Phương pháp học nhanh Vật lí Lớp 12 - Tập 1 - Chuyên đề 2: Sóng cơ - Chủ đề 12: Mạch dao động - Phạm Hồng Vương

Nội dung text: Phương pháp học nhanh Vật lí Lớp 12 - Tập 1 - Chuyên đề 2: Sóng cơ - Chủ đề 12: Mạch dao động - Phạm Hồng Vương

1. CHỦ ĐỀ 12: MẠCH DAO ĐỘNG I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT 1. Mạch dao động: Cuộn cảm có độ tự cảm L mắc nối tiếp với tụ điện C thành mạch điện kín R 0 A - Sau khi tụ điện đã được tích điện, nó phóng điện qua cuộn cảm và tạo ra trong mạch LC một dao động điện từ tự do (hay dòng điện xoay chiều). - Dao động điện từ tự do: là sự biến thiên điều hòa theo thời gian của điện tích q của một bản tụ điện   và cường độ dòng điện i (hoặc cường độ điện trường E và cảm ứng từ B ) trong mạch dao động. - Sự hình thành dao động điện từ tự do trong mạch là do hiện tượng tự cảm. 2. Các biểu thức: a. Biểu thức điện tích: q q0 cos t q0 b. Biểu thức dòng điện: i q ' q0 sin t I0 cos t ; Với I0 .q 2 LC q q q c. Biểu thức điện áp: u 0 cos t U cos t ; Với U 0 I LC C C 0 0 C 0 1 Trong đó q, i, u biến thiên điều hòa theo thời gian với tần số góc:  LC q 1 Chu kỳ riêng: T 2 LC 2 0 ; tần số riêng f I0 2 LC Nhận xét: - Điện tích q và điện áp u luôn cùng pha với nhau. - Cường độ dòng điện i luôn sớm pha hơn (q và u) một góc π/2. 3. Các hệ thức độc lập: 2 2 2 2 2 2 2 i q i u i a) Qo q 1 hay 1  Qo Io Uo Io 4. Bài toán ghép tụ: 1 1 1 2 2 2 + Nếu C1 ss C2 C C1 C2 hay L1 nt L2 L L1 L2 thì 2 2 2 ;T T1 T2 f f1 f2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 + Nếu C1 nt C2 hay L1 ss L2 thì 2 2 2 ; f f1 f2 C C1 C2 L L1 L2 T T1 T2 Kinh nghiệm: Đừng học thuộc lòng, bạn chỉ cần nhớ mối liên hệ thuận – nghịch giữa các đại lượng T, f, , C, L với nhau ta sẽ có ngay các công thức trên! 5. Bài toán thời gian tụ phóng – tích điện: Vận dụng sự tương quan giữa DĐĐH và CĐTĐ để giải, cách thức giống chương dao động cơ. Ví dụ: T Thời gian từ lúc tụ tích điện cực đại đến lúc tụ phóng hết điện tích là 4 CÁC VÍ DỤ ĐIỂN HÌNH Ví dụ 1: Mạch LC gồm cuộn dây có độ tự cảm L = 1mH; tụ điện có điện dung C = 1pF. Xác định tần số dao động riêng của mạch trên. Cho 2 10. Trang 1
2. A. 5 KHzB. 5 MHzC. 10 KzD. 5 Hz Giải 1 1 Ta có f 5 MHz 2 . LC 2 . 10 3.10 12 => Chọn đáp án B Ví dụ 2: Mạch LC nếu gắn L với C thì chu kỳ dao động là T. Hỏi nếu giảm điện dung của tụ đi một nửa thì chu kỳ sẽ thay đổi như thế nào? A. Không đổiB. Tăng 2 lầnC. Giảm 2 lầnD. Tăng 2 Giải C Ta có T 2 LC Vì C 1 2 1 T T 2 LC 2 LC. 1 1 2 2 Chu kỳ sẽ giảm đi 2 lần. => Chọn đáp án D 3 7 Ví dụ 3: Một mạch LC dao động điều hòa với phương trình q 10 cos 2.10 t C. Tụ có điện dung 2 1 pF. Xác định hệ số tự cảm L A. 2,5HB. 2,5mHC. 2,5nHD. 0,5H Giải 1 1 1 3 Ta có  L 2 2 2,5.10 (H ) 2,5mH LC  .C 2.107 .10 12 => Chọn đáp án B 6 7 Ví dụ 4: Một mạch LC dao động điều hòa với phương trình q 10 cos 2.10 t C. Biết L = 1mH. 2 Hãy xác định độ lớn điện dung của tụ điện. Cho 2 10. A. 2,5 pFB. 2,5 nHC. 1 F D. 1 pF Giải 1 1 1 Ta có  C 2 2 2,5pF LC  .L 2.107 .10 3 => Chọn đáp án B Ví dụ 5: Mạch LC dao động điều hòa với độ lớn cường độ dòng điện cực đại là I0 và điện tích cực đại trong mạch Q0 . Tìm biểu thức đúng về chu kỳ của mạch? 2 .I0 Q0 I0 A. B. 2 . C. 2 Q0 I0 D. Q0 I0 2 .Q0 Giải Trang 2
