Dao động và sóng điện từ
DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ
Dạng 1. Tìm các đại lượng đặc trưng
Câu 1: Mạch dao động điện từ gồm tụ C = 16nF và cuộn cảm L = 25mH. Tần số góc dao động là:
A. ω = 200Hz. B. ω = 200rad/s. C. ω = 5.10
-5
Hz. D. ω = 5.10
4
rad/s.
Câu 2: 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 3:
Trong mạch dao động LC, khi hoạt động thì điện tích cực đại của tụ là Q
0
=1 µC và cường độ dòng điện cực
đại ở cuộn dây là I
0
=10A. Tần số dao động của mạch là:
A. 1,6 MHz B. 16 MHz C. 1,6 kHz D. 16 kHz
Câu 4:
Mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến điện gồm tụ C = 880pF và cuộn L = 20µH. Bước sóng điện từ mà
mạch thu được là
A. λ = 100m. B. λ = 150m. C. λ = 250m. D. λ = 500m.
Câu 5:
Sóng điện từ trong chân không có tần số f = 150kHz, bước sóng của sóng điện từ:
A. λ =2000m. B. λ =2000km. C. λ =1000m. D. λ =1000km.
Câu 6: Mạch dao động của máy thu vô tuyến có cuộn L=25µH. Để thu được sóng vô tuyến có bước sóng 100m thì
C
I Q
L
=
Câu 9: Một mạch dao động gồm có cuộn dây L thuần cảm kháng và tụ điện C thuần dung kháng. Nếu gọi I
max
là
dòng điện cực đại trong mạch, hiệu điện thế cực đại U
max
giữa hai đầu tụ điện liên hệ với I
max
như thế nào? Hãy
chọn kết quả đúng trong các kết quả sau:
A. U
Cmax
=
L
C
π
I
max
B. U
Cmax
=
L
C
I
max
C. U
Cmax
0
0
2
I
T
Q
π
=
D.
0 0
2T Q I
π
=
Câu 11: Một mạch dao động gồm có cuộn dây L thuần điện cảm và tụ điện C. Nếu gọi I
0
dòng điện cực đại trong
mạch, hiệu điện thế cực đại U
0C
giữa hai đầu tụ điện liên hệ với I
0
như thế nào?
A.
0 0
2
C
L
U I
C
=
A.
0 0
U I LC
=
B.
0 0
L
I U
C
=
C.
0 0
L
U I
C
=
D.
0 0
I U LC
=
Câu 13: Công thức tính năng lượng điện từ của mạch dao động LC là
A. W =
2
Q
0
2L
B. W =
2
Q
0
0
=
1
2
2
CU
0
C.
1
2
2
LI
0
>
1
2
2
CU
0
D. W =
1
2
2
LI
0
=
1
2
2
CU
1
4 LC
đến
2
4 LC
1
Dao động và sóng điện từ
Câu 16: Một mạch dao động LC có điện tích cực đại trên một bản tụ là Q
0
= 4.10
-8
C, cường độ dòng điện cực đại
trong mạch là I
0
= 0,314A. Lấy
3,14.
π
=
Chu kì dao động điện từ trong mạch là
A. 8.10
-5
s. B. 8.10
-6
s. C. 8.10
-7
s. D. 8.10
-8
s.
Câu 17: Một mạch dao động điện từ LC lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm 5 µH và tụ điện có điện dung 5
µF. Trong mạch có dao động điện từ tự do. Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp mà điện tích trên một bản tụ
Câu 19: Mạch dao động điện từ gồm tụ C = 16 nF và cuộn cảm L = 25 mH. Tần số góc dao động của mạch
A. ω = 200 Hz B. ω = 200 rad/s C. ω = 5.10
-5
Hz D. ω = 5.10
-4
rad/s
Câu 20: Một mạch dao động lí tưởng gồm cuộn cảm có độ tự cảm 4 µH và một tụ điện có điện dung biến đổi từ 10
pF đến 640 pF. Lấy π
2
= 10. Chu kỳ dao động riêng của mạch này có giá trị
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 C. từ 2.10
-8
s đến 3.10
-7
s
Câu 21: Một mạch dao động điện từ lí tưởng đang có dao động điện từ tự do. Tại thời điểm t = 0, điện tích trên một
bản tụ điện cực đại. Sau khoảng thời gian ngắn nhất ∆t thì điện tích trên bản tụ này bằng một nửa giá trị cực đại.
C
q
=
C
q
0
cos(ωt + ϕ
q
) = U
0
cos(ωt + ϕ
u
)
Ta thấy ϕu = ϕq.
Khi t = 0 nếu u đang tăng thì ϕ
u
< 0; nếu u đang giảm thì ϕ
u
> 0.
* Dòng điện tức thời: i = q’ = -ωq
0
sin(ωt + ϕ) = I
0
cos(ωt + ϕ + π/2) . Với : I
0
=ωq
0
Khi t = 0 nếu i đang tăng thì ϕ
i
< 0; nếu i đang giảm thì ϕ
0
= U
2
; I
0
= I
2
A
Ví dụ 1: Một mạch dao động gồm tụ điện có điện dung C = 25 nF và cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 4m
H.
Giả sử ở thời điểm ban đầu cường độ dòng điện đạt giá trị cực đại và bằng 40 mA và đang có xu hướng giảm. 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.
