bài giảng vật lý 12 bài tập tự luậnbài tập trắc nghiệm. lý thuyết hoàn chỉnh vật lý 12 nâng ca0. cuối mỗi bài có bài tập tự luận. cuối mỗi chương có bài tập trắc nghiệm..................................................................................................................................................
Trang 1CHƯƠNG I DAO ĐỘNG CƠ Bài 1 DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
1 Dao động cơ học
- Dao động cơ học là chuyển động qua lại quanh một vị trí cân bằng
- Dao động tuần hoàn là dao động được lặp lại như cũ sau những khoảng thời gian bằng nhau
2.Dao động điều hòa
a)Định nghĩa:
- Dao động điều hòa là dao động trong đó li độ của vật là một hàm cosin (hay sin) của thời gian
- Phương trình dao động: x = Acos(t + ) với A, , φ là hằng số (A,ω>0)
x = Acos(t + )=Asin(t + +
2
)
x = Asin(t + )=Acos(t +
-2
)b)Các đại lượng đặc trưng
- Li độ x là tọa độ của vật tính từ vị trí cân bằng
- Biên độ A là giá trị cực đại của li độ
- Pha của dao động (ωt+φ) cho phép xác định li độ x của dao động
- Pha ban đầu φ là pha của dao động tại thời điểm t=0
- phương trình gia tốc: a = -2Acos(t + )=2Acos(t + +π)
ar luôn hướng về vị trí cân bằng
ar ngược pha với li độ x và sớm pha hơn vr một góc
2
*Chú ý:
-Vật ở VTCB: x = 0; vMax = A; aMin = 0
-Vật ở biên: x = ±A; vMin = 0; aMax = 2A
Trang 2a = -2x f)Lực tác dụng lên vật dao động điều hòa
- Lực kéo về hay lực hồi phục F = -kx = -m2x
- Đặc điểm: * Là lực gây dao động cho vật
* Luôn hướng về VTCB
* Biến thiên điều hoà cùng tần số với li độ
3.Biểu diễn dao động điều hòa bằng véctơ quay
Để biểu diễn x = Acos(t + ), người ta dùng véctơ M O có: độ dài bằng A, quay đều quanh điểm Otrong mặt phẳng chứa trục Ox với tốc độ góc ω
Tại thời điểm t=0, góc giữa Ox và M O là φ
Tại thời điểm t, góc giữa Ox và M O là (t + )
Hình chiếu của M O trên trục Ox là chxO M= Acos(t + ) là li độ của dao động điều hòa
Véctơ quay M O biểu diễn dao động điều hòa, có hình chiếu trên trục Ox là li độ dao động
M
Điều kiện dao động điều hoà: Bỏ qua ma sát, lực cản và vật dao động trong giới hạn đàn hồi
* Độ biến dạng của lò xo thẳng đứng khi vật ở VTCB:
* Độ biến dạng của lò xo khi vật ở VTCB với con lắc lò xo
nằm trên mặt phẳng nghiêng có góc nghiêng α:
+ Chiều dài lò xo tại VTCB: l CB = l 0 + l (l 0 là chiều dài tự nhiên)
+ Chiều dài cực tiểu (khi vật ở vị trí cao nhất): l Min = l 0 + l – A
+ Chiều dài cực đại (khi vật ở vị trí thấp nhất): l Max = l 0 + l + A
k k k cùng treo một vật khối lượng như nhau thì: T2 = T1 + T2
- Song song: k = k1 + k2 + … cùng treo một vật khối lượng như nhau thì: 2 2 2
x A
-A né n
l
giãn O
x A -A
Hình a (A <
l) Hình b (A > l)
Trang 3* Gắn lò xo k vào vật khối lượng m1 được chu kỳ T1, vào vật khối lượng m2 được T2, vào vật khối lượng
m1+m2 được chu kỳ T3, vào vật khối lượng m1 – m2 (m1 > m2) được chu kỳ T4
a.Biên độ, tần số góc, chu kỳ, tần số của dao động
b.Tính li độ của dao động khi pha dao động bằng
6
Bài 2: Một vật dao động điều hòa với biên độ A=4cm và chu kỳ T=1s
a.Viết phương trình dao động của vật, chọn gốc thời gian lúc vật qua vị trí cân bằng theo chiều dương.b.Tính li độ tại thời điểm t=0,25s kể từ lúc vật bắt đầu dao động
Bài 3: Một con lắc gồm một quả cầu, khối lượng 180g được treo thẳng đứng xuống dưới một đoạn 3cm rồithả không vận tốc đầu
a.Viết phương trình dao động của con lắc
b.Tính giá trị cực đại và cực tiểu của lực đàn hồi
Bài 4: một vật có khối lượng 0,1kg dao động điều hòa với biên độ 24cm và chu kỳ T=4s Tại thời điểmt=0, vật có li độ cực đại âm
a.Viết phương trình dao động của vật
b.tính li độ, gia tốc và lực hồi phục tại thời điểm t=0,5s
c.Xác định những thời điểm vật qua vị trí có li độ x=-12cm và vận tốc tại thời điểm đó
Bài 5: Một vật dao động điều hòa với biên độ A=9cm và tần số f=2Hz
a.Viết phương trình dao động của vật, chọn gốc thời gian lúc vật đạt li độ cực đại dương
b.Vật qua vị trí cân bằng O vào những thời điểm nào? Phân biệt rõ những lần đi qua O theo chiều dương
và theo chiều âm
Bài 6: Một vật m=1,4kg dao động điều hòa theo phương ngang với chu kỳ T=2s, nó đi qua vị trí cân bằngvới tốc độ v0=10πcm/s
a.Viết phương trình dao động, chọn gốc thời gian lúc vật qua vị trí cân bằng theo chiều dương
b.Tính gia tốc và từ đó suy ra lực hồi phục tác dụng lên vật tại thời điểm t=0,5s
Bài 7: Một lò xo có khối lượng không đáng kể, đầu trên cố định, đấu dưới treo vật có khối lượng m=80g.Vật dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với tần số 5Hz Trong quá trình dao động, độ dài ngắnnhất của ló xo là 36cm và dài nhất là 46cm
a.Viết phương trình dao động, chọn gốc tọa độ ở vị trí cân bằng, chiều dương hướng xuống, t=0 lúc lò xongắn nhất
b.Tìm độ dài tự nhiên của lò xo, lấy g=10 m/s2
Bài 8: Khi treo vật có khối lượng m vào một lò xo có khối lượng không đáng kể, độ dài tự nhiên l0=30cmthì lò xo dãn ra một đoạn 10cm Bỏ qua mọi lực cản, lấy g=10m/s2 Nâng vật m lên vị trí sao cho lò xo có
độ dài 38cm rồi truyền cho vật một vận tốc ban đầu hướng xuống dưới bằng 20cm/s
a.Viết phương trình dao động của vật m
b.Tính tốc độ và gia tốc cực đại của vật
Trang 4Bài 2 CON LẮC ĐƠN CON LẮC VẬT LÝ.
v gl
Lưu ý: + Với con lắc đơn lực hồi phục tỉ lệ thuận với khối lượng.
+ Với con lắc lị xo lực hồi phục khơng phụ thuộc vào khối lượng
c.Cơ năng con lắc ở vị trí gĩc lệch bất kỳ
+Thế năng: W t mghmgl(1 cos)
22sin2cos
1
2 0
2 0
2 0 0 2 0
Công thức : v 2gl(cos cos0)
+Khi qua VTCB vận tốc cực đại: vmax 2gl(1 cos0)
0 10 v g.l .S
e Tính lực căng dây ứng vời góc lệch bất kỳ
Công thức: T mg(3cos 2cos0)
+Khi qua VTCB lực căng cực đại: Tmax mg(3 2cos0)
+Khi qua vị trí biên lực căng cực tiểu: Tmin mgcos0
21(),
1(10
2 0 min
2 0 max
0 0
Trang 52.Con lắc vật lý
Là vật rắn quay được quanh một trục nằm ngang cố định
Con lắc vật lý dao động nhỏ quanh vị trí cân bằng với tần số góc
I
Trong đó: m (kg) là khối lượng vật rắn
d (m) là khoảng cách từ trọng tâm đến trục quay
I (kgm2) là mômen quán tính của vật rắn đối với trục quay
*Phương trình dao động α = α0cos(t + )
Điều kiện dao động điều hoà: Bỏ qua ma sát, lực cản và 0 <100
B.BÀI TẬP
Bài 1: Tại một nơi, con lắc đơn đếm giây (có chu kỳ T=2s) có độ dài 1m Cũng tại nơi đó, nếu con lắc đơn
có độ dài 1,44m thì sẽ dao động với chu kỳ là bao nhiêu?
Bài 2: Một con lắc đơn có chu kỳ 2s ở nhiệt độ 00C tại nơi gia tốc trọng trường là 9,81 m/s2
a.Tính độ dài của con lắc
b.Tìm chu kỳ của con lắc ở cùng vị trí ấy và ở nhiệt độ 250C, biết hệ số nở dài của dây treo con lắc làα=1,2.10-5 độ-1
Bài 3: Một vật rắn có khối lượng m=0,8kg, có thể dao động quanh một trục nằm ngang dưới tác dụng củatrọng lực Khoảng cách từ trục quay đến trọng tâm của vật là d=20cm Momen quán tính của vật đối vớitrục quay là I=0,04kg.m2 biết g=10m/s2 Tính chu kỳ dao động nhỏ của vật?
Bài 4: một con lắc đơn dao động điều hòa có quỹ đạo coi như một đoạn thẳng có độ dài 8cm, thời gian mỗilần vật đi hết đoạn thẳng từ đầu nọ đến đầu kia là 0,5s Chọn gốc thời gian là lúc vật đi qua vị trí cân bằng,ngược với chiều dương Viết phương trình của dao động của vật?
Bài 5: Một hòn bi nhỏ khối lượng m treo ở đầu một sợi dây và dao động Chu kỳ dao động thay đổi bao
nhiêu lần nếu truyền cho hòn bi điện tích q>0 và đặt thêm một điện trường đều có véctơ cường độ E thẳngđứng xuống dưới trong vùng dao động của con lắc?
Bài 6: Con lắc đơn A có chu kỳ T=2s Con lắc đơn B có độ dài l=1m Đặt hai con lắc cạnh nhau thì thấy cónhững thời điểm mà cả hai con lắc đồng thời đi qua vị trí cân bằng theo cùng một chiều (gọi là những lầntrùng phùng) Thời gian hai lần trùng phùng là 485 giây
a.Tìm chu kỳ của con lắc B?
b.Tìm gia tốc g của trọng trường?
c.Tìm độ dài của con lắc A?
