Tóm tắt lý thuyết và phƣơng pháp giải bài tập Dao động và sóng điện từ

TÓM TẮT LÝ THUYẾT VÀ PHƢƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP 
DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ 
I. KIẾN THỨC CẦN NẮM: 
1/. Dao động điện từ: 
- Mạch dao động: Cuộn cảm L và tụ C tạo thành mạch kín. 
- Tích điện cho tụ rồi cho nó phóng điện qua mạch 
- Biến thiên của điện tích: q = q0cos(ωt + φ) 
- Biến thiên của dòng điện: 
i = - ωq0sin(ωt + φ) (= ωq0cos(ωt + φ + π/2)) 
- q và i cùng biến thiên điều hòa, i sớm pha hơn q một góc π/2 (i lệch pha π/2 so với 
q) 
- Cảm ứng từ B tỉ lệ thuận với cƣờng độ dòng điện. 
- Sự biến thiên của điện trường và từ trường trong mạch gọi là dao động điện từ. 
- Chu kì: T = 2π LC ; tần số: 
1
f = 
2 LC
2/. Điện từ trƣờng: 
- Từ trường biến thiên thì xuất hiện điện trường xoáy (đường sức là những đường 
cong khép kín) 
- Điện trường biến thiên thì xuất hiện từ trường. Đường sức từ luôn khép kín 
- Điện từ trường: Từ trường biến thiên thì xuất hiện điện trường xoáy, điện trường 
biến thiên thì xuất hiện từ trường. Hai trường biến thiên này tạo thành một trường thống nhất 
là điện từ trường 
3/. Sóng điện từ: 
- Sóng điện từ là điện từ trường lan truyền trong không gian 
- Tốc độ của sóng điện từ trong chân không: c ≈ 3.108 m/s. 
- Sóng điện từ là sóng ngang; E B
 
 và cùng vuông góc với phương truyền sóng 
- Tại mỗi điểm điện trƣờng và từ trƣờng dao động đồng pha nhau 
- Tuân theo định luật phản xạ, khúc xạ 
- Sóng điện từ mang năng lượng 
4/. Sự truyền sóng điện từ: 
- Tầng điện li: tầng khí quyển mà ở đó phân tử khí bị ion hóa mạnh. Độ cao 80 km 
 800 km. 
- Căn cứ vào bước sóng: sóng dài, sóng trung, sóng ngắn, sóng cực ngắn. 
- Sóng ngắn bị tầng điện li phản xạ mạnh nên được dùng để thông tin xa trên mặt 
đất 
5/. Truyền thông: 
- Biến âm thanh (dao động âm) thành dao động điện tần số thấp (cùng tần số) gọi là 
tín hiệu âm tần (sóng âm tần) 
- Dùng sóng điện từ cao tần mang tín hiệu âm tần. 
- Dùng máy thu với anten thu để thu sóng điện từ. 
- Tách tín hiệu âm khỏi sóng cao tần 
- Dùng loa để nghe tín hiệu 
6/. Mạch dao động hở : là mạch dao động mà điện từ trường bức xạ ra bên ngoài. 
7/. Mạch dao động kín : là mạch dao động mà điện từ trường không bức xạ ra ngoài. 
8/. Anten : là 1 dạng mạch dao động hở là 1 công cụ hữu hiệu để bức xạ sóng điện từ. 
9/. Nguyên tắc chung của sự truyền thông bằng sóng điện từ : 
 + Biến các âm thanh (hình ảnh) muốn truyền đi thành các dao động điện tần số thấp (tín 
hiệu âm tần). 
 + Dùng sóng điện từ tần số cao mang các tín hiệu âm tần đi xa qua anten phát. 
 + Dùng máy thu với anten thu để chọn và thu lấy sóng điện từ cao tần. 
 + Tách tín hiệu âm tần ra khỏi sóng cao tần và đưa ra loa. 
 Hệ thống phát thanh : 
 + Dao dộng cao tần : tạo ra dao dộng điện từ tần số cao (MHz) 
 + Ống nói : biến âm thanh thành dao động điện âm tần. 
 + Biến điệu: trộn dao động âm thanh và dao động cao tần thành dao động cao tần biến 
điệu. 
 + Khuếch đại cao tần: khuếch đại dao động cao tần biến điệu để đưa ra anten phát. 
 + Anten phát: phát xạ sóng cao tần biến điệu ra không gian. 
 Hệ thống thu thanh: 
 + Anten thu: cảm ứng nhiều với sóng điện từ. 
 + Chọn sóng: chọn lọc sóng muốn thu nhờ cộng hưởng. 
 + Tách sóng: lấy ra sóng âm tần từ sóng cao tần biến điệu đã thu được. 
 + Khuếch đại âm tần: khuếch đại âm tần rồi đưa ra loa tái lập âm thanh. 
10/.Các định nghĩa: 
+ Dao động điện từ duy trì : là dao động được duy trì với tần số dao động riêng fo bằng 
cách bù đúng phần năng lượng bị tiêu hao trong mỗi chu kì. 
 + Dao động điện từ tắt dần : là dao động điện từ có biên độ giảm dần đến 0 , giá trị R 
rất lớn thì không có dao động. 
 + Dao động điện từ cƣỡng bức : là dao động điện trong mạch dao động theo tần số f của 
nguồn (thông thường f ≠ fo) 
 + Sự cộng hƣởng: Là hiện tượng biên độ của dao động điện từ đạt giá trị cực đại khi f = 
fo 
II. BÀI TẬP VẬN DỤNG: 
1. Khi một điện trường biến thiên theo thời gian sẽ sinh ra 
A. điện trường và từ trường biến thiên. B. một dòng điện. 
C. điện trường xoáy. D. từ trường xoáy. 
2. Chu kì dao động điện từ tự do trong mạch dao động LC được xác định bởi hệ thức nào sau 
đây? 
A. T = 2p B. T = 2p C. T = D. T = 2p 
3. Năng lượng điện từ trong mạch dao động được tính theo công thức 
A. W = 2
2CU
 B. W = 2
2LI
 C. W = C
Q
2
2
 D. W = 22
22 LiCu

