ĐGNL ĐHQG TP.HCM - Năng lượng của mạch dao động LC
20 câu hỏi
Mạch dao động điện từ điều hoà LC có chu kỳ
Phụ thuộc vào L, không phụ thuộc vào C.
Phụ thuộc vào C, không phụ thuộc vào L.
Phụ thuộc vào cả L và C.
Không phụ thuộc vào L và C.
Ta có, chu kì dao động của mạch LC dao động tự do: T=2πLC
=> Chu kì T phụ thuộc vào L và C
Đáp án cần chọn là: C
Mạch dao động điện từ điều hoà gồm cuộn cảm L và tụ điện C, khi tăng điện dung của tụ điện lên 4 lần thì chu kỳ dao động của mạch
Tăng lên 4 lần.
Tăng lên 2 lần.
Giảm đi 4 lần.
Giảm đi 2 lần.
Ta có, chu kì dao động của mạch LC dao động tự do: T=2πLC
=> Khi tăng C lên 4 lần thì chu kì dao động sẽ tăng lên 2 lần
Đáp án cần chọn là: B
Mạch dao động điện từ điều hoà gồm cuộn cảm L và tụ điện C. Khi tăng độ tự cảm của cuộn cảm lên 2 lần và giảm điện dung của tụ điện đi 2 lần thì tần số dao động của mạch
Không đổi.
Tăng 2 lần.
Giảm 2 lần.
Tăng 4 lần.
Ta có, tần số dao động của mạch LC dao động tự do: f=12πLC
=> Khi tăng L lên 2 lần, điện dung C giảm 2 lần => thì tần số của dao động không đổi
Đáp án cần chọn là: A
Mạch dao động LC gồm cuộn cảm có độ tự cảm L = 2mH và tụ điện có điện dung C = 2pF, (lấy π2 = 10). Tần số dao động của mạch là:
f = 2,5Hz.
f = 2,5MHz
f = 1Hz.
f = 1MHz.
Ta có, tần số dao động của mạch LC dao động tự do:
f=12πLC=12π2.10−3.2.10−12=2,5.106Hz
Đáp án cần chọn là: B
Cường độ dòng điện tức thời trong mạch dao động LC có dạng i=0,02cos2000t(A). Tụ điện trong mạch có điện dung 5μF. Độ tự cảm của cuộn cảm là:
L = 50mH
L = 50H
L = 5.10-6H
L = 5.10-8H
Từ phương trình cường độ dòng điện i=0,02cos2000t(A)
Ta có: ω=2000(rad/s)
Mặt khác, ta có: ω=1LC→L=1ω2C=120002.5.10−6=0,05H
Đáp án cần chọn là: A
Gọi U0 là điện áp cực đại giữa hai đầu bản tụ điện, I0 là cường độ dòng điện cực đại đi qua cuộn cảm. Biểu thức liên hệ giữa U0 và I0 của mạch dao động LC là:
I0= U0CL
U0= I0CL
U0= I0LC
I0= U0LC
Cường độ dòng điện cực đại trong mạch:
I0=ωq0=q0LC=U0CLC=U0CL
Đáp án cần chọn là: A
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:
I = 3,72mA.
I = 4,28mA.
I = 5,20mA.
I = 6,34mA.
Ta có:
Cường độ dòng điện cực đại trong mạch:
I0=ωq0=q0LC=U0CLC=U0CL
=> Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch:
I=UCL=U02CL=4,8230.10−925.10−3=3,72.10−3A=3,72mA
Đáp án cần chọn là: A
Khi mắc tụ điện có điện dung C1 với cuộn cảm có độ tự cảm L thì tần số dao động của mạch là f1 = 6kHz; khi mắc tụ điện có điện dung C2 với cuộn cảm có độ tự cảm L thì tần số dao động của mạch là f2 = 8kHz. Khi mắc C1 song song C2 với cuộn cảm có độ tự cảm L thì tần số dao động của mạch là bao nhiêu?
f = 4,8kHz.
f = 7kHz.
f = 10kHz.
f = 14kHz.