Bài 7: Một con lắc vật lý gồm một quả nặng có kích thước nhỏ, có khối lượng M=1kg, gắn vào đầu mộtthanh kim loại mảnh đồng chất dài l=1m, có khối lượn m=0,1kg Đầu kia của thanh kim loại treo vào mộtđiểm cố định
a.Tính momen quán tính I của con lắc đối với trục quay nằm ngang đi qua điểm treo?
b.Biết khoảng cách từ trục quay đến khối tâm con lắc là 0,95m Tính chu kỳ dao động nhỏ của con lắc?Lấy g=10m/s2
Bài 8: Một con lắc đơn gồm vật nhỏ có khối lượng m=3,6kg, dây treo có độ dài l=1,5m Ban đầu dây treođược kéo lệch khỏi phương thẳng đứng một góc α0=600 và buông nhẹ cho dao động
a.Xác định tốc độ của con lắc khi nó qua vị trí cân bằng và khi nó ở vị trí có li độ góc là 300?
b.Tính sức căng của dây treo khi vật đi qua vị trí cân bằng?
Bài 9: Một con lắc vật lý được treo trong một thang máy Khi thang máy đi lên nhanh dần đều với gia tốc
Trang 6Bài 3 –4 NĂNG LƯỢNG TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA A.LÝ THUYẾT
Xét vật nặng trong con lắc lò xo,vật dao động với tần số góc ω, biên độ A, li độ x=Acos(ωt+φ)
Vậy: Cơ năng bảo toàn và tỉ lệ thuận với bình phương biên độ dao động
a.Viết phương trình dao động của quả nặng?
b.Tìm giá trị cực đại của vận tốc quả nặng?
c.Tìm năng lượng của hệ?
Bài 3: Một con lắc lò xo dao động điều hòa có biên độ A và cơ năng bằng W Tìm động năng của con lắctại li độ x=
2
A
Bài 4: Một con lắc lò xo gồm một quả nặng m=1kg treo vào một lò xo có độ cứng 1600N/m Khi quả nặng
ở vị trí cân bằng , người ta truyền cho nó một vận tốc ban đầu bằng 2m/s hướng thẳng đứng xuống dưới.a.Tính biên độ dao động của quả nặng?
b.Viết phương trình dao động của quả nặng? Chọn chiều dương hướng lên
Trang 7Bài 5 DAO ĐỘNG TẮT DẦN VÀ DAO ĐỘNG DUY TRÌ A.LÝ THUYẾT
1.Dao động tắt dần
Dao động tắt dần là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian và dừng lại sau một thời gian nàođó
2.Lập luận về dao động tắt dần
Lực cản của môi trường tác dụng lên vật làm giảm năng lượng của vật nên thế năng cực đại giảm,
do đó biên độ A giảm→ tức là dao động tắt dần
*Kết luận: Dao động tắt dần càng nhanh nếu môi trường càng nhớt (lực cản lớn).
*Đặc điểm:
-Dao động tắt dần nói chung không có tính điều hòa nhưng xét trong thời gian ngắn ta có thể coi là daođộng điều hòa với chu kỳ riêng và tần số riêng
-Lực cản môi trường càng lớn (hay môi trường càng nhớt) dao động tắt dần càng nhanh
-Độ nhớt của môi trường tăng theo thứ tự: không khí, nước, dầu, dầu rất nhớt
Trang 8Bài 6 DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC CỘNG HƯỞNG.
-Đặc điểm:
+Dao động cưỡng bức là điều hòa
+Tần số góc của dao động cưỡng bức bằng tần số góc của ngoại lực cưỡng bức
+Biên độ của dao động cưỡng bức tỉ lệ thuận với biên độ F0 của ngoại lực cưỡng bức và phụ thuộcvào tần số góc Ω của ngoại lực
2.Cộng hưởng
-Hiện tượng biên độ của dao động cưỡng bức tăng đến giá trị cực đại khi tần số goác của ngoại lực cưỡngbức bằng tần số góc riêng của hệ dao động gọi là hiện tượng cộng hưởng
-Điều kiện để xảy ra cộng hưởng: Ω=ω
-Đặc điểm:Với cùng một ngoại lực tuần hoàn tác dụng, nếu ma sát giảm thì giá trị cực đại của biên độtăng, tức hiện tượng cộng hưởng càng rõ nét
3.Phân biệt dao động cưỡng bức và dao động duy trì
-Dao động cưỡng bức là dao động xảy ra dưới tác dụng của ngoại lực tuần hoàn có tần số góc ω bất kỳ.Sau giai đoạn chuyển tiếp thì dao động cưỡng bức có tần số góc bằng tần số góc của ngoại lực
-Dao động duy trì cũng xảy ra dưới tác dụng của ngoại lực, nhưng ngoại lực được điều khiển để tần sốgócΩ bằng tần số góc ω của dao động tự do của hệ
-Dao động cưỡng bức khi cộng hưởng có điểm giống với dao động duy trì: cả hi đều có tần số góc bằngtần số góc riêng ω của hệ dao động Tuy vậy vẫn có sự khác nhau: dao động cưỡng bức gây nên bởi ngoạilực độc lập với hệ, còn dao động duy trì là dao động riêng của hệ được bù thêm năng lượng do một lựcđược điều khiển bởi chính dao động ấy qua một cơ cấu nào đó
B.BÀI TẬP
Bài 1: Một xe ô tô chạy trên đường, cứ cách 8m lại có một cái mô nhỏ Chu kỳ dao động tự do của khung
xe trên các lò xo là 1,5s Xe chạy với vận tốc nào thì bị rung mạnh nhất?
Bài 2: Một con lắc đơn dài 64cm được treo vào trần của một toa xe lửa con lắc bị kích động mỗi khi bánhcủa toa xe gặp chỗ nối nhau của đường ray Hỏi tàu chạy thẳng đều với tốc độ bằng bao nhiêu thì biên độcủa con lắc sẽ lớn nhất? Cho biết chiều dài của mỗi đường ray là 12,5m Lấy g=2m/s2
Trang 9Bài 7 TỔNG HỢP DAO ĐỘNG A.LÝ THUYẾT
Cho hai dao động thành phần cùng phương, cùng tần số: x1 = A1cos(t + 1) và x2 = A2cos(t +
2) Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số là một dao động điều hòa cùng phương,cùng tần số với hai dao động thành phần x=x1+x2= Acos(t + )
* Nếu = 2kπ :x1, x2 cùng pha AMax = A1 + A2
* Nếu = (2k+1)π :x1, x2 ngược pha AMin = A1 - A2
* Nếu = (2k+1)
2
:x1, x2 vuông pha 2
2
2
1 A A
A1 - A2 ≤ A ≤ A1 + A2
*CHÚ Ý:
Nếu một vật tham gia đồng thời nhiều dao động điều hoà cùng phương cùng tần số x1 = A1cos(t +
1; x2 = A2cos(t + 2) thì dao động tổng hợp cũng là dao động điều hoà cùng phương cùng tần số
B.BÀI TẬP
Bài 1:Cho hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số: x1 6cos8t(cm) và )
28cos(
42
x
(cm) Tìm phương trình của dao động tổng hợp của hai dao động trên?
210sin(
5)610sin(
và pha ban đầu của dao động tổng hợp? Viết phương trình của dao động tổng hợp?
Bài 3: Dao động tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương có biểu thức )
26cos(
7,
22
42
103
x
Trang 10BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM CHƯƠNG I
Câu 1: Vận tốc của vật dao động điều hòa
A.tỉ lệ với thời gian dao động của vật B.tỉ lệ với tần số dao động của vật
C.biến đổi trễ pha
2
so với gia tốc của vật D.biến đổi cùng pha với li độ của vật
Câu 2: Dao động của một vật là điều hòa nếu
A.gia tốc của vật luôn hướng về vị trí cân bằng
B.vận tốc của vật biến đổi tuần hoàn theo thời gian
C.động năng của vật biến đổi tuần hoàn theo thời gian
D.lực tác dụng lên vật trái dấu với li độ và có độ lớn tỉ lệ với độ lớn của li độ
Câu 3: Chọn phát biểu sai về dao độn điều hòa
A.Vecto vận tốc và vecto gia tốc luôn ngược chiều nhau
B.Lực kéo về luôn hướng về vị trí cân bằng
C.Khi chuyển động từ vị trí cân bằng tới vị trí có li độ lớn nhất thì gia tốc của vật có độ lớn tăng dần.D.Động năng và thế năng của vật biến đổi tuần hoàn cùng tần số
Câu 4: Một vật khối lượng m=100g dao động điều hòa với biên độ bằng 5cm và tần số góc là 30 rad/s Lựckéo về có độ lớn cực đại là
Câu 5: Một vật dao động điều hòa với biên độ 5cm Khi vật có li độ là 3cm thì vận tốc của nó có độ lớn2m/s tần số góc của dao động là
Câu 6: Một vật dao động điều hòa với tần số góc 20 rad/s Khi vật có vận tốc bằng 0,8 m/s thì li độ của nó
là 3 cm Gia tốc cực đại của vật là
max max2
a
v
T Câu 10: Một vật dao động điều hòa với vận tốc cực đại là vmax Vận tốc trung bình của vật khi chuyển động
từ vị trí cân bằng tới vị trí có độ lệch cực đại là
v
2max
v
max
2v
v tb Câu 11: Giữa gia tốc a và li độ x của một vật dao động có mối liên hệ a=-αx với α là một hằng số dương.Chu kỳ dao động của vật là
Trang 11Câu 12: Một chất điểm dao động điều hòa theo phương trình x=Acosπt với t đo bằng s Kể từ lúc t=0, chấtđiểm đi qua vị trí có li độ x=
Câu 13: Một chất điểm dao động điều hòa theo phương trình x=Acos
Vận tốc của vật tại thời điểm t=1s là
210cos(
220cos(
x
cm
Câu 16: Một vật chuyển động dọc theo trục Ox theo phương trình x=5cos4πt-3, với t đo bằng s, x đo bằng
m Phát biểu nào sau đây không đúng đối với chuyển động của vật?