3. 2 I Q Ta có T với  0 T 2 0  Q0 I0 => Chọn đáp án B 8 7 Ví dụ 6: Mạch LC trong đó có phương trình q 2.10 cos 10 t C. Hãy xây dựng phương trình 6 dòng điện trong mạch? 2 7 2 2 7 A. i 2.10 cos 10 t A B. i 2.10 cos 10 t A 3 3 9 7 2 9 7 C. i 2.10 cos 10 t A D. i 2.10 cos 10 t A 3 3 Giải Ta có i q ' I0 cos t A. Trong đó: I0 .Q0 2 7 9 2 I0 10 .2.10 2.10 A 2 7 2 i 2.10 cos 10 t A 3 => Chọn đáp án A 9 7 Ví dụ 7: Mạch LC trong đó có phương trình q 2.10 cos 10 t C. Hãy xây dựng phương trình 6 dòng điện trong mạch? Biết C 1nF. 7 2 1 7 A. u 2.cos 10 t A B. u .cos 10 t A 3 2 6 7 7 C. u 2.cos 10 t A D. u 2.cos 10 t A 6 6 Giải 7 Q0 Ta có u U0 cos 10 t V Với: U0 2V 6 C 7 u 2.cos 10 t A. 6 => Chọn đáp án C II. BÀI TẬP A. KHỞI ĐỘNG: NHẬN BIẾT Bài 1: Điện tích của một bản tụ điện trong một mạch dao động lí tưởng biến thiên theo thời gian theo hàm số q q0 cost. Biểu thức của cường độ dòng điện trong mạch sẽ là i I0 cos t với A. / 2 radB. rad C. / 2 radD. 0 rad Bài 2: Trong mạch dao động lí tưởng có dao động điện từ tự do thì điện tích q trên mỗi bản tụ điện và cường độ dòng điện i trong cuộn cảm biến thiên điều hòa theo thời gian với: Trang 3
4. A. Cùng tần số và cùng phaB. Tần số khác nhau nhưng cùng pha C. Cùng tần số và q trễ pha π/2 so với iD. Cùng tần số và q sớm pha π/2 so với i Bài 3: Một mạch dao động gồm cuộn dây có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C. Khi mắc song song thêm với tụ điện C ba tụ điện cùng điện dung C thì chu kì dao động riêng của mạch: A. Tăng gấp baB. Không thay đổiC. Tăng gấp bốnD. Tăng gấp hai Bài 4: Một mạch dao động điện từ LC lí tưởng gồm cuộn cảm thuần độ tự cảm L và tụ điện có điện dung thay đổi được từ C1 đến C2. Mạch dao động này có chu kì dao động riêng thay đổi được A. từ LC1 đến LC2 B. từ 4 LC1 đến 2 LC2 C. từ 2 LC2 đến 2 LC1 D. từ 2 LC1 đến 2 LC2 Bài 5: Tần số của dao động điện từ trong khung dao động thoả mãn hệ thức nào sau đây? L 2 1 A. f 2 . B. f . C. f 2 CL. D. f . C CL 2 CL Bài 6: Trong mạch dao động, dòng điện trong mạch có đặc điểm nào sau đây? A. Tần số rất lớn.B. Tần số nhỏ. C. Cường độ rất lớn.D. Chu kì rất lớn. Bài 7: Một mạch dao động gồm cuộn dây thuần cảm L và tụ điện C. Nếu gọi I0 là dòng điện cực đại trong mạch thì hệ thức liên hệ giữa điện tích cực đại Q0 và I0 là: A. Q0 LCI0 . B. Q0 I0 CL / . C. Q0 I0 C / L. D. Q0 I0 LC . Bài 8: Mạch dao động điện từ dao động tự do với tần số góc là s  . Biết điện tích cực đại trên tụ điện là q0. Cường độ dòng điện qua cuộn dây có giá trị cực đại là A. I q . B. I .q2 . C. I 2q . D. I q / . 0 0 0 0 0 0 0 0 Bài 9: 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. sớm pha hơn một góc π/4.B. cùng pha C. trễ pha hơn một góc π/2.D. sớm pha hơn một góc π/2. Bài 10: Một mạch dao động LC có điện trở thuần không đáng kể, gồm một cuộn dây có hệ số tự cảm L và một tụ điện có điện dung C. Trong mạch có dao động điện từ riêng (tự do) với giá trị cực đại của hiệu điện thế ở hai bản tụ điện bằng Umax . Giá trị cực đại Imax của cường độ dòng điện trong mạch được tính bằng biểu thức A. Umax LC . B. Umax L / C . C. Umax C / L . D. Umax (C / L) . Bài 11: Trong mạch dao động LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do, điện tích của một bản tụ điện và cường độ dòng điện qua cuộn cảm biến thiên điều hòa theo thời gian A. luôn cùng pha nhau.B. với cùng biên độ. C. với cùng tần số.D. luôn ngược pha nhau. Bài 12: Trong một mạch dao động điện từ không lí tưởng, đại lượng có thể coi như không đổi theo thời gian là A. năng lượng điện từ.B. pha dao động. C. chu kì dao động riêng.D. biên độ. Trang 4
