mH. B. 374mH. C. 213mH. D. 125mH. Câu 28: Dòng điện trong mạch LC có biểu thức i = 0,01cos(2000t)(mA). Tụ điện trong mạch có điện dung C = 10µF. Độ tự cảm L của cuộn dây là A. 0,025H. B. 0,05H. C. 0,1H. D. 0,25H. Câu 29: Một mạch dao động LC gồm một cuộn thuần cảm có độ tự cảm L = 1/πH và một tụ điện có điện dung C. Tần số dao động riêng của mạch là 1MHz. Giá trị của C bằng A. 1/4πF. B. 1/4 πmF. C. 1/4π µF. D. 1/4πpF. Câu 30: Một mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung C và cuộn cảm L. Điện trở thuần của mạch R = 0. Biết biểu thức của dòng điện qua mạch là i = 4.10-

2cos(2.107t)(A). Điện tích cực đại là A. q0 = 10-9C. B. q0

= 4.10-9C. C. q0 = 2.10-9C. D. q0 = 8.10-9C. Câu 31: Một mạch dao động gồm một tụ có C = 5µF và cuộn cảm L. Năng lượng của mạch dao động là 5.10-5J. Khi điện áp giữa hai bản tụ là 3V thì năng lượng từ trường của mạch là:

A. 3,5.10-5J. B. 2,75.10-5J. C. 2.10-5J. D. 10-5J.



Câu 32: Một mạch dao động LC gồm cuộn dây thuần cảm có L = 2/πmH và một tụ điện C = 0,8/π(µF). Tần số riêng của dao động trong mạch là

A. 50kHz. B. 25 kHz. C. 12,5 kHz. D. 2,5 kHz. Câu 33: Mạch dao động LC lí tưởng có L = 1mH và C = 9nF. Tần số dao động điện từ riêng của mạch là A.106/6π(Hz). B.106/6 (Hz). C.1012/9π(Hz). D.3.106/2π(Hz). Câu 34: Một mạch dao động LC gồm cuộn cảm có hệ số tự cảm L = 0,4mH và tụ có điện dung C = 4pF. Chu kì dao động riêng của mạch dao động là

A. 2,512ns. B. 2,512ps. C. 25,12µs. D. 0,2513µs.

Câu 35: Mạch dao động gồm tụ C có hiệu điện thế cực đại là 4,8V; điện dung C = 30nF; độ tự cảm L = 25mH. Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là A. 3,72mA. B. 4,28mA. C. 5,20mA. D.

6,34mA. Câu 36: Mạch dao động gồm cuộn dây có độ tự cảm L, R = 0, tụ có C = 1,25 Fµ . Dao động điện từ trong mạch có tần số góc ω = 4000(rad/s), cường độ dòng điện cực đại trong mạch I0 = 40mA. Năng lượng điện từ trong mạch là A. 2.10-3J. B. 4.10-3J. C. 4.10-5J. D. 2.10-5J. Câu 37: Một mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung C = 10µF và một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 0,1H. Khi hiệu điện thế ở hai đầu tụ điện là 4V thì cường độ dòng điện trong mạch là 0,02A. Hiệu điện thế cực đại trên bản tụ là A. 4V. B. 4 2 V. C. 2 5 V. D. 5 2 V. Câu 38: Tụ điện ở khung dao động có điện dung C = 2,5µF, hiệu điện thế giữa hai bản của tụ điện có giá trị cực đại là 5V. Khung gồm tụ điện C và cuộn dây thuần cảm L. Năng lượng cực đại của từ trường tập trung ở cuộn dây tự cảm trong khung nhận giá trị nào sau đây A. 31,25.10-6J. B. 12,5.10-6J. C. 6,25.10-6J. D. 62,5.10-6J Câu 39: Trong mạch dao động LC điện tích dao động theo phương trình q = 5.10-

7cos(100π t +π /2)(C). Khi đó năng lượng từ trường trong mạch biến thiên tuần hoàn với chu kì là A. 0,02s. B. 0,01s. C. 50s. D. 100s. Câu 40: Một mạch dao động với tụ điện C và cuộn cảm L đang thực hiện dao động tự do. Điện tích cực đại trên bản tụ là q0 = 2.10-6C và dòng điện cực đại trong mạch là I0 = 0,314A. Lấy 2π = 10. Tần số dao động điện từ tự do trong khung là A. 25kHz. B. 3MHz. C. 50kHz. D. 2,5MHz. Câu 41: Một mạch dao động LC gồm cuộn thuần cảm có độ tự cảm L = 640µH và một tụ điện có điện dung C biến thiên từ 36pF đến 225pF. Lấy 2π = 10. Chu kì dao động riêng của mạch có thể biến thiên từ A. 960ms đến 2400ms. B. 960µs đến 2400µs.

C. 960ns đến 2400ns. D. 960ps đến 2400ps.



Câu 42: Khung dao động LC(L = const). Khi mắc tụ C1 = 18µF thì tần số dao động riêng của khung là f0. Khi mắc tụ C2 thì tần số dao động riêng của khung là f = 2f0. Tụ C2 có giá trị bằng A. C2 = 9µF. B. C2 = 4,5µF. C. C2 = 4µF. D. C2 = 36µF. Câu 43: Một mạch dao động gồm một cuộn dây L và tụ điện C thực hiện dao động điện từ tự do. Để tần số dao động riêng của mạch dao động giảm đi 2 lần thì phải thay tụ điện C bằng tụ điện Co có giá trị

A. Co = 4C. B. Co = 4

C . C. Co = 2C. D. Co = 2

C .

Câu 44: Trong mạch dao động LC có điện trở thuần không đáng kể. Sau những khoảng thời gian bằng 0,2.10-4 S thì năng lượng điện trường lại bằng năng lượng từ trường. Chu kỳ dao động của mạch là A. 0,4.10-4 s . B. 0,8.10-4 s. C. 0,2.10-4 s. D. 1,6.10-4 s. Câu 45: Trong một mạch dao động cường độ dòng điện dao động là i = 0,01cos100πt(A). Hệ số tự cảm của cuộn dây là 0,2H. Điện dung C của tụ điện là A. 0,001 F. B. 4.10-4 F. C. 5.10-4 F. D. 5.10-5 F. “ Bạn có thể sống lâu đến mức nào đi nữa, nhưng hai mươi năm đầu là già nửa

cuộc đời bạn đó ”

ĐÁP ÁN ĐỀ 25

1B 2A 3A 4C 5B 6A 7D 8C 9B 10B 11D 12C 13D 14D 15B 16B 17D 18B 19B 20A 21B 22C 23B 24C 25 26B 27C 28A 29D 30C 31B 32C 33A 34D 35A 36C 37C 38A 39B 40A 41C 42B 43A 44B 45D

Họ và tên :…………………………Trường:……………………………………… Câu 1: Một mạch dao động LC có năng lượng là 36.10-6(J) và điện dung của tụ điện C là 2,5µF. Khi hiệu điện thế giữa hai bản cực của tụ điện là 3V thì năng lượng tập trung tại cuộn cảm bằng A. 24,47(J). B. 24,75(mJ). C. 24,75(µJ). D. 24,75(nJ). Câu 2: Khi mắc tụ C1 vào mạch dao động thì tần số dao động riêng của mạch là f1 = 30kHz. Khi thay tụ C1 bằng tụ C2 thì tần số dao động riêng của mạch là f2 =

