Tải bản đầy đủ (.pdf) (6 trang)

Phương pháp giải bài tập Xác định thời điểm điện tích trên tụ biến thiên từ q1 đến q2 môn Vật Lý 12

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (900.27 KB, 6 trang )

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

<b>PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP </b>



<b>XÁC ĐỊNH THỜI ĐIỂM ĐIỆN TÍCH TRÊN TỤ </b>


<b>BIẾN THIÊN TỪ Q1 ĐẾN Q2</b>



<b>1. PHƯƠNG PHÁP GIẢI </b>


(Tương tự bài toán xác định thời gian vật chuyển động từ vị trí có li độ x1 đến vị trí có li độ


x2 trong dao động điều hòa)


Phương pháp: Sử dụng vòng trịn lượng giác và cơng thức Δt=Δφ/ω
Bước 1: Xác định vị trí q1 và q2 trên vịng trịn lượng giác


Bước 2: Xác định vị trí góc quay khi điện tích biến thiên từ giá trị q1 đến giá trị q2


Bước 3: Áp dụng cơng thức: Δt=Δφ/ω=TΔφ/2π


<b>2. VÍ DỤ MINH HỌA </b>


<b>Ví dụ 1</b>. Một mạch dao động điện từ lí tưởng đang có dao động điện từ tự do. Tại thời điểm t =
0, tụ điện bắt đầu phóng điện. Sau khoảng thời gian ngắn nhất Dt = 10-6s thì điện tích trên một


bản tụ điện bằng một nửa giá trị cực đại. Tính chu kì dao động riêng của mạch.


<b>Hướng dẫn giải </b>


</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

Sau khoảng thời gian ngắn nhất ∆t, điện tích trên một bản tụ điện là: q = Q0/2


Ta có: ∆j = π/3 rad
=> .



3 2 6


<i>t</i>


<i>D</i>   <i>T</i> <i>T</i>


  


  


Vậy, chu kì dao động riêng của mạch là: T = 6∆t = 6.10-6<sub>s</sub>


<b>Ví dụ 2.</b> Một mạch dao động LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do. Điện tích trên một
bản tụ điện có biểu thức: q = qocos(106pt – π/2)(C). Kể từ thời điểm ban đầu( t = 0), sau một


khoảng thời gian ngắn nhất là bao lâu thì năng lượng điện trường trên tụ điện bằng ba lần năng
lượng từ trường ở cuộn cảm?


<b>Hướng dẫn giải</b>


Ở thời điểm ban đầu t = 0, điện tích trên một bản tụ là q1 = 0.


Sau đó một khoảng thời gian ngắn nhất ∆t, thì WL = 1/3WC


=> W = 1/3WC + WC = 4/3W có:


2 2


2


2


4 3


2 3 2 2


<i>o</i>


<i>o</i>


<i>q</i> <i>q</i>


<i>q</i> <i>q</i>


<i>C</i>  <i>C</i>   


Ta có:


6
6


10
3.10 3


<i>t</i>   <i>s</i>


 






   


<b>Ví dụ 3: </b>Một mạch dao dộng LC lí tưởng có chu kì dao động là T. Tại một thời điểm điện tích
trên tụ điện bằng 6.10-7<sub>C, sau đó một khoảng thời gian Dt = 3T/4 cường độ dòng điện trong </sub>


</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

<b>Hướng dẫn giải toán</b>


Giả sử ở thời điểm ban đầu t1, điện tích trên tụ điện có giá trị q1.


Ở thời điểm t2, sau đó một khoảng thời gian ∆t =3/4T


ta có: 2 .3 3


4 2
<i>T</i>
<i>T</i> <i>rad</i>
<i>T</i>
 
 
    


Theo giản đồ véc tơ: j1 + j2 = π/2


=> sinj2 = cosj1 (10.1)


Từ công thức:


2



2 2 2


2
2


0


2 1 2


0 2 1


sin


(10.1) 2000 ( / )


<i>o</i>


<i>i</i>
<i>i</i>


<i>q</i> <i>q</i>


<i>q</i>


<i>i</i> <i>q</i> <i>i</i>


<i>rad s</i>


<i>q</i> <i>q</i> <i>q</i>




 
 

