12 câu hỏi trắc nghiệm thuộc Mạch dao động LC

Câu 1:

Mạch dao động điện từ điều hoà LC gồm tụ điện C = 30nF và cuộn cảm L =25mH. Nạp điện cho tụ điện đến hiệu điện thế 4,8V rồi cho tụ phóng điện qua cuộn cảm, cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là:

A.I = 3,72mA.

B.I = 4,28mA.

C.I = 5,20mA.

D.I = 6,34mA.

Xem đáp án

Ta có:

Cường độ dòng điện cực đại trong mạch: \[{I_0} = \omega {q_0} = \frac{{{q_0}}}{{\sqrt {LC} }} = \frac{{{U_0}C}}{{\sqrt {LC} }} = {U_0}\sqrt {\frac{C}{L}} \]

=>Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch:

\[I = U\sqrt {\frac{C}{L}} = \frac{{{U_0}}}{{\sqrt 2 }}\sqrt {\frac{C}{L}} = \frac{{4,8}}{{\sqrt 2 }}\sqrt {\frac{{{{30.10}^{ - 9}}}}{{{{25.10}^{ - 3}}}}} = {3,72.10^{ - 3}}A = 3,72mA\]

Đáp án cần chọn là: A

Câu 2:

Một mạch dao động điện từ lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C. Mạch dao động tự do với tần số là

A.\[f = \frac{1}{{2\pi \sqrt {LC} }}\]

B. \[f = \frac{1}{{\sqrt {LC} }}\]

C. \[f = 2\pi \sqrt {LC} \]

D. \[f = \sqrt {LC} \]

Xem đáp án

Tần số dao động mạch LC: \[f = \frac{1}{{2\pi \sqrt {LC} }}\]

Đáp án cần chọn là: A

Câu 3:

Một mạch dao động điện từ LC gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L không đổi và tụ điện có C thay đổi được.Biết điện trở của dây dẫn là không đáng kể và trong mạch có dao động điện từ riêng. Khi điện dung có giá trị C₁thì tần số dao động riêng của mạch là f₁. Khi điện dung có giá trị \[{C_2} = 4{C_1}\;\]thì tần số dao động điện từ riêng trong mạch là

A.\[{f_2} = 2{f_1}\]

B. \[{f_2} = \frac{{{f_1}}}{2}\]

C. \[{f_2} = \frac{{{f_1}}}{4}\]

D. \[{f_2} = 4{f_1}\]

Xem đáp án

Ta có:

\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{{f_1} = \frac{1}{{2\pi \sqrt {L{C_1}} }}}\\{{f_2} = \frac{1}{{2\pi \sqrt {L4{C_1}} }}}\end{array}} \right. \Leftrightarrow \frac{{{f_1}}}{{{f_2}}} = \frac{{2\pi \sqrt {L4{C_1}} }}{{2\pi \sqrt {L{C_1}} }} = 2\)

\[ \Rightarrow {f_2} = \frac{{{f_1}}}{2}\]

Đáp án cần chọn là: B

Câu 4:

Một mạch dao động điện từ lí tưởng gồm cuộn cảm thuần và tụ điện có điện dung thay đổi được. Khi điện dung của tụ điện có giá trị 20pF thì chu kì dao động riêng của mạch dao động là \[2,0\mu s\]. Khi điện dung của tụ điện có giá trị 80pF thì chu kì dao động riêng của mạch dao động là

A.\[1,0\mu s\]

B. \[8,0\mu s\]

C. \[4,0\mu s\]

D. \[0,5\mu s\]

Xem đáp án

Ta có chu kì của dao động mạch dao động điện từ LC:\[T = 2\pi \sqrt {LC} \]

\[\frac{{{T_1}}}{{{T_2}}} = \sqrt {\frac{{{C_1}}}{{{C_2}}}} \Leftrightarrow \frac{2}{{{T_2}}} = \sqrt {\frac{{20}}{{80}}} \]

\[ \Leftrightarrow \frac{2}{{{T_2}}} = \frac{1}{2} \Leftrightarrow {T_2} = 4\mu s\]Đáp án cần chọn là: C

Câu 5:

Một mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung C = 18 nF và một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm\[L{\rm{ }} = {\rm{ }}6{\rm{ }}\mu H\]. Điện áp cực đại ở hai đầu tụ điện là 4V, cường độ dòng điện cực đại trong mạch là:

A.87,2 mA.

B.219 mA.

