Đề cương ôn tập môn Vật lý Lớp 12 - Chương III: Dao động và sóng điện từ

 CHƯƠNG NG N 
 N Ơ N 
 o n 
1. Hiệu điện thế tức thời giữa hai bản tụ của mạch dao động LC: 
 u U0 . cos ( . t )( V ) Với: UV0 ():hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ 
 2. Điện tích tức thời của tụ: 
 q C. u Q0 . cos ( . t )( C ) với Q00 =C.U Với: QC0 ():điện tích cực đại của tụ 
 3. Cường độ dịng điện qua cuộn dây: 
 i q'  Q0 .sin (  .t + ) (A) Với: I00 =  .Q 
 , Với: I(A):cường độ dòng điện cực đại 
 = I .cos( .t + + )()A 0
 0 2
 1
 a) Tần số gĩc riêng của mạch dao động LC:  = 
 LC.
 21 
 b) Chu kì riêng của mạch dao động LC: TLC 2 ..với = 
  LC.
  1
 c) Tần số riêng của mạch dao động LC: f 
 2 2 ..LC
 Trong đĩ: LH(): Độ tự cảm của cuộn cảm CF(): Điện dung của tụ 
 Q
  Chú ý: + I = .Q 0 
 00LC
 QI L
 + UI 00 
 00CCC
 4. Năng lượng của mạch dao động: 
 2
 1 2 1 q
 * Năn lượn điện trườn (tập trun ở tụ điện): W = C.() u J 
 c 2 2 C
 1
 * Năn lượn từ trườn (tập trun ở u n ây) W = L.() i2 J 
 L 2
 2
 122 1Q 1
 * Năn lượn điện từ ủ m : W=W + W = CULIJ..() 0 
 CL200 2C 2
Chú ý: + Mạch dao động cĩ tần số gĩc , tần số f và chu kỳ T thì năng lượng điện trường biến thiên với tần số gĩc 2, 
tần số 2f và chu kỳ T/2 
 + WWW 
 CL max max
 II. n điện từ 
 Vận tốc lan truyền trong khơng gian v = c = 3.10-8m/s 
 Máy phát hoặc máy thu sĩng điện từ sử dụng mạch dao động LC thì tần số sĩng điện từ phát hoặc thu bằng tần số riêng của mạch. 
 c
 Bước sĩng điện từ thu và phát:  cT. 2 c L . C 
 f
 Với: c 3.108 m vận tốc của ánh sáng trong chân khơng. 
 s
 Lưu ý: Mạch dao động cĩ L biến đổi từ LMin LMax và C biến đổi từ CMin CMax thì bước sĩng  của sĩng điện từ phát (hoặc thu) 
 + Min tương ứng với LMin và CMin + Max tương ứng với LMax và CMax 
 i tập t luận 
Cho một mạch dao động điện từ gồm một tụ điện cĩ điện dung C = 5F và một cuộn thuần cảm cĩ độ tự cảm L = 50mH. 
 a.Xác đ nh chu kỳ, tần số, tần số gĩc của dao động điện từ trong mạch. 
 b. Tính năng lượng của mạch dao động khi biết hiệu điện thế cực đại trên tụ điện là 6V. 
 c. Tìm năng lượng điện trường và năng lượng từ trường trong mạch khi hiệu điện thế trên tụ điện là 4V. Tìm cường độ dịng điện i khi 
đĩ. 
 d. T nh thời gian g n nh t đ năng lượng điện trường giảm từ giá tr cực đại đến n a gia tr cực đại. 