   
    

Vậy : T = 10-3<sub>s</sub>


<b>3. BÀI TẬP VẬN DỤNG </b>


<b>Câu 1: </b>Mạch dao động gồm tụ điện có điện dung C = 5 μF và cuộn dây thuần cảm có hệ số tử


cảm L = 10 mH. Tụ điện được tích điện đến hiệu điện thế 12 V. Sau đó cho tụ phóng điện trong
mạch. Lấy π2<sub> = 10, và góc thời gian là lúc tụ bắt đầu phóng điện. Biểu thức của dịng điện trong </sub>


cuộn cảm là:


<b>A. </b>i = 1,2.10-10<sub>cos(10</sub>6<sub>πt + π/3) (A) </sub>


<b>B. </b>i = 1,2π.10-6<sub>cos(10</sub>6<sub>πt - π/2) (A) </sub>


<b>C. </b>i = 1,2π.10-8<sub>cos(10</sub>6<sub>πt - π/2) (A)</sub>


</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

<b>Câu 2: </b>Mạch dao động LC gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 2 mH và tụ điện có điện


dung C = 5 pF. Tụ được tích điện đến hiệu điện thế 10 V, sau đó người ta để cho tụ phóng điện
trong mạch. Nếu chọn gốc thời gian là lúc tụ bắt đầu phóng điện thì biểu thức của điện tích trên
bản tụ điện là:



<b>A. q = 5.10-11<sub>cos(10</sub>6<sub>t) (C)</sub></b>
<b>C. </b>q = 2.10-11<sub>cos(10</sub>6<sub>t + π) (C) </sub>


<b>B. </b>q = 5.10-11<sub>cos(10</sub>6<sub>t + π/2) (C) </sub>


<b>D. </b>q = 2.10-11<sub>cos(10</sub>6<sub>t - π/2) (C) </sub>


<b>Câu 3: </b>Cường độ dòng điện tức thời trong một mạch dao động LC lí tưởng là i = 0,08cos2000t(A).


Cuộn dây có độ tự cảm là 50 mH. Xác định hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện tại thời điểm cường
độ dòng điện tức thời bằng giá trị hiệu dụng ?


<b> A. </b>4 5 <i>V </i>


<b>B. 4 2 </b><i><b>V</b></i>


<b>C. </b>4 3 <i>V </i>


<b>D. </b>4<i>V</i>


<b>Câu 4: </b>Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm L và C mắc nối tiếp có dung kháng 100 Ω và cuộn


cảm thuần có cảm kháng 50 Ω. Ngắt mạch, đồng thời giảm L đi 0,5 H rồi nối LC tạo thành mạch
dao động thì tần số góc dao động riêng của mạch là 100 rad/s. Tính ω?


<b>A. </b>100 rad/s.


<b>B. </b>200 rad/s.


<b>C. </b>400 rad/s.



<b>D. 50 rad/s.</b>


<b>Câu 5: </b>Mạch dao động điện từ LC gồm một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm 1mH và tụ điện


có điện dung 0,1


π μ<i>F </i>. Tính khoảng thời gian từ lúc hiệu điện thế trên tụ cực đại Uđến lức hiệu
điện thế trên tụ bằng


2
U<sub>0</sub>


</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>

<b>A. </b>3 μs <b> </b>
<b>B. </b>1 μs <b> </b>
<b>C. </b>2 μs <b> </b>
<b>D. 6 μs</b>


<b>Câu 6: </b>Mạch LC lí tưởng gồm tụ C và cuộn cảm L đang hoạt động. Thời gian ngắn nhất để năng


lượng điện truờng giảm từ giá trị cực đại xuống còn nửa giá trị cực đại là 0,5.10-4<sub> s. Chọn t = 0 </sub>


lúc năng lượng điện trường bằng 3 lần năng lượng từ trường. Biểu thức điện tích trên tụ điện là


<b>A. </b><i><b>q </b></i><b>= </b><i><b>Q</b></i><b>0cos(5000πt+ π/6) </b><i><b>C</b></i>