ĐA: i = 4.10
-2
cos10
5
t (A). q = 4.10
-7
cos(10
5
t -
2
π
)(C). u =
C
q
= 16.cos(10
5
t -
I = 1 mA. Chọn gốc thời gian lúc năng lượng điện trường bằng 3 lần năng lượng từ trường và tụ điện đang phóng
điện. Viết biểu thức điện tích trên tụ điện, điện áp giữa hai bản tụ và cường độ dòng điện trên mạch dao động.
2
Dao động và sóng điện từ
ĐA: q =
2
.10
-7
cos(10
4
t +
6
π
)(C); u
=
2
.10
-2
cos(10
4
t +
6
π
)(V); i =
2
.10
-3
cos(10
4
-9
C.
Câu 2: Phương trình dao động của điện tích trong mạch dao động LC là
0
cos( )q Q t
ω ϕ
= +
. Biểu thức của dòng
điện trong mạch là:
A.
0
cos( )i Q t
ω ω ϕ
= +
B. i =
ω
Q
0
cos(
ω
t +
ϕ
+
π
/2)C C.i =
ω
Q
0
cos(
ω
0
cos( )
2
u Q t
π
ω ω ϕ
= + −
D.
0
sin( )u Q t
ω ω ϕ
= +
Câu 4: Mạch dao động gồm tụ điện có điện dung
10C F
µ
=
và cuộn dây thuần cảm có hệ số tử cảm
10L mH
=
.
Tụ điện được tích điện đến hiệu điện thế 12V. Sau đó cho tụ phóng điện trong mạch. Lấy
2
10
π
=
và góc thời gian
là lúc tụ bắt đầu phóng điện. Biểu thức của dòng điện trong cuộn cảm là :
A. i = 1,2.10
-10
cos(10
cos(10
6
t + π) (C)
C. q = 2.10
-11
cos(10
6
t + π/2) (C) D. q = 2.10
-11
cos(10
6
t - π/2) (C)
Dùng dữ kiện sau trả lời cho câu 7, 8 và 9
Một mạch điện LC có điện dung
25C pF
=
và cuộn cảm
4
10L H
−
=
. Biết ở thời điểm ban đầu của dao động,
cường độ dòng điện có giá trị cực đại và bằng 40 mA.
Câu 6: Biểu thức dòng điện trong mạch:
A. i = 4.10
-2
cos2π.10
7
t (A ) B. i = 6.10
-2
t (C)
Câu 8: Biểu thức của hiệu điện thế giữa hai bản cực của tụ điện:
A. u = 80sin 2.10
7
t (V) B. u = 80sin(2.10
7
t + π/6)(V)
C. u = 80sin 2π.10
7
t (V) D. u = 80sin(2.10
7
t – π/2) (V)
Dạng 3: Bài toán về năng lượng điện từ trong mạch dao động LC.
1. Các công thức
* Năng lượng điện trường: W
C
=
2
1
Cu
2
=
2
1
C
q
2
. Năng lượng từ trường: W
L
=
0
* Năng lượng điện trường và năng lượng từ trường biến thiên tuần hoàn với tần số góc :
ω’ = 2ω =
LC
2
, với chu kì T’ =
2
T
=
LC
π
.
* Nếu mạch có điện trở thuần R ≠ 0 thì dao động sẽ tắt dần. Để duy trì dao động cần cung cấp cho mạch một
năng lượng có công suất: P = I
2
R =
L
RCURUC
22
2
0
2
0
22
=
ω
.
* Liên hệ giữa q
0
, U
LI I Q
Li
W n W n i
W nW
n n
ω
= +
⇒ = + ⇔ = + ⇒ = = =
=
+ +
3
Dao động và sóng điện từ
-Tính điện dung hay điện tích qua tụ tại thời điểm
1
đ t
W W
n
=
. Thì ta biến đổi như sau:
2
2
0 0 0
0
2
2
0
0 0
+ +
⇒ = + ⇔
=
= + ⇒ = + = + =
3. Năng lượng của mạch dao động LC lí tưởng
a. Năng lượng điện trường chỉ có ở tụ điện:
b. Năng lượng từ trường chỉ có ở cuộn dây:
c. Đồ thị năng lượng điện trường, năng lượng từ trường
chọn
0
=
ϕ
Các kết luận rút ra từ đồ thị:
- Trong một chu kì có 4 lần động năng bằng thế năng
- Khoảng thời gian giữa hai lần động năng bằng thế năng liên tiếp là T/4
- Từ thời điểm động năng cực đại hoặc thế năng cự đại đến lúc động năng bằng thế năng là T/8
- Động năng và thế năng có đồ thị là đường hình sin bao quang đường thẳng
4
22
Am
ω
- Đồ thị cơ năng là đường thẳng song song với trục Ot
Ví dụ 1. Cho một mạch dao động điện từ gồm một tụ điện có điện dung C = 5 µF 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
ĐA : P = 1,39.10
-6
W.
Ví dụ 4. Một mạch dao động điện từ LC lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm 5 µH và tụ điện có điện dung
5 µF. Trong mạch có dao động điện từ tự do. Tính khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp mà điện tích trên một bản
tụ điện có độ lớn cực đại và khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp mà năng lượng điện trường bằng năng lượng từ
trường.
ĐA: 15,7.10
-6
s; 7,85.10
-6
s.
