DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ
Câu 1 (Sở GD&ĐT Hà Nội năm 2018) : Sóng điện từ được dùng để truyền thông tin dưới nước là
A. sóng ngắn. B. sóng cực ngắn. C. sóng trung. D. sóng dài.
Đáp án D
Sóng dài được sử dụng trong thông tin liên lạc dưới nước.
Câu 2 (Sở GD&ĐT Hà Nội năm 2018) : Điện tích của một bản tụ trong mạch dao động điện từ có phương trình là \[q={{Q}_{0}}\cos 4\pi {{10}^{4}}t\] trong đó t tính theo giây. Tần số dao động của mạch là
A. 40 kHz. B. 20kHz. C. 10 kHz. D. 200 kHz.
Đáp án B
Từ phương trình điện tích trên bản tụ, ta xác định được \[\omega =4\pi {{.10}^{4}}rad/s\to f=20\,kHz\]
Câu 3 (Sở GD&ĐT Hà Nội năm 2018) : Sóng vô tuyến dùng trong thông tin liên lạc có tần số 900 MHz. Coi tốc độ truyền sóng bằng 3.108 m/s. Sóng điện từ này thuộc loại
A. sóng cực ngắn. B. sóng trung. C. sóng ngắn. D. sóng dài.
Đáp án A
Bước sóng của sóng \[\lambda =\frac{c}{f}=\frac{{{3.10}^{8}}}{{{900.10}^{6}}}=\frac{1}{3}m\] → sóng cực ngắn.
Câu 4 (Sở GD&ĐT Hà Nội năm 2018) : Mạch dao động điện từ lí tưởng gồm một tụ có điện dung C và cuộn dây có hệ số tự cảm L. Biết cường độ dòng điện trong mạch có biểu thức I = 0,04cos2.107 A. Điện tích cực đại của tụ có giá trị
A. 10-9 C. B. 8.10-9 C. C. 2.10-9 C. D. 4.10-9 C.
Đáp án C
Từ phương trình dòng điện trong mạch, ta có \[{{I}_{0}}=0,04\text{A},\,\,\omega ={{2.10}^{7}}\,rad/s\].
→ Điện tích cực đại trên một bản tụ \[{{q}_{0}}=\frac{{{I}_{0}}}{\omega }=\frac{0,04}{{{2.10}^{7}}}={{2.10}^{-9}}C\]
Câu 5 (Sở GD&ĐT Hà Nội năm 2018) : Dao động điện từ trong mạch LC là dao động điều hòa, khi hiệu điện thế giữa hai bản tụ là u1 = 5 V thì cường độ dòng điện là i1 = 0,16 A, khi hiệu điện thế giữa hai bản tụ u2 = 4 V thì cường độ dòng điện i2 = 0,2 A. Biết hệ số tự cảm L = 50 mH, điện dung của tụ điện là
A. 0,150 μF. B. 20 μF. C. 50 μF. D. 15 μF.
Đáp án D
Trong mạch dao động LC thì điện áp giữa hai bản tụ vuông pha với dòng điện trong mạch.
\[{{\left( \frac{{{i}_{1}}}{{{I}_{0}}} \right)}^{2}}+{{\left( \frac{{{u}_{1}}}{{{U}_{0}}} \right)}^{2}}=1\]
\[{{\left( \frac{{{i}_{2}}}{{{I}_{0}}} \right)}^{2}}+{{\left( \frac{{{u}_{2}}}{{{U}_{0}}} \right)}^{2}}=1\]
\[\to \left( \frac{{{I}_{0}}}{{{U}_{0}}} \right)=\frac{i_{1}^{2}-i_{2}^{2}}{u_{2}^{2}-u_{1}^{2}}\]
+ Mặt khác \[\frac{1}{2}LI_{0}^{2}=\frac{1}{2}CU_{0}^{2}\to C=L{{\left( \frac{{{I}_{0}}}{{{U}_{0}}} \right)}^{2}}=L\frac{i_{1}^{2}-i_{2}^{2}}{u_{2}^{2}-u_{1}^{2}}={{50.10}^{-3}}.\frac{{{0,16}^{2}}-{{0,2}^{2}}}{{{4}^{2}}-{{16}^{2}}}={{15.10}^{-6}}F\]
Câu 6 (Sở GD&ĐT Bắc Giang năm 2018) : Một mạch dao động gồm cuộn dây thuần cảm L và tụ điện C. Nếu gọi I0 là cường độ dòng điện cực đại trong mạch, thì hệ thức liên hệ giữa điện tích cực đại trên bản tụ điện q0và I0 là
A. \[{{q}_{0}}=\sqrt{\frac{1}{CL}}{{I}_{0}}\] B. \[{{q}_{0}}=\sqrt{\frac{C}{\pi L}}{{I}_{0}}\] C. \[{{q}_{0}}=\sqrt{\frac{CL}{\pi }}{{I}_{0}}\] D. \[{{q}_{0}}=\sqrt{LC}{{I}_{0}}\]
Đáp án D
Ta có ${{\text{q}}_{0}}=\frac{{{\text{I}}_{0}}}{\omega }=\sqrt{\text{LC}}\,{{\text{I}}_{0}}$.
