intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Luyện thi ĐH KIT 1 (Đặng Việt Hùng) - Lý thuyết về mạch dao động điện từ (đáp án bài tập tự luyện)

Chia sẻ: Khong Huu Cuong | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

244
lượt xem
43
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đây là tài liệu đi kèm theo bài giảng Lý thuyết về mạch dao động điện từ môn vật lý của thầy Đặng Việt Hùng. Để giúp các bạn nắm vững những kiến thức về mạch dao động điện từ, bạn cần tham khảo bài giảng sau đó làm các bài tập trước khi so sánh với đáp án này.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Luyện thi ĐH KIT 1 (Đặng Việt Hùng) - Lý thuyết về mạch dao động điện từ (đáp án bài tập tự luyện)

  1. Luyện thi đại học KIT-1: Môn Vật Lí ( Thầy Đặng Việt Hùng) Lý thuyết về mạch dao động điện từ. LÝ THUYẾT VỀ MẠCH DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ (ĐÁP ÁN BÀI TẬP TỰ LUYỆN) GIÁO VIÊN: ĐẶNG VIỆT HÙNG Đây là tài liệu đi kèm theo bài giảng “Lý thuyết về mạch dao động điện từ“ thuộc khóa học LTĐH KIT-1 : Môn Vật lí(Thầy Đặng Việt Hùng) tại website Hocmai.vn. Để có thể nắm vững kiến thức phần “Lý thuyết về mạch dao động điện từ”, Bạn cần kết hợp theo dõi bài giảng sau đó làm các bài tập trước khi so sánh với đáp án trong tài liệu này. Câu 3: 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 4 lần. B. tăng 2 lần. C. giảm 4 lần. D. giảm 2 lần. Hướng dẫn giải: Từ công thức tính chu kỳ dao động của mạch T  2π LC ta thấy khi tăng C lên 4 lần thì T tăng 2 lần. Vậy B đúng. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Câu 4: 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 tần số dao động của mạch A. tăng 4 lần. B. tăng 2 lần. C. giảm 4 lần. D. giảm 2 lần. Hướng dẫn giải: 1 Từ công thức tính tần số dao động của mạch f  ta thấy khi tăng C lên 4 lần thì f giảm 2 lần. 2π LC Vậy D đúng. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Câu 7: 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. Hướng dẫn giải: 1 Từ công thức tính tần số dao động của mạch f  ta thấy khi đồng thời tăng L lên 2 lần và giảm C đi 2 lần thì 2π LC tần số dao động không thay đổi.. Vậy A đúng. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Câu 8: Mạch dao động điện từ gồm cuộn cảm L và tụ điện C. Khi tăng độ tự cảm lên 16 lần và giảm điện dung 4 lần thì chu kỳ dao động của mạch dao động sẽ A. tăng 4 lần. B. tăng 2 lần. C. giảm 2 lần. D. giảm 4 lần Hướng dẫn giải: Từ công thức tính chu kỳ dao động của mạch T  2π LC ta thấy khi đồng thời tăng L lên 16 lần và giảm C đi 4 lần thì tích LC tăng 4 lần, tức chu kỳ T tăng 2 lần. Vậy B đúng. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Câu 11: Tụ điện của một mạch dao động là một tụ điện phẳng. Khi khoảng cách giữa các bản tụ tăng lên 4 lần thì tần số dao động riêng của mạch sẽ A. tăng 2 lần. B. tăng 4 lần. C. giảm 2 lần. D. giảm 4 lần. Hướng dẫn giải: Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 1 -
