Điện tích của một bản tụ điện và cường độ dòng điện trong mạch biến thiên điều hòa theo thời gian lệch pha nhau 0,5.. Khi dao động âm tần có tần số 1000 Hz thực hiện một dao động toàn
Trang 1CHỦ ĐỀ HỆ THỐNG CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP LƯỢNG
DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ 2009 – 2018
Câu 1: (Quốc gia – 2009) Một mạch dao động điện từ LC lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm 5 H
và tụ điện có điện dung 5 F Trong mạch có dao động điện từ tự do Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp
mà điện tích trên một bản tụ điện có độ lớn cực đại là
A 5 10 s 6
B 2,5 10 s 6
C 10 10 s 6
D 10 s6
+ Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp điện tích trên một bản tụ có độ lớn cực đại là: 5 10 6
2
T
→ Đáp án A
Câu 2: (Quốc gia – 2009) Trong mạch dao động LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do, điện tích của
một bản tụ điện và cường độ dòng điện qua cuộn cảm biến thiên điều hòa theo thời gian
A luôn ngược pha nhau B với cùng biên độ
C luôn cùng pha nhau D với cùng tần số
+ Điện tích của một bản tụ và dòng điện qua cuộn cảm luôn biến thiên với cùng tần số
→ Đáp án D
Câu 3: (Quốc gia – 2009) Khi nói về dao động điện từ trong mạch dao động LC lí tưởng, phát biểu nào sau
đây sai?
A Cường độ dòng điện qua cuộn cảm và hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện biến thiên điều hòa theo thời
gian với cùng tần số
B Năng lượng điện từ của mạch gồm năng lượng từ trường và năng lượng điện trường
C Điện tích của một bản tụ điện và cường độ dòng điện trong mạch biến thiên điều hòa theo thời gian
lệch pha nhau 0,5
D Năng lượng từ trường và năng lượng điện trường của mạch luôn cùng tăng hoặc luôn cùng giảm
+ Năng lượng điện từ của mạch được bảo toàn → Khi năng lượng từ trường của mạch tăng thì năng lượng điện trường của mạch phải giảm → D sai
→ Đáp án D
Câu 4: (Quốc gia – 2009) Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về sóng điện từ?
A Sóng điện từ là sóng ngang
B Khi sóng điện từ lan truyền, vectơ cường độ điện trường luôn vuông góc với vectơ cảm ứng từ
C Khi sóng điện từ lan truyền, vectơ cường độ điện trường luôn cùng phương với vectơ cảm ứng từ
D Sóng điện từ lan truyền được trong chân không
+ Khi sóng điện từ lan truyền, vectơ cường độ điện trường có phương vuông góc với vectơ cảm ứng từ → C sai
→ Đáp án C
Câu 5: (Quốc gia – 2009) Một mạch dao động điện từ LC lí tưởng gồm cuộn cảm thuần độ tự cảm L và tụ
điện có điện dung thay đổi được từ C đến 1 C2 Mạch dao động này có chu kì dao động riêng thay đổi được
A từ 4 LC1 đến 4 LC2 B từ 2 LC1 đến 2 LC2
C từ 2 LC1 đến 2 LC2 D từ 4 LC1 đến 4 LC2
+ Chu kì dao động riêng của mạch thay đổi từ 2 LC1 đến 2 LC2
→ Đáp án B
Trang 2Câu 6: (Quốc gia – 2010) Một mạch dao động lí tưởng gồm cuộn cảm có độ tự cảm 4 H và một tụ điện có điện dung biến đổi từ 10 pF đến 640 pF Lấy 2
10
Chu kỳ dao động riêng của mạch này có giá trị
A từ 2.10–8s đến 3,6.10–7
s B từ 4.10–8s đến 2,4.10–7
s
C từ 4.10–8s đến 3,2.10–7
s C từ 2.10-8s đến 3.10–7
s + Ta có: 2 LC1 T 2 LC1 → 8 7
4.10 s T 3, 2.10 s
→ Đáp án C
Câu 7: (Quốc gia – 2010) Một mạch dao động lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L không đổi và tụ