MẠCH DAO ĐỘNG. DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ - SỐ 2 26



40kHz. Tần số dao động riêng của mạch dao động khi mắc nối tiếp hai tụ có điện dung C1 và C2 là

A. 50kHz. B. 70kHz. C. 100kHz. D. 120kHz. Câu 3: Một mạch dao động gồm một tụ điện có C = 3500pF và cuộn dây có độ tự cảm L = 30µH, điện trở thuần R = 1,5Ω . Hiệu điện thế cực đại ở hai đầu tụ điện là 15V. Để duy trì dao động điện từ của mạch thì cần phải cung cấp một công suất bằng

A. 13,13mW. B. 16,69mW. C. 19,69mW. D. 23,69mW. Câu 4: Chọn câu trả lời đúng. Một mạch dao động điện từ gồm một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L và hai tụ điện C1 và C2. Khi mắc cuộn dây riêng với từng tụ C1, 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. 5ms. B. 7ms. C. 10ms. D. 2,4ms. Câu 5: Một mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung C = 40pF và cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 0,25mH, cường độ dòng điện cực đại là 50mA. Tại thời điểm ban đầu cường độ dòng điện qua mạch bằng không. Biểu thức của điện tích trên tụ là

A. q = 5.10-10cos(107t +π /2)(C). B. q = 5.10-10sin(107t )(C). C. q = 5.10-9cos(107t +π /2)(C). D. q = 5.10-9cos(107t)(C). Câu 6: Cho mạch dao động điện từ tự do gồm tụ có điện dung C = 1 Fµ . Biết biểu thức cường độ dòng điện trong mạch là i = 20.cos(1000t +π /2)(mA). Biểu thức hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện có dạng

A. ).V)(2

t1000cos(20uπ

+= B. ).V)(t1000cos(20u =

C. ).V)(2

t1000cos(20uπ

−= D. ).V)(2

t2000cos(20uπ

+=

Câu 7: Cho mạch dao động là (L,C1) dao động với chu kì T1 = 6ms, mạch dao động là (L.C2) dao động với chu kì là T2 = 8ms. Chu kì dao động của mạch dao động là (L, C1ssC2) là A. 7ms. B. 10ms. C. 10s. D. 4,8ms. Câu 8: Một mạch dao động LC. Hiệu điện thế hai bản tụ là u = 5cos104t(V), điện dung C = 0,4 Fµ . Biểu thức cường độ dòng điện trong khung là A. i = 2.10-3sin(104t -π /2)(A). B. i = 2.10-2cos(104t +π /2)(A). C. i = 2cos(104t +π /2)(A). D. i = 0,2cos(104t)(A). Câu 9: Cho một tụ điện có điện dung C ghép với cuộn cảm L1 thì mạch dao động với tần số là f1 = 3 MHz, khi ghép tụ điện trên với cuôn cảm L2 thì mạch dao động với tần số là f2 = 4 MHz. Hỏi khi ghép tụ điện C với (L1 nối tiếp L2) tạo thành mạch dao động thì tần số dao động của mạch bằng A. 3,5 MHz. B. 7 MHz. C. 2,4 MHz. D. 5 MHz. Câu 10: Một mạch dao động lý tưởng LC, năng lượng từ trường và năng lượng điện trường cứ sau 1ms lại bằng nhau. Chu kì dao động của mạch dao động bằng A. 2 ms. B. 1 ms. C. 0,25 ms. D. 4 ms.



Câu 11: Trong mạch dao động LC lý tưởng, biểu thức điện tích trên hai bản tụ là )nC(t10cos.5q 7= . Kể từ thời điểm t = 0(s) cho đến khi năng lượng từ trường cực đại

lần đầu tiên thì tụ điện đã phóng được một điện lượng bằng A. 2,5 nC. B. 10 nC. C. 5 nC. D. 1 nC. Câu 12: Trong một mạch dao động LC, tụ điện có điện dung là 5µF, cường độ tức thời của dòng điện là i = 0,05sin(2000t)(A). Biểu thức điện tích của tụ là A. q = 25sin(2000t - π /2)( Cµ ). B. q = 25sin(2000t - π /4)( Cµ ). C. q = 25sin(2000t - π /2)(C ). D. q = 2,5sin(2000t - π /2)( Cµ ). Câu 13: Cho mạch dao động (L, C1nối tiếp C2) dao động tự do với chu kì 2,4ms, khi mạch dao động là (L, C1song song C2) dao động tự do với chu kì 5ms. Biết rằng C1 > C2. Hỏi nếu mắc riêng từng tụ C1, C2 với L thì mạch dao động với chu kì T1, T2 lần lượt bằng A. T1 = 3ms; T2 = 4ms. B. T1 = 4ms; T2 = 3ms. C. T1 = 6ms; T2 = 8ms. D. T1 = 8ms; T2 = 6ms. Câu 14: Một mạch dao động gồm tụ điện có điện dung C = 2.10-2

µF và cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L. Điện trở của cuộn dây và các dây nối không đáng kể. Biết biểu thức của năng lượng từ trường trong cuộn dây là Wt = 10-6sin2(2.106t)J. Xác định giá trị điện tích lớn nhất của tụ A. 8.10-6C. B. 4.10-7C. C. 2.10-7C. D. 8.10-7C. Câu 15: Một tụ điện có điện dung C = 5,07µF được tích điện đến hiệu điện thế U0. Sau đó hai đầu tụ được đấu vào hai đầu của một cuộn dây có độ tự cảm bằng 0,5H. Bỏ qua điện trở thuần của cuộn dây và dây nối. Lần thứ hai điện tích trên tụ bằng một nửa điện tích lúc đầu q = q0/2 là ở thời điểm nào ?(tính từ lúc khi t = 0 là lúc đấu tụ điện với cuộn dây). A. 1/400s. B. 1/120s. C. 1/600s. D. 1/300s. Câu 16: 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 = 2π0

0

Iq . B. T = 2πLC . C. T = 2π

0

0

qI . D. T = 2πqoIo.

Câu 17: Mạch dao động gồm cuộn dây có độ tự cảm L = 0,2 H và tụ điện có điện dung C = 10µF thực hiện dao động điện từ tự do. Biết cường độ dòng điện cực đại trong khung là I0 = 0,012A. Khi cường độ dòng điện tức thời i = 0,01A thì hiệu điện thế cực đại và hiệu điện thế tức thời giữa hai bản tụ điện là A. U0 = 1,7V, u = 20V. B. U0 = 5,8V, u = 0,94V. C. U0 = 1,7V, u = 0,94V. D. U0 = 5,8V, u = 20V. Câu 18: Một mạch dao động gồm một cuộn cảm L = 2 mH và một tụ xoay Cx . Tìm

giá trị Cx để chu kỳ riêng của mạch là T = 1µs. Cho 2π 10= .

A. 12,5 pF B. 20 pF C. 0,0125 pF D. 12,5 µ F



Câu 19: Một khung dao động gồm một cuộn dây L và tụ điện C thực hiện dao động

điện từ tự do. Điện tích cực đại trên một bản tụ điện là q0 = 10-5C và cường độ dòng

điện cực đại trong khung là Io = 10A. Chu kỳ dao động của khung dao động là

A. 66, 28.10 s B. 46, 28.10 s− C. 5628.10 s− D. 50,628.10 s−

Câu 20: Một mạch dao động gồm một cuộn dây có độ tự cảm 5mH và tụ điện có

điện dung 50µF . Chu kỳ dao động riêng của mạch là

A. π (ms). B. π (s). C. 34π.10 (s) D.10π (s)

Câu 21: Mạch dao động LC, cuộn dây thuần cảm, cứ sau khoảng thời gian 610 s− thì

năng lượng điện trường và năng lượng từ trường lại bằng nhau. Tần số của mạch là

A. 0,25 MHz B. 0,2 MHz C. 0,35 MHz D. 0,3 MHz


điện dung 50µF . Hiệu điện thế cực đại trên hai bản tụ điện là 10V. Năng lượng của

mạch dao động là

A. 25.10-5 J

B. 2,5 mJ C. 106 J D. 2500 J

Câu 23: Mạch dao động gồm cuộn dây có độ tự cảm L, R = 0, tụ có C = 1,25 Fµ .

Dao động điện từ trong mạch có tần số góc ω = 4000 (rad/s), cường độ dòng điện

cực đại trong mạch 0I 40mA= . Năng lượng điện từ trong mạch là

A. 3 4.10− J. B. 3 4.10− mJ.

C. 2 4.10− mJ. D. 4. 210− J.

Câu 24: Một mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung C = 5µF và cuộn cảm

L.Năng lượng của mạch dao động là 55.10 J− .Khi hiệu điện thế giữa hai bản tụ là 2 V

thì năng lượng từ trường trong mạch là

A. 3 mJ B. 0,4 mJ C. 24.10 mJ− D. 40 mJ

Câu 25: Một mạch dao động gồm cuộn cảm có độ tự cảm 10µ H, điện trở không

đáng kể và tụ điện có điện dung 12000 pF, hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ

điện là 6V. Cường độ dòng điện cực đại chạy trong mạch là

A. 120 3 mA B. 60 2 mA C. 600 2 mA D. 12 3 mA



Câu 26: Một mạch dao động gồm tụ điện có điện dung 2C 2.10 µF−= và cuộn dây

thuần cảm có độ tự cảm L. Điện trở của cuộn dây và các dây nối không đáng kể.

Biết biểu thức của năng lượng từ trường trong cuộn dây là 6 2 6t 10 sin 2.10 t −=W J.

Xác định giá trị điện tích lớn nhất của tụ

A. 62 2.10 C− . B. 72.10 C− . C. 72.10 C. − D. 144.10 C.−

Câu 27: Một mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung C = 10µF và một cuộn

dây thuần cảm có độ tự cảm L = 0,1H. Khi hiệu điện thế ở hai đầu tụ điện là 4V thì

cường độ dòng điện trong mạch là 0,02A. Hiệu điện thế cực đại trên bản tụ là

A. 5V. B. 4V. C. 2 5 V. D. 5 2 V.

Câu 28: Mạch dao động LC, tụ C có hiệu điện thế cực đại là 5V, điện dung C = 6

nF, độ tự cảm L = 25 mH. Cường độ hiệu dụng trong mạch là

A. 3 mA. B. 20 2 mA. C. 1,6 2 mA. D. 16 2 mA.

Câu 29: Mạch dao động điện từ LC, tụ điện có điện dung C = 40 nF và cuộn cảm L

= 2,5 mH. Nạp điện cho tụ điện đến hiệu điện thế 5 V rồi cho tụ phóng điện qua

cuộn cảm, cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là

A. 10 2 mA B. 100 2 mA

C. 2 mA D. 20 mA

Câu 30: Một mạch dao động LC lí tưởng với tụ điện có điện dung C =5µFvà cuộn

dây có độ tự cảm L = 50 mH. Hiệu điện thế cực đại trên tụ là 6 V. Khi hiệu điện thế

trên tụ là 4 V thì cường độ dòng điện chạy qua cuộn dây có giá trị bao nhiêu.

A. 4,47 A B. 2 mA C. 2 A D. 44,7 mA

Câu 31: Mạch dao động LC gồm cuộn dây có độ tự cảm L = 1mH có điện trở R, tụ

điện có điện dung C =1µF . Để duy trì hiệu điện thế cực đại ở hai cực của tụ điện U0 =

6 V, người ta phải cung cấp cho mạch một công suất trung bình sau mỗi chu kì là

10 mW. Giá trị của điện trở R của cuộn dây là

A. 6 Ω B. 0,06 Ω C. 0,6 Ω D. 6 mΩ



Câu 32: Mạch dao động LC (độ tự cảm L không đổi). Khi mắc tụ có điện dung C1

= 18µF thì tần số dao động riêng của mạch là f0. Khi mắc tụ có điện dung C2 thì tần

số dao động riêng của mạch là f = 2f0. Giá trị của C2 là

A. C2 = 9µF. B. C2 = 4,5µF. C. C2 = 72µF. D. C2 = 36µF.

Câu 33: Điện dung của tụ điện trong mạch dao động C = 0,2 µF . Để mạch có tần số

riêng là 500 Hz thì hệ số tự cảm của cuộn cảm phải có giá trị nào sau đây

A. 0,5 H B. 0,5 mH C. 0,05 H D. 5 mH

Câu 34: Mạch dao động LC có L = 1mH và C = 4nF, tần số góc dao động điện từ

riêng của mạch là

A. 55.10 rad / s B. 65.10 rad / s C. 1225.10 rad / s D. 122,5.10 rad / s


điện dung 50µF . Chu kỳ dao động riêng của mạch là

A. π (ms). B. π (s). C. 34π.10 (s). D. 10π (s)

“Phải ước mơ nhiều hơn nữa, phải ước mơ tha thiết hơn nữa để biến tương lai thành hiện thực”

ĐÁP ÁN ĐỀ 26

1C 2A 3C 4A 5D 6B 7B 8B 9C 10D 11C 12A 13B 14C 15D 16A 17C 18A 19D 20A 21A 22B 23C 24C 25A 26C 27C 28A 29A 30D 31C 32B 33A 34A 35A

Họ và tên:………………………….…Trường: ……………………… ………… Câu 1: Cho mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến điện gồm tụ C0 ghép song song với tụ xoay CX (Điện dung của tụ xoay tỉ lệ hàm bậc nhất với góc xoay α ). Cho góc xoay α biến thiên từ 00 đến 1200 khi đó CX biến thiên từ 10 Fµ đến 250 Fµ , nhờ vậy máy thu được dải sóng từ 10m đến 30m. Điện dung C0 có giá trị bằng A. 40 Fµ . B. 20 Fµ . C. 30 Fµ . D. 10 Fµ .