4. Chu kì dao động điện từ trong mạch dao động được tính theo công thức 
 A. T = LC
2
 B. T = 2p LC C. T = 2p C
L
 D. T = LC2
1
L
C
C
L
2
LC

LC
5. Tìm công thức đúng tính bước sóng và các thông số L, C của mạch chọn sóng máy thu vô 
tuyến điện (c là vận tốc ánh sáng trong chân không) 
 A. 
2
c
LC


 B. .2
L
c
C
  C. .2c LC  D. 
2
LC
c

  
6. Tần số dao động riêng của mạch LC xác định bởi công thức nào? 
 A. 2f LC B. 2
L
f
C
 C. 
1
2
L
f
C
 D. 
1
2
f
LC
 
7. Trong dụng cụ nào dưới đây có cả một máy phát và máy thu sóng vô tuyến? 
a.máy thu thanh b.máy thu hình 
c.chiếc điện thoại di động d.cái điều khiển Tivi 
8. Đại lượng nào dưới đây của một mạch dao động không lý tưởng có thể coi như không thay đổi 
theo thời gian? 
a.biên độ b.năng lượng điện từ 
c.chu kỳ dao động riêng d.pha dao động 
9. Một dòng điện xoay chiều không đổi chạy trong một dây kim loại thẳng. Chọn câu phát biểu 
đúng xung quanh dây dẫn: 
a.có điện trường b.có từ trường c.có điện từ trường d.không có trường nào 
cả 
10. Tìm câu phát biểu sai: 
a. điện trường và từ trường đều tác dụng được lực lên tích đứng yên 
b.điện trường và từ trường đều tác dụng được lực lên tích chuyển động 
c.điện từ trường tác dụng được lực lên điện tích đứng yên 
d.điện từ trường tác dụng được lực lên điện tích chuyển động 
11. 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 sẽ là: 
A. 19,8 Hz B. 6,3.10
7
 Hz C. 0,05 Hz D. 1,6 M Hz 
12. Năng lượng điện trường trong tụ điện của một mạch dao động biến thiên như thế nào theo 
thời gian? Chọn phương án trả lời đúng 
A.biến thiên điều hòa theo thời gian với chu kỳ 2 T 
B.biến thiên điều hòa theo thời gian với chu kỳ T 
C.biến thiên điều hòa theo thời gian với chu kỳ T/2 
D.không biến thiên điều hòa theo thời gian 
13. Năng lượng điện trường trong tụ điện của một mạch dao động biến thiên như thế nào theo 
thời gian? 
a.tuần hoàn, nhưng không điều hòa b.điều hòa 
c.không tuần hoàn d.không biến thiên 
14. Ở đâu xuất hiện điện trường? 
a.xung quanh một điện tích đứng yên b.xung quanh một dòng điện không 
đổi 
c.xung quanh một ống dây điện d.xung quanh một chỗ có tia lửa điện 
15. Đặt một hộp kín bằng kim loại trong một vùng có sóng điện từ. trong hộp kín sẽ: 
a.có điện trường b.có từ trường 
c.có điện từ trường d.không có các trường nói trên 
16. Chỉ ra câu phát biểu sai. xung quanh một điện tích dao động: 
a.có điện trường b.có từ trường 
c.có điện từ trường d.không có trường nào cả 
17. Đặc điểm nào trong số các đặc điểm dưới đây không phải là đặc điểm chung của sóng cơ học 
và sóng điện từ? 
a.mang năng lượng b.là sóng ngang 
c.bị nhiễu xạ khi gặp vật cản d.truyền được trong chân không 
18. Sóng ngắn vô tuyến có bước sóng vào cỡ: 
a.vài nghìn met b.vài trăm met c.vài chục met d.vài 
met 
19. Trong “máy bắn tốc độ” xe cộ trên đường: 
a.chỉ có máy phát sóng vô tuyến b.chỉ có máy thu sóng vô tuyến 
c.có cả máy phát và máy thu sóng vô tuyến 
d.không có máy phát và máy thu sóng vô tuyến tuyến 
20. Trong việc nào sau đây, người ta dùng sóng vô tuyến để truyền tải thông tin? 
a.nói chuyện bằng điện thoại b.xem truyền hỡnh cỏp 
c.xem băng Viđêô d.điều khiển Tivi từ xa 
21. Trong thiết bị điện tử nào dưới đây có một máy thu và một máy phát sóng vô tuyến? 
a.máy vi tính b.máy điện thoại thường dùng. 
c.máy điện thoại di động d.cái điều chỉnh tivi 
22. Để truyền các tín hiệu truyền hình vụ tuyến, người ta thường dùng các sóng điện từ có tần số 
vào khoảng: 
a.vài Kilôhec b.vài Megahec c.vài chục Megahec d.vài nghìn Megahec 
23. Trong sơ đồ khối của một máy phát vô tuyến điện không có bộ phận nào dưới đây? 
a.mạch phát dao động đều hòa b.mạch biến điệu 
c.mạch tách sóng d.mạch khuếch đại 
24. Trong sơ đồ khối của một máy thu sóng vô tuyến đơn giản không có bộ phận nào dưới đây? 
a.mạch thu sóng điện từ b.mạch biến điệu 
c.mạch tách sóng d.mạch khuếch đại 
25. Trong thời kỳ hoạt động mạnh, có khi mặt trời phóng về phía Trái đất một dòng hạt tích điện 
gây ra hiện tượng bão từ trên Trái đất. Trong trận bão từ, các kim của la bàn định hướng hỗn 
loạn và sự truyền sóng vô tuyến bị ảnh hưởng rất mạnh. Sở dĩ bão từ ảnh hưởng đến truyền sóng 
vô tuyến vì nó làm thay đổi: 
a.điện trường trên mặt đất b.từ trường trên mặt đất 
c.khả năng phản xạ sóng điện từ trên mặt đất 
d.khả năng phản xạ sóng điện từ trên tầng điện li 
26. Một mạch dao động gồm một cuộn cảm L = 
2

