Một số bài tập ôn tập vật lý 12

MỘT SỐ BÀI TẬP
Câu 1: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U = 120 V, tần số f thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn dây thuần cảm L, điện trở thuần R và tụ điện C mắc nối tiếp theo thứ tự đó. Khi tần số là f1 thì điện áp hai đầu đoạn mạch chứa RC và điện áp hai đầu cuộn dây L lệch pha nhau một góc 1350. Khi tần số là f2 thì điện áp hai đầu đoạn mạch chứa RL và điện áp hai đầu tụ điện lệch pha nhau một góc 1350. Khi tần số là f3 thì xảy ra hiện tượng cộng hưởng. Biết rằng . Điều chỉnh tần số đến khi điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại là UCmax. Giá trị UCmax gần giá trị nào nhất sau đây?
A. 123 V.	B. 223 V.	C. 130 V.	D. 180,3 V.
Giải: Khi thì vẽ giãn đồ ra có được: và (1).
Khi thì vẽ giãn đồ ra có được: và (2).
Khi thì cộng hưởng Từ (1), (2) và (3) suy ra được: (4).
Mặt khác: 
Thay (4) vào được: (5)
Thay đổi f để đạt cực đạt thì thay (1) và (2) vào ta được: . 
Thay (5) vào ta được: . Chọn đáp án A
Câu 2: Cho một sóng dọc với biên độ 2 cm truyền qua một lò xo thì thấy khoảng cách gần nhau nhất giữa hai điểm B và C trên lò xo là 16 cm. Vị trí cân bằng của B và C cách nhau 20 cm và nhỏ hơn nửa bước sóng. Cho tần số sóng là 15 Hz. Tính tốc độ truyền sóng.
A. 20 m/s.	B. 10 m/s.	C. 24 m/s.	D. 12 m/s
Giải : Gọi OB, OC là 2 vị trí cân bằng của B và C (OBOC = 20cm = d l > 40cm)
Giả sử phương trình dao động của B và C là uB = 2cosωt và uC = 2cos(ωt-2πd/l). 
B
C
OB
Oc
uB
uC
L
Khoảng cách BC là L= d-(uB-uC) ó L = d+4sin(πd/l).sin(ωt-πd/l) 
=> Lmin khi sin(ωt-πd/l)=-1 => Lmin=d-4sin(πd/l)
=> sin(πd/l)= 1/ => l=80cm => v=lf=12m/s
Câu 3: Hai vật dao động điều hòa cùng tần số góc (rad/s), biên độ A1 + A2 = 2 (cm). Tại một thời điểm t(s), vật 1 có li độ x1 và vận tốc v1, vật 2 có li độ x2 và vận tốc v2 thỏa mãn: x1.x2 = 8t. Tìm giá trị nhỏ nhất của .
A. min = 1 rad/s	B. min = 2 rad/s	C. min = 4 rad/s	D. min = rad/s
Giải : A1A2 = 8 (A1A2)max = 8 
Đạo hàm hai vế: x1.x2 = 8t x1v2 + x2v1 = 8 (cm2/s)
Ta chọn . Thay vào hệ thức trên ta được
-A1A2= 8 
 = min == 1 (rad/s)
Câu 4. Hai vật dao động điều hòa có cùng tần số góc là. Tổng biên độ dao động của hai vật là 10 cm. Trong quá trình dao động vật một có biên độ A1 qua vị trí x1 ( cm ) với vận tốc v1 ( cm/s ), vật hai có biên độ A2 qua vị trí x2 ( cm ) với vận tốc v2 ( cm/s ). 
. Giá trị của có thể là:
A. 0,3 rad/s B. 0,1 rad/s C. 0,2 rad/s D. 0,4 rad/s
Giải: Giả sử x1 = A1cosωt. ( cm)---> v1 = - ωA1sinωt ( cm/s)
 x2 = A2cos(ωt + φ) ( cm); ------> v2 = - ωA2sin(ωt + φ) (cm/s)
 Khi đó x1v2 + x2v1 = - ωA1A2 [ cosωt. sin(ωt + φ) + ( sinωt. cos(ωt + φ)]
 = - ωA1A2 sin(2ωt + φ) = - 9
 ----> ω = ≥ (*)
 A1 + A2 = 10 = hằng số thì ≥ -------> A1 A2 ≤= 25 (**)
 Từ (*) và *(**) ta thấy ω ≥ = 0,36rad .
 Do đó giá trị của ω có thể là 0,4 rad. Chọn đáp án D
1
2
K
L1
L2
C
Câu 5: Một tụ điện có điện dung C và hai cuộn cảm thuần có độ tự cảm L1 và L2 được mắc như hình vẽ. Khi khóa K ở giữa chốt 1 và chốt 2, tụ điện được tích điện đến hiệu điện thế Uo. Đầu tiên đóng khóa k vào chốt 1, trong mạch L1C có dao động điện từ tự do với tần số f và cường độ dòng điện cực đại Io, sau khoảng thời gian t chuyển khóa K từ chốt 1 sang chốt 2, trong mạch L2C có dao động điện từ tự do với tần số 4f và cường độ dòng điện cực đại 4Io. Biết . Giá trị lớn nhất của t là
A. .	B. .	C. .	D. .
Giải: 
 Với mạch L1C: f = ; Với mạch L2C: 4f = -----> L1 = 16L2 (*)
 Năng lượng của các mạch dao động:
 W1 = = ; W2 = = Với U’0 là điện áp giữa hai bản tụ sau khoảng thời gia t khi chuyển khóa K từ chốt 1 sang chốt 2
 Do L1 = 16L2 nên ta có W1 = W2 ------> U’0 = U0 ------> Do đó t = n = n.π( n nguyên dương)
 t = n.π n nmax = 10
 tmax = 10 π = 40π. Chọn đâp án D.
Câu 6: Đặt điện áp xoay chiều u = 100cos(100πt) (V) vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp (hình R
C
L
B
A
V
vẽ). Cho biết R = 100 W; cuộn dây thuần cảm có L = H; tụ điện có điện dung C thay đổi được trong khoảng [0; ] F, vôn kế có điện trở rất lớn. Số chỉ lớn nhất của vôn kế là
A. V.	B. V.	C. V.	D. 100 V.
Giải: Ta có ZL = 100 Ω. UV = UC = 
 UC = UCmax khi ZC1 = = 200Ω ------> C1 = = F không thuộc khoảng [0; ] F
 C1 > F . Do đó khi điện dung C thay đổi được trong khoảng [0; ] F số chỉ lớn nhất của vôn kế khi 
 C = F -----> ZC = = 300Ω. 
-------> UVmax = = = 60V. Chọn đáp án B