Đề luyện thi THPT Quốc gia môn Vật lý - Chủ đề: Mạch dao động. Dao động điện từ

MẠCH DAO ĐỘNG. DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ
25
Họ và tên học sinh :Trường:THPT
TÓM TẮT LÝ THUYẾT:
1. Dao động điện từ
* Điện tích tức thời q = q0cos(wt + j)
* Hiệu điện thế (điện áp) tức thời 
* Dòng điện tức thời i = q’ = -wq0sin(wt + j) = I0cos(wt + j +)
* Cảm ứng từ: 
 Trong đó: là tần số góc riêng 
 	 là chu kỳ riêng
	 là tần số riêng
* Năng lượng điện trường: 
* Năng lượng từ trường: 
* Năng lượng điện từ: 
Chú ý: + Mạch dao động có tần số góc w, tần số f và chu kỳ T thì Wđ và Wt biến thiên với tần số góc 
 2w, tần số 2f và chu kỳ T/2 
	+ Mạch dao động có điện trở thuần R ¹ 0 thì dao động sẽ tắt dần. Để duy trì dao động cần cung 
 cấp cho mạch một năng lượng có công suất: 
+ Khi tụ phóng điện thì q và u giảm và ngược lại
+ Quy ước: q > 0 ứng với bản tụ ta xét tích điện dương thì i > 0 ứng với dòng điện chạy đến bản
 tụ mà ta xét.
2. Sự tương tự giữa dao động điện và dao động cơ
Đại lượng cơ
Đại lượng điện
Dao động cơ
Dao động điện
x
q
x” + w 2x = 0
q” + w 2q = 0
v
i
m
L
x = Acos(wt + j)
q = q0cos(wt + j)
k
v = x’ = -wAsin(wt + j)
i = q’ = -wq0sin(wt + j)
F
u
µ
R
W=Wđ + Wt
W=Wđ + Wt
Wđ
Wt (WC)
Wđ =mv2
Wt = Li2
Wt
Wđ (WL)
Wt = kx2
Wđ =
3. Sóng điện từ
Vận tốc lan truyền trong không gian v = c = 3.108m/s
Máy phát hoặc máy thu sóng điện từ sử dụng mạch dao động LC thì tần số sóng điện từ phát hoặc thu 
được bằng tần số riêng của mạch.
Bước sóng của sóng điện từ
Lưu ý: Mạch dao động có L biến đổi từ LMin ® LMax và C biến đổi từ CMin ® CMax thì bước sóng l của 
sóng điện từ phát (hoặc thu)
	lMin tương ứng với LMin và CMin
	lMax tương ứng với LMax và CMax 
II. BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM:
Câu 1: Dao động điện từ tự do trong mạch dao động LC được hình thành là do hiện tượng nào sau đây ?
A. Hiện tượng cảm ứng điện từ.	B. Hiện tượng tự cảm.
C. Hiện tượng cộng hưởng điện.	D. Hiện tượng từ hoá.
Câu 2: Gọi U0 là hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ điện, I0 là cường độ dòng điện cực đại qua cuộn cảm. Biểu thức liên hệ giữa U0 và I0 của mạch dao động LC là
A. I0 = U0.	B. U0 = I0.	C. U0 = I0.	D. I0 = U0.
Câu 3: Mạch dao động điện từ dao động tự do với tần số góc là . Biết điện tích cực đại trên tụ điện là q0. Cường độ dòng điện qua cuộn dây có giá trị cực đại là 
	A. I0 = q0.	B. I0 = q0/.	C. I0 = 2q0.	D. I0 = ..
Câu 4: Tần số của dao động điện từ trong khung dao động thoả mãn hệ thức nào sau đây ?
	A. f = .	B. f = .	C. f = .	D. f = .
Câu 5: Trong một mạch dao động điện từ không lí tưởng, đại lượng có thể coi như không đổi theo thời gian là
	A. biên độ.	B. chu kì dao động riêng.
	C. năng lượng điện từ.	D. pha dao động.
Câu 6: Chọn điều kiện ban đầu thích hợp để điện tích của tụ điện trong mạch dao động LC có dạng q = q0cost. Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về năng lượng điện trường tức thời trong mạch dao động ?