điện có điện dung C thay đổi được Điều chỉnh điện dung của tụ đến giá trị C thì tần số dao động riêng của 1
mạch là f Để tần số dao động riêng của mạch là 1 5 f thì phải điều chỉnh điện dung của tụ điện đến giá trị 1
5
C
5
C
2
1
5
C
→ Đáp án B
Câu 8: (Quốc gia – 2010) Xét hai mạch dao động điện từ lí tưởng Chu kì dao động riêng của mạch thứ nhất
là T1, của mạch thứ hai là T2 2T1 Ban đầu điện tích trên mỗi bản tụ điện có độ lớn cực đại Q0 Sau đó mỗi
tụ điện phóng điện qua cuộn cảm của mạch Khi điện tích trên mỗi bản tụ của hai mạch đều có độ lớn bằng
q 0 q Q0thì tỉ số độ lớn cường độ dòng điện trong mạch thứ nhất và độ lớn cường độ dòng điện trong mạch thứ hai là
1 4
0
i Q q →
2 2
1 1 0
2 2
2 2 0
1 2
2 1
2
i T
→ Đáp án A
Câu 9: (Quốc gia – 2010) 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 (gọi là sóng mang) biến thiên theo thời gian với tần số bằng tần số của dao động âm tần Cho tần số sóng mang là 800 kHz Khi dao động âm tần có tần số 1000 Hz thực hiện một dao động toàn phần thì dao động cao tần thực hiện được số dao động toàn phần là
+ Khi dao động âm tần có tần số 1000 Hz thực hiện một dao
động toàn phần thì dao động cao tần thực hiện được 800 dao
động toàn phần
→ Đáp án A
Câu 10: (Quốc gia – 2011) Nếu nối hai đầu đoạn mạch gồm cuộn cảm thuần L mắc nối tiếp với điện trở
thuần R1 vào hai cực của nguồn điện một chiều có suất điện động không đổi và điện trở trong r thì
trong mạch có dòng điện không đổi cường độ I Dùng nguồn điện này để nạp điện cho một tụ điện có điện
2.10
C F Khi điện tích trên tụ điện đạt giá trị cực đại, ngắt tụ điện khỏi nguồn rồi nối tụ điện với
cuộn cảm thuần L thành một mạch dạo động thì trong mạch có dao động điện từ tự do với chu kì bằng .10-6
s và cường độ dòng điện cực đại bằng 8I Giá trị của r bằng
Trang 3A 0,25 B 1 C 0,5 D 2
+ Áp dụng định luật Ohm cho toàn mạch I
Mặc khác, điện tích cực đại trên bản tụ Q0 C
→ Ta có I0 8I→ C 8
→ r1 Ω
→ Đáp án B
Câu 11: (Quốc gia – 2011) Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về sóng điện từ?
A Khi sóng điện từ gặp mặt phân cách giữa hai môi trường thì nó có thể bị phản xạ và khúc xạ
B Sóng điện từ truyền được trong chân không
C Sóng điện từ là sóng ngang nên nó chỉ truyền được trong chất rắn
D Trong sóng điện từ thì dao động của điện trường và của từ trường tại một điểm luôn đồng pha với
nhau
+ Sóng điện từ lan truyền được trong các môi trường rắn, lỏng, khí và cả chân không → C sai
→ Đáp án C
Câu 12: (Quốc gia – 2011) Một mạch dao động LC lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm 50 mH và tụ
điện có điện dung C Trong mạch đang có dao động điện từ tự do với cường độ dòng điện i0,12cos 2000t
(i tính bằng A, t tính bằng s) Ở thời điểm mà cường độ dòng điện trong mạch bằng một nửa cường độ hiệu
dụng thì hiệu điện thế giữa hai bản tụ có độ lớn bằng
A 12 3V B 5 14 V C 6 2 V D 3 14 V
+ Áp dụng công thức độc lập giưa dòng điện và điện áp hai đầu tụ
0
0 0
2 2
I i
u
→ Đáp án D
Câu 13: (Quốc gia – 2011) : Trong mạch dao động LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do Thời gian
ngắn nhất để năng lượng điện trường giảm từ giá trị cực đại xuống còn một nửa giá trị cực đại là 1,5.10-4s Thời gian ngắn nhất để điện tích trên tụ giảm từ giá trị cực đại xuống còn một nửa giá trị đó là
A 2.10-4s B 6.10-4s C 12.10-4s D 3.10-4s