A.Vật dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng có tọa độ bằng -3cm B.Chu kỳ dao động của vật là0,5s
C.Ở thời điểm t=0 vật có li độ bằng 2 cm D.Vận tốc cực đại của vật bằng 20πcm/s
Câu 17: Đồ thị biểu diễn sự biến đổi của gia tốc theo li độ của vật dao động điều hòa là
Câu 18: Một vật dao động điều hòa với tần số không đổi Nếu biên độ dao động tăng 10% thì cơ năng
Câu 19: một vật dao động điều hòa với tần số f Động năng của vật
A.biến đổi tuần hoàn với tần số f B.là hàm bậc hai của thời guian
C.không đổi theo thời gian D.biến đổi tuần hoàn với tần số 2f
Câu 20: Chọn phát biểu đúng về năng lượng của vật dao động điều hòa
A.Khi vật chuyển động về vị trí cân bằng thì thế năng của vật tăng
B.Khi động năng của vật tăng thì thế năng của vật tăng
C.Khi vật đi qua vị trí cân bằng thì thế năng của vật nhỏ nhất
D.Khi vật đi từ vị trí cân bằng ra vị trí biên thì động năng của vật tăng
Câu 21: Cơ năng của vật dao động điều hòa được tính bằng công thức:
2
2
2T mA
W D W 2m2T2A2Câu 22: Trong một chu kỳ dao động điều hòa của một vật, số thời điểm vật có động năng bằng thế năng là
Trang 12Câu 25: Một vật dao động điều hòa với cơ năng 0,16J tại vị trí li độ của vật bằng một nửa biên độ, độngnăng của vật bằng
Câu 26: Một lò xo có đầu trên gắn với trần nhà, đầu dưới gắn với vật nặng Trong quá trình vật nặng daođộng điều hòa theo phương thẳng đứng, đại lượng không biến thiên điều hòa là
C.gia tốc của vật nặng D.lực đàn hồi của lò xo tác dụng lên điểm treo
Câu 27: Một lò xo được treo thẳng đứng, đầu trên cố định, còn đầu dưới gắn quả nặng Khi quả nặng nằmcân bằng thì lò xo dãn 1,6cm Lấy g=10 m/s2 con lắc dao động với tần số goác là
Câu 28: Quả cầu của một con lắc lò xo đang đứng yên ở vị trí cân bằng Ngu7o2i ta truyền cho quả cầumột vận tốc ban đầu ngược chiều dương để nó dao động Nếu chọn gốc thời gian là lúc quả cầu bắt đầuchuyển động thì phương trình dao động của nó là x=Acos(ωt+φ) với
li độ âm Phương trình dao động của vật là
A.x4cos(5 t )cm B x4cos(5t)cm C.x t )cm
25
1cos(
Câu 33: Một lò xo có độ cứng k treo thẳng đứng vào một điểm cố định, đầu dưới gắn vật có khối lượngm=100 g Vật dao động điều hòa với tần số góc 20 rad/s và biên độ 6 cm Cho g=10m/s2 Trong quá trìnhvật dao động, lực đàn hồi của lò xo có độ lớn cực đại là
Câu 34: Cho con lắc lò xo dao động theo phương thẳng đứng Tại vị trí vật nặng nằm cân bằng, lò xo dãn 4
cm Kéo vật nặng xuống dước cách vị trí cân bằng 3 cm rồi buông ra Cho g=9,8m/s2 Gia tốc của vật lúcvừa buông ra có độ lớn bằng
Câu 35: Một con lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng m gắn vào lò xo có độ cứng k=100N/m, dao động điềuhòa với biên độ 5 cm Khi quả cầu có li độ bằng 3 cm thì động năng của nó là
Câu 36: Khi con lắc đơn dao động với biên độ nhỏ, chu kỳ dao động của nó
A.phụ thuộc vào cách kích thích dao động B.không phụ thuộc vào biên độ dao động
C.giảm khi đưa con lắc lên cao so với mặt đất D.tỉ lệ thuận với chiều dài dây treo
Câu 37: Đối với con lắc đơn đang dao động
A.tại điểm có li độ cực đại, gia tốc bằng không, lực căng dây dây nhỏ nhất
B.tại điểm có li độ cực đại, gia tốc có độ lớn cực đại, lực căng dây dây nhỏ nhất
Trang 13C.tại điểm có li độ bằng không, gia tốc có độ lớn cực đại, lực căng dây dây lớn nhất.
D.tại điểm có li độ bằng không, gia tốc bằng không, lực căng dây dây nhỏ nhất
Câu 38: Một con lắc đơn dao động điều hòa Trong khoảng thời gian Δt nó thực hiện 12 dao động Khigiảm độ dài của con lắc đi 32 cm thì cùng khoảng thời gian Δt như trên, con lắc thực hiện 20 dao động.Cho g=9,8m/s2 Độ dài ban đầu của con lắc là
Câu 39: Tại cùng một nơi trên mặt đất, hai con lắc đơn có chiều dài lần lượt là l1 và l2 dao động với cácchu kỳ tương ứng T1=0,75s và T2=1s Cũng tại nơi này, con lắc đơn có chiều dài l1+l2 dao động với chu kỳbao nhiêu? Cho biết các con lắc này đều dao động với biên độ góc nhỏ
Câu 40: Con lắc đơn gồm vật nặng treo vào dây có chiều dài l=0,8m dao động với biên độ α0=0,15 rad.Lấy g=10m/s2 và chọn vị trí cân bằng làm mốc thế năng Tại vị trí mà vật có động năng bằng thế năng, vậntốc của vật có độ lớn bằng
Câu 41: Khi qua vị trí cân bằng, quả cầu của con lắc đơn có vận tốc 100cm/s Lấy g=10m/s2 Độ cao cựcđại của quả cầu so với vị trí cân bằng là
Câu 42: Một con lắc đơn có dây treo dài 50 cm và vật nặng khối lượng 0,1kg dao động với biên độ góc
α0=0,1 rad tại nơi có gia tốc trọng trường g=10 m/s2 Cơ năng của con lắc bằng
Câu 45: Một con lắc đơn dao động không chịu tác dụng của lực cản và lực ma sát Góc lệch cực đại củadây treo α0 Kết luận nào dưới đây luôn đúng?
A.Động năng cực đại của con lắc bằng
2
2 0
mgl
B.Động năng cực đại của con lắc bằng mgl(1-cosα0)
C.Chu kỳ dao động của con lắc bằng 2π
g
l
D.Vận tốc cực đại con lắc tỉ lệ với α0.Câu 46: Trong thí nghiệm đo gia tốc trọng trường bằng con lắc đơn, ta không cần dùng tới dụng cụ nàonêu sau đây?
A.Giá đỡ và dây treo B.Đồng hồ và thước đo độ dài tới mm
C.Vật nặng có kích thước nhỏ D.Cân chính xác
Câu 47:Dao động tổng hợp của hai dao động điều hòa, cùng phương, cùng tần số, có các pha ban đầu khácnhau là dao động điều hòa có
A.biên độ bằng tổng các biên độ của hai dao động thành phần
B.năng lượng bằng tổng năng lượng của dao động thành phần
C.vận tốc cực đại bằng tổng vận tốc cực đại của hai dao động thành phần
D.pha ban đầu phụ thuộc vào biên độ và pha ban đầu của hai dao động thành phần
Câu 48: Một vật tham gia đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số Biên độ dao độngtổng hợp của vật đạt cực tiểu nếu hiệu số pha hai dao động bằng
Trang 14Câu 49: Một vật có khối lượng 200 g, tham gia đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương theo phươngtrình x1 3sin20t(cm);x2 4cos20t(cm), với t đo bằng s Phát biểu nào sau đây không đúng?
A.Độ lệch pha hai dao động là
220cos(
3);
)(3cos4);
)(
33
2
310cos(
cos(
63cos(
x , của thành phần dao động thứ nhất là)
)(
610
8
610cos(
)(
230
Câu 55: Dao động riêng của một hệ có
A.chu kỳ và biên độ phụ thuộc vào đặc tính của hệ và các yếu tố bên ngoài
B.chu kỳ và năng lượng chỉ phụ thuộc vào đặc tính của hệ, không phụ thuộc vào các yếu tố bên ngoài.C.chu kỳ và tần số chỉ phụ thuộc vào đặc tính của hệ, không phụ thuộc vào các yếu tố bên ngoài
D.biên độ và pha ban đầu chỉ phụ thuộc vào đặc tính của hệ, không phụ thuộc vào các yếu tố bên ngoài.Câu 56: Chọn phát biểu không đúng về vật dao động tắt dần
A.Chu kỳ dao động giảm dần theo thời gian
B.Cơ năng của vật giảm dần theo thời gian
C.Lực cản tác dụng lên vật càng lớn thì sự tắt dần dao động càng nhanh
D.Biên độ dao động giảm dần theo thời gian
Câu 57: Chọn phát biểu đúng về vật dao động duy trì
A.Dao động duy trì không bị tắt dần, do vật không chịu tac dụng của lực ma sát
Trang 15B.Năng lượng của vật dao động được bổ sung một cách tuần hoàn.
C.Chu kỳ của vật dao động duy trì thay đổi theo ngoại lực
D.Khi chịu tác dụng của ngoại lực tuần hoàn, vật luôn thực hiện dao động duy trì
Câu 58: Dao động cưỡng bức xảy ra dưới tác dụng của ngoại lực biến thiên điều hòa không có tính chấtnào sau đây?
C.Có tần số dao động bằng tần số ngoại lực D.Có biên độ dao động thay đổi theo thời gian
Câu 59: Sự cộng hưởng xảy ra khi
A.lực cưỡng bức có biên độ lớn hơn hoặc bằng một giá trị giới hạn nào đó
B.lực cưỡng bức biến đổi điều hòa với chu kỳ không đổi
C.chu kỳ biến đổi của lực cưỡng bức bằng chu kỳ dao động riêng của hệ
D.năng lượng mà ngoại vật cung cấp bằng năng lượng bị tiêu hao do ma sát
Câu 60: Nếu gắn quả cầu nhỏ vào một lò xo thì nó dao động với chu ky T hỏi phải cắt lò xo trên thành baonhiêu phần bằng nhau để khi treo quả cầu vào mỗi phần thì chu kỳ dao động của nó là T’=
2
T
?A.Cắt làm 2 phần B.Cắt làm 4 phần C.Cắt làm 8 phần D.Cắt làm 16 phấn
Câu 61: cho hai lò xo có chiều dài tự nhiên như nhau Nếu gắn một vật nặng lần lượt với từng lò xo thì vậtdao động với chu kỳ tương ứng T1 và T2 Nếu mắc hai lò xo song song rồi gắn với vật trên thì vật dao độngvới chu kỳ
Câu 62: Chu kỳ dao động của con lắc vật lý quanh một trục cố định
A.tỉ lệ nghịch với gia tốc rơi tự do tại nơi đặt con lắc
B.tỉ lệ nghịch với căn bậc hai của khoảng cách từ trọng tâm con lắc đến trục quay
C.phụ thuộc momen quán tính của con lắc đối với trục quay
D.không phụ thuộc vào khối lượng con lắc
Câu 63: Một con lắc vật lý có momen quán tính đối với trục quay là I, khoảng cách từ khối tâm đến trụcquay là d, khối lượng con lắc là m Tần số dao động của con lắc là
2
2
3l
D l1=3
2l
Trang 16Chương II SÓNG CƠ Bài 8 SÓNG CƠ PHƯƠNG TRÌNH SÓNG.
