Giải bài tập SGK Bài 20 Vật lý 12 Cơ bản & Nâng cao

Mạch dao động là gì?

Nêu định luật biến thiên của điện tích của một bản tụ điện và cường độ dòng điện trong mạch dao động?

Viết công thức tính chu kỳ và tần số dao động riêng của mạch dao động?

Dao động điện từ tự do là gì?

Năng lượng điện từ là gì?

Sự biến thiên của dòng điện I trong một mạch dao động lệch pha như thế nào so với sự biến thiên của điện tích q của một bản tụ điện?

A. i cùng pha với q

B. i ngược pha với q

C. i sớm pha so  với q

D. i  trễ pha so   với q

Nếu tăng số vòng dây của cuộn cảm thì chu kì của dao động điện từ sẽ thay đổi như thế nào?

A. Tăng.

B. Giảm.

C. Không đổi.

D. Không đủ cơ sở để trả lời.

Tính chu kì và tần số dao động riêng của một mạch dao động, biết tụ điện trong  mạch có điện dung là 120pF và cuộn cảm có độ tự cảm là 3mH.

Trong mạch dao động có sự biến thiên tương hỗ giữa

A. điện trường và từ trường.

B. điện áp và cường độ điện trường,

C. điện tích và dòng điện.

D. năng lượng điện trường và năng lượng từ trường.

Điện tích của một bản tụ điện trong một mạch dao động lí tưởng biến thiên theo thời gian theo hàm số q = q0cosωt. Biểu thức của cường độ dòng điện trong mạch sẽ là i = I0cos(ωt + φ) với:

\(\begin{array}{l} A.{\rm{ }}\varphi {\rm{ }} = \;0.{\rm{ }}\;\;\;\;\;\;{\rm{ }}B.{\rm{ }}\varphi {\rm{ }} = {\rm{ }}\frac{\pi }{2}.{\rm{ }}\;\;\;\;\;\;\;\\ C.{\rm{ }}\varphi {\rm{ }} = {\rm{ }} - \frac{\pi }{2}.{\rm{ }}\;\;\;\;\;\;{\rm{ }}D.{\rm{ }}\varphi {\rm{ }} = {\rm{ }}\pi . \end{array}\)

Tích điện cho tụ điện C0 trong mạch điện vẽ ở sơ đồ Hình 20.1. Trong mạch điện sẽ xuất hiện dao động điện từ nếu dùng dây dẫn nối O với chốt nào ?

A. Chốt 1.        B. Chốt 2.       

C. Chốt 3.        D. Chốt 4.

Một mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung 10 pF và một cuộn cảm có độ tự cảm 1 mH. Tần số của dao động điện từ riêng trong mạch sẽ là bao nhiêu ?

A. 19,8 Hz.        B. 6,3.107 Hz.

C. 0,05 Hz.        D. 1,6 MHz.

Đồ thị nào trong Hình 20.2 biểu diễn sự biến thiên cường độ dòng điện trong một mạch dao động lí tưởng theo thời gian, nếu lấy mốc thời gian là lúc tụ điện bắt đầu phóng điện trong mạch ? 

A. Đồ thị a.        B. Đồ thị b.

C. Đồ thị c.        D. Không có đồ thị nào.

Sự biến thiên theo thời gian của điện tích q của một bản tụ điện và của cường độ dòng điện i trong một mạch dao động lí tưởng được biểu diễn bằng đố thị q(t) nét liền và i(t) nét đứt trên cùng một hệ tọa độ [(q,i)t] ở Hình 20.3. Đồ thị nào đúng ? Lấy mốc thời gian là lúc tụ điện bắt đầu phóng điện trong mạch.

A. Đồ thị a.        B. Đồ thị b.

C. Đồ thị c.        D. Không có đồ thị nào.

Tần số dao động riêng f của một mạch dao động lí tưởng phụ thuộc như thế nào vào điện dung C của tụ điện và độ tự cảm L của cuộn cảm trong mạch ?