ĐIỆN TỪ TRƯỜNG – SỰ THU PHÁT, TRUYỀN SÓNG ĐIỆN TỪ 27



Câu 2: Cho mạch chọn sóng của máy thu thanh gồm cuộn cảm L và tụ điện C thì máy thu bắt được sóng điện từ có bước sóng λ= 376,8m. Nếu thay tụ điện C bởi tụ điện C’ thì máy thu bắt được sóng điện từ có bước sóng λ=λ 2' . Nếu ghép thụ C song song với tụ C’ thì máy thu bắt được sóng điện từ có bước sóng bằng A. 337m. B. 824,5m. C. 842,5m. D. 743,6m. Câu 3: Mạch dao động chọn sóng của một máy thu gồm một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L bằng 0,5mH và tụ điện có điện dung C biến đổi được từ 20pF đến 500pF. Máy thu có thể bắt được tất cả các sóng vô tuyến điện có dải sóng nằm trong khoảng nào ? A. 188,4m đến 942m. B. 18,85m đến 188m.

C. 600m đến 1680m. D. 100m đến 500m. Câu 4: Sóng FM của đài tiếng nói TP Hồ Chí Minh có tần số f = 100 MHz. Bước sóng λ là

A. 3m. B. 4m. C. 5m. D. 10m. Câu 5: Một máy định vị vô tuyến nằm cách mục tiêu 60 km. Máy nhận được tín hiệu trở về từ mục tiêu kể từ lúc phát sau khoảng thời gian là

A. 10-4s. B. 2.10-4s. C. 4.10-4s. D. 4. 10-5s. Câu 6: Mạch dao động của một máy thu vô tuyến điện có cuộn cảm L = 25µF. Để thu được sóng vô tuyến có bước sóng 100m thì điện dung của tụ điện phải có giá trị là A. 112,6pF. B. 1,126nF. C. 1126.10-10F. D. 1,126pF. Câu 7: Cho mạch dao động gồm cuộn cảm có L = 8µH. Để bắt được sóng điện từ có tần số 10 MHz thì điện dung của tụ nhận giá trị bằng

A. 3,125µH. B. 31,25pF. C. 31,25µF. D. 3,125pF.

Câu 8: Mạch dao động của máy thu vô tuyến gồm một tụ điện có điện dung C = 285pF và một cuộn dây thuần cảm có L = 2µH. Máy có thể bắt được sóng vô tuyến có bước sóng bằng

A. 45m. B. 30m. C. 20m. D. 15m. Câu 9: Một mạch dao động LC gồm cuộn dây có L = 0,2mH và tụ có C thay đổi từ 50pF đến 450pF. Mạch đao động trên hoạt động thích hợp trong dải sóng giữa hai bước sóng từ

A. 188m đến 565m. B. 200m đến 824m. C. 168m đến 600m. D. 176m đến 625m.

Câu 10: Một máy thu vô tuyến điện có cuộn cảm L = 6µH, tụ điện có điện dung C = 10pF, máy thu có thể bắt được sóng điện từ truyền đến có tần số là

A. 20,6 kHz. B. 20,6 MHz. C. 20,6 Hz. D. 20,6 GHz. Câu 11: Máy phát dao động điều hoà cao tần có thể phát ra dao động điện từ có tần số nằm trong khoảng từ f1 = 5 MHz đến f2 = 20 MHz. Dải sóng điện từ mà máy phát ra có bước sóng nằm trong khoảng nào ? A. Từ 5m đến 15m. B. Từ 10m đến 30m.



C. Từ 15m đến 60m. D. Từ 10m đến 100m. Câu 12: Mạch dao động của máy thu vô tuyến điện gồm một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm biến thiên từ 0,5µH đến 10µH và một tụ điện có điện dung biến thiên từ 20pF đến 500pF. Máy thu có thể bắt được sóng điện từ có bước sóng lớn nhất là

A. 133,2m. B. 233,1m. C. 332,1m. D. 466,4m. Câu 13: Mạch dao động của máy thu gồm tụ điện có điện dung thay đổi từ 20pF đến 500pF và cuộn dây thuần cảm có L = 6µH. Máy thu có thể bắt được sóng điện từ trong khoảng nào ?

A. Từ 100 kHz đến 145 kHz. B. Từ 100 kHz đến 14,5 MHz. C. Từ 2,9 MHz đến 14,5 MHz. D. Từ 2,9 kHz đến 14,5 kHz.

Câu 14: Một mạch điện thu sóng vô tuyến gồm một cuộn cảm có L = 2µH và hai tụ có điện dung C1,C2( C1 > C2). Biết bước sóng vô tuyến thu được khi hai tụ mắc nối tiếp và song song lần lượt là ntλ = 1,2 6 π (m) và ssλ = 6π (m). Điện dung của các tụ chỉ có thể là A. C1 = 30pF và C2 = 10pF. B. C1 = 20pF và C2 = 10pF. C. C1 = 30pF và C2 = 20pF. D. C1 = 40pF và C2 = 20pF. Câu 15: Trong một mạch dao động bắt tín hiệu của một máy thu vô tuyến điện, một tụ điện có điện dung biến đổi từ 50pF đến 680pF. Muốn cho máy thu bắt được các sóng từ 45m đến 3km, cuộn cảm trong mạch phải có độ tự cảm nằm trong giới hạn nào ? A. 11H≤ L ≤3729H. B. 11µH≤ L ≤3729µH. C. 11mH≤ L ≤3729µH. D. 11mH≤ L ≤3729mH. Câu 16: Khi mắc tụ điện có điện dung C1 với cuộn cảm L thì mạch dao động thu được sóng có bước sóng 1λ = 60m; khi mắc tụ điện có điện dung C2 với cuộn cảm L thì mạch thu được sóng có bước sóng 2λ = 80m. Khi mắc (C1 nối tiếp C2) rồi mắc với cuộn L thì mạch thu được sóng có bước sóng là bao nhiêu? A. 48m. B. 70m. C. 100m. D. 140m. Câu 17: Khi mắc tụ điện có điện dung C1 với cuộn cảm L thì mạch dao động thu được sóng có bước sóng 1λ = 30m; khi mắc tụ điện có điện dung C2 với cuộn cảm L thì mạch thu được sóng có bước sóng 2λ = 40m. Khi mắc (C1 song song C2) rồi mắc với cuộn L thì mạch thu được sóng có bước sóng là bao nhiêu? A. 35m. B. 70m. C. 50m. D. 10m. Câu 18: Khi mắc tụ điện có điện dung C1 với cuộn cảm L thì máy thu bắt được sóng điện từ có tần số f1 = 6kHz; khi mắc tụ điện có điện dung C2 với cuộn cảm L thì máy thu bắt được sóng điện từ có tần số f2 = 8kHz. Khi mắc (C1 song song C2) với cuộn cảm L thì máy thu bắt được sóng điện từ có tần số f là: A. 4,8kHz. B. 7kHz. C. 10kHz. D. 14kHz. Câu 19: Mạch chọn sóng của một máy thu thanh gồm một tụ xoay có điện dung biến đổi: 47pF ≤ C ≤ 270pF và một cuộn tự cảm L. Muốn máy này thu được các sóng điện từ có bước sóng λ với 13m ≤ λ ≤ 556m thì L phải nằm trong giới hạn hẹp nhất là bao nhiêu ? Cho c = 3.108m/s. Lấy 2π = 10.



