Bài tập về Mạch dao động Vật lí lớp 12

Tờ 49 - Bài 20 ( sách lý 12 ) – Mạch dao động ( Học kỳ 2 )
I.Mạch dao động ( trang 104 sách lý 12 )
+ Gồm một tụ điện mắc nối tiếp với một cuộn cảm thành mạch kín. 
+ Nếu r rất nhỏ (≈ 0): mạch dao động lí tưởng. 
+ Muốn mạch hoạt động → tích điện cho tụ điện rồi cho nó phóng điện tạo ra một dòng điện xoay chiều trong mạch. 
+ Người ta sử dụng hiệu điện thế xoay chiều được tạo ra giữa hai bản của tụ điện bằng cách nối hai bản này với mạch ngoài. 
+ Nguyên tắc hoạt động: hiện tượng tự cảm( là trường hợp riêng của hiện tượng cảm ứng điện từ
II.Dao động điện từ tự do trong mạch dao động ( trang 105 – 106 sách lý 12 ) 
các đại lượng biến thiên điều hòa
1.Điện tích:
2.Hiệu điện thế giữa hai cực của tụ điện:
3. Cường độ dòng điện:
4. Kết luận về mối quan hệ ( về pha ) của q,u,i:
+ q,u,i biến thiên điều hòa theo thời gian cùng :
+ q và u : + i sớm pha hơn q và u một góc:.
==> công thức elip: và 
+ Đồ thị biễu diện sự biến thiên của q,u,i theo thời gian là :
+ Đồ thị biểu diễn quan hệ giữa ( i và q ) , ( i và u ) là .
5. Định nghĩa dao động điện từ tự do : Sự biến thiên điều hoà theo thời gian của điện tích q của một bản tụ điện và cường độ dòng điện (hoặc cường độ điện trường và cảm ứng từ ) trong mạch dao động được gọi là dao động điện từ tự do.
6. Chu kì riêng và tần số riêng của mạch dao động:
Chu kì . Tần số = .
*Chú ý: 
1 ( Ñeà Quoác Gia 2015) . Một mạch dao động điện từ lý tưởng gồm cuộn camt thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C. Chu kỳ dao đông riêng của mạch là:
 A. T = π B. C. D. 2π
2 (ĐH – 2009 và CĐ 2014 ). Một mạch dao động điện từ LC lí tưởng gồm cuộn cảm thuần độ tự cảm L và tụ điện có điện dung thay đổi được từ C1 đến C2. Mạch dao động này có chu kì dao động riêng thay đổi được. A. từ đến . B.từ đến 
C.từ đến D.từ đến 
3 . Một mạch dao động điện từ LC gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L không đổi và tụ điện có điện dung C thay đổi được. 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 C1 thì tần số dao động riêng của mạch là f1. Khi điện dung có giá trị C2 = 4C1 thì tần số dao động điện từ riêng của mạch là 
A. . B. .	C. .	 D. .
4 (ĐH – 2010)Một mạch dao động lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm 4 μH và một tụ điện có điện dung biến đổi từ 10 pF đến 640 pF. Lấy π2 = 10. Chu kì 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.	 D. từ 2.10-8 s đến 3.10-7 s.
5 (ĐH – 2010)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 C1 thì tần số dao động riêng của mạch là f1. Để tần số dao động riêng của mạch là f1 thì phải điều chỉnh điện dung của tụ điện đến giá trị 
A. 5C1.	 B. . C. C1.	 D. .
**6 (ĐH – 2010)Trong thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến, người ta sử dụng cách biến điệu biên độ, tức là làm cho biên độ của sóng điện từ cao tần (gọi là 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.
7 ( 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 Q0 và cường độ dòng điện cực đại trong mạch là I0. Tần số dao động được tính theo công thức 
A. f = . B. f = 2pLC. C. f = .	D. f=.
**8. ( CĐ 2013) Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc vào thời gian của điện tích ở một bản tụ điện trong mạch dao động LC lí tưởng có dạng như hình vẽ. Phương trình dao động của điện tích ở bản tụ điện này là
t(s)
 7.10-7
 0
 0,5q0
 q0
A. -q0
 B. 
C. D. 
9. ( CĐ 2013) Một mạch dao động LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do với tần số f. Biết giá trị cực đại của cường độ dòng điện trong mạch là I0 và giá trị cực đại của điện tích trên một bản tụ điện là q0. Giá trị của f được xác định bằng biểu thức A. .	 B. .	C. .	D. .
