tài liệu ôn thi môn lý chương mạch dao động LC

tài liệu ôn thi môn lý chương mạch dao động LC tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về t...

Trang 1

40 CHUYÊN ĐỀ VẬT LÍ ÔN THI ĐẠI HỌC Trang: 1 THẦY KHÁNH USCHOOL.VN

CHƯƠNG III: SÓNG ĐIỆN TỪ

+ i A( )là cường ñộ dòng ñiện tức thời trong mạch;

+ I Olà cường ñộ dòng ñiện cực ñại trong mạch

3 Phương trình hiệu ñiện thế: = q = O os( ω +ϕ )( )

C

Trong ñó:

+ u V( )là hiệu ñiện thế tức thời hai ñầu bản tụ;

+ U Olà hiệu ñiện thế cực ñại hai ñầu bản tụ

+ L H( )là ñộ tự cảm của cuộn dây ( H _ Henri);

+ C F( )là ñiện dung của tụ ñiện (F_Fara) .

4

S C

kd

ε π

Trang 2

7 Bảng qui ñổi ñơn vị

Qui ñổi nhỏ ( ước) Qui ñổi lớn ( bội)

II MỘT SỐ BÀI TOÁN QUAN TRỌNG

Bài 1: Bài toán ghép tụ

Một cuộn dây thuần cảm ñộ tự cảm L, nếu gắn với tụ C1thì mạch dao ñộng với chu kỳ là T1; tần số là f1 Nếu gắn với tụ C2thì chu kỳ dao ñộng là T2và tần số dao ñộng là f2

a Nếu gắn tụ C1song song với tụ C2thì chu kỳ Tvà tần số f của mạch dao ñộng là bao nhiêu?

b Nếu gắn tụ C1nối tiếp với tụ C2thì chu kỳ Tvà tần số f của mạch dao ñộng là bao nhiêu?

c Khi gắn tụ C=aC1+bC2 thì chu kỳ Tvà tần số fcủa mạch là bao nhiêu?

Trang 3

Bài 2: Bài toán viết phương trình (u i− −q)

Loại 1: Giả sử bài cho phương trình : q=Q c0 os( ωt+ϕ )( )C Viết phương trình (i−u)

Câu 3: Từ trường trong mạch dao ñộng biến thiên tuần hoàn:

A: Cùng pha với ñiện tích q của tụ C: Trễ pha hơn với hiệu ñiện thế ugiữa hai bản tụ

B: Sớm pha hơn dòng ñiện i góc π D: Sớm pha hơn ñiện tích

q của tụ góc π

Trang 4

Câu 4: Một mạch dao ñộng LC, cuộn dây có lõi sắt non di chuyển ñược trong lòng cuộn dây Khi ñưa lõi sắt non vào trong cuộn cảm thì chu kì dao ñộng ñiện từ sẽ:

A: Tăng lên B: Giảm xuống C: Không ñổi D: Tăng hoặc giảm

Câu 5: Một mạch dao ñộng ñiện từ LC lí tưởng gồm cuộn cảm thuần ñộ tự cảm L và tụ ñiện có ñiện dung thay

ñổi ñược từ C1 ñến C2 Mạch dao ñộng này có chu kì dao ñộng riêng thay ñổi ñược

A: từ 4π LC1 ñến 4π LC2 B: từ 2π LC1 ñến 2π LC2

C: từ 2 LC1 ñến 2 LC2 D: từ 4 LC1 ñến 4 LC2

Câu 6: Trong mạch dao ñộng LC lí tưởng Khi giá trị ñộ tự cảm của cuộn dây không thay ñổi, nếu ñiều chỉnh ñể ñiện dung của tụ ñiện tăng 16 lần thì chu kì dao ñộng riêng của mạch sẽ:

A: Tăng lên 4 lần B: Tăng lên 8 lần C: Giảm xuống 4 lần D: Giảm xuống 8 lần

Câu 7: Nếu tăng ñiện dung của một mạch dao ñộng lên 8 lần, ñồng thời giảm ñộ tự cảm của cuộn dây ñi 2 lần thì

tần số dao ñộng riêng của mạch sẽ:

A: Tăng lên 2 lần B: Tăng lên 4 lần C: Giảm xuống 2 lần D: Giảm xuống 4 lần

Câu 8: Một mạch dao ñộng LC gồm cuộn dây thuần cảm và tụ ñiện có ñiện dung C Trong mạch có dao ñộng