Ví dụ 5. Khung dao động điện từ gồm một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 0,1 H và tụ điện có điện dung
C = 10 µF. Dao động điện từ trong khung là dao động điều hoà với cường độ dòng điện cực đại I
0
= 0,05 A. Tính
điện áp giữa hai bản tụ ở thời điểm i = 0,03 A và cường độ dòng điện trong mạch lúc điện tích trên tụ có giá trị q =
30 µC.
ĐA: u = 4V; i = 0,04 A.
Ví dụ 6. Mạch dao động lí tưởng gồm cuộn dây có độ tự cảm L = 0,2H và tụ điện có điện dung C = 20μF. Người ta
tích điện cho tụ điện đến hiệu điện thế cực đại U
0
= 4V. Chọn thời điểm ban đầu (t = 0) là lúc tụ điện bắt đầu phóng
điện. Viết biểu thức tức thời của điện tích q trên bản tụ điện mà ở thời điểm ban đầu
nó tích điện dương. Tính năng lượng điện trường tại thời điểm t=T/8, T là chu kì dao
động.
ĐA: q = 8.10
-5
cos500t (C); W
đ
-8
C C. 6,2.10
-7
C D. 5,2.10
-8
C
4
E,r
CL
k
8
T
W
O
8
2T
8
3T
8
4T
8
5T
8
6T
8
7T
T
Dao động và sóng điện từ
Ví dụ 9. Cường độ dòng điện tức thời trong một mạch dao động LC lí tưởng là i = 0,08cos(2000t)A. Cuộn dây có
độ tự cảm là L = 50mH. Hãy tính điện dung của tụ điện. Xác định điện áp giữa hai bản tụ điện tại thời điểm cường
0
2 1
I
i
n
ω
=
+
Câu 2: Trong mạch điện dao động điện từ LC, điện tích trên tụ tại thời điểm
1
đ t
W W
n
=
được tính theo biểu thức:
A. q =
1
0
+n
Q
B.
0
2
1
Q
q
C n
ω
=
U
u n
= +
B. u = U
0
1+n
C.
0
2 1u U n
= +
D.
0
1
U
u n
ω
= +
Câu 4: Nếu điện tích trong tụ của mạch LC biến thiên theo công thức:
0
cosq Q t
ω
=
. Tìm biểu thức sai trong các
biểu thức năng lượng trong mạch LC sau đây:
A. Năng lượng điện: W
đ
=
2
2
0
2
0
4
Q
C
= const
Câu 5: Trong mạch điện dao động điện từ LC, khi điện tích giữa hai bản tụ có biểu thức: q = - Q
0
cosωt thì năng
lượng tức thời của cuộn cảm và của tụ điện lần lượt là:
A. W
t
=
1
2
Lω
2
2
Q
0
sin
2
ωt và W
đ
=
2
Q
0
Q
0
C
sin
2
ωt và W
đ
=
2
Q
0
2C
cos
2
ωt D. W
t
=
2
Q
0
2C
cos
2
ωt và W
đ
=
1
2
Câu 7: Một mạch dao động điện từ có điện dung của tụ là C =
4 F
µ
. Trong quá trình dao động, hiệu điện thế cực
đại giữa hai bản tụ là 12V. Khi hiệu điện thế giữa hai bản tụ là 9V thì năng lượng từ trường của mạch là:
A.
4
2,88.10 J
−
B.
4
1,62.10 J
−
C.
4
1,26.10 J
−
D.
4
4,5.10 J
−
Câu 8: Hiệu điện thế cực đại giữa 2 bản tụ điện của 1 mạch dao động là U
0
= 12 V. Điện dung của tụ điện là C = 4
μF. Năng lượng từ của mạch dao động khi hiệu điện thế giữa 2 bản tụ điện là U = 9V là
A. 1,26.10
- 4
J B. 2,88.10
- 4
J C. 1,62.10
-5
J. B. 5.10
-5
J. C. 9.10
-5
J. D. 10
-5
J.
Câu 12: Mạch dao động LC, với cuộn dây có L = 5
.H
µ
Cường độ dòng điện cực đại trong mạch là 2A. Khi
cường độ dòng điện tức thời trong mạch là 1A thì năng lượng điện trường trong mạch là
A. 7,5.10
-6
J. B. 75.10
-4
J. C. 5,7.10
-4
J. D. 2,5.10
-5
J.
Câu 13: Mạch dao động LC có điện tích cực đại trên tụ là 9 nC. Điện tích của tụ điện vào thời điểm năng lượng
điện trường bằng 1/3 năng lượng từ trường bằng:
5
Dao động và sóng điện từ
A. 3 nC B. 4,5 nC C. 2,5 nC D. 5 nC
Câu 14: Mạch dao động LC có hiệu điện thế cực đại trên tụ là
5 2
V. Hiệu điện thế của tụ điện vào thời điểm năng
µ
s C. 6
µ
s D. 4
µ
s
Câu 18. Cho mạch điện như hình vẽ bên. Cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm
H10.4L
3
−
=
, tụ điện có điện dung C = 0,1µF, nguồn điện có suất điện động E =
3mV và điện trở trong r = 1
Ω
. Ban đầu khóa k đóng, khi có dòng điện chạy ổn định
trong mạch, ngắt khóa k. Tính điện tích trên tụ điện khi năng lượng từ trong cuộn dây
gấp 3 lần năng lượng điện trường trong tụ điện.