C.12 mA.

D.21,9 mA

Xem đáp án

Ta có:

Cường độ dòng điện cực đại trong mạch:

\[{I_0} = {U_0}\sqrt {\frac{C}{L}} = 4.\sqrt {\frac{{{{18.10}^{ - 9}}}}{{{{6.10}^{ - 6}}}}} = 0,219A = 219mA\]

Đáp án cần chọn là: B

Câu 6:

Cường độ dòng điện tức thời trong một mạch dao động là \[i = 0,05cos100\pi t\](A). Hệ số tự cảm của cuộn dây là 2mH. Lấy \[{\pi ^2} = 10\]. Điện dung và biểu thức điện tích của tụ điện có giá trị nào sau đây?

A.\[C = {5.10^{ - 3}}F\]và \[q = \frac{{{{5.10}^{ - 4}}}}{\pi }\cos \left( {100\pi t + \frac{\pi }{2}} \right)\left( C \right)\]

B.\[C = {5.10^{ - 2}}F\]và\[q = \frac{{{{5.10}^{ - 4}}}}{\pi }\cos \left( {100\pi t - \frac{\pi }{2}} \right)\left( C \right)\]

C.\[C = {5.10^{ - 2}}F\]và\[q = \frac{{{{5.10}^{ - 4}}}}{\pi }\cos \left( {100\pi t} \right)\left( C \right)\]

D.\[C = {5.10^{ - 3}}F\]và\[q = \frac{{{{5.10}^{ - 4}}}}{\pi }\cos \left( {100\pi t - \frac{\pi }{2}} \right)\left( C \right)\]

Xem đáp án

Ta có: \[\omega = \frac{1}{{\sqrt {LC} }} \Leftrightarrow 100\pi = \frac{1}{{\sqrt {{{2.10}^{ - 3}}.C} }}\]

\[ \Rightarrow C = {5.10^{ - 3}}F\]

Lại có: \[\frac{{LI_0^2}}{2} = \frac{{Q_0^2}}{{2C}} \Leftrightarrow Q_0^2 = LI_0^2C\]

\[{Q_0} = {I_0}\sqrt {LC} = 0,05.\frac{1}{{100\pi }} = \frac{{{{5.10}^{ - 4}}}}{\pi }\left( C \right)\]

Mặt khác, q trễ pha hơn i góc \(\frac{\pi }{2}\)suy ra\[{\varphi _q} = 0 - \frac{\pi }{2} = - \frac{\pi }{2}\]

Vậy \[q = \frac{{{{5.10}^{ - 4}}}}{\pi }\cos \left( {100\pi t - \frac{\pi }{2}} \right)\left( C \right)\]

Đáp án cần chọn là: D

Câu 7:

Mắc mạch dao động LC vào một nguồn điện ngoài, nguồn này có hiệu điện thế biến thiên theo thời gian\[u{\rm{ }} = {\rm{ }}{U_0}cos\omega t\]. Nhận xét nào sau đây về dòng điện trong mạch LC là đúng:

A.Dòng điện trong mạch LC biến thiên theo tần số \[{\omega _0} = \frac{1}{{\sqrt {LC} }}\]

B.Biên độ dòng điện trong mạch chỉ phụ thuộc biên độ điện áp u và điện trở thuần của mạch.

C.Biên độ dòng điện trong mạch LC đạt cực đại nếu \[LC{\rm{ }} = {\rm{ }}1/{\omega ^2}\]

D.Dao động điện từ trong mạch LC là một dao động điện từ duy trì của một hệ tự dao động

Xem đáp án

Ta có mạch được mắc vào nguồn điện ngoài có hiệu điện thế \[u{\rm{ }} = {\rm{ }}{U_0}cos\omega t\]=>Dao động điện từ trong mạch LC là một dao động cưỡng bức

A - sai vì \[{\omega _0}\]là tần số dao động riêng

B - sai vì biên độ dòng điện trong mạch phụ thuộc vào biên độ điện áp\[\omega \], U₀nguồn, R_hệ

C - đúng vì khi\[\omega {\rm{ }} = {\rm{ }}{\omega _{0\;}}\]: mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng =>Biên độ dòng điện sẽ đạt cực đại

D - sai vì dao động trong mạch là dao động cưỡng bức

Đáp án cần chọn là: C

Câu 8:

Hiện tượng cộng hưởng trong mạch LC xảy ra càng rõ nét khi :

A.Tần số riêng của mạch càng lớn.