5. Bài 13: 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 từ hoá. C. Hiện tượng cộng hưởng điện.D. Hiện tượng tự cảm. Bài 14: Một mạch dao động LC lí tưởng, gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C. Trong mạch có dao động điện từ tự do. Gọi U0 ,I0 lần lượt là hiệu điện thế cực đại giữa hai đầu tụ điện và cường độ dòng điện cực đại trong mạch thì A. U0 I0 L / C B. U0 I0 / LC C. U0 I0 C/ L D. U0 I0 LC B. TĂNG TỐC: THÔNG HIỂU Bài 1: Tụ điện của một mạch dao động là một tụ điện phẳng. Khi khoảng cách giữa các bản tụ tăng lên hai lần thì tần số dao động riêng của mạch: A. Tăng 2 lầnB. Giảm 2 lầnC. Tăng 2 lầnD. Giảm 2 lần Bài 2: Dao động điện từ trong mạch dao động LC là quá trình A. biến đổi theo hàm mũ của cường độ dòng điện. B. biến đổi không tuần hoàn của điện tích trên tụ 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. Bài 3: Trong mạch dao động LC, hiệu điện thế giữa hai bản tụ và điện tích của tụ biến thiên điều hoà cùng tần số và A. lệch pha π/2.B. cùng pha.C. lệch pha π/4.D. ngược pha. Bài 4: Trong một mạch dao động LC không có điện trở thuần, có dao động điện từ tự do (dao động riêng). Hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ và cường độ dòng điện cực đại qua mạch lần lượt là U 0 và I0. Tại thời điểm cường độ dòng điện trong mạch có giá trị I0 / 2 thì độ lớn hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện là A. U0 / 2 . B. U0 3 / 4 .C. U0 3 / 2 .D. 3U0 / 4 . Bài 5: Trong một mạch dao động LC không có điện trở thuần, có dao động điện từ tự do (dao động riêng). Hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ và cường độ dòng điện cực đại qua mạch lần lượt là U 0 và I0. Tại thời điểm cường độ dòng điện trong mạch có giá trị I0 / 2 thì độ lớn hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện là A. U0 2 / 2. B. U0 3 / 4. C. U0 / 2. D. 3U0 / 2. Bài 6: Trong một mạch dao động LC không có điện trở thuần, có dao động điện từ tự do (dao động riêng). Hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ và cường độ dòng điện cực đại qua mạch lần lượt là U 0 và I0. Tại thời điểm cường độ dòng điện trong mạch có giá trị 0 thì độ lớn hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện là A. U0 3 / 2. B. U0. C. 3U0 / 4. D. U0 / 2. Bài 7: Trong một mạch dao động LC không có điện trở thuần, có dao động điện từ tự do (dao động riêng). Hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ và cường độ dòng điện cực đại qua mạch lần lượt là U 0 và I0. Tại thời điểm cường độ dòng điện trong mạch có giá trị I0 3 / 2 thì hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện là Trang 5
6. A. U0. B. U0 3 / 2. C. U0 / 2. D. 3U0 / 4. Bài 8: Một mạch dao động LC, gồm cuộn dây thuần cảm và tụ điện có điện dung C. Trong mạch có dao động điện từ tự do với tần số f. Khi mắc nối tiếp với tụ điện trong mạch trên một tụ điện có điện dung C/8 thì tẩn số dao động điện từ tự do của mạch lúc này bằng: A. 3fB. 1,73fC. 2fD. 0,943f Bài 9: Khi mạch dao động LC thực hiện dao động điện từ thì quá trình nào sau đây diễn ra? A. Biến đổi theo quỵ luật hàm số sin của cường độ dòng điện trong mạch theo thời gian. B. Biến đổi không tuần hoàn của cường độ dòng điện qua cuộn dây. C. Biến đổi không tuần hoàn của điện tích trên tụ điện. D. Năng lượng điện trường được thay thế bằng năng lượng từ trường. Bài 10: Trong một mạch dao động LC không có điện trở thuần, có dao động điện từ tự do (dao động riêng). Hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ và cường độ dòng điện cực đại qua mạch lần lượt là U 0 và I0. Tại thời điểm hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện có giá trị U 0/2 thì cường độ dòng điện trong mạch có độ lớn là A. I0 / 4. B. I0 / 2. C. I0 3 / 2. D. 3I0 / 2. Bài 11: Mạch dao động LC gồm tụ điện có điện dung không đổi và cuộn dây với độ tự cảm L 1 thì chu kì dao động của mạch là 0,01 s. Để mạch có chu kì dao động là 0,03 s người ta phải mắc thêm một cuộn dây L2 có độ tự cảm: A. L2 9L1, song song với L1 B. L2 8L1, song song với L1 C. L2 8L1, nối tiếp với L1 D. L2 9L1, nối tiếp với L1 Bài 12: 