A. 3.10
-8
C B. 2,6.10
-8
C C. 6,2.10
-7
C D. 5,2.10
-8
C
Dạng 4: Sóng điện từ - Liên lạc bằng thông tin vô tuyến – Mạch chọn sóng
1. 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
= 2πc
maxmax
CL
.
2. Phương pháp
a. Mỗi giá trị của L hặc C, cho ta một giá trị tần số, chu kì tương ứng, viết tất cả các biểu thức tần số hoặc chu kì đó
rồi gán những giá trị đề bài cho tương ứng (nếu có).
VD: -Khi độ tự cảm cuộn dây là L
1
, điện dung tụ điện là C
1
thì chu kì dao động là T
1
-Khi độ tự cảm cuộn dây là L
2
, điện dung tụ điện là C
2
thì chu kì dao động là T
2
-Ta có các biểu thức chu kì (hoặc tần số) và bước sóng tương ứng:
1 1
1
2T L C
π
=
;
1
1 1
1
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
6
E,r
CL
k
Dao động và sóng điện từ
-Lập mối liên hệ toán học giữa các biểu thức đó. Thường là lập tỉ số; bình phương hai vế rồi cộng, trừ các biểu
thức; phương pháp thế
b. Từ công thức tính bước sóng ta thấy, bước sóng biến thiên theo L và C. L hay C càng lớn, bước sóng càng lớn.
Nếu điều chỉnh mạch sao cho C và L biến thiên từ C
m
, L
m
đến C
M
, L
M
thì bước sóng cũng biến thiên tương ứng
trong dải từ
mmm
CLc2
π=λ
đến
. .c T
λ
=
C.
2 .c LC
λ π
=
D.
0
0
2
I
c
Q
λ π
=
.
Câu 2: Một mạch dao động LC gồm cuộn thuần cảm có độ tự cảm L không đổi và một tụ điện có điện dung C thay
đổi. Biết điện trở của dây dẫn là không đáng kể và trong mạch có dao động điện từ riêng. Khi điện dung có giá trị
C
1
thì tần số dao động riêng của mạch là f
1
. Khi điện dung có giá trị C
2
= 4C
1
thì tần số dao động riêng của mạch là
A.
1
=
B.
2
L
c
C
λ π
=
C.
2 c LC
λ π
=
D.
2
LC
c
π
λ
=
Câu 4: Một mạch chọn sóng với L không đổi có thể thu được sóng các sóng trong khoảng từ f
1
tới f
2
(với f
1
< f
2
) thì
giá trị của tụ C trong mạch phải là
A.
2 2
1
1
4 Lf
π
Câu 5: Tần số của một sóng điện từ có cùng bước sóng với một sóng siêu âm trong không khí có tần số 105 Hz có
giá trị vào khoảng là: (Biết vận tốc truyền âm trong không khí là 330 m/s)
A. 9,1.10
5
Hz B. 9,1.10
7
Hz C. 9,1.10
9
Hz D. 9,1.10
11
Hz
Câu 6: Trong một mạch dao động điện từ, khi dùng điện có điện dung C
1
thì tần số riêng của mạch là f
1
= 30 kHz,
khi dùng điện có điện dung C
2
thì tần số riêng của mạch là f
2
= 40 kHz. Nếu mạch này dùng hai tụ C
1
và C
2
nối tiếp
8
Hz. B. 3.10
8
Hz. C. 9.10
9
Hz. D. 10
7
Hz.
Câu 10: Mạch chọn sóng một radio gồm L = 2.10
-6
H và một tụ điện có điện dung C biến thiên. Người ta muốn bắt
được các sóng điện từ có bước sóng từ 18π m đến 240π m thì điện dung C phải nằm trong giới hạn
A.
12 8
4,5.10 8.10 .F C F
− −
≤ ≤
B.
10 8
9.10 16.10 .F C F
− −
≤ ≤
C.
10 8
4,5.10 8.10 .F C F
− −
≤ ≤
D.
12 10
9.10 8.10 .F C F
không đáng kể và một tụ xoay có điện dung điều chỉnh được. Hỏi điện dung phải có giá trị trong khoảng nào để
máy thu bắt được sóng ngắn trong phạm vi từ 16m đến 50m.
A.
10 123 pF
÷
B.
8,15 80,2 pF
÷
C.
2,88 28,1 pF
÷
D.
2,51 57,6 pF
÷
Câu 15: Dùng một tụ điện 10 μF để lắp một bộ chọn sóng sao cho có thể thu được các sóng điện từ trong một giải
tần số từ 400 Hz đến 500 Hz phải dùng cuộn cảm có thể biến đổi trong phạm vi
A. 1 mH đến 1,6 mH B. 10 mH đến 16 mH C. 8 mH đến 16 mH D. 1 mH đến 16 mH
Câu 16: Mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến điện gồm C = 880 pF và cuộn cảm L = 20 µH. Bước sóng điện từ
mà mạch thu được là :
A. λ = 100m B. λ = 150m C. λ = 250m D. λ = 500m
Câu 17: Một mạch chọn sóng gồm cuộn cảm có độ tự cảm
4 H
µ
và một tụ điện có điện dung biến đổi từ 10 pF
đến 360 pF. Lấy
2
10
π
=
. Dải sóng vô tuyến thu được với mạch trên có bước sóng trong khoảng:
λ
≤ ≤
B.
4,6 100,3m m
λ
≤ ≤
C.
4,2 133,3m m
λ
≤ ≤
D.