 i tập tr n iệm 
1. Trong mạch dao động điện từ LC, nếu điện t ch cực đại trên tụ điện là Q0 và cường độ dịng điện cực đại trong mạch là I0 thì chu kỳ 
dao động điện từ trong mạch là 
 A. T = 2 q0I0 B. T = 2 q0/I0 C. T = 2 I0/q0 D. T = 2 LC 19. Một mạch dao động LC l tưởng đang cĩ dao động điện từ tự do. Biết điện t ch cực đại của một bản tụ điện cĩ độ lớn là 10-8 C và 
cường độ dịng điện cực đại qua cuộn cảm thuần là 62,8 mA. Tần số dao động điện từ tự do của mạch là 
 A. 2,5.103 kHz. B. 3.103 kHz. C. 2.103 kHz. D. 103 kHz. 
20. Một mạch dao động điện từ LC gồm cuộn dây thuần cảm cĩ độ tự cảm L = 2mH và tụ điện cĩ điện dung C = 0,2F. Biết dây dẫn cĩ 
điện trở thuần khơng đáng k và trong mạch cĩ dao động điện từ riêng. Chu kì dao động điện từ riêng trong mạch là 
 A. 6,28.10-4s. B. 12,57.10-4s. C. 6,28.10-5s. D. 12,57.10-5s. 
21. Một mạch dao động gồm một cuộn cảm cĩ độ tự cảm L = 1mH và một tụ điện cĩ điện dung C = 0,1F. Tần số riêng của mạch cĩ giá 
tr nào sau đây? A. 1,6.104Hz. B. 3,2.104Hz. C. 1,6.103Hz. D. 3,2.103Hz. 
22. Trong mạch dao động LC cĩ điện trở thuần khơng đáng k , cứ sau nh ng khoảng thời gian bằng 0,25.10-4s thì năng lượng điện trường 
lại bằng năng lượng từ trường. Chu kì dao động của mạch là 
 A. 10-4s. B. 0,25.10-4s. C. 0,5.10-4s D. 2.10-4s 
23. (Đề thi ĐH – CĐ năm 2010)Một mạch dao động l tưởng gồm cuộn cảm thuần cĩ độ tự cảm 4 μH và một tụ điện cĩ điện dung biến đổi 
từ 10 pF đến 640 pF. L y π2 = 10. Chu kì dao động riêng của mạch này cĩ giá tr 
 A. từ 2.10-8 s đến 3,6.10-7 s. B. từ 4.10-8 s đến 2,4.10-7 s. C. từ 4.10-8 s đến 3,2.10-7 s. D. từ 2.10-8 s đến 3.10-7 s. 
 n đ n ườn đ n điện iệu điện t v đi n t ủ tụ điện 
II. B i tập t luận 
Một mạch dao động gồm tụ điện cĩ điện dung C 50F và cuộn dây cĩ độ tự cảm L = 5mH. Điện áp cực đại trên tụ điện là 6V. 
a. T nh cường độ dịng điện cực đại chạy qua cuộn cảm. 
b. Khi hiệu điện thế gi a hai đầu tụ điện là 4V thì cường độ dịng điện qua mạch là bao nhiêu? 
c. T nh của điện t ch cực đại gi a hai tụ và điện t ch gi a hai bản tụ khi cường độ dịng điện qua mạch là 0,3A. 
 i tập tr n iệm 
1. Một mạch dao động gồm một tụ 20nF và một cuộn cảm 8  H, điện trở khơng đáng k . Hiệu điện thế cực đại ở hai đầu tụ điện là U0 = 
1,5V. T nh cường độ dịng điện hiệu dụng chạy qua trong mạch. 
 A. 43 mA B. 73mA C. 53 mA D. 63 mA 
2. Trong một mạch dao động LC khơng cĩ điện trở thuần, cĩ dao động điện từ tự do (dao động riêng). Hiệu điện thế cực đại gi a hai bản 
tụ và cường độ dịng điện cực đại qua mạch lần lượt là U0 và I0 . Tại thời đi m cường độ dịng điện trong mạch cĩ giá tr I0/2 thì độ lớn 
hiệu điện thế gi a hai bản tụ điện là 
 A. 3U0 /4. B. 3 U0 /2 C. U0/2. D. U0 /4 
 -10 -10
3. Một mạch dao động LC l tưởng cĩ L = 40mH, C = 25µF, điện t ch cực đại của tụ q0 = 6.10 C. Khi điện t ch của tụ bằng 3.10 C thì 
dịng điện trong mạch cĩ độ lớn. 
