Tài liệu ôn thi THPT Quốc gia môn Vật lí năm 2018 - Chuyên đề: Dao động và Sóng điện từ

doc 15 Trang Thảo Nguyên 8
Bạn đang xem tài liệu "Tài liệu ôn thi THPT Quốc gia môn Vật lí năm 2018 - Chuyên đề: Dao động và Sóng điện từ", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.

Tóm tắt nội dung tài liệu: Tài liệu ôn thi THPT Quốc gia môn Vật lí năm 2018 - Chuyên đề: Dao động và Sóng điện từ

Tài liệu ôn thi THPT Quốc gia môn Vật lí năm 2018 - Chuyên đề: Dao động và Sóng điện từ
 CHƯƠNG IV. DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ
Tiết 1,2,3
1. Các đại lượng đặc trưng của mạch dao đông LC – Biểu thức của q, i, u .
- Áp dụng công thức tính chu kì, tần số, tần số góc của mạch dao động, bước sóng điện từ trong chân 
không và trong môi trường
- Nếu mạch chọn sóng có cả L và C biến đổi thì bước sóng mà máy thu vô tuyến thu được sẽ thay đổi 
trong giới hạn từ: min = 2 cLminCmin đến max = 2 cLmaxCmax .
- Biểu thức điện tích q trên tụ: q = q0cos(t + q). Khi t = 0 nếu q đang tăng (tụ điện đang tích điện) thì 
 q 0.
- Biểu thức của i trên mạch dao động: i = I0cos(t + i) = Iocos(t + q + ). Khi t = 0 nếu i đang tăng 
 2
thì i 0.
 q q0
- Biểu thức điện áp u trên tụ điện: u = = cos(t + q) = U0cos(t + u). Ta thấy u = q. Khi t = 0 
 C C
nếu u đang tăng thì u 0.
* Bài tập minh họa:
1. Một mạch dao động điện từ LC gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 2 mH và tụ điện có điện 
dung C = 0,2 F. Biết dây dẫn có điện trở thuần không đáng kể và trong mạch có dao động điện từ 
riêng. Xác định tần số góc, chu kì, tần số riêng của mạch.
2. Mạch dao động của một máy thu thanh với cuộn dây có độ tự cảm L = 5.10 -6 H, tụ điện có điện dung 
2.10-8 F; điện trở thuần R = 0. Hãy cho biết máy đó thu được sóng điện từ có bước sóng bằng bao 
nhiêu? 
3. Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến điện gồm một cuộn dây có độ tự cảm L = 4 H và một 
tụ điện C = 40 nF.
 a) Tính bước sóng điện từ mà mạch thu được.
 b) Để mạch bắt được sóng có bước sóng trong khoảng từ 60 m đến 600 m thì cần phải thay tụ điện C 
 2 8 
bằng tụ xoay CV có điện dung biến thiên trong khoảng nào? Lấy = 10; c = 3.10 m/s.
4. Cho một mạch dao động điện từ LC đang dao động tự do, độ tự cảm L = 1 mH. Người ta đo được 
điện áp cực đại giữa hai bản tụ là 10 V, cường độ dòng điện cực đại trong mạch là 1 mA. Tìm bước 
sóng điện từ mà mạch này cộng hưởng. 
5. Mạch chọn sóng của một máy thu thanh gồm một cuộn dây có độ tự cảm L = 2.10 -6 H, tụ điện có 
điện dung C thay đổi được, điện trở thuần R = 0. Để máy thu thanh thu được các sóng điện từ có bước 
sóng từ 57 m (coi bằng 18 m) đến 753 m (coi bằng 240 m) thì tụ điện phải có điện dung thay đổi 
trong khoảng nào? Cho c = 3.108 m/s.
6. Một mạch dao động gồm tụ điện có điện dung C = 25 pF và cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 
10-4 H. Giả sử ở thời điểm ban đầu cường độ dòng điện đạt giá trị cực đại và bằng 40 mA. Tìm biểu 
thức cường độ dòng điện, biểu thức điện tích trên các bản tụ điện và biểu thức điện áp giữa hai bản tụ.
* Hướng dẫn giải và đáp số:
 1 1
1. Ta có:  = = 5.104 rad/s; T = 2 LC = 4 .10-5 = 12,57.10-5 s; f = = 8.103 Hz.
 LC T
2. Ta có:  = 2 cLC = 600 m.
3. a) Ta có:  = 2 cLC = 754 m.
 2 2
 1 -9 2 -9
 b) Ta có: C1 = = 0,25.10 F; C2 = = 25.10 F; vậy phải sử dụng tụ xoay CV có điện 
 4 2c2 L 4 2c2 L
dung biến thiên từ 0,25 pF đến 25 pF.
 1 2
 1 2 1 2 LI0 LI0
4. Ta có: CU0 = LI0 C =2 ;  = 2 cLC = 2 c = 60 = 188,5m.
 2 2 U 0 U 0
 2 2
 1 -10 2 -10
5. Ta có: C1 = = 4,5.10 F; C2 = = 800.10 F. 
 4 2c2 L 4 2c2 L
 Vậy C biến thiên từ 4,5.10-10 F đến 800.10-10 F.
 1 5
6. Ta có:  = = 10 rad/s; i = I0cos(t + ); khi t = 0 thì i = I0  cos = 1  = 0.
 LC
Vậy i = 4.10-2cos105t (A). 
 I0 -7 -7 5 
q0 = = 4.10 C; q = 4.10 cos(10 t - )(C). 
  2
 q 
u = = 16.103cos(105t - )(V).
 C 2
BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
Cấp độ 1,2
Câu 1. 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. C. Hiện tượng cộng hưởng điện.
