ơng 4 Dao động Và sóng điện từ.– 1 Mạch dao động, dao động điện từ: -Mạch dao động là mạch kín gồm tụ điện có điện dung C mắc với cuộn cảm có hệ số tự cảm L.. -Khi mạch dao động hoạt độn
Trang 1ơng 4 Dao động Và sóng điện từ.–
1) Mạch dao động, dao động điện từ:
-Mạch dao động là mạch kín gồm tụ điện có điện dung C mắc với cuộn cảm có hệ số tự cảm L
-Mach lí tởng: điện trở thuần của mạch r = 0
-Khi mạch dao động hoạt động: Có sự tích điện và phóng điện liên tục của tụ điện làm cho điện tích dao
động điều hòa =.> có dao động điện từ trong mạch dao động
-Biến thiên của điện trờng và từ trờng trong mạch LC gọi là dao động điện từ
-Dao động điện từ điều hòa xảy ra trong mạch LC sau khi tụ điện đợc tích một điện lợng q0 và không có tác dụng điện từ bên ngoài lên mạch Đó là dao động điện từ tự do với tần số góc
LC
1
=
-Các biểu thức : q = q0cos(ωt + φ) ; u = U0 cos(ωt + φ) ; B = B0 cos(ωt + ϕ + π/2)
i = q/ = - ωq0sin(ωt + φ) = I0cos(ωt + ϕ + π/2), I0 = ω.q0; cờng độ điện trờng E = E0 cos(ωt + ϕ + π/2)
*Nhận xét: khi mạch dao động hoạt động: q, u, i, B , E biến thiên cùng tần số ; q & u cùng pha ; i, B, E cùng pha và cùng sớm pha π/2 so với q & u
-Năng l ợng của mạch dao động :
Năng lợng điện trờng tập trung ở tụ điện:
2
2
0 cos ( )
C
q
2
0 1 cos(2 2 )
C
1 cos(2 2 )
2
t
Năng lợng từ trờng tập trung ở cuộn cảm:
2
0 sin ( ) 0 sin ( )
L
Li
C
2
0 1 cos(2 2 )
C
1 cos(2 2 )
2
t
Năng lợng điện từ của mạch:
max Lmax
= W
C
-Trong quá trình dao động điện từ có sự chuyển hoá qua lại giữa năng lợng điện và năng lợng từ của mạch Năng lợng điện trờng và năng lợng từ trờng biến thiên tuần hoàn với cùng tần số góc là ω’ = 2ω, tần số f/ = 2f , chu kỳ T/ = T/2 ; Tổng của chúng ( năng lợng toàn phần của mạch) có giá trị không đổi -Trong mạch LC có điện trở thuần R :
*Cósự toả nhiệt do hiệu ứng Jun - Lenxơ nên năng lợng toàn phần giảm theo thời gian, biên độ dao
động cũng giảm theo và dao động tắt dần Nếu điện trở R của mạch nhỏ, thì dao động coi gần đúng là
tuần hoàn với tần số góc
LC
1
=
*Điện trở tăng thì dao động tắt nhanh, và khi vợt quá một giá trị nào đó, thì quá trình biến đổi trong mạch phi tuần hoàn
*Nếu bằng một cơ chế thích hợp đa thêm năng lợng vào mạch trong từng chu kỳ, bù lại đợc năng lợng tiêu hao, thì dao động của mạch đợc duy trì.
*Nếu mắc mạch dao động LC có tần số góc d động riêng ω0 = 1
LC vào nguồn điện ngoài u =U0
cos(ωt+ φ) => dao động trong mạch LC buộc phải biến thiên theo tần số góc ω của nguồn điện , đó là
dao động cỡng bức Khi thay đổi ω => biên độ dao động điện thay đổi theo Khi ω = ω0 => biên độ dao
động điện trong mạch dao động đạt giá trị cực đại, xảy ra hiện tợng cộng hởng
2) Giả thuyết Mắc xoen về điện từ trờng:
Mỗi biến thiên theo thời gian của từ trờng, đều sinh ra trong không gian xung quanh một điện tr-ờng xoáy biến thiên theo thời gian, và ngợc lại, mỗi biến thiên theo thời gian của một điện trtr-ờng cũng sinh ra trong không gian xung quanh một từ trờng xoáy biến thiên theo thời gian
Từ trờng và điện trờng biến thiên theo thời gian và không tồn tại riêng biệt, độc lập với nhau, chúng có thể chuyển hóa lẫn nhau trong một trờng thống nhất gọi là điện từ trờng.