 A. 5. 10-7 A B. 6.10-7A C. 3.10-7 A D. 2.10-7A 
4. Cường độ dịng điện tức thời trong mạch dao động LC l tưởng là i = 0,08cos(2000t)(A). Cuộn dây cĩ độ tự cảm L = 50mH. Hiệu điện 
thế gi a hai bản tụ tại thời đi m cường độ dịng điện tức thời trong mạch bằng cường độ dịng điện hiệu dụng là.: 
 A. 2 2 V. B. 32V. C. 4 2 V. D. 8V. 
5. Khi trong mạch dao động LC cĩ dao động tự do. Hiệu điện thế cực đại gi a 2 bản tụ là Uo=2V. Tại thời đi m mà năng lượng điện 
trường bằng 2 lần năng lượng từ trường thì hiệu điện thế gi a 2 bản tụ là 
 A. 0,5V. B. 2/3V. C. 1V. D. 1,63V. 
6. Một mạch dao động gồm một tụ 20nF và một cuộn cảm 80H , điện trở khơng đáng k . Hiệu điện thế cực đại ở hai đầu tụ điện là U0 
= 1,5V. T nh cường độ dịng điện hiệu dụng chạy qua trong mạch. 
 A. 73mA. B. 43mA. C. 16,9mA. D.53mA. 
7. Khung dao động (C = 10F; L = 0,1H). Tại thời đi m uC = 4V thì i = 0,02A. Cường độ cực đại trong khung bằng: 
 –2 –2 –4 –4
 A. 4,5.10 A B. 4,47.10 A C. 2.10 A D. 20.10 A 
 -8
8. Tại thời đi m ban đầu, điện t ch trên tụ điện của mạch dao động LC cĩ g a tr cực đại q0 = 10 C. Thời gian đ tụ phĩng hết điện t ch là 
2  s. Cường độ hiệu dụng trong mạch là: 
 A. 7,85mA. B. 78,52mA. C. 5,55mA. D. 15,72mA. 
9. Cường độ dịng điện tức thời trong mạch dao động LC cĩ dạng i = 0,02cos2000t (A).Tụ điện trong mạch cĩ điện dung 5µF. Độ tự cảm 
của cuộn cảm là 
 6 8
 A. L = 50 H B. L = 5.10 H C. L = 5.10 H D. L = 50mH 
10. Một mạch dao động LC, gồm tụ điện cĩ điện dung C = 8nF và một cuộn dây thuần cảm cĩ độ tự cảm L = 2mH. Biết hiệu điện thế cực 
đại trên tụ 6V. Khi cường độ dịng điện trong mạch bằng 6mA, thì hiệu điện thế gi a 2 đầu cuộn cảm gần bằng. 
 A. 4V B. 5,2V C. 3,6V D. 3V 
11. Trong mạch dao động LC cĩ dao động điện từ tự do (dao động riêng) với tần số gĩc 104rad/s. Điện t ch cực đại trên tụ điện là 10-9C. 