B. Hiện tượng tự cảm. D. Hiện tượng từ hóa.
Câu 2. Gọi U0 là điện áp cực đại giữa hai đầu bản tụ điện, I0 là cường độ dòng điện cực đại đi qua cuộn 
cảm. Biểu thức liên hệ giữa U0 và I0 của mạch dao động LC là
 C C C. U0 = I0 LC D. I0 = U0 LC .
A. I0 = U0 . B. U0 = I0 .
 L L
Câu 3. Chọn câu trả lời sai. 
Trong mạch dao động LC, bước sóng điện từ mà mạch đó có thể phát ra trong chân không là
 c B.  c.T . C.  2 c LC . 2 cI0
A.  . D.  .
 f q0
Câu 4. Tần số của dao động điện từ trong khung dao động thỏa mãn hệ thức nào sau 
đây?
A. f = 2 LC . 2 1 L
 B. f = . C. f = . D. f = 2 .
 LC 2 LC C
Câu 5. 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. cùng pha. B. trễ pha hơn một góc C. sớm pha hơn một D. sớm pha hơn một 
 π/2. góc π/4. góc π/2.
Câu 6. Mạch dao động điện từ dao động tự do với tần số góc ω. Biết điện tích cực đại trên tụ điện là q0. 
Cường độ dòng điện đi qua cuộn dây thuần cảm có giá trị cực đại là
 2 A. I = ω q . C. I = 2ω q . D. I = ω.q 2.
 0 0 q0 0 0 0 0
 B. I = .
 0 
Cấp độ 3,4
 1
Câu 7. Một mạch dao động LC gồm một cuộn thuần cảm có độ tự cảm L = H và một tụ điện có 
điện dung C. Tần số dao động riêng của mạch là 1 MHz. Giá trị của điện dung C bằng
 1 1 1 1
A. F. B. mF. C. μF. D. pF.
 4 4 4 4 
 2
Câu 8. Một mạch dao động LC gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = mH và một tụ điện có 
 0,8
điện dung C μF. Tần số dao động riêng của dao động trong mạch là
A. 50 kHz. B. 25 kHz. C. 12,5 kHz. D. 2,5 kHz.
Câu 9. Một mạch dao động LC gồm cuộn cảm có hệ số tự cảm L = 0,4 mH và tụ có điện dung C = 4 
pF. Chu kì dao động riêng của mạch dao động là
A. 2,512 ns. B. 2,512 ps. C. 25,12 μs. D.0,2513 μs.
Câu 10. Một mạch dao động với tụ điện C và cuộn cảm L đang thực hiện dao động tự do. Điện tích cực 
 -6 2
đại trên bản tụ là q 0 = 2.10 C và dòng điện cực đại trong mạch là I 0 = 0,314 A. Lấy π = 10. Tần số 
dao động điện từ tự do trong khung là
A. 25kHz B. 3MHz C. 50kHz D. 2,5MHz
Câu 11. Dòng điện trong mạch dao động LC có biểu thức i = 65cos(2500t + π/3) mA. Tụ điện trong 
mạch có điện dung C = 750 nF. Độ tự cảm L của cuộn dây là
A. 426 mH. B. 374 mH. C. 213 mH. D. 125 mH.
Câu 12. Một mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung C và cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L. 
Biết biểu thức của dòng điện qua mạch là i = 4.10-2cos(2.107t) A. Điện tích cực đại trên bản tụ điện là
 -9 -9 -9 -9 
A. q0 = 10 C. B. q0 = 4.10 C. C. q0 = 2.10 C. D. q0 = 8.10 C.
Câu 13. Trong mạch dao động, cường độ dòng điện có biểu thức i = 0,01cos100πt (A). Hệ số tự cảm 
của cuộn dây là 0,2H. Điện dung C của tụ điện có giá trị là
A. 0,001 F B. 4.10-4 F C. 5.10 -4 F D. 5.10-5 F
Câu 14. Một mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung C = 10 pF và cuộn dây thuần cảm có độ tự 
cảm L = 0,25 mH, cường độ dòng điện cực đại là 50 mA. Tại thời điểm ban đầu cường độ dòng điện 
qua mạch bằng không. Biểu thức của điện tích trên tụ là
 3 A. q = 5.10-10cos(107t + π/2) C C. q = 5.10 -9cos(107t + π/2) C 
B. q = 5.10-10sin(107t) C D. q = 5.10-9cos(107t) C 
Câu 15. Cho mạch dao động điện từ tự do gồm tụ điện có điện dung C = 1μF. Biết biểu thức cường độ 
dòng điện trong mạch là i = 20cos(1000t + π/2) mA. Biểu thức điện áp giữa hai bản tụ điện có dạng
A. u = 20cos(1000t + π/2) V C. u = 20cos(1000t - π/2) V 
B. u = 20cos(1000t) V D. u = 20cos(2000t + π/2) V 
Câu 16. Một mạch dao động LC có điện áp 2 bản tụ là u = 5cos(10 4t) V, điện dung C = 0,4 μF. Biểu 
thức cường độ dòng điện trong mạch là
A. i = 2.10-3sin(104 t - π/2) A. C. i = 2cos(10 4 t + π/2) A. 
B. i = 2.10-2cos(104 t + π/2) A. D. i = 0,1cos(104 t) A. 
2. Sóng điện từ - Liên lạc bằng thông tin vô tuyến 
* Kiến thức liên quan:
Sóng điện từ là quá trình lan truyền trong không gian của điện từ trường biến thiên theo thời gian.
Sóng điện từ là sóng ngang, lan truyền trong chân không với vận tốc bằng vận tốc ánh sáng (c = 3.10 8 
m/s).
