CHƯƠNG IV DAO ĐỘNG SÓNG ĐIỆN TỪ CHƯƠNG V SÓNG ÁNH SÁNG CHƯƠNG IV DAO ĐỘNG SÓNG ĐIỆN TỪ CHƯƠNG V SÓNG ÁNH SÁNG 2021 2022 TÀI LIỆU KHÓA LIVE C 2K4 THẦY VŨ TUẤN ANH MCLASS | LỚP HỌC LIVESTREAM | | Thầy Vũ Tuấn Anh Tài liệu khóa Live C Nắm trọn từng chuyên đề 1 | https www facebook comvatlythayVuTuanAnh DẠNG BÀI 55 DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ 1 Mạch dao động LC Một cuộn cảm có độ tự cảm L mắc với một tụ điện có điện dung C thành một mạch điện kín gọi là mạch dao động → Nếu điện trở của mạch rất nhỏ,.
Trang 1CHƯƠNG IV: DAO ĐỘNG & SÓNG ĐIỆN TỪ
CHƯƠNG V: SÓNG ÁNH SÁNG
2021-2022
TÀI LIỆU KHÓA LIVE C - 2K4
THẦY VŨ TUẤN ANH
Trang 2DẠNG BÀI
1 Mạch dao động LC
Một cuộn cảm có độ tự cảm L mắc với một tụ điện có điện dung C
thành một mạch điện kín gọi là mạch dao động
→ Nếu điện trở của mạch rất nhỏ, coi như bằng 0 thì mạch là một mạch
dao động lí tưởng
2 Dao động điện từ tự do trong mạch dao động
Nếu ban đầu, tụ được tích điện Q0 ở hiệu điện thế U0 Nối tụ với cuộn cảm L → trong mạch có dao động điện với tần số góc của dao động
MỐI LIÊN HỆ VỀ PHA GIỮA CÁC DAO ĐỘNG
o q dao động cùng pha với u
o i sớm pha
2
so với q
3 Năng lượng của mạch dao động
NĂNG LƯỢNG ĐIỆN TRƯỜNG
TRONG TỤ
NĂNG LƯỢNG TỪ TRƯỜNG Ở
CUỘN CẢM
212
Trang 3NĂNG LƯỢNG CỦA MẠCH DAO ĐỘNG
Lấy =2 10 Tần số dao động f của mạch là
A 1,5 MHz B 25 Hz C 10 Hz D 2,5 MHz
Câu 2: Một mạch dao động điện từ lí tưởng đang dao động điện từ tự do Biết điện tích cực đại
trên một bản tụ điện là 4 2 C và cường độ dòng điện cực đại là 0,5 2A. Thời gian ngắn nhất
để điện tích trên một bản tụ giảm từ giá trị cực đại đến một nửa giá trị cực đại là:
có giá trị bằng một nửa giá trị ban đầu?
A 1 s
3s
1s
1s300
Câu 4: Khung dao động điện từ gồm một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 0,1H và tụ điện
có điện dung C 10 F.= Dao động điện từ trong khung là dao động điều hòa với cường độ dòng điện cực đại I0 = 0,05A Tính điện áp giữa hai bản tụ ở thời điểm i = 0,03A và cường độ dòng điện trong mạch lúc điện tích trên tụ có giá trị q= 30 C
A 3.10-5 C B 6.10-5 C C 9.10-5 C D 4.10-5 C
Câu 6: Mạch dao động điện từ lí tưởng gồm L = 1mH và C = 1nF Điện áp hiệu dụng của tụ điện
là 4V Lúc t = 0, uC = 2 2V và tụ điện đang được nạp điện Biểu thức của điện áp trên tụ là
Trang 4mỗi 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
−
Câu 9: Khi mắc tụ điện C với cuộn cảm có độ tự cảm L1 thì tần số dao động riêng của mạch dao động bằng 20 MHz còn khi mắc với cuộn cảm có độ tự cảm L2 thì tần số dao động riêng của mạch dao động bằng 30 MHz Khi mắc tụ điện C với cuộn cảm có độ tự cảm L3 = 8L1 + 7L2 thì tần số dao động riêng của mạch dao động bằng
A 6 MHz B 9 MHz C 18 MHz D 16 MHz
Câu 10: Trong mạch dao động, khi mắc cuộn dây L1 với tụ C thì tần số dao động của mạch là f1
= 120kHz Khi mắc cuộn dây L2 với tụ điện C thì tần số dao động của mạch là f2 = 160kHz Khi mắc L1 nối tiếp L2 rồi mắc với tụ C thì tần số dao động của mạch là
A 100kHz B 200kHz C 96kHz D 150kHz
Câu 11: Dao động điện từtựdo trong mạch trong mạch LC có đường biểu diễn sựphụthuộc củacường độ dòng điện qua cuộn dây theo thời gian như hình vẽ Biểu thức điện tích tức thời trên tụ điện là
Câu 12: Một mạch dao động LC lí tưởng với điện áp cực đại trên tụ là U0 Biết khoảng thời gian
để điện áp u trên tụ điện có độ lớn |u| không vượt quá 0,8U0 trong 1 chu kỳ là 4μs Điện trường trong tụ điện biến thiên theo thời gian với tần số góc gần giá trị nào nhất sau đây?
