Bài tập tự luận Vật lý 12 chương 4

Tóm tắt nội dung tài liệu

1. ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP CHƯƠNG 4 VẬT LÝ 12 CHƯƠNG 4 – DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ - SÓNG ĐIỆN TỪ I. Hệ thống kiến thức trong chương 1] Mạch dao động LC: + Mạch dao động LC là mạch điện gồm tụ điện có điện dung C mắc với cuộn cảm có hệ số tự cảm L. Mach lí tưởng khi điện trở thuần của mạch bằng 0. a] Muốn mạch hoạt động thì ta tích điện cho tụ điện rồi cho nó phóng điện trong mạch. Tụ sẽ phóng điện qua lại trong mạch nhiều lần tạo ra dòng điện xoay chiều có tần số cao. Ta nói trong mạch có dao động điện từ tự do. Điện tích của bản tụ điện, hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện, cường độ dòng điện chạy trong mạch biến đổi điều hòa theo thời gian với cùng: 1 1 - Tần số góc:   ; - Chu kỳ: T  2 LC ; - Tần số: f  . LC 2 LC b] Điện tích tức thời của một bản tụ điện có dạng: q = q 0cos[t + ] q0 Hiệu điện thế tức thời giữa hai bản tụ điện có dạng: u = U0cos[t + ]; U 0  . C  Cường độ dòng điện tức thời trong mạch LC có dạng: i  I 0 cos[t    ] ; I0 = q0. 2 c] Trong quá trình dao động điện từ có sự chuyển hoá qua lại giữa năng lượng điện trường và năng lượng từ trường của mạch. Nếu không có sự tiêu hao năng lượng thì tổng năng lượng điện trường và năng lượng từ trường của mạch [còn gọi là năng lượng điện từ] là không đổi. q 2 q0 2 - Năng lượng điện trường tập trung ở tụ điện: WC   cos 2 [t  ] . 2C 2c Li 2 q 2 - Năng lượng từ trường tập trung ở cuộn cảm: WL   0 sin 2 [t  ] . 2 2c 2 2 2 q L.I C.U 0 - Năng lượng điện từ của mạch: W  WC  WL  0  0   const . 2C 2 2 Năng lượng điện trường và năng lượng từ trường dao động tuần hoàn với tần số f’ = 2f; Chu kỳ T’ = T/2; tần số góc: ’= 2. Trong một chu kỳ có 4 lần năng lượng điện trường bằng năng lượng từ trường hay thời gian ngắn nhất giữa 2 lần năng lượng điện trường bằng năng lượng từ trường [bằng nửa năng lượng của cả mạch] là T/4. b] Trong thực tế, các mạch dao động điện từ đều có điện trongở khác không nên năng lượng điện từ toàn phần của mạch bị tiêu hao, dao động điện từ của mạch là dao động tắt dần. Để tạo ra dao động duy trì trong mạch, phải bù đắp phần năng lượng bị tiêu hao sau mỗi chu kỳ dao động. Người ta sử dụng tranzito để tạo ra đao động điện từ duy trì.. Khi đó ta có một hệ tự dao động. q 0 R U 2 RC I 2 RL 2 Công suất bù đắp là: P  I 2 R   0  0 2 LC 2L 2C 2] Giả thuyết Mắc xoen về điện từ trường: Nếu tại một nơi có điện trường biến thiên theo thời gian thì tại nơi đó xuất hiện từ trường. Mỗi biến thiên theo thời gian của từ trường, đều sinh ra trong không gian xung quanh một điện trường xoáy biến thiên theo thời gian, và ngược lại, mỗi biến thiên theo
2. thời gian của một điện trường cũng sinh ra một từ trường biến thiên theo thời gian trong không gian xung quanh. Từ trường và điện trường biến thiên theo thời gian và không tồn tại riêng biệt, độc lập với nhau, mà chỉ là biểu hiện của một trường tổng quát, duy nhất, gọi là điện từ trường. Điện từ trường là một dạng vật chất đặc biệt tồn tại trong tự nhiên. 3] Sóng điện từ: Điện từ trường có thể lan truyền trong không gian, kể cả chân không dưới dạng sóng. Sóng đó gọi là sóng điện từ. - Sóng điện từ truyền cả trong chân không, trong chân không có vận tốc c = 300 000km/s; - Sóng điện từ mang năng lượng tỉ lệ với luỹ thừa bậc 4 của tần số; - là sóng ngang [các véctơ E và B vuông góc với nhau và vuông góc với phương truyền sóng]; - Sóng điện từ có đầy đủ tính chất như sóng cơ học: phản xạ, khúc xạ, giao thoa, nhiễu xạ... 4] Sóng vô tuyến điện được sử dụng trong thông tin liên lạc. + Nguyên tắc thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến là: - Biến các thông tin cần truyền đi [âm thành, hình ảnh] thành các dao động điện [dao động âm tần]. - Dùng sóng điện từ cao tần để tải các thông tin. Những sóng vô tuyến dùng để tải thông tin gọi là sóng mang. - Biến điệu sóng mang. - Ở nơi thu dùng mạch tách sóngđể tchs tín hiệu ra khỏi sóng cao tần, khuyếch đại rồi dẫn tới loa hoặc màn hình. Sóng dài [bước sóng từ 1000m đến 100km] ít bị nước hấp thụ nên thông tin dưới nước. Sóng trung [bước sóng từ 100m đến 1000m] ban ngày tầng điện li hấp thụ, ban đễm phản xạ, nên ban đềm truyền đi được xa trên mặt đất. Sóng ngắn [bước sóng từ 10m đến 100m] có năng lượng lớn và được tầng điện li và mắt đất phản xạ nhiều lần nên truyền đi rất xa trên mắt đất. Sóng cực ngắn [bước sóng từ 0, 01m đến 10m] có năng lượng lớn, không bị tầng điện li hấp thụ mà truyền thẳng. Dùng để VTTH và thông tin trong vũ trụ. 5] Sự thu và phát sóng điện từ: Ở đài phát thanh: micrô [cameda], chuyển đổi thông tin cần truyền đi [âm thanh [hình ảnh]] thành dao động điện; mạch phát dao động cao tần duy trì; mạch biến điệu, trộn dao động cao tần với dao động điện; mạch khuyếch đại, khuyếch đại dao động cao tần đã biến điệu; anten phát, phát dao động điện từ thành sonmgs điện từ. Ở máy thu thanh, ăng ten thu, thu sóng điện từ nhiều tần số; mạch chọn sóng [mạch lọc] thu sóng điện từ có f = f0 của mạch; mạch tách sóng, lấy lại dao động điện truyền đi; mạch khuyếch đại âm tần, khuyếch đại dao động vừa tách ra; loa [đèn hình], tái hiện lại thông tin cần truyền đi. Có thể còn có thêm khuyếch đại cao tần, sau khi chọn sóng, cho dao động cao tần đủ lớn để tách sóng. 6] Anten là một dạng mạch dao động hở, dùng để thu và phát sóng điện từ ra không gian. Để thu sóng điện từ có tần số f, phải điều chỉnh tụ C hoặc độ tự cảm L của 1 mạch LC sao cho tần số riêng của mạc f0 bằng tần số f. f 0  ; Bước sóng: 2 LC c   v.t  c.T   c.2 LC . f II. Câu hỏi và bài tập Chủ đề 1: Mạch dao động, dao động điện từ.
3. 4.1. Chọn phương án Đúng. Dao động điện từ trong mạch LC là quá trình: A. biến đổi không tuần hoàn của điện tích trên tụ điện. B. biến đổi theo hàm số mũ của chuyển động. C. chuyển hoá tuần hoàn giữa năng lượng từ trường và năng lượng điện trường. D. bảo toàn hiệu điện thế giữa hai bản cực tụ điện. 4.2. Trong một mạch dao động LC có tụ điện là 5F, cường độ tức thời của dòng điện là i = 0,05sin2000t[A]. Độ tự cảm của tụ cuộn cảm là: A. 0,05H. B. 0,2H. C. 0,25H. D. 0,15H. 4.3. Trong một mạch dao động LC có tụ điện là 5F, cường độ tức thời của dòng điện là i = 0,05sin2000t[A]. Biểu thức điện tích trên tụ là: A. q = 2.10-5sin[2000t - /2][A]. B. q = 2,5.10-5sin[2000t - /2][A]. C. q = 2.10-5sin[2000t - /4][A]. D. q = 2,5.10-5sin[2000t - /4][A]. 4.4. Một mạch dao động LC có năng lượng 36.10-6J và điện dung của tụ điện C là 2,5F. Khi hiệu điện thế giữa hai bản tụ là 3V thì năng lượng tập trung ở cuộn cảm là: A. WL = 24,75.10-6J. B. WL = 12,75.10-6J. -5 C. WL = 24,75.10 J. D. WL = 12,75.10 -5J. 4.5. Dao động điện từ tự do trong mạch dao động là một dòng điện xoay chiều có: A. Tần số rất lớn. B. Chu kỳ rất lớn. C. Cường độ rất lớn. D. Hiệu điện thế rất lớn. 4.6. Chu kỳ dao động điện từ tự do trong mạch dao động L, C được xác định bởi hệ thức nào dưới đây: L C 2 A. T  2 ; B. T  2 . C. T  ; D. C L LC T  2 LC . 4.7. Tìm phát biểu sai về năng lượng trong mạch dao động LC: A. Năng lượng của mạch dao động gồm có năng lượng điện trường tập trung ở tụ điện và năng lượng từ trường tập trung ở cuộn cảm. B. Năng lượng điện trường và năng lượng từ trường cùng biến thiên điều hoà với tần số của dòng điện xoay chiều trong mạch. C. Khi năng lượng điện trường trong tụ giảm thì năng lượng từ trường trong cuộn cảm tăng lên và ngược lại. D. Tại mọi thời điểm, tổng năng lượng điện trường và năng lượng từ trường là không đổi, nói cách khác, năng lượng của mạch dao động được bảo toàn. 4.8. Nếu điện tích trên tụ của mạch LC biến thiên theo công thức q = q0sint. Tìm biểu thức sai trong các biểu thức năng lượng của mạch LC sau đây: 2 Cu 2 qu q 2 Q 0 Q2 A. Năng lượng điện: W® = = = = sin 2 t = 0 [1 - cos 2t ] 2 2 2C 2C 4C 2 2 2 Li Q Q B. Năng lượng từ: Wt   0 cos 2 t  0 [1  cos 2t ] ; 2 C 2C Q2 C. Năng lượng dao động: W  W  Wt  0  const ; 2C LI0 L2Q 2 Q 2 2 D. Năng lượng dao động: W  W  Wt   0  0. 2 2 2C 4.9. Một mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung 0,1F và một cuộn cảm có hệ số tự cảm 1mH. Tần số của dao động điện từ riêng trong mạch sẽ là: A. 1,6.104 Hz; B. 3,2.104Hz; C. 1,6.103 Hz; 3 D. 3,2.10 Hz.
