Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 12 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
12
Dung lượng
828,98 KB
Nội dung
Tháng 4, 2018 LỚP LÝ HẢI NGUYỄN - LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ LỚP 10,11,12 ĐỀ CƯƠNG HỌC KỲ II TRƯỜNG THPT CHUYÊN HÀ NỘI AMSTERDAM NĂM 2018 I II LÝ THUYẾT BÀI TẬP Bài 1: Hai dịng điện có cường độ I1 1A I A chạy hai dây dẫn thẳng song song dài vô hạn, chiều, đặt chân không cách 50cm a b c d e f g Xác định vecto cảm ứng từ điểm M cách dòng thứ 30cm cách dòng thứ hai 20cm Xác định vecto cảm ứng từ điểm N cách dòng thứ 30cm cách dòng thứ hai 80cm Xác định vecto cảm ứng từ điểm P cách dòng thứ 30cm cách dòng thứ hai 40cm Xác định vecto cảm ứng từ điểm Q cách dòng thứ dòng thứ hai đoạn dài 50cm Hãy tính lực từ tác dụng lên mét chiều dài hai dây Hãy tìm quỹ tích điềm mà cảm ứng từ tổng hợp không Làm lại ý hai dòng điện ngược chiều Bài giải: B1M 2.107 a Có { B2 M I1 2.107 106 T r1 0,3 + I 2.10 2.107 2.106 T r2 0, 7 M + Ta có : BM B1M B2 M Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải ta xác định chiều B1M , B2 M B1M B2 M BM B1M B2 M = 6 10 2.106 106 T 1,33.106 T 3 B1N 2.107 I1 2.107 106 T r1 0,3 B2 N 2.107 I2 2.107 106 T r2 0,8 b Có { N + + Ta có : BN B1N B2 N Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải ta xác định chiều B1N , B2 N B1N B2 N BN B1N B2 N = 106 106 106 (T ) 1,167.106 T Lớp lý Hải Nguyễn | hotline: 0978 539 297 - Địa ngõ 251 Nguyễn Khang – Cầu Giấy – Hà Nội Trang LỚP LÝ HẢI NGUYỄN - LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ LỚP 10,11,12 Tháng 4, 2018 I B1P 2.10 2.107 106 T r1 0,3 + + 7 c Có { B2 P 2.107 I2 2.107 106 T r2 0, P Ta có : BP B1P B2 P Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải ta xác định chiều B1P , B2 P B1P , B2 P 900 2 13 6 2 BP B B = 106 106 10 T 1, 201.106 T 3 1P 2P B1Q 2.107 I1 2.107 4.107 T r1 0,5 B2Q 2.107 I2 2.107 8.107 T r2 0,5 d Có { + + Ta có : BQ B1Q B2Q Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải ta xác định chiều B1Q , B2Q Q B1Q , B2Q 600 BQ B12Q B22Q 2B1Q B1Qcos600 7.107 T 1, 06.106 T e Lực từ tác dụng lên mét chiều dài hai dây lực hút với độ lớn: I I l 1.2.1 F 2.107 2.107 8.107 T d 0,5 f Gọi M điểm có cảm ứng từ khơng ta có BM B1 B2 B1 B2 { B1 B2 B1 B2 M phải nằm đường thẳng d song song với hai dây I1 I nằm mặt phẳng chứa hai dây cách hai dây khoảng r1 r2 thỏa mãn: { B1 B2 I1 I r I r1 r2 r2 I 2 r1 r2 0,5 r1 m r2 m { Lớp lý Hải Nguyễn | hotline: 0978 539 297 - Địa ngõ 251 Nguyễn Khang – Cầu Giấy – Hà Nội Trang Tháng 4, 2018 LỚP LÝ HẢI NGUYỄN - LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ LỚP 10,11,12 Bài 2: Một vịng dây