Tải file Word tại website – Hotline : 096.79.79.369
9 - Biến đổi năng lượng trong dao động điện từ
Câu 1. Hai tụ điện C1=3C0và C2=6C0 mắc nối tiếp. Nối hai đầu bộ tụ với pin có suất điện động E = 3V để
nạp điện cho các tụ rồi ngắt ra và nối với cuộn dây thuần cảm L tạo thành mạch dao động điện từ tự do.
Khi dòng điện trong mạch dao động đạt cực đại thì người ta nối tắt hai cực của tụ C1. Hiệu điện thế cực
đại trên tụ C2 của mạch dao động sau đó:
A. 2
B. 3
C. 3
D. 2
Câu 2. Một mạch dao động LC gồm tụ điện C = 3000 pF và cuộn dây có độ tự cảm L = 28 μH, điện trở r =
0,1 Ω. Để dao động trong mạch được duy trì với điện áp cực đại trên tụ điện U0 = 5 V thì phải cung cấp
cho mạch một công suất là bao nhiêu?
A. 116,7 mW
B. 233 mW
C. 268 μW
D. 134 μW
Câu 3. Một mạch dao động LC gồm tụ điện có điện dung C = 400 pF và một cuộn cảm có L = 10 μH, r =
0,02 Ω. Biết điện áp cực đại trên tụ điện bằng 20 V. Để duy trì dao động của mạch thì năng lượng cần phải
cung cấp cho mạch trong một chu kì bằng:
A. 16.10-5 J.
B. 64 pJ.
C. 16 mJ.
D. 64 mJ.
Câu 4. Một mạch dao động gồm cuộn day có L = 10 mH, điện trở r = 0,04 Ω và 1 tụ điện có điện dung C.
Để duy trì dao động điều hòa trong mạch với điện áp trên tụ là 5 V thì phải bổ sung cho mạch một năng
lượng là 3 μJ trong thời gian 1 phút. Điện dung của tụ là:
A. 3 nF
B. 50 pF
C. 0,5 μF
D. 25 pF
Câu 5. Tụ điện của mạch dao động có điện dung C = 1 μF, ban đầu được điện tích đến hiệu điện thế 100
V, 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:
A. W = 10 mJ
B. W = 5 mJ
C. W = 10 kJ
D. W = 5 kJ
Câu 6. Tích điện tích Qo = 2.10-6C vào một tụ điện của một mạch dao động rồi cho nó phóng điện trong
mạch. Do cuộn cảm có điện trở nên dao động điện từ trong mạch tắt dần. Bỏ qua năng lượng do bức xạ
sóng điện từ , tính nhiệt lượng tỏa ra trong mạch cho đến khi dao động tắt hẳn biết điện dung của tụ điện là
0,05μF.
A. 8.10-2 mJ
B. 4.10-2 mJ
C. 4.10-2 J
D. 4.10-5 mJ
Câu 7. Một mạch dao động mà cuộn dây có điện trở thuần r = 0,02 Ω, độ tự cảm L = 2 mH, điện dung của
tụ điện là 5000 pF. Nhờ được cung cấp một cụng suất điện là PC = 0,04 mW mà dao động điện từ trong
mạch được duy trì, điện áp cực đại giữa hai bản tụ khi đó là bao nhiêu
A. 40 V
B. 100 V
C. 4000 V
D. 42,5 V
Tải file Word tại website – Hotline : 096.79.79.369
Câu 8. Cho mạch điện như hình vẽ, nguồn điện không đổi có suất điện động E = 12 V và điện trở trong r =
0,5 Ω. Ban đầu khoá K đóng đến khi dòng điện đã ổn định thì ngắt khóa K. Khi đó trong mạch có dao động
điện từ với hiệu điện thế ở 2 bản tụ điện có dạng: u = 48.cos(2.106πt) V. Biết cuộn dây thuần cảm. Độ tự
cảm L và điện dung C có giá trị ?
A. L = 1/π µH, C = 1/(4π) µF
B. L = 2/π µH, C = 1/(4π) µF
C. L = 1/π µH, C = 10-4/(4π) F
D. L = 1/π H, C = 1/(4π) F
Câu 9. Cho mạch điện như hình vẽ. Cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 4.10-3 H, tụ điện có điện dung
C = 0,1 μF, nguồn điện có suất điện động E = 6 mV và điện trở trong r = 2 Ω. Ban đầu khoá k đóng, khi
dòng điện đã ổn định trong mạch, ngắt khoá k. Tính hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ điện.
