TÀI LIỆU CHINH PHỤC PHẦN KHÓ DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ

khi điện dung của tụ điện C2 =9F thì suất điện động cảm ứng hiệu dụng do sóng điện từ tạo ra là A.. Muốn mạch thu được sóng có bước sóng λ= 20m, thì phải xoay các bản di động của tụ CV

Thầy Phạm Văn Tùng — Hocmai.vn — Pen-C Pen-I Pen-M N2 | Facebook: Phạm Văn Tùng

Theo dõi facebook thầy Tùng và thường xuyên cập nhật thêm tài liệu hữu ích

Câu 1: Ang ten sử dụng một mạch dao động LC lý tưởng để thu sóng điện từ, trong đó cuộn dây có L không đổi, tụ điện

có điện dung C thay đổi được mỗi sóng điện từ đều tạo ra trong mạch dao động một suất điện động cảm ứng xem rằng các sóng điện từ có biên độ cảm ứng từ đều bằng nhau Khi điện dung của tụ điện C1 =1F thì suất điện động cảm ứng hiệu dụng trong mạch do sóng điện từ tạo ra là E1 = 4,5 V khi điện dung của tụ điện C2 =9F thì suất điện động cảm ứng hiệu dụng do sóng điện từ tạo ra là

A E2 = 1,5 V B E2 = 2,25 V C E2 = 13,5 V D E2 = 9 V

Hướng dẫn

Từ thông xuất hiện trong mạch  = NBScost Suất điện động cảm ứng xuất hiện

e = - ’ = NBScos(t -

2

) = E 2 cos(t -

2

) với  = 1

LC tần số góc của mạch dao động

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

 1 2

E

E = 1 2



 =

2 1

C

C = 3  E2 = E1

3 = 1,5 V

Câu 2: Mạch chọn sóng của một máy thu thanh gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 2.9H và tụ điện có điện dung C = 490pF Để máy thu được dải sóng từ λm = 10m đến λM = 50m, người ta ghép thêm một tụ xoay CV biến thiên

từ Cm = 10pF đến CM = 490pF Muốn mạch thu được sóng có bước sóng λ= 20m, thì phải xoay các bản di động của tụ

CV từ vị trí ứng với điện dung cực đại CM một góc α là

A 1700 B.1720 C.1680 D 1650

Hướng dẫn Khi chưa mắc tụ xoay sóng mà máy có thể thu được λ0 = 2πc LC = 71 m Để thu được dải sóng từ m = 10m đến M

= 50m cần phải giảm điện dung của tụ, cần phải mắc nối tiếp thêm tụ xoay Cv

Điện dung của bộ tụ: CB = V

V

CC

C C

Để thu được sóng có bước sóng λ= 20m, λ = 2πc LC B

 CB =

12

20

38,3.10

4 c L 4.3,14 9.10 2,9.10







B B

C.C 490.38.3

41,55

C C  490 38,3

CV = Cm + CM Cm

180



= 10 + 2,67.   =31,55/2,67 = 11,80  120 tính từ vị trí ứng với Cm

Nếu tính từ vị trí ứng với điện dung cực đại CM: α = 1680

Câu 3: Mạch dao động LC lí tưởng có L = 5μH và C = 8nF Tại thời điểm t, tụ điện đang phóng điện và điện tích trên một bản tụ là q = 2,4.10-8(C) Tại thời điểm sau đó Δt = π (μs) thì hiệu điện thế trên tụ là

A – 4,8 (V) B 3 (V) C – 3 (V) D 3,6 (V)

Hướng dẫn

— Chu kì dao động của mạch : T = 2 LC = 0,4.10-6s = 0,4(s)

— Hiệu điện thế trên tụ tại thời điểm t khi tụ đang phóng điện: u = q/C= 3 (V)

— Tại thời điểm Δt = π (μs) = 2,5T thì tụ điện cũng đang phóng điện nhưng

ngược chiều với thời điểm t

Do vậy hiệu điện thế trên tụ lúc này là – 3V

TÀI LIỆU CHINH PHỤC PHẦN KHÓ DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ

[Bản đặc biệt]

Thầy Phạm Văn Tùng — hocmai.vn

Thầy Phạm Văn Tùng — Hocmai.vn — Pen-C Pen-I Pen-M N2 | Facebook: Phạm Văn Tùng

Câu 4: Một ăng ten parabol đặt tại điểm O trên mặt đất phát ra sóng truyền theo phương làm với mặt phẳng ngang một góc 450 hướng lên cao Sóng phản xạ trên tầng điện li rồi trở lại mặt đất ở điểm M Biết bán kính trái đất R = 6400 km

và tầng điện li là lớp cầu ở độ cao 100 km Độ dài cung OM là

A.34,56 km B.3456m C 3456 km D 345,6 km

Hướng dẫn

Để tính độ dài cung OM ta tính góc  =  OO’M Xét tam giác

OO’A

OO’ = R; O’A = R + h ;  =  O’OA = 900 + 450 = 1350

Theo ĐL hàm số sin:

0

O'A

sin135 = O'O

sin 2

  sin

2

 = O'O sin

2 O'A

 sin1350 = 0,696

  = 88,250

  = 3600 – 2700 – 88,250

= 1,750 = 1,75.3,14

180 rad = 0,0305 rad Cung OM = R = 0,0395 6,4.103

(km) = 195,4 km

Câu 5: Một ăng ten rađa phát ra những sóng điện từ đến một máy bay Thời gian từ lúc ăng ten phát sóng đến lúc nhận sóng phản xạ trở lại là 120 μs Biết tốc độ của sóng điện từ trong không khí bằng 3.108

m/s Khoảng cách từ máy bay đến ăng ten rađa ở thời điểm sóng điện từ phản xạ từ máy bay là

