Ôn thi Đại học: Bài toán về dao động sóng điện từ

dao ®éng vµ sãng ®iÖn tõ<br /> D¹ng 1 t×m chu k× - n¨ng l­îng cña m¹ch dao ®éng<br /> Bµi 1: Mét khung dao ®éng cã cuén d©y cã hÖ sè tù c¶m L = 5 H vµ tô ®iÖn cã ®iÖn dung C = 5.10-6 F. §iÖn ¸p cùc ®¹i trªn hai b¶n cña tô ®iÖn lµ 10 V. H·y t×m: 1. Chu k× dao ®éng ®iÖn tõ trong khung. 2. N¨ng l­îng cña khung dao ®éng. §/s: 1. 0,0314 s; 2. 2,5.10-4 J Bµi 2: Mét khung dao ®éng gåm ®iÖn dung C = 1/π (mF) vµ cuén d©y thuÇn c¶m cã L = 1/π (H). §iÖn ¸p cùc ®¶itªn hai b¶n cña tô ®iÖn lµ 6 (V). 1. TÝnh tÇn sè dao riªng cña khung. 2. TÝnh n¨ng l­îng cña khung dao ®éng. §/s: 1. 500 Hz; 2. 5,73.10-6 J Bµi 3: Cuén c¶m cña mét m¹ch dao ®éng cã ®é tù c¶m 3mH. Tô ®iÖn trong m¹ch lµ tô ®iÖn xoay cã ®iÖn dung cã thÓ biÕn thiªn tõ 12pF ®Õn 1200pF. Hái tÇn sè dao ®éng riªng cña m¹ch cã thÓ thay ®æi trong kho¶ng nµo? Bµi 4: Tô ®iÖn cña mét m¹ch dao ®éng cã ®iÖn dung 4,5pF; cuén c¶m cã ®é tù c¶m 0,8mH; ®iÖn trë cña m¹ch lµ 1Ω. 1. T×m tÇn sè dao ®éng riªng cña m¹ch. 2. T¹o ra trong m¹ch mét ®iÖn ¸p c­ìng bøc cã biªn ®é kh«ng ®æi 1mV vµ tÇn sè f cã thÓ thay ®æi ®­îc. H·y tÝnh biªn ®é cña dao ®éng ®iÖn tõ c­ìng bøc I0 trong m¹ch øng víi c¸c tÇn sè cña ®iÖn ¸p c­ìng bøc 1MHz; 2MHz; 3MHz vµ 4MHz. 3. H·y t×m biªn ®é cña dao ®éng ®iÖn tõ céng h­ëng I0Max. 4. H·y vÏ ®å thÞ biÓu diÔn sù phô thuéc cña biªn ®é dao ®éng ®iÖn tõ c­ìng bøc I0 theo tÇn sè f cña ®iÖn ¸p c­ìng bøc trong kho¶ng biÕn thiªn cña f tõ 1MHz ®Õn 4MHz.<br /> <br /> D¹ng 2 I. Ph­¬ng ph¸p<br /> + B­íc sãng ®iÖn tõ:   c.T <br /> <br /> b­íc sãng ®iÖn tõ<br /> c  2 .c. LC f<br /> <br /> + Chó ý: c = 3.108 m/s; f lµ tÇn sè cña sãng ®iÖn tõ (Hz). - Tô ®iÖn xoay gåm n b¶n, mçi b¶n cã tiÕt diÖn ®èi diÖn S, kho¶ng c¸ch hai b¶n liªn tiÕp d: C = (n-1).C0 = (n-1).S/4π.k.d - GhÐp tô ®iÖn nèi tiÕp:<br /> <br /> 1 1 1 1 ; Chó ý: C < C1, C2, ....,Cn    ...  C C1 C2 Cn<br /> <br /> - GhÐp tô song song: C = C1 + C2 +...