Điện từ trờng là một dạng vật chất đặc biệt tồn tại trong tự nhiên trong đó có điện trờng biến thiên
và từ trờng biến thiên
*Chú ý:
-Điện trờng tĩnh do các điện tích đứng yên gây ra, các đờng sức điện là những đờng cong không kín -Điện trờng xoáy do các điện tích dao động gây ra, các đờng sức điện là những đờng cong kín
-Hiện nay cha tìm ra từ trờng tĩnh
Trang 2-Trong nam châm vĩnh cửu đứng yên có dòng điện phân tử nên từ trờng do nam châm sinh ra là từ trờng xoáy
-Điện trờng và từ trờng xoáy có các đờng sức là những đờng tròn
3) Sóng điện từ:
+ Quá trình lan truyền trong không gian của điện từ trờng biến thiên tuần hoàn là một quá trình sóng, sóng đó đợc gọi là sóng điện từ
+ Sóng điện từ truyền cả trong chân không với tốc độ bằng tốc độ ánh sáng c = 300 000km/s (đây là sự khác biệt so với sóng cơ )
+ Sóng điện từ mang năng lợng tỉ lệ với luỹ thừa bậc 4 của tần số
+ Sóng điện từ là sóng ngang Các véctơ E và B biến thiên tuần hoàn cùng tần số, cùng pha, có phơng vuông góc với nhau và vuông góc với phơng truyền sóng
+ Sóng điện từ có đầy đủ tính chất nh sóng cơ học: truyền thẳng , phản xạ, khúc xạ, giao thoa, nhiễu xạ
4) Sóng vô tuyến điện đợc sử dụng trong thông tin liên lạc
-Sóng dài (bớc sóng lớn hơn 3000m ) ít bị nớc hấp thụ nên thông tin dới nớc
-Sóng trung (bớc sóng từ 3000m đến 200m) ban ngày tầng điện li hấp thụ, ban đêm phản xạ, nên ban
đềm truyền đi đợc xa trên mặt đất
-Sóng ngắn (Sóng ngắn 1 có bớc sóng từ 200m đến 50m Sóng ngắn 2 có bớc sóng từ 50m đến 10m) có năng lợng lớn và đợc tầng điện li và mặt đất phản xạ nhiều lần nên truyền đi rất xa trên mặt đất
<=>Các loại sóng dài, trung , ngắn đều bị tầng điện li phản xạ với các mức độ khác nhau => chúng có thể đi vòng quanh trái đất => dùng trong truyền thanh, truyền hình trên mặt đất
-Sóng cực ngắn (bớc sóng từ 10m đến 0,01m) có năng lợng lớn, không bị tầng điện li hấp thụ hay phản xạ mà truyền thẳng nên dùng để thông tin trong cự li vài chục km hoặc truyền thông qua vệ tinh
5) Sự thu và phát sóng điện từ:
a.Quy trình chung : - Biến các âm thanh (hoặc hình ảnh) muốn truyền đi thành các dao động
điện có tần số thấp gọi là các tín hiệu âm tần ( hoặc thị tần) – Dùng sóng điện từ cao tần mang các tín hiệu âm tần (hoặc thị tần ) đi xa qua ăng ten phát – Dùng máy thu với ăng ten thu để chọn và thu lấy sóng điện từ cao tần – Tách tín hiệu ra khỏi sóng cao tần rồi dùng loa để nghe âm thanh( hoặc dùng màn hình để xem hình ảnh)
*ở đài phát thanh : dao động cao tần duy trì đợc trộn với dao động điện tơng ứng mà các thông
tin cần truyền đi (âm thanh) đợc chuyển đổi thành dao động điện tơng ứng đợc trộn với dao động âm tần gọi là biến điệu Dao động cao tần đã đợc biến điệu sẽ đợc khuyếch đại và phát ra từ ăngten dới dạng sóng điện từ
*ở máy thu thanh, nhờ có ăng ten thu thu đợc nhiều sóng điện từ , qua mạch lọc LC (chọn sóng)
sẽ thu đợc 1 dao động cao tần biến điệu cần thu, và sau đó dao động âm tần lại đợc tách ra khỏi dao
động cao tần biến điệu nhờ quá trình tách sóng, đa vào mạch khuếch đại âm tần rồi đa ra loa
b.Máy phát hay thu sóng điện từ: chỉ phát hay thu sóng điện từ có tần số bằng tần số riêng của mạch dao động LC Tần số:
LC 2
1 f
π