10.Một mạch dao động gồm một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L và hai tụ điện có điện dung C1 và C2 . Khi mắc cuôn dây riêng với từng tụ C1, C2 thì chu kì dao động của mạch tương ứng là T1 = 0,3ms và T 2 = 0,4ms . Chu kì dao động của mạch khi mắc đồng thời cuộn dây với C1 song song C2 là: 
A. 0,5 ms B. 0,7 ms C. 0,1 ms D. 0,24ms
11.Một mạch dao động điện từ gồm tụ điện và cuộn thuần cảm . Chu kỳ dao động điện từ của mạch là A. .	B. . C. .	D. .
12 (CĐ - 2009).Một mạch dao động LC lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm không đổi, tụ điện có điện dung C thay đổi. Khi C = C1 thì tần số dao động riêng của mạch là 7,5 MHz và khi C = C2 thì tần số dao động riêng của mạch là 10 MHz. Nếu C = C1 + C2 thì tần số dao động riêng của mạch là 
 A. 12,5 MHz. B. 2,5 MHz. C. 17,5 MHz.	 D. 6,0 MHz.
13 (CĐ - 2009). Một mạch dao động LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do. Biết điện tích cực đại của một bản tụ điện có độ lớn là 10-8 C và cường độ dòng điện cực đại qua cuộn cảm thuần là 62,8 mA. Tần số dao động điện từ tự do của mạch là 
A. 2,5.103 kHz. B. 3.103 kHz. C. 2.103 kHz. D. 103 kHz.
14 ( CĐ 2014) Một mạch dao động điện từ gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm 3183 nH và tự điện có điện dung 31,83 nF. Chu kì dao động riêng của mạch là
A. B. C. D. 
15 ( ĐH 2014). Một mạch dao động LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do với điện tích cực đại của tụ điện là Q0 và cường độ dòng điện cực đại trong mạch là I0. Dao động điện từ tự do trong mạch có chu kì là A. 	 B. 	C.	D. 
16 ( CĐ - 2010)Một mạch dao động điện từ LC lí tưởng đang thực hiện dao động điện từ tự do. Điện tích cực đại trên một bản tụ là 2.10-6C, cường độ dòng điện cực đại trong mạch là 0,1pA. Chu kì dao động điện từ tự do trong mạch bằng A. 	 B. . C. . D. 
17 ( CĐ 2012) Một mạch dao động điện từ lí tưởng gồm cuộn cảm thuần và tụ điện có điện dung thay đổi được. Trong mạch đang có dao động điện từ tự do. Khi điện dung của tụ điện có giá trị 20 pF thì chu kì dao động riêng của mạch dao động là 3 ms. Khi điện dung của tụ điện có giá trị 180 pF thì chu kì dao động riêng của mạch dao động là 
A. 9 ms. B. 27 ms. C. 1/9 ms. D. 1/27 ms.
18.Mạch dao động LC lí tưởng có độ tự cảm L không đổi. Khi tụ điện có điện dung C1 thì tần số dao động riêng của mạch là . Khi thay tụ C1 bằng tụ C2 thì . Nếu dùng tụ C1 nối tiếp với C2 thì tần số dao động riêng f của mạch là 
A. 125 MHz.	 B. 175 MHz.	C. 25 MHz.	D. 87,5 MHz.
19 ( CĐ 2013) Một mạch dao động LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do với chu kì T. Biết điện tích cực đại của một bản tụ điện có độ lớn là 10-8 C và cường độ dòng điện cực đại qua cuộn cảm là 62,8 mA. Giá trị của T là
A. 2 µs B. 1 µs	C. 3 µs D. 4 µs
*20 (ĐH – 2007): Một tụ điện có điện dung 10 μF được tích điện đến một hiệu điện thế xác định. Sau đó nối hai bản tụ điện vào hai đầu một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm 1 H. Bỏ qua điện trở của các dây nối, lấy π2 = 10. Sau khoảng thời gian ngắn nhất là bao nhiêu (kể từ lúc nối) điện tích trên tụ điện có giá trị bằng một nửa giá trị ban đầu? 
A. 3/ 400s 	B. 1/600 . s 
C. 1/300 . s 	D. 1/1200 . s
*22(CĐ - 2008 ):. Một mạch dao động LC có điện trở thuần bằng không gồm cuộn dây thuần cảm (cảm thuần)và tụ điện có điện dung C1 = C. Trong mạch có dao động điện từ tự do (riêng) với tần số f1. Khi mắc nối tiếp với tụ điện trong mạch trên một tụ điện có điện dung C2 = C/3 thì tần số dao động điện từ tự do (riêng) của mạch lúc này bằng 
A. f1/4. B. 4f1. 	
C. 2f1. 	D. f1/2. 
23. (ĐH - 2009). Một mạch dao động điện từ LC lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm 5H và tụ điện có điện dung 5F. 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. 5.s. B. 2,5.s. 	