Các loại sóng vô tuyến:
 Tên sóng Bước sóng  Tần số f
 Sóng dài Trên 3000 m Dưới 0,1 MHz
 Sóng trung 3000 m  200 m 0,1 MHz  1,5 MHz
 Sóng ngắn 200 m  10 m 1,5 MHz  30 MHz
 Sóng cực ngắn 10 m  0,01 m 30 MHz  30000 MHz
Trong thông tin liên lạc bằng vô tuyến để phát sóng điện từ đi xa người ta phải “trộn” sóng âm tần hoặc 
thị tần với sóng cao tần (gọi là biến điệu sóng điện từ). Có thể biến điệu biên độ, tần số hoặc pha của 
dao động cao tần: làm cho biên độ, tần số hoặc pha của dao động cao tần biến thiên theo tần số của dao 
động âm tần hoặc thị tần.
* Bài tập minh họa:
1. Trong thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến, người ta sử dụng cách biến điệu biên độ, tức là làm cho 
biên độ của sóng điện từ cao tần (sóng mang) biến thiên theo thời gian với tần số bằng tần số của dao 
động âm tần. Cho tần số sóng mang là 800 kHz, tần số của dao động âm tần là 1000 Hz. Xác định số 
dao động toàn phần của dao động cao tần khi dao động âm tần thực hiên được một dao động toàn phần.
2. Một mạch thu sóng điện từ gồm cuộn dây thuần cảm có hệ số tự cảm không đổi và tụ điện có điện 
dung biến đổi. Để thu được sóng có bước sóng 90 m, người ta phải điều chỉnh điện dung của tụ là 300 
pF. Để thu được sóng 91 m thì phải điều chỉnh điện dung của tụ điện đến giá trị nào?
3. Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến là một mạch dao động có một cuộn thuần cảm mà độ tự 
cảm có thể thay đổi trong khoảng từ 10 H đến 160 H và một tụ điện mà điện dung có thể thay đổi 40 
pF đến 250 pF. Tính băng sóng vô tuyến (theo bước sóng) mà máy này thu được.
4. Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến là một mạch dao động có một cuộn thuần cảm có độ tự 
cảm 10 H và một tụ điện có điện dung biến thiên trong một giới hạn nhất định. Máy này thu được 
băng sóng vô tuyến có bước sóng nằm trong khoảng từ 10 m đến 50 m. Hỏi khi thay cuộn thuần cảm 
trên bằng cuộn thuần cảm khác có độ tự cảm 90 H thì máy này thu được băng sóng vô tuyến có bước 
sóng nằm trong khoảng nào?
* Hướng dẫn giải và đáp số:
 4 1 -3
1. Thời gian để dao động âm tần thực hiện được một dao động toàn phần: T A = = 10 s. Thời gian 
 f A
 1 -5
để dao động cao tần thực hiện được một dao động toàn phần T C = = 0,125.10 s. Số dao động toàn 
 fC
 T
phần của dao động cao tần khi dao động âm tần thực hiên được một dao động toàn phần: N = A = 800.
 TC
 2
 1 C1 C12
2. Ta có:  C 2 = 2 = 306,7 pF.
 2 C2 1
3. Ta có: min = 2 c LminCmin = 37,7 m; max = 2 c LmaxCmax = 377 m.
 ' ' L '
4. Ta có: min = 2 c LC ;  = 2 c L 'C   = .min = 30 m. 
 min min min min L
 ' L '
 Tương tự:  = .max = 150 m.
 max L
BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
Câp 1,2
Câu 1. Dòng điện dich
A. là dòng chuyển dịch của các hạt mang điện 
B. là dòng điện trong mạch dao động LC
C. là dòng chuyển dịch của các hạt mang điện qua tụ điện
D. là khái niệm chỉ sự biến thiên của điện trường giữa 2 bản tụ.
Câu 2. Khi điện trường biến thiên theo thời gian sẽ làm xuất hiện từ trường, các đường sức của từ 
trường này có đặc điểm 
A. song song với các đường sức của điện trường C. những đường thẳng song song cách đều nhau
B. những đường tròn đồng tâm có cùng bán kính D. những đường cong khép kín bao quanh các 
 đường sức của điện trường
Câu 3. Tính chất nào sau đây không phải là tính chất của sóng điện từ?
A. Sóng điện từ truyền được trong chân không 
B. Sóng điện từ là sóng dọc
C. Sóng điện từ là sóng ngang 
D. Năng lượng sóng điện từ tỉ lệ với lũy thừa bậc 4 của tần số
Câu 4. Trong quá trình truyền sóng điện từ, vecto cường độ điện trường E và vecto cảm ứng từ B luôn
A. có phương song song và cùng chiều 
B. có phương song song và ngược chiều
C. có phương trùng với phương truyền sóng
 5 D. có phương vuông góc với nhau và vuông góc với phương truyền sóng.
Câu 5. Điện từ trường xuất hiện trong vùng không gian nào dưới đây?
A. Xung quanh một quả cầu tích điện 
B. Xung quanh một hệ hai quả cầu tích điện trái dấu
C. Xung quanh một ống dây điện 
D. Xung quanh một tia lửa điện
Câu 6. Tốc độ truyền sóng điện từ trong một môi trường phụ thuộc vào
A. bước sóng của sóng C. biên độ sóng 
B. tần số của sóng D. tính chất của môi trường
Câu 7. Chọn phát biểu sai. Xung quanh một điện tích dao động
A. có điện trường C. có điện từ trường 
B. có từ trường D. không có trường nào cả
Câu 8. Trong trường hợp nào sau đây, người ta dùng sóng điện từ để truyền tải thông tin?