= ; chu kỳ : T = 2π LC ; Bớc sóng:
f
λ = = = π Với c = 3.108 m/s
6)Một số kiến thức bổ sung
Trong mạch dao động LC, đề có thể thay đổi tần số dao động riêng, ngời ta thờng dùng tụ xoay hoặc bộ
2 tụ mắc nối tiếp hoặc mắc song song Ta xét mạch dao động trong chân không hoặc không khí
Gọi T1 & f1 là chu kỳ & tần số của mạch LC1 , mạch sẽ phát hoặc thu sóng bớc sóng λ1
T2 & f2 là chu kỳ & tần số của mạch LC2 , mạch sẽ phát hoặc thu sóng bớc sóng λ2
T & f là chu kỳ & tần số của mạch LC , mạch sẽ phát hoặc thu sóng bớc sóng λ
a.Bộ 2 tụ gồm có C 1 mắc nối tiếp C 2 : C = 1 2
1 2
C C
C +C ; f = f12+ f22 ; T =
2 2
1 2
2 2
1 2
T T
T +T ; λ =
2 2
1 2
2 2
1 2
λ λ
λ +λ
b Bộ 2 tụ gồm có C 1 mắc song song C 2 : C = C1 + C2 ; f =
2 2
1 2
2 2
f f
f + f ; T =
2 2
1 2
T +T ; λ = 2 2
1 2
λ +λ
c.Tụ xoay: C = C1 + k α
với C là điện dung của tụ điện ứng với góc xoay α , k là hằng số dơng, C1 là điện dung ban đầu của tụ (ứng với góc xoay α = 0 )
Trang 3Câu hỏi và bài tập Chủ đề 1: Mạch dao động, dao động điện từ.
(2/123 sgk) 4.1 Dao động điện từ trong mạch LC là quá trình
A biến đổi không tuần hoàn của điện tích trên tụ điện B biến đổi theo hàm mũ của cờng độ dòng điện C.chuyển hoá tuần hoàn giữa năng lợng từ trờng và năng lợng điện trờng.* D bảo toàn hiệu điện thế giữa hai cực tụ điện
(3/123sgk) 4.2 Trong một mạch dao động LC có tụ điện là 5àF, cờng độ tức thời của dòng điện là
i = 0,05sin2000t(A) Độ tự cảm của cuộn cảm là:
A 0,05H * B 0,2H C 0,25H D 0,15H
(3/123sgk) 4.3 Trong một mạch dao động LC có tụ điện là 5àF, cờng độ tức thời của dòng điện là
i = 0,05sin2000t(A) Biểu thức điện tích của tụ là:
A q = 2.10-5sin(2000t + π/2)(C) B q = 2,5.10-5sin(2000t - π/2)(C).*
C q = 2.10-5sin(2000t - π/4)(C) D q = 2,5.10-5sin(2000t + π/4)(C)
(4/123sgk) 4.4 Một mạch dao động LC có năng lợng 36.10-6J và điện dung của tụ điện C là 2,5àF Khi hiệu điện thế giữa hai bản tụ là 3V thì năng lợng tập trung ở cuộn cảm là:
A WL = 24,75.10-6J.* B WL = 12,75.10-6J C WL = 24,75.10-5J D WL = 12,75.10-5J
4.5 Dao động điện từ tự do trong mạch dao động là một dòng điện xoay chiều có:
A Tần số rất lớn.* B Chu kỳ rất lớn C Cờng độ rất lớn D Hiệu điện thế rất lớn
4.6 Chu kỳ dao động điện từ tự do trong mạch dao động L, C đợc xác định bởi hệ thức nào dới đây:
A
C
L
2
L
C 2
LC
2
; D T = 2 π LC*
(4.1/ 25 sbt) 4.7 Tìm phát biểu sai về năng lợng trong mạch dao động LC:
A.Năng lợng của mạch dao động gồm có năng lợng điện trờng tập trung ở tụ điện và năng lợng từ trờng tập trung ở cuộn cảm B Năng lợng điện trờng và năng lợng từ trờng cùng biến thiên điều hoà với tần
số gấp hai lần tần số của dòng điện xoay chiều trong mạch.* C Khi năng lợng điện trờng trong tụ giảm thì năng lợng từ trờng trong cuộn cảm tăng lên và ngợc lại D Tại mọi thời điểm, tổng năng lợng điện trờng và năng lợng từ trờng là không đổi, nói cách khác, năng lợng của mạch dao động đợc bảo toàn
4.8a Nếu điện tích trên tụ của mạch LC biến thiên theo công thức q = q0cos ωt Tìm biểu thức sai
trong các biểu thức năng lợng của mạch LC sau đây:
A Năng lợng điện:
2
0 cos 0 (1 cos 2 )
C
B Năng lợng từ:
2
2
0 cos 0 (1 cos 2 )
L
Li
C Năng lợng dao động:
2 0
2
C L
q
C
D Năng lợng dao động:
C L
C
ω