mH và tụ C = 
0,8
F

. Tìm tần số riêng của 
dao động trong mạch. 
 A. 20kHz B. 10kHz C. 7,5kHz D. 12,5kHz 
27. Một mạch dao động gồm một cuộn cảm L = 2mH và một tụ xoay Cx. Tìm giá trị Cx để chu kì 
riêng của mạch là T = 1 s . 
 A. 10pF B. 27,27pF C. 12,66pF D. 21,21pF 
28. Mạch dao động LC của một máy thu vô tuyến điện gồm cuộn cảm L = 1mH và tụ xoay Cx. 
Tìm giá trị Cx để mạch thu được sóng vô tuyến có bước sóng ngắn  = 75m. 
 A. 2,25pF B. 1,58pF C. 5,55pF D. 4,58pF 
29. Khi L = 15mH và C = 300pF. Tần số dao động của mạch nhận giá trị nào trong các giá trị 
sau? 
 A. f = 65,07KHz B. f = 87,07KHz C. f = 75,07KHz D. Một giá trị khác. 
30. Sóng FM của Đài Tiếng Nói Việt Nam có tần số 100MHz. Tìm bước sóng  . 
 A. 10m B. 3m C. 5m D. 1m 
31. Song FM của Đài Hà Nội có bước sóng 
10
3
m  . Tìm tần số f. 
 A. 90MHz B. 120MHz C. 80MHz D. 140MHz 
32. Một sóng điện từ có bước sóng 25m thì tần số của sóng này là 
 A. f = 12 (MHz) B. f = 7,5.10
9
 (Hz) C. f # 8,3.10
- 8
 (Hz) D. f = 25 (Hz) 
33. Một mạch dao động điện từ gồm tụ có điện dung C = 2.10- 6 (F) và cuộn thuần cảm có độ tự 
cảm L = 4,5.10- 6 (H). Chu kì dao động điện từ trong mạch là 
 A. 1,885.10
- 5
 (s) B. 5,3.10
4
 (s) C. 2,09.10
6
 (s) D. 9,425 (s) 
34. Một mạch dao động điện từ gồm cuộn thuần cảm L = 5.10- 6 (H) và tụ C. Khi hoạt động, 
dòng điện trong mạch có biểu thức i = 2sinwt (mA). Năng lượng của mạch dao động này là 
 A. 10
- 5
 (J). B. 2.10
- 5
 (J). C. 2.10
- 11
 (J). D. 10
- 11
 (J). 
35.Tần số dao động của mạch LC tăng gấp đôi khi: 
 A. Điện dung tụ tăng gấp đôi B. Độ tự cảm của cuộn dây tăng gấp đôi 
 C. Điên dung giảm còn 1 nửa D. Chu kì giảm một nửa 
36.Trong mạch thu sóng vô tuyến người ta điều chỉnh điện dung của tụ C = 1/4000(F) và độ tự 
cảm của cuộn dây L = 1,6/ (H). Khi đó sóng thu được có tần số bao nhiêu ? Lấy 2 = 10. 
 A. 100Hz. B. 25Hz. C. 50Hz. D. 200Hz. 
37. Mạch dao động bắt tín hiệu của một máy thu vô tuyến điện gồm một cuộn cảm L = 2H và 
một tụ điện 1800C0  pF. Nó có thể thu được sóng vô tuyến điện với bước sóng là: 
 A. 11,3m B. 6,28m C. 13,1m D. 113m 
