26 Câu trắc nghiệm tách từ đề thi thử THPT Quốc gia môn Vật lí - Dao động điện từ - Năm học 2019 (Có đáp án)

Nội dung text: 26 Câu trắc nghiệm tách từ đề thi thử THPT Quốc gia môn Vật lí - Dao động điện từ - Năm học 2019 (Có đáp án)

1. Câu 1:( Love book- 2019 ) Mạch dao động LC lí tưởng đang cĩ dao động điện từ tự do. Khoảng thời gian ngắn nhất để cường độ dịng điện qua cuộn cảm giảm từ độ lớn cực đại xuống cịn một nửa độ lớn cực đại là 0,8ms. Khoảng thời gian ngắn nhất để năng lượng từ trường trong mạch giảm từ độ lớn cực đại xuống cịn một nửa giá trị cực đại bằng bao nhiêu A.0,8msB. 0,3msC. 1,2msD. 0,6ms Câu 2:( Love book- 2019 ) Mạch dao động lý tưởng cĩ điện tích trên tụ C: 2 q 10 cos 20t (C). Viết biểu thức của dịng điện trong mạch? 4 A. i 0,2sin 20t (A )B. (A)i 0,2cos 20t 4 4 C. i 0,2cos 20t (A)D. (A)i 0,2sin 20t 4 4 Câu 3:( Love book- 2019 ) Mạch dao động LC đang thực hiện dao động điện từ tự do với chu kỳ T. Tại thời điểm nào đĩ dịng điện trong mạch cĩ cường độ 8π (mA) và đang tăng, sau đĩ khoảng thời gian 3T/4 thì diện tích trên bản tụ cĩ độ lớn 2.10 9 C. Chu kỳ dao động điện từ của mạch bằng A. 0,5 msB. 0,25 msC. 0,5 µsD. 0,25 µs Câu 4:( Love book- 2019 ) Trong một mạch dao động LC lí tưởng đang cĩ dao động điện từ tự do. Điện áp cực đại giữa hai bản tụ và cường độ dịng điện cực đại trong mạch lần lượt là Uo và Io . Tại thời điểm cường độ dịng điện trong mạch cĩ giá trị Io 2 thì độ lớn điện áp giữa hai bản tụ là A. B.Uo C.2 D. 3 Uo 4 3Uo 4 3 Uo 2 Câu 5:( Love book- 2019 ) Mạch dao động điện từ gồm cuộn cảm và một bộ hai tụ điện cĩ cùng điện dung C = 2,5 F mắc song song. Trong mạch cĩ dao động điện từ tự do, hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ điện là Uo 12 V. Tại thời điểm hiệu điện thế hai đầu cuộn cảm uL 6 V thì một tụ điện bị bong ra vì đứt dây nối. Tính năng lượng cực đại trong cuộn cảm sau đĩ A. 0,27 mJB. 0,135 mJC. 0,315 JD. 0,54 mJ Câu 6:( Love book- 2019 ) Một mạch dao động điện từ gồm cuộn dây cĩ độ tự cảm 0,1H và tụ điện cĩ điện dung Cthực = 1 hiện0μF dao động điện từ tự do. Khi điện áp giữa hai bản tụ điện là 4V thì cường độ dịng điện trong mạch lài = 30mA . Cường độ dịng điện cực đại trong mạch là:( Love book- 2019 ) A. 50mAB. 60mAC. 40mAD. 48mA Câu 7:( Love book- 2019 ) Một mạch dạo động điện từ gồm cuộn ảm cĩ độ tự cảm L bằng 5 mh, tụ điện cĩ điện dung C = 5000 pf. Tần số gĩc  của dao động là