A. Nói chuyện bằng điện thoại để bàn C. Xem băng video 
B. Xem truyền hình cáp D. Điều khiển ti vi từ xa
Câu 9. Trong sơ đồ khối của một máy thu sóng vô tuyến đơn giản không có bộ phận nào dưới đây?
A. Mạch thu sóng điện từ C. Mạch tách sóng 
B. Mạch biến điệu D. Mạch khuếch đại
Câu 10. Muốn cho dao động điện từ tạo ra bởi máy phát dao động có thể bức xạ ra không gian dưới 
dạng sóng điện từ thì cần phải
A. bố trí mạch dao động của máy phát như một ăng ten
B. liên kết cuộn dây của ăng ten với cuộn cảm trong mạch dao động của máy phát dao động
C. cho máy hoạt động sao cho mạch dao động có tần số lớn
D. cung cấp nhiều điện tích cho mạch dao động của máy phát
Câu 11. Nguyên tắc hoạt động của máy thu sóng điện từ dựa trên hiện tượng
A. phản xạ và khúc xạ sóng điện từ trên ăng ten. 
B. cảm ứng điện từ
C. điện trường biến thiên sinh ra từ trường xoáy 
D. cộng hưởng điện
Cấp độ 3,4
Câu 12. Một mạch dao động gồm một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 2 mH và một tụ xoay có 
 2
điện dung Cx. Cho π = 10. Giá trị của Cx để chu kì dao động riêng của mạch T = 1μs là
A. 12,5 pF B. 20 pF C. 0,0125 pF D. 12,5 μF 
 6 Câu 13. Một mạch dao động LC gồm cuộn thuần cảm có độ tự cảm L = 640 μH và tụ điện có điện 
dung C biến thiên từ 36 pF đến 225 pF. Lấy π 2 = 10. Chu kì dao động riêng của mạch có thể biến thiên 
từ
A. 960ms đến 2400ms C. 960 ns đến 2400 ns 
B. 960 μs đến 2400 μs D. 960 ps đến 2400 ps
Câu 14. Mạch dao động chọn sóng của một máy thu gồm một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 
0,5 mH và tụ điện có điện dung C biến đổi được từ 20 pF đến 500 pF. Máy thu có thể bắt được tất cả 
các sóng vô tuyến điện có dải sóng nằm trong khoảng 
A. 188,4 m đến 942 m C, 600 m đến 1680 m 
B. 18,85 m đến 188 m D. 100 m đến 500 m
Câu 15. Mạch dao động của máy thu vô tuyến điện gồm một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm biến 
thiên từ 0,5 μH đến 10 μH và một tụ điện có điện dung biến thiên từ 20pF đến 500pF. Máy thu có thể 
bắt được sóng điện từ có bước sóng lớn nhất là
A. 133,2 m B. 133,1 m C. 332,1 m D. 466,4 m
Câu 16. Trong một mạch dao động bắt tín hiệu của một máy thu vô tuyến điện, một tụ điện có điện 
dung biến đổi từ 50 pF đến 680 pF. muốn cho máy thu bắt được các sóng từ 45 m đến 3 km thì cuộn 
dây thuần cảm trong mạch phải có độ tự cảm nằm trong khoảng 
A. 11 H ≤ L ≤ 3729 H C. 11 mH ≤ L ≤ 3729 μH 
B. 11 μH ≤ L ≤ 3729 μH D. 11 mH ≤ L ≤ 3729 mH 
Câu 17. Mạch chọn sóng của một máy thu thanh gồm một tụ xoay có điện dung biến đổi: 47 pF≤ C ≤ 
270 pF và một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L. Cho c = 3.10 8m/s, lấy π2 = 10. Muốn máy này thu 
được các sóng điện từ có bước sóng λ với 13 m≤ λ ≤ 556 m thì L phải nằm trong giới hạn hẹp nhất là 
A. 0,999 μH ≤ L ≤ 318 μH C. 0,999 μH ≤ L ≤ 1827 μH 
B. 0,174 μH ≤ L ≤ 1827 μH D. 0,174 μH ≤ L ≤ 318 μH 
Câu 18. Cho mạch dao động gồm cuộn cảm L = 8μH, để bắt được sóng điện từ có tần số 10 MHz thì 
điện dung của tụ nhận giá trị là
A. 3,125 μF B. 31,25 pF C. 31,25 μF D. 3,125 pF
Câu 19. Máy phát dao động điều hòa cao tần có thể phát ra dao động điện từ có tần số nằm trong 
khoảng từ f 1 = 5 MHz đến f 2 = 20 MHz. Dải sóng điện từ mà máy phát ra có bước sóng nằm trong 
khoảng 
A. từ 5 m đến 15 m C. từ 15 m đến 60 m 
B. từ 10 m đến 30 m D. từ 10 m đến 100 m
 7 Buổi 2- Tiết 4,5,6
3. Bài toán về năng lượng điện từ trong mạch dao động LC.
* Các công thức:
 2
 1 2 1 q
Năng lượng điện trường: WC = Cu = .
 2 2 C
 1 2 
Năng lượng từ trường: Wt = Li .
 2
 2
 1 q0 1 2 1 2
Năng lượng điện từ: W = WC + Wt = = CU = LI
 2 C 2 0 2 0
 2
Năng lượng điện trường và năng lượng từ trường biến thiên tuần hoàn với tần số góc ’ = 2 = , 
 LC
 T
với chu kì T’ = = LC .
 2
Nếu mạch có điện trở thuần R 0 thì dao động sẽ tắt dần. Để duy trì dao động cần cung cấp cho mạch 
  2C 2U 2 R U 2 RC
một năng lượng có công suất: P = I2R = 0 0 .