Ta có:
- Khi mắc tụ điện có điện dung C1 thì tần số dao động của mạch là f1
- Khi mắc tụ điện có điện dung C2 thì tần số dao động của mạch là f2
- Khi mắc song song C1 và C2 thì tần số dao động của mạch là:
1f//2=1f12+1f22=f12+f22f12f22→f//=f1f2f12+f22=6.103.8.103(6.103)2+(8.103)2=4,8.103Hz=4,8kHz
Đáp án cần chọn là: A
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 2,0µs. Khi điện dung của tụ điện có giá trị 80pF thì chu kì dao động riêng của mạch dao động là
1,0µs
8,0µs
4,0µs
0,5µs
Ta có chu kì của dao động mạch dao động điện từ LC: T=2πLC
T1T2=C1C2⇔2T2=2080
⇔2T2=12⇔T2=4μs
Đáp án cần chọn là: C
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 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 trong mạch là
f2=2f1
f2=f12
f2=f14
f2=4f1
Ta có:
f1=12πLC1=12πL4C1⇒f1f2=2πL4C12πLC1=2
⇒f2=f12
Đáp án cần chọn là: B
Mạch dao động LC, với cuộn dây có L = 5mH. Khi cường độ dòng điện trong mạch là 2Athì năng lượng từ trường trong mạch là:
5 μJ
5 mJ
1 mJ
1 μJ
Năng lượng từ trường trong mạch dao động LC:
Wt=12Li2=12.5.10−3(2)2=5.10−3J
Đáp án cần chọn là: B
Biểu thức xác định năng lượng điện trường trong mạch dao động điện từ LC là:
Wd=12Cu2
Wd=12Cu2+12Li2
Wd=12Li2
Wd=12Cu2−12Li2
Năng lượng điện trường được xác định bằng biểu thức: Wd=12Cu2
Đáp án cần chọn là: A
Mạch dao động LC, với tụ điện có điện dung C=30μF. Khi hiệu điện thế trong mạch là 4V thì năng lượng điện trường trong mạch là:
2,4.10-5 J
10-5 J
2,4.10-4 J
10-4 J
Ta có: Năng lượng điện trường trong mạch:
Wd=12Cu2=12.30.10−6(4)2=2,4.10−4J
Đáp án cần chọn là: C
Trong mạch dao động LC lí tưởng, năng lượng điện từ trường của mạch dao động
Biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kì 2T.
Biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kì T.
Biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kì T/2.
Không biến thiên tuần hoàn theo thời gian.
Ta có: Năng lượng điện từ của mạch:
W=Wd+Wt=12Cu2+12Li2=12CU02=Q022C=12LI02 không đổi
Đáp án cần chọn là: D
Trong mạch dao động LC gồm cuộn dây có độ tự cảm L=5mH và tụ điện có điện dung C=50μF. Khi đó năng lượng điện trường trong mạch biến thiên tuần hoàn với tần số là:
2000πHz
1000πHz
500πHz
250πHz
Ta có, tần số dao động trong mạch LC:
f=12πLC=12π5.10−3.50.10−6=1000πHz
Năng lượng điện trường trong mạch biến thiên tuần hoàn với tần số:
f'=2f=2000π(Hz)
Đáp án cần chọn là: A
Công thức tính năng lượng điện từ của mạch dao động LC là:
W=Q022L
W=Q022C
W=Q02L
W=Q02C
Năng lượng điện từ của mạch dao động LC được xác định bằng biểu thức:
W=Wd+Wt=12Cu2+12Li2=12CU02=Q022C=12LI02
Đáp án cần chọn là: B
Một mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung C=5 μF và cuộn cảm có độ tự cảm L. Năng lượng điện từ của mạch dao động là 5.10-5 J. Khi điện áp giữa hai bản tụ là 3V thì năng lượng từ trường của mạch là:
3,5.10-5 J
2,75.10-5 J
2.10-5 J
10-5 J
Ta có, năng lượng từ trường của mạch khi U = 3V là:
Wt=W−Wd=12CU02−12Cu2=5.10−5−12.5.10−6.32=2,75.10−5J
Đáp án cần chọn là: B
Mạch dao động gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C=1,25 μF. Dao động điện từ trong mạch có tần số góc ω=4000 rad/s, cường độ dòng điện cực đại trong mạch I0 = 40 mA. Năng lượng điện từ trong mạch là:
2.10-3 J
2.10-4 J
4.10-5 J
2.10-5 J
Ta có:
+ Tần số góc : ω=1LC→L=1ω2C=1(4000)2.1,25.10−6=0,05H
+ Năng lượng điện từ trong mạch: W=12LI02=12.0,05.(40.10−3)2=4.10−5J
Đáp án cần chọn là: C
Mạch dao động gồm tụ điện có điện dung C = 30nF và cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 25 mH. Khi điện áp cực đại giữa 2 bản tụ là 4,8 V thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là:
3,72 mA
4,28 mA
5,20 mA
6,34 mA
Ta có:
W=12CU02=12LI02→I0=CU02L=30.10−9.4,8225.10−3=5,258.10−3A
Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch:
I=I02=3,718.10−3A
Đáp án cần chọn là: A
Trong mạch điện dao động điện từ LC, dòng điện tức thời tại thời điểm Wđ = nWt được tính theo biểu thức:
i=I0n+1
i=Q0n+1
i=Q0nn+1
i=I0nn+1
Vị trí năng lượng điện trường gấp n lần năng lượng từ trường:
Wd=nWtW=Wt+Wd→Wt=1n+1WWd=nn+1W→i=I0n+1u=U0nn+1q=Q0nn+1
Đáp án cần chọn là: A
