Bài tập luyện thi THPT Quốc gia môn Vật lý - Chủ đề 1: Mạch dao động

Nội dung text: Bài tập luyện thi THPT Quốc gia môn Vật lý - Chủ đề 1: Mạch dao động

1. CHỦ ĐỀ 1: MẠCH DAO ĐỘNG DẠNG 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ Câu 1. Trong mạch dao động điện từ LC, nếu điện tích cực đại trên tụ điện là Q0 và cường độ dòng điện cực đại trong mạch là I0 thì chu kỳ dao động điện từ trong mạch là A. T = 2 q0I0 B. T = 2 q0/I0 C. T = 2 I0/q0 D. T = 2 LC Câu 2. Một mạch dao động điện từ LC, có điện trở thuần không đáng kể. Hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện biến thiên điều hòa theo thời gian với tần số f. Phát biểu nào sau đây là sai? A. Năng lượng điện từ bằng năng lượng từ trường cực đại. B. Năng lượng điện từ biến thiên tuần hoàn với tần số f. C. Năng lượng điện trường biến thiên tuần hoàn với tần số 2f . D. Năng lượng điện từ bằng năng lượng điện trường cực đại. Câu 3. Tần số góc của dao động điện từ tự do trong mạch LC có điện trở thuần không đáng kể được xác định bởi biểu thức 1 1 1 2 A.  LC B.  C.  D.  LC 2 LC LC Câu 4. Một mạch dao động điện từ LC gồm tụ điện có điện dung C và cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L. Biết dây dẫn có điện trở thuần không đáng kể và trong mạch có dao động điện từ riêng. Gọi Q0, U0 lần lượt là điện tích cực đại và hiệu điện thế cực đại của tụ điện, Io là cường độ dòng điện cực đại trong mạch. Biểu thức nào sau đây không phải là biểu thức tính năng lượng điện từ trong mạch ? LI 2 q 2 CU 2 q 2 A. W 0 B. W 0 C. W 0 D. W 0 2 2L 2 2C Câu 5. Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về năng lượng của mạch dao động điện từ LC có điện trở thuần không đáng kể? A. Năng lượng điện từ của mạch dao động bằng năng lượng điện trường cực đại ở tụ điện. B. Năng lượng điện trường và năng lượng từ trường cùng biến thiên tuần hoàn theo một tần số chung. C. Năng lượng điện từ của mạch dao động biến đổi tuần hoàn theo thời gian. D. Năng lượng điện từ của mạch dao động bằng năng lượng từ trường cực đại ở cuộn cảm. Câu 6. Trong mạch dao động điện từ LC, điện tích của tụ điện biến thiên điều hoà với chu kỳ T. Năng lượng điện trường ở tụ điện A. biến thiên điều hoà với chu kỳ 2T B. không biến thiên điều hoà theo thời gian C. biến thiên điều hoà với chu kỳ T/2 D. biến thiên điều hoà với chu kỳ T Câu 7. Một mạch dao động gồm có cuộn dây L thuần điện cảm và tụ điện C thuần dung kháng. Nếu gọi I0 dòng điện cực đại trong mạch, hiệu điện thế cực đại U0 giữa hai đầu tụ điện liên hệ với I0 như thế nào ? Hãy chọn kết quả đúng trong những kết quả sau đây: L I C I L L A. U I B. U 0 C. U 0 D. U I 0 0 C 0 L 0 C 0 0 C Câu 8. Công thức tính năng lượng điện từ của một mạch dao động LC là I 2 q 2 q 2 A. W 0 B. W 0 C. W 0 D. W I 2 / L 2C 2C C 0 Câu 9. Trong mạch dao động, dòng điện trong mạch có đặc điểm nào sau đây ? A. Tần số rất lớn. B. Cường độ rất lớn. C. Năng lượng rất lớn. D. Chu kì rất lớn. Câu 10. Trong mạch dao động LC có điện trở thuần bằng không thì A. Năng lượng đt tập trung ở tụ điện và biến thiên với chu kì bằng nửa chu kì dao động riêng của mạch. B. Năng lượng đt tập trung ở cuộn cảm và biến thiên với chu kì bằng chu kì dao động riêng của mạch. C. Năng lượng tt tập trung ở tụ điện và biến thiên với chu kì bằng nửa chu kì dao động riêng của mạch. D. Năng lượng tt tập trung ở cuộn cảm và biến thiên với chu kì bằng chu kì dao động riêng của mạch. Câu 11. Sự hình thành dao động điện từ tự do trong mạch dao động là do hiện tượng nào sau đây ? A. Hiện tượng cộng hưởng điện. B. Hiện tượng từ hoá. C. Hiện tượng cảm ứng điện từ. D. Hiện tượng tự cảm. Câu 12. Một mạch dao động điện từ LC gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L không đổi và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Biết điện trở của dây dẫn là không đáng kể và trong mạch có dao động điện từ riêng. Khi điện dung