ñiện từ tự do (riêng) với tần số f Khi mắc nối tiếp với tụ ñiện trong mạch trên một tụ ñiện có ñiện dung

Câu 9: Trong mạch dao ñộng LC lí tưởng ñang có dao ñộng ñiện từ tự do, ñiện tích của một bản tụ ñiện và cường

ñộ dòng ñiện qua cuộn cảm biến thiên ñiều hòa theo thời gian

A: Luôn ngược pha nhau B: Với cùng biên ñộ

C: Luôn cùng pha nhau D: Với cùng tần số

Câu 10: Một mạch dao ñộng lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có ñộ tự cảm L không ñổi và tụ ñiện có ñiện dung C

thay ñổi ñược Điều chỉnh ñiện dung của tụ ñiện ñến giá trị C1 thì tần số dao ñộng riêng của mạch là f1 Để tần số dao ñộng riêng của mạch là 5 f1 thì phải ñiều chỉnh ñiện dung của tụ ñiện ñến giá trị

A: 5C1 B:

51

C

51

C

Câu 11: Mạch dao ñộng lý tưởng gồm cuộn cảm thuần có ñộ tự cảm L không ñổi và có tụ ñiện có ñiện dung C thay

ñổi ñược Khi C=C1 thì tần số dao ñộng riêng của mạch bằng 30 kHz và khi C=C2 thì tần số dao ñộng riêng của mạch bằng 40 kHz Nếu 1 2

1 2

C CC

=+ thì tần số dao ñộng riêng của mạch bằng

π = Giá trị ñộ tự cảm của cuộn dây là:

Trang 5

Câu 17: Một mạch LC gồm cuộn dây thuần cảm có ñộ tự cảm L=8,1(mH)và một tụ ñiện có ñiện dung C

biến thiên từ 25 Fµ ñến 49 Fµ Chu kì dao ñộng riêng của mạch có thể biến ñổi trong khoảng nào dưới ñây:

A: Tăng 2 lần B: Giảm 2 lần C: Tăng 4 lần D: Giảm 4 lần

Câu 20: Một mạch dao ñộng gồm một cuộn dây thuần cảm có ñộ tự cảm L và hai tụ ñiện có ñiện dung C C1; 2 Khi mắc cuộn dây riêng với từng tụC1, C2 thì chu kì dao ñộng của mạch tương ứng là T1=8(ms)và

Câu 23: Mạch dao ñộng ñiện từ tự do LC gồm cuộn dây thuần cảm L và tụ ñiện có ñiện dung C=4( µF) Điện

  Giá trị hiệu ñiện thế giữa

hai ñầu bản tụ ñiện vào thời ñiểm t=3(ms)

A: 25 ( )V B: 25

2 ( )V C: 25 2 ( )V D: 50( )V

Câu 24: Một mạch dao ñộng gồm cuộn dây có ñộ tự cảm L và tụ có ñiện dung C=10( µF)thì tần số dao ñộng riêng là f =900(KHz) Mắc thêm tụ C' song song với tụCcủa mạch thì tần số dao ñộng là f =450(KHz) Điện dung C' của tụ mắc thêm là:

A: 20 ( µF) B: 5 ( µF) C: 15 ( µF) D: 30 ( µF)

Trang 6

Câu 25: Một mạch dao ñộng gồm cuộn dây có ñộ tự cảm L và tụ có ñiện dung C1 thì dao ñộng với tần số

12 KHz Thay tụ C1 băng tụ C2 thì tần số của mạch là 16(KHz) Vẫn giữ nguyên cuộn dây nhưng tụ gồm hai

tụ C1 và C2 nói trên mắc song song thì tần số dao ñộng của mạch là:

A: f1 = 60 KHz B: f1 = 70 KHz C: f1 = 80 KHz D: f1 = 90 KHz

Câu 30: Dao ñộng ñiện từ của mạch dao ñộng có chu kỳ 7( )

3,14.10− s , ñiện tích cực ñại trên bản cực của tụ là

Trang 7

Câu 35: Một mạch dao ñộng LC gồm tụ ñiện có ñiện dung C=40(pF) và cuộn cảm có ñộ tự cảm L=10µH

Ở thời ñiểm ban ñầu, cường ñộ dòng ñiện có giá trị cực ñại và bằng 0, 05 A( ) Biểu thức hiệu ñiện thế ở hai cực của tụ ñiện là:

Trang 8

Câu 41: Một tụ ñiện có ñiện dung C=10( µF)ñược tích ñiện ñến một hiệu ñiện thế xác ñịnh Sau ñó nối hai bản

tụ ñiện vào hai ñầu một cuộn dây thuần cảm có ñộ tự cảm L=1( )H Bỏ qua ñiện trở của các dây nối, lấy

+ W ( )J : Năng lượng ñiện từ của mạch dao ñộng

+ Wd ( )J : Năng lượng ñiện trường tập trung ở tụ ñiện

+ W t ( )J : Năng lượng từ trường tập trung ở cuộn dây

2

2 0

+ Trong mạch LC năng lượng ñiện và năng lượng từ biến thiên cùng tần số và ngược pha với nhau

+ Năng lượng ñiện trường và năng lượng từ trường biến thiên tuần hoàn với tần số góc là ωd =ωt =2ω

+ Năng lượng ñiện trường và năng lượng từ trường biến thiên tuần hoàn với tần số là f d = f t =2f

Trang 9

+ Năng lượng ñiện trường và năng lượng từ trường biến thiên tuần hoàn với chu kỳ là

Dạng 4: Công suất duy trì mạch LC và năng lượng cung cấp cho mạch sau

Để mạch dao ñộng LC không tắt dần thì người ta cần cung cấp năng lượng cho mạch ñúng bằng phần năng lượng mất ñi sau mỗi chu kỳ hoặc sau mỗi ñơn vị thời gian Nguyên nhân của hiện tượng tắt dần ở mạch dao ñộng chúng ta giả ñịnh

rằng chủ yếu là do tỏa nhiệt

a Công suất cung cấp ñể duy trì mạch dao ñộng LC P( )W : ( )

2 2

W2

Trang 10

C: Biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kì T

B: Biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kì 2T D: Không biến thiên theo thời gian

Câu 3: Cho mach dao ñộng LC lí tưởng gồm cuộn dây thuần cảm L và tụ ñiện C Người ta nhận thấy cứ sau những khoảng

thời gian ∆t như nhau thì năng lượng trong cuộn cảm và tụ ñiện lại bằng nhau Chu kì dao ñộng riêng là:

A: Năng lượng ñiện trường cực ñại B: Dòng ñiện qua cuộn dây bằng 0

C: Hiệu ñiện thế giữa hai bản tụ bằng 0 D: Điện tích của tụ cực ñại

Câu 5: Phát biểu nào sau ñây là sai khi nói về năng lượng của dao ñộng ñiện từ trong mạch dao ñộng LC lí tưởng?

A: Năng lượng ñiện từ biến thiên tuần hoàn với tần số gấp ñôi tần số dao ñộng riêng của mạch

B: Năng lượng ñiện trường trong tụ ñiện và năng lượng từ trường trong cuộn dây chuyển hóa lẫn nhau

C: Cứ sau thời gian bằng 1

4 chu kì dao ñộng, năng lượng ñiện trường và năng lượng từ trường lại bằng nhau

D: Năng lượng ñiện trường cực ñại bằng năng lượng từ trường cực ñại

Câu 6: Dao ñộng ñiện từ trong mạch LC tắt càng nhanh khi

A: tụ ñiện có ñiện dung càng lớn B: mạch có ñiện trở càng lớn

C: mạch có tần số riêng càng lớn D: cuộn dây có ñộ tự cảm càng lớn

Câu 7: Tìm phát biểu sai về năng lượng trong mạch dao ñộng LC

A: Khi năng lượng ñiện trường trong tụ giảm thì năng lượng từ trường trong cuộn cảm tăng lên và ngược lại

B: Năng lượng ñiện trường và năng lượng từ trường cùng biến thiên ñiều hoà với tần số của dòng ñiện xoay chiều trong mạch C: Tại mọi thời ñiểm, tổng năng lượng ñiện trường và năng lượng từ trường là không ñổi, nói cách khác, năng lượng

của mạch dao ñộng ñược bảo toàn

D:Năng lượng của mạch dao ñộng gồm có năng lượng ñiện trường tập trung ở tụ ñiện và năng lượng từ trường tập trung

ở cuộn cảm

Câu 8: Một mạch dao ñộng LC gồm cuộn dây thuần cảm có ñộ tự cảm L=0, 8µHvà tụ ñiện có ñiện dung C Biết rằng hiệu ñiện thế cực ñại giữa hai bản tụ ñiện là U O =5( )V và cường ñộ cực ñại của dòng ñiện trong mạch là 0, 8 A( ), tần số dao ñộng của mạch:

Trang 11

Câu 15: Mạch dao ñộng lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có ñộ tự cảm L và tụ ñiện có ñiện dung C ñang thực hiện dao ñộng

ñiện từ tự do Gọi U0 là ñiện áp cực ñại giữa hai bản tụ; u và i là ñiện áp giữa hai bản tụ và cường ñộ dòng ñiện trong mạch tại

Trang 12

Câu 23: Một mạch dao ñộng LC, cuộn dây có ñộ tự cảm L=2(mH)và tụ ñiện có ñiện dung C=0,8( µF) Cường ñộ dòng ñiện cực ñại trong cuộn cảm là I O =0,5( )A Ở thời ñiểm dòng ñiện qua cuộn cảm có cường ñộ i=0, 3( )A thì hiệu ñiện thế giữa hai bản tụ là:

A: 20 V( ) B: 40 V( ) C: 60 V( ) D: 80 V( )

Câu 24: Trong một mạch dao ñộng LC không có ñiện trở thuần, có dao ñộng ñiện từ tự do(dao ñộng riêng) Hiệu ñiện thế

cực ñại giữa hai bản tụ và cường ñộ cực ñại qua mach lần lượt U O và I0 Tại thời ñiểm cường ñộ dòng ñiện trong mạch có giá trị

Câu 26: Cường ñộ dòng ñiện tức thời trong một mạch dao ñộng LC lí tưởng là i=0,8 cos 2000( t)( )A Cuộn dây có ñộ

tự cảm L=50(mH) Khi cường ñộ dòng ñiện tức thời trong mạch bằng giá trị cường ñộ hiệu dụng thì hiệu ñiện thế giữa hai bản tụ ñiện là:

Câu 28: Một mạch LC gồm cuộn dây thuần cảm L và tụ ñiện C Mạch ñang dao ñộng ñiện từ với cường ñộ cực ñại của

dòng ñiện trong mạch là I O =0, 015( )A Tại thời ñiểm mà cường ñộ dòng ñiện trong mạch là i=7,5 2(mA)thì ñiện tích trên bản tụ ñiện là 6( )

Trang 13

Câu 32: Mạch dao ñộng có ñộ tự cảm L=50(mH) Hiệu ñiện thế tức thời giữa hai tụ ñiện là u=6 cos 2000( t V)( ) Năng lượng từ trường của mạch lúc hiệu ñiện thế u=4( )V là:

Câu 39: Một mạch dao ñộng gồm tụ ñiện có C= µ1 Fvà cuộn dây có L 1mH= Cuộn dây này có ñiện trở thuần

I= là cường ñộ hiệu

Trang 14

Câu 43: Một mạch dao ñộng LC lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có ñộ tự cảm 50 mH và tụ ñiện có ñiện dung C Trong mạch

ñang có dao ñộng ñiện từ tự do với cường ñộ dòng ñiện i=0,12cos2000t (i tính bằng A, t tính bằng s) Ở thời ñiểm mà cường ñộ dòng ñiện trong mạch bằng một nửa cường ñộ hiệu dụng thì hiệu ñiện thế giữa hai bản tụ có ñộ lớn bằng

A: 3 14V B: 6 2V C: 12 3V D: 5 14V

BÀI 3: NĂNG LƯỢNG MẠCH LC

( PHẦN 2)Dạng 5: Bài toán

1

X n

±+

Bài 1: Một mạch dao ñộng LC, có hiệu ñiện thế cực ñại hai ñầu tụ là U O; ñiện tích cực ñại là Q O Xác ñịnh u=?;q=? khi

Câu 3: Mạch dao ñộng LC dao ñộng ñiều hoà, năng lượng tổng cộng ñược chuyển từ năng lượng ñiện trong tụ ñiện thành

năng lượng từ trường trong cuộn cảm mất ∆ =t 1, 2µs Chu kỳ dao ñộng của mạch là:

A: T =3, 6µs B: T =2, 4µs C: T =4,8µs D: T =0, 6µs

Câu 4: Cho một mạch LC lí tưởng, khi năng lượng ñiện trường ở tụ bằng năng lượng từ ở cuộn dây thì tỉ số ñiện tích trên tụ

ñiện tại thời ñiểm ñó và giá trị cực ñại của nó là:

Trang 15

Câu 5: Tính ñộ lớn của cường ñộ dòng ñiện qua cuộn dây khi năng lượng của tụ ñiện bằng 3 lần năng lượng từ trường của

cuộn dây Biết cường ñộ cực ñại qua cuộn dây là 36 (mA)

