Sách Giải Bài Tập và SGK

Bài tập trắc nghiệm (3)

Câu 26:

Một mạch dao động LC có năng lượng 36.J và điện dung của tụ điện C là 25μF. Khi hiệu điện thế giữa hai bản tụ là 3V thì năng lượng tập trung ở cuộn cảm là:

A. = 24,75.J.

B. = 12,75.J.

C. = 24,75.J.

D. = 12,75.J.

Lời giải

Chọn A.

W = + . Tìm rồi tìm .

Câu 27:

Dao động điện từ tự do trong mạch dao động là một dòng điện xoay chiều có:

A. Tần số rất lớn.

B. Chu kỳ rất lớn.

C. Cường độ rất lớn.

D. Hiệu điện thế rất lớn.

Lời giải

Chọn A.

Tần số của dao động từ rất lớn, nó mang năng lượng lớn, chu kỳ nhỏ.

Câu 28:

Xét hai mạch dao động điện từ lí tưởng. Tần số dao động riêng của mạch thứ nhất là , của mạch thứ hai là = 2f... Ban đầu điện tích trên mỗi bản tụ điện có độ lớn cực đại . Sau đó mỗi tụ điện phóng điện qua cuộn cảm của mạch. Khi điện tích trên mỗi bản tụ của hai mạch đều có độ lớn bằng q (0 < q < ) thì tỉ số độ lớn cường độ dòng điện trong mạch thứ nhất và độ lớn cường độ dòng điện trong mạch thứ hai là

A. 1/4            B. 4

C. 2            D. 1/2

Lời giải

Ta có:

Câu 29:

Tìm phát biểu sai về năng lượng trong mạch dao động LC:

A. Năng lượng của mạch dao động gồm có năng lượng điện trường tập trung ở tụ điện và năng lượng từ trường tập trung ở cuộn cảm.

B. Năng lượng điện trường và năng lượng từ trường cùng biến thiên điều hoà với tần số của dòng điện xoay chiều trong mạch.

C. Khi năng lượng điện trường trong tụ giảm thì năng lượng từ trường trong cuộn cảm tăng lên và ngược lại.

D. Tại mọi thời điểm, tổng năng lượng điện trường và năng lượng từ trường là không đổi, nói cách khác, năng lượng của mạch dao động được bảo toàn.

Lời giải

Chọn B.

Năng lượng điện trường và từ trường biến thiên với tần số gấp đôi tần số dao động.

Câu 30:

Nếu điện tích trên tụ của mạch LC biến thiên theo công thức q = sinωt. Tìm biểu thức trong các biểu thức năng lượng của mạch LC sau đây:

A. Năng lượng điện:

B. Năng lượng từ

C. Năng lượng dao động:

D. Năng lượng dao động:

Lời giải

Chọn B.

công thức thiếu số 2 ở mẫu.

Câu 31:

Một mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung 0,1F và một cuộn cảm có hệ số tự cảm 1mH. Tần số của dao động điện từ riêng trong mạch sẽ là:

A. 1,6. Hz;   B. 3,2. Hz;

C. 1,6. Hz;   D. 3,2. Hz.

Lời giải

Chọn C.

Từ công thức tính tầnsố ta tìm được kết quả đó.

Câu 32:

Một mạch dao động gồm một cuộn cảm có L và một tụ điện có điện dung C thực hiện dao động điện từ không tắt. Giá trị cực đại của hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện bằng . Giá trị cực đại của cường độ dòng điện trong mạch là:

Lời giải

Chọn C.

= ω.; = /C ta tìm được công thức đó.

Câu 33:

Mạch dao động điện từ điều hoà có cấu tạo gồm:

A. nguồn điện một chiều và tụ điện mắc thành mạch kín.

B. nguồn điện một chiều và cuộn cảm mắc thành mạch kín.

C. nguồn điện một chiều và điện trở mắc thành mạch kín.

D. tụ điện và cuộn cảm mắc thành mạch kín.

Lời giải

Chọn D.

Mạch dao động điện từ điều hoà LC có cấu tạo gồm tụ điện C và cuộn cảm L mắc thành mạch kín.

Câu 34:

Mạch dao động điện từ điều hoà LC có chu kỳ

A. phụ thuộc vào L, không phụ thuộc vào C.

B. phụ thuộc vào C, không phụ thuộc vào L.

C. phụ thuộc vào cả L và C.

D. không phụ thuộc vào L và C.

Lời giải

Chọn C.

Chu kỳ dao động của mạch dao động LC là T = 2π√(LC) như vậy chu kỳ T phụ thuộc vào cả độ tự cảm L của cuộn cảm và điện dung C của tụ điện.

Câu 35:

Một mạch LC lý tưởng đang có dao động điện từ với điện tích tức thời trên tụ q = 4cos(2000πt - π/4) μC. Cho hằng số điện tích nguyên tố e = 1,6. C. Tính từ thời điểm ban đầu, t = 0, tổng số lượt điện tử chạy qua một tiết diện thẳng của dây dẫn sau 5,5 ms dao động xấp xỉ bằng

A. 5,5.   B. 3,2.

C. 9,3.   D. 3,9.

Lời giải

Chu kì dao động của dòng điện là T = 2π/ω = 0,001 s = 1 ms → 5,5 ms = 5T + T/2.