A. 0,999µH ≤ L ≤ 318µH. B. 0,174µH ≤ L ≤ 1827µH. C. 0,999µH ≤ L ≤ 1827µH. D. 0,174µH ≤ L ≤ 318µH. Câu 20: Dòng điện dịch

A. là dòng chuyển dịch của các hạt mang điện. B. là dòng điện trong mạch dao động LC. C. dòng chuyển dịch của các hạt mang điện qua tụ điện. D. là khái niệm chỉ sự biến thiên của điện trường giữa 2 bản tụ.

Câu 21: Sóng nào sau đây dùng được trong vô tuyến truyền hình trên mặt đất ? A. Sóng dài. B. Sóng trung. C. Sóng ngắn. D. cả A, B, C. Câu 22: Khi điện trường biến thiên theo thời gian sẽ làm xuất hiện từ trường, các đường sức của từ trường này có đặc điểm là A. song song với các đường sức của điện trường. B. những đường tròn đồng tâm có cùng bán kính. C. những đường thẳng song song cách đều nhau. D. những đường cong khép kín bao quanh các đường sức của điện trường. Câu 23: Tính chất nào sau đây không phải là tính chất của sóng điện từ ?

A. Sóng điện từ truyền được trong chân không. B. Sóng điện từ là sóng dọc. C. Sóng điện từ là sóng ngang. D. Năng lượng sóng điện từ tỉ lệ với luỹ thừa bậc 4 của tần số.

Câu 24: Tính chất nào đây không phải là tính chất của sóng điện từ ? A. Sóng điện từ là sóng ngang. B. Năng lượng sóng điện từ tỉ lệ luỹ thừa bậc 4 của tần số. C. Sóng điện từ không truyền được trong chân không. D. Sóng điện từ có thể giao thoa, khúc xạ, phản xạ,.. Câu 25: Khi dòng điện xoay chiều chạy trong một dây dẫn thẳng bằng kim loại, xung quanh dây dẫn có A. trường hấp dẫn. B. điện trường.

C. từ trường. D. điện từ trường. Câu 26: Trong vùng không gian có từ trường biến thiên theo thời gian thì A. làm xuất hiện các hạt mang điện, tạo thành dòng điện cảm ứng. B. các hạt mang điện sẽ chuyển động theo đường cong khép kín. C. làm xuất hiện điện trường có các đường sức từ là những đường cong khép kín. D. làm xuất hiện điện trường có các đường sức là những đường thẳng song song nhau. Câu 27: Trong các câu sau đây, câu nào sai ? A. Đường sức của điện trường xoáy là những đường cong khép kín. B. Khi điện trường biến thiên theo thời gian thì nó sẽ làm xuất hiện từ trường

có đường sức từ bao quanh các đường sức của điện trường.



C. Chỉ có điện trường tĩnh mới tác dụng lực điện lên các hạt mang điện, còn điện trường xoáy thì không.

D. Điện trường và từ trường là hai biểu hiện cụ thể của trường điện từ. Câu 28: Đặc điểm nào sau đây không đúng với tính chất của sóng điện từ ? A. Truyền được trong mọi môi trường, trừ chân không. B. Có mang năng lượng. C. Là sóng ngang. D. Lan truyền với tốc độ rất lớn, cỡ bằng tốc độ ánh sáng trong chân không. Câu 29: Trong quá trình truyền sóng điện từ, vectơ cường độ điện trường E và vectơ cảm ứng từ B luôn A. có phương song song và cùng chiều. B. có phương song song và ngược chiều. C. có phương trùng với phương truyền sóng. D. có phương vuông góc với nhau và vuông góc với phương truyền sóng. Câu 30: Điện từ trường xuất hiện trong vùng không gian nào dưới đây ? A. Xung quanh một quả cầu tích điện. B. Xung quanh một hệ hai quả cầu tích điện trái dấu. C. Xung quanh một ống dây điện. D. Xung quanh một tia lửa điện. Câu 31: Trong quá trình lan truyền sóng điện từ, vectơ cường độ điện trường E và vectơ cảm ứng từ B luôn A. trùng phương với nhau và vuông góc với phương truyền sóng. B. dao động cùng pha. C. dao động ngược pha. D. biến thiên tuần hoàn theo không gian, không tuần hoàn theo thời gian. Câu 32: Tốc độ truyền sóng điện từ trong một môi trường phụ thuộc vào A. bước sóng của sóng. B. tần số của sóng. C. biên độ sóng. D. tính chất của môi trường. Câu 33: Chọn phát biểu sai. Xung quanh một điện tích dao động A. có điện trường. B. có từ trường. C. có điện từ trường. D. không có trường nào cả. Câu 34: Khi phân tích về hiện tượng cảm ứng điện từ, ta phát hiện ra A. điện trường. B. từ trường. C. điện từ trường. D. điện trường xoáy. Câu 35: Hiện tượng nào dưới đây giúp ta khẳng định kết luận “ Xung quanh một điện trường biến thiên xuất hiện một từ trường” ? Đó là sự xuất hiện A. từ trường của dòng điện thẳng. B. từ trường của dòng điện tròn. C. từ trường của dòng điện dẫn. D. từ trường của dòng điện dịch. Câu 36: Trong việc nào sau đây, người ta dùng sóng điện từ để truyền tải thông tin ? A. Nói chuyện bằng điện thoại để bàn.



B. Xem truyền hình cáp. C. Xem băng video. D. Điều khiển tivi từ xa. Câu 37: Trong sơ đồ khối của một máy thu sóng vô tuyến đơn giản không có bộ phận nào dưới đây ? A. Mạch thu sóng điện từ. B. Mạch biến điệu. C. Mạch tách sóng. D. Mạch khuếch đại. Câu 38: Muốn cho dao động điện từ tạo ra bởi máy phát dao động có thể bức xạ ra không gian dưới dạng sóng điện từ thì cần phải A. bố trí mạch dao động của máy phát như một anten. B. liên kết cuộn dây của anten với cuộn cảm trong mạch dao động của máy phát dao động. C. cho máy hoạt động sao cho mạch dao động có tần số lớn. D. cung cấp nhiều điện tích cho mạch dao động của máy phát. Câu 39: Nguyên tắc hoạt động của máy thu sóng điện từ dựa trên hiện tượng A. phản xạ và khúc xạ sóng điện từ trên ăngten. B. cảm ứng điện từ. C. điện trường biến thiên sinh ra từ trường xoáy. D. cộng hưởng điện. Câu 40: Chọn câu trả lời không đúng. Sóng điện từ truyền từ Hà Nội vào TP. Hồ Chí Minh có thể là A. sóng truyền thẳng từ Hà Nội đến TP. Hồ Chí Minh. B. sóng phản xạ một lần trên tầng điện li. C. sóng phản xạ hai lần trên tầng điện li. D. sóng phản xạ nhiều lần trên tầng điện li.

“Trên đường đời hành lý của con người cần mang theo là

lòng kiên nhẫn và tính chịu đựng”

ĐÁP ÁN ĐỀ 27

1B 2C 3A 4A 5C 6A 7B 8A 9A 10B 11C 12A 13C 14C 15B 16A 17C 18A 19A 20D 21D 22D 23B 24C 25D 26C 27C 28A 29D 30D 31B 32D 33D 34D 35D 36D 37B 38B 39D 40A



SÓNG ĐIỆN TỪ ĐỀ THI ĐAI HỌC + CAO ĐẲNG CÁC NĂM 2007 -2012

Câu 1(CĐ 2007): Sóng điện từ và sóng cơ học không có chung tính chất nào dưới đây?