Trang 5Câu 13: Tụ điện C = 5μF được nối với một nguồn điện có suất điện động 12V (điện trở trong vô
cùng bé), sau khi ngắt khỏi nguồn nối tụ với cuộn dây có L = 50mH Nếu đoạn mạchcó điện trở thuần R = 10-2 Ω, thì để duy trì dao động trong mạch ta phải cung cấp cho mạch một công suất là
Câu 14: Mạch dao động lí tưởng LC Chu kỳ, cường độ dòng điện cực đại và hiệu điện thế cực
đại trong mạch lần lượt là T I U, 0, 0 Ở thời điểm t, cường độ dòng điện qua cuộn dây i= −0, 5I0
và tụ đang nạp điện thì đến thời điểm t’ = t + T/6 điện áp trên tụ sẽ là:
A 0 3
,2
U
,2
U
u = đang nạp
C 0 3
,2
U
u = − đang phóng D 0 3
,2
A
610
3 s
−
62.10
3 s
−
610
6 s
−
610
A 26 V B 51 V C 60 V D 36 V
LUYỆN TẬP
Bài 1: Một tụ điện C = 0,2mF Để mạch có tần số dao động riêng 500Hz thì hệ số tự cảm L phải
có giá trị bằng bao nhiêu? Lấy π2 = 10
A 1mH B 0,5mH C 0,4mH D 0,3mH
Bài 2: Một mạch dao động LC gồm một cuộn cảm có độ tự cảm L= 1 (H) và một tụ điện có điện dung C Tần số dao động riêng của mạch là 1MHz Giá trị của C bằng:
A C = 1/4π pF B C = 1/4π F C 1/4π mF D C = 1/4π μF Bài 3: Một mạch dao động điện từ LC gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L không đổi và tụ
,
L r
Trang 6dao động điện từ riêng Khi điện dung có giá trị C1 thì tần số dao động riêng của mạch là f1 Khi điện dung có giá trị C2 = 4C1 thì tần số dao động điện từ riêng trong mạch là
A f2 = 4f1 B f2 = f1/2 C f2 = 2f1 D f2 = f1/4
Bài 4: Một mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung C, cuộn cảm L Điện trở thuần của mạch
R = 0 Dòng điện qua mạch i = 4.10−11 sin 2.10 t−2 , điện tích cực đại của tụ điện là
A Q0 = 10-9C B Q0 = 4.10-9C C Q0 = 2.10-9C D Q0 = 8.10-9C
Bài 5: Một mạch dao động điện từ LC lí tưởng đang thực hiện dao động điện từ tự do Điện tích
cực đại trên một bản tụ là 2.10-6C, cường độ dòng điện cực đại trong mạch là 0,1A Chu kì dao
động điện từ tự do trong mạch bằng
A 10-6/3 s B 10-3/3s C 4.10-7s D 4.10-5s
Bài 6 (ĐH 2014): Một tụ điện có điện dung C tích điện Q0 Nếu nối tụ điện với cuộn cảm thuần
có độ tự cảm L1 hoặc với cuộn cảm thuần có độ tự cảm L2 thì trong mạch có dao động điện từ tự
do với cường độ dòng điện cực đại là 20mA hoặc 10mA Nếu nối tụ điện với cuộn cảm thuần có
độ tự cảm L3 = (9L1 + 4L2) thì trong mạch có dao động điện từ tự do với cường độ dòng điện cực
q = 2.10− C thì dòng điện trong mạch có giá trị:
Bài 9: Trong mạch dao động, khi mắc tụ điện C1 với cuộn cảm L thì tần số dao động của mạch là
f1 = 60kHz Khi mắc tụ C2 với cuộn cảm L thì tần số dao động của mạch là f2 = 80kHz Khi mắc
C1 song song với C2 rồi mắc vào cuộn cảm L thì tần số dao động của mạch là
A 100kHz B 140kHz C 50kHz D 48kHz
Bài 10 : Một mạch LC thực hiện dao động điện từ tự do với tần số f Nếu thay tụ C bởi tụ C’ thì
tần số dao động trong mạch giảm 2 lần Hỏi tần số dao động trong mạch sẽ biến đổi thế nào khi mắc vào mạch cả C và C’ với C // C’ (C b = +C C')?