+ Ta có:
0 8 0
0 6 0
W W
2
2
T
C C
T
2.10
→ Đáp án A
Câu 14: (Quốc gia – 2011) : Mạch dao động điện từ LC gồm một cuộn dây có độ tự cảm 50 mH và tụ điện
có điện dung 5 F Nếu mạch có điện trở thuần 102 , để duy trì dao động trong mạch với hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ điện là 12 V thì phải cung cấp cho mạch một công suất trung bình bằng
+ Ta có 1 02 1 02
2LI 2CU → 2 2
C
L
→ Để duy trì dao động cho mạch ta phải cung cấp một năng lượng đúng bằng năng lượng mất mát do tỏa
nhiệt trên R
2
0 72 W
2 2
→ Đáp án B
Trang 4Câu 15: (Quốc gia – 2012) : Một mạch dao động điện từ lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ
điện có điện dung C Trong mạch đang có dao động điện từ tự do Biết điện tích cực đại trên một bản tụ điện
là Q0 và cường độ dòng điện cực đại trong mạch là I Tần số dao động được tính theo công thức 0
2
f
LC
0
2
Q f I
0
2
I f Q
+ Ta có:
0 0
2
f
0 0
2
I f Q
→ Đáp án D
Câu 16: (Quốc gia – 2012) : Một mạch dao động lí tưởng đang có dao động điện từ tự do với chu kì dao
động T Tại thời điểm t0, điện tích trên một bản tụ điện đạt giá trị cực đại Điện tích trên bản tụ này bằng
0 ở thời điểm đầu tiên (kể từ t0) là
A
8
T
B
2
T
C
6
T
D
4
T
0
2
T
Q
→ Đáp án D
Câu 17: (Quốc gia – 2012) : Một mạch dao động điện từ lí tưởng gồm cuộn cảm thuần và tụ điện có điện
dung thay đổi được Trong mạch đang có dao động điện từ tự do Khi điện dung của tụ điện có giá trị 20 pF thì chu kì dao động riêng của mạch dao động là 3 s Khi điện dung của tụ điện có giá trị 180 pF thì chu kì dao động riêng của mạch dao động là
9s D 1
27s
2 3 1 9
T C T T s
→ Đáp án A
Câu 18: (Quốc gia – 2013) : Sóng điện từ có tần số 10 MHz truyền trong chân không với bước sóng là:
+ Ta có: c 30
f
m
→ Đáp án C
Câu 19: (Quốc gia – 2013): Giả sử một vệ tinh dùng trong truyền thông đang đứng yên so với mặt đất ở
một độ cao xác định trong mặt phẳng Xích Đạo Trái Đất; đường thẳng nối vệ tinh với tâm Trái Đất đi qua kinh độ số 0 Coi Trái Đất như một quả cầu, bán kính là 6370 km, khối lượng là 6.1024 kg và chu kì quay quanh trục của nó là 24 giờ; hằng số hấp dẫn G6, 67.1011N.m2/kg2 Sóng cực ngắn f 30MHzphát từ
vệ tinh truyền thẳng đến các điểm nằm trên Xích Đạo Trái Đất trong khoảng kinh độ nào nêu dưới đây?
A Từ kinh độ 79020’ Đ đến kinh độ 79020’ T B Từ kinh độ 83020’ T đến kinh độ 83020’ Đ
C Từ kinh độ 85020’ Đ đến kinh độ 85020’ T D Từ kinh độ 81020’ T đến kinh độ 81020’ Đ
+ Bài toán về vệ tinh địa tĩnh, vệ tinh có chu kì
chuyển động bằng chu kì tự quay của Trái Đất
2 2
35742871
dh
+ Từ hình vẽ ta có: cos R 81,30
O
B
M R
Rh
Trang 5→ Từ kinh độ 81020’ T đến kinh độ 81020’ Đ
→ Đáp án D
Câu 20: (Quốc gia – 2014) : Hai mạch dao động điện từ LC lí
tưởng đang có dao động điện từ tự do với các cường độ dòng
điện tức thời trong hai mạch là i và 1 i được biểu diễn như 2
hình vẽ Tổng điện tích của hai tụ điện trong hai mạch ở cùng
một thời điểm có giá trị lớn nhất bằng
A 4
3
µC
C 5
10
µC + Biểu thức dòng điện tức thời trong hai mạch LC:
6
1
4 10 sin 2000
2
3 6.10 cos 2000 10 sin 2000
1 2 x 01 02 01 02
5
2 cos 10
ma
→ Đáp án C
Câu 21: (Quốc gia – 2014) : Một mạch dao động LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do với điện tích
cực đại của tụ điện là Q0 và cường độ dòng điện cực đại trong mạch là I Dao động điện từ tự do trong 0