Câu 9: Trong mạch dao ñộng L,C Tính ñộ lớn của cường ñộ dòng ñiện i ñi qua cuộn dây khi năng lượng ñiện trường của

tụ ñiện bằng n lần năng lượng từ trường của cuộn dây Biết cường ñộ cực ñại ñi qua cuộn dây là I O

=+

Câu 10: Cường ñộ dòng ñiện trong mạch dao ñộng LC có biểu thức i=9 cos( )( ωt mA) Vào thời ñiểm năng lượng ñiện trường bằng 8 lần năng lượng từ trường thì ñộ lớn cường ñộ dòng ñiện i bằng

Câu 13: Một mạch dao ñộng ñiện từ lí tưởng ñang có dao ñộng ñiện từ tự do Tại thời ñiểm t=0( )s , ñiện tích trên một bản

tụ ñiện cực ñại Sau khoảng thời gian ngắn nhất ∆t thì ñiện tích trên bản tụ này bằng một nửa giá trị cực ñại Chu kì dao ñộng riêng của mạch dao ñộng này là

A: 4∆t B: 6 ∆t C: 3∆t D: 12∆t

Câu 14: Một mạch dao ñộng lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có ñộ tự cảm L và tụ ñiện có ñiện dung C ñang có dao ñộng ñiện

từ tự do Ở thời ñiểm t=0( )s , hiệu ñiện thế giữa hai bản tụ có giá trị cực ñại là U O Phát biểu nào sau ñây là sai?

A: Năng lượng từ trường cực ñại trong cuộn cảm là

2

2 0

CU

Trang 16

Câu 15: Trong mạch dao ñộng LC lí tưởng ñang có dao ñộng ñiện từ tự do Thời gian ngắn nhất ñể năng lượng ñiện trường

giảm từ giá trị cực ñại xuống còn một nửa giá trị cực ñại là 4( )

1,5.10

∆ = Thời gian ngắn nhất ñể ñiện tích trên tụ giảm

từ giá trị cực ñại xuống còn một nửa giá trị ñó là

Câu 16: Một mạch dao ñộng ñiện từ gồm cuộn dây thuần cảm có ñộ tự cảm L, tụ ñiện có ñiện dung C Hiệu ñiện thế cực ñại

trên tụ là U0 Cường ñộ dòng ñiện trong mạch khi năng lượng ñiện trường gấp hai lần năng lượng từ trường là

A: U0 C 4L B: U0 C 2L C: U0 C12L D: U0 C 3L

Câu 17: Mạch dao ñộng LC ñang dao ñộng tự do với chu kì là T Thời gian ngắn nhất kể từ lúc năng lượng từ trường bằng ba

lần năng lượng ñiện trường ñến lúc năng lượng ñiện trường bằng năng lượng từ trường là

Câu 21: Một mạch dao ñộng gồm cuộn thuần cảm L và hai tụ C giống nhau mắc nối

tiếp, khóa K mắc ở hai ñầu một tụ C (hình vẽ) Mạch ñang hoạt ñộng thì ta ñóng khóa K

ngay tại thời ñiểm năng lượng ñiện trường và năng lượng từ trường trong mạch ñang

CCk

A: Không ñổi B: Giảm còn 1

4 C: Giảm còn 3

4 D: Giảm còn 1

2

Câu 22: Một mạch dao ñộng LC lí tưởng gồm cuộn thuần cảm L và hai tụ C giống nhau mắc nối tiếp Mạch ñang

hoạt ñộng thì ngay tại thời ñiểm năng lượng ñiện trường và năng lượng từ trường trong mạch bằng nhau, một tụ bị ñánh thủng hoàn toàn Dòng ñiện cực ñại trong mạch sau ñó sẽ bằng bao nhiêu lần so với lúc ñầu ?

A: Không ñổi B: Giảm 2 lần C: Giảm 2lần D: Tăng 2lần

Câu 23: Một mạch dao ñộng LC lí tưởng gồm cuộn thuần cảm L và hai tụ C giống nhau mắc nối tiếp Mạch ñang

hoạt ñộng thì ngay tại thời ñiểm năng lượng ñiện trường ñạt cực ñại, một tụ bị ñánh thủng hoàn toàn Dòng ñiện cực ñại trong mạch sau ñó sẽ bằng bao nhiêu lần so với lúc ñầu ?

A: Không ñổi B: Giảm 2 lần C: Giảm 2lần D: Tăng 2lần

Định dạng
Số trang	25
Dung lượng	812,88 KB