4.8b Nếu điện tích trên tụ của mạch LC biến thiên theo công thức q = q0sinωt Tìm biểu thức sai
trong các biểu thức năng lợng của mạch LC sau đây:
A Năng lợng điện:
2
0 sin 0 (1- cos 2 )
C
B Năng lợng từ:
2
2
0 cos 0 (1 cos 2 )
L
Li
C Năng lợng dao động:
2 0
2
C L
q
C
D Năng lợng dao động:
C L
C
ω
(4.2/25sbt) 4.9 Một mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung 0,1àF và một cuộn cảm có hệ số
tự cảm 1mH Tần số của dao động điện từ riêng trong mạch sẽ là:
A 1,6.104 Hz;* B 3,2.104Hz; C 1,6.103 Hz; D 3,2.103 Hz
Trang 4(4.4/25sbt) 4.10 Một mạch dao động gồm một cuộn cảm có L và một tụ điện có điện dung C thực
hiện dao động điện từ không tắt Giá trị cực đại của hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện bằng Umax Giá trị cực đại của cờng độ dòng điện trong mạch là:
A Imax = Umax LC; B
C
L U
Imax = max ; C
L
C U
Imax = max ;* D
LC
U
max =
4.11 Mạch dao động điện từ điều hoà có cấu tạo gồm:
A nguồn điện một chiều và tụ điện mắc thành mạch kín B nguồn điện một chiều và cuộn cảm mắc thành mạch kín C nguồn điện một chiều và điện trở mắc thành mạch kín D tụ điện và cuộn cảm mắc thành mạch kín.*
4.12 Mạch dao động điện từ điều hoà LC có chu kỳ
A phụ thuộc vào L, không phụ thuộc vào C B phụ thuộc vào C, không phụ thuộc vào L C phụ thuộc vào cả L và C.* D không phụ thuộc vào L và C
4.13 Mạch dao động điện từ điều hoà gồm cuộn cảm L và tụ điện C, khi tăng điện dung của tụ điện
lên 4 lần thì chu kỳ dao động của mạch
A tăng lên 4 lần B tăng lên 2 lần.* C giảm đi 4 lần D giảm đi 2 lần
4.14 Mạch dao động điện từ điều hoà gồm cuộn cảm L và tụ điện C Khi tăng độ tự cảm của cuộn
cảm lên 2 lần và giảm điện dung của tụ điện đi 2 lần thì tần số dao động của mạch
A không đổi.* B tăng 2 lần C giảm 2 lần D tăng 4 lần
4.15 Mạch dao động điện từ gồm tụ điện C và cuộn cảm L, dao động tự do với tần số góc
A ω = 2 π LC ; B
LC
π
=
LC
1
= ω
*
4.16 Nhận xét nào sau đây về đặc điểm của mạch dao động điện từ điều hoà LC là không đúng?
A Điện tích trong mạch biến thiên điều hoà B Năng lợng điện trờng tập trung chủ yếu ở tụ điện C Năng lợng từ trờng tập trung chủ yếu ở cuộn cảm D Tần số dao động của mạch phụ thuộc vào điện tích của tụ điện*
4.17 Cờng 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
4.18 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
4.19 Cờng 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
4.20 Mạch dao động điện từ điều hoà LC gồm tụ điện C = 30nF và cuộn cảm L =25mH Nạp điện
cho tụ điện đến hiệu điện thế 4,8V rồi cho tụ phóng điện qua cuộn cảm, cờng độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là
A I = 3,72mA.* B I = 4,28mA C I = 5,20mA D I = 6,34mA
4.21 Mạch dao động LC có điện tích trong mạch biến thiên điều hoà theo phơng 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)
4.22 Mạch dao động điện từ gồm tụ điện C = 16nF và cuộn cảm L = 25mH Tần số góc dao động của
mạch là A ω = 200Hz B ω = 200rad/s C ω = 5.10-5Hz D ω = 5.104rad/s.*
4.23 Tụ điện của mạch dao động có điện dung C = 1μF, ban đầu đợc tích điện đến hiệu điện thế
100V, sau đó cho mạch thực hiện dao động điện từ tắt dần Năng lợng mất mát của mạch từ khi bắt đầu thực hiện dao động đến khi dao động điện từ tắt hẳn là bao nhiêu?
