Chuyên đề ôn tập Dao động và Sóng điện từ có đáp án

CHUYÊN ĐỀ BÀI TẬP VẬT LÝ 12

CHỦ ĐỀ: DAO ĐỘNG và SÓNG ĐIỆN TỪ

PHẦN 1:  CỦNG CỐ LÝ THUYẾT

I. Dao động điện từ

1. Mạch dao động (hay khung dao động) là mạch kín gồm cuộn cảm có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C. Điện trường và từ trường trong mạch biến thiên, nên dao động của mạch gọi là dao động điện từ.

2. Trong mạch dao động, điện tích q của tụ điện, dòng điện i trong mạch và hiệu điện thế u giữa hai bản tụ đều biến thiên tuần hoàn theo quy luật dạng sin với tần số góc  \(\omega  = \frac{1}{{\sqrt {LC} }}\).

+ Nếu  \(q = {q_o}c{\rm{os}}\left( {\omega t + \varphi } \right)\) thì   \({u = \frac{q}{C} = \frac{{{q_o}}}{C}c{\rm{os}}\left( {\omega t + \varphi } \right)}\)

Đơn vị điện tích là cu-lông (C)

 và  \({i = q' =  - \omega {q_o}{\mathop{\rm s}\nolimits} in\left( {\omega t + \varphi } \right) = {I_o}c{\rm{os}}\left( {\omega t + \varphi  + \frac{\pi }{2}} \right)}\) .Với  \({{I_o} = \omega {q_o}}\)  

3. Nếu không có tác động điện hoặc từ với bên ngoài, thì dao động điện từ là một dao động tự do

• Tần số góc riêng:  \({\omega  = \frac{1}{{\sqrt {LC} }}}\)

• Chu kỳ riêng:  \({T = 2\pi \sqrt {LC} }\)

• Tần số riêng:  \({f = \frac{1}{{2\pi \sqrt {LC} }}}\)

L là độ tự cảm của cuộn cảm, đơn vị là henry (H) và C là điện dung của tụ điện, đơn vị là fara ( F)

4. Năng lượng của mạch dao động LC:

• Năng lượng của mạch dao động gồm có năng lượng điện trường tập trung trong tụ điện và năng lượng từ trường tập trung trong cuộn cảm.

• Tổng năng lượng điện trường và năng lượng từ trường của mạch gọi là năng lượng điện từ.

• Nếu không có sự tiêu hao năng lượng thì năng lượng điện từ trong mạch được bảo toàn.

Xét mạch dao động LC có \(q = {q_o}c{\rm{os}}\left( {\omega t + \varphi } \right)\)

• Năng lượng điện trường tức thời trong tụ điện:

\({{W_C} = \frac{1}{2}C{u^2} = \frac{1}{2}qu = \frac{1}{2}\frac{{{q^2}}}{C}}\) hay:      \({{{\rm{W}}_C} = \frac{1}{2}\frac{{q_o^2}}{C}c{\rm{o}}{{\rm{s}}^2}\left( {\omega t + \varphi } \right)}\)

• Năng lượng từ trường tức thời trong cuộn cảm:

\({{W_L} = \frac{1}{2}L{i^2}}\) hay  \({{W_L} = \frac{1}{2}L{\omega ^2}q_o^2{{\sin }^2}\left( {\omega t + \varphi } \right)}\) 

\({{W_L} = \frac{1}{2}\frac{{q_o^2}}{C}{{\sin }^2}\left( {\omega t + \varphi } \right)}\)      

• Năng lượng điện từ của mạch dao động LC:

\({{\rm{W = }}{{\rm{W}}_C} + {{\rm{W}}_L}}\) = hằng số   

Đơn vị năng lượng là Jun (J)

\({{\rm{W}} = \frac{1}{2}\frac{{q_o^2}}{C} = \frac{1}{2}CU_o^2 = \frac{1}{2}{q_o}{U_o} = \frac{1}{2}LI_o^2}\)

Vậy, trong quá trình dao động của mạch, năng lượng từ trường và năng lượng điện trường luôn chuyển hóa cho nhau, nhưng tổng năng lượng điện từ là không đổi.

II. Điện từ trường

III. Sóng điện từ

IV. Truyền thông bằng sóng điện từ

PHẦN 2: BÀI TẬP TỰ LUYỆN

{-- xem đầy đủ nội dung ở phần xem online hoặc tải về --}

PHẦN 3: BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM

Câu 1 Phát biểu nào sai khi nói về sóng điện từ

A. Trong sóng điện từ, điện trường và từ trường biến thiên theo thời gian và cùng chu kì

B. Trong sóng điện từ, điện trường và từ trường luôn dao động lệch pha nhau π/2

C. Sóng điện từ là sự lan truyền trong không gian của điện từ trường biến thiên theo thời gian

D. Dao đông điện từ của mạch dao động LC là dao động tự do

Câu 2 Trong DĐ điện từ tần số f của mạch LC, Điện trường trên tụ biến thiên điều hòa với tần số:

A. f                                          B. 2f                                       

C. f/2                                      D. ko biến thiên điều hòa

Câu 3 Để tìm sóng có bước sóng \(\lambda\) trong máy thu vô tuyến điện, người ta phải điều chỉnh giá trị của điện dung C và độ tự cảm L trong mạch dao động của máy. Giữa \(\lambda\), L và C phải thỏa mãn hệ thức

A.  \(2\pi \sqrt {LC}  = c/\lambda \)                   B.     \(2\pi \sqrt {LC}  = \lambda .c\)               

C.    \(2\pi \sqrt {LC}  = \lambda /c\)                D. \(\sqrt {LC} /2\pi  = \lambda /c\)

Câu 4 Trong dao động điện từ chu kỳ T của mạch LC. Năng lượng từ trường trên cuộn điện biến thiên điều hòa với chu kì bằng

A. T/2                                     B. T                                        

C. 2T                                       D. ko biến thiên đhòa

Câu 5 Trong mạch dao động LC, nếu điện tích cực đại trên tụ là Q₀ và cường độ dòng cực đại trong mạch là I₀ thì chu kì dao động điện từ trong mạch là

A. \(T = 2\pi Q_0^{}{I_0}\)                      B.    \(T = 2\pi LC\)                       

C.  \(T = 2\pi Q_0^{}/{I_0}\)                    D. \(T = 2\pi {I_0}/Q_0^{}\)

ĐÁP ÁN TRẮC NGHIỆM

{-- xem đầy đủ nội dung ở phần xem online hoặc tải về --}

Trên đây là phần trích đoạn một phần nội dung trong Chuyên đề tóm tắt những kiến thức quan trọng và các bài tập được phân chia đa dạng của chương Dao Động và Sóng điện từ thuộc Bộ chuyên đề học tốt vật Lý 12. Để xem toàn bộ nội dung các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh lớp 12 ôn tập tốt và đạt thành tích cao nhất trong kỳ thi THPT Quốc gia 2017 sắp tới.

Các em quan tâm có thể tham khảo thêm các tài liệu cùng chuyên mục:

• Bộ đề thi thử THPT QG 2017 môn Vật Lý trường Chuyên Lam Sơn - Thanh Hóa có đáp án

• Bộ 5 Đề thi thử  THPT QG 2017 môn Vật Lý các THPT chuyên lần 1 có đáp án 

• Đề thi thử THPT QG 2017 môn Vật Lý lần 1 trường Chuyên Quốc Học - Huế 

Chúc các em học tập tốt !