Tuyệt phẩm công phá Giải nhanh theo chủ đề trên kênh VTV2 môn Vật Lý Tập 3 (FULL TEXT)

−6
trong mạch có dao động điện từ tự do với chu kì bằng π.10 s và cường độ dòng điện cực
đại bằng 8I. Giá trị của r bằng
A. 0, 25 Ω B. 1 Ω C. 0,5 Ω D. 2 Ω
Hướng dẫn:Chọn đáp án B
2π
2π
6
Tần số góc: ω = = = 2.10 (rad/s)
6
T π.10 −
I 0
−6
Áp dụng: ( ) ( )
= ω C r + R ⇒ 8 = 2.10 1+ R ⇒ R = 1 ( Ω )
I
2) Nạp năng lượng cho cuộn cảm
Lúc đầu khoá k đóng, trong mạch có dòng một chiều ổn định
E
I0
= . Sau đó, khóa k mở thì I
0 chính là biên độ của dòng điện
r
trong mạch dao động LC. Mạch hoạt động với năng lượng:
Q CU LI
W = = = 2C 2 2
2 2 2
0 0 0
Ví dụ 1: Một mạch dao động LC lí tưởng gồm tụ điện có điện dung 10 µ F và cuộn cảm thuần
có độ tự cảm L = 4 mH. Nối hai cực của nguồn điện một chiều có suất điện động 6 mV và
điện trở trong 2 Ωvào hai đầu cuộn cảm. Sau khi dòng điện trong mạch ổn định, cắt nguồn
thì mạch LC dao động với hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ là
A. 3 2 mV B. 30 2 mV C. 6 mV D. 60 mV
Hướng dẫn:Chọn đáp án D
E
Đây là trường hợp nạp năng lượng cho cuộn cảm nên I0
= , từ công thức
r
2 2
LI0 CU0
L E L 0,004
W = = ⇒ U0 = I0 = = 0,003 = 0,06 (V)
6
2 2 C r C 10.10 −
⎛ E ⎞
2 2
L
CU0 LI
⎜ ⎟
0 r
Chú ý: Khi nạp năng lượng cho cuộn cảm, từ công thức W = = =
⎝ ⎠
suy ra:
2 2 2
L
C
2
2 ⎛ U r
0 ⎞
= ⎜ ⎟
⎝ E ⎠ , kết hợp với công thức 1
LC = ta sẽ tìm được L, C.
ω
2
Ví dụ 2: Một mạch dao động LC lí tưởng gồm tụ điện có điện dung C và cuộn cảm thuần có
độ tự cảm L. Nối hai cực của nguồn điện một chiều có suất điện động E và điện trở trong r
2
vào hai đầu cuộn cảm. Sau khi dòng điện trong mạch ổn định, cắt nguồn thì mạch LC dao
2
động hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ là U
0. Biết L = 25r C . Tính tỉ số U
0 và E.
A. 10 B. 100 C. 5 D. 25
Hướng dẫn:Chọn đáp án C
2 2
L 2 ⎛ U0 ⎞ L ⎛ U0 ⎞ U0
Áp dụng công thức = r 25 5
2
C
⎜
E
⎟ ⇒ = = ⇒ =
r C
⎜
E
⎟
⎝ ⎠ ⎝ ⎠ E
Ví dụ 3: Một mạch dao động LC lí tưởng kín chưa hoạt động. Nối hai cực của nguồn điện
một chiều có điện trở trong r vào hai đầu cuộn cảm. Sau khi dòng điện trong mạch ổn định,
cắt nguồn thì mạch LC dao động với tần số góc ω và hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ
gấp n lần suất điện động của nguồn điện một chiều. Tính điện dung của tụ và độ tự cảm của
cuộn dây theo n, r và ω
1 nr
A. C = vaø L =
2nrω
2ω
nr 1
C. C = vaø L =
ω nr ω
Hướng dẫn:Chọn đáp án B
2
⎧ L 2 ⎛ U0
⎞ 2 2 ⎧ nr
= r = r n L =
⎪ ⎜ ⎟
Từ hệ
C E
⎝ ⎠ ⎪ ω
⎨
⇒ ⎨
⎪ 1 ⎪ 1
LC =
C =
2
⎩⎪
ω
⎩⎪
nrω
1 nr
B. C = vaø L =
nrω
ω
1 nr
D. C = vaø L =
πnrω
πω
Ví dụ 4: Mạch dao động điện từ lí tưởng gồm cuộn cảm có độ tự cảm L = 0,1 mH và một bộ
hai tụ điện có cùng điện dung C
0
mắc song song. Nối hai cực của nguồn điện một chiều có
suất điện động E và điện trở trong 4 Ωvào hai đầu cuộn cảm. Sau khi dòng điện trong mạch
ổn định, cắt nguồn thì mạch LC dao động với hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ đúng bằng
5E. Tính C
0.
A. 0, 25 µ F
B. 1, 25 µ F
C. 6, 25 µ F D. 0,125 µ F
Hướng dẫn:Chọn đáp án D
Trang225
Trang226