A. 800 mV
B. 60 mV
C. 600 mV
D. 100 mV
Câu 10. Mạch dao động LC gồm cuộn dây có L = 20 mH và tụ điện có C = 5 μF. Để duy trì dao động
trong mạch luôn có giá trị cực đại của hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện là U0 = 12 V phải cung cấp cho
mạch trong thời gian t = 0,5 giờ một năng lượng 129,6 mJ. Điện trở thuần của mạch có giá trị
A. R = 10-2 Ω
B. R = 10-1 Ω
C. R = 5.10-2 Ω
D. R = 4.10-3 Ω
Câu 11. Một mạch dao động gồm một cuộn dây có độ tự cảm L = 2 mH và một tụ điện có điện dung là C
= 3 nF, điện trở của mạch là R = 0,1 Ω. Muốn duy trì dao động trong mạch với hiện điện thế cực đại trên tụ
là 10 V thì phải bổ sung cho mạch một năng lượng có công suất là
A. 1,5.10-5 W
B. 7,5.10-6 W
C. 1,67.10-5 W
D. 15.10-3 W
Câu 12. Mạch dao động điện từ lí tưởng gồm cuộn thuần cảm và hai tụ điện giống nhau mắc nối tiếp. Hai
bản của một tụ được nối với nhau bằng một khóa K. Ban đầu khóa K mở, cung cấp năng lượng cho mạch
dao động thì điện áp cực đại giữa hai đầu cuộn dây là 8√6 V. Sau đó đúng vào lúc thời điểm dòng điện qua
cuộn dây có cường độ bằng giá trị hiệu dụng thì đóng khóa K. Điện áp cực đại giữa hai đầu cuộn dây sau
khi đóng khóa K là:
A. 14 6 V.
B. 16 V.
C. 12 V.
D. 12 2 V.
Câu 13. Một mạch dao động gồm tụ điện có điện dung 20 nF, cuộn cảm có độ tự cảm 8 µH và điện trở
thuần 0,1 Ω. Để duy trì dao động của mạch với điện áp cực đại giữa hai bản tụ là 10 V trong 1 ngày đêm
thì phải cung cấp cho mạch một năng lượng tối thiểu là:
A. 2,16 kJ
B. 1,08 kJ
Tải file Word tại website – Hotline : 096.79.79.369
C. 1,53 kJ
D. 216 J
Câu 14. Một mạch dao động có điện dung C = 8 nF và cuộn dây có L = 1,6.10-4 H, tụ điện được nạp đến
hiệu điện thế cực đại là 5 V. Để duy trì dao động điện từ trong mạch người ta phải cung cấp cho mạch một
công suất trung bình P = 6 mW. Điện trở của cuộn dây là :
A. 6 Ω
B. 9 Ω
C. 9,6 Ω
D. 96 Ω
Câu 15. Mạch dao động lí tưởng gồm hai tụ điện C1 = C2 = 3 nF mắc nối tiếp và cuộn dây thuần cảm L = 1
mH. Trong mạch đang có dao động điện từ tự do với cường độ dòng điện cực đại trong mạch là 0,03 A.
Lúc năng lượng từ trường bằng năng lượng điện trường thì đóng khoá K để nối tắt tụ điện C1. Hiệu điện
thế cực đại của tụ sau khi nối tắt là:
A. 30 V
B. 20 V
C. 15 V
D. 10 V
Câu 16. Có hai tụ giống nhau chưa tích điện và 1 nguồn điện một chiều có suất điện động E. Lần thứ nhất
2 tụ mắc song song , lần thứ hai 2 tụ mắc nối tiếp, rồi nối với nguồn điện để tích điện. Sau đó tháo hệ tụ ra
khỏi nguồn và khép kín mạch với 1 cuộn dây thuần cảm để tạo ra mạch dao động điện từ. Khi hiệu điện thế
trên các tụ trong 2 trường hợp bằng nhau và bằng E/4 thì tỉ số năng lượng từ trường trong 2 mạch là:
A. 2
B. 5
C. 4
D. 3
Câu 17. Mạch dao động điện từ gồm cuộn cảm và một bộ hai tụ điện có cùng điện dung C = 2,5 μF mắc
song song. Trong mạch có 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 đó :
A. 0,27 mJ
B. 0,135 mJ
C. 0,315 mJ
D. 0,54 mJ
Câu 18. Một mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung C = 10 μF, một cuộn cảm có độ tự cảm L = 5
mH và có điện trở thuần r = 0,1 Ω . Để duy trì điện áp cực đại U0 = 3 V giữa hai bản tụ điện thì phải bổ
sung một công suất:
A. P = 0,9 mW
B. P = 0,9 W
C. P = 0,09 W
D. P = 9 mW.
Câu 19. Hai tụ C1=2C0 và C2=8C0 mắc nối tiếp.Nối 2 đầu bộ tụ với pin có suất điện động E=5V để nạp
điện cho các tụ rồi ngắt ra và nối với cuộn dây thuần cảm L tạo thành mạch dao động điện từ tự do.Khi
dòng điện trong mạch dao động đạt cực đại thì người ta nối tắt 2 cực của tụ C1.Hiệu điện thế cực đại trên tụ
C2 của mạch dao động sau đó là:
A. 1 V
B. 5 V
C. 2 V
D. 5 V
Câu 20. Một mạch dao động lý tưởng gồm cuộn cảm có độ tự cảm L và hai tụ C giống nhau mắc nối tiếp.