	A. Wđ = cos2t.	B. Wt = cos2t.
	C. W0đ = .	D. W0đ = .
Câu 7: Một mạch dao động điện từ LC, gồm cuộn dây có lõi thép sắt từ, ban đầu tụ điện được tích điện q0 nào đó, rồi cho dao động tự do. Dao động của dòng điện trong mạch là dao động tắt dần là vì:
	A. Bức xạ sóng điện từ;	
	B. Toả nhiệt do điện trở thuần của cuộn dây;
	C. Do dòng Fucô trong lõi thép của cuộn dây;	
D. Do cả ba nguyên nhân trên.
Câu 8: Chọn câu phát biểu sai. Trong mạch LC dao động điện từ điều hoà
	A. luôn có sự trao đổi năng lượng giữa tụ điện và cuộn cảm.
	B. năng lượng điện trường cực đại của tụ điện có giá trị bằng năng lượng từ trường cực đại của cuộn cảm.
	C. tại mọi điểm, tổng năng lượng điện trường trong tụ điện và năng lượng từ trường của cuộn cảm luôn bằng không.
	D. cường độ dòng điện trong mạch luôn sớm pha /2 so với điện áp giữa hai bản tụ điện.
Câu 9: Khi mạch dao động LC thực hiện dao động điện từ thì quá trình nào sau đây diễn ra ?
	A. Năng lượng điện trường được thay thế bằng năng lượng từ trường.
	B. Biến đổi theo quy luật hàm số sin của cường độ dòng điện trong mạch theo thời gian.
	C. Biến đổi không tuần hoàn của điện tích trên tụ điện.
	D. Biến đổi không tuần hoàn của cường độ dòng điện qua cuộn dây.
Câu 10: Trong dao động điện từ và dao động cơ học, cặp đại lượng cơ - điện nào sau đây có vai trò không tương đương nhau ?
	A. Li độ x và điện tích q.	B. Vận tốc v và điện áp u.
	C. Khối lượng m và độ tự cảm L.	D. Độ cứng k và 1/C.
Câu 11: Dao động trong máy phát dao động điều hoà dùng tranzito là
	A. dao động tự do.	B. dao động tắt dần.
	C. dao động cưỡng bức.	D. sự tự dao động.
Câu 12: Dao động điện từ trong mạch dao động LC là quá trình
	A. biến đổi không tuần hoàn của điện tích trên tụ điện.
	B. biến đổi theo hàm mũ của cường độ dòng điện.
	C. chuyển hoá tuần hoàn giữa năng lượng từ trường và năng lượng điện trường.
	D. bảo toàn hiệu điện thế giữa hai cực tụ điện.
Câu 13: Trong mạch dao động LC lí tưởng năng lượng điện từ trường của mạch dao động
A. biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kì 2T.
B. biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kì T.
C. biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kì T/2.
D. không biến thiên tuần hoàn theo thời gian.
Câu 14: Chọn câu trả lời đúng. Dao động điện từ và dao động cơ học
	A. có cùng bản chất vật lí.	
B. được mô tả bằng những phương trình toán học giống nhau.
C. có bản chất vật lí khác nhau.	
D. câu B và C đều đúng.
Câu 15: Mạch dao động có hiệu điện thế cực đại hai đầu tụ là U0. Khi năng lượng từ trường bằng năng lượng điện trường thì hiệu điện thế 2 đầu tụ là
	A. u = U0/2.	B. u = U0/.	C. u = U0/.	D. u = U0.
Câu 16: Trong một mạch dao động điện từ LC, điện tích của một bản tụ biến thiên theo thời gian theo hàm số q = q0cost. Khi năng lượng điện trường bằng năng lượng từ trường thì điện tích các bản tụ có độ lớn là
	A. q0/2.	B. q0/.	C. q0/4.	D. q0/8.
Câu 17: Chọn câu trả lời sai. Trong mạch dao động LC, bước sóng điện từ mà mạch đó có thể phát ra trong chân không là
	A. .	B. = c.T.	C. = 2c.	D. = 2c.
Câu 18: Trong mạch dao động, dòng điện trong mạch có đặc điểm nào sau đây ?
	A. Chu kì rất lớn.	B. Tần số rất lớn.	C. Cường độ rất lớn.	D. Tần số nhỏ.
Câu 19: Để dao động điện từ của mạch dao động LC không bị tắt dần, người ta thường dùng biện pháp nào sau đây?