trịn đặt chân khơng có bán kính R = 10cm mang dòng điện I = 50A a Độ lớn vecto cảm ứng từ tâm vòng trịn bao nhiều? b Nếu cho dịng điện nói qua vịng dây có bán kính R ' R / độ lớn cảm ứng từ B tâm vòng dây bao nhiêu? Bài giải: I 50 a Ta có: B 2 107 2 107 104 T r 0.1 B' R b B ' 4B 4 104 T B R' Bài 3: Một dây dẫn có đường kính tiết diện d = 0,5cm, bọc lớp cách điện mỏng quấn thành ống dây vòng ống dây quấn sát Cho dòng điện I = 0,4A qua ống dây Tính cảm ứng từ ống dây Bài giải: Ta có: B 4 107 0, I 4 107 3, 2 105 T 1, 0048.104 T 0,005 d + Bài 4: Ba dòng điện cường độ I1 I I 10 A chạy ba dây dẫn thẳng dài vô hạn song song với đặt chân khơng Mặt phẳng vng góc với ba dây tạo thành tiết diện ngang tam giác ABC, cạnh a = 10cm Chiếu dòng điện cho hình vẽ Xác định cảm ứng từ tổng hợp điểm M cách ba dây dẫn + Bài giải: M cách ba dây M tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC + 10 7 I1 2.107 3.105 T 3, 464.105 T B1 2.10 MA 0,1/ I 10 3.105 T 3, 464.105 T Ta có: B2 2.107 2.107 MB 0,1/ 10 7 I1 2.107 3.105 T 3, 464.105 T B3 2.10 MC 0,1/ M + Ta có B13 B1 B3 mà B1 , B3 1200 B13 B12 B32 B1B3cos B1 , B2 2 3.105 2 3.105 2 3.105 c os120 3.10 5 T Ta lại có BM B13 B2 mà B13 B2 BM B13 B2 3.105 T 6,93.105 T Lớp lý Hải Nguyễn | hotline: 0978 539 297 - Địa ngõ 251 Nguyễn Khang – Cầu Giấy – Hà Nội Trang Tháng 4, 2018 LỚP LÝ HẢI NGUYỄN - LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ LỚP 10,11,12 Cách 2: Dùng máy tính: Ta có B1 B2 B3 2.107 2 Ta có: 2 Ta bấm máy sau: 3 Mode 1 B1 B2 I 3.105 T r Để ấn dấu “ ” ta nhấn “shift” nhấn dấu “(-)” hình 2 B3 shift = Chú ý: Máy phải để rad, máy để độ nhấn góc độ Bài 5: Một MN có khối lượng m = 5g, dài l = 20cm treo bới hai sợi dây Hệ thống từ trường có độ lớn B = 0,3T Lấy g 10m / s Xác định lực căng dợi dây dịng điện có chiều từ M đến N có độ lớn I = 0,5A hai trường hợp: a B hướng thẳng đứng lên b B vng góc với mặt phẳng chứa hai dây thanh, hướng vào mặt phẳng Bài giải: a Khi B hướng thẳng đứng lên áp dụng quy tắc bàn tày trái ta có chiều lực từ F hướng ngồi hình Áp dụng định luật I Newton ta có: N M I P 2T F 2T P F mà P F 2T P F mg BIl sin 900 0,0583N T 0,029 N b Có B vng góc với mặt phẳng chứa hai dây thanh, hướng vào mặt + phẳng áp dụng quy tắc bàn tay trái xác định lực từ F hướng lên hình Áp dụng định luật I Newton ta có: P F mg BIl sin 900 2T P F T 0,01N 2 Bài 6: (NC) Một khung dây hình chữ nhật ABCD có dịng điện cường độ I chạy qua Hãy tính mơmen lực từ tác dụng lên khung dây ABCD hai trường hợp: N M I Hình a Cảm ứng từ B song song với mặt phẳng khung b Cảm ứng từ B vng góc với mặt phẳng khung Lớp lý Hải Nguyễn | hotline: 0978 539 297 - Địa ngõ 251 Nguyễn Khang – Cầu Giấy – Hà Nội Trang Tháng 4, 2018 LỚP LÝ HẢI NGUYỄN - LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ LỚP 10,11,12 Bài giải: a Do cảm ứng từ B song song với mặt phẳng khung xuất ngẫu lực làm khu quay với momen : M = B.I.S Chứng minh: áp dụng quy tắc bàn tay trái xấc định lực từ tác dụng lên dạnh khung dây có phương vng góc với mặt phẳng khung dây, hai cạnh đối diện có chiều lực từ ngược Ta có: BC BC M M F B I AB AB CD 2 B.I S M M F AB B.I BC AB AD BC 2 Khi xuất ngẫu lực làm quay khung: M M AB M CD M AD M BC = B.I.S b Do cảm ứng từ B vng góc với mặt phẳng khung lực từ nằm mặt phẳng khung dây có phương vng góc với cạnh khung momen lực từ tác dụng lên khung dây ABCD Khi lực tác dụng lên khung khơng làm quay khung làm cho khung giãn co lại Bài 7: Cho điện tích q 3, 2.1019 C , khối lượng m 6, 4.1027 kg bay vào từ trường với vận tốc v 2.107 m / s có phương vng góc với đường sức từ trường Biết cảm ứng từ B = 4T a Tính lực lorenxo tác dụng lên q tính bán kính quỹ đạo chuyển động q? b Khi q bay vào từ trường khoảng thời gian t 25 1010 s người ta đột ngột giảm từ trường Hỏi sau q chuyển động lệch góc so với hướng chuyển động ban đầu? Bài giải: a ta có f L q vB sin 3, 2.1019.2.107.4 2,56.1011 N Ta có f L v Vật chuyển động tròn Theo định luật II Newton ta có: f L P ma Chiếu lên phương chuyển động ta có f L đóng vai trị lực hướng tâm f L m v2 mv R 0,1m R qB b Sau tắt từ trường q chuyển động thẳng theo phương tiếp tuyến với quỹ đạo Ta có T 2 R 108 t 25 1010 T quỹ đạo lệch góc = α = 90 Bài 8: (NC) Cho mạch điện E 1,5V ; r 0,1 , MN dài l = 1m trượt ray, RMN 2,9 , B = 0,1T Điện trở ampe kế ray khơng N đáng kể a Tính số ampe kế lực từ tác dụng lên MN giữ đứng yên b Tính số ampe kế lực từ tác dụng lên MN chuyển động sang phải với vận tốc v 3m / s A Lớp lý Hải Nguyễn | hotline: 0978 539 297 - Địa ngõ 251 Nguyễn Khang – Cầu Giấy – Hà Nội M Trang Tháng 4, 2018 LỚP LÝ HẢI NGUYỄN - LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ LỚP 10,11,12 c Để ampe kế MN phải chuyển động hướng nào, với vận tốc Bài giải: a) Áp dụng định luật ơm ta có: I E 0,5 A Rr F BIl.sin 0,1.0,5.1.sin 90 0, 05 N b) có ec Blv sin 0,1.1.3.sin 900 0,3 A Áp dụng quy tắc bàn tày trái xác định M (-) N(+) I E eC 1,5 0,3 0,6 A R r 2,9 0,1 F BIl.sin 0,1.0, 6.1.sin 90 0, 06 N M (); N () c) Để ampe kế eC E 1,5V Vậy MN chuyển động sang bên eC 1,5 v 15 m / s Bl sin 0,1.1.1 trái với vận tốc v = 15m/s Bài 9: Từ trường qua khung dây ABCD biến đổi theo thời gian biểu diễn hình vẽ a) Xác định chiều dòng điện cảm ứng qua khung ABCD b) Vẽ đồ thị biểu diễn biến đổi theo thời gian suất điện động cảm ứng khung D C t(s) A