Bài tập về Mạch dao động LC Vật lí lớp 12 (Có đáp án) - Phần 2

Bài tập về mạch dao động LC _P2
Câu 6 Mạch dao động LC có tụ phẳng không khí hình tròn bán kính 48cm, cách nhau 4cm phát ra sóng điện từ bước sóng 100m. Nếu đưa vào giữa hai bản tụ tấm điện môi phẳng song song và cùng kích thước với hai bản có hằng số điện môi e = 7, bề dày 2cm thì phát ra sóng điện từ bước sóng là
A. 100m B. 100m C. 132,29m D. 175m
 Giải: Điện dung của tụ không khí ban đầu C0 = ( R = 48cm, d0 = 4cm
C11 C2 C12
 Khi đưa tấm điện môi vào giữa hai bản tụ thì bộ tụ gồm tụ không khí C1 với khoảng cách giữa hai bản tụ d1 = d0 – d2 = 2cm, nối tiếp với tụ C2 có hằng số điện môi e = 7. d2 = 2cm
 C1 = = 2C0 d11
d2
 C2 = 14C0
d12
 Điện dung tương đương của bộ tụ C = 
 Bước sóng do mạch phát ra: l0 = 2pc = 100m l = 2pc 
=1,322876 ------> l = 132,29m. Chọn đáp án C.
Chú ý: Khi đưa tấm điện môi vào ta có thể coi bộ tụ gồm 3 tụ mắc nối tiếp gồm tụ C2 có e = 7. d2 = 2cm và hai tụ không khí C11 và C12 với khoảng cách giữa các bản của các tụ d11 + d12 = d1. Điện dung tương đương của hai tụ này khi mắc nối tiếp đúng bằng C1 ( vì )
Câu 7. Mạch chọn sóng của một máy thu thanh gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 2.9mH và tụ điện có điện dung C = 490pF. Để máy thu được dải sóng từ m = 10m đến M = 50m, người ta ghép thêm một tụ xoay CV biến thiên từ Cm = 10pF đến CM = 490pF. Muốn mạch thu được sóng có bước sóng= 20m, thì phải xoay các bản di động của tụ CV từ vị trí ứng với điện dung cực đại CM một góc là 
A. 1700. B.1720 C.1680 D. 1650
Giải:
Khi chưa mắc tụ xoay sóng mà máy có thể thu được λ0 = 2πc= 71 m. Để thu được dải sóng từ m = 10m đến M = 50m cần phải giảm điện dung của tụ, cần phải mắc nối tiếp thêm tụ xoay Cv . Điện dung của bộ tụ: CB = Để thu được sóng có bước sóng= 20m, λ = 2πc -----à CB =F = 38,3pF ; CV = pF
 CV = Cm + = 10 + 2,67.b ----à b =31,55/2,67 = 11,80 » 120 tính từ vị trí ứng với Cm.
 Nếu tính từ vị trí ứng với điện dung cực đại CM = 1680 Chọn đáp án C
Câu 8: Một mạch dao động gồm cuộn thuần cảm L và hai tụ C1=2C2 mắc nối tiếp, (hình vẽ ). Mạch đang hoạt động thì ta đóng khóa K ngay tại thời điểm năng lượng trong cuộn cảm triệt tiêu. Năng lượng toàn phần của mạch sau đó sẽ
A. không đổi. B. giảm còn 1/3. C. giảm còn 2/3. D. giảm còn 4/9.
K
L
C2
C1
Giải: Gọi Q0 là điện tích cực đại trong mạch Năng lượng ban đầu của mạch
W0 = = =(*) Khi năng lượng cuộn cảm triệt tiêu q = Q0
W0 = W1 + W2 với W2 = . Khi đóng khóa K thi năng lượng toàn
 phấn của mạch W = W2 = (**) Từ đó suy ra = -------> W = W0 Chọn đáp án C
WC
WL
· · · · · ·
 t1 t2 T
Câu 9: Mạch dao động LC đang thực hiện dao động điện từ tự do với chu kỳ T. Tại thời điểm nào đó dòng điện trong mạch có cường độ 8p (mA) và đang tăng, sau đó khoảng thời gian 3T/4 thì điện tích trên bản tụ có độ lớn 2.10-9 C Chu kỳ dao động điện từ của mạch bằng
 A. 0,5 ms B. 0,25ms C. 0,5ms D. 0,25ms 
Giải Năng lượng của mạch dao động
W = wC + wL = + 
Đồ thị biến thiên của wC và wL như
 hình vẽ. Ta thấy sau : wC2 = wL1 ---> = ----> LC = 
Do đó T = 2p= 2p
 = 2p= 0,5.10-6 (s) = 0,5ms Chọn đáp án C
Câu 10. Một mạch dao động LC lí tưởng gồm cuộn thuần cảm L và hai tụ điện C giống nhau mắc nối tiếp.Mạch đang hoạt động thì ngay tại thời điểm nặng lượng điện trường trong tụ gấp đôi năng lượng từ trường trong cuộn cảm, một tụ bị đánh thủng hoàn toàn. Điện áp cực đại hai đầu cuộn cảm đó sẽ bằng bao nhiêu lần so với lúc đầu? A. 2/3 B. 1/3 C.1/căn3 D. 2/căn3
Giải: Gọi Uo là điện áp cực đại lú đầu giữa hai đầu cuộn cảm cũng chính là điện áp cực đại giữa hai đầu bộ tụ.; C là điện dung của mỗi tụ Năng lượng ban đầu của mạch dao động W0 = = 
Khi năng lượng điện trường trong tụ gấp đôi năng lượng từ trường trong cuộn cảm, thì WC1 = WC2 = WL = W0 . Khi một tụ bị đánh thủng hoàn toàn thì năng lượng của mạch
W = W0 = = Mặt khác W = --> = --> U’0 = . Chọn đáp án C