5,2 130m m
λ
≤ ≤
TRẮC NGHIỆM ÔN TẬP:
Câu 1. Một mạch dao động điện từ có tần số f = 0,5.10
6
Hz, vận tốc ánh sáng trong chân không là c = 3.10
8
m/s.
Sóng điện từ do mạch đó phát ra có bước sóng
A. 6m. B. 600m. C. 60m. D. 0,6m.
Câu 2. Công thức tính năng lượng điện từ của một mạch dao động LC là
A. W =
C
Q
o
2
. B. W =
π
3
10
−
H. D.
π
2
10
3
−
H.
Câu 4. Trong mạch dao động điện từ LC, nếu điện tích cực đại trên tụ điện là Q
o
và cường độ dòng điện cực đại
trong mạch là I
o
thì chu kì dao động điện từ trong mạch là
A. T = 2πQ
o
I
o
. B. T = 2π.
o
o
Q
I
. C. T = 2πLC. D. T = 2π
o
o
I
Q
. B.
22
o
Q
. C.
2
o
Q
. D.
2
o
Q
.
Câu 8. Một mạch dao động điện tử có L = 5mH; C = 31,8μF, hiệu điện thế cực đại trên tụ là 8V. Cường độ dòng
điện trong mạch khi hiệu điện thế trên tụ là 4V có giá trị:
A. 5mA B. 0,25mA C. 0,55A D. 0,25A
Câu 9. Một mạch dao động LC có cuộn thuần cảm L = 0,5H và tụ điện C = 50μF. Hiệu điện thế cực đại giữa hai
bản tụ là 5V. Năng lượng dao động của mạch và chu kì dao động của mạch là:
A. 2,5.10
-4
J ;
100
π
s. B. 0,625mJ;
100
π
s. C. 6,25.10
-4
J ;
3
m.
Câu 13. Mạch dao động của một máy thu vô tuyến điện gồm cuộn dây có độ tự cảm L = 1mH và một tụ điện có
điện dung thay đổi được. Để máy thu bắt được sóng vô tuyến có tần số từ 3MHz đến 4MHz thì điện dung của tụ
phải thay đổi trong khoảng:
A. 1,6pF ≤ C ≤ 2,8pF. B. 2µF ≤ C ≤ 2,8µF. C. 0,16pF ≤ C ≤ 0,28 pF. D.0,2µF ≤ C ≤ 0,28µF.
Câu 14. Mạch dao động gồm tụ điện có điện dung 4500pF và cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm 5μH. Hiệu điện thế
cực đại ở hai đầu tụ điện là 2V. Cường độ dòng điện cực đại chạy trong mạch là
A. 0,03A. B. 0,06A. C. 6.10
-4
A. D. 3.10
-4
A.
Câu 15. Phát biểu nào sau đây là sai về sóng điện từ ?
A. Sóng điện từ mang năng lượng tỉ lệ với luỷ thừa bậc 4 của tần số.
B. Sóng điện từ là sóng ngang. C. Sóng điện từ có đầy đủ các tính chất giống sóng cơ.
D. Giống như sóng cơ, sóng điện từ cần môi trường vật chất đàn hồi để lan truyền.
Câu 16. Một mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến gồm cuộn cảm L = 5µH và một tụ xoay có điện dung biến
thiên từ 10pF đến 240pF. Dãi sóng máy thu được là
A. 10,5m – 92,5m. B. 11m – 75m. C. 15,6m – 41,2m. D. 13,3 m – 65,3m.
Câu 17. Một mạch dao động điện từ có điện dung của tụ là C = 4µF. Trong quá trình dao động hiệu điện thế cực
đại giữa hai bản tụ là 12V. Khi hiệu điện thế giữa hai bản tụ là 9V thì năng lượng từ trường của mạch là
A. 2,88.10
-4
J. B. 1,62.10
-4
J. C. 1,26.10
-4
J. D. 4.50.10
-4
1
=1µF thì suất
điện động cảm ứng hiệu dụng trong mạch do sóng điện từ tạo ra là E
1
= 4,5 µV. khi điện dung của tụ điện C
2
=9µF
thì suất điện động cảm ứng hiệu dụng do sóng điện từ tạo ra là
A. E
2
= 1,5 µV B. E
2
= 2,25 µV C. E
2
= 13,5 µV D. E
2
= 9 µV
SỰ PHÁT VÀ THU SÓNG ĐIỆN TỪ
Câu 1: Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về sóng điện từ?
A. Sóng điện từ là sóng ngang.
B. Khi sóng điện từ lan truyền, vectơ cường độ điện trường luôn vuông góc với vectơ cảm ứng từ.
C. Khi sóng điện từ lan truyền, vectơ cường độ điện trường luôn cùng phương với vectơ cảm ứng từ.
D. Sóng điện từ lan truyền được trong chân không.
9
Dao động và sóng điện từ
Câu 2: Sóng điện từ dùng trong thông tin liên lạc dưới nước là
A. sóng ngắn B. sóng dài C. sóng trung D. sóng cực ngắn
Câu 3: Một mạch dao động LC đang thu được sóng trung. Để mạch có thể thu được sóng ngắn thì phải
A. mắc nối tiếp thêm vào mạch một tụ điện có điện dung thích hợp
B. mắc nối tiếp thêm vào mạch một điện trở thuần thích hợp
H. Mạch dao động trên có thể bắt được sóng vô tuyến thuộc dải
A. sóng trung B. sóng dài C. sóng ngắn D. sóng cực ngắn
Câu 11: Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến điện gồm một tụ điện có C thay đổi từ 10/π pF đến 160/π pF
và cuộn dây có L = 2,5/π µH. Mạch trên có thể bắt được sóng điện từ có bước sóng nằm trong khoảng nào ?
