TRẮC Nghiệm NÂNG CAO DAO ĐỘNG điện từ

TRẮC NGHI ỆM NÂNG CAO DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ
Tụ điện bị ngắt-Nối tắt -ĐL BT Năng Lượng?
Câu 1. 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 C 2 hở. Kể từ đó, hiệu điện thế
cực đại trên tụ còn lại C1 là:
3

A. 3

.V

B.3. V

C.3

5

.V

D.

2

V

Giải: Gọi C0 là điện dung của mỗi tụ điên. Năng lượng của mạch dao động khi
chư ngắt tụ C2_
W0 =

CU 2 2C0 E 2
=
= 36C0
2
2

Khi i =

I0
2

, năng lượng từ trường WL = Li2 =

1 LI 02
=
4 2

W0
= 9C0
4

3W0
= 27C0
4

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=

C1U 12 C0U 12
=
= 22,5C0
2
2

=> U12 = 45=> U1 = 3

5

(V), Chọn C

Câu 2. Hai tụ điện C1 = 3C0 và C2 = 6C0 mắc nối tiếp. Nối hai đầu bộ tụ với pin có
suất điện động E = 3V để nạp điện cho các tụ rồi ngắt ra và nối với cuộn dây thuần
cảm L tạo thành mạch dao động điện từ tự do. Tại thời điểm dòng điện qua cuộn
dây có độ lớn bằng một nửa giá trị dòng điện đạt cực đại, thì người ta nối tắt hai
cực của tụ C1. Điện áp cực đại trên tụ C2 của mạch dao động sau đó:
6
2

3 3
2

6

3

A.

V
B.
V
C.
V
D.
V
Giải: Điện dung của bộ tụ C = 2C0 . Điện tích của bộ tụ Q0 = EC = 6C0
Năng lượng ban đầu của mạh W0 =

Q02
2C

= 9C0


Khi i = I0/2 WL =

Li 2
2

=

LI 02
8

=

W0
4

= 2,25C0

Năng lượng của hai tụ khi đó WC1 + WC2 =
WC1
WC 2

3W0
4

= 6,75C0

C2
C1

Mặt khác khi hai tụ mắc nối tiếp
=
= 2 => WC2 = 2,25C0
Sau khi nối tắt tụ C1 năng lượng của mạch LC2 W = WL + WC2 = 4.5C0
W=

C 2U 22max
2

6C 0U 22max
2

=> 4,5C0 =

=> U2max =

6
2

(V) Chọn A

Câu 3. Hai tụ C1=3C0 và C2= 6C0 mắc nối tiếp.Nối 2 đầu bộ tụ với pin có suất điện
động E= 3V để nạp điện cho các tụ rồi ngắt ra và nối với cuộn dây thuần cảm L tạo
thành mạch dao động điện từ tự do. Khi dòng điện trong mạch dao động đạt cực
đại thì người ta nối tắt 2 cực của tụ C1. Hiệu điện thế cực đại trên tụ C2 của mạch
dao động sau đó là:
A.1 V

B.

3

V

C. 2 V

Giải: Điện tích của bộ tụ sau khi nối với pin: Q = CBE =
2

D. 3 V
C1C2
E = 2C0 E = 6C0
C1 + C 2

(V)

2
0

36C
Q
=
= 9C0
2C B
4C0

Năng lượng của mạch dao động W =
Năng lượng của mạch sau khi nối tắt C1: W=
U 02 C 2
2W 18C0
⇒ U 02 =
=
= 3 ⇒ U0 = 3
2
C2
6C0

(V), Chọn B?

Câu 4: Hai tụ C1=3C0 và C2=6C0 mắc nối tiếp.Nối 2 đầu bộ tụ với pin có suất điện
động E=3 V để nạp điện cho các tụ rồi ngắt ra và nối với cuộn dây thuần cảm L tạo
thành mạch dao động điện từ tự do.Khi dòng điện trong mạch dao động đạt cực đại
thì người ta nối tắt 2 cực của tụ C1.Hiệu điện thế cực đại trên tụ C2 của mạch dao
động sau đó là:
A.1 V

B.1,73 V
C. 2 V
D. 3 V


C1C2
E = 2C0 E = 6C0
GIẢI: Điện tích của bộ tụ sau khi nối với pin: Q = CBE = C1 + C2

(V)
36C02
Q2
=
= 9C0
Năng lượng của mạch dao động W = 2C B 4C0
U 02 C 2
2W 18C0
⇒ U 02 =
=
= 3 ⇒ U0 = 3
Năng lượng của mạch sau khi nối tắt C1 W= 2
C2
6C0

(V), Chọn B.
Tụ điện bị Đánh thủng, Nối tắt-ĐL BT Năng Lượng?
Câu 5: Mạch dao động điện từ lí tưởng gồm cuộn dây thuần cảm và hai tụ điện
giống hệt nhau ghép nối tiếp. Hai bản của một tụ được nối với nhau bằng khóa K.
Ban đầu khóa K mở Cung cấp năng lượng cho mạch dao động thì điện áp cực đại
6

giữa hai đầu cuộn cảm là 8 V. Sau đó vào đúng thời điểm dòng điện qua cuộn
dây có cường độ bằng giá trị hiệu dụng thì đóng khóa K. Hiệu điện thế cực đại giũa
hai đầu cuộn dây sau khi đóng khóa K:
A. 12

3

(V).