A ΔW = 10mJ B ΔW = 5mJ * C ΔW = 10kJ D ΔW = 5kJ
4.24 Ngời ta dùng cách nào sau đây để duy trì dao động điện từ trong mạch với tần số riêng của nó?
A Đặt vào mạch một hiệu điện thế xoay chiều B Đặt vào mạch một hiệu điện thế một chiều không
đổi C Dùng máy phát dao động điện từ điều hoà.* D Tăng thêm điện trở của mạch dao động
Chủ đề 2: Điện từ trờng.
(1/129sgk) 4.25 Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về điện từ trờng?
A Khi từ trờng biến thiên theo thời gian, nó sinh ra một điện trờng xoáy B Khi điện trờng biến thiên theo thời gian, nó sinh ra một từ trờng C Điện trờng xoáy là điện trờng mà các đờng sức là những đờng
Trang 5cong có điểm đầu và điểm cuối * D Từ trờng có các đờng sức từ bao quanh các đờng sức của điện trờng biến thiên
(2/129sgk) 4.26 Trong điện từ trờng, các vectơ cờng độ điện trờng và vectơ cảm ứng từ luôn:
A cùng phơng, ngợc chiều B cùng phơng, cùng chiều
C có phơng vuông góc với nhau * D có phơng lệch nhau góc 450
4.27 Trong mạch dao động LC, dòng điện dịch trong tụ điện và dòng điện trong cuộn cảm có những
điểm giống nhau là: A Đều do các êléctron tự do tạo thành
B Đều do các điện tích tạo thành C Xuất hiện trong điện trờng tĩnh D Xuất hiện trong điện trờng xoáy.*
4.28 Phát biểu nào sau đây là không đúng? A Điện trờng tĩnh là điện trờng có các đờng sức điện
xuất phát từ điện tích dơng và kết thúc ở điện tích âm B Điện trờng xoáy là điện trờng có các đờng sức
điện là các đờng cong kín C Từ trờng tĩnh là từ trờng do nam châm vĩnh cửu đứng yên sinh ra.* D
Từ trờng xoáy là từ trờng có các đờng sức từ là các đờng cong kín
(4.3 sbt)4.29 Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A Một từ trờng biến thiên theo thời gian sinh ra một điện trờng xoáy ở các điểm lân cận B Một điện trờng biến thiên theo thời gian sinh ra một từ trờng ở các điểm lân cận C Điện trờng và từ trờng không đổi theo thời gian cùng có các đờng sức là những đờng cong khép kín * D Đờng sức của điện trờng xoáy là các đờng cong kín bao quanh các đờng sức từ của từ trờng biến thiên
4.30 Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A Dòng điện dẫn là dòng chuyển độngcó hớng của các điện tích B Dòng điện dịch là do điện trờng biến thiên sinh ra C Có thể dùng ampe kế để đo trực tiếp dòng điện dẫn D Có thể dùng ampe kế để
đo trực tiếp dòng điện dịch.*
4.31 Phát biểu nào sau đây là không đúng khi nói về điện từ trờng? A Khi một điện trờng biến
thiên theo thời gian, nó sinh ra một từ trờng xoáy B Điện trờng xoáy là điện trờng có các đờng sức là những đờng cong.* C Khi một từ trờng biến thiên theo thời gian, nó sinh ra một điện trờng D Từ trờng xoáy có các đờng sức từ bao quanh các đờng sức điện
4.32 Phát biểu nào sau đây là không đúng khi nói về điện từ trờng?
A Một từ trờng biến thiên theo thời gian sinh ra một điện trờng xoáy biến thiên ở các điểm lân cận.*
B Một điện trờng biến thiên theo thời gian sinh ra một từ trờng xoáy ở các điểm lân cận
C Điện trờng và từ trờng xoáy có các đờng sức là đờng cong kín
D Đờng sức của điện trờng xoáy là các đờng cong kín bao quanh các đờng sức từ của từ trờng biến thiên
4.33 Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về điện từ trờng?
A Điện trờng trong tụ điện biến thiên sinh ra một từ trờng giống từ trờng của một nam châm hình chữ
U B Sự biến thiên của điện trờng giữa các bản của tụ điện sinh ra một từ trờng giống từ trờng đợc sinh
ra bởi dòng điện trong dây dẫn nối với tụ.* C Dòng điện dịch là dòng chuyển động có h ớng của các
điện tích trong lòng tụ điện D Dòng điện dịch trong tụ điện và dòng điện dẫn trong dây dẫn nối với tụ
điện có cùng độ lớn, nhng ngợc chiều
Chủ đề 3: Sóng điện từ.
