Gv : Lưu Văn Tạo – TRUNG TÂM BDVH & LTĐH NGUYỄN ĐĂNG – 487 –NAN –P7-VŨNG TÀU
1
Chuyên đề luyện thi đại học năm 2014
Chùm bài toán về pha ( chỉ xét cùng pha, ngược pha, vuông pha ) liên quan đến các
đại lượng biến thiên điều hòa trong các chương dao động cơ, sóng cơ, dòng điện xoay
chiều và chương dao động - sóng điện từ.
Biên soạn : Thầy Tạo
A. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Cho hai đại lượng biến thiên điều hòa :
1 1 1
cos( )
x A t
;
2 2 2
cos( )
x A t
1
x
,
2
x
tương tự (xét về pha) vận tốc (v) , gia tốc (a ), lực kéo về (F), li độ u của phần tử vật chất trong
sóng cơ ; điện áp xoay chiều (tức thời ) u, cường độ dòng điện tức thời (i) , suất điện động tức thời (e), từ
thông tức thời (
i
U I
; Mạch cộng hưởng thì u cùng pha i; dao động điện cùng pha với dao
động từ nên
0 0
e b
E B
;
+ Nếu
1
x
ngược pha
2
x
(
(2 1)
k
) thì :
1 2
1 2
x x
A A
VD: a ngược pha x
2
a x
) thì:
2 2
1 2
1 2
1
x x
A A
(Lưu ý : có thể
1 2
A A
= A)
VD: v vuông pha x; a vuông pha v ;u
C
vuông pha i , u
L
vuông pha i; suất điện động vuông pha từ thông;
q vuông pha i nên:
2 2
0 0
1
q i
Q I
2
d
( với bước sóng
v
vT
f
)
Gv : Lưu Văn Tạo – TRUNG TÂM BDVH & LTĐH NGUYỄN ĐĂNG – 487 –NAN –P7-VŨNG TÀU
2
B. ÁP DỤNG
CHƯƠNG - DAO ĐỘNG CƠ
Câu 1: Một vật dao động điều hòa có phương trình x = Acos(t + ). Gọi v và a lần lượt là vận tốc và gia
tốc của vật. Hệ thức đúng là :
A.
2 2
2
4 2
v a
A
. B.
2
. Biên độ dao
động của chất điểm là
A. 5 cm. B. 4 cm. C. 10 cm. D. 8 cm.
Câu 3: Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng 20 N/m và viên bi có khối lượng 0,2 kg dao động điều
hòa. Tại thời điểm t, vận tốc và gia tốc của viên bi lần lượt là 20 cm/s và
2 3
m/s
2
. Biên độ dao động của
viên bi là
A. 10
3
cm. B. 16 cm. C. 4
3
cm. D. 4 cm.
Câu 4: Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m và vật nhỏ khối lượng m. Con lắc dao động
điều hòa theo phương ngang với chu kì T. Biết ở thời điểm t vật có li độ 5cm, ở thời điểm t+
4
T
vật có tốc
độ 50cm/s. Giá trị của m bằng
A. 0,5 kg B. 1,2 kg C.0,8 kg D.1,0 kg
Câu 5: Hai vật dao động điều hòa dọc theo các trục song song với nhau. Phương trình dao động của các
vật lần lượt là x
1
= A
1
cost (cm) và x
2
1
= 20cm/s. Đến
thời điểm t
2
vật có li độ x
2
= 2cm và có vận tốc v
2
= 10cm/s. Hãy xác định biên độ, chu kỳ, tần số, vận tốc
cực đại của vật?
Câu 7: Một con lắc đơn dao động điều hòa, vào thời điểm ban đầu t
0
vật nặng có li độ s = 2cm và có vận
tốc
40 2
cm/s đang dao động theo chiều dương của quỹ đạo. Đến thời điểm t
1
vật có li độ s
1
=
2 2
cm
và có vận tốc v
1
= 40cm/s.
a. Viết phương trình dao động? b. Tính chu kỳ dao động và chiều dài dây treo con lắc?
Câu 8: Một lò xo có độ cứng K = 40N/m, mang vật nặng m thực hiện dao động điều hòa. Khi vận tốc
của vật bằng v
1
= 6,28 cm/s thì có gia tốc a
Gv : Lưu Văn Tạo – TRUNG TÂM BDVH & LTĐH NGUYỄN ĐĂNG – 487 –NAN –P7-VŨNG TÀU
3
CHƯƠNG - SÓNG CƠ
Câu 1: Một sóng lan truyền dọc theo một dây đàn hồi thẳng, dài vô hạn. Hai điểm M, N cách nhau
7
4
.
