Đề cương Vật lý Lớp 12 - Chương IV: Dao động - Sóng điện từ

Nội dung text: Đề cương Vật lý Lớp 12 - Chương IV: Dao động - Sóng điện từ

1. CHƯƠNG IV: DAO ĐỘNG - SÓNG ĐIỆN TỪ 1.Mạch dao động =>Ánh sáng là sóng điện từ có bước sóng: a. Định nghĩa: Mạch dao động là mạch có tụ điện c  c.T ; Với c = 3.108(m/s) mắc nối tiếp với cuộn cảm tạo thành mạch kín. f Mạch dao động lí tưởng là mạch dao động có điện - Tại mọi điểm dao động đtừ và dao động từ trở bằng không. trường luôn đồng pha nhau. b. Sự biến thiên điện tích và cường độ dòng - Sóng điện từ có thể phản xạ, khúc xạ, nhiễu xạ, điện: giao thoa - Điện tích: q Q0 cos(t ) - Sóng điện từ có mang năng lượng. - Cường độ dòng điện: i q ' I cos(t ) - Sóng điện từ có bước sóng vài mét đến vài km 0 2 gọi là sóng vô tuyến. =>Cường độ dòng điện sớm pha hơn điện tích => Điểm khác nhau giữa sóng điện từ và sóng cơ một góc / 2 học là truyền trong chân không và không truyền. I0 Q0. c. Phân loại sóng vô tuyến Mối quan hệ : C - Chia làm 4 loại I0 U0. + Sóng cực ngắn:1m 10m. L + Sóng ngắn: 10m 100m. Q C.U 0 0 + Sóng trung: 100m 1000m(1km). 1 1  ; T 2 LC; f + Sóng dài: 1000m trở lên. LC 2 LC => Để phân loại đó là sóng gì thì trước tiên phải => Chu kì mạch dao động tỉ lệ thuận với c tính bước sóng  c.T so sánh. L, C f c. Năng lượng mạch dao động - Các vùng sóng ngắn ít bị không khí hấp thụ. - Các vùng sóng ngắn phản xạ tốt trên tầng điện - Năng lượng điện tập trung ở tụ còn năng lượng li, trên mặt đất,mặt nước. từ tập trung ở cuộn cảm. 4. Nguyên tắc truyền thông tin liên lạc bằng - Năng lượng điện và năng lượng từ biến thiên với sóng vô tuyến 2f và T/2. a. Nguyên tắc - Năng lượng điện từ: W = Wđ + Wt - Phải dùng sóng điện từ cao tần gọi là sóng mang - Năng lượng điện từ bảo toàn. - Phải biến điệu sóng mang: “Trộn”sóng điện từ 2. Điện từ trường âm tần với sóng mang - Khi từ trường biến thiên theo thời gian sinh ra - Chọn mạch tách sóng:Tách sóng âm tần ra khỏi điện trường xoáy. Điện trường xoáy là điện sóng cao tần để đưa ra loa trường có các đường sức là đường cong khép kín. - Chọn mạch KĐ nếu tín hiệu ra còn nhỏ - Khi điện trường biến thiên theo thời gian sinh ra b. Sơ đồ khối của máy phát thanh vô tuyến từ trường. Đường sức từ trường là đường khép - Có nhiều bộ phận,trong đó có bộ phận biến kín. điệu, không có mạch tách sóng. - Điện từ trường là trường có hai thành phần biến c. Sơ đồ khối của máy thu thanh vô tuyến: thiên theo thời gian, có liên quan mật thiết với - Có nhiều bộ phận, trong đó có bộ phận tách nhau là điện trường biến thiên và từ trường biến sóng, không có mạch biến điệu. thiên. 3. Sóng điện từ a. Định nghĩa: Là điện từ trường lan truyền trong không gian dưới dạng sóng. b. Đặc điểm - Sóng điện từ là sóng ngang(E  B  v ) - Sóng điện từ truyền trong mọi môi trường kể cả chân không với vận tốc bằng vận tốc ánh sáng (v=c=3.108 m/ s)