 2 2L
 I0
Liên hệ giữa q0, U0, I0: q0 = CU0 = = I0 LC .
 
* Bài tập minh họa:
1. Cho một mạch dao động điện từ gồm một tụ điện có điện dung C = 5 F và một cuộn thuần cảm có 
độ tự cảm L = 50 mH. Biết điện áp cực đại trên tụ là 6 V. Tìm năng lượng điện trường và năng lượng 
từ trường trong mạch khi điện áp trên tụ điện là 4 V và cường độ dòng điện i khi đó.
2. Trong một mạch dao động điện từ LC, L = 25 mH và C = 1,6 F ở thời điểm t = 0, cường độ dòng 
điện trong mạch bằng 6,93 mA, điện tích ở trên tụ điện bằng 0,8 C. Tính năng lượng của mạch dao 
động.
3. Một mạch dao động điện từ gồm một tụ điện có điện dung 0,125 F và một cuộn cảm có độ tự cảm 
50 H. Điện trở thuần của mạch không đáng kể. Điện áp cực đại giữa hai bản tụ điện là 3 V. Tính 
cường độ dòng điện cực đại, cường độ dòng điện, năng lượng điện trường, năng lượng từ trường trong 
mạch lúc điện áp giữa hai bản tụ là 2 V.
4. Nếu nối hai đầu đoạn mạch gồm cuộn cảm thuần L mắc nối tiếp với điện trở thuần R = 1  vào hai 
cực của nguồn điện một chiều có suất điện động không đổi và điện trở trong r thì trong mạch có dòng 
điện không đổi cường độ I. Dùng nguồn điện này để nạp điện cho một tụ điện có điện dung C = 2.10 -6 
F. Khi điện tích trên tụ điện đạt giá trị cực đại, ngắt tụ điện khỏi nguồn rồi nối tụ điện với cuộn cảm 
thuần L thành một mạch dạo động thì trong mạch có dao động điện từ tự do với chu kì bằng .10 -6 s và 
cường độ dòng điện cực đại bằng 8I. Tính r.
5. Một mạch dao động điện từ gồm cuộn cảm có độ tự cảm 27 H, và tụ điện có điện dung 3000 pF; 
điện trở thuần của cuộn dây và dây nối là 1 Ω; điện áp cực đại giữa hai bản tụ điện là 5 V. Tính công 
suất cần cung cấp để duy trì dao động của mạch trong một thời gian dài.
6. Mạch dao động điện từ LC gồm một cuộn dây có độ tự cảm 50 mH và tụ điện có điện dung 5 F. 
Nếu mạch có điện trở thuần 10 -2 , để duy trì dao động trong mạch với hiệu điện thế cực đại giữa hai 
bản tụ điện là 12 V thì phải cung cấp cho mạch một công suất trung bình bằng bao nhiêu?
* Hướng dẫn giải và đáp số:
 1 2 -5 1 2 -5 -5 2W t
1. Ta có: W = CU = 9.10 J; WC = Cu = 4.10 J; Wt = W – WC = 5.10 J; i = ± = ± 
 2 0 2 L
0,045 A.
 8 1 q2 1
2. Ta có: W = + Li2 = 0,87.10-6 J.
 2 C 2
 C 1 2 -6 1 2 -6
3. Ta có: I0 = U0 = 0,15 A; W = CU = 0,5625.10 J; WC = Cu = 0,25.10 J; 
 L 2 0 2
 -6 2W t
Wt = W – WC = 0,3125.10 J; i = ± = ± 0,11 A.
 L
 E T 2
4. Ta có: I = ; T = 2 LC  L = = 0,125.10-6 H. Khi dùng nguồn này để nạp điện cho tụ 
 R r 4 2C
 2
 1 2 1 2 E 2 64L
thì: U0 = E. Vì LI 0 = CU 0  L 8 = CE  r = - R = = 1 .
 2 2 R r C
 2
 C -3 I0 R -6
5. Ta có: I0 = q0 = CU0 = U0 = 57,7.10 A ; P = = 1,39.10 W.
 L 2
 1 2 1 2 C I0 2 -6
6. Ta có: LI = CU  I0 = U0 = 0,12 A  I = = 0,06 2  I = I R = 72.10 W.
 2 0 2 0 L 2
BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
Câu 1. Chọn câu phát biểu sai. Trong mạch LC dao động điện từ điều hòa
A. luôn có sự trao đổi năng lượng giữa tụ điện và cuộn cảm.
B. năng lượng điện trường cực đại của tụ điện có giá trị bằng năng lượng từ trường cực đại của 
cuộn cảm.
C. tại mọi điểm, tổng năng lượng điện trường trong tụ điện và năng lượng từ trường của cuộn cảm 
luôn bằng không.
D. cường độ dòng điện trong mạch luôn sớm pha π/2 so điện áp giữa hai bản tụ điện.
Câu 2. Trong mạch dao động LC lí tưởng, năng lượng điện từ trường của mạch dao động
A. biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kì 2T. 
B. biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kì T.
C. biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kì T/2. 
D. không biến thiên tuần hoàn theo thời gian.
Câu 3. Trong một mạch dao động điện từ LC, điện tích của một bản tụ biến thiên theo thời gian theo 
hàm số q = q0cosωt. Khi năng lượng điện trường bằng năng lượng từ trường thì điện tích các bản tụ có 
độ lớn là
 q0 q0 q0 q0
A. . B. . C. . D. .
 2 2 4 8
Câu 4. Trong mạch dao động điện từ tự do, năng lượng từ trường trong cuộn dây biến thiên điều hòa 
với tần số góc 
 9 1 B.  2 LC . 1 D.  LC .