	A. Ban đầu tích điện cho tụ điện một điện tích rất lớn.
	B. Cung cấp thêm năng lượng cho mạch bằng cách sử dụng máy phát dao động dùng tranzito.
	C. Tạo ra dòng điện trong mạch có cường độ rất lớn.
	D. Sử dụng tụ điện có điện dung lớn và cuộn cảm có độ tự cảm nhỏ để lắp mạch dao động 
Câu 20: Trong mạch dao động điện từ tự do, năng lượng từ trường trong cuộn dây biến thiên điều hoà với tần số góc
	A. .	B. .	C. .	D. .
Câu 21: Một mạch dao động gồm cuộn dây thuần cảm L và tụ điện C. Nếu gọi I0 là cường dòng điện cực đại trong mạch, thì hệ thức liên hệ điện tích cực đại trên bản tụ điện q0 và I0 là
	A. q0 = I0.	B. q0 = I0.	C. q0 = I0.	D. q0 = I0.
Câu 22: Trong mạch dao động điện từ LC lí tưởng, mạch dao động với tần số là f thì năng lượng điện trường và năng lượng từ trường biến thiến tuần hoàn
	A. cùng tần số f’ = f và cùng pha.	B. cùng tần số f’ = 2f và vuông pha.
	C. cùng tần số f’ = 2f và ngược pha.	D. cùng tần số f’ = f/2 và ngược pha.
Câu 23: Trong mạch dao động điện từ tự do LC, so với dòng điện trong mạch thì điện áp giữa hai bản tụ điện luôn
	A. cùng pha.	B. trễ pha hơn một góc /2.
	C. sớm pha hơn một góc /4.	D. sớm pha hơn một góc /2.
Câu 24: Trong thực tế, các mạch dao động LC đều tắt dần. Nguyên nhân là do
	A. điện tích ban đầu tích cho tụ điện thường rất nhỏ.
	B. năng lượng ban đầu của tụ điện thường rất nhỏ.
	C. luôn có sự toả nhiệt trên dây dẫn của mạch.
	D. cường độ dòng điện chạy qua cuộn cảm có biên độ giảm dần.
Câu 26: Một mạch dao động gồm một tụ điện có C = 18nF và một cuộn dây thuần cảm có L = 6H. Hiệu điện thế cực đại ở hai đầu tụ điện là 4V. Cường độ dòng điện cực đại trong mạch là
A. 87,2mA.	B. 219mA.	C. 12mA.	D. 21,9mA.
Câu 27: Dòng điện trong mạch dao động LC có biểu thức: i = 65sin(2500t +/3)(mA). Tụ điện trong mạch có điện dung C = 750nF. Độ tự cảm L của cuộn dây là
A. 426mH.	B. 374mH.	C. 213mH.	D. 125mH.
Câu 28: Dòng điện trong mạch LC có biểu thức i = 0,01cos(2000t)(mA). Tụ điện trong mạch có điện dung C = 10F. Độ tự cảm L của cuộn dây là
	A. 0,025H.	B. 0,05H.	C. 0,1H.	D. 0,25H.
Câu 29: Một mạch dao động LC gồm một cuộn thuần cảm có độ tự cảm L = 1/H và một tụ điện có điện dung C. Tần số dao động riêng của mạch là 1MHz. Giá trị của C bằng
	A. 1/4F.	B. 1/4mF.	C. 1/4F.	D. 1/4pF.
Câu 30: Một mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung C và cuộn cảm L. Điện trở thuần của mạch R = 0. Biết biểu thức của dòng điện qua mạch là i = 4.10-2cos(2.107t)(A). Điện tích cực đại là
	A. q0 = 10-9C.	B. q0 = 4.10-9C.	C. q0 = 2.10-9C.	D. q0 = 8.10-9C.
Câu 31: Một mạch dao động gồm một tụ có C = 5F và cuộn cảm L. Năng lượng của mạch dao động là 5.10-5J. Khi điện áp giữa hai bản tụ là 3V thì năng lượng từ trường của mạch là:
A. 3,5.10-5J.	B. 2,75.10-5J.	C. 2.10-5J.	D. 10-5J.
Câu 32: Một mạch dao động LC gồm cuộn dây thuần cảm có L = 2/mH và một tụ điện C = 0,8/(F). Tần số riêng của dao động trong mạch là
A. 50kHz.	B. 25 kHz.	C. 12,5 kHz.	D. 2,5 kHz.
Câu 33: Mạch dao động LC lí tưởng có L = 1mH và C = 9nF. Tần số dao động điện từ riêng của mạch là
	A.106/6(Hz).	B.106/6 (Hz).	C.1012/9(Hz).	D.3.106/2(Hz).