A.LÝ THUYẾT
1.Hiện tượng sóng
a)Khái niệm sóng cơ: là những dao động lan truyền trong môi trường.
*Hai loại sóng cơ:
- Sóng ngang: là sóng có phương dao động vuông góc với phương truyền sóng.
Môi trường nào có lực đàn hồi xuất hiện khi bị biến dạng lệch thì truyền sóng ngang Sóng ngangtruyền được trong chất rắn và bề mặt chất lỏng
- Sóng dọc: là sóng có phương dao động trùng với phương truyền sóng.
Môi trường có lực đàn hồi xuất hiện khi có biến dạng nén, dãn thì truyền sóng dọc sóng dọc truyềnđược trong môi trường rắn, lỏng và khí
b) Sự tạo thành sóng cơ:
-Sóng cơ được tạo thành nhờ lực liên kết đàn hồi giữa các phần tử của môi trường truyền dao động
-Phần tử ở xa tâm dao động trễ pha hơn
2 Những đại lượng đặc trưng của chuyển động sóng
a) Chu kì, tần số sóng: Tất cả các phần tử của môi trường đều dao động với cùng chu kì và tần số bằngchu kì, tần số của nguồn dao động gọi là chu kì và tần số của sóng
b) Biên độ sóng :Biên độ sóng tại mỗi điểm trong không gian chính là biên độ dao động của phần tử môitrường tại điểm đó Trong thực tế, càng ra xa tâm dao động thì biên độ sóng càng nhỏ
c) Bước sóng:Quãng đường mà sóng truyền đi được trong một chu kì dao động gọi là một bước sóng Ta kíhiệu bước sóng bằng chữ (lamđa)
Có thể nói bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng mà dao độngtại hai điểm đó là cùng pha
d) Tốc độ truyền sóng: Trong thời gian bằng một chu kì, sóng truyền đi được một khoảng bằng một bước
Trang 17.Xét sóng ngang truyền dọc theo trục Ox Chọn gốc tọa độ O là điểm bắt đầu truyền dao động
+ Giả sử li độ u tại O: u O Acos2 t
2cos)
22cos(
)(
2cos)
x t T
A v
x t T A t
x
* Một số tính chất của sóng:
Sóng tuần hoàn theo thời gian và không gian
- Chuyển động của 1 phần tử sóng là một quá trình tuần hoàn theo thời gian với chu kì T
- Li độ của song biến đổi tuần hoàn theo không gian là môt bước sóng
B.BÀI TẬP:
Bài 1: Một sợi dây mềm đàn hồi nằm ngang có đầu A gắn với một điểm dao động có biên độ A=3cm vàchu kỳ T=2s, phương dao động vuông góc với phương của sợi dây Vận tốc truyền biến dạng dọc theo dây
là 2m/s Chọn gốc thời gian lúc A bắt đầu dao động từ vị trí có li độ cực đại
a.Viết phương trình dao động của A?
b.Viết phương trình dao động của các điểm M1, M2 ở trên dây cách A lần lượt là
a.Tính chu kỳ của sóng biển?
b.Biết vận tốc truyền sóng là 3 m/s Tìm bước sóng?
Bài 3: Một người quan sát mặt biển thấy có 5 ngọn sóng đi qua trước mặt mình trong khoảng thời gian 10s
và đo được khoảng cách giữa hai ngọn sóng liên tiếp bằng 5m Coi sóng biển là sóng ngang
a.Tìm chu kỳ của sóng biển?
b.Tìm vận tốc của sóng biển?
Bài 4: Một người ngồi ở biển nhận thấy rằng khoảng cách giữa 5 ngọn sóng liên tiếp là 40m Ngoài rangười đó đếm được 20 ngọn sóng đi qua trước mặt mình trong thời gian 76s Hãy xác định vận tốc truyềnsóng biển?
Bài 5: Đầu O của một sợi dây cao su bắt đầu dao động tại thời điểm t=0 với u=2sin40t (cm)
a.Xác định dạng sợi dây vào lúc t=1,125s?
b.Viết phương trình dao động của hai điểm M và N cách O lần lượt là 20cm và 30cm Biết vận tốc truyềnsóng trên dây là 2m/s
Bài 6: Đầu A của dây cao su căng được làm cho dao động theo phương vuông góc với dây với biên độ2cm, chu kỳ 1,6s Sau 3s thì sóng truyền được 12m dọc theo dây
Trang 18a.Tính vận tốc truyền sóng trên mặt nước Biết khoảng cách giữa 10 gợn lối liên tiếp là 4,5 cm.
b.Viết phương trình dao động của điểm M trên mặt nước cách S một đoạn 12cm Cho dao động sóng tại S
có dạng u=Acost
c.Tính khoảng cách giữa các điểm trên mặt nước dao động cùng pha, ngược pha, vuông pha, lệch pha góc
600 trên cùng một đường thẳng qua S
-Đầu phản xạ cố định: sóng phản xạ ngược pha với sóng tới
-Đầu phản xạ tự do: sóng phản xạ cùng pha với sóng tới
2 Sóng dừng
a)Quan sát hiện tượng:
Sóng tới và sóng phản xạ nếu truyền theo cùng một phương thì có thể giao thoa với nhau tạo thànhsóng dừng
b) Sóng dừng :là sóng có các nút và bụng cố định trong không gian
* Gíải thích:Xét dao động của một phần tử tại điểm M trên dây cách đầu B một khoảng MB= d Giả sử vào thời điểm t, sóng tới đến B có phương trình dao động là: u B = Acos2 ft -Chọn gốc toạ độ O tại B, chiều dương của trục Ox là chiều từ B đến M.
-Sóng tới truyền từ M đến B và B cách M một khoảng d, vậy ở M có phương trình dao động là:
uM= Acos 2�� ��
2 d ft+
-Sóng phản xạ ở B có li độ ngược chiều với li độ của sóng tới Do đó phương trình của sóng phản xạ ở B
Do đó, dao động tại M sẽ là tổng hợp hai dao động do sóng tới và sóng phản xạ truyền đến Ta có: u=
)2
Trang 19- Điểm nút cách đầu cố định khoảng
b.Biết tần số sóng là 150Hz Tìm tốc độ truyền sóng trên dây
Bài 2 : Một sợi dây AB dài 2m căng nằm ngang, đầu B cố định, đầu A dao động với chu kỳ 0,02s Người tađếm được từ A đến B có 5 nút
a.Tìm tốc độ truyền sóng trên dây
b.Nếu muốn dây rung thành 2 bụng sóng thì tần số dao động của A là bao nhiêu
Bài 3 : Sợi dây OB với đầu B tự do, đầu O dao động ngang với tần số 100Hz Vận tốc truyền sóng trên dây
là 4m/s
a.Cho dây dài l1=21cm và l2=80cm thì có sóng dừng xảy ra không
b.Nếu có sóng dừng hãy tính số nút và số bụng sóng
c.Với chiều dài dây 21cm, nếu muốn có 8 bụng sóng thì tần số dao động phải là bao nhiêu
Bài 4 : Một dây AB treo lơ lửng, đầu A gắn vào nhánh âm thoa đang dao động với tần số 100Hz
a.Biết khoảng cách từ B đến nút dao động thứ 3 kể từ B là 5cm Tìm bước sóng
b.Tìm khoảng cách từ B đến các nút và bụng dao động trên dây
c.Nếu chiều dài dây là 21cm thì số nút và bụng nhìn thấy trên dây là bao nhiêu
Bài 5 : Một dây thép AB dài 1,2m căng ngang Nam châm điện đặt phía trên dây thép Cho dòng điện xoaychiều tần số 50Hz qua nam châm, ta thấy trên dây có sóng dừng với 4 bụng sóng Tìm vận tốc truyền sóngtrên dây
Trang 20Bài 10 GIAO THOA SÓNG A.LÝ THUYẾT
1.Sự giao thoa của hai sóng
Gọi S1, S2 hai nguồn cùng tần số, cùng pha, hai sóng tạo thành có cùng bước sóng u S1 u S2 acos 2ft
Dao động S1,S2 truyền đến M có phương trình:
1 1
2 2
cos 2 2cos 2 2
*Biên độ dao động tại M phụ thuộc độ lệch pha của 2 dao động từ S1, S2 truyền đến
*Nếu 2 dao động cùng pha: k2�d2 d1 k, Với k = 0; 1 ; 2…M: dao động cực đại
*Nếu 2 dao động ngược pha:
2 1
2 1
1 2
, Với k = 0; 1 ; 2…M: không dao động
* Định nghĩa :hiện tượng hai sóng kết hợp, khi gặp nhau tại những điểm xác định, luôn luôn tăng cườngnhau ,hoặc làm yếu nhau gọi là sự giao thoa của sóng
2 Điều kiện để có hiện tượng giao thoa
-Sóng kết hợp: là 2 sóng phát ra từ hai nguồn dao động cùng phương, cùng tần số và có độ lệch pha khôngđổi theo thời gian
Trang 21b.Tìm những điễm dao động với biên độ cực đại và cực tiểu giữa hai điểm S1 và S2.
Bài 2 : Trong thí nghiệm về giao thoa sóng mặt nước, hai tâm sóng O1 và O2 cách nhau 8cm và dao độngtheo phương trình u=0,4cos100t (cm) Tốc độ truyền sóng 40cm/s coi biên độ sóng không đổi trong quátrình truyền sóng
a.Xác định tần số và bước sóng của sóng
b.Tìm số dao động với biên độ cực đại và số điểm không dao động giữa O1 và O2
c.Tại N cách O1 và O2 lần lượt là 7,2cm và 4cm có vân dao động với biên độ cực đại hay cực tiểu? Giữa N
và đường trung trực của O1O2 còn mấy vân như thế nữa ?
Bài 3 : Trong thí nghiệm giao thoa, người ta tạo ra trên mặt nước hai sóng A và B dao động với phươngtrình uA=uB=5cos10t (cm) Vận tốc truyền sóng là 20cm/s Coi biên độ sóng không không đổi
a.Viết phương trình sóng do A, B truyền đến M và phương trình dao động tổng hợp tại M Biết M cách A
là 7,2cm và M cách B là 8,2cm
b.Một điểm N nằm trên mặt nước với AN-BN=-10cm Hỏi điểm N cực đại hay đứng yên ?
Bài 4 : Hai nguồn S1 và S2 dao động theo phương thẳng đứng trên mặt một chất lỏng với tần số 25Hz Tạo
ra giữa hai điểm S1 và S2 được 14 hypebol , quỹ tích của những điểm đứng yên Khoảng cách giữa đỉnhcủa hai hypebol ngoài cùng là 26cm Tính tốc độ truyền sóng.Bài 5 : Trong thí nghiệm về giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A, B cách nhau 16cm daođộng với tần số 18Hz và cùng pha Tại một điểm M cách nguồn A và B những khoảng d1=19cm và
d2=21cm sóng có biên độ cực đại giữa M và đường trung trực AB không có cực đại nào khác Tính vậntốc truyền sóng trên mặt nước ?