A giảm 5 lần B giảm 3 lần C tăng 5 lần D tăng 3 lần
Bài 11: Mạch dao động gồm tụ điện có điện dung C =10pF và cuộn dây thuần cảm có hệ số tử
cảm L = 10mH Tụ điện được tích điện đến hiệu điện thế 12V Sau đó cho tụ phóng điện trong mạch Lấy π2 = 10 và gốc thời gian là lúc tụ bắt đầu phóng điện Biểu thức của dòng điện trong
Trang 7q cos100 t(C)
−
Bài 14 : Cho mạch dao động lí tưởng với C = 1nF, L = 1mH, điện áp hiệu dụng của tụ điện là UC
= 4V Lúc t = 0, uC = 2 2V và bản tụ điện đang được nạp điện Viết biểu thức cường độ dòng
điện chạy trong mạch dao động theo quy ước với bản tụ trên là
Phương trình dao động của địên tích là
Bài 16: Một mạch LC lý tưởng gồm cuộn dây thuần cảm và tụ điện có điện dung C = 4µF Mạch
dao động điện từ với hiệu điện thế tức thời giữa hai đầu cuộn cảm có phương trình uL = 5sin(4000t
+ π/6) V Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch:
A i = 80sin(4000t + 2π/3) (mA) B i = 80sin(4000t + π/6) (mA)
C i = 40sin(4000t - π/3) (mA) D i = 80sin(4000t - π/3) (mA)
Bài 17: Một mạch dao động LC gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 200mH và tụ điện C
= 5pF Tụ được tích điện thế 10V, sau đó người ta để tụ phóng điện trong mạch Nếu chọn gốc
thời gian là lúc tụ bắt đầu phóng điện thì phương trình điện tích trên bản tụ là:
A q = 5.10-11cos(106t) C B q = 5.10-11cos(106t + π) C
C q = 2.10-11cos(106t + π/2) C D q = 2.10-11cos(106t – π/2) C
Trang 8Câu 18 ( Quốc gia – 2013 ) 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
4q +q =1,3.10− , 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 10-9C và 6mA, cường độ dòng điện trong mạch dao động thứ hai có độ lớn bằng :
Câu 19 ( Quốc gia – 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
Câu 20 ( Quốc gia – 2013 ) Hai mạch dao động điện từ LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự
do với các cường độ dòng điện tức thời trong hai mạch là i1 và i2 được biểu diễn như hình vẽ Tổng điện tích của hai tụ điện trong hai mạch ở cùng một thời điểm có giá trị lớn nhất bằng
Câu 21 ( Quốc gia – 2015 ) Hai mạch dao động điện từ lý tưởng đang có dao động điện từ tự do
với cùng cường độ dòng điện cực đại I0 Chu kỳ dao động riêng của mạch thứ nhất là T1 và của mạch thứ hai T2 = 2T1 Khi cường độ dòng điện trong hai mạch có cùng cường độ và nhỏ hơn I0
thì độ lớn điện tích trên một bản tụ điện của mạch dao động thứ nhất là q1 và của mạch dao động thứ hai là q2 Tỉ số 1
2
q
q là:
A 2 B 1,5 C.0,5 D 2,5
Câu 22 ( Quốc gia – 2019 ) Một mạch dao động LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do
Cường độ dòng điện trong mạch có phương trình i = 50cos4000t (mA) (t tính bằng s) Tại thời
điểm cường độ dòng điện trong mạch là 40 mA, điện tích trên 1 bản tụ điện có độ lớn là:
Trang 9* Đặc điểm của sóng điện từ:
• Là sóng ngang
• E B v⊥ ⊥ tạo thành tam diện thuận
Tại mỗi điểm trong không gian, có sóng điện từ truyền qua các vecto E , B và v theo thứ
tự trên tạo thành một tam diện thuận
→ Ta có thể sử dụng quy tắc nắm tay phải để xác định chiều các vecto như sau: nắm tay
phải sao cho chiều cổ tay đến các ngón tay chỉ chiều quay từ vecto E sang vecto B khi đó
ngón tay cái choãi ra 0
90 chỉ chiều của vecto v
• E; B biến thiên tuần hoàn theo không gian và thời gian, luôn cùng pha
• Chu kỳ, tần số sóng: 1 2 2 f
TLC
o + Trong chân không: v = c = 3.108 m
o + Trong môi trường có chiết suất n: v = c/n
* Các tính chất của sóng điện từ:
• Sóng điện từ mang theo năng lượng khi lan truyền, năng lượng sóng điện từ tỉ lệ với f4
• Năng lượng càng lớn thì khả năng lan truyền càng xa
• Tuân theo các quy luật của ánh sáng: truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ
• Tuân theo các quy luật của sóng: giao thoa, nhiễu xạ
* Nguồn phát sóng điện từ (chấn tử): là bất cứ vật thể nào tạo ra điện trường hoặc từ trường biến
