Câu hỏi: Hai mạch dao động điện từ giống nhau có hiệu điện thế cực đại trên các tụ lần lượt là 2V và 1V. Dòng điện trong hai mạch dao động cùng pha. Biết khi năng lượng điện trường trong mạch dao động thứ nhất bằng $40\mu J$ thì năng lượng từ trường trong mạch dao động thứ hai bằng $20\mu J.$ Khi năng lượng từ trường trong mạch giao động thứ nhất bằng $20\mu J$ thì năng lượng điện trường trong mạch thứ hai bằng.
A. $40\mu J$
B. $30\mu J$
C. $25\mu J$
D. $\text{10 }\mu J$
A. $40\mu J$
B. $30\mu J$
C. $25\mu J$
D. $\text{10 }\mu J$
Do hai dao động cùng pha nên tại mọi thời điểm ta luôn có: năng lượng dao động của mạch thứ nhất gấp 4 lần năng lượng dao động của mạch thứ 2.
Năng lượng điện trường của mạch thứ nhất cũng gấp 4 lần mạch thứ hai.
${{\text{W}}_{\text{1}}}=40\mu J\to {{\text{W}}_{\text{2}}}=10\mu J$
Năng lượng dao động của mạch thứ hai
${{\text{W}}_{2}}=10+20=30\mu \text{J}$
$\Rightarrow $ Năng lượng dao động của mạch thứ nhất:
${{\text{W}}_{1}}\text{=4}{{\text{W}}_{2}}=4.30=120\mu \text{J}$
Khi năng lượng từ trường trong mạch dao động thứ nhất bằng $20\mu \text{J}$ thì
${{\text{W}}_{\text{1}}}=\text{W}-{{\text{W}}_{t1}}=100\mu \text{J}$
$\Rightarrow $ Năng lượng điện trường của mạch thứ hai:
${{\text{W}}_{\text{2}}}=\dfrac{{{\text{W}}_{\text{1}}}}{4}=\dfrac{100}{4}=25\mu \text{J}$
Năng lượng điện trường của mạch thứ nhất cũng gấp 4 lần mạch thứ hai.
${{\text{W}}_{\text{1}}}=40\mu J\to {{\text{W}}_{\text{2}}}=10\mu J$
Năng lượng dao động của mạch thứ hai
${{\text{W}}_{2}}=10+20=30\mu \text{J}$
$\Rightarrow $ Năng lượng dao động của mạch thứ nhất:
${{\text{W}}_{1}}\text{=4}{{\text{W}}_{2}}=4.30=120\mu \text{J}$
Khi năng lượng từ trường trong mạch dao động thứ nhất bằng $20\mu \text{J}$ thì
${{\text{W}}_{\text{1}}}=\text{W}-{{\text{W}}_{t1}}=100\mu \text{J}$
$\Rightarrow $ Năng lượng điện trường của mạch thứ hai:
${{\text{W}}_{\text{2}}}=\dfrac{{{\text{W}}_{\text{1}}}}{4}=\dfrac{100}{4}=25\mu \text{J}$
Đáp án C.