  2. Luyện thi đại học KIT-1: Môn Vật Lí ( Thầy Đặng Việt Hùng) Lý thuyết về mạch dao động điện từ. ε.S Theo công thức tính điện dung của tụ điện phẳng C  ta thấy khi tăng khoảng cách d giữa các bản tụ lên 4 lần thì k.4πd 1 C giảm 4 lần, và từ f  cho ta tần số f tăng 2 lần. (Do mẫu số chứa C giảm 4 lần nên biểu thức mẫu số giảm 2 2π LC lần, hay f tăng 2 lần). Vậy A đúng. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Câu 16: Cường độ dòng điện tức thời trong mạch dao động LC có dạng i = 0,02cos(2000t) A. Tụ điện trong mạch có điện dung 5 μF. Độ tự cảm của cuộn cảm là A. L = 50 mH. B. L = 50 H. C. L = 5.10–6 H. D. L = 5.10–8 H. Hướng dẫn giải: 1 1 1 Từ biểu thức của i cho ta ω = 2000 (rad/s). Mà ω2   L  2   0,05 (H)  50 (mH). LC ω C 2000 .5.106 2 Vậy A đúng. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 2.103 Câu 20: Một mạch dao động có tụ điện C  (F) mắc nối tiếp với cuộn cảm có độ tự cảm L. Để tần số dao động π trong mạch bằng f = 500 Hz thì độ tự cảm L của cuộn dây phải có giá trị là 103 103 π A. L  (H). B. L = 5.10–4 (H). C. L  (H). D. L  (H). π 2π 500 Hướng dẫn giải: 1 1 1 103 103 Ta có f   L    (H)  L  (H).  2πf  .C 2.103 2π 2 2π LC 2π  2π.500  2 . π Vậy C đúng. Chú ý: Các biểu bài toán mà kết quả để đáp án theo π thì bắt buộc các em phải tính toán bằng tay cuối cùng sau khi đã rút gọn hết các lũy thừa như ví dụ trên. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Câu 22: Mạch dao động có L = 0,4 (H) và C1 = 6 (pF) mắc song song với C2 = 4 (pF). Tần số góc của mạch dao động là A. ω = 2.105 rad/s. B. ω = 105 rad/s. C. ω = 5.105 rad/s. D. ω = 3.105 rad/s. Hướng dẫn giải: 1 1 1 Hai tụ mắc song song nên C = C1 + C2. Khi đó ω     5.105 (rad/s). LC L  C1  C2  0,4  6  4 .10 12 Vậy C đúng. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Câu 27: 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 có giá trị C1 thì tần số dao động riêng của mạch là f1. Khi điện dung có giá trị C2 = 4C1 thì tần số dao động điện từ riêng trong mạch là f f A. f2 = 4f1 B. f 2  1 C. f2 = 2f1 D. f 2  1 2 4 Hướng dẫn giải:  1 f1  2π LC  f   f2  1 . 1 Ta có  f  1 1 1 2    1 2π LC2 2π L.4C1 2.2π LC1  Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 2 -
  3. Luyện thi đại học KIT-1: Môn Vật Lí ( Thầy Đặng Việt Hùng) Lý thuyết về mạch dao động điện từ. Vậy B đúng. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Câu 29: Điện tích cực đại và dòng điện cực đại qua cuộn cảm của một mạch dao động lần lượt là Qo = 0,16.10–11 C và Io = 1 mA. Mạch điện từ dao động với tần số góc là A. 0,4.105 rad/s. B. 625.106 rad/s. C. 16.108 rad/s. D. 16.106 rad/s. Hướng dẫn giải: Io 103 Ta có Io  ωQo  ω    6, 25.108 (rad/s)  625.106 (rad/s). Qo 0,16.1011 Vậy B đúng. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Câu 32: Một cuộn dây thuần cảm, có độ tự cảm L = 2/π (H), mắc nối tiếp với một tụ điện có điện dung C = 3,18 (μF). Điện áp tức thời trên cuộn dây có biểu thức uL = 100cos(ωt – π/6) V. Biểu thức của cường độ dòng điện trong mạch có dạng là A. i  cos  ωt  π/3 A. B. i  cos  ωt  π/6  A. C. i  0,1 5 cos  ωt  π/3 A. D. i  0,1 5 cos  ωt  π/3 A. Hướng dẫn giải: Để viết được i ta phải tính được Io; ω; φi.  1 1 ω  LC  2  702 (rad/s).  .3,18.106 Ta có  π  π π φ i  φ u    2 3 Io  ωQo Mà   Io  ωCU o  702.3,18.106.100  0, 223 (A)  0,1 5 (A).  Qo  CU o  π Vậy biểu thức của i là i  0,1 5 cos  ωt   A.  3 Vậy D đúng. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Câu 34: Cường độ dòng điện tức thời trong một mạch dao động là i = 0,05cos(100πt) A. Hệ số tự cảm của cuộn dây là L = 2 (mH). Lấy π2 = 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); q  cos 100πt  π/2  C. B. C  5.103 (F); q  cos 100πt  π/2  C. π π 5.104 5.104 C. C  5.103 (F); q  cos 100πt  π/2  C. D. C  5.102 (F); q  cos 100πt  C. π π Hướng dẫn giải: 1 1 1 Ta có ω2   C  2   5.103 (F). LC ω L 100π 2 .2.103 Io 0,05 5.104 Io  ωQo   Qo    (C) ω 100π π 5.104  π Mặt khác  q  cos 100πt   C. π π π  2 φ q  φi   2 2 Vậy B đúng. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Câu 36: Một mạch dao động LC gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L = 64 (mH) và tụ điện có điện dung C biến thiên từ 36 (pF) đến 225 (pF). Tần số riêng của mạch biến thiên trong khoảng nào ? A. 0,42 kHz  1,05 kHz. B. 0,42 Hz  1,05 Hz. C. 0,42 GHz  1,05 GHz. D. 0,42 MHz  1,05 MHz. Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 3 -
  4. Luyện thi đại học KIT-1: Môn Vật Lí ( Thầy Đặng Việt Hùng) Lý thuyết về mạch dao động điện từ. Hướng dẫn giải: Từ công thức tính tần số dao động của mạch  1 f  2π LC  1 1 36(pF)  C  225(pF)   3 12 f  1(pF)  1012 (F) 2π 64.10 .225.10 2π 64.103.36.1012  L  64(mH)  64.10 (H) 3 Tính toán chi tiết ta được kết quả 41941 (Hz)  f  104852(Hz)   0, 419 (MHz)  f  1,048(MHz) Phương án D cho kết quả gần nhất, vậy D đúng. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Câu 37: Mạch dao động điện từ lý tưởng gồm cuộn cảm thuần L và tụ điện có điện dung C. Khi thay tụ C bằng hai tụ C1 và C2 mắc nối tiếp thì chu kỳ dao động riêng của mạch được tính bởi công thức 1 L A. T  2π L  C1  C2  B. T  2π 1 1  C1 C 2  1 1  L C. T  2π L    D. T  2π  C1 C2  1 1  C1 C2 Hướng dẫn giải: Từ công thức chu kỳ của mạch và công thức tính điện dung bộ tụ điện mắc nối tiếp ta có  1 T  2π LCnt  2π L. 1  L  Cnt   T  2π  1 1 1 1 1     C1 C2  Cnt C1 C2 Vậy D đúng. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Câu 40: Mạch dao động điện từ lý tưởng gồm cuộn cảm thuần L và tụ điện có điện dung C. Khi thay tụ C bằng hai tụ C1 và C2 mắc song song thì tần số dao động riêng của mạch được tính bởi công thức 1 1 1 1 1  A. f  B. f      1 1  2π L  C1 C2  2π L     C1 C2  1 1 L C. f  D. f  2π L  C1  C 2  2π 1  1 C1 C2 Hướng dẫn giải: Từ công thức tần số dao động của mạch và công thức tính điện dung bộ tụ điện nối tiếp ta có  1 f  1  2π LCss  f  C  C  C 2π L  C1  C2   ss 1 2 Vậy D đúng. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Câu 41: Một mạch dao động lý tưởng gồm cuộn cảm thuần L và tụ C mắc nối tiếp. Để chu kỳ dao động của mạch tăng 2 lần thì phải ghép tụ C bằng một tụ C như thế nào và có giá trị bao nhiêu ? Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 4 -