<b>B. </b><i>q </i>= <i>Q</i>0cos(5000πt - π/3) <i>C</i>


<b>C. </b><i>q </i>= <i>Q</i>0cos(5000πt + π/3) <i>C </i>



<b>D. </b><i>q </i>= <i>Q</i>0cos(5000πt + π/4) <i>C</i>


<b>Câu 7: </b>Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm L và C mắc nối tiếp có dung kháng 50 Ω và cuộn


cảm thuần có cảm kháng 80 Ω. Ngắt mạch, đồng thời giảm C đi 0,125 mF rồi nối LC tạo thành
mạch dao động thì tần số góc dao động riêng của mạch là 80 rad/s. Tính ω?


<b>A. </b>100 rad/s.


<b>B. 74 rad/s. </b>
<b>C. </b>60 rad/s.


<b>D. </b>50 rad/s.


<b>Câu 8: </b>Mạch LC lí tưởng gồm tụ C và cuộn cảm L đang hoạt động. Khi i = 10-3<sub>A thì điện tích trên </sub>


tụ là q = 2.10-8<sub> C. Chọn t = 0 lúc cường độ dịng điện có giá trị cực đại. Cường độ dịng điện tức </sub>


thời có độ lớn bằng nửa cường độ dòng điện cực đại lần thứ 2012 tại thời điểm 0,063156 s.
Phương trình dao động của địên tích là


<b>A. q = 2 2.10-8<sub>cos(5.10</sub>4<sub> t + π/2) C</sub></b>
<b>B. </b>q = 2 2.10-8<sub>cos(5.10</sub>4<sub> t + π/3) C </sub>


<b>C. </b>q = 2 2.10-8<sub>cos(5.10</sub>4<sub> t + π/4) C</sub>


</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>

Website <b>HOC247</b> cung cấp một môi trường <b>học trực tuyến</b> sinh động, nhiều <b>tiện ích thơng minh</b>, nội
dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những <b>giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi </b>
<b>về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm</b> đến từ các trường Đại học và các trường chuyên danh
tiếng.



<b>I.</b> <b>Luyện Thi Online</b>


- <b>Luyên thi ĐH, THPT QG:</b> Đội ngũ <b>GV Giỏi, Kinh nghiệm</b> từ các Trường ĐH và THPT danh tiếng


xây dựng các khóa <b>luyện thi THPTQG </b>các mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và
Sinh Học.


- <b>Luyện thi vào lớp 10 chun Tốn: </b>Ơn thi <b>HSG lớp 9</b> và <b>luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán</b> các


trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường
Chuyên khác cùng TS.Tràn Nam Dũng, TS. Pham Sỹ Nam, TS. Trịnh Thanh Đèo và Thày Nguyễn Đức
<i>Tấn. </i>


<b>II.</b> <b>Khoá Học Nâng Cao và HSG </b>


- <b>Toán Nâng Cao THCS:</b> Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho các em HS


THCS lớp 6, 7, 8, 9 u thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt
điểm tốt ở các kỳ thi HSG.


- <b>Bồi dưỡng HSG Tốn:</b> Bồi dưỡng 5 phân mơn <b>Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học </b>và <b>Tổ Hợp</b>


dành cho học sinh các khối lớp 10, 11, 12. Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS. Lê Bá Khánh
<i>Trình, TS. Tràn Nam Dũng, TS. Pham Sỹ Nam, TS. Lưu Bá Thắng, Thày Lê Phúc Lữ, Thày Võ Quốc </i>
<i>Bá Cẩn cùng đơi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia. </i>


<b>III.</b> <b>Kênh học tập miễn phí</b>


- <b>HOC247 NET:</b> Website hoc miễn phí các bài học theo <b>chương trình SGK</b> từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả



các môn học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư
liệu tham khảo phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất.


- <b>HOC247 TV:</b> Kênh <b>Youtube</b> cung cấp các Video bài giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề thi


miễn phí từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn Toán- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và
Tiếng Anh.


<i>Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai </i>



<i> Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90% </i>


<i>Học Toán Online cùng Chuyên Gia </i>


</div>

<!--links-->

×