Khi li độ tại M là 3 cm thì li độ tại N là – 4cm. Biên độ sóng trên dây là
A. 6 cm. B. 5 cm. C. 7 cm. D. 8 cm.
Câu 2: Có hai điểm M và N trên cùng một phương truyền của sóng trên mặt nước, cách nhau một phần tư
bước sóng. Tại một thời điểm t nào đó, mặt thoáng ở M cao hơn vị trí cân bằng 5 mm và đang đi lên; còn
mặt thoáng ở N thấp hơn vị trí cân bằng 12 mm nhưng cũng đang đi lên. Coi biên độ sóng không đổi.
Biên độ sóng và chiều truyền sóng là
A. 13 mm, truyền từ M đến N. B. 13 mm, truyền từ N đến M.
C. 17 mm, truyền từ M đến N. D. 17 mm, truyền từ N đến M.
Câu 3: Có hai điểm A và B trên cùng một phương truyền của sóng trên mặt nước, cách nhau một phần tư
bước sóng. Tại một thời điểm t nào đó, mặt thoáng ở A cao hơn vị trí cân bằng 3,0 mm và đang đi lên;
còn mặt thoáng ở B cũng cao hơn vị trí cân bằng 4,0 mm nhưng cũng đang đi xuống. Coi biên độ sóng
không đổi. Biên độ sóng và chiều truyền sóng là
A. 5 mm, truyền từ A đến B. B. 5 mm, truyền từ B đến A.
C. 7 mm, truyền từ B đến A. D. 7 mm, truyền từ A đến B.
CHƯƠNG - DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
Câu 1: Đặt điện áp xoay chiều u = U
0
cost vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn cảm thuần mắc nối tiếp tụ
điện. Gọi U là điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch; i, I
0
u U t
vào hai đầu một tụ điện thì cường độ dòng điện qua nó có giá trị hiệu
dụng là I. Tại thời điểm t, điện áp ở hai đầu tụ điện là u và cường độ dòng điện qua nó là i. Hệ thức liên hệ
giữa các đại lượng là
A.
2 2
2 2
u i 1
U I 4
B.
2 2
2 2
u i
1
U I
C.
2 2
2 2
u i
2
U I
D.
2 2
2 2
u i 1
. D.
0
u i
U I
.
Gv : Lưu Văn Tạo – TRUNG TÂM BDVH & LTĐH NGUYỄN ĐĂNG – 487 –NAN –P7-VŨNG TÀU
4
Câu 4: Đặt điện áp u = U
0
cost vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự
cảm L và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Gọi i là cường độ dòng điện tức thời trong đoạn mạch; u
1
,
u
2
và u
3
lần lượt là điện áp tức thời giữa hai đầu điện trở, giữa hai đầu cuộn cảm và giữa hai đầu tụ điện.
Hệ thức đúng là
A.
2
u
i
L
vào hai đầu một cuộn cảm thuần có độ tự cảm
1
2
L
(H). Ở thời điểm điện áp giữa hai đầu cuộn cảm là
100 2
V thì cường độ dòng điện qua cuộn
cảm là 2A. Biểu thức của cường độ dòng điện qua cuộn cảm là
A.
2 3 cos 100 ( )
6
i t A
. B.
2 3 cos 100 ( )
6
i t A
u U t
(V) vào hai đầu một tụ điện có điện dung
4
2.10
(F). Ở thời
điểm điện áp giữa hai đầu tụ điện là 150 V thì cường độ dòng điện trong mạch là 4A. Biểu thức của
cường độ dòng điện trong mạch là
A. 4 2 cos 100
6
i t
(A). B. 5cos 100
6
i t
13
V. C. 140 V. D. 20 V.
Câu 8: Đặt điện áp xoay chiều u = U
0
cost(V) vào hai bản của một tụ điện. Ở thời điểm t
1
, điện áp là
1
100 3
u V
và cường độ dòng điện trong mạch là i
1
= -2,5A. Ở thời điểm t
2
, các giá trị nói trên là 100V
và
2,5 3
A
. Điện áp cực đại U
0
là
A. 200
2
V. B. 100
2
V. C. 200V. D. 100V.
Câu 9: Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện
os100
u U c t
(v). Tại thời điểm t = t
1
điện áp tức thời và cường độ dòng điện tức thời có giá trị lần lượt
1
50
u
V;
1
2
i
A. Đến thời điểm t
2
thì
2
50 2
u
V;
2
1
i
A. Tìm L và điện áp hiệu dụng hai đầu
cuộn dây?