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. Độ cứng k và l/C.B. Vận tốc v và điện áp u. C. Khối lượng m và độ tự cảm L.D. Li độ X và điện tích q. Bài 13: 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. Bài 14: Mạch dao động điện từ LC lý tưởng, khi đang dao động. Phát biểu nào sau đây là sai? A. Dòng điện qua cuộn dây cực đại thì điện áp của tụ điện bằng không. B. Điện áp của tụ điện cực đại thì điện áp hai đầu cuộn dây cực đại. C. Điện tích của tụ điện cực đại thì dòng điện qua cuộn dây bằng không. D. Điện áp của tụ điện cực đại thì điện áp hai đẩu cuộn dây bằng không. Bài 15: Mạch dao động điện từ điều hòa gồm cuộn cảm L và tụ điện C, khi tăng điện dung của tụ điện lên 4 lần thì chu kì dao động của mạch: A. giảm đi 4 lầnB. tăng lên 2 lầnC. giảm đi 2 lầnD. tăng lên 4 lần Bài 16: Dao động trong máy phát dao động điều hoà dùng tranzito là A. sự tự dao động.B. dao động tắt dần. Trang 6
7. C. dao động cưỡng bức.D. dao động tự do. Bài 17: Trong mạch dao động điện từ LC, nếu điện tích cực đại trên tụ điện là q 0 và cường độ dòng điện cực đại trong mạch là I0 thì chu kỳ dao động điện từ trong mạch là q0 I0 A. T 2 . B. T 2 . C. T 2 LC. D. T 2 q0 I0. I0 q0 C. BỨT PHÁ: VẬN DỤNG Bài 1: Trong mạch LC lý tưởng đang có dao động điện từ điểu hòa với biểu thức điện áp trên tụ điện là u 5cos 103 t / 6 V. Tính từ thời điểm ban đầu, t = 0, điện áp tức thời trên tụ điện có giá trị 2,5 V lần 6 tại thời điểm A. t 7,5 ms. B. t 5,5 ms. C. t 4,5 ms. D. t 6,7 ms. Bài 2: Trong mạch LC lý tưởng đang có dao động điện từ điều hòa với tần số 500 Hz. Hiệu điện thế cực đại trên tụ điện là 6 V. Thời điểm ban đầu, điện áp trên tụ bằng không và đang giảm dần. Điện áp tức thời trên tụ điện có giá trị 3 3 V lần thứ 14 tại thời điểm A. t 7,50 ms. B. t 12,67 ms. C. t 7,45 ms. D. t 54,7 ms. Bài 3: Trong mạch LC lý tưởng đang có dao động điện từ điều hòa với cường độ dòng điện tức thời i 4 cos 100 t / 6 mA. Tính từ thời điểm ban đầu, t = 0, điện tích trên tụ đạt giá trị 20 2 C lần thứ 5 tại thời điểm A. t 245 / 6 ms. B. t 125 ms. C. t 40,8 ms. D. t 19 / 3 ms. Bài 4: Trong mạch LC lý tưởng đang có dao động điện từ điều hòa với tần số 500 Hz. Cường độ dòng điện cực đại đo được trên mạch là 4 2 mA. Thời điểm ban đầu, cường độ dòng điện trên mạch có giá trị bằng 0 và đang tăng. Điện tích trên tụ đạt giá trị 4 C lần thứ 3 tại thời điểm A. t 8 / 3 ms. B. t 12,5 ms. C. t 4,5 ms. D. t 2,75 ms. Bài 5: Cho một dao động điện từ điều hòa trong mạch LC lý tưởng với tần số dao động bằng 2000 Hz. Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp điện tích tức thời trên tụ điện bằng một nửa điện tích cực đại là A. 1/ 6 ms và 1/ 3 ms .B. 1 ms và 1,5 ms . C. 0,75 ms và 1,25 ms .D. 1,25 ms và 1,5 ms . Bài 6: Cho một dao động điện từ điều hòa trong mạch LC lý tưởng với chu kỳ dao động bằng 2 ms. Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp điện tích tức thời trên tụ điện bằng 1/ 2 điện tích cực đại là A. 1 ms và 1 ms .B. 0,5 ms và 1,5 ms . C. 0,75 ms và 1,25 ms .D. 0,25 ms và 1,75 ms . Bài 7: Trong mạch LC lý tưởng đang có dao động điện từ điều hòa với tần số bằng 100 Hz và cường độ dòng điện cực đại bằng 40 mA. Tụ điện có điện dung bằng 100 / F.Trong một chu kỳ dao động, khoảng thời gian để điện áp tức thời giữa hai bản tụ có độ lớn không vượt quá 2 V là A. 3 ms. B. 2 ms C. 1 ms D. 5 ms Bài 8: Trong mạch LC lý tưởng đang có dao động điện từ điều hòa với tần số bằng 500 Hz và cường độ dòng điện cực đại bằng 40 mA. Trong một chu kỳ dao động, khoảng thời gian để điện tích trên tụ điện có độ lớn không dưới 20 / C là Trang 7