2. A. 2.104 rad/sB. rad/sC.2.1 03 rad/sD. rad/s2.106 2.105 Câu 8:( Love book- 2019 ) Mạch chọn sĩng vơ tuyến khi mắc tụ điện cĩ điện dung C 1 với cuộn dây cĩ độ tự cảm L thì thu được sĩng vơ tuyến cĩ bước sĩng 1 90 m, khi mắc tụ điện cĩ điện dung C2 với cuộn dây cĩ độ tự cảm L thì thu được sĩng vơ tuyến cĩ bước sĩng 2 120 m. Khi mắc tụ điện C 1 song song với tụ điện C 2 rồi mắc vào cuộn dây L thì mạch thu được sĩng vơ tuyến cĩ bước sĩng: A. 150 mB. 72 mC. 210 mD. 30 m Câu 9:( Love book- 2019 ) Mạch dao động dùng để chọn sĩng của một máy thu vơ tuyến điện gồm tụ điện cĩ điện dung C0 và cuộn cảm thuần cĩ độ tự cảm L. Máy này thu được sĩng điện từ cĩ bước sĩng 20 m. Để thu được sĩng điện từ cĩ bước sĩng 60 m, phải mắc song song với tụ điện C0 của mạch dao động một tụ điện cĩ điện dung bằng bao nhiêu? A. C = C0 B. C = 8C0 C. C = 2C0 D. C = 4C0 Câu 10:( Love book- 2019 ) Mạch dao động điện từ LC gồm một cuộn dây cĩ độ tự cảm 6H cĩ điện trở thuần 1Ω và tụ điện cĩ điện dung 6nF. Điện áp cực đại trên tụ lúc đầu 10V. Để duy trì dao động điện từ trong mạch người ta dùng một pin cĩ suất điện động là 10V, cĩ điện lượng dự trữ ban đầu là 400C. Nếu cứ sau 12 giờ phải thay pin mới thì hiệu suất sử dụng của pin A. 80%B. 60%C. 40%D. 54% Câu 11:( Love book- 2019 ) Hai mạch dao động điện từ giống nhau cĩ hiệu điện thế cực đại trên các tụ lần lượt là 2 V và 1 V. Dịng điện trong hai mạch dao động cùng pha. Biết khi năng lượng điện trường trong mạch dao động thứ nhất bằng 40 J thì năng lượng từ trường trong mạch dao động thứ hai bằng 20 J . Khi năng lượng từ trường trong mạch dao động thứ nhất bằng 20  J thì năng lượng điện trường trong mạch thứ hai bằng A. 25J .B. 10 .C. 40 D. 30 J . J J Câu 12:( Love book- 2019 ) Một mạch dao động lí tưởng gồm cuộn dây cĩ L = 2 mH, dịng điện cực đại chạy qua L là I0 4A . Năng lượng điện từ trong mạch là A. 16 JB. 0,16 JC. 0,016 JD. 0,004 J Câu 13:( Love book- 2019 ) Một mạch dao động LC lí tưởng cĩ điện dung C 2F và năng lượng điện từ W 16.10 6 J . Khi hiệu điện thế giữa hai bản cực của tụ điện u = 2 V thì tỷ số giữa cường độ dịng điện i chạy trong mạch và cường độ dịng điện cực đại I0 là: 2 3 2 3 A. B. C. D. 2 2 3 3 Câu 14:( Love book- 2019 ) Mạch dao động điện từ tự do LC đang cĩ dao động điện tự do. L là cuộn cảm thuần cĩ giá trị là 5H . Tại thời điểm điện áp hai bản tụ bằng 1,2 mV thì cường