Bài 6 :Hai điểm O1, O2 trên mặt nước dao động cùng biên độ, cùng pha Biết O1O2=3cm Gữa O1 và O2 cómột gợn thẳng và 14 dạng gợn hypebol mỗi bên Khoảng cách giữa O1 và O2 đấn gợn lối gần nhất là0,1cm Biết tần số dao động f=100Hz Tính tốc độ truyền sóng trên mặt nước ?
Trang 22Bài 11 SÓNG ÂM NGUỒN NHẠC ÂM.
A.LÝ THUYẾT
1.Nguồn gốc của âm và cảm giác về âm
-Các vật phát ra âm đều dao động, đó là nguồn âm
-Cảm giác âm phụ thuộc vào nguồn âm và tai người nghe
-Sóng âm có thể truyền đi trong tất cả các môi trường đàn hồi và không truyền được qua chân không.-Trong chất khí và chất lỏng sóng âm là sóng dọc ; trong chất rắn sóng âm có thể là sóng ngang hoặc sóngdọc
3.Những đặc trưng của âm
a)Độ cao của âm :
- Âm sắc là đặc trưng sinh lí phân biệt hai âm có cùng độ cao, nó phụ thuộc vào biên độ và tần số của âm
c)Cường độ âm, mức cường độ âm :
-Cường độ âm được xác định là năng lượng được sóng âm truyền qua một đơn vị diện tích đặt vuông gócvới phương truyền sóng trong một đơn vị thời gian
W P I= =
tS S(W/m2) Với W (J), P (W) là năng lượng, công suất phát âm của nguồn
S (m2) là diện tích mặt vuông góc với phương truyền âm (với sóng cầu thì S là diện tích mặt cầu S=4πR 2)
-Mức cường độ âm:
0 ( ) lg I
L B
I
hoặc
0 ( ) 10.lg I
L dB
I
Với I0 = 10-12 W/m2 ở f = 1000Hz: cường độ âmchuẩn
d)Giới hạn nghe của tai người :
-Do đặc điểm sinh lý của tai, để âm thanh gây được cảm giác âm thì cường độ âm phải lớn hơn một giá trịcực tiểu nào đó gọi là ngưỡng nghe Ngưỡng nghe thay đổi theo tần số của âm
-Cảm giác âm nghe to hay nhỏ không những phụ thuộc vào cường độ âm mà còn phụ thuộc vào tần số củaâm
-Giá trị cực đại của cường độ âm mà tai ta có thể chịu đựng được gọi là ngưỡng đau Ngưỡng đau ứng vớimức cường độ âm là 130dB
*Chú ý :
+Mức cường độ âm, tần số và đồ thị của âm là đặc trưng vật lý của âm
+Độ cao của âm, độ to của âm, âm sắc là những đặc trưng sinh lý của âm
Trang 23+ Độ to là đặc trưng sinh lí của âm phụ thuộc vào đặc trưng vật í là mức cường độ âm và tần số
4.Nguồn nhạc âm
Những nguồn nhạc âm thường gặp là dây đàn có hai đầu cố định ; ống sáo và các loại kèn khí…
* Tần số do đàn phát ra (hai đầu dây cố định hai đầu là nút sóng)
2
v k
f
Ứng với k = 1 âm phát ra âm cơ bản có tần số
21
Ứng với k = 0 âm phát ra âm cơ bản có tần số
41
Bài 1 : Hai âm có mức cường độ âm chênh lệch nhau 1dB Tính tỉ số cường độ âm của chúng ?
Bài 2 : Người ta dùng búa gõ mạnh xuống đường ray xe lửa Cách chỗ đó 1090m, một ngu7o1i áp taixuống đường raynghe thấy tiếng gõ truyền qua đường ray và 3 giây sau mới nghe thấy tiếng gõ truyền quakhông khí Tính vận tốc truyền âm trong thép Biết vận tốc truyền âm trong không khí là 340m/s
Trang 24BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM CHƯƠNG II
Câu 1: Sóng cơ là
A.dao động cơ của các phần tử trong một môi trường
B.dao động cơ lan truyền trong một môi trường
C.quá trình truyền năng lượng
D.quá trình truyền dao động
Câu 2: Sóng cơ nếu là sóng dọc thì không có tính chất nào nêu dưới đây?
A.Chỉ truyền được trong chất lỏng và chất rắn
B.Không truyền được trong chân không
C.Có tốc độ truyền phụ thuộc vào bản chất của môi trường
D.Phương dao động phần tử của môi trường trùng với phương truyền sóng
Câu 3: Sóng cơ nếu là sóng ngang thì truyền được trong
Câu 4: Chọn phát biểu sai về sóng cơ
A.Tốc độ truyền sóng là tốc độ truyền pha dao động
B.Quá trình truyền sóng cơ là quá trình truyền năng lượng
C.Tần số dao động của các phần tử vật chất khi có sóng truyền qua là tần số của sóng
D.Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm nằm trên cùng một phương truyền sóng và dao động cùng pha.Câu 5: Giữa tốc độ truyền sóng v, bước sóng λ, tần số sóng có mối quan hệ sau:
f
D.f=v2λCâu 6: Tốc độ truyền sóng cơ phụ thuộc vào
A.bản chất của môi trường và cường độ sóng
B.bản chất và nhiệt độ của môi trường
C.cường độ và tần số của sóng
D.cường độ của sóng và nhiệt độ của môi trường
Câu 7: Một người quan sát một cái phao trên mặt nước, thấy khoảng thời gian từ lần nhô lên thứ nhất đếnlần nhô lên thứ 11 là 5s và hai đỉnh sóng liên tiếp cách nhau 1,1m tốc độ truyền sóng trên mặt nước là
Câu 8: Một sóng cơ phát ra từ một nguồn O trên mặt nước với tốc độ v=2m/s Người ta thấy hai điểm trênmặt nước luôn dao động ngược pha nhau và cùng thuộc một đường thằng qua O cách nhau gần nhất 4 cm.Tần số sóng là
Câu 9: Khi sóng truyền từ môi trường này sang môi trường khác, đại lượng không đổi là
Câu 10: Trong một môi trường có sóng cơ truyền với chu kỳ T, tốc độ v Khi truyền được một quãngđường là d thì pha của sóng giảm đi một lượng bằng
2
Biết tần số f có giá trị từ 22Hz đến 26Hz Bướcsóng λ bằng
Trang 25cos(
u , trong đó u, x đobằng cm, t đo bằng s Tốc độ truyền sóng trên dây là
Câu 14: Một sóng cơ truyền dọc theo một đường thẳng Phương trình dao động của nguồn O là
t T
D.Quãng đường sóng truyền được trong 5 s là 100 m
Câu 16: Phương trình dao động của nguồn sóng O là u2cos200t(cm) Tốc độ truyền sóng là 20m/s.Coi biên độ sóng khi truyền đi không đổi Phần tử của môi trường tại điểm cách nguồn 7,5 cm trên phươngtruyền sóng dao động theo phương trình:
4
3200
cos(
Câu 17: Giao thoa sóng là hiện tượng
A.giao thoa của hai sóng trong một môi trường khi chúng gặp nhau
B.cộng hưởng của hai sóng kết hợp truyền trong một môi trường
C.hai sóng khi gặp nhau trong một vùng xác định làm tăng cường độ sóng của nhau
D.hai sóng kết hợp khi gặp nhau, tại những điểm xác định luôn luôn hoặc tăng cường hoặc làm yếu lẫnnhau
Câu 18: Hai nguồn sóng kết hợp A, B có cùng bước sóng λ dao động đồng pha Một điểm M cách A và Blần lượt là d1, d2 Biên độ sóng tại M là cực tiều nếu tỉ số
5,0
2
1 d
d
bằngA.một số nguyên B.một số chẵn C.một số lẻ D.một số chia hết cho 3
Câu 19: Trên mặt nước có hai nguồn sóng kết hợp dao động đồng pha Tại một điểm M trên mặt nước,biên độ của sóng do mỗi nguồn tạo ra là A1 và A2, hiệu đường đi của hai sóng tới M bằng một số lẻ lần mộtphần tư bước sóng Biên độ sóng tổng hợp tại M là
Trang 26Câu 20: Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A, B dao động với cùng tần số
và cùng pha Tại điểm M trên mặt nước có cực đại giao thoa Kết luận nào sau đây không đúng đối với M?A.Gợn lồi đi qua M là một đường Parabol
B.Dao động tại M có cùng tần số với dao động của nguồn
C.Tại M hai dao động do hai nguồn truyền tới đồng pha với nhau
D.Hiệu đường đi của hai sóng gởi tới M bằng số nguyên lần bước sóng
Câu 21: Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A, B dao động với tần số 75
Hz Tại điểm M trên mặt nước cách A và B lần lượt là 23,5cm và 11,5cm sóng có biên độ cực đại giữa M
và đường trung trực của AB có 3 vân cực đại giao thoa Tốc độ truyền sóng trên mặt nước bằng
Câu 22: Tại hai điểm A, B trên mặt nước có hai nguồn sóng dao động với cùng tần số 100Hz và đồng phavới nhau Khoảng cách AB=15cm Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 200cm/s Số điểm có dao động vớibiên độ cực đại trong đoạn AB là
Câu 23: Điều kiện xảy ra sóng dừng trên sợi dây hai đầu cố định là chiều dài sợi dây bằng
A.số lẻ lần nửa bước sóng
B.số lẻ lần một phần tư bước sóng
C.số nguyên lần nửa bước sóng
D.số nguyên lần một phần tư bước sóng
Câu 24: Với k là số nguyên, điều kiện xảy ra sóng dừng trên sợi dây đàn hồi chiều dài l, một đầu cố định,một đầu tự do là
Câu 26: Trên một sợi dây đàn hồi dài 100cm, hai đầu A, B cố định có sóng truyền với tần số 50Hz Người
ta thấy trên dây này có sóng dừng và đếm được ba nút sóng, không kể hai nút A, B Tốc độ truyền sóngtrên dây là
Câu 32: Chọn phát biểu sai khi nói về sự truyền âm
Trang 27A.Khi truyền từ không khí vào nước, bước sóng của âm giảm đi.