8. A. 1/ 3 ms. B. 2 / 3 ms. C. 1 ms. D. 4 / 3 ms. Bài 9: Trong mạch LC lý tưởng đang có dao động điện từ với điện áp trên tụ u 2cos 2000 t / 2 mV. Tụ điện có điện dung bằng 2 mF. Trong một chu kỳ dao động, khoảng thời gian mà cường độ dòng điện tức thời lớn hơn 4 mA là A. 1/ 2 ms. B. 1/ 3 ms. C. 0,5 ms. D. 0,75 ms. Bài 10: Trong mạch LC lý tưởng đang có dao động điện từ với điện áp trên tụ u 2cos 2000 t / 2 mV. Tụ điện có điện dung bằng 2 mF. Trong một chu kỳ dao động, khoảng thời gian mà điện tích trên một bản tụ nhỏ hơn 2 2 C là A. 2 ms B. 0,25 ms C. 0,5 ms. D. 0,75 ms. Bài 11: Trong mạch LC lý tưởng có dao động điện từ với dòng điện tức thời i 4 cos 2000 t / 4 mA. Trong một chu kỳ dao động, khoảng thời gian mà điện tích trên một bản tụ có độ lớn không dưới 2/ C là A. 1/ 3 ms. B. 2 / 3 ms. C. 1/ 2 ms. D. 3 / 4 ms. Bài 12: Trong mạch LC lý tưởng đang có dao động điện từ với dòng điện tức thời i 2cos 2000 t / 4 mA. Trong một chu kỳ dao động, khoảng thời gian mà điện tích trên một bản tụ có độ lớn không dưới 0,5/ C là A. 1/ 2 ms. B. 2 / 3 ms. C. 1/ 3 ms. D. 3 / 4 ms. Bài 13: Một mạch dao động điện từ lí tưởng đang có dao động điện từ tự do. Biết điện tích cực đại trên một bản tụ điện là 8 2 Cvà cường độ dòng điện cực đại trong mạch là 2 A. Thời gian ngắn nhất để điện áp trên hai bản tụ tăng từ 0 đến nửa giá trị cực đại là A. 3 / 2 s. B. 16 / 3 s. C. 4 / 3 s. D. 8 / 3 s. Bài 14: Một mạch dao động điện từ lí tưởng đang có dao động điện từ tự do. Biết điện tích cực đại trên một bản tụ điện là 4 2 C và cường độ dòng điện cực đại trong mạch là 0,5 2 A. Thời gian ngắn nhất để điện tích trên một bản tụ giảm từ giá trị cực đại đến giá trị bằng 4 C là A. 1 s. B. 3 / 2 s. C. 3 s. D. 2 s. 6 Bài 15: Mạch dao động LC lí tưởng đang hoạt động, điện tích cực đại của tụ điện là Q0 10 C và cường độ dòng điện cực đại trong mạch là I0 3 mA . Tính từ thời điểm cường độ dòng điện trên mạch là I0, khoảng thời gian ngắn nhất để điện tích trên tụ có độ lớn Q0 / 2 là A. 1/12 s. B. 10 / 3 ms. C. 1/12 ms. D. 1/ 2 ms. 6 Bài 16: Mạch dao động LC lí tưởng đang hoạt động, điện tích cực đại của tụ điện là Q0 2.10 C và cường độ dòng điện cực đại trong mạch là I0 4 mA . Tính từ thời điểm cường độ dòng điện trên mạch là I0, khoảng thời gian ngắn nhất để điện tích trên hai bản tụ có độ lớn bằng một nửa giá trị cực đại là A. 1/ 6 s. B. 1/ 6 ms. C. 1/12 ms. D. 1/ 2 ms. Trang 8
9. 6 Bài 17: Mạch dao động LC lí tưởng đang hoạt động, điện tích cực đại của tụ điện là Q0 2.10 C và cường độ dòng điện cực đại trong mạch là I0 4 mA . Tính từ thời điểm cường độ dòng điện trên mạch bằng 0, khoảng thời gian ngắn nhất để điện áp trên hai bản tụ có độ lớn bằng một nửa giá trị cực đại là A. 1/12 ms. B. 1/ 6 ms. C. 1/ 2 ms. D. 1/ 6 s. 6 Bài 18: Mạch dao động LC lí tưởng đang hoạt động, điện tích cực đại của tụ điện là Q0 2.10 C và cường độ dòng điện cực đại trong mạch là I0 4 mA . Tính từ thời điểm cường độ dòng điện trên mạch là I0, sau khoảng thời gian t 13 /12 ms điện tích trên tụ có độ lớn là A. 2.10 C B. 3.10 C C. 10 6 C D. 2.10 6 C 6 Bài 19: Mạch dao động LC lí tưởng đang hoạt động, điện tích cực đại của tụ điện là Q0 10 C và cường độ dòng điện cực đại trong mạch là I0 3 mA . Tính từ thời điểm điện tích trên tụ bằng 0, sau khoảng thời gian t 1,5 ms cường độ dòng điện trong mạch có độ lớn bằng A. 3 A B. 3 mA C. 0.D. 1,5 mA Bài 20: Trong mạch dao động điện từ tự do LC, độ tự cảm của cuộn cảm thuần L 2,4 mH, điện dung của tụ điện C 1,5 F. Cường độ dòng điện cực đại trong mạch là I0, thời gian giữa hai lần liên tiếp cường độ dòng điện i I0 / 3 là A. 0,3362 ms. B. 0,0052 ms. C. 0,1277 ms. D. 0,2293 ms. Bài 21: Mạch dao động