A.
mm 122
≤≤
λ
B.
mm 123
≤≤
λ
C.
mm 153
≤≤
λ
D.
mm 152
≤≤
λ
Câu 12: Một mạch chọn sóng gồm cuộn cảm có độ tự cảm 4
µ
H và một tụ điện có điện dung biến đổi từ 10pF đến
360pF. Lấy
2
π
= 10. Dải sóng vô tuyến thu được với mạch trên có bước sóng trong khoảng:
A. Từ 120m đến 720m B. Từ 12m đến 72m C. Từ 48m đến 192m D. Từ 4,8m đến 19,2m
Câu 13: Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến điện gồm một tụ điện có điện dung 1µF và cuộn cảm có độ tự
cảm 25mH. Mạch dao động trên có thể bắt được sóng vô tuyến thuộc dải
F ≤ C ≤ 60,3.10
-10
F D. 0,12.10
-8
F ≤ C ≤ 26,4.10
-8
F
Câu 3: Một máy thu thanh đang thu sóng ngắn. Để chuyển sang thu sóng trung, có thể thực hiện giải pháp nào sau
đây trong mạch dao động anten
A. Giảm C và giảm L. B. Giữ nguyên C và giảm L. C. Tăng L và tăng C. D. Giữ nguyên L và giảm
10
Dao động và sóng điện từ
Câu 4: Mạch chọn sóng của một máy thu gồm một tụ điện có điện dung
pF
2
9
4
π
và cuộn cảm có độ tụ cảm biến
thiên. Để có thể bắt được sóng điện từ có bước sóng 100m thì độ tự cảm cuộn dây bằng bao nhiêu ?
A. 0,0645H B. 0,0625H C. 0,0615H D. 0,0635H
Câu 5: Điện dung của tụ điện phải thay đổi trong khoảng nào để mạch có thể thu được sóng vô tuyến có tần số nắm
trong khoảng từ f
1
đến f
2
( f
1
< f
2
<<
C.
2 2 2 2
1 2
1 1
4 4
C
Lf Lf
π π
< <
D.
2
2
2
1
Lf4
1
4
1
ππ
>> C
Lf
Câu 6: Một mạch chọn sóng để thu được sóng có bước sóng 20 m thì cần chỉnh điện dung của tụ là 200 pF. Để
thu được bước sóng 21 m thì chỉnh điện dung của tụ là
A. 220,5 pF. B. 190,47 pF. C. 210 pF. D. 181,4 mF.
Câu 7: Một sóng điện từ có tần số 100 MHz truyền với tốc độ 3.10
8
m/s có bước sóng là
A. 300 m. B. 0,3 m. C. 30 m. D. 3 m.
Câu 8: Một mạch thu sóng điện từ gồm cuộn dây thuần cảm có hệ số tự cảm không đổi và tụ điện có điện dung
0
D. 38,5
0
Câu 3: Mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến điện gồm cuộn dây thuần cảm có L = 2.10
-5
H và một tụ xoay có điện
dung biến thiên từ C
1
= 10pF đến C
2
= 500pF khi góc xoay biến thiên từ 0
0
đến 180
0
. Khi góc xoay của tụ bằng 90
0
thì mạch thu sóng điện từ có bước sóng là:
A. 26,64m. B. 188,40m. C. 134,54m. D. 107,52m.
Câu 4: Mạch chọn sóng của một máy thu gồm một tụ điện có điện dung 100pF và cuộn cảm có độ tự cảm
H
µ
π
2
1
. Để có thế bắt được sóng điện từ có bước sóng từ 12m đến 18m thì cần phải ghép thêm một tụ điện có điện dung
biến thiên. Điện dung biến thiên trong khoảng nào ?
A.
nFCnF 9,03,0
≤≤
B.
Câu 1: Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến gồm một cuộn dây có độ tự cảm L và một bộ tụ điện gồm một
tụ điện cố định C
0
mắc song song với một tụ xoay C. Tụ C có điện dung thay đổi từ
pF
23
1
đến
pF5,0
. Nhờ vậy
mạch có thể thu được các sóng có bước sóng từ 0,12m đến 0,3m. Xác định độ tự cảm L ?
A.
2
5,1
π
H
µ
B.
2
2
π
H
µ
C.
2
1
π
H
µ
D.
µ
D. 0,74
H
µ
11
Dao động và sóng điện từ
TỤ XOAY VÀ MẠCH CÓ ĐIỆN TRỞ THUẦN
Câu 1: Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến gồm một cuộn dây và một tụ xoay. Giả sử khi thu được sóng
điện từ có bước sóng 15m mà suất điện động hiệu dụng trong cuộn dây là 1
V
µ
thì tần số góc và dòng điện cực đại
chạy trong mạch là bao nhiêu ? Biết điện trở thuần trong mạch là
Ω
m01,0
.
A.
A
s
rad
2,0;10
7
B.
