Trắc nghiệm Mạch dao động có đáp án (Vận dụng cao)

  • 1013 lượt thi

  • 15 câu hỏi

  • 30 phút

Câu 1:

Một mạch dao động LC lí tưởng gồm cuộn dây thuần cảm có L = 2mH và tụ điện có điện dung C = 2nF. Khi năng lượng điện trường bằng một nửa năng lượng từ trường cực đại thì dòng điện trong mạch có độ lớn 2A. Lấy gốc thời gian là lúc dòng điện trong mạch có giá trị bằng một nửa giá trị cực đại và tụ đang phóng điện. Biểu thức của cường độ dòng điện trong mạch là:

Xem đáp án

Đáp án A

Giả sử phương trình điện tích là: q=Q0cosωt+φ

Phương trình cường độ dòng điện là:

i=q'=ω.Q0.sinωt+φ=I0.cosωt+φ+π2

Gốc thời gian là lúc tụ đang phóng điện tức là q đang giảm, ta có hình vẽ:

+ Vì q đang giảm nên I đang tăng => pha ban đầu của dòng điện φi=π3

Phương trình của I là : i=I0cosωtπ3

+ Với tần số góc: ω=1LC=12.103.2.109=5.105rad/s

+ Khi năng lượng điện trường bằng một nửa năng lượng từ trường cực đại thì năng lượng từ trường cũng bằng một nửa năng lượng từ trường cực đại nên:

12L.i2=12.12.L.I02I02=2i2=222=4I0=2A

Vậy phương trình của dòng điện i là: i=2cos5.105tπ3A


Câu 2:

Một mạch dao động có tụ điện với điện dung C = 6pF, cuộn cảm có hệ số tự cảm L = 2,4mH và điện trở hoạt động R=5Ω. Để duy trì dao động của mạch như ban đầu thì cần nguồn cung cấp cho mạch công suất 45μW. Hiệu điện thế cực đại trên tụ là?

Xem đáp án

Đáp án D

Ta có:

+ Công suất cần cung cấp để duy trì dao động của mạch:

P=Qt=I2Rtt=I2R=I022RI02=2PR=2.4,5.1055=1,8.105I0=32.103A

+ Mặt khác, ta có:

LI02=CU02U0=I0LC=32.1032,4.1036.1012=602V


Câu 3:

Một mạch dao động gồm tụ điện có điện dung C=1μF mắc nối tiếp với cuộn cảm có độ tự cảm L=0,1mH và điện trở r=0,02Ω thành mạch kín. Để duy trì dao động của mạch với điện áp cực đại trên tụ là 10V thì phải cung cấp cho mạch một công suất bao nhiêu?

Xem đáp án

Đáp án D

+ Ta có: LI022=CU022

Cường độ dòng điện cực đại trong mạch: I0=U0CL

+ Khi mạch có điện trở R thì công suất cần cung cấp đúng bằng công suất hao phí do toả nhiệt trên R:

P=I2R=I022R=CU022LR=106.1022.0,1.1030,02=0,01W=10mW


Câu 4:

Một nguồn điện có suất điện động 3V, điện trở trong 2Ω, được mắc vào hai đầu mạch gồm một cuộn dây có điện trở thuần 3Ω mắc song song với một tụ điện. Biết điện dung của tụ là 5μF và độ tự cảm là 5μH. Khi dòng điện chạy qua mạch đã ổn định, người ta ngắt nguồn điện khỏi mạch. Lúc đó nhiệt lượng lớn nhất toả ra trên cuộn dây bằng bao nhiêu?

Xem đáp án

Đáp án B

Khi dòng điện qua mạch ổn định ( qua cuộn dây):

I=Ern+rd=35A (Hay: I=E/R+r)=3/5=0,6A

Hiệu điện thế ở hai đầu cuộn dây cũng chính là hiệu điện thế giữa 2 đầu tụ: UAB=U0=IR=1,8V

Năng lượng dao động của mạch lúc ngắt nguồn: W=12LI2+12CU2=4,5.106J

Nhiệt lượng lớn nhất toả ra trên cuộn dây bằng (W) năng lượng dao động lúc đầu của mạch

Lúc đó nhiệt lượng lớn nhất toả ra trên cuộn dây bằng năng lượng của mạch đó

Qmax=W=CU022+LI22=8,1.106+0,9.106=9.106J=9μJ


Câu 5:

Một mạch dao động gồm tụ điện có điện dung C=1μF mắc nối tiếp với cuộn cảm có độ tự cảm L=0,1mH và điện trở r=0,02Ω thành mạch kín. Để duy trì dao động của mạch với điện áp cực đại trên tụ là 10V thì phải cung cấp cho mạch một công suất bao nhiêu?

Xem đáp án

Đáp án D

+ Ta có: LI022=CU022

Cường độ dòng điện cực đại trong mạch: I0=U0CL

+ Khi mạch có điện trở R thì công suất cần cung cấp đúng bằng công suất hao phí do toả nhiệt trên R:

P=I2R=I022R=CU022LR=106.1022.0,1.1030,02=0,01W=10mW


Bắt đầu thi để xem toàn bộ câu hỏi trong đề

0

Đánh giá trung bình

0%

0%

0%

0%

0%

Bình luận


Bình luận