4. 4.10. Một mạch dao động gồm một cuộn cảm có L và một tụ điện có điện dung C thực hiện dao động điện từ không tắt. Giá trị cực đại của hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện bằng Umax. Giá trị cực đại của cường độ dòng điện trong mạch là: L A. I max = U max LC ; B. I max  U max ; C C U max C. I max  U max ; D. I max = . L LC 4.11. Mạch dao động điện từ điều hoà có cấu tạo gồm: A. nguồn điện một chiều và tụ điện mắc thành mạch kín. B. nguồn điện một chiều và cuộn cảm mắc thành mạch kín. C. nguồn điện một chiều và điện trở mắc thành mạch kín. D. tụ điện và cuộn cảm mắc thành mạch kín. 4.12. Mạch dao động điện từ điều hoà LC có chu kỳ A. phụ thuộc vào L, không phụ thuộc vào C. B. phụ thuộc vào C, không phụ thuộc vào L. C. phụ thuộc vào cả L và C. D. không phụ thuộc vào L và C. 4.13. Mạch dao động điện từ điều hoà gồm cuộn cảm L và tụ điện C, khi tăng điện dung của tụ điện lên 4 lần thì chu kỳ dao động của mạch A. tăng lên 4 lần. B. tăng lên 2 lần. C. giảm đi 4 lần. D. giảm đi 2 lần. 4.14. Mạch dao động điện từ điều hoà gồm cuộn cảm L và tụ điện C. Khi tăng độ tự cảm của cuộn cảm lên 2 lần và giảm điện dung của tụ điện đi 2 lần thì tần số dao động của mạch A. không đổi. B. tăng 2 lần. C. giảm 2 lần. D. tăng 4 lần. 4.15. Mạch dao động điện từ gồm tụ điện C và cuộn cảm L, dao động tự do với tần số góc 2 A.   2 LC ; B.   ; C.   LC ; D. LC 1  LC 4.16. Nhận xét nào sau đây về đặc điểm của mạch dao động điện từ điều hoà LC là không đúng? A. Điện tích trong mạch biến thiên điều hoà. B. Năng lượng điện trường tập trung chủ yếu ở tụ điện. C. Năng lượng từ trường tập trung chủ yếu ở cuộn cảm. D. Tần số dao động của mạch phụ thuộc vào điện tích của tụ điện. 4.17. Cường độ dòng điện tức thời trong mạch dao động LC có dạng i = 0,05sin2000t[A]. Tần số góc dao động của mạch là A. 318,5rad/s. B. 318,5Hz. C. 2000rad/s. D. 2000Hz. 4.18. Mạch dao động LC gồm cuộn cảm có độ tự cảm L = 2mH và tụ điện có điện dung C = 2pF, [lấy 2 = 10]. Tần số dao động của mạch là A. f = 2,5Hz. B. f = 2,5MHz. C. f = 1Hz. D. f = 1MHz. 4.19. Cường độ dòng điện tức thời trong mạch dao động LC có dạng i = 0,02cos2000t[A]. Tụ điện trong mạch có điện dung 5àF. Độ tự cảm của cuộn cảm là A. L = 50mH. B. L = 50H. C. L = 5.10-6H. D. L = 5.10-8H. 4.20. Mạch dao động điện từ điều hoà LC gồm tụ điện C = 30nF và cuộn cảm L =25mH. Nạp điện cho tụ điện đến hiệu điện thế 4, 8V rồi cho tụ phóng điện qua cuộn cảm, cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là
5. A. I = 3,72mA. B. I = 4,28mA. C. I = 5,20mA. D. I = 6,34mA. 4.21. Mạch dao động LC có điện tích trong mạch biến thiên điều hoà theo phương trình q = 4cos[2.104t] C. Tần số dao động của mạch là A. f = 10[Hz]. B. f = 10[kHz]. C. f = 2[Hz]. D. f = 2[kHz]. 4.22. Mạch dao động điện từ gồm tụ điện C = 16nF và cuộn cảm L = 25mH. Tần số góc dao động của mạch là A.  = 200Hz. B.  = 200rad/s. C.  = 5.10-5Hz. D.  = 5.10 4rad/s. 4.23. Tụ điện của mạch dao động có điện dung C = 1F, ban đầu được tích điện 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 = 10mJ. B. W = 5mJ. C. W = 10kJ. D. W = 5kJ 4.24. Người ta dùng cách nào sau đây để duy trì dao động điện từ trong mạch với tần số riêng của nó? A. Đặt vào mạch một hiệu điện thế xoay chiều. B. Đặt vào mạch một hiệu điện thế một chiều không đổi. C. Dùng máy phát dao động điện từ điều hoà. D. Tăng thêm điện trở của mạch dao động. Chủ đề 2: Điện từ trường. 4.25. Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về điện từ trường? A. Khi từ trường biến thiên theo thời gian, nó sinh ra một điện trường xoáy. B. Khi điện trường biến thiên theo thời gian, nó sinh ra một từ trường xoáy. C. Điện trường xoáy là điện trường mà các đường sức là những đường cong. D. Từ trường xoáy có các đường sức từ bao quanh các đường sức điện. 4.26. Chọn câu Đúng. Trong điện từ trường, các vectơ cường độ điện trường và vectơ cảm ứng từ luôn: A. cùng phương, ngược chiều. B. cùng phương, cùng chiều. C. có phương vuông góc với nhau. D. có phương lệch nhau góc 450. 4.27. Chọn phương án Đúng. Trong mạch dao động LC, dòng điện dịch trong tụ điện và dòng điện trong cuộn cảm có những điểm giống nhau là: A. Đều do các êléctron tự do tạo thành. B. Đều do các điện rích tạo thành. C. Xuất hiện trong điện trường tĩnh. D. Xuất hiện trong điện trường xoáy. 4.28. Phát biểu nào sau đây là không đúng? A. Điện trường tĩnh là điện trường có các đường sức điện xuất phát từ điện tích dương và kết thúc ở điện tích âm. B. Điện trường xoáy là điện trường có các đường sức điện là các đường cong kín. C. Từ trường tĩnh là từ trường do nam châm vĩnh cửu đứng yên sinh ra. D. Từ trường xoáy là từ trường có các đường sức từ là các đường cong kín 4.29. Phát biểu nào sau đây là không đúng? A. Một từ trường biến thiên tuần hoàn theo thời gian, nó sinh ra một điện trường xoáy. B. Một điện trường biến thiên tuần hoàn theo thời gian, nó sinh ra một từ trường xoáy.
6. C. Một từ trường biến thiên tăng dần đều theo thời gian, nó sinh ra một điện trường xoáy biến thiên. D. Một điện trường biến thiên tăng dần đều theo thời gian, nó sinh ra một từ trường xoáy biến thiên. 4.30. Phát biểu nào sau đây là không đúng? A. Dòng điện dẫn là dòng chuyển độngcó hướng của các điện tích. B. Dòng điện dịch là do điện trường biến thiên sinh ra. C. Có thể dùng ampe kế để đo trực tiếp dòng điện dẫn. D. Có thể dùng ampe kế để đo trực tiếp dòng điện dịch. 4.31. Phát biểu nào sau đây là không đúng khi nói về điện từ trường? A. Khi một điện trường biến thiên theo thời gian, nó sinh ra một từ trường xoáy. B. Điện trường xoáy là điện trường có các đường sức là những đường cong. C. Khi một từ trường biến thiên theo thời gian, nó sinh ra một điện trường. D. Từ trường có các đường sức từ bao quanh các đường sức điện. 4.32. Phát biểu nào sau đây là không đúng khi nói về điện từ trường? A. Một từ trường biến thiên theo thời gian sinh ra một điện trường xoáy biến thiên ở các điểm lân cận. B. Một điện trường biến thiên theo thời gian sinh ra một từ trường xoáy ở các điểm lân cận. C. Điện trường và từ trường xoáy có các đường sức là đường cong kín. D. Đường sức của điện trường xoáy là các đường cong kín bao quanh các đường sức từ của từ trường biến thiên. 4.33. Phát biểu nào sau đây là 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 của 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. Chủ đề 3: Sóng điện từ. 4.34. Phát biểu nào sau đây về tính chất của sóng điện từ là không đúng? A. Sóng điện từ truyền trong mọi môi trường vật chất kể cả chân không. B. Sóng điện từ mang năng lượng. C. Sóng điện từ có thể phản xạ, khúc xạ, giao thoa. D. Sóng điện từ là sóng ngang, trong quá trình truyền các véctơ B và E vuông góc với nhau và vuông góc với phương truyền sóng. 4.35. Phát biểu nào sau đây về tính chất của sóng điện từ là không đúng? A. Nguồn phát sóng điện từ rất đa dạng, có thể là bất cứ vật nào tạo điện trường hoặc từ trường biến thiên. B. Sóng điện từ mang năng lượng. C. Sóng điện từ có thể bị phản xạ, khúc xạ, giao thoa. D. Tốc độ lan truyền sóng điện từ trong chân không bằng vận tốc ánh sáng. 4.36. Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về sóng điện từ? A. Khi một điện tích điểm dao động thì sẽ có điện từ trường lan truyền trong không gian dưới dạng sóng. B. Điện tích dao động không thể bức xạ sóng điện từ.
