Mạch dao động LC
-
287 lượt thi
-
12 câu hỏi
-
30 phút
Danh sách câu hỏi
Câu 1:
Mạch dao động điện từ điều hoà LC gồm tụ điện C = 30nF và cuộn cảm L =25mH. Nạp điện cho tụ điện đến hiệu điện thế 4,8V rồi cho tụ phóng điện qua cuộn cảm, cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là:
Xem đáp án
Ta có:
Cường độ dòng điện cực đại trong mạch: \[{I_0} = \omega {q_0} = \frac{{{q_0}}}{{\sqrt {LC} }} = \frac{{{U_0}C}}{{\sqrt {LC} }} = {U_0}\sqrt {\frac{C}{L}} \]
=>Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch:
\[I = U\sqrt {\frac{C}{L}} = \frac{{{U_0}}}{{\sqrt 2 }}\sqrt {\frac{C}{L}} = \frac{{4,8}}{{\sqrt 2 }}\sqrt {\frac{{{{30.10}^{ - 9}}}}{{{{25.10}^{ - 3}}}}} = {3,72.10^{ - 3}}A = 3,72mA\]
Đáp án cần chọn là: A
Câu 2:
Một mạch dao động điện từ lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C. Mạch dao động tự do với tần số là
Xem đáp án
Tần số dao động mạch LC: \[f = \frac{1}{{2\pi \sqrt {LC} }}\]
Đáp án cần chọn là: A
Câu 3:
Một mạch dao động điện từ LC gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L không đổi và tụ điện có 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 C1thì tần số dao động riêng của mạch là f1. Khi điện dung có giá trị \[{C_2} = 4{C_1}\;\]thì tần số dao động điện từ riêng trong mạch là
Xem đáp án
Ta có:
\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{{f_1} = \frac{1}{{2\pi \sqrt {L{C_1}} }}}\\{{f_2} = \frac{1}{{2\pi \sqrt {L4{C_1}} }}}\end{array}} \right. \Leftrightarrow \frac{{{f_1}}}{{{f_2}}} = \frac{{2\pi \sqrt {L4{C_1}} }}{{2\pi \sqrt {L{C_1}} }} = 2\)
\[ \Rightarrow {f_2} = \frac{{{f_1}}}{2}\]
Đáp án cần chọn là: B
Câu 4:
Một mạch dao động điện từ lí tưởng gồm cuộn cảm thuần và tụ điện có điện dung thay đổi được. Khi điện dung của tụ điện có giá trị 20pF thì chu kì dao động riêng của mạch dao động là \[2,0\mu s\]. Khi điện dung của tụ điện có giá trị 80pF thì chu kì dao động riêng của mạch dao động là
Xem đáp án
Ta có chu kì của dao động mạch dao động điện từ LC:\[T = 2\pi \sqrt {LC} \]
\[\frac{{{T_1}}}{{{T_2}}} = \sqrt {\frac{{{C_1}}}{{{C_2}}}} \Leftrightarrow \frac{2}{{{T_2}}} = \sqrt {\frac{{20}}{{80}}} \]
\[ \Leftrightarrow \frac{2}{{{T_2}}} = \frac{1}{2} \Leftrightarrow {T_2} = 4\mu s\]Đáp án cần chọn là: C
Câu 5:
Một mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung C = 18 nF và một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm\[L{\rm{ }} = {\rm{ }}6{\rm{ }}\mu H\]. Điện áp cực đại ở hai đầu tụ điện là 4V, cường độ dòng điện cực đại trong mạch là:
Xem đáp án
Ta có:
Cường độ dòng điện cực đại trong mạch:
\[{I_0} = {U_0}\sqrt {\frac{C}{L}} = 4.\sqrt {\frac{{{{18.10}^{ - 9}}}}{{{{6.10}^{ - 6}}}}} = 0,219A = 219mA\]
Đáp án cần chọn là: B
Câu 6:
Cường độ dòng điện tức thời trong một mạch dao động là \[i = 0,05cos100\pi t\](A). Hệ số tự cảm của cuộn dây là 2mH. Lấy \[{\pi ^2} = 10\]. Điện dung và biểu thức điện tích của tụ điện có giá trị nào sau đây?