Câu 34: Một mạch dao động LC gồm cuộn cảm có hệ số tự cảm L = 0,4mH và tụ có điện dung C = 4pF. Chu kì dao động riêng của mạch dao động là
A. 2,512ns.	B. 2,512ps.	C. 25,12s.	D. 0,2513s.
Câu 35: Mạch dao động gồm tụ C có hiệu điện thế cực đại là 4,8V; điện dung C = 30nF; độ tự cảm L = 25mH. Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là
	A. 3,72mA.	B. 4,28mA.	C. 5,20mA.	D. 6,34mA.
Câu 36: Mạch dao động gồm cuộn dây có độ tự cảm L, R = 0, tụ có C = 1,25. Dao động điện từ trong mạch có tần số góc = 4000(rad/s), cường độ dòng điện cực đại trong mạch I0 = 40mA. Năng lượng điện từ trong mạch là
	A. 2.10-3J.	B. 4.10-3J.	C. 4.10-5J. 	D. 2.10-5J.
Câu 37: Một mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung C = 10F và một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 0,1H. Khi hiệu điện thế ở hai đầu tụ điện là 4V thì cường độ dòng điện trong mạch là 0,02A. Hiệu điện thế cực đại trên bản tụ là
	A. 4V.	B. 4V.	C. 2V.	D. 5V.
Câu 38: Tụ điện ở khung dao động có điện dung C = 2,5F, hiệu điện thế giữa hai bản của tụ điện có giá trị cực đại là 5V. Khung gồm tụ điện C và cuộn dây thuần cảm L. Năng lượng cực đại của từ trường tập trung ở cuộn dây tự cảm trong khung nhận giá trị nào sau đây
	A. 31,25.10-6J.	B. 12,5.10-6J.	C. 6,25.10-6J.	D. 62,5.10-6J
Câu 39: Trong mạch dao động LC điện tích dao động theo phương trình q = 5.10-7cos(100t +/2)(C). Khi đó năng lượng từ trường trong mạch biến thiên tuần hoàn với chu kì là
	A. 0,02s.	B. 0,01s.	C. 50s.	D. 100s.
Câu 40: Một mạch dao động với tụ điện C và cuộn cảm L đang thực hiện dao động tự do. Điện tích cực đại trên bản tụ là q0 = 2.10-6C và dòng điện cực đại trong mạch là I0 = 0,314A. Lấy = 10. Tần số dao động điện từ tự do trong khung là
	A. 25kHz.	B. 3MHz.	C. 50kHz.	D. 2,5MHz.
Câu 41: Một mạch dao động LC gồm cuộn thuần cảm có độ tự cảm L = 640H và một tụ điện có điện dung C biến thiên từ 36pF đến 225pF. Lấy = 10. Chu kì dao động riêng của mạch có thể biến thiên từ
	A. 960ms đến 2400ms.	B. 960s đến 2400s.	
C. 960ns đến 2400ns.	D. 960ps đến 2400ps.
Câu 42: Khung dao động LC(L = const). Khi mắc tụ C1 = 18F thì tần số dao động riêng của khung là f0. Khi mắc tụ C2 thì tần số dao động riêng của khung là f = 2f0. Tụ C2 có giá trị bằng
	A. C2 = 9F.	B. C2 = 4,5F.	C. C2 = 4F.	D. C2 = 36F.
Câu 43: Một mạch dao động gồm một cuộn dây L và tụ điện C thực hiện dao động điện từ tự do. Để tần số dao động riêng của mạch dao động giảm đi 2 lần thì phải thay tụ điện C bằng tụ điện Co có giá trị
	A. Co = 4C.	B. Co = .	C. Co = 2C.	D. Co = .
Câu 44: Trong mạch dao động LC có điện trở thuần không đáng kể. Sau những khoảng thời gian bằng 0,2.10-4 S thì năng lượng điện trường lại bằng năng lượng từ trường. Chu kỳ dao động của mạch là
	A. 0,4.10-4 s	.	B. 0,8.10-4 s.	C. 0,2.10-4 s.	D. 1,6.10-4 s.
Câu 45: Trong một mạch dao động cường độ dòng điện dao động là i = 0,01cos100pt(A). Hệ số tự cảm của cuộn dây là 0,2H. Điện dung C của tụ điện là
	A. 0,001 F.	B. 4.10-4 F.	C. 5.10-4 F.	D. 5.10-5 F.
“ Bạn có thể sống lâu đến mức nào đi nữa, nhưng hai mươi năm đầu là già nửa cuộc đời bạn đó ”
ĐÁP ÁN ĐỀ SỐ 25
1B 
2A
3A
4C
5B
6A
7D
8C
9B
10B
11D 
12C
13D
14D
15B
16B
17D
18B
19B
20A
21B 
22C
23B
24C
25
26B
27C
28A
29D
30C
31B
32C
33A
34D
35A
36C
37C
38A
39B
40A
41C
42B 
43A
44B
45D