7. C. Tốc độ của sóng điện từ trong chân không nhỏ hơn nhiều lần so với tốc độ ánh sáng trong chân không. D. Tần số của sóng điện từ chỉ bằng nửa tần số điện tích dao động. 4.37. chọn câu đúng. Trong quá trình lan truyền sóng điện từ, vectơ B và vectơ E luôn luôn: A. Trùng phương và vuông góc với phương truyền sóng. B. Biến thiên tuần hoàn theo không gian, không tuần hoàn theo thời gian. C. Dao động ngược pha. D. Dao động cùng pha. 4.38. Sóng điện từ nào sau đây có khả năng xuyên qua tầng điện li? A. Sóng dài. B. Sóng trung. C. Sóng ngắn. D. Sóng cực ngắn. 4.39. Sóng điện từ nào sau đây bị phản xạ mạnh nhất ở tầng điện li? A. Sóng dài. B. Sóng trung. C. Sóng ngắn. D. Sóng cực ngắn. 4.40. Sóng điện từ nào sau đây được dùng trong việc truyền thông tin trong nước? A. Sóng dài. B. Sóng trung. C. Sóng ngắn. D. Sóng cực ngắn. Chủ đề 4: Sự phát và thu sóng điện từ. 4.41. Chọn câu Đúng. Với mạch dao động hở thì vùng không gian A. quanh dây dẫn chỉ có từ trường biến thiên. B. quanh dây dẫn chỉ có điện trường biến thiên. C. Bên trong tụ điện không có từ trường biến thiên. D. quanh dây dẫn có cả từ trường biến thiên và điện trường biến thiên. 4.42. Việc phát sóng điện từ ở đài phát phải qua các giai đoạn nào, ứng với thứ tự nào? I. Tạo dao động cao tần; II. Tạo dao động âm tần; III. Khuyếch đại dao động. IV. Biến điệu; V. Tách sóng. A. I, II, III, IV; B. I, II, IV, III; C. I, II, V, III; D. I, II, V, IV. 4.43. Việc thu sóng điện từ ở máy thu phải qua các giai đoạn, với thứ tự nào? I. Chọn sóng; II. Tách sóng; III. Khuyếch đại âm tần; IV. Khuyếch đại cao tần; V. Chuyển thành sóng âm. A. I, III, II, IV, V; B. I, II, III, V; C. I, II, IV, III, V; D. I, II, IV, V. 4.44. Sóng nào sau đây được dùng trong truyền hình bằng sóng vô tuyến điện? A. Sóng dài. B. Sóng trung. C. Sóng ngắn. D. Sóng cực ngắn. 4.45. Nguyên tắc thu sóng điện từ dựa vào A. hiện tượng cộng hưởng điện trong mạch LC. B. hiện tượng bức xạ sóng điện từ của mạch dao động hở. C. hiện tượng hấp thụ sóng điện từ của môi trường. D. hiện tượng giao thoa sóng điện từ. 4.46. Sóng điện từ trong chân không có tần số f = 150kHz, bước sóng của sóng điện từ đó là A.  =2000m. B.  =2000km. C.  =1000m. D.  =1000km. 4.47. Mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến điện gồm tụ điện C = 880pF và cuộn cảm L = 20H. Bước sóng điện từ mà mạch thu được là A.  = 100m. B.  = 150m. C.  = 250m. D.  = 500m.