Câu 7 (Sở GD&ĐT Bắc Giang năm 2018) : Một mạch dao động điện từ LC gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm không đổi và tụ điện có điện dung thay đổi được. Điện trở của dây dẫn 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
A. f2 = 0,25f1. B. f2 = 2f1. C. f2 = 0,5f1. D. f2 = 4f1.
Đáp án C
Ta có $\text{f}\sim \frac{1}{\sqrt{\text{C}}}\to $ với ${{\text{C}}_{2}}=4{{\text{C}}_{1}}$ thì ${{\text{f}}_{2}}=0,5{{\text{f}}_{1}}$.
Câu 8 (Sở GD&ĐT Bắc Giang năm 2018) : Hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ trong mạch dao động bằng 6 V, điện dung của tụ bằng 1 μF. Biết năng lượng trong mạch dao động được bảo toàn. Năng lượng từ trường cực đại tập trung ở cuộn cảm bằng :
A. 1,8.10-6 J. B. 9.10-6 J. C. 18.10-6 J. D. 0,9.10-6 J.
Đáp án C
Năng lượng từ trường cực đại tập trung ở cuộn cảm ${{\text{E}}_{\text{L}}}=\frac{1}{2}\text{CU}_{0}^{2}=\frac{1}{2}{{.1.10}^{-6}}{{.6}^{2}}={{18.10}^{-6}}\text{J}$
Câu 9 (Sở GD&ĐT Thái Bình năm 2018) : Trong mạch dao động, dòng điện trong mạch có đặc điểm nào sau đây?
A. Cường độ rất lớn. B. Tần số rất lớn. C. Tần số nhỏ. D. Chu kì rất lớn.
Đáp án B
+ Trong mạch dao động LC, dòng điện trong mạch có tần số rất lớn.
Câu 10 (Sở GD&ĐT Thái Bình năm 2018) : Sóng nào sau đây dùng được trong vô tuyến truyền hình trên mặt đất?
A. Sóng dài. B. Sóng trung. C. Sóng ngắn. D. cả A, B, C.
Đáp án C
+ Sóng ngắn được dùng trong vô tuyến truyền hình trên mặt đất.
Câu 11 (Sở GD&ĐT Thái Bình năm 2018) : Cho một mạch LC đang có dao động điện tử. Nếu cứ sau mỗi chu kì dao động, năng lượng điện tử toàn phần giảm 19% thì biên độ dòng điện giảm?
A. 7%. B. 6%. C. 10%. D. 4%.
Đáp án C
+ Ta có \[\frac{\Delta E}{E}=\frac{I_{0}^{2}-{{I}^{2}}}{I_{0}^{2}}=\frac{\left( {{I}_{0}}-I \right)\left( {{I}_{0}}+I \right)}{I_{0}^{2}}=\frac{\Delta I}{{{I}_{0}}}\frac{\left( 2{{I}_{0}}-\Delta I \right)}{{{I}_{0}}}=\frac{\Delta I}{{{I}_{0}}}\left( 1-\frac{\Delta I}{{{I}_{0}}} \right)\]
Với \[x=\frac{\Delta I}{{{I}_{0}}}\] ta có \[{{x}^{2}}-2x+0,19=0\to x=0,1\]
Câu 12 (Sở GD&ĐT Thái Bình năm 2018) : Tụ xoay có điện dung thay đổi được theo quy luật hàm số bậc nhất của góc xoay α của bản linh động. Khi α = 00 , thì tần số dao động riêng của mạch là 4 MHz. Khi α = 450, thì tần số dao động riêng của mạch là 2 MHz. Để mạch này có tần số dao động riêng bằng 2,5 MHz thì α bằng