A. Phản xạ. B. Truyền được trong chân không. C. Mang năng lượng. D. Khúc xạ.

Câu 2(CĐ 2007): Một mạch dao động LC có điện trở thuần không đáng kể. Dao động điện từ riêng (tự do) của mạch LC có chu kì 2,0.10 – 4 s. Năng lượng điện trường trong mạch biến đổi điều hoà với chu kì là

A. 0,5.10 – 4 s. B. 4,0.10 – 4 s. C. 2,0.10 – 4 s. D. 1,0. 10

– 4 s. Câu 3(CĐ 2007): Một mạch dao động LC có điện trở thuần không đáng kể, tụ điện có điện dung 5 µF. Dao động điện từ riêng (tự do) của mạch LC với hiệu điện thế cực đại ở hai đầu tụ điện bằng 6 V. Khi hiệu điện thế ở hai đầu tụ điện là 4 V thì năng lượng từ trường trong mạch bằng

A. 10-5 J. B. 5.10-5 J. C. 9.10-5 J. D. 4.10-5 J Câu 4(CĐ 2007): Sóng điện từ là quá trình lan truyền của điện từ trường biến thiên, trong không gian. Khi nói về quan hệ giữa điện trường và từ trường của điện từ trường trên thì kết luận nào sau đây là đúng?

A. Véctơ cường độ điện trường và cảm ứng từ cùng phương và cùng độ lớn. B. Tại mỗi điểm của không gian, điện trường và từ trường luôn luôn dao động ngược pha. C. Tại mỗi điểm của không gian, điện trường và từ trường luôn luôn dao động lệch pha nhau π/2. D. Điện trường và từ trường biến thiên theo thời gian với cùng chu kì.

Câu 5(CĐ 2007): Một mạch dao động LC có điện trở thuần không đáng kể, gồm một cuộn dây có hệ số tự cảm L và một tụ điện có điện dung C. Trong mạch có dao động điện từ riêng (tự do) với giá trị cực đại của hiệu điện thế ở hai bản tụ điện bằng Umax. Giá trị cực đại Imax của cường độ dòng điện trong mạch được tính bằng biểu thức

A. Imax = Umax√(C/L) B. Imax = Umax √(LC) . C. Imax = √(Umax/√(LC)). D. Imax = Umax.√(L/C).

Câu 6(ĐH – 2007): Trong mạch dao động LC có điện trở thuần bằng không thì A. năng lượng từ trường tập trung ở cuộn cảm và biến thiên với chu kì bằng

chu kì dao động riêng của mạch. B. năng lượng điện trường tập trung ở cuộn cảm và biến thiên với chu kì bằng chu kì dao động riêng của mạch. C. năng lượng từ trường tập trung ở tụ điện và biến thiên với chu kì bằng nửa chu kì dao động riêng của mạch.



D. năng lượng điện trường tập trung ở tụ điện và biến thiên với chu kì bằng nửa chu kì dao động riêng của mạch.

Câu 7(ĐH – 2007): Một 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 hai bản tụ điện là 3 V. Cường độ dòng điện cực đại trong mạch là

A. 7,5 2 A. B. 7,5 2 mA. C. 15 mA. D. 0,15 A. Câu 8(ĐH – 2007): Một tụ điện có điện dung 10 µF được tích điện đến một hiệu điện thế xác định. Sau đó nối hai bản tụ điện vào hai đầu một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm 1 H. Bỏ qua điện trở của các dây nối, lấy π2 = 10. Sau khoảng thời gian ngắn nhất là bao nhiêu (kể từ lúc nối) điện tích trên tụ điện có giá trị bằng một nửa giá trị ban đầu?

A. . 3/ 400s B. 1/600 . s C. 1/300 . s D. 1/1200 . s Câu 9(ĐH – 2007): Phát biểu nào sai khi nói về sóng điện từ?

A. Sóng điện từ là sự lan truyền trong không gian của điện từ trường biến thiên theo thời gian. B. Trong sóng điện từ, điện trường và từ trường luôn dao động lệch pha nhau π/2. C. Trong sóng điện từ, điện trường và từ trường biến thiên theo thời gian với cùng chu kì. D. Sóng điện từ dùng trong thông tin vô tuyến gọi là sóng vô tuyến.

Câu 10(CĐ 2008): Khi nói về sóng điện từ, phát biểu nào dưới đây là sai? A. Trong quá trình truyền sóng điện từ, vectơ cường độ điện trường và vectơ

cảm ứng từ luôn cùng phương. B. Sóng điện từ truyền được trong môi trường vật chất và trong chân không. C. Trong chân không, sóng điện từ lan truyền với vận tốc bằng vận tốc ánh

sáng. D. Sóng điện từ bị phản xạ khi gặp mặt phân cách giữa hai môi trường.

Câu 11(CĐ 2008): Mạch dao động LC có điện trở thuần bằng không gồm cuộn dây thuần cảm (cảm thuần) có độ tự cảm 4 mH và tụ điện có điện dung 9 nF. Trong mạch có dao động điện từ tự do (riêng), hiệu điện thế cực đại giữa hai bản cực của tụ điện bằng 5 V. Khi hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện là 3 V thì cường độ dòng điện trong cuộn cảm bằng

A. 3 mA. B. 9 mA. C. 6 mA. D. 12 mA. Câu 12(CĐ 2008): Một mạch dao động LC có điện trở thuần bằng không gồm cuộn dây thuần cảm (cảm thuần)và tụ điện có điện dung C. Trong mạch có dao động điện từ tự do (riêng) với tần số f. Khi mắc nối tiếp với tụ điện trong mạch trên một tụ điện có điện dung C/3 thì tần số dao động điện từ tự do (riêng) của mạch lúc này bằng

A. f/4. B. 4f. C. 2f. D. f/2.



Câu 13(CĐ 2008): Một mạch dao động LC có điện trở thuần bằng không gồm cuộn dây thuần cảm (cảm thuần) và tụ điện có điện dung 5 µF. Trong mạch có dao động điện từ tự do (riêng) với hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ điện bằng 10 V. Năng lượng dao động điện từ trong mạch bằng

A. 2,5.10-2 J. B. 2,5.10-1 J. C. 2,5.10-3 J. D. 2,5.10-4 J. Câu 14(ÐỀ ĐẠI HỌC – 2008): Đối với sự lan truyền sống điện từ thì A. vectơ cường độ điện trường E

ur cùng phương với phương truyền sóng còn vectơ

cảm ứng từ Bur

vuông góc với vectơ cường độ điện trường Eur

. B. vectơ cường độ điện trường E

ur và vectơ cảm ứng từ B

ur luôn cùng phương với

phương truyền sóng. C. vectơ cường độ điện trường E

ur và vectơ cảm ứng từ B

ur luôn vuông góc với

phương truyền sóng. D. vectơ cảm ứng từ B

ur cùng phương với phương truyền sóng còn vectơ cường độ

điện trường Eur

vuông góc với vectơ cảm ứng từ Bur

. Câu 15(ÐỀ ĐẠI HỌC – 2008): Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về năng lượng dao động điện từ tự do (dao động riêng) trong mạch dao động điện từ LC không điện trở thuần? A. Khi năng lượng điện trường giảm thì năng lượng từ trường tăng. B. Năng lượng điện từ của mạch dao động bằng tổng năng lượng điện trường tập trung ở tụ điện và năng lượng từ trường tập trung ở cuộn cảm. C. Năng lượng từ trường cực đại bằng năng lượng điện từ của mạch dao động. D. Năng lượng điện trường và năng lượng từ trường biến thiên điều hòa với tần số bằng một nửa tần số của cường độ dòng điện trong mạch. Câu 16(ÐỀ ĐẠI HỌC – 2008): 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 U0 và I0. Tại thời điểm

cường độ dòng điện trong mạch có giá trị 0I

2 thì độ lớn hiệu điện thế giữa hai bản tụ

điển là

A. 0

3U .