2. có giá trị C1 thì tần số dao động riêng của mạch là f 1. Khi điện dung có giá trị C2 = 4C1 thì tần số dao động điện từ riêng trong mạch là A. f2 = 4f1 B. f2 = f1/2 C. f2 = 2f1 D. f2 = f1/4 Câu 13. Một mạch LC đang dao động tự do, người ta đo được điện tích cực đại trên 2 bản tụ điện là q0 và dòng điện cực đại trong mạch là I0. Nếu dùng mạch này làm mạch chọn sóng cho máy thu thanh, thì bước sóng mà nó bắt được tính bằng công thức: A. λ = 2 cq0 I 0 . B. λ = 2 cq0/I0. C. λ = 2 cI0/q0. D. λ = 2 cq0I0. Câu 14. Trong mạch dao động LC có dao động điện từ với tần số 1MHz, tại thời điểm t = 0, năng lượng từ trường trong mạch có giá trị cực đại. Thời gian ngắn nhất kể từ thời điểm ban đầu để năng lượng từ trường bằng một nửa giá trị cực đại của nó là: A. 0,5.10-6s. B. 10-6s. C. 2.10-6s. D. 0,125.10-6s Câu 15. Trong một mạch dao động LC, điện tích trên một bản tụ biến thiên theo phương trình q q cos(t ) . 0 2 Như vậy: A. Tại các thời điểm T/4 và 3T/4, dòng điện trong mạch có độ lớn cực đại, chiều ngược nhau B. Tại các thời điểm T/2 và T, dòng điện trong mạch có độ lớn cực đại, chiều ngược nhau. C. Tại các thời điểm T/4 và 3T/4, dòng điện trong mạch có độ lớn cực đại, chiều như nhau. D. Tại các thời điểm T/2 và T, dòng điện trong mạch có độ lớn cực đại, chiều như nhau 2 Câu 16. Điện tích của tụ điện trong mạch dao động LC biến thiên theo phương trình q = q ocos( t + ). Tại thời T điểm t = T/4 , ta có: A. Hiệu điện thế giữa hai bản tụ bằng 0. B. Dòng điện qua cuộn dây bằng 0. C. Điện tích của tụ cực đại. D. Năng lượng điện trường cực đại. Câu 17. Trong mạch dao động LC lý tưởng, gọi i và u là cường độ dòng điện trong mạch và hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn dây tại một thời điểm nào đó, I 0 là cường độ dòng điện cực đại trong mạch. Hệ thức biểu diễn mối liên hệ giữa i, u và I0 là : L C L C A. I 2 i 2 u 2 B. I 2 i 2 u 2 C. I 2 i 2 u 2 D. I 2 i 2 u 2 0 C 0 L 0 C 0 L Câu 18. Trong mạch LC điện tích của tụ điện biến thiên điều hoà với giá trị cực đại bằng q 0. Điện tích của tụ điện khi năng lượng từ trường gấp 3 lần năng lượng điện trường là Q Q Q0 2 Q A. q = 0 B. q = 0 C. q = D. q = 0 3 4 2 2 Câu 19. Một mạch dao động LC có L = 2mH, C=8pF, lấy 2 =10. Thời gian từ lúc tụ bắt đầu phóng điện đến lúc có năng lượng điện trường bằng ba lần năng lượng từ trường là: 2 10 5 10 6 A. .10-7s B. 10-7s C. s D. s 3 75 15 Câu 20. Trong mạch dao động LC có điện trở thuần không đáng kể, chu kỳ dao động của mạch là T = 10-6s, khoảng thời gian ngắn nhất để năng lượng điện trường lại bằng năng lượng từ trường A. 2,5.10-5s B. 10-6s C. 5.10-7s D. 2,5.10-7s DẠNG 2: XÁC ĐỊNH ĐIỆN TÍCH, CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN VÀ HIỆU ĐIỆN THẾ Câu 1. Tần số dao động của mạch LC tăng gấp đôi khi: A. Điện dung tụ tăng gấp đôi B. Độ tự cảm của cuộn dây tăng gấp đôi C. Điên dung giảm còn 1 nửa D. Chu kì giảm một nửa Câu 2. Muốn tăng tần số dao động riêng mạch LC lên gấp 4 lần thì: L A. Ta tăng điện dung C lên gấp 4 lần B. Ta giảm độ tự cảm L còn 16 L L C. Ta giảm độ tự cảm L còn D. Ta giảm độ tự cảm L còn 4 2 Câu 3. Một tụ điện C 0,2mF . Để mạch có tần số dao động riêng 500Hz thì hệ số tự cảm L phải có giá trị bằng bao nhiêu ? Lấy 2 10 . A. 1mH. B. 0,5mH. C. 0,4mH. D. 0,3mH.