2. BÀI TẬP Câu 1. Mạch dao động tự do là một mạch kín gồm tụ điện mắc với A. điện trở. B. cuộn dây thuần cảm. C. tụ điện. D. điện trở, tụ điện và cuộn dây. Câu 2. Tần số dao động riêng của mạch LC xác định bởi công thức nào? L 1 L 1 A. f = 2 LC B. f = 2 C. f = D. f = C 2 C 2 LC Câu 3. Một mạch dao động LC thu được sóng trung, để mạch đó thu được sóng ngắn thì phải: A. mắc nối tiếp thêm vào mạch một tụ điện có điện dung thích hợp B. mắc song song thêm vào mạch một tụ điện có điện dung thích hợp C. mắc nối tiếp thêm vào mạch một cuộn dây thuần cảm thích hợp D. mắc nối tiếp thêm vào mạch một điện trở thuần thích hợp Câu 4. Sự tương ứng giữa dao động điện từ tự do với dao động cơ điều hòa của con lắc lò xo là: A. điện dung C tương ứng với độ cứng lò xo k B. độ tự cảm L tương ứng với khối lượng m C. năng lượng điện tương ứng với động năng của con lắc D. năng lượng dao động trong mạch LC tương ứng với thế năng đàn hồi Câu 5. Trong mạch dao động LC, dòng điện và hiệu điện thế hai đầu tụ điện biến thiên A. cùng tần số, cùng pha. B. cùng tần số, ngược pha. C. cùng tần số, lệch pha . D. cùng tần số, lệch pha 2 3 Câu 6. Trong mạch dao động LC, điện tích của tụ điện và dòng điện biến thiên A. cùng tần số, cùng pha. B. cùng tần số, ngược pha. 2 C. cùng tần số, lệch pha . D. cùng tần số, lệch pha 2 3 Câu 7. Phát biểu nào sau đây đúng khi nói về điện từ trường? A. Điện trường trong tụ điện biến thiên sinh ra một từ trường giống từ trường của một nam châm hình chữ U B. Sự biến thiên của điện trường giữa các bản tụ điện sinh ra một từ trường giống từ trường được sinh ra bởi dòng điện trong dây dẫn nối với tụ C. Dòng điện dịch là dòng chuyển động có hướng của các điện tích trong lòng tụ điện D. Dòng điện dịch trong tụ điện và dòng điện dẫn trong dây dẫn nối với tụ điện có cùng độ lớn nhưng ngược chiều Câu 8. Sóng điện từ có tần số 160 MHz thuộc loại sóng nào dưới đây? A. Sóng dài. B. Sóng trung. C. Sóng ngắn. D. Sóng cực ngắn. Câu 9. Sóng cực ngắn không có tính chất nào 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. Xuyên qua tầng điện li. Câu 10. Mạch dao động điều hoà gồm cả cuộn cảm L và tụ C,khi tăng độ tự cảm của cuộn cảm lên 2lần và giảm điện dung đi của tụ 2lần thì tần số dao động của mạch sẽ: A.không đổi B.giảm 2lần. C.tăng 2lần D.tăng 4lần
3. Câu 11. 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 Q 0 và cường độ dòng điện cực đại trong mạch là I0. Tần số dao động được tính theo công thức 1 Q I A. f = . B. f = 2 LC. C. f = 0 . D. f= 0 . 2 LC 2 I0 2 Q0 Câu 12. Năng lượng trong mạch dao động điện từ gồm A. năng lượng điện trường tập trung ở tụ điện và trong cuộn dây. B năng lượng từ trường tập trung ở tụ điện và năng lượng điện trường ở cuộn dây. C. năng lượng điện trường tập trung ở tụ điện, năng lượng từ trường tập trung ở cuộn dây và chúng biến thiên tuần hoàn theo hai tần số khác nhau. D. năng lượng điện trường tập trung ở tụ điện, năng lượng từ trường tập trung ở cuộn dây và biến thiên tuần hoàn theo một tần số chung. Câu 13. Điện tích của tụ điện trong mạch dao động biến thiên điều hòa với chu kỳ T. Năng lượng điện trường trong tụ điện của một mạch dao động A. biến thiên tuần hoàn với chu kỳ 2T. B. biến thiên tuần hoàn với chu kỳ T. C. biến thiên tuần hoàn với chu kỳ T/2. D. không biến thiên theo thời gian. Câu 