4 B. 0

3U .

2 C. 0

1U .

2 D. 0

3U .

4

Câu 17(ÐỀ ĐẠI HỌC – 2008) : Trong mạch dao động LC có dao động điện từ tự do (dao động riêng) với tần số góc 104 rad/s. Điện tích cực đại trên tụ điện là 10−9 C. Khi cường độ dòng điện trong mạch bằng 6.10−6 A thì điện tích trên tụ điện là A. 6.10−10C B. 8.10−10C C. 2.10−10C D. 4.10−10C Câu 18(ÐỀ ĐẠI HỌC – 2008) : Trong sơ đồ của một máy phát sóng vô tuyến điện, không có mạch (tầng) A. tách sóng B. khuếch đại C. phát dao động cao tần D. biến điệu Câu 19(ÐỀ ĐẠI HỌC – 2008) : 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 20 m. Để thu được sóng điện từ có bước sóng 40 m, 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. 2C D. 3C Câu 20 (Đề thi cao đẳng năm 2009): 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 21(Đề thi cao đẳng năm 2009): 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 22(Đề thi cao đẳng năm 2009): 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 23(Đề thi cao đẳng năm 2009): 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. 21LC

2. B.

20U

LC2

. C. 20

1CU

2. D. 21

CL2

.

Câu 24(Đề thi cao đẳng năm 2009): 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= .

Câu 25(Đề thi cao đẳng năm 2009): Khi nói về sóng điện từ, phát biểu nào dưới đây là sai?

A. Sóng điện từ bị phản xạ khi gặp mặt phân cách giữa hai môi trường. B. Sóng điện từ truyền được trong môi trường vật chất và trong chân không. C. Trong quá trình truyền sóng điện từ, vectơ cường độ điện trường và vectơ cảm ứng từ luôn cùng phương. D. Trong chân không, sóng điện từ lan truyền với vận tốc bằng vận tốc ánh sáng.

Câu 26(Đề thi cao đẳng năm 2009): Một mạch dao động LC có điện trở thuần bằng không gồm cuộn dây thuần cảm (cảm thuần)và tụ điện có điện dung 5 µF.



Trong mạch có dao động điện từ tự do (riêng) với hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ điện bằng 10 V. Năng lượng dao động điện từ trong mạch bằng

A. 2,5.10-3 J. B. 2,5.10-1 J. C. 2,5.10-4 J. D. 2,5.10-2 J.

Câu 27(Đề thi cao đẳng năm 2009): Một mạch dao động LC có điện trở thuần bằng không gồm cuộn dây thuần cảm (cảm thuần) và tụ điện có điện dung C. Trong mạch có dao động điện từ tự do (riêng) với tần số f. Khi mắc nối tiếp với tụ điện trong mạch trên một tụ điện có điện dung C/3 thì tần số dao động điện từ tự do (riêng)của mạch lúc này bằng

A. 4f. B. f/2. C. f/4. D.2f. Câu 28(Đề thi cao đẳng năm 2009): Mạch dao động LC có điện trở thuần bằng không gồm cuộn dây thuần cảm (cảm thuần) có độ tự cảm 4 mH và tụ điện có điện dung 9 nF. Trong mạch có dao động điện từ tự do (riêng), hiệu điện thế cực đại giữa hai bản cực của tụ điện bằng 5 V. Khi hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện là 3 V thì cường độ dòng điện trong cuộn cảm bằng

A. 9 mA. B. 12 mA. C. 3 mA. D. 6 mA. Câu 29(Đề thi cao đẳng năm 2009): Đặt một hiệu điện thế xoay chiều có tần số thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh. Khi tần số dòng điện trong mạch lớn hơn giá trị 1/(2π √(LC)) thì

A. hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu điện trở bằng hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch. B. hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây nhỏ hơn hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai bản tụđiện. C. dòng điện chạy trong đoạn mạch chậm pha so với hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch. D. hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu điện trở lớn hơn hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch.

Câu 30(Đề thi cao đẳng năm 2009): Khi nói về sóng điện từ, phát biểu nào dưới đây là sai?

A. Sóng điện từ bị phản xạ khi gặp mặt phân cách giữa hai môi trường. B. Sóng điện từ truyền được trong môi trường vật chất và trong chân không. C. Trong quá trình truyền sóng điện từ, vectơ cường độ điện trường và vectơ cảm ứng từ luôn cùng phương. D. Trong chân không, sóng điện từ lan truyền với vận tốc bằng vận tốc ánh sáng

Câu 31(Đề thi cao đẳng năm 2009): Một sóng điện từ có tần số 100 MHz truyền với tốc độ 3.108 m/s có bước sóng là A. 300 m. B. 0,3 m. C. 30 m. D. 3 m. Câu 32(Đề thi đại học năm 2009):: 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 33(Đề thi đại học năm 2009): Một mạch dao động điện từ LC lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm 5 µ H và tụ điện có điện dung 5µ 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. 5π . 610− s. B. 2,5π . 610− s. C.10π . 610− s. D. 610− s. Câu 34(Đề thi đại học năm 2009): 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 2π

D. Năng lượng từ trường và năng lượng điện trường của mạch luôn cùng tăng hoặc luôn cùng giảm.

Câu 35(Đề thi đại học năm 2009): Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về sóng điện từ?

A. Sóng điện từ là sóng ngang. B. Khi sóng điện từ lan truyền, vectơ cường độ điện trường luôn vuông góc

với vectơ cảm ứng từ. C. Khi sóng điện từ lan truyền, vectơ cường độ điện trường luôn cùng phương

với vectơ cảm ứng từ. D. Sóng điện từ lan truyền được trong chân không.

Câu 36(Đề thi đại học năm 2009): 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 LCπ đến 24 LCπ . B. từ 12 LCπ đến 22 LCπ C. từ 12 LC đến 22 LC D. từ 14 LC đến 24 LC

Câu37 . (Đề thi ĐH – CĐ năm 2010)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. Câu38. (Đề thi ĐH – CĐ năm 2010)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 5 f1 thì phải điều chỉnh điện dung của tụ điện đến giá trị



A. 5C1. B. 5

1C . C. 5 C1. D. 51C .