thiên (tia lửa điện, dây dẫn điện xoay chiều, cầu dao đóng ngắt mạch
2.Truyền thông bằng sóng điện từ:
* Mạch dao động kín và mạch dao động hở
• Trong mạch LC, điện từ trường hầu như không bức xạ ra bên ngoài → Mạch dao động
kín
• Nếu tách hai bản tụ điện ra xa, đòng thời tách xa các vòng dây trong cuộn cảm thì vùng
không gian có điện trường và từ trường biến thiên được mở rộng ra xa →Mạch dao động
hở
E
B v
E
B v
Quy tắc nắm tay phải
Trang 10• Anten là mạch dao động hở
* Nguyên tắc truyền thông bằng sóng điện từ
Để truyền được các thông tin như âm thanh, hình ảnh … đến những nơi xa, người ta đều áp dụng
một quy trình chung là:
o Biến âm thanh (hoặc hình ảnh…) muốn truyền đi thành các dao động điện gọi là tín
hiệu âm tần (hoặc thị tần)
o Dùng sóng điện từ tần số cao (cao tần), gọi là sóng mang, để truyền các tín hiệu âm tần
(hoặc thị tần) đi xa qua anten phát
o Dùng máy thu với anten thu để chọn và thu lấy sóng điện từ cao tần
+ Từ nguyên tắc trên ta có sơ đồ khối của máy phát thanh và thu thanh đơn giản như sau
Máy phát thanh đơn giản Máy thu thanh đơn giản
3 Thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến
- Sóng vô tuyến: là sóng điện từ dùng trong vô tuyến có bước sóng từ vài mét đến vài km
- Tầng điện li: Là lớp khí quyển mà các phân tử ở đó bị ion hóa do các tia Mặt Trời hoặc các tia
vũ trụ (ở độ cao 80 – 800km) Nó có khả năng dẫn điện nên có thể phẩn xạ sóng điện từ như một
mặt kim loại
* Phân loại sóng vô tuyến: Theo bước sóng, người ta chia sóng vô tuyến thành 4 loại: sóng dài,
sóng trung, sóng ngắn, sóng cực ngắn
+ Với các đặc tính riêng của các loại sóng, ta có bảng công dụng sau
PHÂN LOẠI SÓNG VÔ TUYẾN Loại sóng Bước sóng (mét) Đặc điểm và công dụng
Sóng dài > 1000 Không bị nước hấp thụ → Thông tin dưới nước
Sóng trung 100 → 1000 Bị tầng điện li hấp thụ vào ban ngày, phản xạ vào ban đêm →
Thông tin trên bề mặt Trái Đất trong phạm vi hẹp
(1)
(5) (4)
(3)
(2)
(3) (2)
Trang 11Sóng ngắn 10 → 100 Bị tầng điện li phản xạ nhiều lần → Thông tin trên Trái Đấ.t
Sóng cực ngắn 0,01 → 10 Không bị tầng điện li hấp thụ và phản xạ → Vô tuyến truyền
hình, điện thoại di động, thông tin vệ tinh
* Tụ xoay:
Công thức tổng quát của tụ xoay: Ci =C0+ k i (thay đổi theo hàm bậc nhất)
Điện dung của tụ xoay khi xoay một góc α là: ZCi = Z C
180
VÍ DỤ Câu 1: (Quốc gia – 2017) Một sóng điện từ truyền qua điểm M trong không gian Cường độ điện
trường và cảm ứng từ tại M biến thiên điều hòa với giá trị cực đại lần lượt là E0 và B0 Khi cảm
Bài 2: Một mạch dao động bắt tín hiệu của một máy thu vô tuyến điện gồm một cuộn cảm với độ
tự cảm biến thiên từ 0,3 μH đến 2 μH và một tụ điện có điện dung biến thiên từ 0,02 μF đến 0,8
μF Máy đó có thể bắt được các sóng vô tuyến điện trong dải sóng nào?
A Dải sóng từ 146 m đến 2383 m B Dải sóng từ 923 m đến 2384 m
C Dải sóng từ 146 m đến 377 m D Dải sóng từ 377 m đến 2384 m
Bài 3: Mạch dao động ở lối vào của một máy thu thanh gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm 3 H
và tụ điện có điện dung biến thiên trong khoảng từ 10 pF đến 500 pF Biết rằng, muốn thu được
sóng điện từ thì tần số riêng của mạch dao động phải bằng tần số của sóng điện từ cần thu (để có
cộng hưởng) Trong không khí, tốc độ truyền sóng điện từ là 3.108 m/s, máy thu này có thể thu
được sóng điện từ có bước sóng trong khoảng:
A từ 100 m đến 730 m B từ 10 m đến 73 m
C từ 1 m đến 73 m D từ 10 m đến 730 m
Bài 4 (QG 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 6 MHz Khi α = 1200, tần số dao động
riêng của mạch là 2 MHz Để mạch này có tần số dao động riêng bằng 4 MHz thì α gần giá trị nào
sau đây nhất?
A 190 B 560 C 640 D 840
Bài 5: Mạch dao động của một máy thu vô tuyến điện, tụ điện có điện dung biến thiên từ 56 pF
đến 667 pF Muốn cho máy thu bắt được các sóng từ 40 m đến 2600 m, bộ cuộn cảm trong mạch
phải có độ tự cảm nằm trong giới hạn nào?