A.  2 . C.  .
 L C LC
Câu 5. Một mạch dao động gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C. Nếu 
gọi I0 là cường độ dòng điện cực đại trong mạch, thì hệ thức liên hệ điện tích cực đại trên bản tụ điện q0 
và I0 là
 CL B. q0 I0 LC.. C 1
A. q I . C. q0 I0 . D. q I .
 0 0 L 0 CL 0
Cấp 3,4
Câu 6. Một mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung C = 18 nF và một cuộn dây thuần cảm có độ 
tự cảm L = 6 μH. Điện áp cực đại ở hai đầu tụ điện là 4V, cường độ dòng điện cực đại trong mạch là
A. 87,2 mA. B. 219 mA. C. 12 mA. D. 21,9 mA.
Câu 7. Một mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung C = 5 μF và cuộn cảm có độ tự cảm L. Năng 
lượng của mạch dao động là 5.10 -5 J. Khi điện áp giữa hai bản tụ là 3V thì năng lượng từ trường của 
mạch là
A. 3,5.10-5 J. B. 2,75.10-5 J. C. 2.10-5 J. D. 10-5 J.
Câu 8. Mạch dao động gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C = 1,25 μF. 
Dao động điện từ trong mạch có tần số góc ω = 4000 rad/s, cường độ dòng điện cực đại trong mạch I0 = 
40 mA. Năng lượng điện từ trong mạch là
A. 2.10-3 J. B. 2.10-3 J. C. 4.10-5 J. D. 2.10-5 J.
Câu 9. Một mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung C = 10 μF và một cuộn dây thuần cảm có độ 
tự cảm L = 0,1 H. Khi điện áp ở hai đầu tụ điện là 4 V thì cường độ dòng điện trong mạch là 0,02A. 
Điện áp cực đại trên bản tụ là
A. 4V. B. 4 2 V. C. 2 5 V. D. 5 2 V.
Câu 10. Một khung dao động gồm tụ điện có điện dung C = 2,5 μF và cuộn dây thuần cảm có độ tự 
cảm L. Điện áp giữa hai bản của tụ điện có giá trị cực đại là 5V. Năng lượng cực đại của từ trường tập 
trung ở cuộn dây tự cảm trong khung nhận giá trị là
A. 31,25.10-6 J. B. 12,5.10-6 J. C. 6,25.10-6 J. D. 62,5.10-6 J.
Câu 11. Trong mạch dao động LC điện tích của một bản tụ biến thiên theo thời gian theo phương trình 
q = 5.10-7cos(100πt + ) C. Khi đó năng lượng từ trường trong mạch biến thiên tuần hoàn với chu kì 
 2
là
 10 A. 0,02 s. B. 0,01 s. C. 50 s. D. 100 s.
Câu 12. Trong mạch dao động LC có điện trở thuần không đáng kể, cứ sau những khoảng thời gian 
bằng 0,2.10-4 s thì năng lượng điện trường lại bằng năng lượng từ trường. Chu kì dao động của mạch là
A. 0,4.10-4 s B. 0,8.10-4 s C. 0,2.10 -4 s D. 1,6.10-4 s 
Câu 13. Một mạch dao động LC có năng lượng là 36.10 -6 J và điện dung của tụ điện C = 2,5 μF. Khi 
điện áp giữa hai bản cực của tụ điện là 3 V thì năng lượng tập trung tại cuộn cảm bằng
A. 24,47 J B. 24,75 mJ C. 24,75 μJ D. 24,75 nJ
Câu 14. Mạch dao động gồm tụ điện có điện dung C = 30nF và cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 
25 mH. Khi điện áp cực đại giữa 2 bản tụ là 4,8 V thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là
A. 3,72 mA. B. 4,28 mA. C. 5,20 mA. D. 6,34 mA.
Câu 15. Mạch dao động gồm cuộn dây có độ tự cảm L = 0,2 H và tụ điện có điện dung C = 10 μF thực 
hiện dao động điện từ tự do. Biết cường độ dòng điện cực đại trong khung là I 0 = 0,012 A. Khi cường 
độ dòng điện tức thời i = 0,01 A thì điện áp cực đại và điện áp tức thời giữa hai bản tụ điện là
A. U0 = 1,7V; u = 20V. C. U0 = 1,7V; u = 0,94V. 
B. U0 = 5,8V; u = 0,94V. D. U0 = 5,8V; u = 20V.
 11 C. ĐỀ KIỂM TRA/ÔN TẬP / LUYỆN TẬP
 CHUYÊN ĐỀ 4- DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ
Câu 1: 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.
Câu 2: 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.
Câu 3: 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.
Câu 4: 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.
Câu 5: Mạch dao động điện từ gồm tụ điện C và cuộn cảm L, dao động tự do với tần số góc
 2 1
 A.  2 LC B.  C.  LC D.  
 LC LC
Câu 6: Nhận xét nào sau đây về đặc điểm của mạch dao động điện từ điều hoà LC là không 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.
Câu 7: 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.
Câu 8: Phát biểu nào sau đây là không đúng?
 A. Điện trường tĩnh là điện trường có các đường sức điện xuất phát từ điện tích dương và kết thúc ở 
 điện tích âm.
 B. Điện trường xoáy là điện trường có các đường sức điện là các đường cong kín.
 C. Từ trường tĩnh là từ trường do nam châm vĩnh cửu đứng yên sinh ra.
 D. Từ trường xoáy là từ trường có các đường sức từ là các đường cong kín
Câu 9: Phát biểu nào sau đây là không đúng?