Xem đáp án
Ta có: \[\omega = \frac{1}{{\sqrt {LC} }} \Leftrightarrow 100\pi = \frac{1}{{\sqrt {{{2.10}^{ - 3}}.C} }}\]
\[ \Rightarrow C = {5.10^{ - 3}}F\]
Lại có: \[\frac{{LI_0^2}}{2} = \frac{{Q_0^2}}{{2C}} \Leftrightarrow Q_0^2 = LI_0^2C\]
\[{Q_0} = {I_0}\sqrt {LC} = 0,05.\frac{1}{{100\pi }} = \frac{{{{5.10}^{ - 4}}}}{\pi }\left( C \right)\]
Mặt khác, q trễ pha hơn i góc \(\frac{\pi }{2}\)suy ra\[{\varphi _q} = 0 - \frac{\pi }{2} = - \frac{\pi }{2}\]
Vậy \[q = \frac{{{{5.10}^{ - 4}}}}{\pi }\cos \left( {100\pi t - \frac{\pi }{2}} \right)\left( C \right)\]
Đáp án cần chọn là: D
Câu 7:
Mắc mạch dao động LC vào một nguồn điện ngoài, nguồn này có hiệu điện thế biến thiên theo thời gian\[u{\rm{ }} = {\rm{ }}{U_0}cos\omega t\]. Nhận xét nào sau đây về dòng điện trong mạch LC là đúng:
Xem đáp án
Ta có mạch được mắc vào nguồn điện ngoài có hiệu điện thế \[u{\rm{ }} = {\rm{ }}{U_0}cos\omega t\]=>Dao động điện từ trong mạch LC là một dao động cưỡng bức
A - sai vì \[{\omega _0}\]là tần số dao động riêng
B - sai vì biên độ dòng điện trong mạch phụ thuộc vào biên độ điện áp\[\omega \], U0nguồn, Rhệ
C - đúng vì khi\[\omega {\rm{ }} = {\rm{ }}{\omega _{0\;}}\]: mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng =>Biên độ dòng điện sẽ đạt cực đại
D - sai vì dao động trong mạch là dao động cưỡng bức
Đáp án cần chọn là: C
Câu 8:
Hiện tượng cộng hưởng trong mạch LC xảy ra càng rõ nét khi :
Xem đáp án
Ta có đồ thị biên độ khi mạch xảy ra cộng hưởng dao động
(1) hệ số cản lớn
(2) hệ số cản nhỏ
=>Khi hệ số cản nhỏ thì hiện tượng cộng hưởng xảy ra rõ nét hơn (đỉnh nhọn hơn- dễ quan sát)
Trong mạch LC, điện trở R đóng vai trò tác nhân cản
=>Khi R càng nhỏ thì hiện tượng cộng hưởng xảy ra càng rõ nét hơn
Đáp án cần chọn là: D
Câu 9:
Dao động điện từ nào dưới đây xảy ra trong một mạch dao động có thể có biên độ giảm dần theo thời gian?
Xem đáp án
Dao động điện từ duy trì : Mạch dao động duy trì sẽ cung cấp một phần năng lượng đúng bằng phần năng lượng mất mát trong mỗi giai đoạn (khi có I giảm) của mỗi chu kì
Dao động điện từ riêng : Mạch dao động tự do =>Biên độ dao động không đổi
Dao động điện từ cộng hưởng =>Mạch dao động với biên độ và tần số như mạch dao động tự do
Đáp án cần chọn là: B
Câu 10:
Tìm phát biểu sai. Dao động điện từ trong mạch dao động LC bị tắt dần là do:
Xem đáp án
A, B, C - đúng
Mạch dao động điện từ tự do (mạch dao động LC lí tưởng) có năng lượng điện trường tập trung trong tụ điện và năng lượng từ trường tập trung trong cuộn cảm. Hai năng lượng này luôn chuyển hóa lẫn nhau
=>Sự chuyển hóa năng lượng điện trường sang từ trường và ngược lại không là nguyên nhân gây tắt dần dao động
=>D - sai
Đáp án cần chọn là: D
Câu 11:
Trong mạch dao động điện từ LC, với cuộn dây có điện trở R. Sự tắt dần nhanh hay chậm phụ thuộc vào ?
Xem đáp án
Ta có năng lượng mất mát khi trong mạch có cuộn dây có điện trở R là :
\[Q = {I^2}Rt = \frac{{I_0^2}}{2}Rt\]
=>Sự tắt dần nhanh hay chậm phụ thuộc vào điện trở R của cuộn dây
Đáp án cần chọn là: B
Câu 12:
Mạch dao động gồm cuộn dây có L = 2.10-4(H) và C = 8nF , vì cuộn dây có điện trở thuần nên để duy trì một hiệu điện thế cực đại 5V giữa 2 bản cực của tụ phải cung cấp cho mạch một công suất P = 6mW. Điện trở của cuộn dây có giá trị :
Xem đáp án
Ta có: Cường độ dòng điện cực đại trong mạch:
\[{I_0} = {U_0}\sqrt {\frac{C}{L}} = 5\sqrt {\frac{{{{8.10}^{ - 9}}}}{{{{2.10}^{ - 4}}}}} = 0,01\sqrt {10} A\]
Công suất cần cung cấp để duy trì dao động của mạch:
\[P = \frac{Q}{t} = \frac{{{I^2}Rt}}{t} = {I^2}R = \frac{{I_0^2}}{2}R \to R = \frac{{2P}}{{I_0^2}} = \frac{{{{2.6.10}^{ - 3}}}}{{{{\left( {0,01.\sqrt {10} } \right)}^2}}} = 12{\rm{\Omega }}\]
Đáp án cần chọn là: C