A Từ 8 μH trở lên B Từ 2,84 mH trở xuống
C Từ 8 μH đến 2,84 mH D Từ 8 mH đến 2,84 μH
Trang 12Bài 6: Một mạch dao động lí tưởng được chọn làm mạch chọn sóng cho một máy thu vô tuyến
điện Điện dung của tụ có thể thay đổi giá trị, cuộn cảm thuần có độ tự cảm không đổi Nếu điều chỉnh điện dung của tụ là C = 4C1 + 9C2 thì máy bắt được sóng điện từ có bước sóng 51 m Nếu điều chỉnh điện dung của tụ là C’ = 9C1 + C2thì máy bắt được sóng điện từ có bước sóng 39 m Nếu điều chỉnh điện dung của tụ là C = Cl hoặc C = C2 thì máy bắt được sóng điện từ có bước sóng lần lượt là
A 15 m hoặc 12 m B 16 m hoặc 19 m
C 19 m hoặc 16 m D 12 m hoặc 15 m
Bài 7: Mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến gồm tụ xoay C và cuộn thuần cảm L Tụ xoay có
điện dung C tỉ lệ theo hàm số bậc nhất đối với góc xoay Ban đầu khi chưa xoay tụ thì mạch thu được sóng có tần số f0 Khi xoay tụ một góc 1 thì mạch thu được sóng có tần số f1 = 0,5f0 Khi xoay tụ một góc 2 thì mạch thu được sóng có tần số f2 = Tỉ số giữa hai góc xoay 2
1
là
Bài 8: Một mạch dao động phát sóng điện từ gồm một cuộn cảm thuần có độ tự cảm không đổi và
một tụ xoay có thể thay đổi điện dung Nếu tăng điện dung thêm 9 pF thì bước sóng điện từ do mạch phát ra tăng từ 20 m đến 25 m Nếu tiếp tục tăng điện dung của tụ thêm 24 pF thì sóng điện
từ do mạch phát ra có bước sóng là
A 41 m B 38 m C 35 m D 32 m
Bài 9: Mạch dao động điện từ tự do lí tưởng được dùng làm mạch chọn sóng máy thu Mạch thứ
nhất, mạch thứ hai và mạch thứ ba có cuộn cảm thuần với độ tự cảm lần lượt là L1, L2, L3 và tụ điện với điện dung lần lượt là C1, C2, C3 Biết rằng L1 > L2 > L3 và 1C1 0,5C2 C 3
điện từ mà mạch thứ nhất, mạch thứ hai và mạch thứ ba có thể bắt được lần lượt là λ1, λ2 và λ3 Khi đó
A λ3 > λ1 > λ2 B λ1 > λ3 > λ2 C λ1 > λ2 > λ3 D λ3 > λ2 > λ1
Bài 10: Mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến điện gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm bằng
2.10−5 H và một tụ xoay có điện dung biến thiên trong khoảng từ 10 pF đến 500 pF khi góc xoay của tụ biến thiên từ 00 đến 1800 Cho tốc độ ánh sáng trong chân không c = 3.108 m/s Khi góc xoay của tụ bằng 900 thì mạch thu được sóng điện từ có bước sóng là
A 107,522 m B 188,4 m C 134,613 m D 26,644 m
Bài 11 ( Quốc gia – 2013 ) Giả sử một vệ tinh dùng trong truyền thông đang đứng yên so với mặt
đất ở một độ cao xác định trong mặt phẳng Xích đạo Trái Đất; đường thẳng nối vệ tinh với tâm trái đất đi qua kinh tuyến số ) Coi Trái Đất như một quả cầu, bán kính là 6370 km; khối lượng là 6.1024 kg và chu kì quay quanh trục của nó là 24h; hằng số hấp dẫn G=6, 67.10−11N m 2/kg2 Sóng cực ngắn f 30MHz phát từ vệ tinh truyền thẳng đến các điểm nằm trên Xích Đạo Trái Đất trong khoảng kinh độ nào dưới đây:
A Từ kinh độ 85020’ Đ đến kinh độ 85020’T
B Từ kinh độ 79020’Đ đến kinh đô 79020’T
C Từ kinh độ 81020’ Đđến kinh độ 81020’T
0 f 3
8 3
Trang 13E , cảm ứng từ B và tốc độ truyền sóng v của một sóng điện từ
(B , t tính bằng s) Kể từ lúc 0 t = , thời điểm đầu tiên 0
để cường độ điện trường tại điểm đó bằng 0 là
−
81012
−
8106
−
s
Bài 15: Một sóng điện từ đang truyền từ một đài phát sóng ở Hà Nội đến máy thu Biết cường độ