B.Môi trường truyền âm có thể là rắn, lỏng, khí
C.Tốc độ truyền âm thay đổi theo nhiệt độ môi trường
D.Những vật liệu như bông, xốp, nhung truyền âm kém hơn kim loại
Câu 33: Chọn phát biểu sai về các đặc trưng của âm
A.Âm sắc phụ thuộc vào dạng đồ thị dao động của âm
B.Ngưỡng nghe thay đổi theo tần số của âm
C.Độ cao của âm phụ thuộc vào tần số của âm
D.Độ to của âm tỉ lệ thuận với cường độ âm
Câu 34: Hai âm có âm sắc khác nhau là do chúng
A.có tần số khác nhau
B.có độ cao và độ to khác nhau
C.có dạng đồ thị dao động khác nhau
D.có cường độ khác nhau
Câu 35: Phát biểu nào nêu dưới đây không đúng?
A.Ngưỡng nghe là giá trị cực tiểu của cường độ âm còn gây được cảm giác âm cho tai người, phụ htuo65cvào tần số của âm
B.Độ cao là đặc tính sinh lí của âm, không phụ thuộc vào tần số của âm
C.Âm sắc là đặc tính sinh lí của âm, có liên quan mật thiết với đồ thị dao động của âm
D.Độ to là đặc tính sinh lí của âm, gắn liền với mức cường độ âm
Câu 36: Năng lượng của sóng âm truyền trong một đơn vị thời gian qua một đơn vị diện tích đặt vuônggóc với phương truyền âm tại một điểm gọi là
A.độ to của âm tại điểm đó B.biên độ sóng âm tại điểm đó
C.mức cường độ âm tại điểm đó D.cường độ âm tại điểm đó
Câu 37: Mức cường độ âm tại một điểm trong môi trường truyền âm là 40dB, so với cường độ âm chuẩn,cường độ âm tại điểm đó lớn gấp
Câu 38: Để đảm bảo sức khỏe cho công nhân, mức cường độ âm ở một số khu vực của một nhà máy phảigiữ sao cho không vượt quá 85 dB Biết cường độ âm chuẩn bằng 10-12W/m2 Cường độ âm cực đại mà nhàmáy đó quy định là
A
đo bằng cm, t đo bằng s Sóng này
A.truyền theo chiều dương của trục Ox với tốc độ bằng 60 m/s
B.truyền theo chiều dương của trục Ox với tốc độ bằng 30 m/s
C.truyền theo chiều âm của trục Ox với tốc độ bằng 60 m/s
D.truyền theo chiều âm của trục Ox với tốc độ bằng 30 m/s
Câu 41: Khi nguồn âm có công suất phát âm không đổi, chuyển động đến gần một người thì người này sẽnghe được âm
A.có cường độ tăng dần và có tần số âm cao hơn âm phát ra từ nguồn
B.có cường độ giảm dần và có tần số âm cao hơn âm phát ra từ nguồn
C.có cường độ tăng dần và có tần số âm thấp hơn âm phát ra từ nguồn
D.có cường độ giảm dần và có tần số âm thấp hơn âm phát ra từ nguồn
Câu 42: Giả thuyết có một nguồn S phát ra môt âm có tần số 18400Hz chuyển động thẳng về phía ngườiquan sát Cho tốc độ truyền âm trong không khí là 340m/s Để người quan sát còn nghe thấy âm do nguồn
S phát ra thì tốc độ của nguồn âm không vượt quá
Trang 28Chương III DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ
Bài 12 DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ A.LÝ THUYẾT
1.Dao động điện trong mạch LC
a) Mạch LC:
Mạch nối tiếp gồm:
-Cuộn cảm có độ tự cảm L
-Tụ điện với điện dung C
b) Tích điện cho tụ bằng nguồn P (khóa K nối chốt a) Sau đó tụ phóng điện trong mạch kín LC (khóa Knối chốt b), trong mạch kín LC có một dòng điện dạng sin
*Nghiệm của phương trình:q = q0cos(t + )
*Cường độ dòng điện: i = q’ = -q0sin(t + ) = I0cos(t + +
2
);
L
C U U C Q
*Nhận xét:
-Các đại lượng q, i, u đều biến thiên tuần hoàn theo thời gian theo qui luật dạng sin Do đó, điện trường và
từ trường trong mạch cũng biến thiên theo qui luật dạng sin
-Biến thiên của điện trường và từ trường trong mạch gọi là dao động điện từ Nếu không có tac dụng điện
từ bên ngoài, dao động được gọi là dao động điện từ tự do
+Tần số góc riêng: 1
LC
+Chu kì riêng: T 2 LC
Trang 292 Nặng lượng điện từ trong mạch dao động
a)Năng lượng của tụ điện w C :
Hiệu điện thế ở hai đầu tụ điện
C
wt Q
0
2
1 C
Q 2
1 U Q 2
1
b) Năng lượng của cuộn cảm w L :
Dòng điện qua cuộn cảm : i = q' = -Q0sin(0t + )=I0sin(0t + )
Năng lượng tức thời ở cuộn cảm (năng lượng từ): sin ( )
2
1.2
0 2
1 Q w L 2
1 I.
L 2
1 W
2 0 2 0 2 2
0
c) Năng lượng toàn phần của mạch dao động W:
const W
C
Q W
W
W l C 0
2 0 0
21
Mạch dao động có điện trở thuần R nên năng lượng dao động điện từ tiêu hao do hiệu ứng tỏa nhiệt, biên
độ dao động giảm dần đến 0: dao động tắt dần Giá trị R càng lớn, sự tắt dần càng nhanh, R càng tăng cóthể không có dao động
4.Dao động điện từ duy trì
Trang 30Mạch duy trì dao động.
Dao động trong nạch LC được duy trì ổn định với tần số riêng 0 của mạch Một hệ tự dao động
5.Dao động điện từ cưỡng bức Sự cộng hưởng
-Mắc mạch LC có tần số dao động riêng 0 nối tiếp nguồn điện ngoài có hiệu điện thế u U 0 cost
Dòng điện trong mạch buộc phải biến thiên với tần số góc : quá trình dao động điện từ cưỡng bức
-Giữ biên độ U0 của hiệu điện thế ngoài không đổi, thay đổi của nguồn điện ngoài Khi = 0 thì biên
độ dao động trong khung đạt cực đại: Sự cộng hưởng
Giá trị cực đại của biên độ khi cộng hưởng tùy thuộc vào điện trở thuần R của mạch
+R nhỏ: cộng hưởng nhọn
+R lớn: cộng hưởng từ
B.BÀI TẬP
Bài 1 : Một cuộn dây thuần cảm mắc với một tụ điện có điện dung 0,5µF thành một mạch dao động Hệ số
tự cảm của cuộn dây phải bằng bao nhiêu để tần số riêng của mạch dao động có giá trị là 900Hz và5MHz ?
Bài 2 : Một mạch dao động gồm một tụ điện có C=18000pF và một cuộn dây thuần cảm có L=6µH Điện
áp cực đại ở hai đầu tụ điện U0=2,4V Tính cường độ dòng điện trong mạch ?
Bài 3 : Một mạch dao động gồm tụ điện có C=3500pF và một cuộn cảm có L=30µH, R=1,5Ω Phải cungcấp cho mạch một công suất bằng bao nhiêu để duy trì dao động của nó, nếu điện áp cực đại trên tụ điện là15V ?
Bài 4 : Điện áp ở hai bản tụ điện có điện dung C=0,4µF là u=120V Vào thời điểm t=0 tụ được nối với haiđầu của một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L=1H và cường độ dòng điện tại thời điểm đó bằng không.a.Tính tần số góc riêng, chu kỳ riêng và tần số riêng của mạch dao động ?
b.Viết các biểu thức cho sự phụ thuộc vào thời gian của điện tích trong tụ điện và cường độ dòng điệntrong mạch ?
c.Viết biểu thức năng lượng điện trường và năng lượng từ trường của mạch Tính năng lượng toàn phầncủa mạch ?
Bài 5 : Dùng tần số kế đo tần số dao động của mạch LC, ta thấy kết quả 356Hz
a.Mắc thêm tụ điện C1=10µF song song với tụ điện của mạch ban đầu thì tần số dao động của mạch là290,7Hz Tính điện dung C và độ tự cảm L của mạch ban đầu ?
b.Nếu mắc tụ C1 nối tiếp vào mạch ban đầu thì tần số là bao nhiêu ?
Bài 6 : Một tụ điện có C=200µF được tích điện đến điện áp 10V
a.Tính năng lượng của tụ điện ?
b.Nối tụ điện đã tích điện vào hai đầu của cuộn dây có L=0,5H Tính tần số dao động và biên độ cu7o2ng
a.Tính độ tự cảm L của cuộn dây ?
b.Tính năng lượng của dao động ?
Trang 31Bài 13 ĐIỆN TỪ TRƯỜNG A.LÝ THUYẾT
1.Liên hệ giữa điện trường biến thiên và từ trường biến thiên
-Trong vùng không gian có từ trường biến thiên theo thời gian thì trong vùng đó xuất hiện một điện trườngxoáy
Hay: Từ trường biến thiên theo thời gian làm xuất hiện điện trường xoáy
Đường sức điện trường xoáy bao quanh các đường sức của từ trường, luôn khép kín
- Điện trường biến thiên theo thời gian sẽ làm xuất hiện từ trường Các đường sức của từ trường này baoquanh các đường sức của điện trường
- Đường sức của từ trường luôn khép kín
2 Điện từ trường
-Theo Mac-xoen : Mỗi biến thiên theo tời gian của từ trường sinh ra trong không gian xung quanh mộtđiện trường xoáy biến thiên theo thời gian và ngược lai, mỗi biến thiên theo thời gian của điện trường cũngsinh ra một từ trường biến thiên theo thời gian trong không gian xung quanh
-Điện trường biến thiên và từ trường biến thiên cùng tồn tại trong không gian Chúng có thể chuyển hóalẫn nhau trong một trường thống nhất gọi là điện từ trường
Trang 32Bài 14 SÓNG ĐIỆN TỪ.
A.LÝ THUYẾT
* Sóng điện từ là gì?
-Macxoen tiên đoán: quá trình lan truyền điện từ trường gọi là sóng điện từ
-Tương tác điện từ không xảy ra tức thời, phải cần một khoảng thời gian để truyền đi trong không gian
1.Sóng điện từ
Quá trình lan truyền điện từ trường được gọi là sóng điện từ
2 Đặc điểm của sóng điện từ
-Tốc độ lan truyền trong chân không bằng tốc độ ánh sáng v = c = 300.000 km/s
-Là sóng ngang, các vectơ E ur
và B ur luôn vuông góc với nhau và vuông góc với phương truyền sóng.-Sóng điện từ truyền được trong môi trường chân không
+Bước sóng trong môi trường chân không: = cT với T = 1/f
3.Tính chất của sóng điện từ
-Sóng điện từ truyền đi mang năng lượng
-Tuân theo các định luật truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ
-Tuân theo các quy luật giao thoa, nhiễu xạ
-Sóng điện từ lan truyền trong tất cả các môi trường vật chất, kể cả chân không
4 Phân loại và đặc tính của sóng điện từ:
Sóng dài 3 - 300 KHz 10 - 10 m5 3 Năng lượng nhỏ, ít bị nước hấp thụ nên dùng để
thông tin dưới nước.
