Dạng bài tập về Tụ điện bị ngắt - Nối tắt. Định luật bảo toàn năng lượng trong Mạch dao động

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

W: www.hoc247.net F: www.facebook.com/hoc247.net Y: youtube.com/c/hoc247tvc Trang | 1
<b>Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai </b>

<b>Câu 1:</b> 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 dịng 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 3. V B.3. V <b>C.3</b> 5.V D. 2_V

<i><b>Hướng dẫn giải: </b></i>

Gọi C0 là điện dung của mỗi tụ điện.

Năng lượng của mạch dao động khi chưa ngắt tụ C2:

2
2

0

0 0

2C E
CU

W 36C

2 2

  

Khi i = I0

2 , năng lượng từ trường: WL = Li

2
=

2
0 0

0

LI W

1

9C
4 2  4 

Khi đó năng lượng điện trường: WC = 0 0

3W

27C
4 
Năng lượng điện 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 =

2
2

0 1
1 1

0

C U
C U

22,5C

2  2   U1

2

= 45  U1 = <b>3</b> 5 (V).

<i> Chọn đáp án C </i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

W: www.hoc247.net F: www.facebook.com/hoc247.net Y: youtube.com/c/hoc247tvc Trang | 2
<b>Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai </b>

A.
2

6

V B.
2

3
3

V C. 6 V D. 3 V

<i><b>Hướng dẫn giải: </b></i>

Điện dung của bộ tụ C = 2C0 .
Điện tích của bộ tụ Q0 = EC = 6C0
Năng lượng ban đầu của mạch: W0 =

2
0

Q

2C= 9C0

Khi i = I0

2 , năng lượng từ trường: WL =

2
Li
2 =

2
0
LI
8 =
0
W

4 = 2,25C0

Năng lượng của hai tụ khi đó: WC1 + WC2 =

4
W
3 ₀

= 6,75C0

Mặt khác khi hai tụ mắc nối tiếp: C1
C2

W
W =

2
1

C

C = 2  WC2 = 2,25C0
Sau khi nối tắt tụ C1 năng lượng của mạch LC2: W = WL + WC2 = 4,5C0

W =

2
2 2max

C U

2  4,5C0 =

2
0 2max

6C U

2  U2max = 2
6

(V).

<b> Chọn đáp án A </b>

<b>Câu 3:</b> 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 D. 3 V

<i><b>Hướng dẫn giải: </b></i>

Điện tích của bộ tụ sau khi nối với pin:
Q = CBE = 1 2 0 0

1 2

C C

E 2C E 6C

</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

W: www.hoc247.net F: www.facebook.com/hoc247.net Y: youtube.com/c/hoc247tvc Trang | 3
<b>Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai </b>

Năng lượng của mạch dao động: W =

2
2

0
0

B 0

36C
Q

9C
2C  4C 
Năng lượng của mạch sau khi nối tắt C1:

W =

2

2

0 2 0

0 0

2 0

U C 2W 18C

U 3 U 3

2   C  6C    (V).

</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

W: www.hoc247.net F: www.facebook.com/hoc247.net Y: youtube.com/c/hoc247tvc Trang | 4
<b>Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai </b>

Website <b>HOC247</b> cung cấp một môi trường <b>học trực tuyến</b> sinh động, nhiều <b>tiện ích thơng minh</b>, nội
dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những <b>giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, </b>
<b>giỏi về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm</b> đến từ các trường Đại học và các trường chuyên
danh tiếng.

<b>I.</b>

<b>Luyện Thi Online</b>

- <b>Luyên thi ĐH, THPT QG:</b> Đội ngũ <b>GV Giỏi, Kinh nghiệm</b> từ các Trường ĐH và THPT danh tiếng xây dựng
các khóa <b>luyện thi THPTQG </b>các mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và Sinh Học.

- <b>Luyện thi vào lớp 10 chun Tốn: </b>Ơn thi <b>HSG lớp 9</b> và <b>luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán</b> các trường

<i>PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An</i> và các trường Chuyên khác cùng

<i>TS.Trần Nam Dũng, TS. Phạm Sỹ Nam, TS. Trịnh Thanh Đèo và Thầy Nguyễn Đức Tấn.</i>

<b>II.</b>

<b>Khoá Học Nâng Cao và HSG </b>

- <b>Toán Nâng Cao THCS:</b> Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Tốn Chun dành cho các em HS THCS lớp 6,
7, 8, 9 u thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt ở các kỳ
thi HSG.

- <b>Bồi dưỡng HSG Tốn:</b> Bồi dưỡng 5 phân mơn <b>Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học </b>và <b>Tổ Hợp</b> dành cho
học sinh các khối lớp 10, 11, 12. Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: <i>TS. Lê Bá Khánh Trình, TS. Trần Nam </i>
<i>Dũng, TS. Pham Sỹ Nam, TS. Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn</i> cùng đơi HLV đạt thành
tích cao HSG Quốc Gia.

<b>III.</b>

<b>Kênh học tập miễn phí</b>

- <b>HOC247 NET:</b> Website hoc miễn phí các bài học theo <b>chương trình SGK</b> từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn
học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo
phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất.

- <b>HOC247 TV:</b> Kênh <b>Youtube</b> cung cấp các Video bài giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề thi miễn phí
từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các mơn Tốn- Lý - Hố, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và Tiếng Anh.

<i><b>Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai </b></i>

<i><b> Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90% </b></i>

<i><b>Học Toán Online cùng Chuyên Gia </b></i>

</div>

<!--links-->