3. độ dịng điện qua cuộn cảm bằng 1,8 mA. Tại thời điểm điện áp hai bản tụ bằng 0,9 mV thì cường độ dịng điện qua cuộn cảm bằng 2,4 mA. Điện dung C của tụ điện bằng A. 5B.  C.F. 20 D.F . 2 F. 50 F. Câu 15:( Love book- 2019 ) Một mạch dao động phát sĩng điện từ cĩ tụ điện là một tụ xoay. Nếu tăng điện dung thêm 9 pF thì bước sĩng điện từ do mạch phát ra tăng từ 20 m đến 25 m. Nếu tiếp tục tăng điện dung của tụ thêm 24 pF thì sĩng điện từ do mạch phát ra cĩ bước sĩng bằng bao nhiêu? A.  41 m.B. m.C.  38 m.D. m.  35  32 Câu 16 :( Love book- 2019 ) Một mạch chọn sĩng là mạch dao động LC cĩ L = 2mH, C 8pF. Lấy 2 10. Mạch trên thu được sĩng vơ tuyến cĩ bước sĩng nào dưới đây ? A. B. C.12 D.0m  12m  24m  240m Câu 17 :( Love book- 2019 ) Mạch dao động lí tưởng LC mắc nguồn điện khơng đổi cĩ suất điện động  và điện trở trong r 2 vào hai đầu cuộn dây thơng qua một khĩa K ( bỏ qua điện trở của K). Ban đầu đĩng khĩa K. Sau khi dịng điện ổn định, ngắt khĩa K. Biết cuộn dây cĩ độ 5 tự cảm L 4mH , tự điện cĩ điện dung C 10 F . Tỉ số giữa U0 và  bằng bao nhiêu? ( với U0 là hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ) A. 0,1B. 10C. 5D. 8 Câu 18:( Love book- 2019 ) Mạch LC của máy thu vơ tuyến điện gồm tụ C và cuộn cảm L cĩ thể thu được một sĩng điện từ cĩ bước sĩng nào đĩ. Nếu thay tụ C bằng tụ C' thì thu được sĩng điện từ cĩ bước sĩng lớn hơn 2 lần. Hỏi bước sĩng của sĩng điện từ cĩ thể thu được sẽ lớn hơn bao nhiêu lần so với ban đầu nếu mắc tụ C' song song với C? A. 5 lầnB. 5 lần C. 0,8 lầnD. 0,8 lần Câu 19:( Love book- 2019 ) Hai mạch dao động điện từ lí tưởng đang cĩ dao động điện từ tự do với cùng cường độ dịng điện cực đại lo. Chu kì dao động riêng của mạch thứ nhất là T 1, của mạch thứ hai là T2 = 2T1. Khi cường độ dịng điện trong hai mạch cĩ cùng độ lớn và nhỏ hơn I 0 thì độ lớn điện tích trên một bản tụ điện của mạch dao động thứ nhất là q 1 và của mạch dao động q1 thứ hai là q2. Tỉ số là: q2 A. 2B. 1,5C. 0,5D. 2,5 Câu 20:( Love book- 2019 ) Mạch dao động điện từ LC gồm cuộn dây cĩ L = 20mH và tụ điện cĩ C 2F . Nếu mạch cĩ điện trở thuần 2.10 2  , để duy trì dao động trong mạch với hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ điện là 10V thì phải cung cấp cho mạch một năng lượng bao nhiêu trong một chu kỳ: 2 2 A. J B. J C. J D. J 15 15 25 25
4. Câu 21:( Love book- 2019 ) Mạch dao động chọn sĩng của một máy thu gồm một cuộn dây thuần cảm cĩ độ tự cảm L bằng 0,5mH và tụ điện cĩ điện dung C biến đổi được từ 40pF đến 650pF. Lấy c 3.108 m / s và 3,14 . Máy thu cĩ thể bắt được tất cả các sĩng vơ tuyến điện cĩ dải sĩng nằm trong khoảng nào? A. 266,6m đến 942m.B. 266,6m đến 1074,6m C. 324m đến 942mD. 324m đến 1074,6m Câu 22:( Love book- 2019 ) Ăng ten sử dụng một mạch dao động LC 1 lí tưởng thu được sĩng điện từ cĩ bước sĩng 1 300m . Nếu mắc thêm tụ điện C 2 nối tiếp tụ điện C 1 thì ăng ten thu được sĩng điện từ cĩ bước sĩng  240m . Nếu chỉ dùng tụ điện C 2 thì ăng ten thu được sĩng điện từ cĩ bước sĩng A. 700 m.B. 600 m.C. 500 m.D. 400 m. Câu 23:( Love book- 2019 ) Một ống dây cĩ độ tự cảm L = 2H đang tích lũy một năng lượng từ 1J thì dịng điện giảm đều về 0 trong 0,1 s. Độ lớn suất điện động tự cảm trong thời gian đĩ là A. 1 V.B. 10 V. C. 20 V. Câu 24 :( Love book- 2019 ) Một mạch chọn sĩng gồm một cuộn thuần cĩ độ tự cảm khơng đổi và một tụ điện cĩ điện dung thay đổi được. Khi điện dung của tụ là 20F thì mạch thu được sĩng điện từ cĩ bước sĩng 50 m. Nếu muốn thu được sĩng điện từ cĩ bước sĩng 60 m thì phải điều chỉnh điện dung của tụ như thế nào? A. giảm đi 8,8F B. tăng thêm 8,8F C. giảm đi 18,8F D. tăng thêm 18,8F Câu 25 :( Love book- 2019 ) Nếu mắc điện áp u U0 cost vào hai đầu cuộn cảm thuần L thì biên độ dịng điện tức thời là 8A. Nếu mắc điện áp trên vào hai đầu tụ điện c thì biên độ dịng điện tức thời là 32A. Mắc L, C thành mạch dao động LC thì điện áp cực đại hai đầu tụ là 2V và dịng cực đại qua mạch là 12A. Tính U0 . 4 4 2 A. 4VB. V C. V D. 3V 3 3 Câu 26:( Love book- 2019 ) Cường độ dịng điện tức thời trong mạch dao động lí tưởng LC là i 0,06sin t . Cuộn dây cĩ độ tự cảm L = 80mH. Điện dung của tụ điện là 5F. Hiệu điện thế giữa hai bản tụ ở thời điểm cĩ năng lượng điện trường bằng năng lượng từ trường là A. 5,366VB. 5,66VC. 6,53VD. 6V Lời giải Câu 1. Chọn đáp án D
5. Khoảng thời gian ngắn nhất để cường độ dịng điện qua cuộn cảm giảm từ độ lớn cực đại xuống cịn một nửa độ lớn cực đại là T/6 cịn khoảng thời gian ngắn nhất để năng lượng từ trường trong mạch giảm từ độ lớn cực đại xuống cịn một nửa giá trị cực đại là T/8 Câu 2. Chọn đáp án C Dịng điện i q 0,2sin 20t 0,2cos 20t (A) 4 4 Câu 3. Chọn đáp án C Điện tích và dịng điện tại thời điểm t: q Q0 cos t ; i Q0 cos t 2 Ở thời điểm t + 3T/4: 3 q2 Q0 cos t 2 3 i2 Q0 cos t Q0 cos t q2 2 2 2 q T 2 2 0,5.10 6 s 0,5s  i2 STUDY TIP Tổng quát: ở thời điểm t1 mạch dao động cĩ điện tíc là q1 thì tại thời điểm t2 = t1 (lẻ)T/4 cĩ dịng điện là i2 q1 Câu 4. Chọn đáp án D Io i 2 2 u 3 3 2 2 u Uo i u U 4 4 1 o Io Uo Câu 5. Chọn đáp án C 1 Ta tính được năng lượng ban đầu của hệ là W .2C.U 2 3,6.10 4 (J ) 2 o Ta cĩ là uL uC 0 Vậy khi uL 6(V ) thì uL uC 6(V ) U W W Do u o W W W C 2 d 4 C1 C 2 8