Sóng trung 0,3 - 3 MHz 10 - 10 m3 2 Ban ngày tầng điện li hấp thụ mạnh nên không
truyền được đi xa, ban đêm tầng điện li phản xạnên truyền đi xa.
Sóng ngắn 3 - 30 MHz 10 - 10 m2 Năng lượng lớn và ít bị không khí hấp thụ, bị tầng
điện li và mặt đất phản xạ nhiều lần Các đài phát sóng ngắn có thể truyền sóng này đi mọi nơi trên mặt đất.
Sóng cực ngắn 30 - 30000 MHz 10 - 10 m-2 Có năng lượng rất lớn, không bị tầng điện li hấp
thụ, truyền theo đường thẳng và được dùng trong thông tin vũ trụ.
Các đài truyền hình dùng sóng cực ngắn sóng này không truyền được xa trên mặt đất, phải dùngcác đài tiếp sóng trung gian hoặc các vệ tinh nhân tạo để thu sóng của đài phát rồi phát trở về mặt đất
Các đài phát thanh thường dùng sóng trung, sóng ngắn và cả sóng cực ngắn (đài FM)
Bài 3: Mạch dao động bắt tín hiệu của một máy thu vô tuyến điện gồm một cuộn cảm với độ tự cảm biếnthiên từ 0,3µH đến 12µH và một tụ điện có điện dung biến thiên từ 20pF đến 800pF Máy đó có thể bắt cácsóng vô tuyến điện trong dải sóng nào?
Trang 33Bài 4: Trong một mạch dao động bắt tín hiệu của một máy thu vô tuyến điện, một tụ điện có điện dungbiến thiên từ 50pF đến 680pF Muốn cho máy thu bắt được các sóng từ 45m đến 3000m, cuộn cảm trongmạch phải có độ tự cảm nằm trong giới hạn nào?
Bài 15 TRUYỀN THÔNG BẰNG SÓNG ĐIỆN TỪ A.LÝ THUYẾT
1 Mạch dao động hở Anten
-Mạch dao động LC có điện từ trường hầu như không bức xạ ra ngoài: mạch dao động kín
-Nếu tách xa hai bản cực của tụ điện, đồng thời tách xa các vòng dây của cuộn cảm thì vùng không giancủa từ trường biến thiên được mở rộng dần: mạch dao động hở hay ăngten
-Anten dùng để phát hay thu sóng điện từ
2.Nguyên tắc truyền thông bằng sóng điện từ
Qui trình chung:
-Biến các âm thanh, hình ảnh thành các dao động điện tần số thấp gọi là các tín hiệu âm tần
-Dòng sóng điện từ có tần số cao mang tín hiệu âm tần đi xa qua ăngten phát
-Dùng máy thu với ăngten thu để chọn thu lấy dao động điện từ cao tần
-Tách tín hiệu ra khỏi sóng cao tần rồi dùng loa để nghe âm thanh truyền tới (hoặc dùng màn hình để xemhình ảnh)
3.Sự truyền sóng điện từ quanh Trái đất
- Tầng điện li là một lớp khí quyển trong đó các phân tử khí đã bị Ion doá rất mạnh, tạo nên rất nhiều hạtmang điện electron và Ion ở độ cao từ 8oKm đến 800Km
-Tầng điện li có khả năng dẫn điện, nên có thể phản xạ sóng điện từ như một mặt kim loại
-Sóng dùng trong thông tin vô tuyến phải có f 1000Hz
-Các quá trình truyền sóng điện từ thông tin quanh TĐ có đặc điểm khác nhau vì các sóng có bước sóngkhác nhau, điều kiện môi trường trên mặt đất và tính chất của bầu khí quyển
+ Các sóng dài, trung, ngắn bị tầng điện li và mặt đất phản xạ với mức độ khác nhau nên có thể đi vòngquanh mặt đất Sóng được dùng truyền thanh, truyền hình trên mặt đất
+ Sóng cực ngắn không bị phản xạ mà có khả năng truyền thẳng, xuyên qua tầng điện li nên dùng thôngtin vũ trụ
B.BÀI TẬP
Bài 1: Một mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung C biến thiên và một cuộn cảm có độ tự cảm cũngbiến thiên
a.Điều chỉnh L=15mH và C=300pF Tính tần số dao động của mạch?
b.Mạch dao động này được dùng trong một máy thu vô tuyến Người ta điều chỉnh L=10-6H và C để bắtđược sóng vô tuyến có bước sóng 25m Tính C khi đó?
Bài 2: Mạch dao động của một máy thu thanh (mạch chọn sóng) gồm một cuộn cảm L và một tụ điệnC=3pF
a.Muốn bắt được sóng λ=40m thì phải chọn hệ số tự cảm L bằng bao nhiêu? B
b.Giả sử cuộn cảm của mạch có L=10µH Phải chọn tụ điện có điện dung bằng bao nhiêu để máy có thểbắt được sóng λ=25m Muốn cho máy bắt được sóng có bước sóng trong khoảng từ 10m đến 100m thì phảidùng tụ điện có điện dung biến thiên trong khoảng nào?
Bài 3: Một mạch dao động gồm cuộn dây L=0,2mH và tụ điện có điện dung C thay đổi từ 12pF đến 400pF
Trang 34a.Tính các tần số riêng có thể có của mạch?
b.Nếu mạch được dùng làm mạch chọn sóng trong máy thu vô tuyến điện thì máy thu bắt được các sóngnằm trong khoảng nào?
Trang 35BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM CHƯƠNG III
Câu 1: Một mạch dao động gồm tụ điện có điện dung C mắc với cuộn cảm thuần có độ tự cảm L Chu kỳdao động riêng của mạch
A.là chu kỳ biến thiên của năng lượng điện từ của mạch
B.là chu kỳ biến thiên của điện tích trên một bản của tụ điện
C.tỉ lệ thuận với tích số LC
D.tỉ lệ nghịch với căn bậc hai của tích số LC
Câu 2: Trong mạch dao động LC, đại lượng biến thiên lệch pha
2
so với điện tích trên một bản tụ làA.cường độ dòng điện trong mạch
B.hiệu điện thế giữa hai bản tụ
C.năng lượng điện từ của mạch
D.năng lượng điện trường trong tụ điện
Câu 3: Hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện và cường độ dòng điện trong mạch dao động LC là hai dao độngđiều hòa
A.năng lượng từ trường của cuộn cảm
B.năng lượng điện trường của tụ điện
C.hiệu điện thế giữa hai bản tụ
D.hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn dây
Câu 5: Một mạch dao động gồm tụ điện có điện dung C và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L Tần số của daođộng điện từ tự do trong mạch xác định bởi công thức:
2
1
Câu 6: Một mạch dao động LC có tần số dao động riêng là 90 kHz Nếu tăng điện dung của tụ điện trongmạch 4,5 lần và giảm độ tự cảm của cuộn cảm thuần trong mạch 2 lần thì tần số dao động của mạch là
Câu 7: Nếu điện dung của tụ điện trong một mạch dao động giảm 2 lần thì chu kỳ dao động riêng củamạch
Câu 8: Một mạch dao động gồm tụ điện mắc với cuộn dây có lõi sắt Nếu rút lõi sắt ra khỏi cuộn dây để độ
tự cảm của cuộn dây giảm đi thì chu kỳ dao động riêng của mạch
Câu 9: Một mạch dao động gồm tụ điện có điện dung C=16pF mắc với một cuộn cảm thuần Biết hiệu điệnthế giữa hai bản tụ điện có biểu thức u=3cos5.107t, với u đo bằng V và t đo bằng s Phát biểu nào nêu dướiđây không đúng đối với dao động điện từ trong mạch này?
A.Lúc t=0, hiệu điện thế giữa hai bản tụ có độ lớn cực đại
B.Lúc t=0, cường độ dòng điện trong mạch bằng 0
C.Điện tích cực đại trên bản tụ là 4,8.10-11C
D.Độ tự cảm của cuộn cảm là L=5mH
Câu 10: Trong mạch dao động điện từ, các đại lượng dao động điều hòa cùng pha với nhau là
A.điện tích của một bản tụ điện và hiệu điện thế giữa bản tụ đó với bản tụ còn lại
B.cường độ dòng điện trong mạch và điện tích của tụ điện
C.năng lượng điện trường trong tụ điện và cường độ dòng điện trong mạch
D.năng lượng từ trường của cuộn cảm và năng lượng điện trường của tụ điện
Trang 36Câu 11: Một mạch dao động gồm tụ điện có điện dung C=125 nF và một cuộn dây có độ tự cảm L= 5 mH.Điện trở thuần của mạch không đáng kể Cường độ dòng điện cực đại trong mạch là 60 mA Hiệu điện thếcực đại giữa hai bản tụ điện là
Câu 12: Trong mạch dao động LC, điện tích cực đại của bản tụ điện là Q0, cường độ dòng điện cực đại là
I0 Tần số dao động điện từ tự do trong mạch là
0 02
1
I Q
f
Câu 13: Một mạch dao động gồm một tụ điện và một cuộn cảm thuần có độ tự cảm L=0,1 mH Biểu thứchiệu điện thế giữa hai đầu tụ điện là u 16cos2.106t(V) Biểu thức của cường độ dòng điện trong mạchlà
410.2cos(
4,
210.2cos(
08,
Câu 14: Một mạch dao động LC có tần số dao động riêng là f1=90 kHz nếu dùng tụ điện C1 và có tần số
f2=120 kHz nếu dùng tụ điện C2 Khi dùng tụ điện có điện dung C=C1+C2 thì tần số dao động riêng củamạch là
D.trong không gian xung quanh mạch dao động
Câu 16: Tìm phát biểu sai về mạch dao động lí tưởng (không có sự tiêu hao năng lượng)
A.Tại mọi thời điểm, tổng của năng lượng điện trường và năng lượng từ trường là một đại lượn không đổi.B.Tần số dao động riêng của mạch chỉ phụ thuộc đặc tính của mạch dao động
C.Năng lượng điện từ toàn phần gồm năng lượng điện trường ở tụ điện và năng lượng từ trường ở cuộncảm
D.Trong mỗi chu kỳ dao động riêng chỉ có một thời điểm năng lượng điện trường bằng năng lượng từtrường
Câu 17: Chọn phát biểu sai về năng lượng điện từ trong mạch dao động LC
A.Năng lượng điện trường tập trung giữa hai bản tụ điện
B.Nặng lượng từ trường tập trung bên trong cuộn cảm
C.Năng lượng điện trường và năng lượng từ trường biến thiên đồng pha
D.Năng lượng điện trường và năng lượng từ trường biến thiên tuần hoàn
Câu 18: Trong mạch dao động LC, khi cường độ dòng điện chạy qua cuộn dây bằng 0 thì
A.năng lượng điện trường và năng lượng từ trường của mạch đều đạt cực đại
B.năng lượng điện trường và năng lượng từ trường của mạch đều đạt cực tiểu
C.năng lượng điện trường của mạch đạt cực đại còn năng lượng từ trường bằng 0
D.năng lượng từ trường của mạch đạt cực đại còn năng lượng điện trường bằng 0
Câu 19: Nguyên nhân nào nêu dưới đây không làm tắt dần dao động điện từ trong một mạch dao động?A.Năng lượng điện trường chuyển hóa thành năng lượng từ trường và ngược lại
B.Lớp điện môi giữa hai bản tụ không hoàn toàn cách điện
C.Dây dẫn trong mạch có điện trở đáng kể
D.Mạch dao động bức xạ sóng điện từ ra không gian xung quanh
Trang 37Câu 20: Dao động duy trì của một hệ không có tính chất nào nêu dưới đây?
