SBT Vật lí 12 Bài 20: Mạch dao động | Giải SBT Vật Lí lớp 12

1.1 K

Tailieumoi.vn giới thiệu Giải sách bài tập Vật Lí lớp 12 Bài 20: Mạch dao động chi tiết giúp học sinh xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập trong SBT Vật Lí 12. Mời các bạn đón xem:

Bài giảng Vật Lí 12 Bài 20: Mạch dao động

Giải SBT Vật Lí 12 Bài 20: Mạch dao động

Bài 20.1 trang 53 SBT Vật Lí 12: Trong mạch dao động có sự biến thiên tương hỗ giữa

A. điện trường và từ trường.

B. điện áp và cường độ điện trường.

C. điện tích và dòng điện.

D. năng lượng điện trường và năng lượng từ trường.

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết về mạch dao động điện từ.

Lời giải:

Trong mạch dao động có sự biến thiên tương hỗ giữa năng lượng điện trường và năng lượng từ trường.

Chọn D

Bài 20.2 trang 53 SBT Vật Lí 12: Điện tích của một bản tụ điện trong một mạch dao động lí tưởng biến thiên theo thời gian theo hàm số q=q0cosωt.Biểu thức của cường độ dòng điện trong mạch sẽ là i=I0cos(ωt+φ) với:

A. φ=0                                  B. φ=π2

C. φ=π2                            D. φ=π

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức i=q

Lời giải:

Ta có

 i=q=(q0cosωt)=q0ωsinωt=q0ωcos(ωt+π2)φ=π2rad

Chọn B

Bài 20.3 trang 53 SBT Vật Lí 12: Tích điện cho tụ điện C0trong mạch điện vẽ sơ đồ Hình 20.1. Trong mạch điện sẽ xuất hiện dao động điện từ nếu dùng dây dẫn nối O với chốt nào?

SBT Vật lí 12 Bài 20: Mạch dao động | Giải SBT Vật Lí lớp 12 (ảnh 1)

A. Chốt 1                                  B. Chốt 2

C. Chốt 3                                  D. Chốt 4

Phương pháp giải:

Sử dụng định nghĩa mạch dao động điện từ.

Lời giải:

Mạch dao động điện từ bao gồm một tụ điện có điện có điện dung C và cuộn cảm có độ tự cảm L tạo thành mạch kín.

Chọn C

Bài 20.4 trang 53 SBT Vật Lí 12: Một mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung 10pF và một cuộn cảm có độ tự cảm 1mH. Tần số của dao động điện từ riêng trong mạch xấp xỉ bằng:

A. 19,8Hz                        B. 6,3.107Hz

C. 0,05Hz                        D. 1,6MHz

Phương pháp giải: 

Sử dụng công thức tính tần số f=12πLC

Lời giải:

Tần số f=12πLC=12π103.10.10121,6.106Hz

Chọn D

Bài 20.5 trang 54 SBT Vật Lí 12: Đồ thị nào trong Hình 20.2 biểu diễn sự biến thiên cường độ dòng điện trong một mạch dao động lí tưởng theo thời gian, nếu lấy mốc thời gian là lúc tụ điện bắt đầu phóng điện trong mạch?

SBT Vật lí 12 Bài 20: Mạch dao động | Giải SBT Vật Lí lớp 12 (ảnh 2)

A. Đồ thị a.            B. Đồ thị b.

C. Đồ thị c.            D. Không có đồ thị nào.

Phương pháp giải:

Sử dụng biểu thức điện tích q=Q0cosωt và cường độ dòng điện i=I0cos(ωt+π2)

Lời giải:

Ta có q=Q0cosωti=I0cos(ωt+π2)

Khi tụ bắt đầu phóng điệnq=Q0ωt=0i=I0cos(0+π2)=0

Chọn B

Bài 20.6 trang 54 SBT Vật Lí 12: Sự biến thiên theo thời gian của điện tích q của một bản tụ điện và của cường độ dòng điện i trong một mạch dao động lí tưởng được biểu diễn bằng các đồ thị q(t) (nét liền) và i(t) (nét đứt) trên cùng một hệ trục tọa độ [(q,i),t] ở Hình 20.3. Đồ thị nào đúng? Lấy mốc thời gian là lúc tụ điện bắt đầu phóng điện trong mạch.

