20 câu hỏi trắc nghiệm thuộc Năng lượng của mạch dao động LC

Câu 1:

Mạch dao động điện từ điều hoà LC có chu kỳ

A.Phụ thuộc vào L, không phụ thuộc vào C.

B.Phụ thuộc vào C, không phụ thuộc vào L.

C.Phụ thuộc vào cả L và C.

D.Không phụ thuộc vào L và C.

Xem đáp án

Ta có, chu kì dao động của mạch LC dao động tự do: $T = 2 π \sqrt{L C}$

=> Chu kì T phụ thuộc vào L và C

Đáp án cần chọn là: C

Câu 2:

Mạch dao động điện từ điều hoà gồm cuộn cảm L và tụ điện C, khi tăng điện dung của tụ điện lên 4 lần thì chu kỳ dao động của mạch

A.Tăng lên 4 lần.

B.Tăng lên 2 lần.

C.Giảm đi 4 lần.

D.Giảm đi 2 lần.

Xem đáp án

Ta có, chu kì dao động của mạch LC dao động tự do: $T = 2 π \sqrt{L C}$

=> Khi tăng C lên 4 lần thì chu kì dao động sẽ tăng lên 2 lần

Đáp án cần chọn là: B

Câu 3:

Mạch dao động điện từ điều hoà gồm cuộn cảm L và tụ điện C. Khi tăng độ tự cảm của cuộn cảm lên 2 lần và giảm điện dung của tụ điện đi 2 lần thì tần số dao động của mạch

A.Không đổi.

B.Tăng 2 lần.

C.Giảm 2 lần.

D.Tăng 4 lần.

Xem đáp án

Ta có, tần số dao động của mạch LC dao động tự do: $f = \frac{1}{2 π \sqrt{L C}}$

=> Khi tăng L lên 2 lần, điện dung C giảm 2 lần => thì tần số của dao động không đổi

Đáp án cần chọn là: A

Câu 4:

Mạch dao động LC gồm cuộn cảm có độ tự cảm L = 2mH và tụ điện có điện dung C = 2pF, (lấy $π^{2} = 10$ ). Tần số dao động của mạch là:

A.f = 2,5Hz.

B.f = 2,5MHz

C.f = 1Hz.

D.f = 1MHz.

Xem đáp án

Ta có, tần số dao động của mạch LC dao động tự do:

f = \frac{1}{2 π \sqrt{L C}} = \frac{1}{2 π \sqrt{{2.10}^{- 3} {.2.10}^{- 12}}} = 2, {5.10}^{6} H z

Đáp án cần chọn là: B

Câu 5:

Cường độ dòng điện tức thời trong mạch dao động LC có dạng $i = 0, 02 c o s 2000 t (A) .$ Tụ điện trong mạch có điện dung $5 μ F$ . Độ tự cảm của cuộn cảm là:

A.L = 50mH

B.L = 50H

C.L = 5.10^-6H

D.L = 5.10^-8H

Xem đáp án

Từ phương trình cường độ dòng điện $i = 0, 02 c o s 2000 t (A)$

Ta có: $ω = 2000 (r a d / s)$

Mặt khác, ta có: $ω = \frac{1}{\sqrt{L C}} \to L = \frac{1}{ω^{2} C} = \frac{1}{2000^{2} {.5.10}^{- 6}} = 0, 05 H$

Đáp án cần chọn là: A

Câu 6:

Gọi U₀ là điện áp cực đại giữa hai đầu bản tụ điện, I₀ là cường độ dòng điện cực đại đi qua cuộn cảm. Biểu thức liên hệ giữa U₀ và I₀ của mạch dao động LC là:

A. $I_{0} = U_{0} \sqrt{\frac{C}{L}}$

B. $U_{0} = I_{0} \sqrt{\frac{C}{L}}$

C. $U_{0} = I_{0} \sqrt{L C}$

D. $I_{0} = U_{0} \sqrt{L C}$

Xem đáp án

Cường độ dòng điện cực đại trong mạch:

$I_{0} = ω q_{0} = \frac{q_{0}}{\sqrt{L C}} = \frac{U_{0} C}{\sqrt{L C}} = U_{0} \sqrt{\frac{C}{L}}$

Đáp án cần chọn là: A

Câu 7:

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:

$I_{0} = ω q_{0} = \frac{q_{0}}{\sqrt{L C}} = \frac{U_{0} C}{\sqrt{L C}} = U_{0} \sqrt{\frac{C}{L}}$

=> 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, 72 m A

Đáp án cần chọn là: A

Câu 8:

Khi mắc tụ điện có điện dung C₁ với cuộn cảm có độ tự cảm L thì tần số dao động của mạch là f₁ = 6kHz; khi mắc tụ điện có điện dung C₂ với cuộn cảm có độ tự cảm L thì tần số dao động của mạch là f₂ = 8kHz. Khi mắc C₁ song song C₂ với cuộn cảm có độ tự cảm L thì tần số dao động của mạch là bao nhiêu?

A.f = 4,8kHz.

B.f = 7kHz.

C.f = 10kHz.