3. 1 Câu 4. Một mạch dao động LC gồm một cuộn cảm có độ tự cảm L H và một tụ điện có điện dung C. Tần số dao 1 1 1 1 động riêng của mạch là 1MHz. Giá trị của C bằng: A. C pF B. C F C. C mF D.C F 4 4 4 4 Câu 5. Một mạch dao động gồm một tụ 20nF và một cuộn cảm 8 H, điện trở không đáng kể. Hiệu điện thế cực đại ở hai đầu tụ điện là U0 = 1,5V. Tính cường độ dòng điện hiệu dụng chạy qua trong mạch. A. 43 mA B. 73mA C. 53 mA D. 63 mA Câu 6. Trong một mạch dao động LC không có điện trở thuần, có dao động điện từ tự do (dao động riêng). Hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ và cường độ dòng điện cực đại qua mạch lần lượt là U 0 và I0 . Tại thời điểm cường độ dòng điện trong mạch có giá trị I0/2 thì độ lớn hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện là A. 3U0 /4. B. 3 U0 /2 C. U0/2. D. 3 U0 /4 -10 Câu 7. Một mạch dao động LC lí tưởng có L = 40mH, C = 25µF, điện tích cực đại của tụ q0 = 6.10 C. Khi điện tích của tụ bằng 3.10-10C thì dòng điện trong mạch có độ lớn. A. 5. 10-7 A B. 6.10-7A C. 3.10-7 A D. 2.10-7A Câu 8. Một mạch dao động gồm tụ điện có điện dung C 50F và cuộn dây có độ tự cảm L = 5mH. Điện áp cực đại trên tụ điện là 6V. Cường độ dòng điện trong mạch tại thời điểm điện áp trên tụ điện bằng 4V là: A. 0,32A. B. 0,25A. C. 0,60A. D. 0,45A. Câu 9. Cường độ dòng điện tức thời trong mạch dao động LC lí tưởng là i = 0,08cos(2000t)(A). Cuộn dây có độ tự cảm L = 50mH. Hiệu điện thế giữa hai bản tụ tại thời điểm cường độ dòng điện tức thời trong mạch bằng cường độ dòng điện hiệu dụng là.: A. 2 2 V. B. 32V. C. 4 2 V. D. 8V. Câu 10. Khi trong mạch dao động LC có dao động tự do. Hiệu điện thế cực đại giữa 2 bản tụ là U o=2V. Tại thời điểm mà năng lượng điện trường bằng 2 lần năng lượng từ trường thì hiệu điện thế giữa 2 bản tụ là 2 A. 0,5V. B. V. C. 1V. D. 1,63V. 3 Câu 11. Một mạch dao động gồm một tụ 20nF và một cuộn cảm 80H , điện trở không đáng kể. Hiệu điện thế cực đại ở hai đầu tụ điện là U0 = 1,5V. Tính cường độ dòng điện hiệu dụng chạy qua trong mạch. A. 73mA. B. 43mA. C. 16,9mA. D. 53mA. Câu 12. Khung dao động (C = 10F; L = 0,1H). Tại thời điểm uC = 4V thì i = 0,02A. Cường độ cực đại trong khung bằng: A. 4,5.10–2A B. 4,47.10–2A C. 2.10–4A D. 20.10–4A Câu 13. Một mạch dao động điện từ, cuộn dây thuần cảm có hệ số tự cảm 0,5mH, tụ điện có điện dung 0,5nF. Trong mạch có dao động điện từ điều hòa.Khi cường độ dòng điện trong mạch là 1mA thì điện áp hai đầu tụ điện là 1V. Khi cường độ dòng điện trong mạch là 0 A thì điện áp hai đầu tụ là: A. 2 V B. 2 V C. 2 2 V D. 4 V Câu 14. Câu 10: Tại thời điểm ban đầu, điện tích trên tụ điện của mạch dao động LC có gía trị cực đại -8 q0 = 10 C. Thời gian để tụ phóng hết điện tích là 2 s. Cường độ hiệu dụng trong mạch là: A. 7,85mA. B. 78,52mA. C. 5,55mA. D. 15,72mA. Câu 15. Cường 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 = 50 H B. L = 5.10 6 H C. L = 5.10 8 H D. L = 50mH Câu 16. Một mạch dao động LC, gồm tụ điện có điện dung C = 8nF và một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 2mH. Biết hiệu điện thế cực đại trên tụ 6V. Khi cường độ dòng điện trong mạch bằng 6mA, thì hiệu điện thế giữa 2 đầu cuộn cảm gần bằng. A. 4V B. 5,2V C. 3,6V D. 3V Câu 17. Trong mạch dao động LC có dao động điện từ tự do (dao động riêng) với tần số góc 104rad/s. Điện tích cực đại trên tụ điện là 10-9C. Khi cường độ dòng điện trong mạch bằng 6.10-6A thì điện tích