Khi cường độ dịng điện trong mạch bằng 6.10-6A thì điện t ch trên tụ điện là 
 -10 -10 -10 -10
 A. 8.10 C. B. 4.10 C. C. 2.10 C. D. 6.10 C. 
 7 -12 -12
12. Một mạch dao động LC cĩ  =10 rad/s, điện t ch cực đại của tụ q0 = 4.10 C. Khi điện t ch của tụ q = 2.10 C thì dịng điện trong 
mạch cĩ giá tr : 
 A. 2.10 5 A B. 2 3.10 5 A C. 2.10 5 A D. 2 2.10 5 A 
13. Một mạch dao động điện từ gồm một tụ điện cĩ điện dung 0,125F và một cuộn cảm cĩ độ tự cảm 50H. Điện trở thuần của mạch 
khơng đáng k . Điện áp cực đại gi a hai bản tụ là 3V. Cường độ dịng điện cực đại trong mạch là 
 A. 7,5 2 mA. B. 15mA. C. 7,5 A. D. 0,15A. 
14. Mạch dao động cĩ cuộn thuần cảm L = 0,1H, tụ điện cĩ điện dung C = 10F. Trong mạch cĩ dao động điện từ. Khi điện áp gi a hai 
bản tụ là 8V thì cường độ dịng điện trong mạch là 60mA. Cường độ dịng điện cực đại trong mạch dao động là 
 A. I0 = 500mA. B. I0 = 40mA. C. I0 = 20mA. D. I0 = 0,1A. A. 0,5.10 – 4 s. B. 4,0.10 – 4 s. C. 2,0.10 – 4 s. D. 1,0. 10 – 4 s. 
 ( 7): Một mạch dao động LC cĩ điện trở thuần khơng đáng k , tụ điện cĩ điện dung 5 μF. Dao động điện từ riêng (tự do) của 
mạch LC với hiệu điện thế cực đại ở hai đầu tụ điện bằng 6 V. Khi hiệu điện thế ở hai đầu tụ điện là 4 V thì năng lượng từ trường trong 
mạch bằng 
 A. 10-5 J. B. 5.10-5 J. C. 9.10-5 J. D. 4.10-5 J 
 ( 8): Một mạch dao động LC cĩ điện trở thuần bằng khơng gồm cuộn dây thuần cảm (cảm thuần) và tụ điện cĩ điện dung 5 μF. 
Trong mạch cĩ dao động điện từ tự do (riêng) với hiệu điện thế cực đại gi a hai bản tụ điện bằng 10 V. Năng lượng dao động điện từ 
trong mạch bằng 
 A. 2,5.10-2 J. B. 2,5.10-1 J. C. 2,5.10-3 J. D. 2,5.10-4 J. 
13. (ĐH 2010)Một mạch dao động l tưởng gồm cuộn cảm thuần cĩ độ tự cảm L và tụ điện cĩ điện dung C đang cĩ dao động điện từ tự do. Ở 
thời đi m t = 0, hiệu điện thế gi a hai bản tụ cĩ giá tr cực đại là U0. Phát bi u nào sau đây là sai? 
 2
 CU 0 C
A. Năng lượng từ trường cực đại trong cuộn cảm là . B. Cường độ dịng điện trong mạch cĩ giá tr cực đại là U0 . 
 2 L
C. Điện áp gi a hai bản tụ bằng 0 lần thứ nh t ở thời đi m t = LC . 
 2
 CU 2
D. Năng lượng từ trường của mạch ở thời đi m t = LC là 0 . 
 2 4
14.* Mạch dao động điện từ l tưởng gồm cuộn thuần cảm và hai tụ điện giống nhau m c nối tiếp. Hai bản của một tụ được nối với nhau 
bằng một khĩa K. Ban đầu khĩa K mở, cung c p năng lượng cho mạch dao động thì điện áp cực đại gi a hai đầu cuộn dây là 86V. Sau 
đĩ đúng vào lúc thời đi m dịng điện qua cuộn dây cĩ cường độ bằng giá tr hiệu dụng thì đĩng khĩa K. Điện áp cực đại gi a hai đầu cuộn 
dây sau khi đĩng khĩa K là: 
A. 14 6V B. 16V. C. 12V D. 12 2V 
15*. Hai tụ điện C1 = C2 m c song song. Nối hai đầu bộ tụ với c qui cĩ su t điện động E = 6(V) đ nạp điện cho các tụ rồi ng t ra và nối 
với cuộn dây thuần cảm L đ tạo thành mạch dao động. Sau khi dao động trong mạch đã ổn đ nh, tại thời đi m dịng điện qua cuộn dây cĩ 
độ lớn bằng một n a giá tr dịng điện cực đại, người ta ng t khĩa K đ cho mạch nhánh chứa tụ C2 hở. K từ đĩ, hiệu điện thế cực đại 
trên tụ cịn lại C1 là: 
 A. 2 (V) B. 3 (V) C. 3 (V) D. 3 5 (V) 
 n v o i u t n điện điện p đ n đ i lượn n l i 
 i to n vi t i u t n điện iệu điện t điện t 
 i tập t luận 
Cường độ dịng điện tức thời trong một mạch dao động LC l tưởng là i = 0,08cos2000t(A). Cuộn dây cĩ độ tự cảm là 50mH. 