B. 12 (V).

C. 16 (V).

Giải: Năng lượng ban đầu của mạch: W0 =
Khi nối tắt một tụ (đóng khoá k). WL =

LI
2

D. 14

C 2
U0
CU 02
2
=
2
4
2

0

2

=

1 LI
2 2

=

1
2

6

(V)
L

= 96C

C

C
K

W0 = 48C

1
2

Năng lượng của tụ còn lai WC = (W0 – WL) = 24C
Năng lượng của mạch sau khi đóng khóa K : W = WL + WC =>
24C = 72C
=> (Umax)2 = 144 => Umax =12V. Chọn B?

2
CU max
2

= 48C +

Câu 5b: Một mạch dao động gồm cuộn thuần cảm L và hai tụ C giống nhau mắc
nối tiếp, khóa K mắc ở hai đầu một tụ C (hình vẽ). Mạch đang hoạt động thì ta


đóng khóa K ngay tại thời điểm năng lượng điện trường và năng lượng từ trường
L
trong mạch đang bằng nhau. Năng lượng toàn phần của mạch sau đó sẽ:
A. giảm còn 3/4
B. giảm còn 1/4
C
C. không đổi
D. giảm còn 1/2
Câu 5c: 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
L
lượng từ trường trong cuộn dây thì người ta nối tắt một tụ. Hiệu điện thế
cực đại trong mạch là bao nhiêu?.ĐA.

U0 3 / 2

Giải: Năng lượng ban đầu của mạch: W0 =

U0

hay

3
8

C

Khi nối tắt một tụ (đóng khoá k): Năng lượng của mạch W = W0 =
CU 0'2
W =
2

U0

W=

Do đo U’0 =

3 CU 02
4 4

3
8

?

Câu 6. 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?
1
3

2
3

A. 2/3
B. 1/3
C.
D.
Giải: Gọi U0 là điện áp cực đại lúc 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 =

C 2
U0
2
2

=

C 2

U0
4

K

C
K

C 2
U 0 CU 2
0
2
=
2
4
3
4

'
0

C


Theo giả thuyết, khi năng lượng điện trường W C trong tụ gấp đôi năng lượng từ
trường WL trong cuộn cảm, thì WC1 = WC2 = WL =

1
3

W0 .

Khi một tụ bị đánh thủng hoàn toàn thì năng lượng của mạch: W =
=

2
3

W0 =

2 C 2
U0
3 4

C 2
U0
6
C 2
U'0
2

C 2
U'0
2

U0
3

C 2
U0

6

Mặt khác W =
→
=
→ U’0 =
. Chọn C?
Câu 7. 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?
3

3

A. 2/3
B. 1/3
C.1/
D. 2/
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
C 2
U0
2
2

C 2
U0
4

mạch dao động W0 =
=
Khi năng lượng điện trường trong tụ gấp đôi năng lượng từ trường trong cuộn cảm,
thì
WC1 = WC2 = WL =
hoàn toàn thì năng lượng của mạch
2
3

2 C 2
U0
3 4

C 2
U0
6

1
3

C 2
U '0
2

W0 . Khi một tụ bị đánh thủng
C 2
U '0
2

C 2
U0
6

U0
3

W = W0 =
=
Mặt khác W =
=>
=
--> U’0 =
.
Chọn C
C
C
L
k
Câu 8: Mạch dao động điện từ gồm cuộn cảm và một bộ hai tụ điện có cùng điện
dung C = 2,5 µF mắc song song. Trong mạch có dao động điện từ tự do, hiệu điện
thế cực đại giữa hai bản tụ điện là Uo = 12 V. Tại thời điểm hiệu điện thế hai đầu


cuộn cảm uL = 6 V thì một tụ điện bị bong ra vì đứt dây nối. Tính năng lượng cực
đại trong cuộn cảm sau đó
A. 0,27 mJ. B. 0,135 mJ. C. 0,315J. D. 0,54 mJ.
Giải: Năng lượng ban đầu của mạch dao động
C bU 02
2

2CU 02
2

W0 =
=
= CU02 = 2,5.10-6 144 = 360.10-6J
W0 = 0,360 mJ
Năng lượng của cuộn cảm khi uL = 6V:=> uC = uL
2Cu L2
2

WC =
= CuL2 = 90.10-6 J = 0,090mJ
WL = W0 – WC = 0,360 – 0,090 = 0,270 mJ
Khi một tụ bị hỏng, năng lượng của mạch:
W = WL +
C

WC
2

= 0,270 + 0,045 = 0,315 mJ Do đó WLmax = W = 0,315 mJ. Chọn

K
L
C2
C1

Câu 9. 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.
Giải:
Gọi Q0 là điện tích cực đại trong mạch
Q02
2C

Năng lượng ban đầu của mạch: W0 =
=
Khi năng lượng cuộn cảm triệt tiêu q = Q0
W0 = W1 + W2 với W2 =

Q02
2C 2

3Q02
2C1

=

3Q02
4C 2

(1)

.

Khi đóng khóa K thi năng lượng toàn phấn của mạch W = W2 =

Q02
2C 2

(2)


Từ đó suy ra

W
W0

=

2
3

=> W =

2
3

W0 Chọn C