trên tụ điện là A. 8.10-10 C. B. 4.10-10 C. C. 2.10-10 C. D. 6.10-10 C. 7 -12 Câu 18. Một mạch dao động LC có  =10 rad/s, điện tích cực đại của tụ q0 = 4.10 C. Khi điện tích của tụ q = 2.10-12C thì dòng điện trong mạch có giá trị: A. 2.10 5 A B. 2 3.10 5 A C. 2.10 5 A D. 2 2.10 5 A Câu 19. Một tụ điện có điện dung C = 8nF được nạp điện tới điện áp 6V rồi mắc với một cuộn cảm có L = 2mH. Cường độ dòng điện cực đại qua cuộn cảm là A. 0,12 A. B. 1,2 mA. C. 1,2 A. D. 12 mA. Câu 20. Một mạch dao động gồm cuộn dây thuần cảm và tụ điện thì hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ điện U 0C liên hệ với cường độ dòng điện cực đại I0 bởi biểu thức:
4. 1 L L L L A. U B. U = I C. U = I D. U = I 0C C 0C C 0 0C C 0 0C πC 0 Câu 21. Cường độ dòng điện tức thời trong một mạch dao động LC lí tưởng là i = 0,08cos2000t(A). Cuộn dây có độ tự cảm là 50Mh. Xác định hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện tại thời điểm cường độ dòng điện tức thời bằng giá trị hiệu dụng ? A. 4 5V B. 4 2V C. 4 3V D. 4V -4 Câu 22. Mạch dao động gồm tụ điện có điện dung C và cuộn dây có độ tự cảm L = 10 H. Điện trở thuần của cuộn dây và các dây nối không đáng kể. Biết biểu thức của điện áp giữa hai đầu cuộn dây là: u = 80cos(2.106t - /2)V, biểu thức của dòng điện trong mạch là: A. i = 4sin(2.106t )A B. i = 0,4cos(2.106t - )A C. i = 0,4cos(2.106t)A D. i = 40sin(2.106t - )A 2 Câu 23. Một mạch dao động LC gồm một cuộn cảm L 640H và một tụ điện có điện dung C 36 p .F Lấy 2 6 10 . Giả sử ở thời điểm ban đầu điện tích của tụ điện đạt giá trị cực đại q0 6.10 C . Biểu thức điện tích trên bản tụ điện và cường độ dòng điện là: A. q 6.10 6 cos6,6.107 t(C) và i 6,6cos(1,1.107 t )(A) 2 B. q 6.10 6 cos6,6.107 t(C) và i 39,6cos(6,6.107 t )(A) 2 C. q 6.10 6 cos6,6.106 t(C) và i 6,6cos(1,1.106 t )(A) 2 D. q 6.10 6 cos6,6.106 t(C) và i 39,6cos(6,6.106 t )(A) 2 Câu 24. Cường độ dòng điện tức thời trong một mạch dao động là i 0,05cos100 t(A) . Hệ số tự cảm của cuộn dây là 2mH. Lấy 2 10 . Điện dung và biểu thức điện tích của tụ điện có giá trị nào sau đây ? 5.10 4 5.10 4 A. C 5.10 2 F và q cos(100 t )(C) B. C 5.10 3 F và q cos(100 t )(C) 2 2 5.10 4 5.10 4 C. C 5.10 3 F và q cos(100 t )(C) D. C 5.10 2 F và q cos100 t(C) 2 Câu 25. Trong mạch dao động LC lí tưởng thì dòng điện trong mạch A. ngược pha với điện tích ở tụ điện. B. trễ pha so với điện tích ở tụ điện. 3 C. cùng pha với điện điện tích ở tụ điện. D. sớm pha so với điện tích ở tụ điện 2 2 Câu 26.Một cuộn dây thuần cảm, có độ tự cảm L H , mắc nối tiếp với một tụ điện có điện dungC 3,18F . Điện áp tức thời trên cuộn dây có biểu thức u 100cos(100 t )(V ) . Biểu thức của cường độ dòng điện trong mạch có dạng là: L 6 A. i cos(100 t ) (A)B. i cos(100 t ) (A) C. i 0,1 5 cos(100 t ) (A) D. i 0,1 5 cos(100 t ) (A) 3 3 3 3 DẠNG 3: NĂNG LƯỢNG ĐIỆN TRƯỜNG VÀ TỪ TRƯỜNG Câu 1. Trong mạch dao động lý tưởng, tụ điện có điện dung C = 5 F, điện tích của tụ có giá trị cực đại là 8.10 -5C. Năng lượng dao động điện từ trong mạch là: A. 6.10-4J. B. 12,8.10-4J. C. 6,4.10-4J. D. 8.10-4J. Câu 2. Dao động điện từ trong mạch là dao động điều hoà. Khi hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn cảm bàng 1,2V thì cường độ dòng điện trong mạch bằng 1,8mA.Còn khi hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn cảm bằng 0,9V thì cường độ dòng điện trong mạch bằng 2,4mA. Biết độ tự cảm của cuộn dây L = 5mH. Điện dung của tụ và năng lượng dao động điện từ trong mạch bằng: A. 10nF và 25.10-10J. B. 10nF và 3.10-10J. C. 20nF và 5.10-10J. D. 20nF và 2,25.10-8J. Câu 3. Hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ trong khung dao động bằng 6V, điện dung của tụ bằng 1F. Biết dao động điện từ trong khung năng lượng được bảo toàn, năng lượng từ trường cực đại tập trung ở cuộn cảm bằng:
5. A. 18.10–6J B. 0,9.10–6J C. 9.10–6J D. 1,8.10–6J 10 3 Câu 4. Một tụ điện có điện dung C F được nạp một lượng điện tích nhất định. Sau đó nối 2 bản tụ vào 2 đầu 2 1 1 cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L H . Bỏ qua điện trở dây nối. Sau khoảng thời gian ngắn nhất bao nhiêu 5 giây (kể từ lúc nối) năng lượng từ trường của cuộn dây bằng 3 lần năng lượng điện trường trong tụ ? A. 1/300s B. 5/300s C. 1/100s D. 4/300s Câu 5. Một mạch dao động LC có điện trở thuần không đáng kể, tụ điện có điện dung 0,05μF. Dao động điện từ riêng (tự do) của mạch LC với hiệu điện thế cực đại ở hai đầu tụ điện bằng 6V. Khi hiệu điện thế ở hai đầu tụ điện là 4V thì năng lượng từ trường trong mạch bằng A. 0,4 J B. 0,5 J C. 0,9 J D. 0,1 J Câu 6. Mạch dao động LC gồm tụ C = 6F và cuộn cảm thuần. Biết giá trị cực đại của điện áp giữa hai đầu tụ điện là Uo = 14V. Tại thời điểm điện áp giữa hai bản của tụ là u = 8V năng lượng từ trường trong mạch bằng: A. 588 J B. 396  J C. 39,6  J D. 58,8  J Câu 7. Trong mạch dao động LC lí tưởng có một dao động điện từ tự do với tần số riêng f 0 = 1KHz. Năng lượng từ trường trong mạch có giá trị bằng nửa giá trị cực đại của nó sau những khoảng thời gian là A. 1ms B. 0,5ms C. 0,25ms D. 2ms Câu 8. Trong mạch LC lý tưởng cho tần số góc: ω = 2.104rad/s, L = 0,5mH, hiệu điện thế cực đại trên hai bản tụ 10V. Năng lượng điện từ của mạch dao đông là: A. 25 J. B. 2,5 J. C. 2,5 mJ. D. 2,5.10-4 J. Câu 9. Tụ điện của mạch dao động có điện dung C = 1µF, ban đầu được điện tích đến hiệu điện thế 100V, sau đó cho mạch thực hiện dao động điện từ tắt dần. Năng lượng mất mát của mạch từ khi bắt đầu thực hiện dao động đến khi dao động điện từ tắt hẳn là bao nhiêu ?A. W = 10 kJ B. W = 5 m C. W = 5 k J D. W = 10 mJ Câu 10. Một mạch dao động điện từ LC lý tưởng đang dao động với điện tích cực đại trên bản cực của tụ điện 2 -6 q0 là q0. Cứ sau những khoảng thời gian bằng nhau và bằng 10 s thì năng lượng từ trường lại có độ lớn bằng . Tần 4C số của mạch dao động: A. 2,5.105Hz. B. 106Hz. C. 4,5.105Hz. D. 10-6Hz. Câu 11. Mạch dao động lí tưởng LC gồm tụ điện có điện dung 25nF và cuộn dây có độ tụ cảm L. Dòng điện trong mạch biến thiên theo phương trình i = 0,02cos8000t(A). Tính năng lượng điện trường vào thời điểm t s ? 48000 A. 38,5J B. 39,5J C. 93,75J D. 36,5 J Câu 12. Mạch dao động lí tưởng LC gồm tụ điện có điện dung 25nF và cuộn dây có độ tụ cảm L. Dòng điện trong mạch biến thiên theo phương trình i = 0,02cos8000t(A). Xác định L và năng lượng dao động điện từ trong mạch ? A. 0,6H, 385J B. 1H, 365J C. 0,8H, 395J D. 0,625H, 125 J Câu 13. Một mạch dao động gồm có cuộn dây L thuần cảm và tụ điện C thuần dung kháng. Khoảng thời gian hai lần liên tiếp năng lượng điện trường trong tụ bằng năng lượng từ trường trong cuộn dây là: LC LC LC A. LC B. C. D. 2 4 3 0,1 Câu 14. Mạch dao động điện từ LC gồm một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm 1mH và tụ điện có điện dung F . U 0 Tính khoảng thời gian từ lúc hiệu điện thế trên tụ cực đại U0 đến lức hiệu điện thế trên tụ 2 A. 3s B. 1s C. 2s D. 6 s Câu 15. Xét mạch dao động lí tưởng LC. Thời gian từ lúc năng lượng điện trường cực đại đến lúc năng lượng từ LC LC trường cực đại là: A. LC B. C. D. 2 LC 4 2