8. 4. 48. Chọn sóng ở đầu vào của máy thu vô tuyến điện gồm tụ điện C = 1nF và cuộn cảm L = 100H [lấy 2 = 10]. Bước sóng điện từ mà mạch thu được là A.? = 300m. B.  = 600m. C.  = 300km. D.  = 1000m. 4.49. Một mạch dao động gồm một cuộn cảm có độ tự cảm L =1mH và một tụ điện có điện dung C = 0,1F. Mạch thu được sóng điện từ có tần số nào sau đây? A. 31830,9Hz. B. 15915,5Hz. C. 503,292Hz. D. 15,9155Hz. 4.50. Khi mắc tụ điện có điện dung C1 với cuộn cảm L thì mạch thu được sóng có bước sóng 1 = 60m; khi mắc tụ điện có điện dung C2 với cuộn L thì mạch thu được sóng có bước sóng2 = 80m. Khi mắc nối tiếp C1 và C2 với cuộn L thì mạch thu được sóng có bước sóng là: A.  = 48m. B.  = 70m. C.  = 100m. D.  = 140m. 4.51. Khi mắc tụ điện có điện dung C1 với cuộn cảm L thì mạch thu được sóng có bước sóng 1 = 60m; khi mắc tụ điện có điện dung C2 với cuộn L thì mạch thu được sóng có bước sóng 2 = 80m. Khi mắc nối tiếp C1 và C2 với cuộn L thì mạch thu được sóng có bước sóng là: A.  = 48m. B.  = 70m. C.  = 100m. D.  = 140m. 4.52. Khi mắc tụ điện có điện dung C1 với cuộn cảm L thì tần số dao động của mạch là f1 = 6kHz; khi mắc tụ điện có điện dung C2 với cuộn L thì tần số dao động của mạch là f2 = 8kHz. Khi mắc C1 song song C2 với cuộn L thì tần số dao động của mạch là bao nhiêu? A. f = 4,8kHz. B. f = 7kHz. C. f = 10kHz. D. f = 14kHz. 4.53. Khi mắc tụ điện có điện dung C1 với cuộn cảm L thì tần số dao động của mạch là f1 = 6kHz; khi mắc tụ điện có điện dung C2 với cuộn L thì tần số dao động của mạch là f2 = 8kHz. Khi mắc nối tiếp C1 và C2 với cuộn L thì tần số dao động của mạch là bao nhiêu? A. f = 4,8kHz. B. f = 7kHz. C. f = 10kHz. D. f = 14kHz. 4.54. Một mạch dao động gồm tụ điện C = 0,5F và cuộn dây L = 5mH, điện trở thuần của cuộn dây là R = 0,1. Để duy trì dao động trong mạch với hiệu điện thế cực đại trên tụ là 5V ta phải cung cấp cho mạch một công suất là bao nhiêu? A. P = 0,125W. B. P = 0,125mW. C. P = 0,125W. D. P = 125W II. Hướng dẫn giải và trả lời chương 4 4.1. Chọn C. Hướng dẫn: trong mạch dao động có sự chuyển hoá giữa năng lượng điện trường và từ trường, tổng năng lượng trong mạch không đổi. 4.2. Chọn A. 1 Hướng dẫn: L   0,1H 2 C 4.3. Chọn B. Hướng dẫn: i = q' từ đó tìm biểu thức của q 4.4. Chọn A. Hướng dẫn: W = WL + WC. Tìm WC rồi tìm WL. 4.5. Chọn A.
9. Hướng dẫn: Tần số của dao động từ rất lớn, nó mang năng lượng lớn, chu kỳ nhỏ. 4.6. Chọn D. Hướng dẫn: Dựa vào công thức tính chu kỳ ta tìm được công thức đó. 4.7. Chọn B. Hướng dẫn: Năng lượng điện trường và từ trường biến thiên với tần số gấp đôi tần số dao động. 4.8. Chọn B. Hướng dẫn: công thức thiếu số 2 ở mẫu. 4.9. Chọn C. 1 Hướng dẫn: Từ công thức tính tần f  số ta tìm được kết quả đó. 2 LC 4.10. Chọn C. Hướng dẫn: I0 = .Q0; U0 = Q0/C ta tìm được công thức đó. 4.11. Chọn D. Hướng dẫn: Mạch dao động điện từ điều hoà LC có cấu tạo gồm tụ điện C và cuộn cảm L mắc thành mạch kín. 4.12. Chọn C. Hướng dẫn: Chu kỳ dao động của mạch dao động LC là T  2 LC như vậy chu kỳ T phụ thuộc vào cả độ tự cảm L của cuộn cảm và điện dung C của tụ điện. 4.13. Chọn B. Hướng dẫn: Chu kỳ dao động của mạch dao động LC là T  2  LC khi tăng điện dung của tụ điện lên 4 lần thì chu kỳ dao động của mạch tăng lên 2 lần. 4.14. Chọn A. 1 Hướng dẫn: Tần số dao động của mạch dao động LC là f khi tăng độ tự 2  LC cảm của cuộn cảm lên 2 lần và giảm điện dung của tụ điện xuống 2 lần thì tần số dao động của mạch không thay đổi. 4.15. Chọn D. 1 Hướng dẫn: Mạch dao động điện từ điều hoà có tần số góc  . LC 4.16. Chọn D. Hướng dẫn: Mạch dao động điện từ điều hoà LC luôn có: Điện tích trong mạch biến thiên điều hoà. Năng lượng điện trường tập trung chủ yếu ở tụ điện. Năng lượng từ trường tập trung chủ yếu ở cuộn cảm. 1 Tần số dao động của mạch là f  phụ thuộc vào hệ số tự cảm của cuộn cảm 2  LC và điện dung của tụ điện mà không phụ thuộc vào điện tích của tụ điện. 4.17. Chọn C. Hướng dẫn: So sánh biểu thức cường độ dòng điện tức thời trong mạch dao động LC là i = I0sin[t] với biểu thức i = 0,05sin2000t[A]. Ta thấy tần số góc dao động của mạch là  = 2000rad/s. 4.18. Chọn B. 1 Hướng dẫn: Áp dụng công thức tính tần số dao động của mạch f  , thay L = 2  LC 2mH = 2.10 -3H, C = 2F = 2.10-12F và 2 = 10 ta được f = 2,5.106H = 2,5MHz. 4.19. Chọn A.