4.34 Phát biểu nào sau đây về tính chất của sóng điện từ là không đúng?
A Sóng điện từ truyền trong mọi môi trờng vật chất kể cả chân không B Sóng điện từ mang năng l-ợng C Sóng điện từ có thể phản xạ, khúc xạ, giao thoa D Sóng điện từ là sóng dọc, trong quá trình
truyền các véctơ Br và Er vuông góc với nhau và vuông góc với phơng truyền sóng.*
4.35 Phát biểu nào sau đây về tính chất của sóng điện từ là không đúng?
A Nguồn phát sóng điện từ rất đa dạng, có thể là bất cứ vật nào tạo điện trờng hoặc từ trờng biến thiên
B Sóng điện từ mang năng lợng C Sóng điện từ có thể bị phản xạ, khúc xạ, giao thoa
D Tốc độ lan truyền sóng điện từ trong chân không bằng tốc độ ánh sáng.*
(1/132sgk) 4.36 Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về sóng điện từ? A Khi một điện tích điểm
dao động thì sẽ có điện từ trờng lan truyền trong không gian dới dạng sóng.* B Điện tích dao động không thể bức xạ sóng điện từ C Tốc độ của sóng điện từ trong chân không nhỏ hơn nhiều lần so với tốc độ ánh sáng trong chân không D Tần số của sóng điện từ chỉ bằng nửa tần số điện tích dao
động
(2/137sgk) 4.37 Trong quá trình lan truyền sóng điện từ, vectơ B và vectơ E luôn luôn: A Trùng phơng và vuông góc với phơng truyền sóng B Biến thiên tuần hoàn theo không gian, không tuần hoàn theo thời gian C Dao động ngợc pha D Dao động cùng pha.*
4.38 Sóng điện từ nào sau đây có khả năng xuyên qua tầng điện li?
Trang 6A Sóng dài B Sóng trung C Sóng ngắn D Sóng cực ngắn.*
4.39 Sóng điện từ nào sau đây bị phản xạ mạnh nhất ở tầng điện li?
A Sóng dài B Sóng trung C Sóng ngắn.* D Sóng cực ngắn
4.40 Sóng điện từ nào sau đây đợc dùng trong việc truyền thông tin trong nớc?
A Sóng dài.* B Sóng trung C Sóng ngắn D Sóng cực ngắn
Chủ đề 4: Sự phát và thu sóng điện từ.
(1/138sgk) 4.41 Với mạch dao động hở thì ở vùng không gian
A quanh dây dẫn chỉ có từ trờng biến thiên B quanh dây dẫn chỉ có điện trờng biến thiên C Bên trong tụ điện không có từ trờng biến thiên D quanh dây dẫn có cả từ trờng biến thiên và điện trờng biến thiên.*
4.42 Việc phát sóng điện từ ở đài phát phải qua các giai đoạn nào, ứng với thứ tự nào?I Tạo dao
động cao tần; II Tạo dao động âm tần; III Khuếch đại cao tần IV Biến điệu; V Tách sóng
A I, II, III, IV; B I, II, IV, III; * C I, II, V, III; D I, II, V, IV
4.43 Việc thu sóng điện từ ở máy thu phải qua các giai đoạn, với thứ tự nào? I Chọn sóng; II Tách
sóng; III Khuếch đại âm tần; IV Khuếch đại cao tần; V Chuyển thành sóng âm
A I, III, II, IV, V; B I, II, III, V; * C I, II, IV, III, V; D I, II, IV, V
4.44 Sóng nào sau đây đợc dùng trong truyền hình bằng sóng vô tuyến điện?
A Sóng dài B Sóng trung C Sóng ngắn D Sóng cực ngắn.*
4.45 Nguyên tắc thu sóng điện từ dựa vào A hiện tợng cộng hởng điện trong mạch LC.* B hiện
t-ợng bức xạ sóng điện từ của mạch dao động hở C hiện tt-ợng hấp thụ sóng điện từ của môi trờng D hiện tợng giao thoa sóng điện từ
4.46 Sóng điện từ trong chân không có tần số f = 150kHz, bớc sóng của sóng điện từ đó là
A λ =2000m * B λ =2000km C λ =1000m D λ =1000km
4.47 Mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến điện gồm tụ điện C = 880pF và cuộn cảm L = 20μH
B-ớc sóng điện từ mà mạch thu đợc là
A λ = 100m B λ = 150m C λ = 250m * D λ = 500m
4 48 Chọn sóng ở đầu vào của máy thu vô tuyến điện gồm tụ điện C = 1nF và cuộn cảm
L = 100μH (lấy π2 = 10) Bớc sóng điện từ mà mạch thu đợc là
A λ = 300m B λ = 600m * C λ = 300km D λ = 1000m
4.49 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 đợc sóng điện từ có tần số nào sau đây?