điện trường cực đại là 10 (V/m) và cảm ứng từ cực đại là 0,15 (T) Tại điểm A có sóng truyền về hướng Bắc theo phương nằm ngang, ở một thời điểm nào đó khi cường độ điện trường là 4 (V/m)
và đang có hướng Đông thì véc tơ cảm ứng từ có hướng và độ lớn là:
A Hướng xuống; 0,06 (T) B Hướng xuống; 0,075 (T)
C Hướng lên; 0,075 (T) D Hướng lên; 0,06 (T)
LUYỆN TẬP Bài 1: Mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến điện gồm tụ C = 1 nF và cuộn cảm L = 25 μH Bước
sóng điện từ mà mạch thu được là:
Trang 14Bài 3: Biết vận tốc truyền âm trong không khí là 330 m/s Tần số của một sóng điện từ có cùng
bước sóng với một sóng siêu âm trong không khí có tần số 105 Hz có giá trị vào khoảng:
Bài 5: Dùng một tụ điện 10 μF để lắp một bộ chọn sóng sao cho có thể thu được các sóng điện từ
trong một giải tần số từ 400 Hz đến 500 Hz phải dùng một cuộn cảm có thể biến đổi trong phạm
vi
A 1 mH đến 1,6 mH B 10 mH đến 16 mH
C 8 mH đến 16 mH D 1 mH đến 16 mH
Bài 6: Một mạch dao động LC có điện tích cực đại trên bản tụ là 1 μC và dòng điện cực đại qua
cuộn dây là 0,314 A Sóng điện từ do mạch dao động này phát ra thuộc loại
A sóng dài và cực dài B sóng trung C sóng ngắn D sóng cực ngắn Bài 7: Khi mắc tụ điện có điện dung C1 với cuộn cảm L thì mạch thu được sóng có bước sóng 1
= 60 m, khi mắc tụ điện có điện dung C2 với cuộn L thì mạch thu được sóng có bước sóng 2 = 80
m Khi mắc nối tiếp C1 và C2 với cuộn L thì mạch thu được sóng có bước sóng là bao nhiêu?
A = 48 m B = 70 m C = 100 m D = 140 m
Bài 8: Khi mắc tụ điện có điện dung C1 với cuộn cảm L thì mạch thu được sóng có bước sóng 1
= 60 m, khi mắc tụ điện có điện dung C2 với cuộn L thì mạch thu được sóng có bước sóng 2 = 80
m Khi mắc C1 song song C2 với cuộn L thì mạch thu được sóng có bước sóng là bao nhiêu?
A = 48 m B = 70 m C = 100 m D = 140 m
Bài 9: Một sóng điện từ có bước sóng 1 km truyền trong không khí Bước sóng của nó khi truyền
vào nước có chiết suất 4
3
n = là:
A 750 m B 1000 m C 1333 m D 0
Bài 10: Một mạch dao động LC đang dao động tự do Người ta đo được điện tích cực đại trên một
bản tụ là Q0 = 4.10-7 C và dòng điện cực đại trong cảm L là I0 = 3,14 A Bước sóng của sóng
điện từ mà mạch có thể phát ra là
A 2,4 m B 24 m C 240 m D 480 m
Bài 11: Một mạch dao động lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L không đổi và tụ điện có
điện dung C thay đổi được Điều chỉnh điện dung của tụ đến giá trị C1 thì tần số dao động riêng của mạch là f1 Để tần số dao động riêng của mạch là 5f1 thì phải điều chỉnh điện dung của tụ
điện đến giá trị
A 5C1 B
51
C
C 5C1 D
51
C
Bài 12: Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến gồm cuộn cảm thuần L = 1 2
108 mH và tụ xoay có điện dung biến thiên theo góc xoay: C = α + 30 (pF) Góc xoay α thay đổi được từ 0 đến
1800 Mạch thu được sóng điện từ có bước sóng 15 m khi góc xoay α bằng
A 82,50 B 36,50 C 37,50 D 35,50
Bài 13: Một tụ xoay có điện dung tỉ lệ theo hàm bậc nhất với góc quay các bản tụ Tụ có giá trị
điện dung C biến đổi giá trị C1 = 120 pF đến C2 = 600 pF ứng với góc quay của các bản tụ là α
Trang 15tăng dần từ 200 đến 1800 Tụ điện được mắc với một cuộn dây thuần cảm có hệ số tự cảm L= 2 H
để làm thành mạch dao động ở lối vào của một máy thu vô tuyến điện Để bắt được sóng 58,4 m phải quay các bản tụ thêm một góc α là bao nhiêu tính từ vị trí điện dung C bé nhất?