A
s
rad
1,0;10.4
7
π
C.
pF
s
rad
2,5;10
7
B.
pF
s
rad
42;10.4
7
C.
pF
s
rad
2,4;10.2
7
D.
pF
s
rad
52;10.8,8
7
Câu 4: Một mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến gồm cuộn cảm L = 5µH và một tụ xoay có điện dung biến
thiên từ 10pF đến 240pF. Dãi sóng máy thu được là
A. 10,5m – 92,5m. B. 11m – 75m. C. 15,6m – 41,2m. D. 13,3 – 65,3m.
Câu 5: Chọn câu đúng. Một mạch dao động gồm cuộn cảm có độ tự cảm 27 ìH, một điện trở thuần 1Ω v một tụ
điện 3000pF. điện áp cực đại giữa hai bản tụ điện l 5V. Để duy trì dao động cần cung cấp cho mạch một công suất:
A. 0,037W. B. 112,5 kW. C. 1,39mW. D. 335,4 W.
TỔNG HỢP
s.
Câu 10: Trong mạch thu sóng vô tuyến người ta điều chỉnh điện dung của tụ C = 1/4000π (F) và độ tự cảm của
cuộn dây L = 1,6/π (H). Khi đó sóng thu được có tần số bao nhiêu?
A. 50Hz. B. 25Hz. C. 100Hz. D. 200Hz.
Câu 11: Cho mạch dao động gồm một cuộn cảm mắc nối tiếp với một tụ điện C
1
thì mạch thu được sóng điện từ
có bước sóng λ
1
, thay tụ trên bằng tụ C
2
thì mạch thu được sóng điện từ có λ
2
. Nếu mắc đồng thời hai tụ nối tiếp
với nhau rồi mắc vào cuộn cảm thì mạch thu được sóng có bước sóng λ xác định bằng công thức
A.
2
2
2
1
2 −−−
λ+λ=λ
B.
2
2
2
1
λ+λ=λ
C.
21
maxmax
=
; D.
LC
I
U
max
max
=
.
Câu 14: Mạch dao động điện từ điều hoà LC gồm tụ điện C = 1
µ
F và cuộn cảm L =10mH. Nạp điện cho tụ điện
đến hiệu điện thế 4
2
V rồi cho tụ phóng điện qua cuộn cảm, cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là
A. I = 40mA. B. I = 4mA. C. I = 4
2
mA. D. I = 4
2
A.
12
Dao động và sóng điện từ
Câu 15: 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
A.3/8 B.1/3 C.3 D.8/3
Câu 17: Nếu nối hai đầu đoạn mạch gồm cuộn cảm thuần L mắc nối tiếp với điện trở thuần R = 1Ω 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 π.10
-6
s và cường độ dòng điện cực đại bằng 8I. Giá trị của r bằng:
A. 1Ω B. 2Ω C. 2,5Ω D. 0,5 Ω
MỘT SỐ CÂU TRẮC NGHIỆM ĐỀ THI ĐH-CĐ CÁC NĂM TRƯỚC
* Đề ĐH – CĐ năm 2009:
Câu 1. Một mạch dao động điện từ LC lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm 5 µH và tụ điện có điện dung
5µF. Trong mạch có dao động điện từ tự do. Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp mà điện tích trên một bản tụ
điện có độ lớn cực đại là
A. 5π.10
-6
s. B. 2,5π.10
-6
s. C.10π.10
-6
s. D. 10
-6
s.
Câu 2. Trong mạch dao động LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do, điện tích của một bản tụ điện và cường
độ dòng điện qua cuộn cảm biến thiên điều hòa theo thời gian
A. luôn ngược pha nhau. B. với cùng biên độ. C. luôn cùng pha nhau. D. với cùng tần số.
Câu 3. Khi nói về dao động điện từ trong mạch dao động LC lí tưởng, phát biểu nào sau đây sai?
A. Cường độ dòng điện qua cuộn cảm và hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện biến thiên điều hòa theo thời gian với
π
đến
2
4 LC
π
.B. từ
1
2 LC
π
đến
2
2 LC
π
. C. từ
1
2 LC
đến
2
2 LC
. D. từ
1
4 LC
đến
2
4 LC
.
Câu 7. Mạch thu sóng điện từ gồm cuộn dây thuần cảm có L không đổi và tụ điện có C 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
A. tăng điện dung của tụ thêm 303,3 pF. B. tăng điện dung của tụ thêm 306,7 pF.
C. tăng điện dung của tụ thêm 3,3 pF. D. tăng điện dung của tụ thêm 6,7 pF.
1
LC
2
. B.
2
0
U
LC
2
. C.
2
0
1
CU
2
. D.
2
1
CL
2
.
Câu 12. Một mạch dao động LC lí tưởng, gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C. Trong
mạch có dao động điện từ tự do. Gọi U
0
, I
0
lần lượt là hiệu điện thế cực đại giữa hai đầu tụ điện và cường độ dòng
điện cực đại trong mạch thì
A.
0
-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.
Câu 14. Một mạch dao động lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L không đổi và tụ điện có điện dung C thay
đổi được. Điều chỉnh điện dung của tụ điện đến giá trị C
1
thì tần số dao động riêng của mạch là f
1
. Để tần số dao
động riêng của mạch là
5
f
1
thì phải điều chỉnh điện dung của tụ điện đến giá trị
A. 5C
1
. B. C
1
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. Khi dao động âm tần có tần số 1000 Hz thực hiện một dao động toàn phần thì dao động cao
tần thực hiện được số dao động toàn phần là
A. 800. B. 1000. C. 625. D. 1600.
Câu 18. Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến điện gồm tụ điện có điện dung C
0
và cuộn cảm thuần có độ tự cảm
L, thu được sóng điện từ có bước sóng 20 m. Để thu được sóng điện từ có bước sóng 60 m, phải mắc song song với
tụ điện C
0
của mạch dao động một tụ điện có điện dung
A. C = C
0
. B. C = 2C
0
. C. C = 8C
0
. D. C = 4C
0
.