LC đang thực hiện dao động điện từ tự do với chu kỳ T. Tại thời điểm nào đó dòng điện trong mạch có cường độ 8 mA và đang tăng, sau đó khoảng thời gian 3T / 4 thì điện tích trên bản tụ có độ lớn 2.10 9 C . Chu kỳ dao động điện từ của mạch bằng: A. 0,5 ms. B. 0,25 ms. C. 0,5 s. D. 0,25 s. Bài 22: Một tụ điện có C 1 p.F được tích điện với hiệu điện thế cực đại U0. Sau đó cho tụ điện phóng điện qua một cuộn dây thuần cảm có hệ số tự cảm L 9 mH . Coi 2 10 . Để hiệu điện thế trên tụ điện bằng một nửa giá trị cực đại thì khoảng thời gian ngắn nhất kể từ thời điểm nối tụ với cuộn dây là: A. 10 4 s B. 5.10 5 s C. 1,5.10 9 s D. 0,75.10 9 s Bài 23: Mạch dao động gồm một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L 4 mH và một tụ điện có điện dung C 9 F, lấy 2 10 . Thời gian ngắn nhất kể từ lúc cường độ dòng điện qua cuộn dây cực đại đến lúc cường độ dòng điện qua cuộn dây có giá trị bằng nửa giá trị cực đại là: A. 6.10 4 s B. 2.10 4 s C. 4.10 4 s D. 3.10 3 s Bài 24: Một mạch LC lí tưởng có chu kỳ T và điện tích cực đại Q 0. Tại thời điểm t tụ có độ lớn điện tích q Q0 / 2 và đang phóng điện. Sau thời gian ngắn nhất là bao nhiêu tụ lại có độ lớn điện tích q Q0 / 2: A. T / 6 B. T / 4 C. TD. T / 2 Bài 25: Một tụ điện có điện dung C 5,07 F được tích điện đến hiệu điện thế U 0. Sau đó hai đầu tụ được đấu vào hai đầu của một cuộn dây có độ tự cảm bằng 0,5 H. Bỏ qua điện trở thuần của cuộn dây và của dây nối. Lần thứ hai điện tích trên tụ bằng một nửa điện tích lúc đầu là ở thời điểm nào (tính từ khi t 0 là lúc đấu tụ điện với cuộn dây): A. 1/ 400 s B. 1/ 200 s C. 1/ 600 s D. 1/ 300 s Trang 9
10. Bài 26: Một mạch dao động điện từ lí tưởng đang có dao động điện từ tự do. Tại thời điểm t 0 , điện tích trên một bản tụ điện cực đại. Sau khoảng thời gian ngắn nhất t thì điện tích trên bản tụ này bằng một nửa giá trị cực đại. Chu kì dao động riêng của mạch dao động này là: A. 4 t. B. 6 t. C. 3 t. D. 12 t. Bài 27: Một tụ điện có điện dung 10 F được tích điện đến một hiệu điện thế xác định. Sau đó nối hai bản tụ điện vào hai đầu một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm 1H. Bỏ qua điện trở của các dây nối, lấy 2 10 . Sau khoảng thời gian ngắn nhất là bao nhiêu (kể từ lúc nối) điện tích trên tụ điện có giá trị bằng một nửa giá trị ban đầu? A. 3 / 400 s B. 1/ 600 s C. 1/ 300 s D. 1/1200 s Bài 28: Một tụ điện có điện dung C 0,202 Fđược tích điện đến hiệu điện thế U0. Lúc t 0 , hai đầu tụ được đấu vào hai đầu của một cuộn dây có độ tự cảm bằng 0,5 H. Bỏ qua điện trở thuần của cuộn dây và của dây nối. Lần thứ hai điện tích trên tụ bằng một nửa điện tích lúc đầu là ở thời điểm nào? A. 1/ 400 s B. 1/ 200 s C. 1/ 300 s D. 1/ 600 s D. VỀ ĐÍCH: VẬN DỤNG CAO Bài 1: Một tụ điện có điện dung C 0,202 Fđược tích điện đến hiệu điện thế U 0. Lúc t 0 , hai đầu tụ được đấu vào hai đầu của một cuộn dây có độ tự cảm bằng 0,5 H. Bỏ qua điện trở thuần của cuộn dây và của dây nối. Lần thứ hai điện tích trên tụ bằng một nửa điện tích lúc đầu là ở thời điểm nào? A. 1/ 400 s B. 1/ 200 s C. 1/ 300 s D. 1/ 600 s Bài 2: Một tụ điện có điện dung 10 F được tích điện đến một hiệu điện thế xác định. Sau đó nối hai bản tụ điện vào hai đầu một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm 1H. Bỏ qua điện trở của các dây nối, lấy 2 10 . Sau khoảng thời gian ngắn nhất là bao nhiêu (kể từ lúc nối) điện tích trên tụ điện có giá trị bằng một nửa giá trị ban đầu? A. 3 / 400 s B. 1/ 600 s C. 1/ 300 s D. 1/1200 s Bài 3: Trong một mạch dao động LC không có điện trở thuần, có dao động điện từ tự do (dao động riêng). Hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ và cường độ dòng điện cực đại qua mạch lần lượt là U 0 và I0. Tại thời điểm cường độ dòng điện trong mạch có giá trị I0 / 2 thì độ lớn hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện là: A. 3 / 4 U0. B. 3 / 2 U0. C. 1/ 2 U0. D. 3 / 4 U0. Bài 4: Trong một mạch LC lý tưởng có dao động điện từ. Hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ là 4 2 V . Hiệu điện thế giữa hai bản tụ bằng bao nhiêu tại thời điểm cường độ dòng điện tức thời bằng cường độ dòng điện hiệu dụng? A. 3 VB. 2 VC. 4 VD. 1,5 V Bài 5: Một tụ điện có điện dung C 5,07 F được tích điện đến hiệu điện thế U0. Sau đó hai đầu tụ được đấu vào hai đầu của một cuộn dây có độ tự cảm bằng 0,5 H. Bỏ qua điện trở thuần của cuộn dây và của dây nối. Lần thứ hai điện tích trên tụ bằng một nửa điện tích lúc đầu là ở thời điểm nào (tính từ khi t 0 là lúc đấu tụ điện với cuộn dây)? A. 1/ 400 s B. 1/ 200 s C. 1/120 s D. 1/ 300 s Bài 6: Một mạch LC lí tưởng có chu kỳ T và điện tích cực đại Q 0. Tại thời điểm t tụ có độ lớn điện tích q Q0 / 2 và đang phóng điện. Sau thời gian ngắn nhất là bao nhiêu tụ lại có độ lớn điện tích q Q0 / 2: Trang 10
11. A. T / 6 B. T / 4 C. TD. T / 2 Bài 7: Mạch dao động gồm một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L 4 mH và một tụ điện có điện dung C 9 F, lấy 2 10 . Thời gian ngắn nhất kể từ lúc cường độ dòng điện qua cuộn dây cực đại đến lúc cường độ dòng điện qua cuộn dây có giá trị bằng nửa giá trị cực đại là: A. 6.10 4 s B. 2.10 4 s C. 4.10 4 s D. 3.10 3 s Bài 8: Một tụ điện có C 1 p.F được tích điện với hiệu điện thế cực đại U0. Sau đó cho tụ điện phóng điện qua một cuộn dây thuần cảm có hệ số tự cảm L 9 mH . Coi 2 10 . Để hiệu điện thế trên tụ điện bằng một nửa giá trị cực đại thì khoảng thời gian ngắn nhất kể từ thời điểm nối tụ với cuộn dây là: A. 10 4 s B. 5.10 5 s C. 1,5.10 9 s D. 0,75.10 9 s Bài 9: Cường độ dòng điện tức thời chạy trong mạch dao động LC lý tưởng là: i 0,05sin2000t A . Cuộn dây có độ tự cảm L 40 mH . Tại thời điểm cường độ dòng điện tức thời trong mạch bằng giá trị cường độ dòng điện hiệu dụng thì hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện là: A. 1,264 VB. 2,828 VC. 3,792 VD. 5,056 V Bài 10: Trong mạch dao động có dao động điện từ tự do với điện tích cực đại của một bản tụ là Q 0 và dòng điện cực đại qua cuộn cảm là I 0. Khi dòng điện qua cuộn cảm bằng I 0/n thì điện tích một bản của tụ có độ lớn A. q n2 1/ n Q . B. q 2n2 1/ n Q . 0 0 C. q n2 1/ 2n Q . D. q 2n2 1/ 2n Q . 0 0 Bài 11: Một tụ điện có điện dung C được tích điện đến một hiệu điện thế xác định. Sau đó nối hai bản tụ điện vào hai đầu một cuộn cảm thuần có độ tự cảm 2 H . Bỏ qua điện trở của các dây nối. Thời gian ngắn nhất kể từ lúc nối, đến khi điện tích trên tụ có giá trị bằng nửa giá trị cực đại là5.10 5 s . Lấy 2 10 . Giá trị của điện dung C bằng A. 11,25.10 4 F. B. 4,5.10 3 F. C. 112,5.10 3 F. D. 2.10 3 F. Bài 12: Một mạch dao động lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C. Khi 6 mạch dao động điện áp giữa hai bản tụ có phương trình u 2cos10 t V . Ở thời điểm t 1 điện áp này 7 đang giảm và có giá trị bằng 1V. Ở thời điểm t2 t1 5.10 s thì điện áp giữa hai bản tụ có giá trị: A. 3 V B. 3 V C. 2 V D. 1 V Bài 13: Một mạch dao động điện từ LC lí tưởng gồm tụ điện có điện dung 25 pF và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L đang có dao động điện từ tự do với điện tích cực đại trên một bản tụ điện là Q 0. Biết khoảng thời gian ngắn nhất để điện tích trên bản tụ điện đó giảm từ Q 0 đến Q0 3 / 2 là t1, khoảng 6 thời gian ngắn nhất để điện tích trên bản tụ điện đó giảm từ Q 0 đến Q0 2 / 2 là t2 và t2 t1 10 s. Lấy 2 10 . Giá trị của L bằng: A. 0,567 H.B. 0,765 H.C. 0,675 H.D. 0,576 H. Bài 14: Dòng điện trong mạch dao động LC có phương trình: i 2cos100 t A . Điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong 0,005 s kể từ lúc dòng điện triệt tiêu là: Trang 11
12. A. 1/ 50 C B. 2 /100 C C. 200 C D. 1/ 50 C Bài 15: Trong mạch dao động LC lí tưởng có dao động điện từ tự do. Thời gian ngắn nhất để năng lượng điện trường giảm từ giá trị cực đại xuống còn nửa giá trị cực đại là t1 . Thời gian ngắn nhất để điện tích trên tụ giảm từ giá trị cực đại xuống còn nửa giá trị cực đại là t2 . Tì số t1 / t2 bằng: A. 1B. 3/4C. 4/3D. 1/2 III. HƯỚNG DẪN GIẢI A. KHỞI ĐỘNG: NHẬN BIẾT Bài 1: Chọn đáp án C Bài 2: Chọn đáp án C Bài 3: Chọn đáp án D Bài 4: Chọn đáp án D Bài 5: Chọn đáp án A Bài 6: Chọn đáp án A Bài 7: Chọn đáp án A Bài 8: Chọn đáp án A Bài 9: Chọn đáp án C Bài 10: Chọn đáp án C Bài 11: Chọn đáp án D Bài 12: Chọn đáp án C Bài 13: Chọn đáp án D Bài 14: Chọn đáp án A B. TĂNG TỐC: THÔNG HIỂU Bài 1: Chọn đáp án A Bài 2: Chọn đáp án C Trang 12
13. Bài 3: Chọn đáp án D Bài 4: Chọn đáp án A Bài 5: Chọn đáp án D Bài 6: Chọn đáp án B Bài 7: Chọn đáp án C Bài 8: Chọn đáp án A Bài 9: Chọn đáp án A Bài 10: Chọn đáp án C Bài 11: Chọn đáp án C Bài 12: Chọn đáp án B Bài 13: Chọn đáp án D Bài 14: Chọn đáp án D Bài 15: Chọn đáp án B Bài 16: Chọn đáp án D Bài 17: Chọn đáp án A C. BỨT PHÁ: VẬN DỤNG Bài 1: Chọn đáp án B Giải Trang 13
14. 2 2 Chu kỳ dao động T s lúc t 0 , điện áp tức thời trên tụ điện có giá trị 2,5 V ứng với điểm  103 M0 trên đường tròn. Trong 1T điện áp có giá trị 2,5V là 2 lần. Thời điểm mà điện áp có giá trị 2,5V lần 6 là: t 3.T t 2 Góc . t t s t 3. 5,5 .10 3 s 2 2.103 103 2.103 Bài 2: Chọn đáp án B Giải Ta có f 500Hz T=1/500s và  1000 rad/s Thời điểm ban đầu, điện áp trên tụ bằng không và đang giảm dần ứng với điểm M0 trên đường tròn Trong 1T điện áp tức thời trên tụ có giá trị 3 3 V là 2 lần. Thời điểm điện áp tức thời trên tụ điện có giá trị 3 3 V lần thứ 14 là t 6.T t Với góc quét 2 1 . t t s 2 6 3 1500 6 1 t 12,67ms 500 1500 Bài 3: Chọn đáp án C Giải I Ta có Q 0 4.10 5 C 40C 0  Vì i sớm pha hơn q góc / 2 phương trình dao động của q 40cos 100 t / 3 C Lúc t 0 điện tích ở vị trí M 0 trên đường tròn ứng với góc / 3rad Trong 1T điện tích trên tụ đạt giá trị 20 2 C là 2 lần t 2.T t 1 Góc quét . t t s M0M1 12 1200 1 1 t 2. 40,8ms 50 1200 Bài 4: Chọn đáp án D Giải I Ta có Q 0 4 2C 0  Trang 14
15. Sử dụng phương pháp “Đường tròn đa trục đơn điểm” Thời điểm ban đầu, cường độ dòng điện trên mạch có giá trị bằng 0 và đang tăng ứng với điểm M0 trên đường tròn Thời điểm điện tích trên tụ đạt giá trị 4 C lần thứ 3: t T t 3 3 Góc quét 1000 . t t s M0M1 4 4000 1 3 t 2,75ms 500 4000 Bài 5: Chọn đáp án A Giải Điện tích tức thời trên tụ điện bằng một nửa điện tích cực đại ứng với các điểm M1,M2 ,M3 ,M4 trên đường tròn. Trường hợp 1: M1M2 2 1 4000 . t t .10 3 s M1M2 3 6 Trường hợp 2: M2M1 4 1 4000 . t t .10 3 s M2M1 3 3 Bài 6: Chọn đáp án B Giải Q Điện tích tức thời trên tụ điện bằng q 0 có hai điểm 2 M1M2 trên đường tròn. Trường hợp 1: M1M2 Trang 15
16. 1 1000 . t t .10 3 s M1M2 2 2 Trường hợp 2: M2M1 3 1000 . t t 1,5.10 3 s M2M1 2 Bài 7: Chọn đáp án D Giải Ta có  200 rad/s I 2.10 4 Điện tích cực đại Q 0 C 0  Q Điện áp cực đại U 0 2V 0 C Điện áp tức thời giữa hai bản tụ có độ lớn không vượt u 2V quá 2 V u 2V Góc quét 200 .t M2M3 M4M1 t 1/ 200s 5ms Bài 8: Chọn đáp án D Giải Ta có  2 f 1000 rad/s I 40 Điện tích cực đại Q 0 C 0  Điện tích trên tụ điện có độ lớn không dưới 20 q C 20 20 C q C 20 q C 4 Góc quét 1000 .t M1M2 M3M4 3 Trang 16