D.f = 14kHz.

Xem đáp án

Ta có:

- Khi mắc tụ điện có điện dung C₁ thì tần số dao động của mạch là f₁

- Khi mắc tụ điện có điện dung C₂ thì tần số dao động của mạch là f₂

- Khi mắc song song C₁ và C₂ thì tần số dao động của mạch là:

$\frac{1}{f_{/ /}^{2}} = \frac{1}{f_{1}^{2}} + \frac{1}{f_{2}^{2}} = \frac{f_{1}^{2} + f_{2}^{2}}{f_{1}^{2} f_{2}^{2}} \to f_{/ /} = \frac{f_{1} f_{2}}{\sqrt{f_{1}^{2} + f_{2}^{2}}} = \frac{{6.10}^{3} {.8.10}^{3}}{\sqrt{{({6.10}^{3})}^{2} + {({8.10}^{3})}^{2}}} = 4, {8.10}^{3} H z = 4, 8 k H z$

Đáp án cần chọn là: A

Câu 9:

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 $2, 0 µ s$ . Khi điện dung của tụ điện có giá trị 80pF thì chu kì dao động riêng của mạch dao động là

A. $1, 0 µ s$

B. $8, 0 µ s$

C. $4, 0 µ s$

D. $0, 5 µ s$

Xem đáp án

Ta có chu kì của dao động mạch dao động điện từ LC: $T = 2 π \sqrt{L C}$

$\frac{T_{1}}{T_{2}} = \sqrt{\frac{C_{1}}{C_{2}}} \Leftrightarrow \frac{2}{T_{2}} = \sqrt{\frac{20}{80}}$

$\Leftrightarrow \frac{2}{T_{2}} = \frac{1}{2} \Leftrightarrow T_{2} = 4 μ s$

Đáp án cần chọn là: C

Câu 10:

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 C₁ thì 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:

$\{\begin{matrix} f_{1} = \frac{1}{2 π \sqrt{L C_{1}}} \\ = \frac{1}{2 π \sqrt{L 4 C_{1}}} \end{matrix} \Rightarrow \frac{f_{1}}{f_{2}} = \frac{2 π \sqrt{L 4 C_{1}}}{2 π \sqrt{L C_{1}}} = 2$

$\Rightarrow f_{2} = \frac{f_{1}}{2}$

Đáp án cần chọn là: B

Câu 11:

Mạch dao động LC, với cuộn dây có L = 5mH. Khi cường độ dòng điện trong mạch là $\sqrt{2} A$ thì năng lượng từ trường trong mạch là:

A. $5 μ J$

B. $5 m J$

C. $1 m J$

D. $1 μ J$

Xem đáp án

Năng lượng từ trường trong mạch dao động LC:

W_{t} = \frac{1}{2} L i^{2} = \frac{1}{2} {.5.10}^{- 3} {(\sqrt{2})}^{2} = {5.10}^{- 3} J

Đáp án cần chọn là: B

Câu 12:

Biểu thức xác định năng lượng điện trường trong mạch dao động điện từ LC là:

A. $W_{d} = \frac{1}{2} C u^{2}$

B. $W_{d} = \frac{1}{2} C u^{2} + \frac{1}{2} L i^{2}$

C. $W_{d} = \frac{1}{2} L i^{2}$

D. $W_{d} = \frac{1}{2} C u^{2} - \frac{1}{2} L i^{2}$

Xem đáp án

Năng lượng điện trường được xác định bằng biểu thức: $W_{d} = \frac{1}{2} C u^{2}$

Đáp án cần chọn là: A

Câu 13:

Mạch dao động LC, với tụ điện có điện dung

C = 30 μ F

. Khi hiệu điện thế trong mạch là 4V thì năng lượng điện trường trong mạch là:

A.2,4.10^-5 J

B.10^-5 J

C.2,4.10^-4 J

D.10^-4 J

Xem đáp án

Ta có: Năng lượng điện trường trong mạch:

$W_{d} = \frac{1}{2} C u^{2} = \frac{1}{2} {.30.10}^{- 6} {(4)}^{2} = 2, {4.10}^{- 4} J$

Đáp án cần chọn là: C

Câu 14:

Trong mạch dao động LC lí tưởng, năng lượng điện từ trường của mạch dao động

A.Biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kì 2T.

B.Biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kì T.

C.Biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kì T/2.

D.Không biến thiên tuần hoàn theo thời gian.

