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

⎧ ⎪ = = =
⎨
⎪⎩ = ω = =
3 −3
U0 E0d 1000.10 .4.10 4000(V)
−9
I0 C U0
5.10 .5000.4000 0,1(A)
Vì i sớm pha hơn E là
2
π :
⎛ π⎞
i = 0,1cos ⎜5000t + ⎟ (A)
⎝ 2 ⎠
4) Điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn
dq
Theo định nghĩa: i = ⇒ dq = idt
dt
Điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn tính từ thời điểm t1
đến t
2 : Q = ∫ idt
⎧
I
t2
I
⎪i = I ( ) 0 ( ) 0
0
sin ω t + ϕ ⇒ Q = − cos ω t + ϕ = − ⎡cos( t2 ) cos( t1
)
t
⎣ ω + ϕ − ω + ϕ ⎤⎦
⎪
ω
1
ω
⎨
⎪
I
t
2 I
⎪
i = I ( ) 0 ( ) 0
0
cos ω t + ϕ ⇒ Q = sin ω t + ϕ = ⎡sin ( ω t2 + ϕ) − sin ( ω t1
+ ϕ)
⎤
⎩
ω t1
ω ⎣ ⎦
Để tính điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong thời gian ∆ t kể từ lúc dòng
điện bằng 0, viết lại biểu thức dòng điện dưới dạng i = I0
sin ω t và tính tích phân
∆t
I0
Q = ∫ I0
sin ω tdt = 1− cos ω∆t
ω
0
Trang237
( )
Ví dụ 1:Trong một mạch dao động LC lí tưởng, tụ điện có điện dung C và cuộn cảm thuần có
độ tự cảm L. Dòng điện trong mạch có giá trị cực đại I
0 . Trong khoảng thời gian từ cường
độ dòng điện qua cuộn cảm bằng không đến lúc đạt giá trị cực đại, điện lượng đã phóng qua
cuộn dây là
A. 2I ( ) 0,5
0
LC B. I ( ) 0,5
0
LC C. 2I0
( LC)
D. I0
( LC )
Hướng dẫn:Chọn đáp án B
T
4
π
I0 I0
T
= ∫ 0
ω = − ω 2ω
= =
0
ω
ω
4 0
Q I sin t.dt cos t LC.I
0
Ví dụ 2:Trong một mạch dao động LC lí tưởng, tụ điện có điện dung C. Sau khi tích điện đến
hiệu điện thế U
0, tụ điện phóng điện qua cuộn dây có độ tự cảm L. Trong khoảng thời gian
giữa hai lần liên tiếp cường độ dòng điện qua cuộn cảm bằng không, điện lượng đã phóng
qua cuộn dây là
t2
t1
A. CU
0
B. 2CU
0
C. 0,5CU 0
0 D.
Hướng dẫn:Chọn đáp án B
T
2
π
I0 I0
T
= ∫ 0
ω = − ω ω = =
0
ω
ω
2 0
Q I sin t.dt cos t 2 2CU
0
Ví dụ 3:Trong một mạch dao động LC lí tưởng. Dòng điện trong mạch có biểu
Trang238
( )
i = 2,0sin 100π t A. Trong 5,0 ms kể từ thời điểm t = 0 , số êlectron chuyển qua một tiết
điện thẳng của dây dẫn là
CU
4
16
17
16
A. 3,98.10 B. 1,19.10 C. 7,96.10 D. 1,59.10
Hướng dẫn:Chọn đáp án A
−3 T
Ta nhận thấy ∆ t = 5.10 s =
4
T
4
π
I0 I0
−3
Q
T
= ∫ I0
sin ( ω t ).dt = − cos ω t 2ω
= ≈ 6,366.10 C
ω
ω
4 0
Vì mỗi elecron mang điện tích
−3
6,366.10
n = ≈ 3,98.10
−19
1,6.10
6
0
−1,6.10 −19
C nên số electron:
3. BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN MẠCH LC THAY ĐỔI CẤU TRÚC
Phương pháp giải
1) Mạch gồm các tụ ghép
Nếu bộ tụ gồm các tụ ghép song song thì điện dung tương đương của bộ tụ: C= C1 + C
2
+ ...
1 1 1
còn nếu ghép nối tiếp thì = + + ...
C C C
1 1
Chu kì dao động của mạch LC
1, LC
2, L( C
1
/ /C2
) và L( C
1
nt C2
)
lần lượt là:
⎛ C1C
⎞
2
T1 = 2π LC
1; T2 = 2π LC
2
; Tss = 2π L( C1 + C
2 ); Tnt
= 2π L⎜ ⎟
⎝ C
1
+ C
2 ⎠
2 2 2
⎧T1 + T2 = T ⎧ 1 1 1
ss
⎪
⎪ + =
2 2 2
⇒ ⎨ 1 1 1 ⇔ ⎨f1 f2 fss
⎪ + =
2 2 2 2 2 2
T1 T2 T
⎪
⎩
nt ⎩f1
+ f2 = fnt
17