A. f tỉ lệ thuận với \(\sqrt L \) và \(\sqrt C \).

B. f tỉ lệ nghịch với \(\sqrt L \) và \(\sqrt C \).

C. f lệ thuận với \(\sqrt L \) và tỉ lệ nghịch với \(\sqrt C \).

D. f lệ nghịch với \(\sqrt L \) và tỉ lệ thuận với \(\sqrt C \).

Mạch dao động điện từ LC lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm 1mH và tụ điện có điện dung 0,1μF. Dao động điện từ riêng của mạch có tần số góc là

A. 3.105 rad/s.        B. 105 rad/s.

C. 4.105 rad/s.        D. 2.105 rad/s.

Một mạch dao động LC gồm một cuộn cảm thuần có độ tự cảm \(\frac{{{{10}^{ - 2}}}}{\pi }\left( H \right)\) và một tụ điện có điện dung \(\frac{{{{10}^{ - 10}}}}{\pi }\left( F \right)\) . Chu kì dao động điện từ riêng của mạch này bằng

A. 3.10-6 s.        B. 4.10-6 s       

C. 2.10-6 s.        D. 5.10-6 s.

Mạch dao động điện từ gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm \(\frac{1}{\pi }\) (mH) và tu điên có điện dung \(\frac{4}{\pi }\)(nF). Tần số dao động riêng của mạch là:

A. 5π.105 (Hz).        B. 2,5π.105 (Hz).

C. 5π.106 (Hz).        D. 2,5π.106 (Hz).

Biểu thức của năng lượng điện trường trong tụ điện là \(W = \frac{{{Q^2}}}{{2C}}\). Năng lượng điện trường trong tụ điện của một mạch dao động biến thiên như thế nào theo thời gian ?

A. Biến thiên điều hoà theo thời gian với chu kì 2T

B. Biến thiên điều hoà theo thời gian với chu kì T.

C. Biến thiên điều hoà theo thời gian với chu kì T/2.

D. Không biến thiên điều hoà theo thời gian.

(T là chu kì biến thiên của điện tích của tụ điện).

Tính chu kì dao động riêng của một mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung 200 pF và một cuộn cảm có độ tự cảm 0,02 H.

Muốn mạch dao động có tần số dao động riêng là 1 MHz, cần phải mắc một tụ điện có điện dung bao nhiêu fara với một cuộn cảm có độ tự cảm 0,1 H.

Những mạch dao động trong các sơ đồ vô tuyến có điện dung vào cỡ 1 nF và có tần số dao động riêng vào cỡ từ kHz đến MHz. Hỏi độ tự cảm của các mạch đó phải vào cỡ nào ? 

Cuộn cảm của một mạch dao động có độ tự cảm 50 μH ; tụ điện của mạch có điện dung biến thiên được trong khoảng từ 60 pF đến 240 pF. Hỏi tần số dao động riêng của mạch có thể biến thiên trong phạm vi nào ? 

Trong bảng phân tích dao động theo từng thời điểm hình 21.3, ta có:

    A. Năng lượng điện trường cực đại thời điểm số 2.

    B. Năng lượng từ trường cực đại từ thời điểm số 4.

    C. Năng lượng điện trường cực đại tại thời điểm số 6.

    D. Năng lượng từ trường cực đại tại thời điểm số 7. 

Dao động điện từ trong mạch dao động LC là quá trình

    A. biến đổi không tuần hoàn của điện tích trên tụ điện.

    B. biến đổi theo hàm mũ của cường độ dòng diện.

    C. chuyển hóa tuần hoàn giữa năng lượng từ trường và năng lượng điện trường.

    D. bảo toàn hiệu điện thế giữa hai cực tụ điện. 

Trong một mạch dao động LC có điện dung là \(5\mu F\), cường độ tức thời của dòng điện là \(i = 0,05\sin 2000t(A).\). Tìm độ tự cảm và biểu thức cho điện tích của tụ. 

Một mạch dao động LC có năng lượng là 36.10-6J và điện dung của tụ điện C là 2,5μF. Tìm năng lượng tập trung tại cuộn cảm khi hiệu điện thế giữa hai bản cực của tụ điện là 3V.