C.10.s. D. s.
*24 ( ĐH – 2010) 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 Δt thì điện tích trên bản tụ này bằng một nửa giá trị cực đại. Chu kì dao động riêng của mạch dao động này là
A. 4Δt.	 B. 6Δt.	 C. 3Δt. D. 12Δt.
25 ( CĐ 2012) Một mạch dao động lí tưởng đang có dao động điện từ tự do với chu kì dao động T. Tại thời điểm t = 0, điện tích trên một bản tụ điện đạt giá trị cực đại. Điện tích trên bản tụ này bằng 0 ở thời điểm đầu tiên (kể từ t = 0) là A. B. . C. D. .
*26 (ĐH 2012) Một mạch dao động điện từ lí tưởng đang có dao động điện từ tự do. Biết điện tích cực đại trên một bản tụ điện là mC và cường độ dòng điện cực đại trong mạch là 0,5A. 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 ms	B. 16/3ms	
C. 2/3 ms	D. 8/3 ms
27. ( CĐ - 2010) 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 thì tần số dao động riêng của mạch bằng 30 kHz và khi thì tần số dao động riêng của mạch bằng 40 kHz. Nếu thì tần số dao động riêng của mạch bằng A. 50 kHz.	 B. 24 kHz. 
 C. 70 kHz.	 D. 10 kHz.
30 ( tốt nghiệp 2014) Mạch dao động ở lối vào của một máy thu thanh gồm cuộn cảm có độ tự cảm 0,3 và tụ điện có điện dung thay đổi được. Biết rằng, muốn thu được một sóng điện từ thì tần số riêng của mạch dao động phải bằng tần số của sóng điện từ cần thu (để có cộng hưởng). Để thu được sóng của hệ phát thanh VOV giao thông có tần số 91 MHz thì phải điều chỉnh điện dung của tụ điện tới giá trị
	A. 11,2 pF	B. 10,2 nF	
 C. 10,2 pF	D. 11,2 nF
31 ( Quốc Gia 2016 ). Một mạch dao động điện từ lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm 10-5H và có tụ điện có điện dung 2,5.10-5F. Lấy π = 3,14. Chu kì dao động riêng của mạch là
	A. 1,57.10-5s.	B.1,57.10-10s.	C.6,28.10-10s.	D.3,14.10-5s.
**32 ( về nhà ) . Mạch RLC có và tần số thay đổi được. Khi f = f1 hoặc f = f2 thì mạch có cùng hệ số công suất. Biết f2 = 4f1. Tính hệ số công suất của mạch khi đó.
A. 0,55.	 B. 0,25.	
C. 0,75.	 D. 0,5.
33 ( về nhà ). Một hộ gia đình có một xưởng cơ khí sử dụng động cơ điện xoay chiều có hiệu suất 80%. Khi động cơ hoạt động nó sinh ra một công suất cơ là 7,5 kW. Biết mỗi ngày động cơ hoạt động 8 giờ và giá tiền của một “số” điện tính cho hộ sản xuất là 2000VND. Trong một tháng 30 ngày thì số tiền mà hộ gia đình đó phải trả là:
A. 1350000 VND.	B. 5400000VND.	
C. 2700000VND.	C
A
B
R
L
V
Hình 2
D. 4500000VND.
**34 ( về nhà ). Đoạn mạch gồm biến trở R, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C mắc như hình vẽ 2. Vôn kế có điện trở vô cùng lớn. Điện áp ở hai đầu đoạn mạch là Biết Số chỉ của vôn kế là
A. 80V.	B. 200V.	 C. 100V.	 D. 120V.
***35 ( câu 31 của đề minh họa 2017 - câu khó ). Đặt điện áp u = Uvào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L vàtụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Trên 
hình vẽ, các 
đường (1), (2) và (3) là đồ thị của các điện áp hiệu dụng ở hai đầu điện trở UR, hai đầu tụ điện UC và hai đầu cuộn cảm UL theo tần số góc ω. Đường (1), (2) và(3) theo thứ tự tương ứng là
A. UC, UR vàUL. B. UL, UR vàUC. C. UR, UL vàUC. D. UC, UL vàUR.