38. Khung dao động với tụ điện C và cuộn dây có độ tự cảm L đang dao động tự do. Người ta đo 
được điện tích cực đại trên một bản tụ là q0 = 10
–6C và dòng điện cực đại trong khung I0 = 10A. 
Bước sóng điện tử cộng hưởng với khung có giá trị: 
A. 188m B. 188,4m C. 160m D. 18m 
39. Muốn tăng tần số dao động riêng mạch LC lên gấp 4 lần thì: 
 A. Ta tăng điện dung C lên gấp 4 lần B. Ta giảm độ tự cảm L còn 
16
L
 C. Ta giảm độ tự cảm L còn 
4
L
 D. Ta giảm độ tự cảm L còn 
2
L
40. Một tụ điện mFC 2,0 . Để mạch có tần số dao động riêng 500Hz thì hệ số tự cảm L phải có 
giá trị bằng bao nhiêu ? Lấy 102  . 
A. 1mH. B. 0,5mH. C. 0,4mH. D. 0,3mH. 
41. Một mạch dao động LC gồm một cuộn cảm có độ tự cảm HL

1
 và một tụ điện có điện 
dung C. Tần số dao động riêng của mạch là 1MHz. Giá trị của C bằng: 
 A. pFC
4
1
 B. FC
4
1
 C. mFC
4
1
 D. FC 
4
1
 
42.Trong mạch dao động lý tưởng, tụ điện có điện dung C = 5  F, điện tích của tụ có giá trị cực 
đại là 8.10-5C. Năng lượng dao động điện từ trong mạch là: 
 A. 6.10
-4
J. B. 12,8.10
-4
J. C. 6,4.10
-4
J. D. 8.10
-4
J. 
43. Hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ trong khung dao động bằng 6V, điện dung của tụ bằng 
1F. Biết dao động điện từ trong khung năng lượng được bảo toàn, năng lượng từ trường cực đại 
tập trung ở cuộn cảm bằng: 
A. 18.10
–6
J B. 0,9.10
–6
J C. 9.10
–6
J D. 1,8.10
–6
J 
44. Một mạch dao động LC có điện trở thuần không đáng kể, tụ điện có điện dung 0,05μF. Dao 
động điện từ riêng (tự do) của mạch LC với hiệu điện thế cực đại ở hai đầu tụ điện bằng 6V. Khi 
hiệu điện thế ở hai đầu tụ điện là 4V thì năng lượng từ trường trong mạch bằng 
 A. 0,4 J B. 0,5 J C. 0,9 J D. 0,1 J 
45. Mạch dao động LC gồm tụ C = 6F và cuộn cảm thuần. Biết giá trị cực đại của điện áp giữa 
hai đầu tụ điện là Uo = 14V. Tại thời điểm điện áp giữa hai bản của tụ là u = 8V năng lượng từ 
trường trong mạch bằng: 
 A. 588 J B. 396  J C. 39,6  J D. 58,8  J 
46. Một sóng điện từ có tần số 100 MHz truyền với tốc độ 3.108 m/s có bước sóng là 
 A. 300 m. B. 0,3 m. C. 30 m. D. 3 m.