Câu 11: Đặt vào hai đầu tụ điện điện áp xoay chiều có tần số f = 50Hz. Ở thời điểm t
1
nhận giá trị
A. 0. B.
. C.
2
. D.
2
Câu 13: Cho mạch điện RLC, tụ điện có điện dung C thay đổi. Điều chỉnh điện dung sao cho điện áp hiệu
dụng của tụ đạt giá trị cực đại, khi đó điện áp hiệu dụng trên R là 75 V. Khi điện áp tức thời hai đầu mạch
là
75 6
V
thì điện áp tức thời của đoạn mạch RL là
25 6 .
V
Điện áp hiệu dụng của đoạn mạch là
A.
75 6 .
V
B.
75 3 .
V
C. 150 V. D.
150 2 .
V
111
LRR
UUU
(**). Từ (*) và (**) tìm được
V
U
U
U
u
uu
U
R
LR
LR
150
2
25.72
1
0
2
2
0
2
22
2
0
Câu 2: Mạch dao động LC thực hiện dao động điện từ tự do với điện áp cực đại trên tụ là 12 V. Tại thời điểm
điện tích trên tụ có giá trị q = 6.10
-9
C thì cường độ dòng điện qua cuộn dây là i =
33
mA. Biết cuộn dây có
độ tự cảm 4 mH. Tần số góc của mạch là
A. 25.10
4
rad/s. B. 25.10
5
rad/s. C. 5.10
4
rad/s. D. 5.10
5
rad/s.
Câu 3: Cho mạch dao động điện từ LC lí tưởng. Biết điện tích cực đại trên tụ là
9
0
2.10
Q C
và cường
độ dòng điện cực đại qua cuộn dây
10
o
I mA
. Khi điện tích tức thời trên tụ là q = 1,2. 10
C.
8
mH
D.
2,5
H
Câu 5: Xét hai mạch dao động điện từ lí tưởng. Chu kì dao động riêng của mạch thứ nhất là T
1
, của mạch
thứ hai là T
2
= 2T
1
. Ban đầu điện tích trên mỗi bản tụ điện có độ lớn cực đại Q
0
. Sau đó mỗi tụ điện phóng
điện qua cuộn cảm của mạch. Khi điện tích trên mỗi bản tụ của hai mạch đều có độ lớn bằng q (0 < q <
Q
0
) thì tỉ số độ lớn cường độ dòng điện trong mạch thứ nhất và độ lớn cường độ dòng điện trong mạch thứ
hai là
A.
1
4
. B.
1
2
A; Đến thời điểm t
2
thì các
giá trị trên lần lượt: u
2
= 1,41 mV và i
2
= 1
A. Tính tần số dao động riêng của mạch.
Câu 8: Lúc điện tích trên tụ điện nhận giá trị q
1
= 10
-5
C, cường độ dòng điện chạy qua mạch dao động LC
lí tưởng bằng i
1
=2mA. Sau đó một khoảng thời gian, giá trị mới của chúng lần lượt là q
2
= 3.10
-5
C và i
2
=
2
mA. Tần số góc của dao động điện từ trong mạch là:
A. 40 rad/s. B. 50 rad/s. C. 80 rad/s. D. 100 rad/s.
Câu 9: Trong mạch dao động có dao động điện từ tự do với điện tích cực đại của một bản tụ là q
0
. D. q =
n
n
2
1
2
q
0
.
Câu 10: Trong mạch dao động có dao động điện từ tự do với điện tích cực đại của một bản tụ là q
o
. Khi
dòng điện có giá trị là i thì điện tích một bản của tụ là q , tần số góc dao động riêng của mạch là :
A.
qq
i
0
2
2
B.
qq
i
0
2
H C. 2,5
H D. 5
H
Câu 12: Một sóng điện từ đang truyền từ một đài phát sóng ở Hà Nội đến máy thu. Tại điểm A có sóng
truyền về hướng Bắc, ở một thời điểm nào đó, khi cường độ điện trường là 4 V/m và đang có hướng Đông
thì cảm ứng từ là
B
. Biết cường độ điện trường cực đại là 10V/m và cảm ứng từ cực đại là 0,15T. Cảm
ứng từ
B
có hướng và độ lớn lần lượt là
A. xuống; 0,06T. B. xuống; 0,075T. C. lên ; 0,06T. D. lên ; 0,075T.
===================