 A. Một từ trường biến thiên tuần hoàn theo thời gian, nó sinh ra một điện trường xoáy.
 B. Một điện trường biến thiên tuần hoàn theo thời gian, nó sinh ra một từ trường xoáy.
 C. Một từ trường biến thiên tăng dần đều theo thời gian, nó sinh ra một điện trường xoáy biến thiên.
 D. Một điện trường biến thiên tăng dần đều theo thời gian, nó sinh ra một từ trường xoáy biến thiên.
Câu 10: Phát biểu nào sau đây là không đúng?
 A. Dòng điện dẫn là dòng chuyển độngcó hướng của các điện tích.
 B. Dòng điện dịch là do điện trường biến thiên sinh ra.
 C. Có thể dùng ampe kế để đo trực tiếp dòng điện dẫn.
 12 D. Có thể dùng ampe kế để đo trực tiếp dòng điện dịch.
Câu 11: Phát biểu nào sau đây là không đúng khi nói về điện từ trường?
 A. Khi một điện trường biến thiên theo thời gian, nó sinh ra một từ trường xoáy.
 B. Điện trường xoáy là điện trường có các đường sức là những đường cong.
 C. Khi một từ trường biến thiên theo thời gian, nó sinh ra một điện trường.
 D. Từ trường có các đường sức từ bao quanh các đường sức điện.
Câu 12: Phát biểu nào sau đây là không đúng khi nói về điện từ trường?
 A. Một từ trường biến thiên theo thời gian sinh ra một điện trường xoáy biến thiên ở các điểm lân 
 cận.
 B. Một điện trường biến thiên theo thời gian sinh ra một từ trường xoáy ở các điểm lân cận.
 C. Điện trường và từ trường xoáy có các đường sức là đường cong kín.
 D. Đường sức của điện trường xoáy là các đường cong kín bao quanh các đường sức từ của từ trường 
 biến thiên.
Câu 13: Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về điện từ trường?
 A. Điện trường trong tụ điện biến thiên sinh ra một từ trường giống từ trường của một nam châm 
 hình chữ U.
 B. Sự biến thiên của điện trường giữa các bản của tụ điện sinh ra một từ trường giống từ trường được 
 sinh ra bởi dòng điện trong dây dẫn nối với tụ.
 C. Dòng điện dịch là dòng chuyển động có hướng của các điện tích trong lòng tụ điện.
 D. Dòng điện dịch trong tụ điện và dòng điện dẫn trong dây dẫn nối với tụ điện có cùng độ lớn, 
 nhưng ngược chiều.
Câu 14: Phát biểu nào sau đây về tính chất của sóng điện từ là không đúng?
 A. Sóng điện từ là sóng ngang.
 B. Sóng điện từ mang năng lượng.
 C. Sóng điện từ có thể phản xạ, khúc xạ, giao thoa.
 D. Sóng điện từ không truyền được trong chân không.
Câu 15: Phát biểu nào sau đây về tính chất của sóng điện từ là không đúng?
 A. Sóng điện từ là sóng ngang.
 B. Sóng điện từ mang năng lượng.
 C. Sóng điện từ có thể bị phản xạ, khúc xạ, giao thoa.
 D. Vận tốc sóng điện từ gần bằng vận tốc ánh sáng.
Câu 16: Hãy chọn câu đúng?
 A. Điện từ trường do một tích điểm dao động sẽ lan truyền trong không gian dưới dạng sóng.
 B. Điện tích dao động không thể bức xạ sóng điện từ.
 C. Vận tốc của sóng điện từ trong chân không nhỏ hơn nhiều vận tốc ánh sáng trong chân không.
 D. Tần số của sóng điện từ chỉ bằng nửa tần số dao động của điện tích.
Câu 17: Sóng điện từ là quá trình lan truyền trong không gian của một điện từ trường biến thiên. Kết 
 luận nào sau đây là đúng nhất khi nói về quan hệ giữa véc tơ cường độ điện trường và véc tơ cảm 
 ứng từ của điện từ trường đó?
 A. Véc tơ cường độ điện trường và cảm ứng từ biến thiên tuần hoàn cùng tần số.
 B. Véc tơ cường độ điện trường và cảm ứng từ biến thiên tuần hoàn có cùng pha.
 C. Véc tơ cường độ điện trường và cảm ứng từ biến thiên tuần hoàn cùng phương.
 D. Véc tơ cường độ điện trường và cảm ứng từ biến thiên tuần hoàn cùng tần số, cùng pha và có 
 phương vuông góc với nhau.
Câu 18: Sóng điện từ nào sau đây có khả năng xuyên qua tầng điện li?
 A. Sóng dài. B. Sóng trung. C. Sóng ngắn. D. Sóng cực ngắn.
Câu 19: Sóng điện từ nào sau đây bị phản xạ mạnh nhất ở tầng điện li?
A. Sóng dài. B. Sóng trung. C. Sóng ngắn. D. Sóng cực ngắn.
Câu 20: Sóng điện từ nào sau đây được dùng trong việc truyền thông tin trong nước?
A. Sóng dài. B. Sóng trung. C. Sóng ngắn. D. Sóng cực ngắn.
 13 Câu 21: Sóng nào sau đây được dùng trong truyền hình bằng sóng vô tuyến điện?
A. Sóng dài. B. Sóng trung. C. Sóng ngắn. D. Sóng cực ngắn.
Câu 22: Nguyên tắc thu sóng điện từ dựa vào
 A. hiện tượng cộng hưởng điện trong mạch LC.
 B. hiện tượng bức xạ sóng điện từ của mạch dao động hở.
 C. hiện tượng hấp thụ sóng điện từ của môi trường.
 D. hiện tượng giao thoa sóng điện từ.
Câu 23: 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. B. 318,5Hz. C. 2000rad. D. 2000Hz.