B Bài giải: a) Nhìn vào đồ thị ta có: + Từ 0s 1s tăng BC B BC hướng vào mặt phẳng tờ giấy Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải xác định chiều dòng điện cảm ứng chiều ADCB + Từ 1s 3s giảm BC B BC hướng mặt phẳng tờ giấy Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải xác định chiều dòng điện cảm ứng chiều BCDA b) Từ 0s 1s có: eC 50 5V t1 (V) t(s) -5 Lớp lý Hải Nguyễn | hotline: 0978 539 297 - Địa ngõ 251 Nguyễn Khang – Cầu Giấy – Hà Nội Trang Tháng 4, 2018 LỚP LÝ HẢI NGUYỄN - LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ LỚP 10,11,12 Từ 1s 3s: có: eC 05 5V t2 Bài 10: Một ống dây thẳng dài 30cm gồm 1500 vòng dây quấn sát nhau, đường kính ống dây 2cm a Tính độ tự cảm ống dây b Cho biết khoảng thời gian 0,01s cường độ dòng điện chạy qua ống dây giảm đặn từ 1,5A đến Tính suất điện động cảm ứng ống dây Bài giải: a) Có S R 104 m L 4 107 b) etc L N 2S = 3.103 H mH l I 1,5 3.103 0, 45V t 0, 01 Bài 11: Một gậy dài m cắm thẳng đứng đáy hồ (đáy phẳng nằm ngang) Phần gậy nhô lên khỏi mặt nước 0,5m Ánh sáng mặt trời chiếu xuống hồ theo phương hợp với pháp tuyến góc 300 Tính chiều dài bóng gậy in đáy hồ Biết triết xuất nước 4/3 triết xuất khơng khơng khí Bài giải: Ta có n kk sin i nnc sin r sin r n kk sin i sin 300 r 2201' nnc Bóng gậy nước IK Khơng khí 0,5m i A Ta có BK = BH + HK = AI + HK = 0,5.tan i 1,5.tanr 0,895m Tổng quát ta có: i h d1 tan i d d1 tanr với d1 phần gậy nhô lên khỏi mặt I nước d chiều dài gậy 1,5m r Nước Bài 12: (NC) Thủy tinh làm thấu kính có chiết suất n = 1,5 a Hãy tìm tiêu cực thấu kính đặt khơng khí Nếu: + Hai mặt lồi có bán kính 10cm, 30cm B H K + Mặt lồi có bán kính 10cm, mặt lõm có bán kính 30cm b Tìm lại tiêu cự thấu kính chúng dìm vào nước có triết suất n’ = 4/3? Bài giải: Ta có: 1 n 1 f nmt R1 R2 Lớp lý Hải Nguyễn | hotline: 0978 539 297 - Địa ngõ 251 Nguyễn Khang – Cầu Giấy – Hà Nội Trang Tháng 4, 2018 LỚP LÝ HẢI NGUYỄN - LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ LỚP 10,11,12 n 1,5 n mt f 0,15m = 15cm a) - Có R1 0,1m R 0,3m - n 1,5 n mt f 0,3m = 30cm Có R1 0,1m R 0,3m b) Với nmt - 1,5 1 1 f 0, 6m 60cm f 0,1 0,3 - 1,5 1 1 f 1, 2m 120cm f 0,1 0,3 Bài 13: Chiếu chùm sáng (song song với trục cua thấu kính) tới thấu kính L Cho biết chùm tia ló hội tụ điểm phía sau thấu kính a L thấu kính gì? b Điểm hội tụ chùm sáng tới điểm sau thấu kính, cách L 25cm Tìm tiêu cự độ tụ thấu kính c Đặt vật AB 2cm vng góc với trục thấu kính L đoạn 40cm Nêu tính chất ảnh vật AB Bài giải: a) L thấu kính hội tụ b) Điểm hội tụ chùm tia ló tiêu điểm ảnh f = 25cm D c) có 1 4dp f 0, 25 1 df 0, 4.0, 25 d' m 67cm f d d' d f 0, 0, 25 Ta lại có A' B ' d' 