A 400 B 600 C 1200 D 1400
Bài 14: Sóng điện từ dùng trong thông tin liên lạc dưới nước là
A sóng ngắn B sóng dài C sóng trung D sóng cực ngắn Bài 15: Một mạch dao động LC đang thu được sóng trung Để mạch có thể thu được sóng ngắn
thì phải
A mắc nối tiếp thêm vào mạch một tụ điện có điện dung thích hợp
B mắc nối tiếp thêm vào mạch một điện trở thuần thích hợp
C mắc nối tiếp thêm vào mạch một cuộn dây thuần cảm thích hợp
D mắc song song thêm vào mạch một tụ điện có điện dung thích hợp
Bài 16: Giữa hai mạch dao động xuất hiện hiện tượng cộng hưởng, nếu các mạch đó có
A tần số dao động riêng bằng nhau B điện dung bằng nhau
C điện trở bằng nhau D độ cảm ứng từ bằng nhau
Bài 17: Mạch chọn sóng của một máy thu thanh gồm một cuộn dây thuần cảm và một tụ điện có
điện dung biến đổi được Khi đặt điện dung của tụ điện có giá trị 20 pF thì bắt được sóng có bước
sóng 30 m Khi điện dung của tụ điện giá trị 180 pF thì sẽ bắt được sóng có bước sóng là
A 150 m B 270 m C 90 m D 10 m
Bài 18: Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến điện gồm một tụ điện có điện dung 0,1 nF và
cuộn cảm có độ tự cảm 30 H Mạch dao động trên có thể bắt được sóng vô tuyến thuộc dải
A sóng trung B sóng dài C sóng ngắn D sóng cực ngắn
DẠNG BÀI
KHÚC XẠ VÀ PHẢN XẠ ÁNH SÁNG
1 Hiện tượng khúc xạ anh sáng và định luật khúc xạ ánh sáng:
+ Khúc xạ ánh sáng là hiện tượng lệch phương của các tia
sáng khi truyền xuyên góc qua mặt phân cách giữa hai môi
trường trong suốt khác nhau
+ Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới (tạo bởi pháp
tuyến và tia tới) và ở phía bên kia pháp tuyến so với tia tới
+ Với hai môi trường trong suốt nhất định, tỉ số giữa sinh
góc tới (sini) và sin góc khúc xạ (sinr) luôn không đổi:
1sin 2s inr
n i=n
2 Hiện tượng phản xạ toàn phần và điều kiện để xảy ra phản xạ toàn phần:
+ Phản xạ toàn phần là hiện tượng phản xạ toàn bộ tia sáng tới, xảy ra ở mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt
+ Điều kiện để xảy ra phản xạ toàn phần:
Trang 16n sin i
- Là ánh sáng không bị tán sắc khi đi qua lăng kính
- Mỗi ánh sáng đơn sắc có một màu xác định
- Trong mỗi một môi trường, ánh sáng đơn sắc có một bước sóng xác định
- Khi truyền từ môi trường trong suốt này sang môi trường trong suốt khác, tần số ánh sáng
không thay đổi, còn vận tốc và bước sóng thay đổi
* Bảng bước sóng ánh sáng đơn sắc trong chân không (λđ > λ t )
- Là tập hợp vô số ánh sáng đơn sắc khác nhau có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím
- Dải có màu như cầu vồng gọi là quang phổ của ánh sáng trắng
- Chiết suất của các chất lỏng trong suốt thay đổi theo màu sắc ánh sáng, tăng dần từ đỏ đến tím (nđ < nt)
+ Chiếu một chùm ánh sáng trắng qua một lăng kính, tia sáng bị lệch về phía đáy của lăng kính và tách thành nhiều chùm sáng đơn sắc khác nhau có màu biến đổi liên tục từ đỏ đến tím Hiện tượng này gọi là hiện tượng tán sắc ánh sáng
→ Sự tán sắc ánh sáng là sự phân tích một chùm sáng phức tạp thành các chùm sáng đơn sắc khác nhau
+ Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi đi qua lăng kính
Trang 17Giải thích sự tán sắc
+ Chiếu một tia sáng đơn sắc từ không khí vào mặt bên của
lăng kính (theo những điều kiện thích hợp) tia sáng sẽ bị khúc
xạ tại hai mặt bên của lăng kính Sự khúc xạ này tuân theo
định luật khúc xạ ánh sáng
+ Các công thức của lăng kính (trường hợp lăng kính đặt
trong môi trường không khí):
Khi ánh sáng đơn sắc tới mặt bên thứ 2 của lăng kính, hoàn toàn có thể xảy ra hiện tượng phản
xạ toàn phần Lúc này một số tia sáng sẽ bị ngăn lại trong lăng kính mà không truyền ra ngoài
Hệ quả là nếu ánh sáng đơn sắc có chiết suất n1 nào đó bắt đầu xảy ra phản xạ toàn phần thì tất