B.Cuộn dây có độ tự cảm càng lớn.

C.Điện trở thuần của mạch càng lớn.

D.Điện trở thuần của mạch càng nhỏ.

Xem đáp án

Ta có đồ thị biên độ khi mạch xảy ra cộng hưởng dao động

(1) hệ số cản lớn

(2) hệ số cản nhỏ

=>Khi hệ số cản nhỏ thì hiện tượng cộng hưởng xảy ra rõ nét hơn (đỉnh nhọn hơn- dễ quan sát)

Trong mạch LC, điện trở R đóng vai trò tác nhân cản

=>Khi R càng nhỏ thì hiện tượng cộng hưởng xảy ra càng rõ nét hơn

Đáp án cần chọn là: D

Câu 9:

Dao động điện từ nào dưới đây xảy ra trong một mạch dao động có thể có biên độ giảm dần theo thời gian?

A.Dao động điện từ duy trì.

B.Dao động điện từ không lí tưởng.

C.Dao động điện từ riêng.

D.Dao động điện từ cộng hưởng.

Xem đáp án

Dao động điện từ duy trì : Mạch dao động duy trì sẽ cung cấp một phần năng lượng đúng bằng phần năng lượng mất mát trong mỗi giai đoạn (khi có I giảm) của mỗi chu kì

Dao động điện từ riêng : Mạch dao động tự do =>Biên độ dao động không đổi

Dao động điện từ cộng hưởng =>Mạch dao động với biên độ và tần số như mạch dao động tự do

Đáp án cần chọn là: B

Câu 10:

Tìm phát biểu sai. Dao động điện từ trong mạch dao động LC bị tắt dần là do:

A.Điện từ trường biến thiên tạo ra bức xạ sóng điện từ ra ngoài

B.Dây dẫn có điện trở nên mạch mất năng lượng vì tỏa nhiệt

C.Từ trường của cuộn dây biến thiên sinh ra dòng Fu-cô trong lõi thép của cuộn dây

D.Có sự chuyển hóa năng lượng từ điện trường sang từ trường và ngược lại.

Xem đáp án

A, B, C - đúng

Mạch dao động điện từ tự do (mạch dao động LC lí tưởng) có năng lượng điện trường tập trung trong tụ điện và năng lượng từ trường tập trung trong cuộn cảm. Hai năng lượng này luôn chuyển hóa lẫn nhau

=>Sự chuyển hóa năng lượng điện trường sang từ trường và ngược lại không là nguyên nhân gây tắt dần dao động

=>D - sai

Đáp án cần chọn là: D

Câu 11:

Trong mạch dao động điện từ LC, với cuộn dây có điện trở R. Sự tắt dần nhanh hay chậm phụ thuộc vào ?

A.Độ tự cảm

B.Điện trở R của cuộn dây.

C.Điện dung C.

D.Tần số dao động riêng của mạch.

Xem đáp án

Ta có năng lượng mất mát khi trong mạch có cuộn dây có điện trở R là :

\[Q = {I^2}Rt = \frac{{I_0^2}}{2}Rt\]

=>Sự tắt dần nhanh hay chậm phụ thuộc vào điện trở R của cuộn dây

Đáp án cần chọn là: B

Câu 12:

Mạch dao động gồm cuộn dây có L = 2.10^-4(H) và C = 8nF , vì cuộn dây có điện trở thuần nên để duy trì một hiệu điện thế cực đại 5V giữa 2 bản cực của tụ phải cung cấp cho mạch một công suất P = 6mW. Điện trở của cuộn dây có giá trị :

A.\[100\Omega \]

B.10\[\Omega \]

C.12\[\Omega \]

D.50\[\Omega \]

Xem đáp án

Ta có: Cường độ dòng điện cực đại trong mạch:

\[{I_0} = {U_0}\sqrt {\frac{C}{L}} = 5\sqrt {\frac{{{{8.10}^{ - 9}}}}{{{{2.10}^{ - 4}}}}} = 0,01\sqrt {10} A\]

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

\[P = \frac{Q}{t} = \frac{{{I^2}Rt}}{t} = {I^2}R = \frac{{I_0^2}}{2}R \to R = \frac{{2P}}{{I_0^2}} = \frac{{{{2.6.10}^{ - 3}}}}{{{{\left( {0,01.\sqrt {10} } \right)}^2}}} = 12{\rm{\Omega }}\]

Đáp án cần chọn là: C