BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu 1: 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 th[r]
Trang 1CHUYÊN ĐỀ XÁC ĐỊNH ĐIỆN TÍCH, VIẾT BIỂU THỨC DÒNG ĐIỆN,
HIỆU ĐIỆN THẾ TRONG MẠCH DAO ĐỘNG LC
1 PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Xét một mạch dao động LC lí tưởng (hình vẽ)
Giả sử điện tích trên hai bản cực của tụ điện biến thiên với q = Qocos(ωt + Φ) thì
- Biểu thức hiệu điện thế giữa hai bản cực của tụ điện áp u = Uocos(ωt + Φ) với Qo = CUo
- Biểu thức cường độ dòng điện i = Iocos(ωt + Φ + π/2) với Io = ωQo
2 VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1: Một mạch dao động LC có tụ điện 25pF và cuộn cảm 10-4 H Biết ở thời điểm ban đầu của dao động, cường độ dòng điện có giá trị cực đại và bằng 40mA Tìm biểu thức của cường
độ dòng điện, của điện tích trên bản cực của tụ điện và biểu thức của hiệu điện thế giữa hai
bản cực của tụ điện
A i = 4.10-2cos(2.107t) (A)
B i = 4.10-2cos(2.10-7t) (A)
C i = 4.10-2cos(2.107t + π/2) (A)
D i = 4.10-2cos(2.107t - π/2) (A)
Giải
-Tần số góc:
7
1
2.10 (rad s/ )
LC
- Biểu thức cường độ dòng điện i = Iocos(ωt + φ)
- Vì lúc t = 0 thì i = Io = 40mA = 4.10-2 A nên Φ = 0, do đó: i = 4.10-2cos(2.107t) (A)
Trang 2Ví dụ 2: Một mạch dao động LC gồm tụ điện có điện dung C = 40pF và cuộn cảm có độ tự cảm
L = 10μH Ở thời điểm ban đầu, cường độ dòng điện có giá trị cực đại và bằng 0,05A Biểu
thức hiệu điện thế ở hai cực của tụ điện?
7
7
7
7
50 cos 5.10 ( )
2
50 cos 5.10 ( )
2
25 cos 5.10 ( )
2
25 cos 5.10 ( )
2
Giải
Biểu thức cường độ dòng điện i = Iocos(ωt + φ)
Trong đó
- Tần số góc riêng:
7
1
5.10 (rad s/ )
LC
- Cường độ dòng điện cực đại Io = 0,05A
- Lúc t = 0 thì i = Io → cosΦ = 1→ Φ = 0
Vậy i = 0,05cos(5.107t) (A)
- Điện tích q trên tụ trễ pha hơn i góc π/2 nên q = Qocos(5.107t - π/2) (C)
- Hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện:
7
9
.cos 5.10
2
o
o o
I q
- Điện áp giữa hai đầu tụ điện
9
11
10
−
- Chọn C
3 BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
Câu 1: 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
Trang 3A luôn cùng pha nhau
B với cùng biên độ
C luôn ngược pha nhau
D với cùng tần số
Câu 2: Một mạch dao động LC đang có dao động điện từ tự do với tần số góc ω Gọi q là điện tích cực đại của một bản tụ điện Bỏ qua sự tiêu hao năng lượng trong mạch, cường độ dòng
điện cực đại trong mạch là
A I0 = q0ω2
B I0 = q0/ω2
C I0 = q0ω
D I0 = q0/ω
Câu 3: Trong một mạch dao động điện từ lí tưởng đang có dao động điện từ tự do với điện tích trên một bản của tụ điện có biểu thức là Biểu thức của cường độ dòng điện trong mạch là q =
A i = 6cos(2000t - π/2) (mA)
B i = 6cos(2000t + π/2) (mA)
C i = 6cos(2000t - π/2) (A)
D i = 6cos(2000t + π/2) (A)
Câu 4: Một mạch LC lý tưởng đang có dao động điện từ điều hòa với u = 8cos(1000πt – 2π/3)
V Trong khoảng thời gian 1,5 ms tính từ lúc t = 0, số lần mà điện áp tức thời trên tụ đạt giá trị – 4√2 V là
Câu 5: Trong một mạch LC lý tưởng đang có dao động điện từ với cường độ dòng điện tức
thời qua cuộn dây có biểu thức i = 4cos(500πt – π/2) mA, với t tính bằng giây (s) Tính từ lúc t
= 0, thời điểm mà cường độ dòng điện tức thời bằng 2√3 mA lần thứ 5 là
Câu 6: Một mạch dao động điện từ lí tưởng đang có dao động điện từ tự do Tại thời điểm t =
0, điện tích trên một bản tụ điện cực đại Sau khoảng thời gian ngắn nhất Δt thì điện tích trên
bản tụ này bằng một nửa giá trị cực đại Chu kì dao động riêng của mạch dao động này là
Trang 4C 3Δt D 12Δt
Câu 7: 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 0,5π√2 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
Câu 8: Hai mạch dao động điện từ lý tưởng đang có dao động điện từ tự do Điện tích của tụ
điện trong mạch dao động thứ nhất và thứ hai lần lượt là q1 và q2 với 4q1 + q2 = 1,3.10-17, q
tính bằng C Ở thời điểm t, điện tích của tụ điện và cường độ dòng điện trong mạch dao động
thứ nhất lần lượt là 10-9 C và 6 mA, cường độ dòng điện trong mạch dao động thứ hai có độ
lớn bằng
Câu 9: Một mạch LC lý tưởng đang có dao động điện từ điều hòa với i = 4cos(500πt + π/3)
(mA) Trong khoảng thời gian 9 (ms) tính từ lúc t = 0, số lần mà dòng điện tức thời đạt giá trị
-2√2 (mA) là
Câu 10: Mạch dao động LC lí tưởng đang hoạt động, điện tích cực đại của tụ điện là q0 =
10-6 C và cường độ dòng điện cực đại trong mạch là I0 = 3π mA Tính từ thời điểm điện tích trên
tụ là q0, khoảng thời gian ngắn nhất để cường độ dòng điện trong mạch có độ lớn bằng I0 là
Câu 11: Mạch dao động LC đang thực hiện dao động điện từ tự do với chu kỳ T Tại thời điểm nào đó dòng điện trong mạch có cường độ 8π mA và đang tăng, sau đó khoảng thời gian 3T/4 thì điện tích trên bản tụ có độ lớn 2.10-9 C Chu kỳ dao động điện từ của mạch bằng
Câu 12: Trong mạch dao động điện từ tự do LC, độ tự cảm của cuộn cảm thuần L = 2,4 mH,
điện dung của tụ điện C = 1,5 μF Cường độ dòng điện cực đại trong mạch là I0, thời gian giữa hai lần liên tiếp cường độ dòng điện i = I0/3 là
Trang 6Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi
về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các trường chuyên danh
tiếng
xây dựng các khóa luyện thi THPTQG các môn: Toán, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và
Sinh Học
trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường Chuyên khác cùng TS.Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo và Thầy Nguyễn Đức Tấn
THCS lớp 6, 7, 8, 9 yêu thích môn Toán phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt ở các kỳ thi HSG
dành cho học sinh các khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc
Bá Cẩn cùng đôi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia
các môn học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất
miễn phí từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn Toán- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và Tiếng Anh
Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai
Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online cùng Chuyên Gia
HOC247 NET cộng đồng học tập miễn phí HOC247 TV kênh Video bài giảng miễn phí