Câu 24: Mạch dao động LC gồm cuộn cảm có độ tự cảm L = 2mH và tụ điện có điện dung C = 2pF, 
 (lấy π2 = 10). Tần số dao động của mạch là
A. f = 2,5Hz. B. f = 2,5MHz. C. f = 1Hz. D. f = 1MHz.
Câu 25: 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 = 5.10-6H. D. L = 5.10-8H.
Câu 26: 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.
Câu 27: Mạch dao động LC có điện tích trong mạch biến thiên điều hoà theo phương trình q = 
 4cos(2π.104t)μC. Tần số dao động của mạch là
A. f = 10(Hz). B. f = 10(kHz). C. f = 2π(Hz). D. f = 2π(kHz).
Câu 28: 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 = 5.10-5Hz. D. ω = 5.104rad/s.
Câu 29: 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
Câu 30: Sóng điện từ trong chân không có tần số f = 150kHz, bước sóng của sóng điện từ đó là
A. λ =2000m. B. λ =2000km. C. λ =1000m. D. λ =1000km.
Câu 31: Mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến điện gồm tụ điện C = 880pF và cuộn cảm L = 20μH. 
 Bước sóng điện từ mà mạch thu được là
A. λ = 100m. B. λ = 150m. C. λ = 250m. D. λ = 500m.
Câu 32: Mạch chọn sóng ở đầu vào của máy thu vô tuyến điện gồm tụ điện C = 1nF và cuộn cảm L = 
 100μH (lấy π2 = 10). Bước sóng điện từ mà mạch thu được là
A. λ = 300m. B. λ = 600m. C. λ = 300km. D. λ = 1000m.
Câu 33: Một mạch dao động gồm một cuộn cảm có độ tự cảm L =1mH và một tụ điện có điện dung C 
 = 0,1μF. Mạch thu được sóng điện từ có tần số nào sau đây?
A. 31830,9Hz. B. 15915,5Hz. C. 503,292Hz. D. 15,9155Hz.
Câu 34: Khi mắc tụ điện có điện dung C 1 với cuộn cảm L thì mạch thu được sóng có bước sóng λ 1 = 
 60m; khi mắc tụ điện có điện dung C 2 với cuộn L thì mạch thu được sóng có bước sóng λ 2 = 80m. 
 Khi mắc nối tiếp C1 và C2 với cuộn L thì mạch thu được sóng có bước sóng là bao nhiêu?
A. λ = 48m. B. λ = 70m. C. λ = 100m. D. λ = 140m.
Câu 35: Khi mắc tụ điện có điện dung C 1 với cuộn cảm L thì mạch thu được sóng có bước sóng λ 1 = 
 60m; khi mắc tụ điện có điện dung C 2 với cuộn L thì mạch thu được sóng có bước sóng λ 2 = 80m. 
 Khi mắc C1 song song C2 với cuộn L thì mạch thu được sóng có bước sóng là bao nhiêu?
A. λ = 48m. B. λ = 70m. C. λ = 100m. D. λ = 140m.
 14 Câu 36: Khi mắc tụ điện có điện dung C 1 với cuộn cảm L thì tần số dao động của mạch là f 1 = 6kHz; 
 khi mắc tụ điện có điện dung C 2 với cuộn L thì tần số dao động của mạch là f 2 = 8kHz. Khi mắc C1 
 song song C2 với cuộn L thì tần số dao động của mạch là bao nhiêu?
A. f = 4,8kHz. B. f = 7kHz. C. f = 10kHz. D. f = 14kHz.
Câu 37: Khi mắc tụ điện có điện dung C 1 với cuộn cảm L thì tần số dao động của mạch là f 1 = 6kHz; 
 khi mắc tụ điện có điện dung C 2 với cuộn L thì tần số dao động của mạch là f 2 = 8kHz. Khi mắc nối 
 tiếp C1 và C2 với cuộn L thì tần số dao động của mạch là bao nhiêu?
A. f = 4,8kHz. B. f = 7kHz. C. f = 10kHz. D. f = 14kHz.
Câu 38: Một mạch chọn sóng gồm một cuộn cảm L =4µH và một tụ điện dung biến đổi từ C 1 =10pF 
 2
đến C2 = 490pF. Lấy π =10. Dải sóng thu được với mạch trên có bước sóng ở trong khoảng 
A. Từ 24m đến 188m B. Từ 24m đến 99m C. Từ 12m đến 168m D. Từ 12m đến 84m 
Câu 39: Một mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung C = 40 pF và cuộn dây thuần cảm có độ tự 
cảm L = 0,25 mH . Tại thời điểm ban đầu cường độ dòng điện qua mạch có giá trị cực đại là I0 = 50 
mA. Biểu thức của điện tích trên tụ là
 -10 -10 7
A. q = 5.10 cos 7 C . B. q = 5.10 cos
 10 t 10 t 
 2 
 -9 7 -9 7
C .q = 5.10 cos 10 t C D . q = 5.10 cos 10 t C 
 2 
Câu 40: Hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ điện của một mạch dao động bằng 5V. Điện dung của tụ 
bằng 2µF. Năng lượng từ trường cực đại của mạch có giá trị là 
A. 37.10-6 B.14.10-6 C. 28.10-6 J D. 25.10-6 J
 -----------------------------------------------
 15

File đính kèm:

  • doctai_lieu_on_thi_thpt_quoc_gia_mon_vat_li_nam_2018_chuyen_de.doc