Mạch đang hoạt động bình thường với cường độ dòng điện cực đại trong mạch I0 thì đúng lúc năng lượng
từ trường bằng ba lần năng lượng điện trường thì một tụ bị đánh thủng hoàn toàn sau đó mạch vẫn hoạt
động với cường độ dòng điện cực đại Io'. Quan hệ giữa Io' và Io ?
Tải file Word tại website – Hotline : 096.79.79.369
A. I0' = 0,935I0
B. I0' = 1,07I0
C. I0' = 0,875I0
D. I0' = 0,765I0
ĐÁP ÁN & LỜI GIẢI CHI TIẾT
Câu 1: B
Điện dung tương đương khi
và
mắc nối tiếp
Khi dòng điện trong mạch cực đại thì năng lương điện trường cực đại:
Câu 2: D
Câu 3: B
Câu 4: B
+) Năng lượng mất mát của mạch trong thời gian t:
Câu 5: B
+) Năng lượng mất mát của mạch từ đến khi mất hẳn chính là năng lượng của mạch:
Câu 6: B
Năng lượng của tụ điện chuyển hóa hết thành nhiệt năng:
Do đó:
Câu 7: A
Ta có
Câu 8: A
+) Ban đầu đóng khóa K thì:
Ta có:
+) Tần số góc của mạch:
Tải file Word tại website – Hotline : 096.79.79.369
Câu 9: C
Khi khóa K đóng, tụ C bị nối tắt, cuộn cảm không có tác dụng cản trở dòng điện 1 chiều.
Áp dụng định luật Ôm cho toàn mạch
*Khi ngắt khóa K, nguồn không cung cấp điện, mạch trở thành mạch dao động LC có năng lượng bằng
Ap dụng bảo toàn năng lượng
Câu 10: D
Ta có
Mặt khác
Câu 11: B
theo định luật bảo toàn năng lượng
Công suất cần cung cấp là
Câu 12: C
Ban đầu
Vì hai tụ điện giống nhau nên năng lượng được chia đều cho hai tụ.
Khi khóa K đóng, một tụ đã bị nối tắt nên năng lượng điện từ trong mạch còn :
Gọi mỗi tụ điện có điện dung C .Ta có
sau)
(với U,U1 là hiệu điện thế max lúc đầu và lúc
Câu 13: B
+) Ta có:
+) Năng lượng cần cung cấp trong một ngày:
Câu 14: C
Câu 15: C
Ban đầu mạch có
mắc nối tiếp nhau,
hiệu điện thế cực đại ban đầu ở hai đầu bộ tụ là
Ta có
Hai tụ giống nhau mắc nối tiếp nên năng lượng điện trường trên hai tụ bằng nhau.Khi năng lượng điện tường
bằng năng lượng từ trường đóng khoá K nối tắt tụ C1 thì lúc đó trên tụ C1 tích năng lượng là
Năng lượng điện trường cực đại của tụ lúc sau là
U1 là hiệu điện thế cực đại trên tụ lúc sau
Ta có
Từ đó ta có
Tải file Word tại website – Hotline : 096.79.79.369
Câu 16: B
Hai tụ mắc song song ta có năng lượng của bộ tụ
Mắc với cuộn dây thì tạo thành một mạch dao động biến thiên với chu kì
Năng lượng từ trường khi hiệu điện thế trên các tụ bằng là
Hai tụ mắc nối tiếp Năng lượng của bộ tụ
Năng lượng từ trường khi hiệu điện thế trên các tụ bằng là
Câu 17: C
2 tụ mắc song song nên
Ban đầu, năng lượng điện từ :
Tại thời điểm uL=6:
+ Năng lượng trong bộ tụ:
+ Năng lượng trong cuộn cảm
Do 1 tụ bị bong ra nên năng lượng trong tụ lúc đó giảm 1 nửa,
Năng lượng cực đại của cuộn cảm sau đó là
Câu 18: A
+) Ta có:
+) Công suất:
Câu 19: B
Câu 20: A
Tải file Word tại website – Hotline : 096.79.79.369