mạch có chu kì là
0
4 Q
T
I
0
2
Q T I
0
2 Q
T I
0
3 Q
T I
+ Ta có:
0 0
2
T
0 0
2 Q
T I
→ Đáp án C
Câu 22: (Quốc gia – 2015) : Một mạch dao động điện từ lý tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và
tụ điện có điện dung C Chu kì dao động của mạch là:
A.T LC B T 2LC C T LC D T 2 LC
+ Chu kì dao động của mạch LC là: T 2 LC
→ Đáp án D
Câu 23: (Quốc gia – 2015): Sóng điện từ
A là sóng dọc và truyền được trong chân không
B là sóng ngang và truyền được trong chân không
C là sóng dọc và không truyền được trong chân không
D là sóng ngang và không truyền được trong chân không
+ Sóng điện từ là sóng ngang và truyền được trong chân không
→ Đáp án B
Câu 24: (Quốc gia – 2015): Ở Trường Sa, để có thể xem các chương trình truyền hình phát sóng qua vệ
tinh, người ta dung anten thu sóng trực tiếp từ vệ tinh, qua bộ xử lý tín hiệu rồi đưa đến màn hình Sóng điện
từ mà anten thu trực tiếp từ vệ tinh thuộc loại
A sóng trung B sóng ngắn C sóng dài D sóng cực ngắn
+ Sóng truyền thông qua vệ tinh là sóng cực ngắn
3
(10 )
i A
8
O
6
1
i
2
i
3
(10 )
t s
Trang 6→ Đáp án D
Câu 25: (Quốc gia – 2015) Hai mạch dao động điện từ lí tưởng đang có dao động điện từ tự do với cùng
cường độ dòng điện cực đại I Chu kì dao động riêng của mạch thứ nhất là 0 T1 và của mạch thứ hai là
2 2 1
T T Khi cường độ dòng điện trong hai mạch có cùng cường độ và nhỏ hơn I thì độ lớn điện tích trên 0
một bản tụ điện của mạch dao động thứ nhất là q và mạch dao động thứ hai là 1 q Tỉ số 2 1
2
q
q là:
+ Sử dụng công thức độc lập thời gian giữa i và q ta có :
1
0
+ Ứng với giả thuyết bài toán :
1 1q i I0
và 2 2 2
2q2 i I0
→ 1 1
1 2
0,5
→ Đáp án C
Câu 26: (Quốc gia – 2016): Một sóng điện từ có tần số f, lan truyền trong chân không với tốc độ c Bước
sóng của sóng này là
A 2 f
c
c
f
2
c f
+ Mối liên hệ giữa bước sóng, vận tốc truyền sóng và tần số: c
f
→ Đáp án C
Câu 27: (Quốc gia – 2016): Một mạch dao động điện từ lí tưởng gồm một cuộn cảm thuần có độ tự cảm
5
10 H và tụ điện có điện dung 2,5.10–6 F Lấy 3,14 Chu kì dao động riêng của mạch là:
A 1,57.105s B 1,57.1010s C 6, 28.1010s D 3,14.105s
2 3,14.10
→ Đáp án D
Câu 28: (Quốc gia – 2016): Khi nói về sóng điện từ, phát biểu nào sau đây đúng?
A sóng điện từ không mang năng lượng
B sóng điện từ truyền được trong chân không
C sóng điện từ là sóng dọc
D trong sóng điện từ, điện trường và từ trường tại mỗi điểm luôn biến thiên điều hòa lệch pha nhau 0,5π
+ Sóng điện từ lan truyền được trong chân không
→ Đáp án B
Câu 29: (Minh Họa lần 1 – 2017) Sóng điện từ
A là sóng dọc và truyền được trong chân không
B là sóng ngang và truyền được trong chân không
C là sóng dọc và không truyền được trong chân không
D là sóng ngang và không truyền được trong chân không
+ Sóng điện từ là sóng ngang và truyền được trong chân không
→ Đáp án B
Câu 30: (Minh Họa lần 1 – 2017) Một mạch dao động điện từ gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm 5
10 H và
tụ điện có điện dung 2,5.106F Lấy 3,14 Chu kì dao động riêng của mạch là
Trang 7A 1,57.105s B 1,57.1010s C 6, 28.1010s D 3,14.105s
2 3,14.10
→ Đáp án D
Câu 31: (Minh họa lần 2 – 2017) Trong sơ đồ khối của một máy phát thanh vô tuyến đơn giản và một máy
thu thanh đơn giản đều có bộ phận nào sau đây?