10 A ' B ' cm ( ý: dấu thể ảnh ngược chiều vật) AB d 3 Vậy ảnh vật AB qua thấu kính ảnh thật cách thấu kính 67cm ngược chiều với vật cao 10/3cm Bài 14: Vật sáng AB cao 2cm đặt vng góc với trục thấu kính phân kỳ có độ tụ 2đp a Tính tiêu cự thấu kính Lớp lý Hải Nguyễn | hotline: 0978 539 297 - Địa ngõ 251 Nguyễn Khang – Cầu Giấy – Hà Nội Trang Tháng 4, 2018 LỚP LÝ HẢI NGUYỄN - LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ LỚP 10,11,12 b Vật sáng AB cách thấu kính 50cm Xác định tính chất, vị trí, chiều cao ảnh Vẽ hình c Vật sáng AB phải đặt đâu để thu ảnh nhỏ ¼ lần vật Bài giải: a) f b) 0,5m 50cm (vì thấu kính phần kỳ nên f < 0) D 1 d ' d ' 0, 25m 25cm A ' B ' AB 1cm f d d' d Vậy ảnh ảo, chiều với vật cách thấu kính 25cm có chiều cao 1cm F’ F c) Vật thật ảnh thu qua thấu kính phân kỳ ln ảo nên k ta lại có d' 1 d' d d 4 1 1 d 3 f 150cm f d d' f d d Vậy đặt vật cách thấu kính 150cm Bài 15: Một vật phẳng nhỏ đặt thẳng góc với trục TKHT O cách O đoạn d Khi dịch chuyển vật sáng đoạn 5cm lại gần lại xa TK từ vị trí ban đầu ta thu hai ảnh có độ cao Khoảng cách hai ảnh 90cm Tìm f Bài làm: Nếu giải nhanh ta dùng cơng thức f Chú ý: k kab với k = -1, a = 10, b = - 90 f = 15cm 1 k k2 , a khoảng dịch chuyển vật, b khoảng dịch chuyển ảnh Do vật thật nên ta quy ước: k1 Nếu vật dịch lại gần thấu kính: a < Nếu vật dịch xa thấu kính: a > Do qua thấu kính, vật ảnh ln di chuyển chiều, nên ta ln có: ab < Chứng minh: Do hai ảnh có độ cao nên trái tính chất nên k2 k1 1 d f 1 (1) Lúc đầu k1 d ' f k (2) 1 Lớp lý Hải Nguyễn | hotline: 0978 539 297 - Địa ngõ 251 Nguyễn Khang – Cầu Giấy – Hà Nội Trang LỚP LÝ HẢI NGUYỄN - LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ LỚP 10,11,12 Tháng 4, 2018 d a Lúc sau đưa vật xa a cm d ' b 1 f 1 (3) k2 f 1 k2 (4) k2 k1 abk1k2 a f k k k2 k1 Lấy (3)-(1) (2)-(4) ta có: ab f f2 2 k1k2 k2 k1 b f k k Chia tử mẫu cho k12 ta có: ab f2 k2 k2 k2 1 k1 abk k 1 f kab 1 k Bài 16: Một người cận thi đeo kính phân kỳ -5đp nhìn rõ vật cách mặt từ 20cm đến vô cực Nếu đeo kính -2,5đp khoảng nhìn rõ gì? Xét hai trường hợp: a Kính sát mắt Bài giải: a) có f b Kính cách mắt 2cm 0, 2m 20cm D Khi quan sát cực cận: có d K OCCK 20 d K ' df 10cm OCc d K ' 10cm d f Khi quan sát cực viễn: có d K OCVK d K ' f 20cm OCV d K ' 20cm Vậy mắt bình thường nhìn thấy vật từ 10 tới 20cm Khi đeo kính có D 2,5dp f 40cm Ta có: D 10 40 13,33cm OCC f d 'K f OCCK d 'K f OCC f 30 Vậy đeo kính -2,5đp khoảng nhìn rõ từ 20 40 OC f d ' f OC K V 40cm VK d ' f OC f 20 K V 13,3 cm tới 40cm b) có f = -20cm Khi quan sát cực cận: có d K OCCK 20 d K ' df 10cm OCc d K ' L 12cm d f Lớp lý Hải Nguyễn | hotline: 0978 539 