A. 22,50. B. 23,40. C. 250. D. 300.
Đáp án B
+ Giá trị điện dung của tụ điện theo góc quay \[{{C}_{\varphi }}={{C}_{0}}+a\varphi \].
Với \[f\sim \frac{1}{\sqrt{C}}\to {{\left( \frac{{{f}_{45{}^\circ }}}{{{f}_{0{}^\circ }}} \right)}^{2}}=\frac{{{C}_{0}}}{{{C}_{0}}+a45{}^\circ }\leftrightarrow {{\left( \frac{2}{4} \right)}^{2}}=\frac{{{C}_{0}}}{{{C}_{0}}+a45{}^\circ }\to {{C}_{0}}=a15{}^\circ \]
\[\to \]Để \[f=2,5MHz\], ta có:
\[{{\left( \frac{{{f}_{\varphi }}}{{{f}_{{{0}^{0}}}}} \right)}^{2}}=\frac{{{C}_{0}}}{{{C}_{0}}+a\varphi }\leftrightarrow {{\left( \frac{2,5}{4} \right)}^{2}}=\frac{a{{15}^{0}}}{a{{15}^{0}}+a\varphi }\to \varphi ={{23,4}^{0}}\]
Câu 13 (Sở GD&ĐT Thái Bình năm 2018) : Trong mạch dao động LC, tụ điện có điện dung là 5 µF, cường độ tức thời của dòng điện là i = 0,05sin2000t A. Biểu thức điện tích của tụ là
A. \[q=25\sin \left( 2000t-\frac{\pi }{2} \right)C\] B. \[q=25\sin \left( 2000t-\frac{\pi }{4} \right)\mu C\]
C. \[q=2,5\sin \left( 2000t-\frac{\pi }{2} \right)\mu C\] D. \[q=25\sin \left( 2000t-\frac{\pi }{2} \right)\mu C\]
Đáp án D
+ Trong mạch dao động LC, điện tích trễ pha \[0,5\pi \]so với cường độ dòng điện trong mạch.
\[\to q=\frac{0,05}{2000}\sin \left( 2000t-\frac{\pi }{2} \right)=25\sin \left( 2000t-\frac{\pi }{2} \right)\mu C.\]
Câu 14 (Sở GD&ĐT Thanh Hóa năm 2018) : Một mạch dao động LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do với điện tích cực đại của tụ điện là Qo và cường độ dòng điện cực đại trong mạch là Io. Dao động điện từ tự do trong mạch có chu kì là
A. \[\frac{4\pi {{\text{Q}}_{0}}}{{{\text{I}}_{0}}}\] B. \[\frac{\pi {{\text{Q}}_{0}}}{2{{\text{I}}_{0}}}\] C. \[\frac{2\pi {{\text{Q}}_{0}}}{{{\text{I}}_{0}}}\] D. \[\frac{3\pi {{\text{Q}}_{0}}}{{{\text{I}}_{0}}}\]
Đáp án C
Ta có \[{{I}_{0}}=\omega {{Q}_{0}}=\frac{2\pi }{T}{{Q}_{0}}=>T=\frac{2\pi {{Q}_{0}}}{{{I}_{0}}}\]
Câu 15 (Sở GD&ĐT Thanh Hóa năm 2018) : Một mạch dao động LC lí tưởng gồm cuộn dây có độ tự cảm \[L=\frac{{{10}^{-3}}}{\pi }H\] và một tụ điện có điện dung \[C=\frac{1}{\pi }nF\]. Bước sóng của sóng điện từ mà mạch có thể phát ra bằng
A. 6000 m. B. 600 m. C. 60 m. D. 6 m.
Đáp án B
+ Bước sóng: \[\lambda =2\pi c\sqrt{LC}=600(m)\]