A 18 km B 36 km C 1800 m D 3600 m

Hướng dẫn Thời gian sóng điện từ đi từ ăng ten rađa đến máy bay và sóng phản xạ từ máy bay đến ăng ten rađa bằng nhau và bằng 60μs = 6.10-5s

Do đó khoảng cách từ máy bay đến ăng ten rađa ở thời điểm sóng điện từ phản xạ từ máy bay là

S = 3.108.6.10-5 = 18000m = 18 km

Câu 6: 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 780kHz Khi dao động âm tần có tần số 1kHz thực hiện một dao động toàn phần thì dao động cao tần thực hiện được số dao động toàn phần là:

A 780 B 390 C 1560 D 195

Hướng dẫn Gọi n1 và n2 là số dao động toàn phần sóng mang và sóng âm thực hiện trong thời gian t

t = n1T1 = n2T2  1

1

n

f = 2 2

n

f -> n1 = 1

2

f

f n2 = 780

Câu 7: Một ăngten rađa phát ra những sóng điện từ đến một máy bay đang bay về phía rađa Thời gian từ lúc ăngten phát sóng đến lúc nhận sóng phản xạ trở lại là 120(s) Ăngten quay với vận tốc 0,5(vòng/s) Ở vị trí của đầu vòng quay tiếp theo ứng với hướng của máy bay, ăngten lại phát sóng điện từ Thời gian từ lúc phát đến lúc nhận lần này là 117(s) Biết tốc độ của sóng điện từ trong không khí bằng 3.108(m/s) Tốc độ trung bình của máy bay là:

Hướng dẫn

— Gọi S1 và S2 là khoảng cách từ Rađa đến vị trí máy bay nhận

được sóng điện từ:

S1 = ct1

2 = 3,108

.60.10-6 = 18000m

S2 = ct2

2 = 3,108

.58,5.10-6

= 17550m

— Thời gian máy bay bay từ MB1 đến MB2 gần bằng thời gian ăng ten quay 1

vòng t = 2s

v = S1 S2

t

 = 225m/s

Thầy Phạm Văn Tùng — Hocmai.vn — Pen-C Pen-I Pen-M N2 | Facebook: Phạm Văn Tùng

Câu 8: Một sóng điện từ đang truyền từ một đài phát sóng ở Hà Nội đến máy thu Tại điểm A có sóng truyền về hướng Bắc, ở một thời điểm nào đó, khi cường độ điện trường là 4 V/m và đang có hướng Đông thì cảm ứng từ là B Biết cường

độ điện trường cực đại là 10 V/m và cảm ứng từ cực đại là 0,15 T Cảm ứng từ B có hướng và độ lớn là

A lên; 0,075 T B xuống; 0,075 T C lên; 0,06 T D xuống; 0,06 T

Hướng dẫn Hướng của B như hình vẽ Trong điện từ trường E và B biến thiên điều hòa cùng

pha

Điện trường: E = E0cost;

Cảm ứng từ: B = B0cost



0

B

B =

0

E

E = 0,4  B = 0,4 0,15 = 0,6T

Câu 9: Vinasat-1 là vệ tinh viễn thông địa tĩnh đầu tiên của Việt Nam(vệ tinh địa tĩnh là vệ tinh mà ta quan sát nó từ trái đất dường như nó đứng im trên không) Điều kiện để có vệ tinh địa tĩnh là phải phóng vệ tinh sao cho mặt phẳng quay của nó nằm trong mặt phẳng xích đạo của trái đất, chiều chuyển động theo chiều quay của trái đất và có chu kì quay đúng bằng chu kì tự quay của trái đất là 24 giờ Cho bán kính trái đất R = 6400km Biết vệ tinh quay trên quỹ đạo với tốc độ dài 3,07 km/s Khi vệ tinh phát sóng điện từ, tỉ số giữa thời gian dài nhất và ngắn nhất sóng đến được mặt đất là

Hướng dẫn Lực hấp dẫn đóng vai trò lực hướng tâm tác dụng lên vệ tinh

Vệ tinh V chuyển động tròn đều trên quỹ đạo bán kính R + h

Cùng chu kỳ quay với chu kỳ trái đất T, nên ta có

v = (R+h) = 2 (R h)

T

 

 R + h =vT

2=

3

3,07.3,6.10 24 6,28 = 42237 km

 VB = h = vT

2- R = 35837 km

H = VA = (R h) 2R2 = 42237264002 = 41749 km

Khi vệ tinh phát sóng điện từ, tỉ số giữa thời gian dài nhất và ngắn nhất sóng đến được mặt đất là

max min

t

t = H

h = 41749

38537 = 1,08

Câu 10: Cho hai mạch dao động lí tưởng L1C1 và L2C2 với C1 = C2 = 0,1μF, L1 = L2 = 1 μH Ban dầu tích điện cho tụ C1

đến hiệu điện thế 6V và tụ C2 đến hiệu điện thế 12V rồi cho mạch dao động Thời gian ngắn nhất kể từ khi mạch dao động bắt đầu dao động thì hiệu điện thế trên 2 tụ C1 và C2 chênh lệch nhau 3V ?

A

6

10

6



s B

6

10 3



s C

6

10 2



s D

6

10 12



s Hướng dẫn

Chu kì dao động của các mạch dao động T = 2 LC =2 6 6

10 0.1.10  =

6

2 10 10



 = 2.10-6

s Biểu thức điện áp giữa các bản cực của hai tụ điện:

u1 = 12cost (V); u2 = 6cost (V)

u1 – u2 = 12cost - 6cost (V) = 6cost (V)

 u1 – u2 = 6cost = ± 3 (V)  cost = ± 0,5  cos2

T

t = ± 0,5  tmin = T

6 =

6

10 3



s