SBT Vật lí 12 Bài 20: Mạch dao động | Giải SBT Vật Lí lớp 12 (ảnh 3)

A. Đồ thị a.            B. Đồ thị b.

C. Đồ thị c.            D. Không có đồ thị nào.

Phương pháp giải:

Sử dụng biểu thức điện tíchq=Q0cosωt và cường độ dòng điện i=I0cos(ωt+π2)

Lời giải:

Ta có q=Q0cosωti=I0cos(ωt+π2)

Chỉ có đồ thị c) thỏa mãn

Chọn C

Bài 20.7 trang 54 SBT Vật Lí 12: Tần số dao động riêng f của một mạch dao động lí tưởng phụ thuộc như thế nào vào điện dung C của tụ điện và độ tự cảm L của cuộn cảm trong mạch?

A. f tỉ lệ thuận với L và C.

B. f tỉ lệ nghịch với L và C.

C. f tỉ lệ thuận với L và tỉ lệ nghịch C.

D. f tỉ lệ nghịch với L và tỉ lệ thuận C.

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính tần số f=12πLC

Lời giải:

Ta có tần số f=12πLC

Suy ra f tỉ lệ nghịch với L và C.

Chọn B

Bài 20.8 trang 55 SBT Vật Lí 12: Mạch dao động điện từ LC lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm 1mH và tụ điện có điện dung 0,1μF. Dao động điện từ riêng của mạch có tần số góc là

A. 3.105rad/s                   B. 105rad/s

C. 4.105rad/s                   D. 2.105rad/s

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính tần số góc ω=1LC.

Lời giải:

Tần số gócω=1LC=1103.0,1.106=105(rad/s)

Chọn B

Bài 20.9 trang 55 SBT Vật Lí 12: Một mạch dao động LC gồm một cuộn cảm thuần có độ tự cảm 102π(H) và một tụ điện có điện dung 1010π(F). Chu kì dao động điện từ riêng của mạch này bằng

A. 3.106s                        B. 4.106s

C. 2.106s                        D. 5.106s

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính chu kì: T=2πLC.

Lời giải:

Ta có chu kì:T=2πLC=2π102π.1010π=2.106(s)

Chọn C

Bài 20.10 trang 55 SBT Vật Lí 12: Mạch dao động điện từ gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm 1π(mH) và tụ điện có điện dung 4π(nF). Tần số dao động riêng của mạch là

A. 5π.105(Hz)             B. 2,5π.105(Hz)

C. 5π.106(Hz)             D. 2,5π.106(Hz)

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính tần số f=12πLC

Lời giải:

Ta có tần sốf=12πLC=12π103π.4.109π=250000Hz

(Không có phương án nào)

Bài 20.11 trang 55 SBT Vật Lí 12: Biểu thức của năng lượng điện trường trong tụ điện là W=Q22C. Năng lượng điện trường trong tụ điện của một mạch dao động biến thiên như thế nào theo thời gian?

A. Biến thiên điều hòa theo thời gian với chu kì 2T.

B. Biến thiên điều hòa theo thời gian với chu kì T.

C. Biến thiên điều hòa theo thời gian với chu kì T2.

D. Không biến thiên điều hòa theo thời gian.

(T là chu kì biến thiên của điện tích của tụ điện).

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết về năng lượng trong mạch dao động

Lời giải:

Năng lượng điện trường biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kì T=T2

Chọn C

Bài 20.12 trang 55 SBT Vật Lí 12: Tính chu kì dao động riêng của một mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung 200pF và một cuộn cảm có độ tự cảm 0,02H.

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính chu kì: T=2πLC

Lời giải:

Ta có chu kì: T=2πLC=2π0,02.200.1012=1,25.105s

Bài 20.14 trang 55 SBT Vật Lí 12: Muốn mạch dao động có tần số dao động riêng là 1MHz, cần phải mắc một tụ điện có điện dung bao nhiêu fara với một cuộn cảm có độ tự cảm 0,1H?

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính tần số f=12πLC

Lời giải:

Ta có tần sốf=12πLCC=14π2f2L=14π2(106)2.0,1=0,25.1012F

Bài 20.15 trang 56 SBT Vật Lí 12:

Cuộn cảm của một mạch dao động có độ tự cảm 50μF; tụ điện của mạch có điện dung biến thiên được trong khoảng từ 60pF đến 240pF. Hỏi tần số dao động riêng của mạch có thể biến thiên trong phạm vi nào?

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính tần số f=12πLC

Lời giải:

+ Khi C=60pF

f=12πLC=12π50.106.60.1012=2,9.106Hz

+ Khi C=240pF

f=12πLC=12π50.106.240.1012=1,45.106Hz

Vậy tần số dao động của mạch biến thiên từ 1,45.106Hz đến 2,9.106Hz

Đánh giá

0

0 đánh giá