cả các ánh sáng có chiết suất n ≥ n1 đều bị phản xạ toàn phần ở mặt bên thứ hai của lăng kính Hay nói cách khác, nếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ1 nào đó bắt đầu xảy ra phản xạ toàn phần thì tất cả các ánh sáng có bước sóng λ ≤ λ1 đều bị phản xạ toàn phần ở mặt bên thứ hai của lăng kính
3 Một số công thức:
• Vì nđ < nt nên khi chiếu đồng thời tia đỏ và tia tím từ môi trường 1 sang môi trường 2 thì
tia đỏ bị lệch ít nhất, tia tím bị lệch nhiều nhất
• Bước sóng ánh sáng khi truyền trong chân không: c
trong đó: n chiết suất đối với không khí
λ là bước sóng ánh sáng trong không khí
• Chiết suất tỷ đối giữa 2 môi trường: 1
chất lỏng có chiết suất là 1,5 đối với ánh sáng này Trong chất lỏng trên, ánh sáng này có
A màu tím và tần số f B màu cam và tần số 1,5f
C màu cam và tần số f D màu tím và tần số 1,5f
Bài 2: Một ánh sáng đơn sắc có tần số 4.1014 Hz Bước sóng của ánh sáng trong chân không là
A 0,75m B 0,75 mm C 0,75 μm D 0,75 nm
Trang 18Bài 3: Một ánh sáng đơn sắc có bước sóng của nó trong không khí là 700 nm và trong chất lỏng
trong suốt là 560 nm Chiết suất của chất lỏng đối với ánh sáng đó là
Bài 4: Khi một chùm ánh sáng đơn sắc truyền từ môi trường có chiết suất n1 = 1,6 vào môi trường
có chiết suất n2 = 4/3 thì
A tần số tăng, bước sóng giảm B tần số giảm, bước sóng tăng
C tần số không đổi, bước sóng giảm D tần số không đổi, bước sóng tăng
Bài 5: Một bức xạ đơn sắc có tần số f = 4,4.1014 Hz khi truyền trong nước có bước sóng 0,5 μm thì chiết suất của nước đối với bức xạ trên là:
A 4,5 mm B 36,9 mm C 10,1 mm D 5,4 mm
Câu 10: Chiếu một chùm sáng hẹp song song tới một lăng kính có góc chiết quang bé sao cho
chùm tia tới đúng cạnh của lăng kính và chỉ một phần của chùm tới đi qua lăng kính, phần còn lại tiếp tục truyền thẳng Biết lăng kính có góc chiết quang 80 và chiết suất bằng 1,5 Đặt một màn chắn song song với mặt phẳng phân giác góc chiết quang và cách lăng kính một khoảng bằng 1,5
m thì thấy có hai vết sáng nhỏ trên màn Khoảng cách giữa hai vệt sáng xấp xỉ bằng
A 10,5 cm B 6,7 cm C 5,5 cm D 3,5 cm
Câu 11: Chiếu từ nước ra không khí một chùm tia sáng song song rất hẹp (coi như một tia sáng)
gồm 5 thành phần đơn sắc: tím, chàm, đỏ, cam, vàng Tia ló đơn sắc màu vàng đi là là mặt nước (sát với mặt phân cách giữa hai môi trường) Không kể tia đơn sắc màu vàng, các tia ló ra ngoài không khí là các tia đơn sắc màu
A tím, chàm, cam B đỏ, chàm, cam C đỏ, cam D chàm, tím
Câu 12: (Quốc gia – 2016) Từ không khí chiếu chùm sáng hẹp (coi như một tia sáng) gồm hai
bức xạ đơn sắc màu đỏ và màu tím tới mặt nước với góc tới 53 thì xảy ra hiện tượng phản xạ và 0khúc xạ Biết tia phản xạ màu đỏ vuông góc với tia khúc xạ, góc giữa tia khúc xạ màu đỏ và tia khúc xạ màu tím là 0, 50 Chiết suất của nước đối với tia sáng màu tím là
Trang 19A 1,343 B 1,312 C 1,327 D 1,333 Câu 13: (Minh họa lần 2 – 2017) Chiếu một tia sáng gồm hai bức xạ màu da cam và màu chàm
từ không khí tới mặt chất lỏng với góc tới 30 Biết chiết suất của chất lỏng đối với ánh sáng màu 0
da cam và ánh sáng màu chàm lần lượt là 1,328 và 1,343 Góc tạo bởi tia khúc xạ màu da cam và tia khúc xạ màu chàm ở trong chất lỏng bằng
A 15,35' B 15'35" C 0,26" D 0,26'
Câu 14: (Quốc gia – 2017) Chiếu một chùm sáng song song hẹp gồm bốn thành phần đơn sắc:
đỏ, vàng, lam và tím từ một môi trường trong suốt tới mặt phẳng phân cách với không khí có góc tới 37 Biết chiết suất của môi trường này đối với ánh sáng đơn sắc: đỏ, vàng, lam và tím lần lượt 0
là 1,643; 1,657; 1,672 và 1,685 Thành phần đơn sắc không thể ló ra không khí là
A vàng, lam và tím B đỏ, vàng và lam C lam và vàng D lam và tím.
=
- Giữa n vân sáng (hoặc tối) liên tiếp có (n – 1) khoảng vân
57.1 XÁC ĐỊNH KHOẢNG VÂN, VỊ TRÍ VÂN SÁNG/TỐI
VÍ DỤ Bài 1: Thực hiện giao thoa ánh sáng với khe Y-âng Biết khoảng cách giữa hai khe là 1 mm,
khoảng cách từ hai khe tới màn là 2 m, ánh sáng đơn sắc có bước sóng là 0,6 μm Khoảng vân bằng
A 1,2 mm B 3.10-6 m C 12 mm D 0,3 mm