14. Ở đâu xuất hiện điện từ trường? A. Xung quanh một điện tích đứng yên B. Xung quanh một dòng điện không đổi C. Xung quanh một ống dây điện D. Xung quanh chổ có tia lửa điện Câu 15. Gọi I0 là giá trị cực đại của dòng điện; U 0 hiệu điện thế cực đại trên hai bản tụ trong mạch LC. Tìm công thức đúng? L L A. U0 = I0 LC B. U0 = I0 C. I0 = U0 LC D. I0 = U0 C C Câu 16. Tần số dao động riêng của 1 mạch dao động phụ thuộc vào độ tự cảm L của cuộn cảm là: A.Tỉ lệ thuận với L C.Tỉ lệ nghịch với L B. Tỉ lệ thuận với L D. Tỉ lệ nghịch với L Câu 17. Phát biểu nào sau đây là không chính xác khi nói về điện từ trường A. Không thể có từ trường hoặc điện trường tồn tại riêng biệt, độc lập với nhau B. Điện trường và từ trường là hai mặt thể hiện khác nhau của một loại trường duy nhất gọi là điện từ trường. C. Điện từ trường lan truyền được trong không gian. D. Điện trường hoặc từ trường tồn tại riêng biệt, độc lập với nhau. Câu 18. Phát biểu nào sau đây sai khi nói về điện từ trường? A. Khi 1 từ trường biến thiên theo thời gian thì nó sinh ra 1 điện trường xoáy. B. Điện trường xoáy là điện trường mà đường sức là những đường cong không khép kín. C. Khi 1 điện trường biến thiên theo thời gian, nó sinh ra 1 từ trường xoáy. D. Từ trường xoáy là từ trường mà đường cảm ứng từ bao quanh là các đường sức điện trường Câu 19. Điện trường xoáy là điện trường A. có các đường sức là đường cong kín B. có các đường sức không khép kín C. của các điện tích đứng yên D. giữa hai bản tụ điện có điện tích không đổi Câu 20. Khi nói về tính chất sóng điện từ, phát biểu nào sau đây sai? A. Sóng điện từ thuộc loại sóng ngang. B. Sóng điện từ truyền được trong chân không. C. Tại mỗi điểm có sóng điện từ, hai vectơ E,B song song với nhau. D. Sóng điện từ truyền đi mang theo năng lượng tỉ lệ với lũy thừa bậc 4 của tần số.
4. Câu 21. 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 Câu 22. Nhận xét nào đúng? A. Sóng điện từ là sóng dọc. B. Sóng điện từ là sóng dọc, truyền được trong chân không. C. Sóng điện từ là sóng ngang có thể lan truyền trong mọi môi trường. D. Sóng điện từ chỉ lan truyền trong chất khí và bị phản xạ từ các mặt phẳng kim loại. Câu 23. Đặc điểm nào trong số các đặc điểm dưới đây không phải là đặc điểm chung của sóng cơ và sóng điện từ? A. mang năng lượng. B. là sóng ngang. C. bị phản xạ khi gặp vật cản. D. truyền được trong chân không. Câu 24. Sóng ngắn vô tuyến có bước sóng vào cỡ A. vài ngàn mét. B. vài trăm mét. C. vài chục mét. D. vài mét. Câu 25. Trong các thiết bị điện tử nào dưới đây có một máy vừa thu và phát song vô tuyến? A. Máy vi tính. B. Cái điều khiển Ti vi. C. Ti vi. D. máy điện thoại di động. Câu 26. Khi nói về sóng điện tử, 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 0,5 . Câu 27. Tìm câu sai khi nói về sóng vô tuyến? A. Sóng vô tuyến là sóng điện từ có tần số từ vài ngàn Héc trở lên. B. Sóng dài có bước sóng trong miền 105m đến 103m C. Sóng ngắn có bước sóng trong miền 10m đến 1m D. Sóng trung có bước sóng trong miền 103m đến 102m Câu 28. Sóng mà đài phát từ mặt đất có thể truyền đi