Câu 19. Mạch dao động lý tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L không đổi và có tụ điện có điện dung C thay
đổi được. Khi
1
C C
=
thì tần số dao động riêng của mạch bằng 30 kHz và khi
2
C C
=
thì tần số dao động riêng
là điện áp cực đại giữa hai bản tụ; u và i là điện áp giữa hai bản tụ và cường độ dòng điện trong mạch tại thời
điểm t. Hệ thức đúng là
A.
2 2 2
0
( )i LC U u
= −
. B.
2 2 2
0
( )
C
i U u
L
= −
. C.
2 2 2
0
( )i LC U u
= −
. D.
2 2 2
0
( )
L
i U u
C
= −
.
Câu 23. Trong sơ đồ khối của một máy phát thanh dùng vô tuyến không có bộ phận nào dưới đây?
A. 19,69.10
-3
W B. 1,969.10
-3
W C. 20.10
-3
W D. 0,2 W
Câu 28: Mạch dao động có L = 3,6.10
-4
H; C = 18 nF. Mạch được cung cấp một công suất 6mW để duy trì dao
động điện từ với hiệu điện thế cực đại trên hai bản tụ là 10V. Điện trở của mạch là:
A. 2
W
. B. 1,2
W
. C. 2,4
W
D. 1,5
W
.
Đề ĐH – CĐ năm 2011
Câu 29: Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về sóng điện từ?
A. Sóng điện từ truyền được trong chân không.
B. Khi sóng điện từ gặp mặt phân cách giữa hai môi trường thì nó có thể bị phản xạ hoặc khúc xạ.
C. Trong sóng điện từ thì dao động của điện trường và của từ trường tại một điểm luôn đồng pha với nhau.
D. Sóng điện từ là sóng ngang nên nó chỉ truyền được trong chất rắn.
Câu 30( ĐH-2011) Trong mạch dao động LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do. Thời gian ngắn nhất để
năng lượng điện trường giảm từ cực đại xuống còn một nửa giá trị cực đại là 1,5.10
-4
s. Thời gian ngắn nhất để điện
Câu 33. Mạch chọn sóng của một máy thu sóng vô tuyến gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm
0,4
π
H và tụ điện có
điện dung C thay đổi được. Điều chỉnh
10
9
C
π
=
pF thì mạch này thu được sóng điện từ có bước sóng bằng
A. 300 m. B. 400 m. C. 200 m. D. 100 m.
Câu 34: Trong mạch dao động lí tưởng gồm tụ điện có điện dung C và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, đang có
dao động điện từ tự do. Biết hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ là U
0
. Khi hiệu điện thế giữa hai bản tụ là
0
2
U
thì
cường độ dòng điện trong mạch có độ lớn bằng
A.
0
3
2
U
L
C
. B.
0
1
C
C
là
A. 10 B. 1000 C. 100 D. 0,1
15
Dao động và sóng điện từ
Câu 36: Cho hai mạch dao động lí tưởng L
1
C
1
và L
2
C
2
với C
1
= C
2
= 0,1μF, L
1
= L
2
= 1 μH. Ban dầu tích điện cho
tụ C
1
đến hiệu điện thế 6V và tụ C
2
đến hiệu điện thế 12V rồi cho mạch dao động. Thời gian ngắn nhất kể từ khi
mạch dao động bắt đầu dao động thì hiệu điện thế trên 2 tụ C
µC và cường độ dòng điện cực đại trong mạch là 0,5
2
π
A. Thời gian ngắn nhất
để điện tích trên một bản tụ giảm từ giá trị cực đại đến nửa giá trị cực đại là
A. 4/3 µs B. 16/4 µs C. 2/3 µs D. 8/3 µs
Câu 40(Đề ĐH – 2012): Trong một mạch dao động lí tưởng đang có dao động điện từ tự do. Gọi L là độ tự cảm
và C là điện dung của mạch. Tại thời điểm t, hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện là u và cường độ dòng điện trong
mạch là i. Gọi U
0
là hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ điện và I
0
là cường độ dòng điện cực đại trong mạch. Hệ
thức liên hệ giữa u và i là
A.
2 2 2
0
( )
C
i U u
L
= −
B.
2 2 2
0
( )
L
i U u
C
= −
, tần số dao động riêng của mạch là 1MHz. Để mạch này có
tần số dao động riêng bằng 1,5 MHz thì
α
bằng
A. 30
0
B. 45
0
C. 60
0
D.90
0
Câu 44(Đề CĐ- 2012): Một mạch dao động điện từ lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có
điện dung C. Trong mạch đang có dao động điện từ tự do. Biết điện tích cực đại trên một bản tụ điện là Q
0
và
cường độ dòng điện cực đại trong mạch là I
0
. Tần số dao động được tính theo công thức
A. f =
1
2 LC
π
. B. f = 2πLC. C. f =
0
0
2
Q
I
π
0 0
C
I U
L
=
C.
0 0
C
U I
L
=
D.
0 0
2C
U I
L
=
16