6. W Vậy năng lượng bị mất là 8 7W W 0,315(mJ ) 8 Câu 6. Chọn đáp án A. C I = u2 +i2 = 50mA 0 L Câu 7. Chọn đáp án D. 1 1  2.105 rad/s. LC 5.10 3.5.10 9 Câu 8. Chọn đáp án D. Từ cơng thức Ta thấy C tỉ lệ với bình phương bước sĩng. Khi tụ C tương đương C1 //C2 thì cĩ C = C1 + C2. 2 2 2 2 2 C C1 C2  1 2  1 2 150 m . STUDY TIP Trong mạch chọn sĩng vơ tuyến Khi tụ C1 mắc với cuộn cảm L, mạch thu được bước sĩng 1 . Cịn khi tụ C 2 mắc với cuộn cảm L, mạch thu được bước sĩng 2 . Thì: 2 2 - Nếu C1// C2 và mắc cuộn cảm L, mạch sẽ thu được bước sĩng // 1 2 12 - Nếu C1 nt C2 và mắc cuộn cảm L, mạch sẽ thu được bước sĩng  nt 2 2 1 2 Câu 9. Đáp án B. Ta đã cĩ cơng thức tính bước sĩng mà mạch thu được ,do đĩ Từ đĩ suy ra Câu 10. Chọn đáp án D CU 2 LI 2 Ta cĩ năng lượng dao động của mạch dao động điện từ LC W 0 0 2 2 C Từ đây ta cĩ cường độ dịng điện cực đại chạy qua mạch dao động I U 0 L 0
7. Cơng suất cần cung cấp cho mạch LC để duy trì dao động của mạch tương đương với cơng suất 1 CU 2 tỏa nhiệt hao phí trong điện trở thuần R P RI 2 I 2 R 0 R 1 2 0 2L 6.10 9.102.1 Thay số vào ta tính được kết quả P 50.10 3 (W ) 1 2.6.10 6 P EI qE Cơng suất mà bộ pin cĩ thể cung cấp trong thời gian t q P I t t ( trong đĩ q là điện lượng của bộ pin) P Pt 50.10 3.12.360 Hiệu suất sử dụng của pin H 1 1 0,54 54% P Eq 10.400 STUDY TIP Cơng suất của pin cung cấp trong thời gian t là P EI qE q P I t t Trong đĩ: q là điện lượng của bộ pin E là suất điện động của pin Câu 11. Chọn đáp án A. + Hai mạch giống nhau tức là L và C như nhau. 2 CU01 2 W1 2 U01 Ta cĩ 2 2 4 W2 CU02 U02 2 Mặt khác do i1 và i2 cùng pha nên: 2 Li1 C 2 2 U 2 W tu I 01 U 1 2 1 L 01 4 2 2 C 2 W2 tu Li2 I2 2 U02 U02 2 L + Tại thời điểm t1 cĩ W1 điện 40 J thì W2 từ 20 J nên W1 từ 4.W2 từ 80 J W1 W1 điện W1 từ 120 J W2 30 J + Tại thời điểm t2 khi W1 từ 20 J thì ta cĩ W2 từ W1 từ / 4 5 J
8. Do năng lượng điện từ được bảo tồn nên W2 điện 30 5 25 J STUDY TIP Nếu hai dao động cùng pha thì các đại lượng tưcmg ứng sẽ tỷ lệ thuận với nhau do vậy biết dao động này ta hồn tồn cĩ thể suy ra dao động kia Ở bài tốn này biết W2 từ ta hồn tồn suy ra W1 từ và ngược lại. Câu 12. Chọn đáp án C. 1 1 Năng lượngW LI2 2.10 3.42 0,016J 2 0 2 Câu 13. Chọn đáp án B. Li2 Cu2 W(từ) W 12.10 6 J 2 2 LI 2 W (từ) 0 W 16.10 6 J max 2 2 i 3 i 3 Vậy W(từ) / W (từ) hay max I 4 0 I0 2 Câu 14. Chọn đáp án B. Theo bảo tồn năng lượng: 1 1 1 1 Li2 Cu2 Li2 Cu2 C 20F 2 1 2 1 2 2 2 2 Câu 15. Chọn đáp án C. Ta cĩ cơng thức mấu chốt của vấn đề trong bào tốn  C x x y Cy Chứng minh cơng thức khơng khĩ khăn Wđ Áp dụng cơng thức nêu trên + Ứng với giá trị của điện dung là C1 và C2 2 C2 5 C1 9 25 C1 16 pF 1 C1 4 C1 16