+ Cn; Chó ý: C > C1, C2, ..., Cn<br /> <br /> II. Bµi tËp<br /> Bµi 1: Mét khung d©y gåm cã ®iÖn dung C = 50 pF vµ cuén d©y cã L = 5 mH. Hái khung dao ®éng nµy cã thÓ thu ®­îc sãng ®iÖn tõ cã b­íc sãng b»ng bao nhiªu? §/s: 942m Bµi 2: Khung dao ®éng gåm mét cuén d©y L vµ tô ®iÖn C thùc hiÖn dao ®éng ®iÖn tõ tù do. §iÖn tÝch cùc ®¹i trªn mét b¶n lµ Q0 = 10-6 C vµ c­êng ®é dßng ®iÖn cùc ®¹i trong khung lµ I0 = 10 A. 1. T×m b­íc sãng cña dao ®éng tù do trong khung. 2. NÕu thay tô ®iÖn C b»ng tô ®iÖn C’ th× b­íc sãng cña khung dao ®éng t¨ng lªn 2 lÇn. Hái b­íc sãng cña khung lµ bao nhiªu nÕu m¾c C’ song song víi C; C’ nèi tiÕp víi C. §/s: 1. 188,4m; 2. C’ song song C: 421,3m; C’ nèi tiÕp C: 168,5m Bµi 3: Tô ®iÖn xoay cã tÊt c¶ 19 tÊm nh«m cã diÖn tÝch ®èi diÖn S = 3,14 cm2, kho¶ng c¸ch cña hai tÊm liªn tiÕp lµ d = 1mm. 1. T×m ®iÖn dung cña tô ®iÖn xoay. cho k = 9.109 Nm2/C2. 2. m¾c hai ®Çu tô ®iÖn xoay víi cuén c¶m L = 5mH. Hái khung nµy dao ®éng th× cã thÓ thu ®­îc sãng ®iÖn tõ cã b­íc sãng b»ng bao nhiªu? §/s:1. C = 50pF; 2. 942 m Bµi 4: Mét m¹ch dao ®éng ®Ó chän sãng cña mét m¸y thu thanh gåm mét cuén d©y cã hÖ sè tù c¶m L = 17,6 µH vµ mét tô ®iÖn cã ®iÖn dung C = 1000pF; c¸c d©y nèi vµ ®iÖn dung kh«ng ®¸ng kÓ. 1. M¹ch dao ®éng nãi trªn cã thÓ b¾t ®­îc sãng cã tÇn sè bao nhiªu? 2. §Ó m¸y n¾t ®­îc sãng cã d¶i sãng tõ 10m ®Õn 50m, ng­êi ta ghÐp thªm mét tô biÕn ®æi víi tô trªn. Hái tô biÕn ®æi ph¶i ghÐp nh­ thÕ nµo vµ cã ®iÖn dung trong kho¶ng nµo? 3. Khi ®ã, ®Ó b¾t ®­îc b­íc sãng 25m ph¶i ®Æt tô biÕn ®æi ë vÞ trÝ cã ®iÖn dung b»ng bao nhiªu? §/s: 1. f = 1,2MHz,   250m ; 2. C’ ghÐp nèi tiÕp víi C, 1, 6 pF  C '  41, 6 pF ; 3. C” = 10pF Bµi 5: Khi khung dao ®éng dïng tô ®iÖn C1 th× tÇn sè dao ®éng riªng cña khung lµ 30 KHz, cßn khi thay C1 b»ng C2 th× tÇn sè dao ®éng riªng cña khung lµ 40KHz. a. Hái tÇn sè dao ®éng riªng cña khung lµ b»ng bao nhiªu khi C2 ®­îc nèi song song víi C1? b. Cßn nÕu C2 nèi tiÕp víi C1 th× tÇn sè dao ®éng riªng cña khung lµ b»ng bao nhiªu? §/s: a. f = 24 KHz; b. f = 50 KHz<br /> <br />