mọi điểm trên mặt đất là A. sóng dài và cực dài B. sóng trung C. sóng ngắn D. sóng cực ngắn Câu 29. Đài tiếng nói nhân dân TP.HCM phát tin tức thời sự cho nhân dân thành phố dùng sóng vô tuyến có bước sóng nào? A. 100km đến 1km. B. 1km đến 100m. C. 100m đến 10m. D. 10m đến 0,1m Câu 30. Đài tiếng nói Việt Nam phát sóng từ thủ đô Hà Nội nhưng có thể truyền đi được thông tin khắp nơi vì đã dùng sóng vô tuyến có bước sóng nào? A. 100km đến 1km. B. 1km đến 100m. C. 100m đến 10m. D. 10m đến 0,1m Câu 31. Để thông tin liên lạc với các con tàu vũ trụ từ mặt đất người ta dùng sóng vô tuyến có bước sóng A. 100km đến 1km. B. 1km đến 100m. C. 100m đến 10m. D. 10m đến 0,1m Câu 32. 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 lí 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
5. Câu 33. 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. Câu 34. Sóng điện từ A. là sóng dọc hoặc sóng ngang. B. là điện từ trường lan truyền trong không gian. C. có thành phần điện trường và thành phần từ trường tại một điểm dao động cùng phương. D. không truyền được trong chân không. Câu 35. Điều nào sau đây là đúng khi nói về sóng điện từ A. Sóng điện từ có phương dao động luôn là phương thẳng đứng B. Sóng điện từ có phương dao động luôn là phương ngang C. Sóng điện từ không lan truyền được trong chân không D. Điện từ trường lan truyền trong không gian dưới dạng sóng điện từ Câu 36. Trong sơ đồ khối của một máy phát thanh dùng vô tuyến không có bộ phận nào dưới đây? A. Mạch tách sóng. B. Mạch khuyếch đại. C. Mạch biến điệu. D. Anten. Câu 37. Phát biểu nào sai khi nói về sóng điện từ? A. Trong sóng điện từ điện trường và từ trường biến thiên theo thời gian với cùng chu kỳ. B. Trong sóng điện từ điện trường và từ trường luôn dao động lệch pha nhau π/2. C. Sóng điện từ dùng trong thông tin vô tuyến gọi là sóng vô tuyến. D. Sóng điện từ là sự lan truyền trong không gian của điện từ trường biến thiên theo thời gian. Câu 38. Sóng điện từ nào sau đây được dùng trong vô tuyến truyền hình? A.Sóng dài B. Sóng trung. C.Sóng ngắn D.Sóng cực ngắn Câu 39. Nguyên tắc hoạt động của mạch dao động (chọn sóng) trong máy thu thanh dựa trên hiện tượng A. giao thoa sóng điện từ. B. cộng hưỡng điện. C. cảm ứng điện từ. D. tự cảm. Câu 40. Trong “máy bắn tốc độ” xe cộ trên đường, A. chỉ có máy phát sóng vô tuyến B. chỉ có máy thu sóng vô tuyến C. có cả máy phát và máy thu sóng vô tuyến D. không có máy phát và máy thu sóng vô tuyến Câu 41. Sóng điện từ được áp dụng trong thông tin liên lạc dưới nước thuộc loại A. sóng dài. B. sóng trung. C. sóng ngắn. D. sóng cực ngắn. Câu 42. Tầng điện li là tầng khí quyển: A. ở độ cao 500 km trở lên, chứa các hạt mang điện B. ở độ cao 100 km trở lên, chứa các ion C. ở độ cao 80 km trở lên, chứa nhiều hạt mang điện và các loại ion D. ở độ cao 150 km trở ln, chứa nhiều hạt mang điện và các loại ion   Câu 43. Trong điện từ trường, các vectơ cường độ điện trường E và vectơ cảm ứng từ B luôn A. cùng phương, ngược chiều. B. cùng phương, cùng chiều. C. có phương vuông góc với nhau. D. có phương lệch nhau 450.