a. Xác đ nh hiệu điện thế gi a hai bản tụ điện tại thời đi m cường độ dịng điện tức thời bằng giá tr hiệu dụng ? 
b. Xác độ lớn cực đại của điện t ch và hiệu điện thế gi a hai bản tụ. 
c. Xác đ nh chu kỳ dao động của mạch. 
d. Thời gian g n nh t đ điện t ch giảm từ giá tr cực đại xuống cịn n a giá tr cực đại. 
 i tập tr n iệm 
1. Cường độ dịng điện tức thời trong một mạch dao động LC l tưởng là i = 0,08cos2000t(A). Cuộn dây cĩ độ tự cảm là 50Mh. Xác đ nh 
hiệu điện thế gi a hai bản tụ điện tại thời đi m cường độ dịng điện tức thời bằng giá tr hiệu dụng ? 
 A. 4 5V B. 4 2V C. 4 3V D. 4V 
2. Mạch dao động l tưởng LC gồm tụ điện cĩ điện dung 25nF và cuộn dây cĩ độ tụ cảm L. Dịng điện trong mạch biến thiên theo phương 
trình i = 0,02cos8000t(A). Xác đ nh L và năng lượng dao động điện từ trong mạch ? 
 A. 0,6H, 385 J B. 1H, 365 C. 0,8H, 395 D. 0,625H, 125 J 
3. Mạch dao động l tưởng LC được cung c p một năng lượng 4J từ một nguồn điện một chiều cĩ su t điện động 8V. Biết tần số gĩc 
của mạch dao động 4000rad/s. Xác đ nh độ tự cảm của cuộn dây 
 A. 0,145H B. 0,5H C. 0,15H D. 0,35H 
4. Một mạch dao động gồm cĩ cuộn dây L thuần cảm và tụ điện C thuần dung kháng. Khoảng thời gian hai lần liên tiếp năng lượng điện 
trường trong tụ bằng năng lượng từ trường trong cuộn dây là: 
 LC LC LC
 A. LC B. C. D. 
 2 4 3
5. Xét mạch dao động l tưởng LC. Thời gian từ lúc năng lượng điện trường cực đại đến lúc năng lượng từ trường cực đại là: 
 LC LC
 A. LC B. C. D. 2 LC 
 4 2
6. Trong mạch dao động tụ điện được c p một năng lượng 1 J từ nguồn điện một chiều cĩ su t điện động 4V. Cứ sau nh ng khoảng 
thời gian như nhau 1 s thì năng lượng trong tụ điện và trong cuộn cảm lại bằng nhau. Xác đ nh độ tự cảm của cuộn dây ? 
 34 35 32 30
 A. H B. H C. H D. H 
 2 2 2 2
7. Mạch dao động LC l tưởng, cường độ dịng điện tức thời trong mạch biến thiên theo phương trình i = 0,04cos t (A). Xác đ nh C ? 
 0,8
Biết cứ sau nh ng khoảng thời gian nh n nh t 0,25 thì năng lượng điện trường và năng lượng từ trường bằng nhau và bằng J .