10. Hướng dẫn: So sánh biểu thức cường độ dòng điện tức thời trong mạch dao động LC là i = I0sin[t] với biểu thức i = 0,02cos2000t[A] biến đổi i về dạng hàm sin ta được i = 0,02sin[2000t+  ]. Ta thấy tần số góc dao động của mạch là  = 2000rad/s. 2 1 Áp dụng công thức tính tần số góc của mạch dao động LC:   , LC thay số C = 5F = 5.10-6F,  = 2000rad/s ta được L = 50mH. 4.20. Chọn A. Hướng dẫn: Phương trình điện tích trong mạch dao động là q = Q0cos[t + ], phương trình cường độ dòng điện trong mạch là i = q’ = - Q0sin [t + ] = I0sin[t + ], suy ra cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch được tính I0 Q CU 0 C -3 I  0   U 0 = 3,72.10 A = 3,72A. 2 2 2LC 2L 4.21. Chọn B. Hướng dẫn: So sánh phương trình điện tích q = Q0cos t với phương trình q = 4cos[2.104t] C ta thấy tần số góc  = 2.10 4[rad/s], suy ra tần số dao động của mạch là f = /2 = 10000Hz = 10kHz. 4.22. Chọn D. 1 Hướng dẫn: Áp dụng công thức tính tần số góc   , LC với C = 16nF = 16.10-9F và L = 25mH = 25.10-3H. 4.23. Chọn B. 1 Hướng dẫn: Năng lượng ban đầu của tụ điện là W = CU 2 = 5.10-3J = 5mJ. Khi dao 2 động trong mạch tắt hẳn thì mạch không còn năng lượng. Năng lượng điện từ trong mạch đã bị mất mát hoàn toàn, tức là phần năng lượng bị mất mát là W = 5mJ. 4.24. Chọn C. Hướng dẫn: Muốn duy trì dao động điện từ trong mạch với tần số dao động riêng của mạch thì ta phải tạo ra dao động duy trì trong mạch tức là cứ sau mỗi chu kỳ ta lại cung cấp cho mạch một phần năng lượng bằng phần năng lượng đã bị mất mát trong chu kỳ đó. Cơ cấu để thực hiện nhiệm vụ này là máy phát dao động điều hoà dùng tranzito. 4.25. Chọn C. Hướng dẫn: Đường sức điện trường và từ trường là đường tròn kín. 4.26. Chọn C. Hướng dẫn: Điện trường và từ trường xoáy có các đường sức là đường tròn kín. 4.27. Chọn D. Hướng dẫn: Xem liên hệ giữa điện trường biến thiên và tử trường biến thiên. 4.28. Chọn C. Hướng dẫn: Hiện nay con người chưa tìm ra từ trường tĩnh. Từ trường do nam châm vĩnh cửu đứng yên sinh ra cũng là từ trường xoáy. 4.29. Chọn C. Hướng dẫn: Một từ trường biến thiên đều theo thời gian, nó sinh ra một điện trường xoáy không đổi. Một từ trường biến thiên tuần hoàn theo thời gian, nó sinh ra một điện trường xoáy biến đổi. 4.30. Chọn D. Hướng dẫn: Không thể dùng ampe kế để đo trực tiếp dòng điện dịch, mà phải đo gián tiếp thông qua dòng điện dẫn. 4.31. Chọn B.
