Bài tập về Mạch dao động LC Vật lí lớp 12 (Có đáp án)- Phần 1

Bài tập về mạch dao động LC _P1
Câu 1. Ang ten sử dụng một mạch dao động LC lý tưởng để thu sóng điện từ, trong đó cuộn dây có L không đổi, tụ điện có điện dung C thay đổi được. mỗi sóng điện từ đều tạo ra trong mạch dao động một suất điện động cảm ứng. xem rằng các sóng điện từ có biên độ cảm ứng từ đều bằng nhau. Khi điện dung của tụ điện C1 =1mF thì suất điện động cảm ứng hiệu dụng trong mạch do sóng điện từ tạo ra là E1 = 4,5 mV. khi điện dung của tụ điện C2 =9mF thì suất điện động cảm ứng hiệu dụng do sóng điện từ tạo ra là
A. E2 = 1,5 mV	B. E2 = 2,25 mV	C. E2 = 13,5 mV	D. E2 = 9 mV
Giải: Tù thông xuất hiện trong mạch F = NBScoswt. Suất điện động cảm ứng xuất hiện
 e = - F’ = NBSwcos(wt - ) = Ecos(wt - ) với w = tần số góc của mạch dao động
E = NBSw là suất điện động hiệu dụng xuất hiện trong mạch
-----> = = = 3 ------> E2 = = 1,5 mV. Chọn đáp án A
Câu 2: mạch dao động điện từ lí tưởng gồm cuộn thuần cảm và hai tụ điện giống nhau mắc nt hai bản của một tụ được nối với nhau bằng một khóa K. ban đầu khóa K mở, cung cấp năng lượng cho mạch dao động thì điện áp cực đại giữa 2 đầu cuộn dây là 8V. Sau đó đúng vào lúc thời điểm dòng điện qua cuộn dây có cường độ bằng giá trị hiệu dụng thì đóng khóa K .điện áp cực đại giữa 2 đầu cuộn dây sau khi K đóng: (đáp án: 12V)
Giải: Gọi C là điện dung của mỗi tụ Năng lượng ban đầu của mạch
 W0 = = 96C Khi nối tắt một tụ (đóng khoá k) i = I
Năng lượng của cuộn cảm WL = === 48C
Năng lượng của tụ điệnWC = (W0 – WL) = 24C
Năng lượng của mạch dao động sau khi đóng khoá K W = WL + WC = = 72C-------> U = 12V
Câu 3 . Mạch dao động điện từ gồm cuộn dây có độ tự cảm L và hai tụ điện giống hệt nhau ghép nối tiếp . Mạch dao động với hiệu điện thế cực đại ở hai đầu cuộn dây là U0, vào lúc năng lượng điện trường trên các tụ bằng năng lượng từ trường trong cuộn dây thì người ta nối tắt một tụ. Hiệu điện thế cực đại trong mạch là bao nhiêu?. ĐA. hay 
Giải:
 Năng lượng ban đầu của mạch W0 = 
 Khi nối tắt một tụ (đóng khoá k) Năng lượng của mạch W =W0 =
W = Do đo U’0 = 
Câu 4: Hai tụ điện C1 = C2 mắc song song. Nối hai đầu bộ tụ với ắc qui có suất điện động E = 6V để nạp điện cho các tụ rồi ngắt ra và nối với cuộn dây thuần cảm L để tạo thành mạch dao động. Sau khi dao động trong mạch đã ổn định, tại thời điểm dòng điện qua cuộn dây có độ lớn bằng một nữa giá trị dòng điện cực đại, người ta ngắt khóa K để cho mạch nhánh chứa tụ C2 hở. Kể từ đó, hiệu điện thế cực đại trên tụ còn lại C1 là: A. 3. B.3. C.3. D. 
Giải: Gọi C0 là điện dung của mỗi tụ điên Năng lượng của mạch dao động khi chư ngắt tụ C2_
 W0 = Khi i = , năng lượng từ trường WL = Li2 = 
 Khi đó năng lượng điên trường WC =; năng ượng điên trường của mỗi tụ
 WC1 =WC2 = 13,5C0 Sau khi ngắt một tụ năng lượng còn lại của mạch là
 W = WL +WC1 = 22,5C0 W = ---> U12 = 45--> U1 = 3 (V), Chọn đáp án C
Câu 5: Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến gồm một cuộn dây và một tụ xoay. Điện trở thuần của mạch là R (R có giá trị rất nhỏ). Điều chỉnh điện dung của tụ điện đến giá trị Co để bắt được sóng điện từ có tần số góc ω. Sau đó xoay tụ một góc nhỏ để suất điện động cảm ứng có giá trị hiệu dụng không đổi nhưng cường độ hiệu dụng của dòng điện trong mạch thì giảm xuống n lần. Hỏi điện dung của tụ thay đổi một lượng bao nhiêu?
 A. 2nRwC0. B. nRwC02 C. 2nRwC02. D. nRwC0.
C
L
LA
Giải: Để bắt được sóng điện từ tần số góc w,cầ phải điều chỉnh tụ điện C đến giá trị C0 thì trong mạch dao động điện từ có hiện tượng cộng hưởng: ZL = ZC0 ------> wL = . Suất điện động xuất hiện trong mạch có giá trị hiệu dụng E
----> I = ---> Khi C= C0 + DC → Tổng trở Z = tăng lên, (với DC độ biến dung của tụ điện)
Cường độ hiệu dụng trong mạch I’ = -----> = = = ---> R2 + (wL - )2 = n2R2 -------->
 (n2 – 1)R2 = (- )2 = (- )2 ----->= n2 R2 – R2 
Vì R rất nhỏn nên R2 » 0 và tụ xoay một góc nhỏ nên C0 + DC » C0 = n R 
 ----> DC = nRwC02 , Chọn đáp án B
Câu 6. hai tụ C1 và C2 mắc song song nối với nguồn co E = 6V để nạp điện cho tụ rồi nối với cuộn dây L thuần cảm để tạo thành 1 mạch LC. Khi mạch dao động ổn định tại thời điểm dòng điện qua L có độ lớn bằng ½ dòng điện cực đại thì ngắt khoa k để mạch nhánh chứa C2 hở. hiêu điện thế cực đại trên C1 là bao nhiêu ?
Giải: Năng lượng của mạch dao động khi chưa ngắt tụ C2
 W0 = 
 Khi i = , năng lượng từ trường WL = Li2 = 
 Khi đó năng lượng điên trường của bộ tụ WC =; 
năng ượng điên trường của mỗi tụ khi đó
 WC1 + WC2 = WC 
 WC1 = ; WC2 = ------> = -----> WC1 = WC
Sau khi ngắt khóa K để nhánh chứa tụ C2 hở năng lượng còn lại của mạch là
 W = WL +WC1 = + = = 
W = . 
Gọi hiêu điện thế cự đại trên C1 là U1: W = = 
U1 = = 
Nếu C1 = C2 thì U1 = 3 (V),