A 31830,9Hz B 15923,57Hz * C 503,292Hz D 15,9155Hz
Các câu hỏi và bài tập tổng hợp kiến thức 4.50 Khi mắc tụ điện có điện dung C1 với cuộn cảm L thì mạch thu đợc sóng có bớc sóng λ1 = 60m; khi mắc tụ điện có điện dung C2 với cuộn L thì mạch thu đợc sóng có bớc sóng λ2 = 80m Khi mắc nối tiếp
C1 và C2 với cuộn L thì mạch thu đợc sóng có bớc sóng là:
A λ = 48m * B λ = 70m C λ = 100m D λ = 140m
4.51 Khi mắc tụ điện có điện dung C1 với cuộn cảm L thì mạch thu đợc sóng có bớc sóng λ1 = 60m; khi mắc tụ điện có điện dung C2 với cuộn L thì mạch thu đợc sóng có bớc sóng λ2 = 80m Khi mắc song song C1 và C2 rồi mắc với cuộn L thì mạch thu đợc sóng có bớc sóng là:
A λ = 48m B λ = 70m C λ = 100m * D λ = 140m
4.52 Khi mắc tụ điện có điện dung C1 với cuộn cảm L thì tần số dao động của mạch là f1 = 6kHz; khi mắc tụ điện có điện dung C2 với cuộn L thì tần số dao động của mạch là f2 = 8kHz Khi mắc C1 song song C2 rồi mắc với cuộn L thì tần số dao động của mạch là bao nhiêu?
A f = 4,8kHz.* B f = 7kHz C f = 10kHz D f = 14kHz
4.53 Khi mắc tụ điện có điện dung C1 với cuộn cảm L thì tần số dao động của mạch là f1 = 6kHz; khi mắc tụ điện có điện dung C2 với cuộn L thì tần số dao động của mạch là f2 = 8kHz Khi mắc nối tiếp C1
và C2 với cuộn L thì tần số dao động của mạch là bao nhiêu?
A f = 4,8kHz B f = 7kHz C f = 10kHz * D f = 14kHz
4.54 Một mạch dao động gồm tụ điện C = 0,5μF và cuộn dây L = 5mH, điện trở thuần của cuộn dây
là R = 0,1Ω Để duy trì dao động trong mạch với hiệu điện thế cực đại trên tụ là 5V ta phải cung cấp cho mạch một công suất là bao nhiêu?
A P = 0,125μW B P = 0,125mW * C P = 0,125W D P = 125W
Trang 74.55 Một tụ điện cú điện dung 10 μF được tớch điện đến một hiệu điện thế xỏc định Sau đú nối hai
bản tụ điện vào hai đầu một cuộn dõy thuần cảm cú độ tự cảm 1H Bỏ qua điện trở của cỏc dõy nối , lấy
π2 = 10 Sau khoảng thời gian ngắn nhất là bao nhiờu (kể từ lỳc nối) điện tớch trờn tụ điện cú giỏ trị bằng một nửa giỏ trị ban đầu? A
600
1
s B
400
3
s C
1200
1
s D
300
1
s *
Bài 1.Trong mạch dao động LC điện trở thuần khụng đỏng kể đang cú dao động điện từ tự do với
điện tớch cực đại là 4nC , dũng điện cực đại là 2mA Tớnh chu kỳ dao động của dũng điện trong mạch?
#Giải q0 = 4nC = 4.10-9 C , I0 = 2.10 -3 A
C = => 0
0
q LC I
0
2 q
LC
I
π
= = 4 π.10 – 6 s Bài 2 Một mạch dao động gồm cuộn dõy thuần cảm & 1 tụ phẳng Khi khoảng cỏch giữa cỏc bản
tụ giảm đi 2 lần thỡ chu kỳ dao động thế nào?