A Micro B Mạch biến điệu C Mạch tách sóng D Anten
+ Sơ đồ khối của máy phát thanh vô tuyến và máy thu thanh vô tuyến đơn giản đều có anten
→ Đáp án D
Câu 36: Một mạch dao động LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do Cho độ tự cảm của cuộn dây là 1
mH và điện dung của tụ điện là 1 nF Biết từ thông cực đại qua cuộn cảm trong quá trình dao động điện từ
5.10 Wb Điện áp hiệu dụng cực đại giữa hai bản của tụ điện bằng
+ Từ thông tự cảm cực đại qua cuộn dây: 0 LI0→
6
3 0
5.10
5.10 10
I L
Bảo toàn năng lượng trong mạch dao động
2LI 2CU →
3 3
10 5.10 5 10
L
C
→ Đáp án A
Câu 32: (Minh họa lần 3 – 2017) Một sóng điện từ có chu kì T, truyền qua điểm M trong không gian,
cường độ điện trường và cảm ứng từ tại M biến thiên điều hòa với giá trị cực đại lần lượt là E0 và B0 Thời điểm tt0, cường độ điện trường tại M có độ lớn bằng 0,5E Đến thời điểm0 t t0 0, 25T , cảm ứng từ tại
M có độ lớn là
A 2 0
2
B
4
B
4
B
2
B
Trong quá trình lan truyền sóng điện từ thì cường độ điện trường và cảm ứng từ luôn cùng pha nhau
+ Vậy tại thời điểm t0 cảm ứng từ đang có giá trị 0
2
B
+ Ta để ý rằng hai thời điểm này vuông pha nhau vậy, tại thời điểm t ta có 3 0
2
→ Đáp án D
Câu 33: (Quốc gia – 2017) Một sóng điện từ truyền qua điểm M trong không gian Cường độ điện trường
và cảm ứng từ tại M biến thiên điều hòa với giá trị cực đại lần lượt là E0 và B0 Khi cảm ứng từ tại M bằng
0
0,5B thì cường độ điện trường tại đó có độ lớn là
+ Trong sóng điện từ thì tại cùng một vị trí cường độ điện trường và cảm ứng từ luôn cùng pha, với hai đại lượng cùng pha, ta có
0
0,5
→ Đáp án A
Câu 34: (Quốc gia – 2017) Một mạch dao động gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện
dung C Tần số góc riêng của mạch dao động là
A 1
2 LC B
1
LC C
2
LC
D LC
Trang 8+ Tần số góc riêng của mạch dao động LC là 1
LC
→ Đáp án B
Câu 35: (Quốc gia – 2017) Một sóng điện từ có tần số 25 MHz thì có chu kì là
A 4.10-2 s B 4.10-5 s C 4.10-8 s D 4.10-11 s
6
1 1
4.10 25.10
T f
→ Đáp án C
Câu 36: (Quốc gia – 2017) Gọi A và vM lần lượt là biên độ và vận tốc cực đại của chất điểm đang dao động điều hòa Q0 và I0 lần lượt là điện tích cực đại trên một bản tụ và cường độ dòng điện cực đại trong một mạch dao động LC đang hoạt động Biểu thức v M
A có cùng đơn vị với biểu thức
A 0
0
Q
2
0 0
0
I
Q D
2
0 0
I Q
+ Ta có : v M A→ v M
A , mặc khác I0 Q0→ 0
0
I Q
→ Đáp án C
Câu 37: (Quốc gia – 2017) Một sóng điện từ có tần số 30 MHz truyền trong chân không với tốc độ 3.108
m/s thì có bước sóng là
+ Bước sóng của sóng điện từ
8 6
3.10
10 30.10
c f
m
→ Đáp án A
Câu 38: (Quốc gia – 2017) Một sóng điện từ có tần sô 90 MHz, truyền trong không khí với tốc độ 3.108 m/s thì có bước sóng là
A 3,333 m B 3,333 km C 33,33 m D 33,33 km
+ Bước sóng của sóng
8 6
3.10
3,333 90.10
c f
→ Đáp án A
Câu 39: (Quốc gia – 2017) Tại một điểm có sóng điện từ truyền qua, cảm ứng từ biến thiên theo phương
0cos 2 10
3
(B0, t tính bằng s) Kể từ lúc t0, thời điểm đầu tiên để cường độ điện
trường tại điểm đó bằng 0 là
A
8
10
9
8 10 8
8 10 12
8 10 6
s + Trong quá trình lan truyền sóng điện từ thì cường độ điện trường và cảm
ứng từ luôn dao động cùng pha nhau
Tại t0 thì 0
2
B
B và đang giản → 0
2
E
E và đang giảm
+ Từ hình vẽ, ta tìm được:
8
10
12 12
T
t
→ Đáp án C
E
1
2E
E0
0
E
Trang 9Câu 40: (Quốc gia – 2018) Một mạch dao động lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm 5 mH và tụ điện
có điện dung 50 μF Trong mạch đang có dao động điện từ tự do với hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ điện là 6 V Tại thời điểm hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện là 4 V thì cường độ dòng điện trong mạch có độ lớn bằng
A 5
5 A B
5
2 A C
3
5A D
1
4 A
Tần số góc của mạch dao động
2000 5.10 50.10
LC
+ Áp dụng hệ thức độc lập cho hai đại lượng vuông pha u và i, ta có
1
6
→ Đáp án A