6. Câu 16. Trong mạch dao động tụ điện được cấp một năng lượng 1J từ nguồn điện một chiều có suất điện động 4V. Cứ sau những khoảng thời gian như nhau 1s thì năng lượng trong tụ điện và trong cuộn cảm lại bằng nhau. Xác 34 35 32 30 định độ tự cảm của cuộn dây ? A. H B. H C. H D. H 2 2 2 2 Câu 17. Mạch dao động điện từ LC gồm một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L và tụ có điện dung. Dùng nguồn điện một chiều có suất điện động 6V cung cấp cho mạch một năng lượng 5J thì cứ sau khoảng thời gian ngắn nhất 3 2,6 1,6 3,6 1s dòng điện trong mạch triệt tiêu. Xác định L ? A. H B. H C. H D. H 2 2 2 2 Câu 18. Mạch dao động LC lí tưởng, cường độ dòng điện tức thời trong mạch biến thiên theo phương trình i = 0,04cost (A). Xác định C ? Biết cứ sau những khoảng thời gian nhắn nhất 0,25s thì năng lượng điện trường và 0,8 125 100 120 25 năng lượng từ trường bằng nhau và bằng J . A. pF B. pF C. pF D. pF DẠNG 4: NẠP ĐIỆN CHO TỤ Câu 1. Mạch dao động lí tưởng LC được cung cấp một năng lượng 4J từ một nguồn điện một chiều có suất điện động 8V. Xác định điện dung của tụ điện ? A. 0,145J B. 0,115J C. 0,135J D. 0,125 J Câu 2. Mạch dao động lí tưởng LC được cung cấp một năng lượng 4J từ một nguồn điện một chiều có suất điện động 8V. Biết tần số góc của mạch dao động 4000rad/s. Xác định độ tự cảm của cuộn dây ? A. 0,145H B. 0,5H C. 0,15H D. 0,35H Câu 3. Mạch dao động lí tưởng LC gồm tụ điện có điện dung C và cuộn dây có độ tụ cảm L = 0,125H. Dùng nguồn điện một chiều có suất điện động  cung cấp cho mạch một năng lượng 25J thì dòng điện tức thời trong mạch là I = I0cos4000t(A). Xác định  ? A. 12V B. 13V C. 10V D. 11V (2) k (1) Câu 4. Cho mạch dao động lí tưởng như hình vẽ bên. Tụ điện có điện dung 20 F, cuộn dây có độ tự cảm 0,2H, suất điện động của nguồn điện là 5V. Ban đầu khóa k ở chốt (1), khi tụ điện đã tích đầy điện, chuyển k sang (2), trong mạch có dao động L C E điện từ.Tính cường độ dòng điện qua cuộn dây tại thời điểm điện tích trên tụ chỉ bằng một nửa giá trị điện tích của tụ khi khóa k còn ở (1). A.43mA B.20 mA C. 35mA D.50mA (1) Câu 5. Cho mạch dao động lí tưởng như hình vẽ bên. Tụ điện có điện dung 20 F, (2) k cuộn dây có độ tự cảm 0,2H, suất điện động của nguồn điện là 5V và điện trở trong r = 1 . Ban đầu khóa k ở chốt (1), khi tụ điện đã tích đầy điện, chuyển k sang (2), trong mạch có dao động điện từ. Tính hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện khi một L C E nửa năng lượng điện trên tụ điện đã chuyển thành năng lượng từ trong cuộn dây. A.3,535 V B.4 V C .2,535 V D.6V k Câu 6. Cho mạch điện như hình vẽ bên. Cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L 16.10 3 H , tụ điện có điện dung C = 0,1µF, nguồn điện có suất điện động E = 9mV và điện trở trong r = 1 . Ban đầu khóa k đóng, khi có dòng điện chạy ổn định trong mạch, ngắt khóa k. Tính hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ L C E,r A. 9mV B. 180mV C. 90mVD.18mV Câu 7. Cho mạch điện như hình vẽ bên. Cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm k L 4.10 3 H , tụ điện có điện dung C = 0,1µF, nguồn điện có suất điện động E = 3mV và điện trở trong r = 1 . Ban đầu khóa k đóng, khi có dòng điện chạy ổn định trong mạch, ngắt khóa k. Tính điện tích trên tụ điện khi năng lượng từ trong E,r cuộn dây gấp 3 lần năng lượng điện trường trong tụ điện. L C A. 3.10-8C B. 2,6.10-8C C. 6,2.10-7CD. 5,2.10 -8C Câu 8. Một mạch dao động LC lí tưởng. Ban đầu nối hai đầu cuộn cảm thuần với nguồn điện có r = 2, suất điện động E . Sau khi dòng điện qua mạch ổn định, người ta ngắt cuộn dây với nguồn và nối nó với tụ điện thành mạch kín thì điện tích cực đại của tụ là 4.10-6C. Biết