#Giải C=
4
S
ε
π ; C/ = 4 / 4
2
d
π = π = 2C ; T/ = 2π L C2 = 2T Bài 3 Một tụ điện cú C = 1μF được tớch điện đến hiệu điện thế cực đại U0 Sau đú cho tụ phúng điện qua 1 cuộn dõy thuần cảm cú L = 9 mH Coi π 2 = 10 Để hiệu điện thế trờn tụ điện bằng nửa giỏ trị cực đại thỡ khoảng thời gian ngắn nhất kể từ thời điểm nối tụ với cuộn dõy là?
#Giải ω = π.104 / 3 rad/s; t = 0, U0 = U0 cosφ => φ = 0 ;Biểu thức u = U0 cosωt
t = t1 , u = U0 cos ωt1 = U0 / 2 => cos ωt1 = 1 / 2 (1) Lỳc này u đang giảm nờn ta cú tốc độ biến thiờn của u là u/ < 0 u/ = - ω U0 sin ωt1 < 0 hay sin ωt1 > 0 (2) Kết hợp (1) và (2) ta cú :
cos ωt1 = 1 / 2 = cos π / 3 tớnh ra t1 = 10 – 4 s
Cỏch giải khỏc: Vận dụng sự tương ứng giữa chuyển động trũn đều và đao động điều hũa( sẽ đề cập ở chuyờn đề riờng)
Bài 4 Mạch dao động của 1 mỏy phỏt vụ tuyến gồm cuộn dõy thuần cảm cú L khụng đổi & tụ điện cú C biến thiờn Khi C = C1 thỡ mỏy phỏt ra súng điện từ cú λ1 = 50m Để mỏy này cú thể phỏt ra súng điện từ cú λ2 = 200m , người ta phải mắc thờm một tụ C2 như thế nào?
#Giải λ1 = 50 = 3.108 2π LC ; λ1 2 = 200 = 3.108 2π LC =>C b b = 16C1 = C1 + C2
C2 = 15C1, C2 mắc song song với C1
Bài 5 Một mạch dao động gồm cuộn dõy thuần cảm L = 0,2H & 1 tụ C = 10 μF thực hiện dao động điện từ tự do Cường độ dũng điện cực đại là 0,012A , hiệu điện thế cực đại là U0 Khi cường độ dũng điện là 0,01A thỡ hiệu điện thế giữa 2 bản tụ là u Tớnh u & U0?
#Giải 1
2LI
2
0 = 1
2CU
2
0 => U0 ; 1
2LI
2
0 = 1
2Li
2
0+ 1
2 Cu
2 => u Bài 6 Mạch dao động gồm cuộn dõy thuần cảm, L khụng thay đổi Khi điện dung của tụ cú giỏ trị
C1 thỡ tần số riờng của mạch là f1 = 60 kHz; khi điện dung của tụ cú giỏ trị C2 thỡ tần số riờng của mạch là
f1 = 80 kHz; khi dựng tụ C1 ghộp nối tiếp C2 thỡ tần số riờng của mạch là ? chu kỳ riờng của mạch là ?
#Giải: f = 2 2
f + f = 100 kHz ; T = 1
f = 10-5 (s)
Bài 7 Mạch dao động gồm cuộn dõy thuần cảm, L khụng thay đổi Khi điện dung của tụ cú giỏ trị C1 thỡ tần số riờng của mạch là f1 = 60 kHz; khi điện dung của tụ cú giỏ trị C2 thỡ tần số riờng của mạch là f1 = 80 kHz; khi dựng tụ C1 ghộp song song C2 thỡ tần số riờng của mạch là ? Chu kỳ riờng của mạch là ?
#Giải: f =
2 2
1 2
2 2
f f
f + f Thế số, tớnh ra f ; chu kỳ thỡ T = 1/f
Bài 8 Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến điện gồm cuộn dây có L = 2μ H và một tụ xoay
Điện trở thuần của mạch là R = 10 – 3 Ω Khi α = 0 thì điện dung của tụ là C0 = 10 pF , khi α1 = 1800
thì điện dung của tụ là C1 = 490pF Muốn bắt đợc sóng có bớc sóng 19,2 m thì góc xoay α = ?
#Giải: Khi bắt đợc sóng λ = 19,2 m thì ta có : λ = 3.108 2π LC => C = 0,52 10 – 10 F = 52 pF
α1 = 1800 ; C1 = C0 + k α1 => k = ( C1 – C0 ) / α1
C = C0 + k α
=> α = (C – C0 ) / k = α1 (C – C0 ) / (C 1 – C0 ) = 180 (52 – 10) / ( 490 – 10) = 15,750 = 150 45/