A.Không tắt dần
B.Có biên độ dao động không thay đổi theo thời gian
C.Có chu kì dao động thay đổi theo nguồn cung cấp năng lượng bổ sung cho hệ
D.Có tần số dao động chỉ phụ thuộc vào các đặc tính của hệ
Câu 21: Một mạch chọn sóng của một máy thu gồm một cuộn dây có độ tự cảm L=4 µH và một tụ điện cóđiện dung biến đổi từ C1=10 pF đến C2=250 pF Coi π2=10 và tốc độ ánh sáng trong chân không làc=3.308m/s Mạch trên thu được dải sóng có bước sóng trong khoảng
Câu 24: Điện từ trường biến thiên xuất hiện ở xung quanh
A.một điện tích đứng yên
B.một dòng điện không đổi
C.một tụ điện đã tích điện và được ngắt khỏi nguồn
D.một nguồn phát tia lửa điện
Câu 25: Điện trường xoáy không có đặc điểm nào dưới đây?
A.Sinh ra từ trường biến thiên
B.Có các đường sức không khép kín
C.Lan truyền theo phương vuông góc với véc tơ cảm ứng từ B
D.Không tách rời từ trường biến thiên
Câu 26: Chọn phát biểu sai về điện trường xoáy
A.Điện trường xoáy có đường sức khép kín
B.Điện trường xoáy xuất hiện khi điện tích chuyển động còn điện trường tĩnh chỉ xuất hiện khi điện tíchđứng yên
C.Điện trường xoáy làm xuất hiện từ trường biến thiên, còn điện trường gây bởi điện tích đứng yên thìkhông
D.Điện trường xoáy do từ trường biến thiên gây ra
Câu 27: Sóng điện từ và sóng cơ học không có chung tính chất nào sau đây/
A.Có tốc độ truyền sóng phụ thuộc vào môi trường
B.Có thể bị phản xạ, khúc xạ
C.Truyền được trong chân không
D.Mang năng lượng
Câu 28: Sóng vô tuyến có tần số 5 MHz thuộc loại
Câu 29: Trong quá trình sóng điện từ truyền từ môi trường này sang môi trường khác, điều nào sau đây
không xảy ra đối với véc tơ B và véc tơ E?
A.Luôn dao động cùng phương và cùng pha với nhau
B.Luôn dao động theo hai phương vuông góc và cùng pha với nhau
C.Cùng biến thiên tuần hoàn theo không gian và thời gian
D.Cùng dao động với tần số không thay đổi
Câu 30: Tốc độ truyền sóng điện từ
A.không phụ thuộc vào môi trường truyền sóng nhưng phụ thuộc vào tần số của nó
B.không phụ thuộc vào cả môi trường truyền sóng và tần số của nó
C.phụ thuộc vào môi trường truyền sóng nhưng không phụ thuộc vào tần số của nó
Trang 38D.phụ thuộc vào cả môi trường truyền sóng và tần số của nó.
Câu 31: Sóng cực ngắn không có tính chất nào nêu sau đây?
A.Mang năng lượng
B.Truyền đi với tốc độ bằng tốc độ ánh sáng
C.Bị phản xạ ở tầng điện li
D.Có thể bị khúc xạ, phản xạ
Câu 32: Nguyên tắc hoạt động của mạch chọn sóng trong máy thu sóng vô tuyến điện dựa trên
A.hiện tượng giao thoa sóng điện từ
B.hiện tượng cộng hưởng điện từ
C.hiện tượng điện từ
D.hiện tượng phát xạ sóng điện từ
Câu 33: Cường độ dòng điện trong một mạch dao động biến đổi với tần số là f Năng lượng điện trườngtrong tụ biến thiên tuần hoàn với tần số
B.cường độ dòng điện trong mạch
C.hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn cảm
D.năng lượng từ trường trong cuộn dây
Câu 35: Trong mạch dao động gồm một tụ điện và một cuộn dây thuần cảm có độ tự cva3m L=5 mH đang
có dao động điện từ tự do Biết cường độ dòng điện cực đại trong mạch là 3mA Khi cường độ dòng điệntrong mạch có giá trị 2mA thì năng lượng điện trường trong tụ điện bằng
A.2,25.10-8J B.1,25.10-8J C.1,0.10-8J D.3,25.10-8J
Câu 36: Mạch dao động LC gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L=6 mH, năng lượng của mạch bằng 7,5
µJ Cường độ dòng điện cực đại trong mạch bằng
Câu 37: Một mạch dao động gồm cuộn cảm có độ tự cảm L=0,2 H và tụ điện có điện dung C=0,4 μF Khicường độ dòng điện qua cuộn dây là 10 mA thì hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện là 10 V Năng lượng điện
từ toàn phần của mạch là
Câu 38: Một mạch dao động gồm cuộn cảm có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C=05 μF Biết giá trịcực đại của hiệu điện thế giữa hai bản tụ là U0=6V Tại thời điểm hiệu điện thế giữa hai bản tụ là u=4V thìnăng lượng điện trường và năng lượng từ trường của mạch tương ứng là
A.4.10-5J và 9.10-5J B 4.10-5J và 5.10-5J C 2.10-5J và 4,5.10-5J D.2.10-5J và 2,5.10-5J
Câu 39: Một mạch dao động gồm cuộn cảm có độ tự cảm L=5m H và tụ điện Trong mạch có dao độngđiện từ tự do với năng lượng 2.10-6J Tại thời điểm năng lượng điện trường bằng năng lượng từ trường thìcường độ dòng điện trong mạch là
Câu 40: Một mạch dao động gồm cuộn cảm có độ tự cảm L=2mH và tụ điện có điện dung C=6 nF, điện trởcủa mạch là R=0,1Ω Muốn trong mạch có dao động điện từ duy trì với hiệu điện thế cực đại trên tụ là 5 Vthì phải bổ sung năng lượng cho mạch với công suất tối thiểu bằng
A.3,75.10-6W B.7,5.10-6W C.1,875.10-5W D.1,5.10-5W
Trang 39Chương IV DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU Bài 16 DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ ĐIỆN TRỞ THUẦN A.LÝ THUYẾT
1.Suất điện động xoay chiều
Khung dây dẫn quay trong từ trường đều với tốc độ góc quanh trục vuông góc với Bur Trong khungxuất hiện suất điện động biến đổi theo thời gian: e E 0 cos( t 0 )
với E 0 NBS,N : Số vòng dây, S (m ): Diện tích một vòng dây, B(T) Cảm ứng từ.2
Giữa , T, f liên hệ bằng công thức: 2 ;
2
với (rad/s):vận tốc góc của khung hay tần số góc
2 Điện áp xoay chiều Dòng điện xoay chiều
-Xét đoạn mạch AB Qui ước chiều dương là chiều tính điện áp tức thời từ AB
3 Đoạn mạch xoay chiều chỉ có điện trở thuần
Đặt điện áp xoay chiều u = U0cost vào hai đầu đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R
Áp dụng định luật Ôm như đối với dòng điện không đổi ở thời điểm t
Vậy dòng điện và điện áp biến thiên điều hòa cùng pha với nhau
Biểu diễn quan hệ của u và i bằng vectơ quay
4 Các giá trị hiệu dụng
Dòng xoay chiều i = I0cost qua đoạn mạch chỉ có R
+Công suất tỏa nhiệt tức thời:
2 2 2 0
2
p RI t RI
�
Trang 40+Nhiệt lượng tỏa ra trong thời gian t: 0
Vậy: Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều bằng cường độ của một dòng điện không đổi, nếu cho
hai dòng điện đó lần lượt đi qua cùng một điện trở trong những khoảng thời gian bằng nhau đủ dài thì tỏa
ra những nhiệt lượng bằng nhau
Điện áp hiệu dụng và suất điện động hiệu dụng: 0
a.Viết biểu thức suất điện động cảm ứng trong khung dây? Chọn thời điểm t=0 là lúc mặt phẳng khung dâyvuông góc với các đường cảm ứng từ
b.Tính suất điện động tại t=5s từ thời điểm ban đầu?
Bài 2: Đặt vào hai đầu điện trở R=60Ω một điện áp xoay chiều có biểu thức u180 2cos100t(V)a.Viết biểu thức cường độ dòng điện qua điện trở R?
b.Cường độ dòng điện hiệu dụng có thay đổi không khi tần số của điện áp thay đổi?
Bài 3: Một khung dây có điện trở không đáng kể, khi quay trong từ trường đều với tốc độ góc 250 rad/s thì
từ thông cực đại gửi qua khung dây là 0=0,6Wb Mắc hai đầu khung dây này với điện trở R=50Ω Tínhgiá trị hiệu dụng của dòng điện qua điện trở?
Bài 4: Một cuộn dây dẹt hình chữ nhật có tiết diện S=48 cm2 gồm 400 vòng dây, điện trở không đáng kể,quay với vận tốc 50 vòng/s quanh một trục đi qua tâm và song song với một cạnh Cuộn dây đặt trong từtrường có cảm ứng từ B=0,4T vuông góc với trục quay
a.Tính từ thông cực đại gởi qua cuộn dây?
b.Viết biểu thức suất điện động xuất hiện trong cuộn dây? Biết tại thời điểm ban đầu mặt phẳng khung dâyvuông góc với cảm ứng từ
Bài 5: Đặt vào hai đầu điện trở R điện áp một chiều U=120V thì dòng điện qua nó là 4A Bây giờ đặt vào
hai đầu điện trở R đó một điện áp xoay chiều u thì dòng điện qua điện trở đó là )( )
6100cos(