7. khoảng thời gian ngắn nhất kể từ khi năng lượng từ trường đạt giá trị cực đại đến khi năng lượng trên tụ bằng 3 lần năng lượng trên cuộn cảm là .10 6 (s). Giá trị của suất điện động E là: A. 2V. B. 6V. C. 8V. 6 D. 4V Câu 9. Mạch dao động gồm tụ điện C=0,1mF và cuộn dây L=0,02H có điện trở Ro = 5 Ôm và 1 điện trở có R=4 Ôm mắc thành mạch kín, A và B là 2 đầu tụ điện. Dùng dây nối có điện trở ko đáng kể mắc 2 điểm A,B vào nguồn ko đổi E=12V với điện trở trong r=1 Ôm , khi dòng điện trong mạch ổn định thì cắt nguồn đi cho mạch dao động.Tính năng lượng cực đại của mạch dao động. A.20,23mJ B.7,2mJ C.14,4mJ C.5,83mJ Câu 10. Cho mạch điện như hình vẽ bên. Cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm k L 4.10 3 H , tụ điện có điện dung C = 0,1µF, nguồn điện có suất điện động E = 3mV và điện trở trong r = 1 . Ban đầu khóa k đóng, khi có dòng điện chạy ổn định trong mạch, ngắt khóa k. Tính điện tích trên tụ điện khi năng L C E,r lượng từ trong cuộn dây gấp 3 lần năng lượng điện trường trong tụ điện. A. 3.10-8C B. 2,6.10-8C C. 6,2.10-7CD. 5,2.10 -8C .DẠNG 5: MẠCH DAO ĐỘNG CÓ CÁC TỤ GHÉP L Câu 1. mạch dao động điện từ lí tưởng gồm cuộn thuần cảm và hai tụ điện giống nhau mắc nt hai bản của một tụ được nối với nhau bằng một khóa K. ban đầu khóa K mở, cung cấp năng lượng cho mạch dao động thì điện áp cực đại giữa 2 đầu cuộn dây là 86 V. Sau đó C C đúng vào lúc thời điểm dòng điện qua cuộn dây có cường độ bằng giá trị hiệu dụng thì đóng khóa K .điện áp cực đại giữa 2 đầu cuộn dây sau khi K đóng: K A. 12V B.6V C.24V D.48V Câu 2. Hai tụ điện C1 = C2 mắc song song. Nối hai đầu bộ tụ với ắc qui có suất điện động E = 6V để nạp điện cho các tụ rồi ngắt ra và nối với cuộn dây thuần cảm L để tạo thành mạch dao động. Sau khi dao động trong mạch đã ổn định, tại thời điểm dòng điện qua cuộn dây có độ lớn bằng một nữa giá trị dòng điện cực đại, người ta ngắt khóa K để cho mạch nhánh chứa tụ C2 hở. Kể từ đó, hiệu điện thế cực đại trên tụ còn lại C1 là: A.33 . B.3. C.35 . D. 2 Câu 3. Một mạch dao động gồm cuộn thuần cảm L và hai tụ C1=2C2 mắc nối tiếp, C K (hình vẽ ). Mạch đang hoạt động thì ta đóng khóa K ngay tại thời điểm năng lượng 1 trong cuộn cảm triệt tiêu. Năng lượng toàn phần của mạch sau đó sẽ L A. không đổi. B. giảm còn 1/3. C. giảm còn 2/3. D. giảm còn 4/9. C2 Câu 4. Một mạch dao động LC lí tưởng gồm cuộn thuần cảm L và hai tụ điện C giống nhau mắc nối tiếp.Mạch đang hoạt động thì ngay tại thời điểm nặng lượng điện trường trong tụ gấp đôi năng lượng từ trường trong cuộn cảm, một tụ bị đánh thủng hoàn toàn. Điện áp cực đại hai đầu cuộn cảm đó sẽ bằng bao nhiêu lần so với lúc đầu? A. 2/3 B. 1/3 C.1/3 D. 2/ 3 L Câu 5. Một mạch dao động gồm cuộn thuần cảm L và hai tụ C giống nhau mắc nối tiếp, khóa K mắc ở hai đầu một tụ C (hình vẽ). Mạch đang hoạt động thì ta đóng khóa K ngay tại thời điểm năng lượng điện trường và năng lượng từ C C trường trong mạch đang bằng nhau. Năng lượng toàn phần