6. Câu 44. Một mạch chọn sóng gồm một cuộn cảm L = 4 H và một tụ điện có điện dung biến đổi từ 10pF đến 490pF. Hỏi máy thu được dải sóng trong khoảng nào? A. 12m – 500m B. 12 – 84m C. 24 – 84m D. 24m – 299m Câu 45. Trong một mạch dao động cường độ dòng điện có dạng i = I 0cos100 t (A). Hệ số tự cảm của cuộn dây là 0,2H. Điện dung C của tụ điện. A. 10-3 F B. 4.10-4 F C. 5.10-4 F D. 5.10-5 F Câu 46. Mạch dao động điện từ LC, khi dùng tụ điện có điện dung C thì tần dao động điện từ là f. Khi dùng tụ điện có điện dung C’ = 3C thì tần số dao động điện từ là A. f/3 B. 3f. C. 3 f. D. f/ 3 . Câu 47. Một mạch dao động gồm 1 tụ điện có điện dung C và cuộn cảm L, điện trở thuần của mạch bằng không. Biết biểu thức của cường độ dòng điện qua mạch i = 0,04 cos(2.10 7t) (A). Điện tích cực đại của tụ điện bằng -9 -9 -3 -9 A. Q0 = 10 C B. Q0 = 2.10 C C. Q0 = 4.10 C D. Q0 = 8.10 C Câu 48. Một mạch dao động điện từ lý tưởng gồm cuộn dây có độ tự cảm L = 0,2H và tụ điện có điện dung C = 20 F. Người ta tích điện cho tụ điện đến hiệu điện thế cực đại U = 8V. Chọn gốc thời gian là lúc tụ bắt đầu phóng điện. Biểu thức tức thời của điện tích q của tụ điện là A. q = 160 cos(500t) ( C) B. q = 160 2 cos(500t+ / 2 ) ( C) C. q = 160cos(500t- ) ( C) D. q = 1602 cos(500t+ ) ( C) 2 0,8 Câu 49. Mạch dao động gồm cuộn cảm L = mH và tụ điện C = F . Tần số riêng của mạch dao động bằng A. 25kHz B. 15kHz C. 7,5kHz D. 12,5kHz Câu 50. Một mạch dao động gồm một tụ điện 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. Cường độ dòng điện cực đại trong mạch bằng A. 0,075A B. 0,75A C. 7,5A D. 0,0075A Câu 51. .(2016) Mạch dao động điện từ lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm 10 5 H và tụ điện có điện dung2,5.10 6 F. Lấy 3,14. Chu kì dao động riêng của mạch là A. 1,57.10 5 s. B. 1,57.10 10 s. C. 6,28.10 10 s. D. 3,14.10 5 s. Câu 52. Một mạch dao động điện từ gồm một tụ điện có điện dung 0,25μF và một cuộn cảm có độ tự cảm 100μH. Điện trở thuần của mạch không đáng kể. Hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ là 3V. Cường độ dòng điện cực đại trong mạch là A. 7,52 mA. B. 15mA C. 7,52 A D. 0,15A Câu 53. Một mạch dao động điện từ lý tưởng gồm cuộn dây có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C=0,02 F. Khi dao động trong mạch ổn định, giá trị cực đại của hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện và cường độ dòng điện trong mạch lần lượt U0 = 1V và I0 = 200mA. Tần số dao động của mạch bằng A. 3,18.106Hz B. 1,59.106Hz C. 1,59.105Hz D. 3,18.105Hz Câu 54. Mạch dao động LC hoạt động, biết điện tích cực đại trên một bản tụ điện mạch dao động LC là 10-6C và cường độ dòng điện cực đại trong mạch là 10A. Tính bước sóng của mạch dao động. A. 18, 8m B. 188,5m C. 288m D. 1,85m Câu 55. Một sóng điện từ có tần số 100 MHz truyền với tốc độ 3.108 m/s có bước sóng là A. 300 m. B. 0,3 m. C. 30 m. D. 3 m.