  5. Luyện thi đại học KIT-1: Môn Vật Lí ( Thầy Đặng Việt Hùng) Lý thuyết về mạch dao động điện từ. A. Ghép nối tiếp, C = 3C. B. Ghép nối tiếp, C = 4C. C. Ghép song song, C = 3C. D. Ghép song song, C = 4C. Hướng dẫn giải: Từ công thức chu kỳ dao động của mạch T  2π LC ta thấy để tăng T lên 2 lần thì C phải tăng lên 4 lần. Vậy các tụ điện phải ghép song song thì C mới tăng, và 4C = C + C, từ đó ta được C = 3C. Vậy C đúng. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Câu 44: Mạch dao động điện từ lý tưởng gồm cuộn cảm thuần L và tụ điện có điện dung C. Khi thay tụ C bằng tụ C1 thì mạch có tần số dao động riêng là f1. Khi thay tụ C bằng tụ C2 thì mạch có tần số dao động riêng là f2. Khi ghép hai tụ trên song song với nhau thì tần số dao động của mạch khi đó thỏa mãn hệ thức nào sau đây ? f12  f 22 f1f 2 A. f  f12  f22 B. f  C. f = f1 + f2 D. f  f1f 2 f12  f 22 Hướng dẫn giải: 1 Ta có có f  , khi các tụ mắc song song thì C tăng, khi đó f giảm. 2π LC 1 1 1 f1f 2 Tức là 2  2  2  f  . f f1 f 2 f12  f 22 Vậy D đúng. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Câu 48: Khi mắc tụ điện có điện dung C1 với cuộn cảm L thì tần số dao động của mạch là f1 = 6 kHz; khi mắc tụ điện có điện dung C2 với cuộn L thì tần số dao động của mạch là f2 = 8 kHz. Khi mắc C1 song song C2 rồi mắc với cuộn L thì tần số dao động của mạch là bao nhiêu? A. f = 4,8 kHz. B. f = 7 kHz. C. f = 10 kHz. D. f = 14 kHz. Hướng dẫn giải: 1 Ta có có f  , khi các tụ mắc song song thì C tăng, khi đó f giảm. 2π LC 1 1 1 f1f 2 6.8 Tức là 2  2  2  f    4,8 kHz. f f1 f 2 f1  f 2 2 2 6 2  82 Vậy A đúng. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Câu 52: Một mạch dao động điện từ khi dùng tụ C1 thì tần số dao động riêng của mạch là f1 = 3 MHz. Khi mắc thêm tụ C2 song song với C1 thì tần số dao động riêng của mạch là fss = 2,4 MHz. Nếu mắc thêm tụ C2 nối tiếp với C1 thì tần số dao động riêng của mạch sẽ bằng A. fnt = 0,6 MHz. B. fnt = 5 MHz. C. fnt = 5,4 MHz. D. fnt = 4 MHz. Hướng dẫn giải: 1 1 1 1 1 1 1 1  Hai tụ mắc song song nên C tăng  f giảm   2  2 2  2  2 2  2  2   f 2  4 (MHz). fss f1 f 2 f 2 f ss f1 2, 4 3  Hai tụ mắc nối tiếp nên C giảm  f tăng   f 2  f12  f22  f  f12  f 22  32  42  5 (MHz). Vậy chọn đáp án B. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Câu 54: Cho một mạch dao động điện từ gồm một tụ điện C và một cuộn cảm L. Bỏ qua điện trở thuần của mạch. Nếu thay C bởi các tụ điện C1, C2 (C1 > C2) mắc nối tiếp thì tần số dao động riêng của mạch là fnt = 12,5 Hz, còn nếu thay bởi hai tụ mắc song song thì tần số dao động riêng của mạch là fss = 6 Hz. Xác định tần số dao động riêng của mạch khi thay C bởi C1 ? A. f = 10 MHz. B. f = 9 MHz. C. f = 8 MHz. D. f = 7,5 MHz. Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 5 -
  6. Luyện thi đại học KIT-1: Môn Vật Lí ( Thầy Đặng Việt Hùng) Lý thuyết về mạch dao động điện từ. Hướng dẫn giải: f nt  f12  f 22  f12  f 22  12,52 1.  Hai tụ mắc nối tiếp nên C giảm  f tăng  f1 .f 2 f1 .f 2  Hai tụ mắc song song nên C tăng  f giảm   f ss    f1 .f 2  f nt .f ss  75,  2  f f 1 2 2 2 f nt  f  f 2  12,5 2 2 2  f  f 2  2f1.f 2  12,52  f1  f 2  17,5 Kết hợp (1) và (2) ta được hệ phương trình  1  1 2  f1.f 2  75  f1.f 2  75  f1.f 2  75 f  10 Theo định lý Viet đảo ta có f1, f2 là nghiệm của phương trình f 2  17,5f  48  0   f  7,5 f1  7,5 (MHz) Theo giả thiết, C1  C 2  f1  f 2   . f 2  10 (MHz) Vậy chọn đáp án D. Giáo viên: Đặng Việt Hùng Nguồn : Hocmai.vn Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 6 -
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2