Giải SBT Lí 12 Bài 20: Mạch dao động | Giải sách bài tập Lí 12

Chương 4: Dao động và sóng điện từ Bài 20: Mạch dao động

Bài 20.1 trang 53 SBT 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.

Lời giải:

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

Chọn đáp án D

Bài 20.2 trang 53 SBT 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 = 2



C. φ = 2

. D. φ = π.

Lời giải:

i = q’ = (q₀cosωt)’ = - q₀sinωt

= q₀ cos t rad

2 2

 

 

      Chọn đáp án B

Bài 20.3 trang 53 SBT Lí 12: Tích điện cho tụ điện C0 trong mạch điện vẽ ở sơ đồ Hình 20.1. Trong mạch điện sẽ xuất hiện dao động điện từ nếu dùng dây dẫn nối O với chốt nào ?

A. Chốt 1.

B. Chốt 2.

C. Chốt 3.

D. Chốt 4.

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 đáp án C

Bài 20.4 trang 53 SBT Lí 12: Một mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung 10 pF và một cuộn cảm có độ tự cảm 1 mH. Tần số của dao động điện từ riêng trong mạch sẽ là bao nhiêu ?

A. 19,8 Hz.

B. 6,3.10⁷ Hz.

C. 0,05 Hz.

D. 1,6 MHz.

Lời giải:

Công thức tính tần số:

6

3 12

1 1

f 1,6.10 Hz 1,6MHz

2 LC 2 10 .10.10^{ }

   

 

Chọn đáp án D

Bài 20.5 trang 54 SBT 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? Hình 20.2

A. Đồ thị a.

B. Đồ thị b.

C. Đồ thị c.

D. Không có đồ thị nào.

Lời giải:

Ta có:

q = Q0cosωt; i = I cos₀ t 2

  

 

 

Khi tụ bắt đầu phóng điện q = Q0 => ωt = 0

=> i = I cos 0₀ 2

 

 

  = 0 Chọn đáp án B

Bài 20.6* trang 54 SBT 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 đồ thị q(t) nét liền và i(t) nét đứt trên cùng một hệ 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.

A. Đồ thị a.

B. Đồ thị b.

C. Đồ thị c.

D. Không có đồ thị nào.

Lời giải:

Ta có:

q = Q0cosωt; i = I cos₀ t 2

  

 

 

Chỉ có đồ thị c thoả mãn Chọn đáp án C

Bài 20.7 trang 54 SBT 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 Lvà C.

C. f lệ thuận với L và tỉ lệ nghịch với C. D. f lệ nghịch với Lvà tỉ lệ thuận với C. Lời giải:

Công thức tính tần số: f = 1 2 LC Vậy f tỷ lệ nghịch với Lvà C

Chọn đáp án B

Bài 20.8 trang 55 SBT 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. 3.10⁵ rad/s. B. 10⁵ rad/s.

C. 4.10⁵ rad/s. D. 2.10⁵ rad/s.

Lời giải:

Tần số góc ⁵

3 6

1 1

10 (rad / s) LC 10 .0,1.10^{ }

   

Chọn đáp án B

Bài 20.9 trang 55 SBT Lí 12: Một mạch dao động LC gồm một cuộn cảm thuần có độ tự cảm

10^2

 (H) và một tụ điện có điện dung 10^10

 (F). Chu kì dao động điện từ riêng của mạch này bằng

A. 3.10^-6 s. B. 4.10^-6 s C. 2.10^-6 s. D.5.10^-6 s.

Lời giải:

Chu kỳ

2 10

10 10 6

T 2 LC 2 . 2.10 s

 

    

  Chọn đáp án C

Bài 20.10 trang 55 SBT Lí 12: Mạch dao động điện từ gồm cuộn cảm thuần có độ

tự cảm 1

 (mH) và tụ điện có điện dung 4

 (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).

Lời giải:

Công thức tính tần số: f =

3 9

1 1

250000Hz

2 LC 10 4.10

2 .

 

 

 

 

Không có đáp án nào đúng

Bài 20.11 trang 55 SBT Lí 12: Biểu thức của năng lượng điện trường trong tụ điện là

W = Q2

2C. Năng lượng điện trường trong tụ điện của một mạch dao động biến thiên như thế nào theo thời gian ?

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

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

C. Biến thiên điều hoà theo thời gian với chu kì T 2 . D. Không biến thiên điều hoà theo thời gian.

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

Lời giải:

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

2 .

Chọn đáp án C

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

Lời giải:

Chu kỳ T 2 LC 2 0,02.200.10^12 1, 25.10 s^5

Bài 20.13 trang 55 SBT Lí 12: Muốn mạch dao động có tần số dao động riêng là 1 MHz, cần phải mắc một tụ điện có điện dung bao nhiêu fara với một cuộn cảm có độ tự cảm 0,1H?

Lời giải:

Công thức tính tần số: f = 1 2 LC

6 1 12

1.10 C 0, 25.10 F 0, 25pF 2 0,1.C

     



Bài 20.14 trang 55 Sách bài tập Vật Lí 12: Những mạch dao động trong các sơ đồ vô tuyến có điện dung vào cỡ 1 nF và có tần số dao động riêng vào cỡ từ kHz đến MHz. Hỏi độ tự cảm của các mạch đó phải vào cỡ nào ?

Lời giải:

Công thức tính tần số: f = 1 ₂1₂

L 4 f C

2 LC  

  Khi f = 1kHz thì

2 2 2 3 2 9

1 1

L 25,3H

4 f C 4 (10 ) .10^

  

 

Khi f = 1MHz

4

2 2 2 6 2 9

1 1

L 0, 25.10 H

4 f C 4 (10 ) .10



   

 

Độ tự cảm trong khoảng từ 0,25.10^-4H đến 25H

Bài 20.15 trang 56 Sách bài tập Vật Lí 12: Cuộn cảm của một mạch dao động có độ tự cảm 50 μH; tụ điện của mạch có điện dung biến thiên được trong khoảng từ 60 pF đến 240 pF. Hỏi tần số dao động riêng của mạch có thể biến thiên trong phạm vi nào ?

Lời giải:

Công thức tính tần số:

f = 1 ₂1₂

L 4 f C

2 LC  

 

Khi C = 60pF thì

6

6 12

1 1

f 2,9.10 Hz

2 LC 2 50.10 .60.10^{ }

  

 

Khi C = 240nF thì

6

6 9

1 1

f 1, 45.10 Hz

2 LC 2 50.10 .240.10^{ }

  

 

Vậy tần số dao động riêng của mạch có thể biến thiên trong phạm vi 1,45 MHz ≤ f ≤ 2,9 MHz.