Câu39. (Đề thi ĐH – CĐ năm 2010) 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 kì dao động riêng của mạch dao động này là A. 4∆t. B. 6∆t. C. 3∆t. D. 12∆t. Câu40. (Đề thi ĐH – CĐ năm 2010)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

A. 2. B. 4. C. 2

1 . D. 4

1 .

Câu41. (Đề thi ĐH – CĐ năm 2010)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 (gọi là 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. Câu42. (Đề thi ĐH – CĐ năm 2010)Mạch dao động dùng để 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. Máy này 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. Câu43. (Đề thi ĐH – CĐ năm 2010)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 2

20CU .

B. Cường độ dòng điện trong mạch có giá trị cực đại là U0L

C .

C. Điện áp giữa hai bản tụ bằng 0 lần thứ nhất ở thời điểm t = LC2

π .

D. Năng lượng từ trường của mạch ở thời điểm t = LC2π là

4

20CU .

Câu44. (Đề thi ĐH – CĐ năm 2010)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 0,1πA. Chu kì dao động điện từ tự do trong mạch bằng

A. 610

.3

s−

B. 310

3s

−

. C. 74.10 s− . D. 54.10 .s−

Câu45. (Đề thi ĐH – CĐ năm 2010) Sóng điện từ A. là sóng dọc hoặc sóng ngang. B. là điện từ trường lan truyền trong không gian. C. có thành phần điện trường và thành phần từ trường tại một điểm dao động cùng phương. D. không truyền được trong chân không. Câu46. (Đề thi ĐH – CĐ năm 2010)Mạch dao động lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung 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. 2 2 20( )i LC U u= − . B. 2 2 2

0( )C

i U uL

= − . C. 2 2 20( )i LC U u= − . D. 2 2 2

0( )L

i U uC

= − .

Câu47. (Đề thi ĐH – CĐ năm 2010)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. Câu48. (Đề thi ĐH – CĐ năm 2010) 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 1C C= thì tần số dao động riêng của mạch bằng 30 kHz và khi 2C C= thì tần số dao động riêng

của mạch bằng 40 kHz. Nếu 1 2

1 2

C CC

C C=

+ thì tần số dao động riêng của mạch bằng

A. 50 kHz. B. 24 kHz. C. 70 kHz. D. 10 kHz. Câu 49 (ĐỀ ĐẠI HỌC 2011) : Nếu nối hai đầu đoạn mạch gồm cuộn cảm thuần L mắc nối tiếp với điện trở thuần R = 1Ω vào hai cực của nguồn điện một chiều có suất điện động không đổi và điện trở trong r thì trong mạch có dòng điện không đổi cường độ I. Dùng nguồn điện này để nạp điện cho một tụ điện có điện dung C = 2.10-6F. Khi điện tích trên tụ điện đạt giá trị cực đại, ngắt tụ điện khỏi nguồn rồi nối tụ điện với cuộn cảm thuần L thành một mạch dạo động thì trong mạch có dao động điện từ tự do với chu kì bằng π.10-6 s và cường độ dòng điện cực đại bằng 8I. Giá trị của r bằng A. 0,25 Ω. B. 1 Ω. C. 0,5 Ω. D. 2 Ω. Câu 50(ĐỀ ĐẠI HỌC 2011): 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 = 0,12cos2000t (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. 12 3 V. B. 5 14 V. C. 6 2 V. D. 3 14 V. Câu 51(ĐỀ ĐẠI HỌC 2011): Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về sóng điện từ? A. Khi sóng điện từ gặp mặt phân cách giữa hai môi trường thì nó có thể bị phản xạ và khúc xạ. B. Sóng điện từ truyền được trong chân không.



C. Sóng điện từ là sóng ngang nên nó chỉ truyền được trong chất rắn. D. Trong sóng điện từ thì dao động của điện trường và của từ trường tại một điểm luôn đồng pha với nhau. Câu 52(ĐỀ ĐẠI HỌC 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 53(ĐỀ ĐẠI HỌC 2011): Mạch dao động điện từ LC gồm một cuộn dây có độ tự cảm 50 mH và tụ điện có điện dung 5 µF. Nếu mạch có điện trở thuần 10-2 Ω, để duy trì dao động trong mạch với hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ điện là 12 V thì phải cung cấp cho mạch một công suất trung bình bằng A. 72 mW. B. 72 µW. C. 36 µW. D. 36 mW. Câu 54(ĐH 2012): 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 4 2 µC và cường độ dòng điện cực đại trong mạch là 0,5 2π 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

A. 4.

3sµ B. 16

.3

sµ C. 2.

3sµ D. 8

.3

sµ

Câu 55(ĐH 2012): 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 có A. độ lớn cực đại và hướng về phía Tây. B. độ lớn cực đại và hướng về phía Đông. C. độ lớn bằng không. D. độ lớn cực đại và hướng về phía Bắc. Câu 56(ĐH 2012): 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 α của bản linh động. Khi α = 00, tần số dao động riêng của mạch là 3 MHz. Khi α =1200, tần số dao động riêng của mạch là 1MHz. Để mạch này có tần số dao động riêng bằng 1,5 MHz thì α bằng A. 300 B. 450 C. 600 D.900

Câu 57(ĐH 2012). 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. 2 2 20( )

Ci U u

L= − B. 2 2 2

0( )L

i U uC

= −

C. 2 2 20( )i LC U u= − D. 2 2 2

0( )i LC U u= − Câu 58(CAO ĐẲNG NĂM 2012): 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 Q0 và cường độ dòng điện cực đại trong mạch là I0. Tần số dao động được tính theo công thức

A. f = 1

2 LCπ. B. f = 2πLC. C. f = 0

02

Q

Iπ. D. f= 0

02

I

Qπ.

Câu 59(CAO ĐẲNG NĂM 2012): 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. 8T . B.

2T . C.

6T . D.

4T .

Câu 60(CAO ĐẲNG NĂM 2012): 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 µs. Khi điện dung của tụ điện có giá trị 180 pF thì chu kì dao động riêng của mạch dao động là

A. 9 µs. B. 27 µs. C. 1

9µs. D. 1

27µs.

Câu 61(CAO ĐẲNG NĂM 2012): 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

A. 0 0 2

CI U

L= B. 0 0

CI U

L= C. 0 0

CU I

L= D. 0 0

2CU I

L=

Câu 62(CAO ĐẲNG NĂM 2012): Trong sóng điện từ, dao động của điện trường và của từ trường tại một điểm luôn luôn

ngược pha nhau. B. lệch pha nhau 4π . C. đồng pha nhau. D. lệch pha nhau

2π .

ĐÁP ÁN: SÓNG ĐIỆN TỪ ĐH, CĐ 2007-2012 1B 2D 3B 4D 5A 6D 7D 8C 9B 10A

11C 12C 13D 14C 15D 16B 17B 18A 19D 20D 21D 22D 23C 24B 25C 26C 27D 28D 29C 30C 31D 32D 33A 34D 35C 36B 37C 38B 39B 40A 41A 42B 43D 44D 45B 46B 47A 48B 49B 50D 51C 52A 53B 54D 55B 56B 57A 58D 59D 60A 61B 62C

Documents

Chuyên đê 5 mạch dao động - sóng điện từ ltđh