của mạch sau đó sẽ: A. giảm còn 3/4 B. giảm còn 1/4 K C. không đổi D. giảm còn 1/2 Câu 6. : Trong mạch dao động bộ tụ điện gômg hai tụ điện C1, C2 giống nhau được cấp một năng lượng 1J từ nguồn điện một chiều có suất điện động 4V. Chuyển khoá K từ vị trí 1 sang vị trí 2. Cứ sau những khoảng thời gian như nhau 1s thì năng lượng trong tụ điện và trong cuộn cảm lại bằng nhau. Xác định cường độ dòng L điện cực đại trong cuộn dây ? A. 0,787A B. 0,785A C. 0,786A D. 0,784A Câu 7. : Hai tụ điện C1 = 3C0 và C2 = 6C0 mắc nối tiếp. Nối hai đầu bộ tụ với pin có suất C C điện động E = 6 V để nạp điện cho các tụ rồi ngắt ra và nối với cuộn dây thuần cảm L tạo K
8. thành mạch dao động điện từ tự do. Khi dòng điện trong mạch dao động đạt cực đại thì người ta nối tắt hai cực của tụ C2. Hiệu điện thế cực đại trên cuộn dây của mạch dao động sau đó là A. 3V B. 23 V C. 32 V D. 26 V Câu 8. . Mạch dao động điện từ gồm cuộn dây có độ tự cảm L và hai tụ điện giống hệt nhau ghép nối tiếp . Mạch dao động với hiệu điện thế cực đại ở hai đầu cuộn dây là U0, vào lúc năng lượng điện trường trên các tụ bằng năng lượng từ trường trong cuộn dây thì người ta nối tắt một tụ. Hiệu điện thế cực đại trong mạch là bao nhiêu?. A. 3 5 5 U B. U C. U D. U 0 8 0 3 0 8 0 DẠNG 6: CÔNG SUẤT CẦN CUNG CẤP CHO MẠCH ĐỂ BÙ VÀO PHẦN HAO PHÍ DO TOẢ NHIỆT Câu 1. Một mạch dao động gồm một tụ điện 350pF, một cuộn cảm 30H và một điện trở thuần 1,5 . Phải cung cấp cho mạch một công suất bằng bao nhiêu để duy trì dao động của nó, khi điện áp cực đại trên tụ điện là 15V. A. 1,69.10-3 W B. 1,79.10-3 W C. 1,97.10-3 W D. 2,17.10-3 W Câu 2. Một mạch dao động gồm một cuộn cảm có điện trở r = 0,5, độ tự cảm 275H, và một tụ điện có điện dung 4200pF. Hỏi phải cung cấp cho mạch một công suất là bao nhiêu để duy trì dao động của nó với điện áp cực đại trên tụ là 6V. A. 513W B. 2,15mW C. 137mW D. 137W Câu 3. Mạch dao động gồm cuộn dây có L = 2.10 -4H và C = 8nF, vì cuộn dây có điện trở thuần nên để duy trì một hiệu điện thế cực đại 5V giữa 2 bản cực của tụ phải cung cấp cho mạch một công suất P = 6mW. Điện trở của cuộn dây có giá trị: A. 100 B. 10 C. 50. D. 12 Câu 4. Một mạch dao động LC gồm cuộn dây có L = 50mH và tụ điện có C = 5μF. Nếu đoạn mạch có điện trở thuần R = 10-2 Ω, thì để duy trì dao động trong mạch luôn có giá trị hiệu dụng của hiệu điện thể giữa hai bản tụ điện là U = 6V, ta phải cung cấp cho mạch một công suất là: A. 72nW. B. 72 μW. C. 36μW. D. 18μW. Câu 5. Mạch dao động gồm tụ điện C=0,1mF và cuộn dây L=0,02H có điện trở Ro = 5 Ôm và 1 điện trở có R=4 Ôm mắc thành mạch kín, A và B là 2 đầu tụ điện. Dùng dây nối có điện trở ko đáng kể mắc 2 điểm A,B vào nguồn ko đổi E=12V với điện trở trong r=1 Ôm , khi dòng điện trong mạch ổn định thì cắt nguồn đi cho mạch dao động. Tính nhiệt lượng tỏa ra trên Ro từ lúc cắt nguồn đến khi năng lượng dao động trong mạch còn một nửa năng lượng ban đầu. A. 10,12mJ B. 5,62mJ C. 20,23mJ D.11,24mJ K Câu 6. Cho mạch điện như hình vẽ, nguồn có suất điện động E=12V điện trở trong r = 1Ω, tụ có điện dung C=100μF, cuộn dây có hệ số tự cảm L=0,2H và R0,L điện trở là R0= 5Ω; điện trở R=18Ω. Ban đầu K đóng, khi trạng thái trong C mạch đã ổn định người ta ngắt khoá K. Tính nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R E, r trong thời gian từ khi ngắt K đến khi dao động trong mạch tắt hoàn toàn? R A: 25 mJ B: 28,45 mJ C: 24,74 mJ D.5,175mJ Hình vẽ 44