11. Hướng dẫn: Điện trường xoáy là điện trường có các đường sức là những đường cong kín. Điện trường tĩnh cũng có các đường sức là những đường cong. 4.32. Chọn A. Hướng dẫn: Một từ trường biến thiên tuần hoàn theo thời gian sinh ra một điện trường xoáy biến thiên ở các điểm lân cận, còn một từ trường biến thiên đều theo thời gian sinh ra một điện trường xoáy không đổi ở các điểm lân cận. 4.33. Chọn B. Hướng dẫn: Sự biến thiên của điện trường giữa các bản của tụ điện sinh ra một từ trường giống từ trường được sinh ra bởi dòng điện trong dây dẫn nối với tụ. Đây chính là từ trường do dòng điện dịch sinh ra. 4.34. Chọn D. Hướng dẫn: đây là đặc điểm của sóng điện từ. 4.35. Chọn D. Hướng dẫn: Đây là đặc điểm của sóng điện từ. 4.36. Chọn A. Hướng dẫn: Khi một điện tích dao động sẽ tạo ra xung quanh nó một điện trường biến thiên tuần hoàn, do đó điện từ trường do một tích điểm dao động sẽ lan truyền trong không gian dưới dạng sóng. 4.37. Chọn D. Hướng dẫn: Véc tơ cường độ điện trường và cảm ứng từ biến thiên tuần hoàn cùng tần số, cùng pha và có phương vuông góc với nhau. 4.38. Chọn D. Hướng dẫn: Sóng cực ngắn có thể xuyên qua tầng điện li. 4.39. Chọn C. Hướng dẫn: Sóng ngắn bị phản xạ mạnh nhất ở tầng điện li. 4.40. Chọn A. Hướng dẫn: Sóng dài ít bị nước hấp thụ nên thường được dùng trong việc truyền thông tin trong nước. 4.41. Chọn D. Hướng dẫn: Xem mạch dao động hở - anten 4.42. Chọn B. Hướng dẫn: Không có tách sóng và theo thứ tự đó. 4.43. Chọn B. Hướng dẫn: Không có khuyếch đại cao tần hoặc khuyếch đại cao tần sau chọn sóng. 4.44. Chọn D. Hướng dẫn: Sóng cực ngắn được dùng trong truyền hình bằng sóng vô tuyến điện 4.45. Chọn A. Hướng dẫn: Nguyên tắc thu sóng điện từ dựa vào hiện tượng cộng hưởng điện trong mạch LC. 4.46. Chọn A. c 3.10 8 Hướng dẫn: Áp dụng công thức tính bước sóng    2000 m f 15.10 4 4.47. Chọn C. Hướng dẫn: Bước sóng điện từ mà mạch chọn sóng thu được là   2 .3.10 8. LC = 250m. 4.48. Chọn B. Hướng dẫn: Xem hướng dẫn và làm tương tự câu 4.40 4.49. Chọn B.
12. 1 Hướng dẫn: Tần số mà mạch thu được là f = 15915,5Hz. 2  LC 4.50. Chọn A. Hướng dẫn: Khi mắc tụ điện có điện dung C1 với cuộn cảm L thì mạch thu được sóng có bước sóng 1  2.3.108. LC 1 [1]; khi mắc tụ điện có điện dung C2 với cuộn L thì mạch thu được sóng có bước sóng  2  2.3.108. LC 2 [2] . Khi mắc nối tiếp C1 và C2 với 1 1 1 cuộn L thì mạch thu được sóng có bước sóng là   2 .3.10 8. LC [3], với   [4], C C1 C 2 1 . 2 từ [1] đến [40] ta suy ra  = 68m. 2  22 1 4.51. Chọn C. Hướng dẫn: Xem hướng dẫn và làm tương tự câu 4.34 với C = C1 + C2 [ C1 và C2 mắc song song] ta được   21  22 = 100m. 4.52. Chọn A. 1 Hướng dẫn: Tần số dao động của mạch là f , và sau đó làm tương tự câu 2  LC 4.49 4.53. Chọn C. 1 Hướng dẫn: Tần số dao động của mạch là f , và sau đó làm tương tự câu 2  LC 4.34 4.54. Chọn B. Hướng dẫn: Khi hiệu điện thế cực đại trên tụ là 5V thì cường độ dòng điện hiệu I 0 Q 0 CU 0 C dụng trong mạch là I    U0 = 0, 035355A. Công suất tiêu thụ trong 2 2 2 LC 2L mạch là P = RI2 = 1,25.10-4W = 0, 125mW. Muốn duy trì dao động trong mạch thì cứ sau mỗi chu kỳ dao động ta phải cung cấp một phần năng lượng bằng phần năng lượng đã bị mất tức là ta phải cung cấp một công suất đúng bằng 0,125mW.

Page 2

YOMEDIA

Mời các bạn cùng tham khảo “Đề cương ôn tập chương 4 Vật lý 12”. Đề cương cung cấp lý thuyết, câu hỏi trắc nghiệm chương 4: Dao động điện từ - Sóng điện từ sẽ giúp các bạn nắm chắc phần lý thuyết, giải nhanh các bài tập trắc nghiệm chuẩn bị cho kỳ thi tốt nghiệp và ĐH-CĐ.

16-06-2014 971 51

Download

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2009-2019 TaiLieu.VN. All rights reserved.