9. + Ứng với điện dung C3 mới được tăng thêm 24p: C3 16 9 24 49 pF ta cĩ bước sĩng 3 C3 7 thu được khi đĩ bằng: 3 35 pF 1 C1 4 Nhận xét Bài tốn là một trường hợp của tụ xoay ảnh hưởng tới bước sĩng mà mạch LC thu được từ cơng thức tính bước sĩng cĩ trong SGK Vật lí 12 2 C2  2 .c. LC ta cĩ 1 C1 Kết hợp thêm với giả thiết về lượng biến thiên của C ta tính được bước sĩng 3 STUDY TIP 2 C2 - Từ cơng thức tính bước sĩng  2 . c . L C khi L khơng đổi ta cĩ 1 C1  L 2 2 - Từ cơng thức tính bước sĩng  2 . c . L C khi C khơng đổi ta cĩ 1 L1 Câu 16. Chọn đáp án D Bước sĩng mạnh chọn sĩng LC là  3.1082 LC 240m Câu 17. Chọn đáp án B  I 0 r U L Theo định luật Ơm và bảo tồn năng lượng 0 10 CU 2 LI 2  Cr2 0 0 2 2 Câu 18. Chọn đáp án B Ta cĩ cơng thức tính bước sĩng:  2 c LC Áp dụng ta cĩ  ' 2 C' 4C Ghép C' song song với C thì ta cĩ điện dung của bộ tụ C1 C C' 5C từ đĩ 1 5 Câu 19. Chọn đáp án C. Ta cĩ i và q vuơng pha nhau, nên ta cĩ
10. 2 2 i1 2 q1 Q01 2  2 i 2 1 q Q0 , suy ra  2 2 i2 2 q2 Q02 2 2 2 2 I0 i 1 2 2 q1 2 I0 i 1 1 1 i i i 12 2 2 2 I0 i 1 2 2 q2 2 I0 i 2 2 2 q  T 1 2 1 0,5 q2 1 T2 STUDY TIP 2 2 i q Áp dụng cơng thức liên hệ riêng 1. I0 Q0 Câu 20. Chọn đáp án C. U2RC 102.2.10 2.2.10 6 P 0 10 4 W 0,1mW 2L 2.20.10 3 Lại cĩ T 2 LC nên năng lượng cung cấp cho mạch trong một chu kỳ là 1 p PT 10 4.2 . 20.10 3.2.10 6 .10 6 J 25 Câu 21. Chọn đáp án B Bước sĩng của mạch dao động được tính theo cơng thức: v v 2 v  2 LC 2 c LC f  / 2 1 LC Câu 22. Chọn đáp án D Bước sĩng điện từ mà mạch thu được  2 c LC . Từ cơng thức này ta cĩ bước sĩng thu được tỉ lệ thuận với bình phương điện dung của tụ điện. Ăng-ten sử dụng một mạch dao động LC 1 lí tưởng thu được sĩng điện từ cĩ bước sĩng 1 300m . Nếu mắc thêm tụ điện C 2 nối tiếp tụ điện C1 thì ăng ten thu được sĩng điện từ từ cĩ bước sĩng  240m . 1 1 1 1 1 1 Với 2 2 2 Cnt C1 C2 nt 1 2
11. Nếu chỉ dùng tụ điện C2 thì ăng ten thu được sĩng điện từ cĩ bước sĩng 2 400 m Câu 23. Chọn đáp án C 1 Năng lượng từ trong cuộn dây W Li2 t 2 Dịng điện ban đầu trong cuộn dây là i = 1A. Khi dịng điện trong cuộn dây giảm đều về 0 trong thời gian 0,1s sinh ra suất điện động i e L 20V tc t Câu 24. Chọn đáp án B Bước sĩng của mạch chọn sĩng  2 c LC 2 2 1 C1 C12 2 C2 2 28,8F 2 C2 1 Phải tăng C thêm 8,8F Câu 25. Chọn đáp án C 2 2 2 I0 U '0 12 2 4 2 Ta áp dụng 2 2 U0 V. I1I2 U0 8.32 U0 3 STUDY TIP 2 U0 1 U0 L U0 L ; I1 C I2 C I1I2 Ta cĩ: 2 2 LI0 CU0 L W I0 U0 2 2 C Câu 26. Chọn đáp án A C L Ta cĩ: I U U I 0 0 L 0 0 C Tại thời điểm năng lượng bằng năng lượng từ trường thì U I L 0,06 80.10 3 u 0 0 . 5,366V 2 2 C 2 5.10 6