Sau T/2 kể từ lúc t = 0 thì điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn là .

→ q = 5. + = 8,8.

→ số lượt electron đi qua một tiết diện thẳng của dây dẫn là

Câu 36:

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 lên 4 lần.

B. tăng lên 2 lần.

C. giảm đi 4 lần.

D. giảm đi 2 lần.

Lời giải

Chọn B.

Chu kỳ dao động của mạch dao động LC là T = 2π√(LC) khi tăng điện dung của tụ điện lên 4 lần thì chu kỳ dao động của mạch tăng lên 2 lần.

Câu 37:

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.

Lời giải

Chọn A.

Tần số dao động của mạch dao động LC làkhi tăng độ tự cảm của cuộn cảm lên 2 lần và giảm điện dung của tụ điện xuống 2 lần thì tần số dao động của mạch không thay đổi.

Câu 38:

Mạch dao động điện từ gồm tụ điện C và cuộn cảm L, dao động tự do với tần số góc

Lời giải

Chọn D.

Mạch dao động điện từ điều hoà có tần số góc

Câu 39:

Nhận xét nào sau đây về đặc điểm của mạch dao động điện từ điều hoà LC là đúng?

A. Điện tích trong mạch biến thiên điều hoà.

B. Năng lượng điện trường tập trung chủ yếu ở tụ điện.

C. Năng lượng từ trường tập trung chủ yếu ở cuộn cảm.

D. Tần số dao động của mạch phụ thuộc vào điện tích của tụ điện.

Lời giải

Chọn D.

Mạch dao động điện từ điều hoà LC luôn có:

Điện tích trong mạch biến thiên điều hoà.

Năng lượng điện trường tập trung chủ yếu ở tụ điện.

Năng lượng từ trường tập trung chủ yếu ở cuộn cảm.

Tần số dao động của mạch làphụ thuộc vào hệ số tự cảm của cuộn cảm và điện dung của tụ điện mà không phụ thuộc vào điện tích của tụ điện.

Câu 40:

Cường độ dòng điện tức thời trong mạch dao động LC có dạng i = 0,05sin2000t(A). Tần số góc dao động của mạch là

A. 318,5rad/s.

B. 318,5Hz.

C. 2000rad/s.

D. 2000Hz.

Lời giải

Chọn C.

So sánh biểu thức cường độ dòng điện tức thời trong mạch dao động LC là i = sin(ωt) với biểu thức i = 0,05sin2000t(A). Ta thấy tần số góc dao động của mạch là ω = 2000rad/s.

Câu 41:

Mạch dao động LC gồm cuộn cảm có độ tự cảm L = 2mH và tụ điện có điện dung C = 2pF, (lấy π = 10). Tần số dao động của mạch là

A. f = 2,5Hz.  B. f = 2,5MHz.

C. f = 1Hz.    D. f = 1MHz.

Lời giải

Chọn B.

áp dụng công thức tính tần số dao động của mạch

thay L = 2mH = 2.H, C = 2pF = 2.F và π = 10 ta được f = 2,5.H = 2,5MHz.

Câu 42:

Cường độ dòng điện tức thời trong mạch dao động LC có dạng i = 0,02cos2000t(A). Tụ điện trong mạch có điện dung 5μF. Độ tự cảm của cuộn cảm là

A. L = 50mH.

B. L = 50H.

C. L = 5.H.

D. L = 5.H.

Lời giải

Chọn A.

So sánh biểu thức cường độ dòng điện tức thời trong mạch dao động LC là i = sin(ωt) với biểu thức i = 0,02cos2000t(A) biến đổi i về dạng hàm sin ta được i = 0,02sin(2000t + π/2).

Ta thấy tần số góc dao động của mạch là ω = 2000rad/s.

áp dụng công thức tính tần số góc của mạch dao động LC:

thay số C = 5μF = 5.F, ω = 2000rad/s ta được L = 50mH.

Câu 43:

Mạch dao động điện từ điều hoà LC gồm tụ điện C = 30nF và cuộn cảm L = 25mH. Nạp điện cho tụ điện đến hiệu điện thế 4,8V rồi cho tụ phóng điện qua cuộn cảm, cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là

A. I = 3,72mA.

B. I = 4,28mA.

C. I = 5,20mA.

D. I = 6,34mA.

Lời giải

Chọn A.

Phương trình điện tích trong mạch dao động là q = cos(ωt + φ), phương trình cường độ dòng điện trong mạch là i = q’ = - ωsin(ωt + φ) = sin(ωt + φ)

suy ra cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch được tính:

Câu 44:

Mạch dao động LC có điện tích trong mạch biến thiên điều hoà theo phương trình q = 4cos(2π.t)μC. Tần số dao động của mạch là

A. f = 10(Hz).

B. f = 10(kHz).

C. f = 2π(Hz).

D. f = 2π(kHz).

Lời giải

Chọn B.