297 - Địa ngõ 251 Nguyễn Khang – Cầu Giấy – Hà Nội Trang 10 Tháng 4, 2018 LỚP LÝ HẢI NGUYỄN - LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ LỚP 10,11,12 Khi quan sát cực viễn: có d K OCVK d K ' f 20cm OCV d K ' L 22cm Vậy mắt bình thường nhìn thấy vật từ 12 tới 22cm Khi đeo kính có D 2,5dp f 40cm Ta có: D 10 40 13,33cm OCC f d 'K f OCCK d 'K f OCC f 30 Vậy đeo kính -2,5đp khoảng nhìn rõ từ OC d 'K f OCV f 20 40 40cm VK d ' f OC f 20 K V 15,3 cm tới 42cm Bài 17: Một mắt cận thị có điểm cực cận cách mắt 11cm, điểm cực viễn cách mắt 51cm Để sửa tật cho mắt cận thị phải đeo kính gì? Tính độ tụ kính cần đeo, vị trí điểm cực cận khi; a Đeo kính sát mắt b Đeo kính cách mắt 1cm Để đọc sách cách mắt 21cm, mắt khơng điều tiết đeo kính có tiêu cự bao nhiêu? Kính cách mắt 1cm Để đọc sách mà có kính có độ tiêu cự f = 28,8cm kính phải đặt cách mắt Bài giải: Để sửa tật cho người mắt cận đeo kính phân kì d K ' OCV 51cm 1 D 1,96 đp f = - 0,51m a Đeo kính sát mắt có f dK ' d cm Ta lại có d K ' OCC 11cm d d 'K f 14, 025cm d 'K f d K ' OCVK OCV 50 cm 1 D 2 đp f = -50cm b Đeo kính cách mắt 1cm Có f dK ' d cm Ta lại có d K ' OCCK OCC 10 cm d d 'K f 12,5cm d 'K f Kính cách mắt 1cm d K 20 cm Mắt không điều tiết d 'K OCV 50cm f d d 'K 33,33cm D 3 đp d d 'K Để đọc sách ta có d 21 L Mắt khơng điều tiết d 'K OCV L 51 L cm Lớp lý Hải Nguyễn | hotline: 0978 539 297 - Địa ngõ 251 Nguyễn Khang – Cầu Giấy – Hà Nội Trang 11 Tháng 4, 2018 f LỚP LÝ HẢI NGUYỄN - LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ LỚP 10,11,12 21 L 51 L 28,8 L 3cm d d 'K 28,8cm kính cách mắt 3cm d d 'K 30 L 69 cm loai Bài 18: Xác định độ tụ tiêu cự thấu kính cần đeo sát mắt để người có tật viễn thị đọc trang sách đặt cách mắt gần 25cm Cho biết khoảng nhìn thấy rõ ngắn mắt người 50cm Giải lại tốn kính cách mắt 2cm Bài giải: Khi kính đeo sát mắt ta có 1 d d ' 25 50 f 50cm D đp f d d' d d' 25 50 f d ' (50 2) 48cm d d ' f 52, 2cm D 1,92 đp Khi kính cách mắt 2cm ta có: d d' f d 25cm Lớp lý Hải Nguyễn | hotline: 0978 539 297 - Địa ngõ 251 Nguyễn Khang – Cầu Giấy – Hà Nội Trang 12 ... Bài giải: a ta có f L q vB sin 3, 2.1019.2.107.4 2,56.1011 N Ta có f L v Vật chuyển động tròn Theo định luật II Newton ta có: f L P ma Chi? ??u lên phương chuyển động ta có f... Ta lại có A' B ' d' 10 A ' B ' cm ( ý: dấu thể ảnh ngược chi? ??u vật) AB d 3 Vậy ảnh vật AB qua thấu kính ảnh thật cách thấu kính 67cm ngược chi? ??u với vật cao 10/3cm Bài 14: Vật sáng... vật, b khoảng dịch chuyển ảnh Do vật thật nên ta quy ước: k1 Nếu vật dịch lại gần thấu kính: a < Nếu vật dịch xa thấu kính: a > Do qua thấu kính, vật ảnh ln di chuyển chi? ??u, nên ta ln có: