Phương pháp giải bài tập vật lý luyện thi đại học (đầy đủ các chủ đề)

1 Mục lục Trang Mục lục Phần1 PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN VỀ CHUYỂN ĐỘNG QUAY CỦA VẬT RẮN Chủ đề Xác định trọng tâm vật rắn ? Chủ đề Xác định gia tốc chuyển động quay vật rắn? Momen quán tính vật rắn trục? Gia tốc chuyển động quay vật rắn: Momen quán tính vật rắn: Động vật rắn quay: Momen động lượng vật rắn chuyển động quay quanh trục: Chủ đề Xác định vận tốc góc tọa dộ góc vật rắn chuyển động quay ? 10 Chủ đề Xác định gia tốc chuyển động vật treo vào sợi dây vắt qua rịng rọc có khối lượng ? 10 Chủ đề Bài toán áp dụng định luật bảo toàn momen động lượng 11 Phần PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN VỀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA CỦA CON LẮC LÒ XO Chủ đề Liên hệ lực tác dụng, độ giãn độ cứng lò xo 1.Cho biết lực kéo F , độ cứng k: tìm độ giãn ∆l0 , tìm l 2.Cắt lò xo thành n phần ( hai phần khơng nhau): tìm độ cứng phần Chủ đề Xác định thời điểm vật qua vị trí có li độ x0 Chủ đề 3.Vật dao động điều hòa với phương trình x = A cos(ωt + ϕ) Xác định số lần vật qua vị trí có tọa độ x0 sau khoảng thời gian t tính từ thời điểm t0 = Chủ đề 4.Vật dao động điều hịa với phương trình x = A cos(ω.t + ϕ).Xác định đoạn đường vật từ thời điểm t1 đến thời điểm t2 Chủ đề 5.Vật dao động điều hịa với phương trình x = A cos(ω.t + ϕ) Xác định đoạn đường cực T đại cực tiểu mà vật khoảng thời gian ∆t (0 < ∆t < )? Chủ đề 6.Xác định khoảng thời gian ngắn vật từ tọa độ x1 đến tọa độ x2 ? Tính vận tốc trung bình tốc độ trung bình khoảng thời gian ? 1.Xác định khoảng thời gian ngắn vật từ tọa độ x1 đến tọa độ x2 ? 2.Xác định vận tốc trung bình tốc độ trung bình thời gian ∆t Chủ đề Viết phương trình dao động điều hịa lắc lị xo Chủ đề Vận dụng định luật bảo toàn để tìm vận tốc Chủ đề Tìm biểu thức động theo thời gian Chủ đề 10 Tìm lực tác dụng cực đại cực tiểu lò xo lên giá treo hay giá đở Download t€i liệu học tập : http://aotrangtb.com 12 12 12 12 12 12 13 13 14 14 14 14 14 15 15 Phương pháp giải toán vật lý lớp 12 DĐ: 0983.885241 1.Trường hợp lò xo nằm ngang 2.Trường hợp lò xo treo thẳng đứng 3.Chú ý Phần PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN VỀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA CỦA CON LẮC ĐƠN - CON LẮC VẬT LÝ Chủ đề Viết phương trình dao động điều hịa lắc đơn Chủ đề Xác định độ biến thiên nhỏ chu kỳ ∆T biết độ biến thiên nhỏ gia tốc trọng trường ∆g, độ biến thiên chiều dài ∆l Chủ đề Xác định độ biến thiên nhỏ chu kỳ ∆T biết nhiệt độ biến thiên nhỏ ∆t; đưa lên độ cao h; xuống độ sâu h so với mặt biển Khi biết nhiệt độ biến thiên nhỏ ∆t Khi đưa lắc đơn lên độ cao h so với mặt biển Khi đưa lắc đơn xuống độ sâu h so với mặt biển Chủ đề Con lắc đơn chịu nhiều yếu tố ảnh hưởng độ biến thiên chu kỳ: tìm điều kiện để chu kỳ không đổi 1.Điều kiện để chu kỳ không đổi 2.Ví dụ:Con lắc đơn chịu ảnh hưởng yếu tố nhiệt độ yếu tố độ cao Chủ đề Con lắc đồng hồ gõ giây xem lắc đơn: tìm độ nhanh hay chậm đồng hồ ngày đêm Chủ đề Con lắc đơn chịu tác dụng thêm ngoại lực F không đổi: Xác định chu kỳ dao động T 1.F lực hút nam châm 2.F lực tương tác Coulomb 3.F lực điện trường 4.F lực đẩy Acsimet 5.F lực nằm ngang Chủ đề Con lắc đơn treo vào vật ( ôtô, thang máy ) chuyển động với gia tốc a: xác định chu kỳ T 1.Con lắc đơn treo vào trần thang máy ( chuyển động thẳng đứng ) với gia tốc a 2.Con lắc đơn treo vào trần xe ôtô chuyển động ngang với gia tốc a 3.Con lắc đơn treo vào trần xe ôtô chuyển động mặt phẳng nghiêng góc α: Chủ đề Xác định động Eđ Et , lắc đơn vị trí có góc lệch β Chủ đề Xác định vận tốc dài v lực căng dây T vị trí hợp với phương thẳng đứng góc β 1.Vận tốc dài v C 2.Lực căng dây T C 3.Hệ qủa: vận tốc lực căng dây cực đại cực tiểu Chủ đề 10 Xác định biên độ góc α gia tốc trọng trường thay đổi từ g sang g Chủ đề 11 Xác định chu kỳ biên độ lắc đơn vướng đinh (hay vật cản) qua vị trí cân 1.Tìm chu kỳ T 2.Tìm biên độ sau vướng đinh Chủ đề 12 Xác định thời gian để hai lắc đơn trở lại vị trí trùng phùng (cùng qua vị trí cân bằng, chuyển động chiều) Chủ đề 13 Xác định chu kì dao động lắc vật lý? 1.Trường hợp lắc vật lý gồm nhiều chất điểm ThS Trần Anh Trung 15 15 15 16 16 16 17 17 17 17 17 17 18 18 18 18 18 19 19 19 19 20 20 20 21 21 21 22 22 22 22 22 23 23 23 23 TTBDKT- LTĐH- Số Lê Lợi- Huế; 36 Lê Huân Phương pháp giải toán vật lý lớp 12 DĐ: 0983.885241 2.Trường hợp lắc vật lý vật rắn có dạng đối xứng dao động quanh trục khơng qua trọng tâm G Chủ đề 14 Viết phương trình dao động điều hòa lắc vật lý ? Chủ đề 15 Xác định chiều dài lắc toán học đồng với lắc vật lý Chủ đề 16 Xác định độ biến thiên chu kỳ lắc vật lý dao động độ cao h ( so với mặt biển) Chủ đề 17 Con lắc vật lý chịu tác dụng thêm ngoại lực F không đổi: Xác định chu kỳ dao động T Chủ đề 18 Xác định vận tốc lắc vật lý? Phần4 PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN VỀ DAO ĐỘNG TẮT DẦN VÀ CỘNG HƯỞNG CƠ HỌC Chủ đề Con lắc lò xo dao động tắt dần: biên độ giảm dần theo cấp số nhân lùi vơ hạng, tìm cơng bội q Chủ đề Con lắc lị đơn động tắt dần: biên độ góc giảm dần theo cấp số nhân lùi vơ hạng, tìm cơng bội q Năng lượng cung cấp để trì dao động Chủ đề Hệ dao động cưỡng bị kích thích ngoại lực tuần hồn: tìm điều kiện để có tượng cộng hưởng Chủ đề Con lắc lò xo dao động tắt dần với hệ số masat µ, tìm biên độ dao động sau chu kì, sau chu kì sau n chu kì ? Chủ đề Một lắc lò xo dao động tắt dần với hệ số ma sát µ Xác định đoạn đường lúc dừng lại, thời gian hết đoạn đường đó? Chủ đề Trong dao động tắt dần: Xác định vị trí có vận tốc cực đại giá trị vận tốc cực đại nặng? Chủ đề Tổng hợp hai dao động điều hòa Phần PHƯƠNG PHÁP GIẢI TỐN VỀ SĨNG CƠ HỌC, GIAO THOA SÓNG, SÓNG DỪNG, SÓNG ÂM Chủ đề Tìm độ lệch pha hai điểm cách d phương truyền sóng? Tìm bước sóng biết độ lệch pha giới hạn bước sóng,( tần số, vận tốc truyền sóng) Viết phương trình sóng điểm 1.Tìm độ lệch pha hai điểm cách d phương truyền sóng 2.Tìm bước sóng biết độ lệch pha giới hạn bước sóng,( tần số, vận tốc truyền sóng) 3.Viết phương trình sóng điểm phương truyền sóng 4.Vận tốc dao động sóng Chủ đề Vẽ đồ thị biểu diễn q trình truyền sóng theo thời gian theo không gian 1.Vẽ đồ thị biểu diễn qúa trình truyền sóng theo thời gian 2.Vẽ đồ thị biểu diễn qúa trình truyền sóng theo khơng gian ( dạng mơi trường ) Chủ đề Xác định tính chất sóng điểm M miền giao thoa Chủ đề Viết phương trình sóng điểm M miền giao thoa Chủ đề Xác định số đường dao động cực đại cực tiểu miền giao thoa Tổng quát Một số trường hợp đặc biệt Chủ đề Xác định điểm dao động với biên độ cực đại ( điểm bụng) số điểm dao động với biên độ cực tiểu ( điểm nút) đoạn S1 S2 Chủ đề 7.Tìm qũy tích điểm dao động pha (hay ngược pha) với hai nguồn S1 , S2 24 24 24 25 25 25 27 27 27 27 27 28 28 29 30 30 30 30 30 30 30 30 31 31 31 31 32 32 32 33 Download t€i liệu học tập : http://aotrangtb.com ThS Trần Anh Trung TTBDKT- LTĐH- Số Lê Lợi- Huế; 36 Lê Huân Phương pháp giải toán vật lý lớp 12 DĐ: 0983.885241 Chủ đề 8.Viết biểu thức sóng dừng dây đàn hồi Chủ đề 9.Điều kiện để có tượng sóng dừng, từ suy số bụng số nút sóng 1.Hai đầu mơi trường ( dây hay cột khơng khí) cố định 2.Một đầu môi trường ( dây hay cột không khí) cố định, đầu tự 3.Hai đầu mơi trường ( dây hay cột khơng khí) tự Chủ đề 10.Xác định tần số âm oto chuyển động với vận tốc v ( Hiệu ứng Dople)? 1.Nguồn âm đứng yên, người quan sát chuyển động 2.Nguồn âm chuyển động lại gần người quan sát đứng yên Chủ đề 11.Xác định cường độ âm (I) biết mức cường độ âm điểm Xác định công suất nguồn âm? Độ to âm 1.Xác định cường độ âm (I) biết mức cường độ âm điểm 2.Xác định công suất nguồn âm điểm: 3.Độ to âm: 33 34 34 34 34 34 35 35 35 35 35 35 Phần PHƯƠNG PHÁP GIẢI TỐN VỀ SĨNG ĐIỆN TỪ 37 Chủ đề Dao động điện tự mạch LC: viết biểu thức q(t)? Suy cường độ dòng điện i(t)? 38 Chủ đề Dao động điện tự mạch LC, biết uC = U0 sin ωt, tìm q(t)? Suy i(t)? 38 Chủ đề Cách áp dụng định luật bảo toàn lượng mạch dao động LC 38 1.Biết Q0 ( hay U0 ) tìm biên độ I0 38 2.Biết Q0 ( hay U0 )và q ( hay u), tìm i lúc 38 Chủ đề Dao động điện tự mạch LC, biết Q0 I0 :tìm chu kỳ dao động riêng mạch LC 38 Chủ đề Mạch LC lối vào máy thu vơ tuyến điện bắt sóng điện từ có tần số f (hay bước sóng λ).Tìm L( hay C) 38 1.Biết f( sóng) tìm L C 39 2.Biết λ( sóng) tìm L C 39 Chủ đề Mạch LC lối vào máy thu vơ tuyến có tụ điện có điện dung biến thiên Cmax ÷Cmin tương ứng góc xoay biến thiên 00 ÷ 1800 : xác định góc xoay ∆α để thu xạ có bước sóng λ? 39 Chủ đề Mạch LC lối vào máy thu vơ tuyến có tụ xoay biến thiên Cmax ÷ Cmin : tìm dải bước sóng hay dải tần số mà máy thu được? 39 Chủ đề Mạch LC1 dao động với tần số f1 , mạch LC2 dao động với tần số f2 Tìm tần số mạch dao động (C1 ntC2 ) hay (C1 //C2 ) 39 Phần PHƯƠNG PHÁP GIẢI TỐN VỀ DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU 41 Chủ đề Đoạn mạch RLC: cho biết i(t) = I0 cos(ωt), viết biểu thức hiệu điện u(t) Tìm công suất Pmạch 41 Chủ đề Đoạn mạch RLC: cho biết u(t) = U0 cos(ωt), viết biểu thức cường độ dòng điện i(t) Suy biểu thức uR (t)?uL(t)?uC (t)? 41 Chủ đề Xác định độ lệch pha hai hiệu điện tức thời u1 u2 hai đoạn mạch khác dòng điện xoay chiều không phân nhánh? Cách vận dụng? 42 Chủ đề 4.Đoạn mạch RLC, cho biết U, R: tìm hệ thức L, C, ω để: cường độ dòng điện qua đoạn mạch cực đại, hiệu điện cường độ dòng điện pha, công suất tiêu thụ đoạn mạch đạt cực đại 42 1.Cường độ dòng điện qua đoạn mạch đạt cực đại 42 Download t€i liệu học tập : http://aotrangtb.com ThS Trần Anh Trung TTBDKT- LTĐH- Số Lê Lợi- Huế; 36 Lê Huân Phương pháp giải toán vật lý lớp 12 DĐ: 0983.885241 2.Hiệu điện pha với cường độ dòng điện 3.Công suất tiêu thụ đoạn mạch cực đại 4.Kết luận 5.Bài toán vận dụng Chủ đề .Đoạn mạch RLC, ghép thêm tụ C :tìm C để: cường độ dịng điện qua đoạn mạch cực đại, hiệu điện cường độ dòng điện pha, công suất tiêu thụ đoạn mạch đạt cực đại Chủ đề Đoạn mạch RLC: Cho biết UR , UL , UC : tìm U độ lệch pha ϕu/i Chủ đề Cho mạchRLC: Biết U, ω, tìm L, hayC, hayR để cơng suất tiêu thụ đoạn mạch cực đại 1.Tìm L hay C để cơng suất tiêu thụ đoạn mạch cực đại 2.Tìm R để cơng suất tiêu thụ đoạn mạch cực đại Chủ đề .Đoạn mạch RLC: Cho biết U, R, f: tìm L ( hay C) để UL (hay UC ) đạt giá trị cực đại? 1.Tìm L để hiệu hiệu dụng hai đầu cuộn cảm cực đại 2.Tìm C để hiệu hiệu dụng hai đầu tụ điện cực đại Chủ đề Đoạn mạch RLC: Cho biết U, R, f: tìm L ( hay C) để URL (hay URC ) đạt giá trị cực đại? 1.Tìm L để hiệu hiệu dụng hai đầu đoạn RL đạt cực đại 2.Tìm C để hiệu hiệu dụng hai đầu đoạn RC đạt cực đại Chủ đề 10 .Đoạn mạch RLC: Cho biết U, R, L, C: tìm f ( hay ω) để UR , UL hay UC đạt giá trị cực đại? 1.Tìm f ( hay ω) để hiệu hiệu dụng hai đầu điện trở cực đại 2.Tìm f ( hay ω) để hiệu hiệu dụng hai đầu cuộn cảm cực đại 3.Tìm f ( hay ω) để hiệu hiệu dụng hai đầu tụ điện cực đại Chủ đề 11 Cho biết đồ thị i(t) u(t), biết giản đồ vectơ hiệu điện thế: xác định đặc điểm mạch điện? 1.Cho biết đồ thị i(t) u(t): tìm độ lệch pha ϕu/i 2.Cho biết giản đồ vectơ hiệu điện thế: vẽ sơ đồ đoạn mạch? Tìm Umạch Chủ đề 12 Tác dụng nhiệt dịng điện xoay chiều: tính nhiệt lượng tỏa đoạn mạch? Chủ đề 13 Tác dụng hóa học dịng điện xoay chiều: tính điện lượng chuyển qua bình điện phân theo chiều? Tính thể tích khí Hiđrơ Oxy xuất điện cực? 1.Tính điện lượng chuyển qua bình điện phân theo chiều ( chu kỳ T , t) 2.Tính thể tích khí Hiđrơ Oxy xuất điện cực thời gian t(s) Chủ đề 14 Tác dụng từ dòng điện xoay chiều tác dụng từ trường lên dòng điện xoay chiều? 1.Nam châm điện dùng dòng điện xoay chiều ( tần số f) đặt gần dây thép căng ngang Xác định tần số rung f dây thép 2.Dây dẫn thẳng căng ngang mang dòng điện xoay chiều đặt từ trường có cảm ứng từ B khơng đổi ( vng góc với dây): xác định tần số rung dây f Chủ đề 15 Đặt vào hai đầu bóng đèn neon (Uđm ) hiệu điện có dạng: u = U0 sin(ωt + ϕ) Xác định khoảng thời gian để đèn sáng? Xác định số lần dòng điện đổi chiều giây ? 1.Đặt vào hai đầu bóng đèn neon (Uđm ) hiệu điện có dạng: u = U0 sin(ωt + ϕ) Xác định khoảng thời gian để đèn sáng? 2.Xác định số lần dòng điện đổi chiều giây Chủ đề 16 Vận dụng phương pháp giản đồ vecto trượt để giải toán điện xoay chiều? 43 43 43 43 44 44 44 45 45 46 46 46 47 47 48 48 48 48 48 49 49 49 49 49 49 50 50 50 50 50 50 51 51 Download t€i liệu học tập : http://aotrangtb.com ThS Trần Anh Trung TTBDKT- LTĐH- Số Lê Lợi- Huế; 36 Lê Huân Phương pháp giải toán vật lý lớp 12 DĐ: 0983.885241 Phần PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN VỀ MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU, TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG Chủ đề Viết biểu thức suất điện động máy phát điện xoay chiều pha Chủ đề Xác định tần số f dòng điện xoay chiều tạo máy phát điện xoay chiều pha 1.Trường hợp roto mpđ có p cặp cực, tần số vịng n 2.Trường hợp biết suất điện động xoay chiều ( E hay Eo ) Chủ đề Nhà máy thủy điện: thác nước cao h, làm quay tuabin nước roto mpđ Tìm cơng suất P máy phát điện? Chủ đề Mạch điện xoay chiều ba pha mắc theo sơ đồ hình Υ: tìm cường độ dịng trung hịa tải đối xứng? Tính hiệu điện Ud ( theo Up )? Tính Pt (các tải) Chủ đề Máy biến thế: cho U1 , I1 : tìm U2 , I2 1.Trường hợp điện trở cuộn sơ cấp thứ cấp 0, cuộn thứ cấp hở 2.Trường hợp điện trở cuộn sơ cấp thứ cấp 0, cuộn thứ cấp có tải 3.Trường hợp điện trở cuộn sơ cấp thứ cấp khác 0: Chủ đề 6.Truyền tải điện dây dẫn: xác định đại lượng trình truyền tải Chủ đề 7.Xác định hiệu suất truyền tải điện dây? 52 52 52 52 52 52 52 53 53 53 53 54 54 Phần PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN VỀ HIỆN TƯỢNG TÁN SẮC ÁNH SÁNG 55 Chủ đề Sự tán sắc chùm sáng trắng qua mặt phân cách hai môi trường: khảo sát chùm khúc xạ? Tính góc lệch hai tia khúc xạ đơn sắc? 55 Chủ đề Chùm sáng trắng qua LK: khảo sát chùm tia ló? 55 Chủ đề Xác định góc hợp hai tia ló ( đỏ , tím)của chùm cầu vồng khỏi LK Tính bề rộng quang phổ màn? 55 Chủ đề Chùm tia tới song song có bề rộng a chứa hai bứt xạ truyền qua BMSS: khảo sát chùm tia ló? Tính bề rộng cực đại amax để hai chùm tia ló tách rời nhau? 55 Phần 10 PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN VỀ HIỆN TƯỢNG GIAO THOA ÁNH SÁNG Chủ đề Xác định bước sóng λ biết khoảng vân i, a,, D Chủ đề Xác định tính chất sáng (tối) tìm bậc giao thoa ứng với điểm màn? Chủ đề Tìm số vân sáng vân tối quang sát miền giao thoa Chủ đề Trường hợp nguồn phát hai ánh sáng đơn sắc Tìm vị trí có trùng hai vân sáng thuộc hai hệ đơn sắc? Chủ đề Trường hợp giao thoa ánh sáng trắng: tìm độ rộng quang phổ, xác định ánh sáng cho vân tối ( sáng) điểm (xM ) ? 1.Xác định độ rộng quang phổ 2.Xác định ánh sáng cho vân tối ( sáng) điểm (xM ) 3.Xác định khoảng cách từ vân sáng màu đỏ bậc k đến vân sáng tím bậc k Chủ đề Thí nghiệm giao thoa với ánh sáng thực mơi trường có suất n > Tìm khoảng vân i ? Hệ vân thay đổi nào? Chủ đề Thí nghiệm Young: đặt mặt song song (e,n) trước khe S1 ( S2 ) Tìm chiều độ dịch chuyển hệ vân trung tâm Chủ đề Thí nghiệm Young: Khi nguồn sáng di chuyển đoạn y = SS Tìm chiều, độ chuyển dời hệ vân( vân trung tâm)? Chủ đề 9.Nguồn sáng S chuyển động với vân tốc v theo phương song song với S1 S2 : tìm tần số suất vân sáng vân trung tâm O? Chủ đề 10.Tìm khoảng cách a = S1 S2 bề rộng miền giao thoa số dụng cụ giao thoa? ThS Trần Anh Trung 56 56 56 56 56 57 57 57 57 57 57 57 58 58 TTBDKT- LTĐH- Số Lê Lợi- Huế; 36 Lê Huân Phương pháp giải toán vật lý lớp 12 1.Khe Young 2.Lưỡng lăng kính Frexnen 3.Hai thấu kính Billet 4.Gương Frexnen DĐ: 0983.885241 Phần 11 PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN VỀ TIA RƠNGHEN Chủ đề Tia Rơnghen: Cho biết vận tốc v electron đập vào đối catot: tìm UAK Chủ đề Tia Rơnghen: Cho biết vận tốc v electron đập vào đối catot hoặt UAK : cực đại Fmax hay bước sóng λmin ? Chủ đề Tính lưu lượng dịng nước làm nguội đối catot ống Rơnghen: 58 58 58 58 59 59 tìm tần số 59 59 Phần 11 PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN VỀ QUANG ĐIỆN 60 Chủ đề Tia Rơnghen: Cho biết vận tốc v electron đập vào đối catot: tìm UAK 60 Chủ đề Cho biết hiệu điện hãm Uh Tìm động ban đầu cực đại (Eđmax ) hay vận tốc ban đầu cực đại( v0max ), hay tìm cơng A? 60 1.Cho Uh : tìm Eđmax hay v0max 60 2.Cho Uh λ (kích thích): tìm cơng A: 60 Chủ đề Cho biết v0max electron quang điện λ( kích thích): tìm giới hạn quang điện λ0 ? 60 Chủ đề Cho biết cơng A (hay giới hạn quang điện λ0 ) λ( kích thích): Tìm v0max ? 60 Chủ đề Cho biết UAK v0max Tính vận tốc electron tới Anốt ? 60 Chủ đề Cho biết v0max A.Tìm điều kiện hiệu điện UAK để khơng có dịng quang điện (I = 0) khơng có electron tới Anốt? 61 Chủ đề Cho biết cường độ dòng quang điện bảo hồ (Ibh ) cơng suất nguồn sáng Tính hiệu suất lượng tử? 61 Chủ đề Chiếu chùm sáng kích thích có bước sóng λ vào qủa cầu cô lập điện Xác định điện cực đại qủa cầu Nối cầu với điện trở R sau nối đất Xác định cường độ dòng qua R 61 1.Chiếu chùm sáng kích thích có bước sóng λ vào qủa cầu cô lập điện Xác định điện cực đại qủa cầu: 61 2.Nối cầu với điện trở R sau nối đất Xác định cường độ dòng qua R: 61 Chủ đề Cho λ kích thích, điện trường cản Ec bước sóng giới hạn λ0 : tìm đoạn đường tối đa mà electron 61 Chủ đề 10 Cho λ kích thích, bước sóng giới hạn λ0 UAK : Tìm bán kính lớn vịng trịn mặt Anốt mà electron từ Katốt đập vào? 62 Chủ đề 11 Cho λ kích thích, bước sóng giới hạn λ0 , electron quang điện bay theo phương vuông góc với điện trường (E) Khảo sát chuyển động electron ? 62 Chủ đề 12 Cho λ kích thích, bước sóng giới hạn λ0 , electron quang điện bay theo phương vng góc với cảm ứng từ trừ trường (B) Khảo sát chuyển động electron ? 63 Phần 13 PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN VỀ MẪU NGUYÊN TỬ HIDRO Chủ đề Xác định vận tốc tần số f electron trạng thái dừng thứ n nguyên tử Hiđrô? Chủ đề Xác định bước sóng photon ngun tử Hiđrơ phát nguyên tử trạng thái dừng có mức lượng Em sang En ( < Em )? Chủ đề Tìm bước sóng vạch quang phổ biết bước sóng vạch lân cận? Chủ đề Xác định bước sóng cực đại (λmax ) cực tiểu (λmin ) dãy Lyman, Banme, Pasen? ThS Trần Anh Trung 64 64 64 64 64 TTBDKT- LTĐH- Số Lê Lợi- Huế; 36 Lê Huân Phương pháp giải toán vật lý lớp 12 DĐ: 0983.885241 Chủ đề Xác định qũy đạo dừng electron nguyên tử ε = hf? Chủ đề Tìm lượng để electron khỏi nguyên tử lượng E1 )? nhận lượng kích thích qũy đạo K ( ứng với 64 65 Phần 14 PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN VỀ VẬT LÝ HẠT NHÂN 66 A Chủ đề Chất phóng xạ Z X có số khối A: tìm số ngun tử ( hạt) có m(g) hạt nhân đó? 66 Chủ đề Tìm số nguyên tử N ( hay khối lượng m) lại, chất phóng xạ sau thời gian t? 66 Chủ đề Tính khối lượng chất phóng xạ biết độ phóng xạ H? 66 Chủ đề Xác định tuổi mẫu vật cổ có nguồn gốc thực vật? 66 Chủ đề Xác định tuổi mẫu vật cổ có nguồn gốc khoáng chất? 66 Chủ đề Xác định lượng liên kết hạt nhân( lượng tỏa phân rã hạt nhân)? 67 Chủ đề Xác định lượng tỏa phân rã m(g) hạt nhân A X? 67 Z Chủ đề Xác định lượng tỏa ( hay thu vào ) phản ứng hạt nhân? 67 Chủ đề Xác định lượng tỏa tổng hợp m(g) hạt nhân nhẹ(từ hạt nhân nhẹ hơn)? 67 Chủ đề 10 Cách vận dụng định luật bảo toàn động lượng, lượng? 68 1.Cách vận dụng định luật bảo toàn động lượng: 68 2.Cách vận dụng định luật bảo toàn lượng: 68 Chủ đề 11 Xác định khối lượng riêng hạt nhân nguyên tử Mật độ điện tích hạt nhân nguyên tử ? 68 Download t€i liệu học tập : http://aotrangtb.com ThS Trần Anh Trung TTBDKT- LTĐH- Số Lê Lợi- Huế; 36 Lê Huân Phương pháp giải toán vật lý lớp 12 DĐ: 0983.885241 PHẦN PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN VỀ CHUYỂN ĐỘNG QUAY CỦA VẬT RẮN Chủ đề 1.Xác định trọng tâm vật rắn ? Phương pháp: Tọa độ khối tâm xác định bởi:  x m + x2 m2 + mi xi x  G = 1 = m1 + m2 + M mi yi  yG = y1 m1 + y2 m2 + = m1 + m2 + M với M = mi Chủ đề 2.Xác định gia tốc chuyển động quay vật rắn? Momen quán tính vật rắn trục? Phương pháp: Gia tốc chuyển động quay vật rắn: cho công thức γ= ω2 − ω1 t2 − t1 Nếu γ > 0: Vật rắn quay nhanh dần đều; Nếu γ < 0: Vật rắn quay chậm dần Momen quán tính vật rắn: - Chúng ta phân tích tác dụng làm quay vật rắn, từ tính tổng momen lực tác dụng vào vật rắn M= Mi = Fi R i i i Áp dụng công thức: M = Iγ hay I = M γ Chú ý: Momen lực masat âm Động vật rắn quay: áp dụng công thức: Wđ = Iω Momen động lượng vật rắn chuyển động quay quanh trục: L = Iω Chú ý: Đối với vật rắn đồng chất có hình dạng xác định, momen qn tính vật rắn trục quay cố định xác định sau: *Momen qn tính vành: (hình a) I = M R2 M: Khối lượng vành Kết áp dụng cho thành bên mỏng hình trụ rỗng * Đĩa trịn bán kính R: I = M R2 Kết áp dụng hình trụ đặc có bán kính R, khối lượng M ThS Trần Anh Trung TTBDKT- LTĐH- Số Lê Lợi- Huế; 36 Lê Huân Phương pháp giải tốn vật lý lớp 12 DĐ: 0983.885241 * Thanh có tiết diện nhỏ, chiều dài l, khối lượng M : Momen quán tính đường trung trực: I=M l 12 * Thanh có tiết diện nhỏ, chiều dài l, khối lượng M : Momen quán tính trục qua đầu thanh: I = M l2 * Hình cầu đặc có bán kính R, khối lượng M : Momen quán tính đường kính: I= M R2 Chú ý: Nếu trục quay vật rắn không qua khối tâm (d = OG) Áp dụng định lý HuyghenSteiner, momen quán tính vật rắn với trục quay qua O là: I = IG + md2 Chủ đề Xác định vận tốc góc tọa dộ góc vật rắn chuyển động quay ? Phương pháp: áp dụng phương trình chuyển động vật rắn: ϕ = ϕ0 + ω0 t + γt2 thay t = t0 vào phương trình ta tìm tọa độ góc thời điểm t0 áp dụng công thức liên hệ: ω2 − ω0 = 2γ(ϕ − ϕ0 ) Chú ý: Nếu chọn gốc tọa độ vị trí bắt đầu chuyển động ϕ0 = Gọi n tốc độ quay vật rắn thời gian t Tốc độ góc vật rắn: ω= 2π.n t Chủ đề 4.Xác định gia tốc chuyển động vật treo vào sợi dây vắt qua rịng rọc có khối lượng ? Phương pháp: Đối nặng: phân tích lực tác dụng vào vật, áp dụng định luật II Newton sau chiếu lên trục tọa độ − − → → → P + T = m− a Đối với rịng rọc: phân tích lực tác dụng vào dây treo, sau áp dụng phương trình động lực học cho chuyển động quay hình trụ M= Ti R = Iγ i Từ hai phương trình trên, suy gia tốc chuyển động nặng ThS Trần Anh Trung 10TTBDKT- LTĐH- Số Lê Lợi- Huế; 36 Lê Huân Phương pháp giải toán vật lý lớp 12 Hay: U2 = k (R DĐ: 0983.885241 kR U1 + r2 ) + r1 Chủ đề Truyền tải điện dây dẫn: xác định đại lượng trình truyền tải Phương pháp: Tuyền tải: Sản xuất: Cường độ d.điện : I = I2A = I1B Sử dụng: U2A I1A N2A = = U1A I2A N1A 2l (l = AB) S Độ giảm : ∆UAB = U2B − U2A = IR U2B I1B N2B = = U1B I2B N1B PA = U1A I1A = U2A I2A Điện trở : R = ρ Cơng suất hao phí : ∆P = PA − PB = RI PB = U1B I1B = U2B I2B Chủ đề Xác định hiệu suất truyền tải điện dây? Phương pháp: PB ; Công thức định nghĩa hiệu suất: H = PA Xác định theo công suất: H = Xác định theo hđt: H = ThS Trần Anh Trung PB PA − ∆P ∆P = =1− ; PA PA P UB UA − ∆U ∆U = =1− UA UA U 54TTBDKT- LTĐH- Số Lê Lợi- Huế; 36 Lê Huân Phương pháp giải toán vật lý lớp 12 DĐ: 0983.885241 PHẦN PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN VỀ HIỆN TƯỢNG TÁN SẮC ÁNH SÁNG Chủ đề 1.Sự tán sắc chùm sáng trắng qua mặt phân cách hai mơi trường: khảo sát chùm khúc xạ? Tính góc lệch hai tia khúc xạ đơn sắc? Phương pháp: Ta có: nđỏ ≤ n ≤ ntím ( Nhỏ đỏ nhỏ nhỏ tím ) c Mà : λ = đó: λđỏ ≥ λ ≥ λtím n Ta có: sin i = n sin r đó: sin r = Vậy: rđỏ ≥ r ≥ rtím sin i n Vậy: Chùm khúc xạ có màu cầu vồng xịe ra: tia đỏ lệch nhất, tia tím lệch nhiều Góc lệch hai tia: ∆r = rđỏ − rtím Chủ đề 2.Chùm sáng trắng qua LK: khảo sát chùm tia ló? Phương pháp: sin i1 Ta có: sin i1 = n sin r1 → sin r1 = Vậy: r1đỏ ≥ r1 ≥ r1tím n Mà: A = r1 + r2 → r2 = A − r1 → r2đỏ ≤ r2 ≤ r2tím Qua AC: ta có: n sin r2 = sin i2 vậy: i2đỏ ≤ i ≤ i2tím Vậy: Chùm khúc xạ có màu cầu vồng xịe ra: tia đỏ lệch nhất, tia tím lệch nhiều Chủ đề 3.Xác định góc hợp hai tia ló ( đỏ , tím)của chùm cầu vồng khỏi LK Tính bề rộng quang phổ màn? Phương pháp: Dựa vào góc lệch: ∆D = Dtím − Dđỏ 1.Trường hợp LK có góc chiết quang nhỏ: D = (n − 1)Arad Vậy: ∆D = (ntím − nđỏ ) 2.Trường hợp A lớn: D = i1 + i2 − A Vậy: ∆D = (i2tím − i2đỏ ) l 3.Bề rộng quang phỏ: ∆D = tan D = Vây: l = d.∆D d Chủ đề 4.Chùm tia tới song song có bề rộng a chứa hai bứt xạ truyền qua BMSS: khảo sát chùm tia ló? Tính bề rộng cực đại amax để hai chùm tia ló tách rời nhau? Phương pháp: Do tính chất BMSS: hai chùm tia ló hai chùm song song Muốn hai chùm tia ló tách rời ta có:I1 J1 ≤ I1 I2 = HI2 − HI1 a Hay: ≤ e(tgr2 − tgr1 ) → amax cos i ThS Trần Anh Trung 55TTBDKT- LTĐH- Số Lê Lợi- Huế; 36 Lê Huân Phương pháp giải toán vật lý lớp 12 DĐ: 0983.885241 PHẦN 10 PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN VỀ HIỆN TƯỢNG GIAO THOA ÁNH SÁNG Chủ đề 1.Xác định bước sóng λ biết khoảng vân i, a,, D Phương pháp: a.i λD →λ= Áp dụng cơng thức: i = a D Chú ý: 1µm = 10−6 m = 10−3 mm 1nm = 10−9 m = 10−6 mm 1pm = 10−12 m = 10−9 mm 1A0 = 10−10 m = 10−7 mm Chú ý: Cho n khoảng vân chiều dài l: Ta có: l l n = +1 → i = i n−1 Chủ đề 2.Xác định tính chất sáng (tối) tìm bậc giao thoa ứng với điểm màn? Phương pháp: λD *Tính khoảng vân i: i = a xM *Lập tỉ: p = i Nếu: p = k( nguyên) thì: xM = ki: M vân sáng bậc k 1 Nếu: p = k + (bán nguyên) thì: xM = k + i: M vân tối thứ k − 2 Chủ đề 3.Tìm số vân sáng vân tối quang sát miền giao thoa Phương pháp: PQ λD *Tính khoảng vân i: i = ; Chia miền giao thao: l = OP = a *Lập tỉ: OP L p= = = k(nguyên) + m(lẽ) i 2i Kết luận: Nữa miền giao thoa có k vân sáng miền giao thoa có 2.k + vân sáng Nếu m < 0, 5: Nữa miền giao thoa có k vân tối miền giao thoa có 2.k vân tối Nếu m ≥ 0, 5: Nữa miền giao thoa có k + vân tối miền giao thoa có 2(k + 1) vân tối Chủ đề 4.Trường hợp nguồn phát hai ánh sáng đơn sắc Tìm vị trí có trùng hai vân sáng thuộc hai hệ đơn sắc? Phương pháp: λ1 D Đối với xạ λ1 : toạ độ vân sáng: x1 = k1 a λ2 D Đối với xạ λ2 : toạ độ vân sáng: x2 = k2 a Để hệ hai vân trùng nhau: x1 = x2 hay : k1 λ1 = k2 λ2 k ∈ Z Suy cặp giá trị k1 , k2 tương ứng, thay vào ta vị trí trùng Chú ý: Chỉ chọn vị trí cho: |x| ≤ OP ThS Trần Anh Trung 56TTBDKT- LTĐH- Số Lê Lợi- Huế; 36 Lê Huân Phương pháp giải toán vật lý lớp 12 DĐ: 0983.885241 Chủ đề 5.Trường hợp giao thoa ánh sáng trắng: tìm độ rộng quang phổ, xác định ánh sáng cho vân tối ( sáng) điểm (xM ) ? Phương pháp: 1.Xác định độ rộng quang phổ: λD λđ D λt D Toạ độ vân sáng: x = k ; Bức xạ đỏ: xđ = kđ ; Bức xạ tím: xt = kt a a a Độ rộng quang phổ: ∆ = xđ − xt = (kđ λđ − kt λt ) D a D ; a D Quang phổ bậc 2:kđ = kt = nên ∆2 = 2(λđ − λt ) = 2∆1 · · · a 2.Xác định ánh sáng cho vân tối ( sáng) điểm (xM ): λD a.x Tọa độ vân tối: x = k + →λ= (*) a D k+ Ta có: λt ≤ λ ≤ λđ , từ (*) ta kmin ≤ k ≤ kmax Kết luận: Có giá trị ngun k có nhiêu ánh sáng bị "thiếu"( tối) M 3.Xác định khoảng cách từ vân sáng màu đỏ bậc k đến vân sáng tím bậc k: Chủ đề 6.Thí nghiệm giao thoa với ánh sáng thực mơi trường có suất n > Tìm khoảng vân i ? Hệ vân thay đổi nào? Phương pháp: λD λD Trong môi trường khơng khí: i = ; Trong mơi trường suất n: i = a a i λ v i = = →i = Lập tỉ: = i λ c n n Vậy: Khoảng vân giảm, nên số vân tăng, hệ vân sít lại Chủ đề 7.Thí nghiệm Young: đặt mặt song song (e,n) trước khe S1 ( S2 ) Tìm chiều độ dịch chuyển hệ vân trung tâm Phương pháp: e Trong BMSS: thời gian ánh sáng truyền qua BMSS là: t = Với thời gian này, ánh sáng truyền v e mơi trường khơng khí đoạn e = t.c = c = n.e Vậy e = ne gọi quang trình ánh sáng v mơi trường suất n Kí hiệu: [e] = n.e Hiệu quang trình: δ = [S2 O ] − [S1 O ] = d2 − d1 − (n − 1)e Để O vân trung tâm: δ = 0, vậy: d2 − d1 = (n − 1)e ax (n − 1)eD Ta có: d2 − d1 = , vậy: x = D a Quang phổ bậc 1: kđ = kt = nên ∆1 = (λđ − λt ) Kết luận:Vậy, hệ vân dịch chuyển đoạn x phía BMSS ( x > 0) Chủ đề 8.Thí nghiệm Young: Khi nguồn sáng di chuyển đoạn y = SS Tìm chiều, độ chuyển dời hệ vân( vân trung tâm)? Phương pháp: ThS Trần Anh Trung 57TTBDKT- LTĐH- Số Lê Lợi- Huế; 36 Lê Huân Phương pháp giải toán vật lý lớp 12 DĐ: 0983.885241 Hiệu quang trình: δ = [S S2 O ] − [S S1 O ] = ([S S2 ] − [S S1 ]) + ([S2 O ] − [S1 O ]) = (S S2 − S S1 ) + (d2 − d1 ) Để O vân trung tâm: δ = hay: (S S2 − S S1 ) + (d2 − d1 ) = ax ay Ta có: d2 − d1 = ; S S2 − S S1 = , thay vào ta được: D D D x = − y Vậy: Hệ vân dịch chuyển ngược chiều dịch chuyển nguồn sáng S, dịch chuyển D D y đoạn: x = D Chủ đề Nguồn sáng S chuyển động với vân tốc v theo phương song song với S1 S2 : tìm tần số suất vân sáng vân trung tâm O? Phương pháp: Hiệu quang trình: δ = [S S2 O] − [S S1 O] = ([S S2 ] − [S S1 ]) + ([S2 O] − ay [S1 O]) = (S S2 − S S1 ) = D Ta có: để O vân sáng: δ = kλ k ∈ Z ay av.t = kλ ↔ = kλ Vậy: D D k av Tần số suất vân sáng O: f = = t λ.D Chủ đề 10 Tìm khoảng cách a = S1 S2 bề rộng miền giao thoa số dụng cụ giao thoa? Phương pháp: 1.Khe Young: a = S1 S2 P Q: độ rộng miền giao thoa thường cho biết 2.Lưỡng lăng kính Frexnen: S qua lăng kính thư cho ảnh ảo S1 S qua lăng kính thư hai cho ảnh ảo S2 Khoảng dời ảnh: SS1 = SS2 = 2SItgβ ≈ 2SI(n − 1)Arad PQ IO Sử dụng tam giác đồng dạng: = → PQ S1 S2 IS 3.Hai thấu kính Billet S1 , S2 ảnh thật df Với: d = d−f S1 S2 d+d Ta có: = → S1 S2 O1 O2 d PQ SO = → PQ O1 O2 d 4.Gương Frexnen S1 , S2 ảnh ảo Ta có: a = S1 S2 = R.2αrad PQ IO = → PQ S1 S2 IS ThS Trần Anh Trung 58TTBDKT- LTĐH- Số Lê Lợi- Huế; 36 Lê Huân Phương pháp giải toán vật lý lớp 12 DĐ: 0983.885241 PHẦN 11 PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN VỀ TIA RƠNGHEN Chủ đề 1.Tia Rơnghen: Cho biết vận tốc v electron đập vào đối catot: tìm UAK ? Phương pháp: ”Công lực điện trường ( điện trường) chuyển thành động electron tới đối catot” 2eUAK mv2 mv = eUAK nên: v = ↔ UAK = m 2e Chủ đề 2.Tia Rơnghen: Cho biết vận tốc v electron đập vào đối catot hoặt UAK : tìm tần số cực đại Fmax hay bước sóng λmin ? Phương pháp: ”Động electron chuyển thành lượng tia X nhiệt để nung nóng Catơt” (*) mv = hf + Wt Cho v: tìm fmax hay λmin ? mv2 (*)→ mv2 ≥ hf hay fmax = 2h hc 2hc hay λmin = (*)→ mv ≥ λ mv2 Cho U: tìm fmax hay λmin ? Ta có: mv2 = eU , nên phương trình (*) viết lại: eU = hf + Wt (**) eU (**)→ eU ≥ hf hay fmax = h hc hc (**)→ eU ≥ hay λmin = λ eU Chủ đề 3.Tính lưu lượng dịng nước làm nguội đối catot ống Rơnghen: Phương pháp: Phân biệt hai trường hợp Khi biết động Eđ electron ( hay vận tốc v): Bỏ qua lượng lượng tử so với nhiệt Ta có: Wt = nEđ = n mv2 mà Wt = Q = M C(t2 − t1 ) Suy khối lượng dịng nước có n electron đập vào đối catôt: nmv2 M= 2C(t2 − t1 ) M µ Suy lưu lượng nước ( tính theo khối lượng): µ = ; tính theo thể tích: L = ( D: khối lượng t D riêng nước) Khi biết công suất P hay hiệu điện U: Ta có: W = P t = U It ↔ Wt = U It mà Wt = Q = M C∆t M ; tính theo Suy khối lượng dịng nước, suy lưu lượng nước ( tính theo khối lượng): µ = t µ thể tích: L = ( D: khối lượng riêng nước) D ThS Trần Anh Trung 59TTBDKT- LTĐH- Số Lê Lợi- Huế; 36 Lê Huân Phương pháp giải toán vật lý lớp 12 DĐ: 0983.885241 PHẦN 12 PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN VỀ QUANG ĐIỆN Chủ đề 1.Tia Rơnghen: Cho biết vận tốc v electron đập vào đối catot: tìm UAK ? Phương pháp: hc hc →A= Áp dụng công thức: λ0 = A λ0 Với: h = 6, 625.10−34J.s; c = 3.108m/s Đổi đơn vị: eV : 1eV = 1, 6.10−19J → 1J = eV 1, 6.10−19 Chủ đề 2.Cho biết hiệu điện hãm Uh Tìm động ban đầu cực đại (Eđmax ) hay vận tốc ban đầu cực đại( v0max ),hay tìm cơng A? Phương pháp: 1.Cho Uh : tìm Eđmax hay v0max Để dịng quang điện triệt tiêu (I = 0) ( hay electron đập Anốt là: động ban đầu cực đại quang electron công lực điện trường cản Ta có: Eđmax = e|Uh | hay mv0max = e|Uh | 2|Uh | Vậy: v0max = m 2.Cho Uh λ (kích thích): tìm cơng A: hc Áp dụng phương trình Einstein: = A + mv0max = A + e|Uh | λ hc Vậy: A = − e|Uh | λ Chủ đề 3.Cho biết v0max electron quang điện λ( kích thích): tìm giới hạn quang điện λ0 ? Phương pháp: hc hc = + mv0max Áp dụng phương trình Einstein: λ λ0 hc Vậy: λ0 = hc − mv0max λ v0max ? Chủ đề 4.Cho biết cơng A (hay giới hạn quang điện λ0 ) λ( kích thích): Tìm Phương pháp: Áp dụng phương trình Einstein: Hay: hc hc = + mv0max λ λ0 ↔ hc = A + mv0max λ v0max = ↔ v0max = hc −A m λ 2hc 1 − m λ λ0 Chủ đề 5.Cho biết UAK v0max Tính vận tốc electron tới Anốt ? Phương pháp: 2 Áp dụng định lý độ biến thiên động năng: mvA − mv0max = eUAK 2 2e Vậy: vA = UAK + v0max m Chủ đề 6.Cho biết v0max A.Tìm điều kiện hiệu điện UAK để khơng có dịng ThS Trần Anh Trung 60TTBDKT- LTĐH- Số Lê Lợi- Huế; 36 Lê Huân Phương pháp giải toán vật lý lớp 12 DĐ: 0983.885241 quang điện (I = 0) khơng có electron tới Anốt? Phương pháp: *Bước 1: Tìm hiệu điện hãm Uh ( chủ đề 2): hc Ta được: Uh = −A e λ *Bước 2: điều kiện để I = : UAK < |UAK | ≥ |Uh | hc −A Vậy: UAK ≤ − e λ Chủ đề 7.Cho biết cường độ dòng quang điện bảo hồ (Ibh ) cơng suất nguồn sáng Tính hiệu suất lượng tử? Phương pháp: 1.Gọi n số electron bứt khỏi K thời gian t: q Ibh n.e Ta có: Ibh = = Vậy: n = t (1) t t e 2.Gọi n số photon đập vào K thời gian t: hc Năng lượng photon(lượng tử): ε = hf = λ hc Năng lượng n photon: E = n ε = n hf = n λ n hc Pλ E = Vậy: n = t (2) Công suất nguồn sáng: P = t λt hc Số electron khỏi K 3.Hiệu suất lượng tử: H = 100% (3) Số photon đập vào K Ibh hc 100% Thay (1)& (2) vào (3) ta được: H = P λe Chủ đề 8.Chiếu chùm sáng kích thích có bước sóng λ vào qủa cầu lập điện Xác định điện cực đại qủa cầu Nối cầu với điện trở R sau nối đất Xác định cường độ dòng qua R Phương pháp: 1.Chiếu chùm sáng kích thích có bước sóng λ vào qủa cầu cô lập điện Xác định điện cực đại qủa cầu: Ban đầu điện qủa cầu cô lập: V = Khi chiếu chùm sáng kích thích, electron làm qủa cầu tích điện dương (+e) điện V tăng Nhưng điện V lại cản trở chuyển động bứt electron làm cho v0max giảm, V tiếp tục tăng V ngừng tăng V = max lúc đó: động ban đầu cực đại electron quang điện lực điện trường Ta có: mv = e.Vmax 0max 2.Nối cầu với điện trở R sau nối đất Xác định cường độ dòng qua R: U Vmax hay I = ( vì: Vđất = 0) Cường độ dòng điện qua R: I = R R Chủ đề 9.Cho λ kích thích, điện trường cản Ec bước sóng giới hạn λ0 : tìm đoạn đường tối đa mà electron Phương pháp: 2 Áp dụng định lý độ biến thiên động năng: mvB − mv0max = Ec = −eEs (1) 2 Để s = max vB = (1)→ mv0max = eEsmax (2) ThS Trần Anh Trung 61TTBDKT- LTĐH- Số Lê Lợi- Huế; 36 Lê Huân Phương pháp giải toán vật lý lớp 12 DĐ: 0983.885241 hc hc = + mv0max λ λ0 Áp dụng phương trình Einstein: Thay vào (2) ta được: smax = hc eE 1 − λ λ0 Chủ đề 10.Cho λ kích thích, bước sóng giới hạn λ0 UAK : Tìm bán kính lớn vòng tròn mặt Anốt mà electron từ Katốt đập vào? Phương pháp: Chọn hệ trục tọa độ Oxy hình vẽ Áp dụng định luật II Newtơn: F = −eE = ma Hay: −eE (∗) a= m Chiếu (*) lên Ox: ax = 0, Ox electron chuyển động thẳng đều, với phương trình: x = vt → t = Chiếu (*) lên Oy: ay = phương trình: x v (1) eE eU = , Oy electron chuyển động thẳng nhanh dần đều, với m md y= eU ay t = t 2 md (2) eU x2 (**) có dạng: y = Ax2 md v2 Vậy: qũy đạo electron điện trường Parabolic Electron quang điện bay theo hướng Electron đập vào Anốt với bán kính qũy đạo lớn vận tốc electron bứt khỏi Katốt cực đại, có phương trùng với phương Katốt Vậy: v = v0max ↔ r = rmax , y = d, thay vào phương trình (**): Thay (2) vào (1) ta phương trình: y = d= eU rmax 2 md v0max hay rmax = d.v0max 2m eU CHỦ ĐỀ 11.Cho λ kích thích, bước sóng giới hạn λ0 , electron quang điện bay theo phương vng góc với điện trường (E) Khảo sát chuyển động electron ? Phương pháp: Chọn hệ trục tọa độ Oxy hình vẽ Áp dụng định luật II Newtơn: F = −eE = ma Hay: −eE a= (∗) m Chiếu (*) lên Ox: ax = 0, Ox electron chuyển động thẳng đều, với phương trình: x = v0max t → t = Chiếu (*) lên Oy: ay = phương trình: (1) eE eU = , Oy electron chuyển động thẳng nhanh dần đều, với m md y= ThS Trần Anh Trung x v0max eU ay t = t 2 md (2) 62TTBDKT- LTĐH- Số Lê Lợi- Huế; 36 Lê Huân Phương pháp giải toán vật lý lớp 12 DĐ: 0983.885241 Thay (2) vào (1) ta phương trình: y = eU x2 2 md v0max (**) có dạng: y = Ax2 Vậy: qũy đạo electron điện trường Parabol dy Chú ý: tan α = dx x=l Chủ đề 12.Cho λ kích thích, bước sóng giới hạn λ0 , electron quang điện bay theo phương vng góc với cảm ứng từ trừ trường (B) Khảo sát chuyển động electron ? Phương pháp: *Electron chuyển động từ trường chịu tác dụng lực Lorentz fL  +Phương : ⊥mp(v, B)   +Chiều : Tuân theo quy tắc bàn tay trái    +Độ lớn : fL = B.v.e Vì fL ⊥v nên, fL đóng vai trị lực hướng tâm Ta có: fL = fht ↔ B.e.v = m Hay: v2 R m.v B.e m.v0max = B.e R= Khi v = v0max R = Rmax đó: Rmax ThS Trần Anh Trung 63TTBDKT- LTĐH- Số Lê Lợi- Huế; 36 Lê Huân Phương pháp giải toán vật lý lớp 12 DĐ: 0983.885241 PHẦN 13 PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN VỀ MẪU NGUYÊN TỬ HIDRO −13, 6eV với n ∈ N n2 Chủ đề 1.Xác định vận tốc tần số f electron trạng thái dừng thứ n ngun tử Hiđrơ? Phương pháp: Vì chuyển động electron trạng thái dừng thứ n qũy đạo trịn, e2 v2 Ta có:fc = fht ↔ fc = fht hay: k = m n rn rn k , ta có: rn = n2 r0 Hay: = e mrn Chú ý:Năng lượng trạng thái dừng thứ n: En = Vậy: = e n k , với: r0 = 5, 3.10−11m mr0 Tần số: f = ω = 2π 2πrn CHỦ ĐỀ 2.Xác định bước sóng photon ngun tử Hiđrơ phát nguyên tử trạng thái dừng có mức lượng Em sang En ( < Em )? Phương pháp: hc Theo tiên đề Bo: ε = hfmn = = Em − En λmn hc (*) Hay: λmn = Em − En Với dãy Lyman: n = 1, m = 2, 3, · · · Với dãy Banme: n = 2, m = 3, 4, · · · Với dãy Pasen: n = 3, m = 4, 5, · · · Chủ đề 3.Tìm bước sóng vạch quang phổ biết bước sóng vạch lân cận? Phương pháp: hc hc hc Ta có: = Em − En = Em − Ep + Ep − En = − λmn λmp λpn 1 Vây: = + λmn λmp λpn Chủ đề 4.Xác định bước sóng cực đại (λmax ) cực tiểu (λmin ) dãy Lyman, Banme, Pasen? Phương pháp: Từ (*) ta thấy: λ = max ↔ Em − En = hay λ = ↔ Em − En = max Vậy: Dãy Lyman: λLmin = λ∞1 ; λLmax = λ21 Dãy Banme:λBmin = λ∞2 ; λBmax = λ32 Dãy Pasen: λP = λ∞3 ; λP max = λ43 Chủ đề 5.Xác định qũy đạo dừng electron nguyên tử nhận lượng kích thích ε = hf? ThS Trần Anh Trung 64TTBDKT- LTĐH- Số Lê Lợi- Huế; 36 Lê Huân Phương pháp giải toán vật lý lớp 12 DĐ: 0983.885241 Phương pháp: Theo tiên đề Bo: hf = Em − En → Em = hf + En → m Chủ đề 6.Tìm lượng để electron khỏi nguyên tử qũy đạo K ( ứng với lượng E1 )? Phương pháp: Tìm lượng để electron khỏi nguyên tử qũy đạo K tức lượng iơn hố: Năng lượng để đưa elecctron từ trạng thái dừng có mức lượng E1 vơ Ta có: W = E∞ − E1 , ta có: E∞ = 0; E1 = −13, 6(eV ) Do đó: Năng lượng iơn hóa ngun tử Hiđrơ là: W = 13, 6(eV ) Chú ý:Khi biết bước sóng ngắn dài dãi đó: 1 W = E∞ − E1 = E∞ − Ep + Ep − E1 = hc + λ∞p λp1 ThS Trần Anh Trung 65TTBDKT- LTĐH- Số Lê Lợi- Huế; 36 Lê Huân Phương pháp giải toán vật lý lớp 12 DĐ: 0983.885241 PHẦN 14 PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN VỀ VẬT LÝ HẠT NHÂN Chủ đề 1.Chất phóng xạ A X có số khối A: tìm số ngun tử ( hạt) có m(g) hạt Z nhân đó? Phương pháp: Cứ A(g) hạt nhân có NA = 6, 023.1023 ( nguyên tử) ( Số Avôgađrô) m Vậy: m(g) hạt nhân có: N = NA A Chủ đề 2.Tìm số nguyên tử N ( hay khối lượng m) cịn lại, chất phóng xạ sau thời gian t? Phương pháp: * Số nguyên tử ( hay khối lượng) chất phóng xạ cịn lại sau thời gian t: N = N0 e−λt ; Hay m = m0 e−λt * Số nguyên tử ( hay khối lượng) chất phóng xạ sau thời gian t: ∆N = N0 − N = N0 (1 − e−λt ); Hay ∆m = m0 − m = m0 (1 − e−λt ) ln2 0, 693 = T T t N0 m0 *Chú ý:Nếu k = ∈ Z thì: N = k ; Hay m = k T 2 Nếu: x áp dụng công thức: e−x ≈ − x Do đó: ∆N = N0 (1 − λt) hay ∆m = m0 (1 − λt) Chủ đề 3.Tính khối lượng chất phóng xạ biết độ phóng xạ H? Phương pháp: H Ta có: độ phóng xạ: H = λN hay N = λ N Dựa vào công thức: m = A (chủ đề 1) NA Đơn vị độ phóng xạ: phân rã/giây = 1Bq ; 1Ci = 3, 7.1010Bq Chủ đề 4.Xác định tuổi mẫu vật cổ có nguồn gốc thực vật? Phương pháp: Khi sống: Thành phần C14 không đổi ( hấp thụ thức ăn) Khi chết: Thành phần C14 bị phân rã dần Gọi N0 số C14 có mẫu sống, N số nguyên tử C14 có mẫu cổ N0 Ta có: N = N0 e−λt → eλt = N N0 N0 ln2 0, 693 Lấy ln hai vế: λt = ln hay t = ln Với: λ = = N λ N T T H0 Chú ý:Nếu tính theo độ phóng xạ: t = ln λ H Chủ đề 5.Xác định tuổi mẫu vật cổ có nguồn gốc khống chất? Phương pháp: A Xét chuổi phản ứng: A X · · · chuổi X , X hạt nhân bền, không bị phân rã Z −− − − −→ Z −−−−− *Bước 1:Tìm số nguyên tử X đi: Áp dụng chủ đề 2: ∆N = N0 (1 − e−λt ) Trong đó: λ = ThS Trần Anh Trung 66TTBDKT- LTĐH- Số Lê Lợi- Huế; 36 Lê Huân Phương pháp giải toán vật lý lớp 12 DĐ: 0983.885241 *Bước 2:Số nguyên tử hạt nhân số nguyên tử hạt nhân X tạo thành Ta có: N = ∆N = N0 (1 − e−λt ) = N eλt (1 − e−λt ) = N (eλt − 1) (*) Gọi m m lần lược khối lượng hạt nhân X X thời điểm khảo sát m m N m A NA , lập tỉ số: = = eλt − Từ chủ đề ta có: N = NA ; N = A A N mA Hay: T m A ln + t= ln2 mA Chủ đề 6.Xác định lượng liên kết hạt nhân( lượng tỏa phân rã hạt nhân)? Phương pháp: * Tìm độ hụt khối hạt nhân: A X,∆m = m0 − m = [Zmp + (A − Z)mn ] − m Z *Năng lượng liên kết hạt nhân( lượng tỏa phân rã hạt nhân): ∆E1 = ∆mc2 Chú ýTa có: 1u = 931M eV /c2 ∆E1 A Chủ đề 7.Xác định lượng tỏa phân rã m(g) hạt nhân A X? Z Phương pháp: m * Tìm số nguyên tử có m(g) hạt nhân X: chủ đề 1: N = NA A *Tìm lượng tỏa phân rã hạt nhân nguyên tử:∆E1 = ∆mc2 *Năng lượng tỏa phân rã m(g) hạt nhân nguyên tử: E = ∆E1 N Chủ đề 8.Xác định lượng tỏa ( hay thu vào ) phản ứng hạt nhân? Phương pháp: Xét phản ứng hạt nhân: A1 X1 +A2 X2 →A3 X3 +A4 X4 (*) Z Z Z Z *Độ hụt khối phản ứng hạt nhân: ∆m = m0 − m = (m1 + m2 ) − (m3 + m4 ) Năng lượng tỏa ( hay thu vào) phản ứng hạt nhân: ∆E = [(m1 + m2 ) − (m3 + m4 )]c2 (*) Năng lượng liên kết riêng lượng liên kết nuclon: ε = Chú ý: * Nếu biết lượng liên kết riêng hạt nhân: ∆E [Zmp + (A − Z)mn − m]c2 Ta có: ε = = A A Do đó: mc2 = [Zmp + (A − Z)mn ]c2 − εA, thay vịa phương trình (*) được: ∆E = (ε4 A4 + ε3 A3 ) − (ε2 A2 + ε1 A1 ) * Nếu biết độ hụt khối hạt nhân: Ta có: ∆m = [Zmp + (A − Z)mn ] − m nên: mc2 = [Zmp + (A − Z)mn ]c2 − ∆mc2 Từ (*) ta được: ∆E = [(∆m4 + ∆m3 ) − (∆m1 + ∆m2 )]c2 Ghi nhớ: *Nếu ∆m > phản ứng tỏa nhiệt: ∆E = ∆m.c2 *Nếu ∆m < phản ứng thu nhiệt: ∆E = |∆m|.c2 Chủ đề 9.Xác định lượng tỏa tổng hợp m(g) hạt nhân nhẹ(từ hạt nhân nhẹ hơn)? Phương pháp: Xét phản ứng: A1 X1 +A2 X2 →A3 X3 +A4 X4 + ∆W1 (*) Z Z Z Z ∆W1 lượng tỏa phản ứng Tương tự chủ đề 8: Ta có: W = N.∆W1 ThS Trần Anh Trung 67TTBDKT- LTĐH- Số Lê Lợi- Huế; 36 Lê Huân Phương pháp giải toán vật lý lớp 12 DĐ: 0983.885241 Chủ đề 10.Cách vận dụng định luật bảo toàn động lượng, lượng? Phương pháp: 1.Cách vận dụng định luật bảo toàn động lượng: Ta có: p1 + p2 = p3 + p4 Sử dụng giả thiết để biểu diễn vecto động lượng hình vẽ, sau sử dụng hình học để suy độ lớn chúng Ta có cơng thức liên hệ động lượng động năng: p = mv ↔ p2 = 2m mv2 = 2mK Ví dụ: Hạt nhân A đứng n phóng xạ hạt nhân B tia phóng xạ C Xác định phương chuyển động hai hạt nhân sinh ra, chứng minh động chúng tỉ lệ nghịch với khối lượng A → B +C Ta có: pA = pB + pC = → pB = −pC , hạt sinh có động lượng chuyển động ngược chiều KB mC Độ lớn: p2 = p2 hay 2mB KB = 2mC KC vậy: = B C KC mB 2.Cách vận dụng định luật bảo tồn lượng: Ta có: m1 c2 + K1 + m2 c2 + K2 = m3 c2 + K3 + m4 c2 + K4 Hay: [(m1 + m2 ) − (m3 + m4 )]c2 = (K3 + K4 ) − (K1 + K2 ) Hay: ∆E = ∆K, lượng tỏa phản ứng hạt nhân độ biến thiên động Chủ đề 11.Xác định khối lượng riêng hạt nhân nguyên tử Mật độ điện tích hạt nhân nguyên tử ? Phương pháp: Hạt nhân A X: bán kính hạt nhân tn theo cơng thức tính gần đúng: Z R = R0 A1/3 , với R0 = 1, 2fm = 1, 2.10−15m A Khối lượng hạt nhân nguyên tử: m = NA 4 Thể tích hạt nhân nguyên tử: V = πR3 = πR3 A 3 m = * Khối lượng riêng hạt nhân nguyên tử: D = V 4πR3 NA * Điện tích hạt nhân nguyên tử: q = Ze với e = 1, 6.10−19C q Mật độ điện tích: ρ = (C/m3 ) V Download t€i liệu học tập : http://aotrangtb.com ThS Trần Anh Trung 68TTBDKT- LTĐH- Số Lê Lợi- Huế; 36 Lê Huân