So sánh phương trình điện tích q = cosωt với phương trình q = 4cos(2π.t)μC ta thấy tần số góc ω = 2π.(rad/s), suy ra tần số dao động của mạch là f = ω/2π = 10000Hz = 10kHz.

Câu 45:

Mạch dao động điện từ gồm tụ điện C = 16nF và cuộn cảm L = 25mH. Tần số góc dao động của mạch là

A. ω = 200Hz.

B. ω = 200rad/s.

C. ω = 5.Hz.

D. ω = 5.rad/s.

Lời giải

Chọn D.

áp dụng công thức tính tần số góc

với C = 16nF = 16.F và L = 25mH = 25.H.

Câu 46:

Tụ điện của mạch dao động có điện dung C = 1μF, ban đầu được tích điện đến hiệu điện thế 100V, sau đó cho mạch thực hiện dao động điện từ tắt dần. Năng lượng mất mát của mạch từ khi bắt đầu thực hiện dao động đến khi dao động điện từ tắt hẳn là bao nhiêu?

A. ΔW = 10mJ.

B. ΔW = 5mJ.

C. ΔW = 10kJ

D. ΔW = 5kJ

Lời giải

Chọn B.

Năng lượng ban đầu của tụ điện là W = /2 = 5.J = 5mJ. Khi dao động trong mạch tắt hẳn thì mạch không còn năng lượng. Năng lượng điện từ trong mạch đã bị mất mát hoàn toàn, tức là phần năng lượng bị mất mát là ΔW = 5mJ.

Câu 47:

Người ta dùng cách nào sau đây để duy trì dao động điện từ trong mạch với tần số riêng của nó?

A. Đặt vào mạch một hiệu điện thế xoay chiều.

B. Đặt vào mạch một hiệu điện thế một chiều không đổi.

C. Dùng máy phát dao động điện từ điều hoà.

D. Tăng thêm điện trở của mạch dao động.

Lời giải

Chọn C.

Muốn duy trì dao động điện từ trong mạch với tần số dao động riêng của mạch thì ta phải tạo ra dao động duy trì trong mạch tức là cứ sau mỗi chu kỳ ta lại cung cấp cho mạch một phần năng lượng bằng phần năng lượng đã bị mất mát trong chu kỳ đó. Cơ cấu để thực hiện nhiệm vụ này là máy phát dao động điều hoà dùng tranzito.

Câu 48:

Trong mạch LC lý tưởng đang có dao động điện từ điều hòa với cường độ dòng điện tức thời i = 4πcos(100πt + π/6) mA. Tính từ thời điểm ban đầu, t = 0, điện tích trên tụ đạt giá trị 20 μC lần thứ 5 tại thời điểm

A. t = 245/6 ms

B. t = 125 ms

C. t = 450 ms

D. t = 19/3 ms

Lời giải

Ta có q trễ pha hơn i một góc π/2.

Tại t = 0 pha ban đầu của i là π/6

→ pha ban đầu của q là φ = -π/3

T = 2π/ω = 20 ms.

Lại có

→ Mỗi chu kì có 2 thời điểm có giá trị q thỏa mãn.

Có 5 = 2.2 + 1 → t = 2T + Δt = 2T + Δφ/ω

Δφ = |-π/3 – (-π/4)| = π/12

→ t = 2T + T/24 = 245/6 ms.

Câu 49:

Trong mạch LC lý tưởng đang có dao động điện từ điều hòa với tần số 500 Hz. Cường độ dòng điện hiệu dụng đo được trên mạch là 4π√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 μC lần thứ 3 tại thời điểm

A. t = 8/3 ms.

B. t = 12,5 ms.

C. t = 4,5 ms.

D. t = 19/3 ms.

Lời giải

Ta có I = 4π√2 mA → = 8π mA

T = 1/f = 2 ms = 2π/ω → ω = 1000π rad/s.

Có q trễ pha hơn i một góc π/2 → Tại t = 0 pha ban đầu của i là -π/2 → pha ban đầu của q là φ = -π

Lại có

→ Mỗi chu kì có 2 thời điểm có giá trị q thỏa mãn.

Có 3 = 2.1 + 1 → t = 2T + Δt = 2T + Δφ/ω

Δφ = |-π – (-π/3)| = 2π/3

→ t = T + T/3 = 8/3 ms.

Câu 50:

Một mạch LC lý tưởng với C = 2. F đang có dao động điện từ với chu kỳ dao động là 0,5 ms và biên độ điện áp là 4 V. Trong một chu kỳ, quãng thời gian mà cường độ dòng điện có độ lớn vượt quá 16π mA là

A. 1/3 ms    B. 2/3 ms

C. 1/2 ms    D. 3/4 ms

Lời giải

Thời gian cường độ dòng điện có độ lớn không vượt quá 16π mA trong 1 chu kì là t →t < T = 1/2 ms.

→Chỉ có đáp án 1/3 ms thỏa mãn.