Xem đáp án

Ta có: Năng lượng điện từ của mạch:

$W = W_{d} + W_{t} = \frac{1}{2} C u^{2} + \frac{1}{2} L i^{2} = \frac{1}{2} C U_{0}^{2} = \frac{Q_{0}^{2}}{2 C} = \frac{1}{2} L I_{0}^{2}$ không đổi

Đáp án cần chọn là: D

Câu 15:

Trong mạch dao động LC gồm cuộn dây có độ tự cảm L=5mH và tụ điện có điện dung $C = 50 μ F$ . Khi đó năng lượng điện trường trong mạch biến thiên tuần hoàn với tần số là:

A. $\frac{2000}{π} H z$

B. $\frac{1000}{π} H z$

C. $\frac{500}{π} H z$

D. $\frac{250}{π} H z$

Xem đáp án

Ta có, tần số dao động trong mạch LC:

$f = \frac{1}{2 π \sqrt{L C}} = \frac{1}{2 π \sqrt{{5.10}^{- 3} {.50.10}^{- 6}}} = \frac{1000}{π} H z$

Năng lượng điện trường trong mạch biến thiên tuần hoàn với tần số:

$f^{'} = 2 f = \frac{2000}{π} (H z)$

Đáp án cần chọn là: A

Câu 16:

Công thức tính năng lượng điện từ của mạch dao động LC là:

A. $W = \frac{Q_{0}^{2}}{2 L}$

B. $W = \frac{Q_{0}^{2}}{2 C}$

C. $W = \frac{Q_{0}^{2}}{L}$

D. $W = \frac{Q_{0}^{2}}{C}$

Xem đáp án

Năng lượng điện từ của mạch dao động LC được xác định bằng biểu thức:

$W = W_{d} + W_{t} = \frac{1}{2} C u^{2} + \frac{1}{2} L i^{2} = \frac{1}{2} C U_{0}^{2} = \frac{Q_{0}^{2}}{2 C} = \frac{1}{2} L I_{0}^{2}$

Đáp án cần chọn là: B

Câu 17:

Một mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung $C = 5 μ F$ và cuộn cảm có độ tự cảm L. Năng lượng điện từ của mạch dao động là 5.10^-5J. Khi điện áp giữa hai bản tụ là 3V thì năng lượng từ trường của mạch là:

A.3,5.10^-5 J

B.2,75.10^-5 J

C.2.10^-5J

D.10^-5 J

Xem đáp án

Ta có, năng lượng từ trường của mạch khi U = 3V là:

$W_{t} = W - W_{d} = \frac{1}{2} C {U_{0}}^{2} - \frac{1}{2} C u^{2} = {5.10}^{- 5} - \frac{1}{2} {.5.10}^{- 6} {.3}^{2} = 2, {75.10}^{- 5} J$

Đáp án cần chọn là: B

Câu 18:

Mạch dao động gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung $C = 1, 25 μ F$ . Dao động điện từ trong mạch có tần số góc $ω = 4000 r a d / s$ , cường độ dòng điện cực đại trong mạch I₀ = 40 mA. Năng lượng điện từ trong mạch là:

A.2.10^-3J

B.2.10^-4J

C.4.10^-5J

D.2.10^-5J

Xem đáp án

Ta có:

+ Tần số góc : $ω = \frac{1}{\sqrt{L C}} \to L = \frac{1}{ω^{2} C} = \frac{1}{{(4000)}^{2} .1, {25.10}^{- 6}} = 0, 05 H$

+ Năng lượng điện từ trong mạch: $W = \frac{1}{2} L I_{0}^{2} = \frac{1}{2} .0, 05. {({40.10}^{- 3})}^{2} = {4.10}^{- 5} J$

Đáp án cần chọn là: C

Câu 19:

Mạch dao động gồm tụ điện có điện dung C = 30nF và cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 25 mH. Khi điện áp cực đại giữa 2 bản tụ là 4,8 V thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là:

A.3,72 mA

B.4,28 mA

C.5,20 mA

D.6,34 mA

Xem đáp án

Ta có:

$W = \frac{1}{2} C U_{0}^{2} = \frac{1}{2} L I_{0}^{2} \to I_{0} = \sqrt{\frac{C U_{0}^{2}}{L}} = \sqrt{\frac{{30.10}^{- 9} .4, 8^{2}}{{25.10}^{- 3}}} = 5, {258.10}^{- 3} A$

Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch:
$I = \frac{I_{0}}{\sqrt{2}} = 3, {718.10}^{- 3} A$

Đáp án cần chọn là: A

Câu 20:

Trong mạch điện dao động điện từ LC, dòng điện tức thời tại thời điểm W_đ= nW_t được tính theo biểu thức:

A. $i = \frac{I_{0}}{\sqrt{n + 1}}$

B. $i = \frac{Q_{0}}{\sqrt{n + 1}}$

C. $i = \frac{Q_{0} \sqrt{n}}{\sqrt{n + 1}}$

D. $i = \frac{I_{0} \sqrt{n}}{\sqrt{n + 1}}$

Xem đáp án

Vị trí năng lượng điện trường gấp n lần năng lượng từ trường:

{\{\begin{matrix} W_{d} = n W_{t} \\ W = W_{t} + W d \end{matrix}}_{} \to \{\begin{matrix} W_{t} = \frac{1}{n + 1} W \\ W_{d} = \frac{n}{n + 1} W \end{matrix} \to \{\begin{matrix} i = \frac{I_{0}}{\sqrt{n + 1}} \\ u = U_{0} \sqrt{\frac{n}{n + 1}} \\ q = Q_{0} \sqrt{\frac{n}{n + 1}} \end{matrix}

Đáp án cần chọn là: A