BAØI TAÄP VAØ CAÂU HOÛI TRAÉC NGHIEÄM Chöông I BAØI TAÄP VAØ CAÂU HOÛI TRAÉC NGHIEÄM A BAØI TAÄP 1 Moät tuï ñieän coù haèng soá ñieän moâi ñöôïc maéc vaøo moät hieäu ñieän theá xoay chieàu vôùi U0 = 3.
Chương I BÀI TẬP VÀ CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM A BÀI TẬP Một tụ điện có số điện môi mắc vào hiệu điện xoay chiều với U0 = 300V, chu kỳ T = 0,01s Tìm giá trị mật độ dòng điện dịch, biết hai tụ cách 0,4 cm ĐS: Điện trường tụ điện phẳng biến đổi theo quy luật với E0 = 200 V/cm tần số f = 50 Hz, khoảng cách hai d = cm, điện dung tụ điện C = 2000 pF Tìm giá trị cực đại dòng điện dịch ĐS: Xác định mật độ dòng điện dịch tụ điện phẳng hai dịch chuyển song song với xa với vận tốc tương đối u, : a) Điện tích không đổi b) Hiệu U hai không đổi Khoảng cách d hai dịch chuyển nhỏ so với kích thước hai ĐS: a) jd = b) Một mạch dao động gồm tụ điện có điện dung ống dây có hệ số tự cảm L = 1,015H Điện trở mạch bỏ qua Tụ điện tích điện lượng a) Viết phương trình (với hệ số số) biểu diễn biến thiên hiệu điện tụ điện cường độ dòng điện mạch theo thời gian b) Tìm giá trị hiệu tụ cường độ dòng điện mạch vào thời điểm T/8; T/4; T/2 ĐS: a) i =15,7 sin(2.103t) mA b) u1 = 70,7 V vaø i1 = 11,1 mA u2 = vaø i2 = 15,7 mA u3 = 100 V vaø i3 = Đối với mạch điện toán : a) Viết phương trình (với hệ số số) biểu diễn biến thiên theo t lượng điện trường, lượng từ trường lượng toàn phần b) Tìm giá trị lượng điện trường, lượng từ trường lượng toàn phần thời điểm T/8; T/4 T/2 ĐS: a) b) Cho mạch điện LC Cho biết phương trình biểu diễn biến thiên theo t hiệu tụ điện có dạng , điện dung C tụ 0,1F Tìm : a) Chu kỳ dao động T mạch b) Hệ số tự cảm mạch c) Định luật biến thiên cường độ dòng điện mạch d) Bước sóng tương ứng với mạch dao động ĐS: a) T = 2.104 (s) b) L = 10,15 (mH) c) i = 157sin 104t (mA) d) = 104 (m) Phương trình biểu diễn biến thiên theo thời gian cường độ dòng điện mạch dao động cho dạng , hệ số tự cảm L mạch 1H Tìm : a) Chu kỳ dao động b) Điện dung C mạch c) Hiệu cực đại tụ điện d) Năng lượng từ trường cực đại e) Năng lượng điện trường cực đại ĐS: a) T = 5.103 (s) b) C = 0,6 (F) c) Uo = 125,2 V d) Wtmax = 1,97 104 (J) e) Wñmax = 1,97 104 (J) B CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM: Chọn câu phát biểu Một dòng điện chiều không đổi chạy qua dây kim loại thẳng Xung quanh dây dẫn: A có điện trường B có từ trường C có điện từ trường D trường Chọn câu phát biểu sai? A Điện trường từ trường tác dụng lực lên điện tích đứng yên B Điện trường từ trường tác dụng lực lên điện tích chuyển động C Điện từ trường tác dụng lực lên điện tích đứng yên D Điện từ trường tác dụng lực lên điện tích chuyển động Chọn câu phát biểu sai Xung quanh điện tích dao động: A có điện trường B có từ trường C có điện từ trường D trường Khi phân tích thí nghiệm tượng cảm ứng điện từ, ta phát ra: A điện trường B từ trường C điện từ trường D điện trường xoáy Hiện tượng giúp ta khẳng định kết luận “Xung quanh điện trường biến thiên xuất từ trường” Đó xuất hiện: A từ trường dòng điện thẳng B từ trường dòng điện tròn C từ trường dòng điện dẫn D từ trường dòng điện dịch Điện từ trường xuất vùng không gian đây? A xung quanh cầu tích điện B xung quanh hệ hai cầu tích điện trái dấu C xung quanh ống dây điện D xung quanh tia lửa điện Điện từ trường xuất chỗ xảy tia chớp vào lúc nào? A Vào lúc ta nhìn thấy tia chớp B Trước lúc ta nhìn thấy tia chớp khoảng thời gian ngắn C Sau lúc ta nhìn thấy tia chớp khoảng thời gian ngắn D Điện từ trường không xuất chỗ có tia chớp Thuyết điện từ Maxwell đề cập vấn đề gì? A Tương tác điện trường với điện tích B Tương tác từ trường với dòng điện C Tương tác điện từ trường với điện tích D Mối quan hệ điện trường từ trường Chọn câu sai? A Điện trường gắn liền với điện tích B Từ trường gắn liền với dòng điện C Điện từ trường gắn liền với điện tích dòng điện D Điện từ trường xuất chỗ có điện trường từ trường biến thiên Đáp án : B A D D D D B D C Chương II BÀI TẬP Biên độ chu kỳ dao động điều hòa 5cm 4s Tìm vận tốc gia tốc cực đại điểm dao động? ĐS: 7,85 cm/s 12,3 cm/s2 Một chất điểm dao động điều hòa với T = 24s, pha ban đầu Hỏi thời điểm (trong thời gian chu kỳ đầu) ly độ có giá trị tuyệt đối 1/2 biên độ dao động ĐS: T/6; 2T/6; 4T/6; 5T/6 Một chất điểm dao động điều hòa với T = 2s, a = 50 mm Tìm vận tốc chất điểm vị trí ly độ 1/2 biên độ dao động ĐS: 13,6 cm/s Một lắc lò xo m = 5g, dao động điều hòa với độ dời: Hỏi: a) Biên độ, tần số góc, chu kỳ, tần số, pha ban đầu dao động b) Lực cực đại tác dụng lên lắc c) Năng lượng lắc hệ số đàn hồi lò xo ĐS: a) A = 10 cm, = 10 rad/s; = D2 b) Fmax = 0,49 N c) W = 2,5.102 (J) Tìm chu kỳ dao động khối thủy ngân có khối lượng m = 121g đựng ống hình chữ U Cho biết tiết diện ống S = 0,3cm2, khối lượng riêng thủy ngân ; g = 980cm/s2 Coi ma sát không đáng kể ĐS: Hai điểm cách khoảng y = 2m phương truyền sóng phẳng Bước sóng Tìm hiệu pha dao động hai điểm thời điểm ĐS: rad Dao động âm, tần số 500Hz, biên độ a = 0,25mm, truyền không khí với bước sóng Tìm : a) Vận tốc truyền sóng âm b) Vận tốc dao động cực đại phân tử không khí ĐS: a) 350 m/s b) 0,785 m/s Một nguồn sóng O dao động với phương trình Tìm ly độ dao động điểm M cách nguồn khoảng y = 20m thời điểm t = 1s Biết vận tốc chuyển động u = 100m/s ĐS: x = Tại thời điểm t = T/3, điểm nằm cách nguồn sóng 4cm có ly độ dao động nửa biên độ Tìm chiều dài bước sóng? ĐS: = 24 cm 10 Một dao động có chu kỳ 0,04s truyền với vận tốc u = 300m/s Tìm hiệu pha hai chất điểm mà khoảng cách từ chúng tới nguồn 10m 16m ĐS: = 11 Tìm ly độ dao động điểm nằm cách nguồn sóng khoảng thời điểm t = T/6 biết biên độ dao động a = 0,05m ĐS: x = 4,3 cm 12 Một đoàn sóng phẳng truyền vào môi trường với phương trình : ĐS: Tìm: a) Vận tốc truyền sóng biết bước sóng 240cm b) Hiệu pha ứng với hai vị trí phân tử hai thời điểm cách 1s c) Hiệu pha phân tử cách 210cm (ứng với thời điểm) a) 40 cm/s b) /3 c) 7/4 13 Một đoàn sóng có phương trình : x = 0,05sin(1980t – 6y)cm Tìm : a) Tần số dao động b) Vận tốc truyền sóng bước sóng c) Vận tốc cực đại phân tử dao động ĐS: a) b) = 1,05 cm, u = 330 cm/s c) vmax = 99 cm/s 14 Hãy xác định vị trí bụng nút đứng hai trường hợp sau đây: a) Sự phản xạ xảy từ môi trường có khối riêng nhỏ b) Sự phản xạ xảy từ môi trường có khối riêng lớn Cho bước sóng chạy 12cm Vẽ đồ thị ĐS: a) cm, cm, 15 cm, … b) 0, 6cm, 12 cm, … 15 Xác định bước sóng dao động, biết khoảng cách từ bụng thứ đến bụng thứ tư 15cm ĐS: = 0,1 m sóng lượng lượng sóng 16 Âm “la” có tần số v = 435 Hz Tìm bước sóng tương ứng Biết âm truyền không khí với vận tốc 340m/s ĐS: = 0,78 m 17 Một dơi bay theo hướng tới vuông góc với tường với vận tốc 6m/s Dơi phát tia siêu âm có tần số 4,5.104 Hz Hỏi dơi nhận âm phản xạ có tần số bao nhiêu? Biết vận tốc âm truyền không khí 340 m/s ĐS: f = 4,46.104 Hz 18 Một nguồn âm phát âm có tần số 500 Hz chạy lại gần người quan sát với vận tốc 200 km/h Hỏi người quan sát nghe thấy âm có tần số bao nhiêu? Cho biết vận tốc âm 340 m/s ĐS: f ’ = 610 Hz 19 Một tàu hỏa chuyển động với vận tốc 60 km/h người quan sát đứng yên Khi qua người quan sát, tàu kéo hồi còi Hỏi : a) Người quan sát có cảm giác âm tàu qua? b) Độ biến thiên (tính phần trăm) tần số âm so với tàu đứng yên Cho vận tốc truyền âm không khí 340m/s ĐS: a) âm trầm b) 10% Chương III BÀI TẬP Chiếu chùm ánh sáng trắng xiên góc 45 o lên màng nước xà phòng Tìm bề dày nhỏ màng để tia phản chiếu có màu vàng Cho biết bước sóng ánh sáng vàng 6.10 5cm Chiết suất n = 1,33 ĐS: dmin = 1,31.105 (cm) Một chùm ánh sáng trắng rọi vuông góc với thủy tinh mỏng mặt song song dày e = 0,4m, chiết suất n = 1,5 Hỏi phạm vi quang phổ thấy chùm ánh sáng trắng (bước sóng từ 0,4m đến 0,7m), chùm tia phản chiếu có bước sóng tăng cường? ĐS: = 0,48 m Rọi chùm tia ánh sáng trắng song song vào mỏng (chiết suất n = 1,33) góc tới i = 52 o Hỏi với bề dày chùm tia phản xạ nhuộm mạnh ánh sáng vàng (bước sóng = 0,6m) ĐS: với k = 0, 1, … Để làm giảm mát ánh sáng phản chiếu mặt thủy tinh, người ta phủ lên thủy tinh lớp mỏng chất có chiết suất , n chiết suất thủy tinh Trong trường hợp này, biên độ dao động sáng phản xạ từ hai mặt lớp mỏng Hỏi bề dày nhỏ lớp mỏng, để khả phản xạ thủy tinh theo hướng pháp tuyến không ánh sáng bước sóng = 0,6m? ĐS: dmin = 0,12 m Một chùm ánh sáng khuếch tán đơn sắc bước sóng = 0,6m đập vào mỏng thủy tinh (chiết suất n = 1,5) Xác định bề dày khoảng cách góc hai cực đại liên tiếp ánh sáng phản xạ (quan sát góc lân cận góc i = 45o, tính từ pháp tuyến), i = 3o ĐS: d= 15 m Chiếu chùm tia sáng song song ( = 0,6 m) lên màng xà phòng (chiết suất 1,3) góc tới 30 o Hỏi bề dày nhỏ màng phải để chùm tia phản xạ có: Cường độ sáng cực tiểu? Cường độ sáng cực đại? ÑS: d = 0,25 m vaø d = 0,125 m Trên vật kính thủy tinh (chiết suất n = 1,5), người ta đặt màng mỏng có chiết suất n = 1,2 Hỏi bề dày nhỏ mỏng phải để chùm ánh sáng phản xạ miền trung bình = 0,55 m quang phổ thấy bị yếu nhiều nhất? ĐS: d= 0,115 m Một chùm tia sáng đơn sắc bước sóng = 0,6 m rọi vuông góc với mặt nêm thủy tinh (chiết suất n = 1,5) Xác định góc nghiêng nêm Biết số vân giao thoa chứa khoảng l = 1cm N = 11 ĐS: = 2.104 rad Một màng mỏng nước xà phòng chiết suất n = 1,33, đặt thẳng đứng, nước xà phòng dồn xuống nên màng có dạng hình nêm Quan sát vân giao thoa ánh sáng phản chiếu màu xanh (bước sóng = 546Å), người ta thấy, khoảng cách vân 2cm Xác định: a) Góc nghiêng nêm; b) Vị trí vân tối (coi vân tối số vân nằm giao tuyến hai mặt nêm) Biết hướng quan sát vuông góc với mặt nêm ĐS: a) = 0,52.104 rad b) it = với k = 0, 1, 10 Một chùm tia sáng có bước sóng = 0,55 m rọi vuông góc với mặt nêm thủy tinh (chiết suất n = 1,5) Người ta quan sát hệ thống vân giao thoa chùm tia phản xạ thấy khoảng cách hai vân tối liên tiếp i = 0,12mm Xác định góc nghiêng hai mặt nêm ĐS: = 0,873.103 rad 11 Chiếu chùm chùm tia đơn sắc (bước sóng = 0,5 m) vuông góc với mặt nêm không khí quan sát ánh sáng phản xạ mặt nêm, người ta thấy bề rộng vân 0,05cm a) Tìm góc nghiêng hai mặt nêm b) Nếu chiếu đồng thời hai chùm tia sáng đơn sắc (bước sóng 1 = 0,5 m, 2 = 0,6 m) xuống mặt nêm hệ thống vân mặt nêm có thay đổi? Xác định vị trí vân tối hai hệ thống vân trùng ĐS: a) = 0,5.103 rad b) sau 0,3 cm vân tối hệ lại trùng 12 Xét hệ thống cho vân tròn Newton Xác định bề dày lớp không khí ta quan sát thấy vân sáng biết ánh sáng tới có bước sóng = 0,6 m ĐS: d = 0,15 m 13 Một chùm tia sáng đơn sắc bước sóng = 0,6 m rọi vuông góc với cho vân tròn Newton Tìm bề dày lớp không khí vị trí vân tối thứ tư chùm tia phản xạ ĐS: d = 1,2 m 14 Thấu kính hệ thống Newton có bán kính cong 15m Chùm ánh sáng đơn sắc tới vuông góc với hệ thống, quan sát vân giao thoa chùm tia phản chiếu Tìm bước sóng ánh sáng tới, biết khoảng cách vân tối thứ tư vân tối thứ hai mươi lăm 9mm ĐS: = 0,6 m 15 Chiếu chùm tia sáng đơn sắc vuông góc với cho vân tròn Newton quan sát ánh sáng phản xạ Bán kính hai vân tối liên tiếp 4,00mm 4,38mm bán kính cong thấu kính 6,4m Tìm số thứ tự vân tối bước sóng ánh sáng tới ĐS: k = 5, k+1 = 6; = 0,5 m 16 Một thấu kính có mặt phẳng mặt lồi, với mặt cầu có bán kính cong R = 12,5 m, đặt thủy tinh phẳng Đỉnh mặt cầu không tiếp xúc với thủy tinh có hạt bụi Người ta đo đường kính vân tròn tới Newton thứ 10 thứ 15 ánh sáng phản chiếu D = 10 mm D2 = 15 mm Xác định bước sóng ánh sáng dùng thí nghiệm ĐS: = 0,5 m 17 Hai thấu kính thủy tinh mỏng giống nhau, mặt phẳng mặt cầu lồi, đặt tiếp xúc với mặt cầu chúng (hình 3.1) Hình 3.1 Xác định độ tụ (cường số) hệ thấu kính trên, biết quan sát vân phản chiếu với ánh sáng bước sóng = 0,6m đường kính vân tròn sáng Newton thứ năm Dk = 1,5mm Cho chiết suất thủy tinh n = 1,5 ĐS: 18 Trong hệ thống cho vân tròn Newton, người ta đổ đầy chất lỏng vào khe thấu kính thủy tinh phẳng Xác định chiết suất chất lỏng đó, nấu ta quan sát vân phản chiếu thấy bán kính vân tối thứ 3,65mm Cho bán kính cong thấu kính R = 10m, bước sóng ánh sáng tới = 0,589m; coi vân tối tâm (k = 0) vân tối số không ĐS: n = 1,33 19 Mặt cầu thấu kính mặt phẳng, mặt lồi đặt tiếp xúc với thủy tinh phẳng Chiết suất thấu kính thủy tinh n1 = 1,5 n2 = 1,7 Bán kính cong mặt cầu thấu kính R = 100cm khoảng không gian thấu kính phẳng chứa đầy chất có chiết suất n = 1,63 Xác định bán kính vân tối newton thứ năm quan sát vân giao thoa ánh sáng phản xạ cho bước sóng aùnh saùng = 0,5m ÑS: r5 = 1,3mm 20 Tính bán kính đới cầu Fresnel thứ k Suy bán kính bốn đới cầu Fresnel bán kính mặt sóng R = m, khoảng cách từ tâm sóng đến điểm quan sát 2m bước sóng ánh sáng dùng thí nghiệm = 5.107m ĐS: 0,5mm; 0,71mm; 0,86mm; 1mm 21 Tính bán kính đới cầu Fresnel trường hợp sóng phẳng Biết khoảng cách từ mặt sóng đến điểm quan sát b = 1m, bước sóng ánh sáng dùng thí nghiệm = 5.107m ĐS: r1= 0,71mm; r2 = 1mm; r3= 1,23mm; r4= 1,42mm; r5= 1,59mm 22 Một nguồn sáng điểm chiếu ánh sáng đơn sắc bước sóng = 0,5m lỗ tròn bán kính r = 1,0mm Khoảng cách từ nguồn sáng tới lỗ tròn R = 1m Tìm khoảng cách từ lỗ tròn tới điểm để lỗ tròn chứa đới Fresnel ĐS: b = 2m 23 Chiếu ánh sáng đơn sắc bước sóng = 0,5m vào lỗ tròn bán kính chưa biết Nguồn sáng điểm đặt cách lỗ tròn 2m, sau lỗ tròn 2m có đặt quan sát Hỏi bán kính lỗ tròn phải để tâm hình nhiễu xạ tối ĐS: r = 1mm 24 Người ta đặt quan sát cách nguồn sáng điểm (phát ánh sáng có bước sóng = 0,6m), khoảng x Chính khoảng x có đặt tròn chắn sáng, đường kính 1mm Hỏi x phải để M quan sát có độ sáng gần giống lúc chưa đặt tròn, biết điểm M0 nguồn sáng nằm trục tròn ĐS: x = 1,67m 25 Một ảnh đặt cách nguồn sáng điểm đơn sắc ( = 0,5m) khoảng 2m Chính khoảng có đặt lỗ tròn đường kính 0,2cm Hỏi hình nhiễu xạ có tâm sáng hay tối? ĐS: có tâm tối 26 Giữa nguồn sáng điểm quan sát người ta đặt lỗ tròn Bán kính lỗ tròn r thay đổi trình thí nghiệm Khoảng cách lỗ tròn nguồn sáng R = 100cm, lỗ tròn quan sát b = 125cm Xác định bước sóng ánh sáng dùng thí nghiệm tâm hình nhiễu xạ có độ sáng cực đại bán kính lỗ r1 = 1mm có độ sáng cực đại bán kính lỗ r2 = 1,29mm ĐS: = 0,6 m 27 Một chùm tia sáng đơn sắc song song bước sóng = 0,589m chiếu thẳng góc với khe hẹp có bề rộng b = 2m Hỏi cực tiểu nhiễu xạ quan sát góc nhiễu xạ bao nhiêu? (so với phương ban đầu) ĐS: 1 = 17o8’; 2 = 36o5’; 3 = 62o 28 Chiếu chùm tia sáng đơn sắc song song vuông góc với khe hẹp Bước sóng ánh sáng tới 1/6 bề rộng khe Hỏi cực tiểu nhiễu xạ thứ quan sát góc lệch bao nhiêu? ĐS: = 30o 29 Một chùm tia sáng đơn sắc song song ( = 5.105cm) rọi thẳng góc với khe hẹp b = 2.10 3m Tính bề rộng ảnh khe quan sát đặt cách khe khoảng d = 1m (bề rộng ảnh khoảng cách cực tiểu hai bên cực đại giữa) ĐS: l = cm 30 Tìm góc nhiễu xạ ứng với cực tiểu nhiễu xạ nằm hai bên cực đại nhiễu xạ Frauhôfe qua khe hẹp (bề rộng b = 10m) biết chùm tia sáng đập vào khe với góc tới = 30o bước sóng ánh sáng = 0,5m ĐS: = 33o&27o 31 Chiếu chùm tia sáng đơn sắc song song (bước sóng = 4358,34Å)vuông góc với cách tử truyền qua Tìm góc lệch ứng với vạch quang phổ thứ biết 1mm cách tử có 500 vạch ĐS: 3= 40o49’30’’ A 12,67.1015(J) B 12,67.1014(J) C 12,67.1016(J) D 12,67.1017(J) Theo thuyết tương đối, động vật tính theo công thức sau đây? A B C D Wđ p động động lượng vật chuyển động, lượng toàn phần vật tính theo công thức sau đây? A B C D 10 Vận tốc hạt phải để động hạt lần lượng nghỉ nó? (lấy c = 3.108 m/s) A 2,6.108(m/s) B 2,735.108(m/s) C 2,825.108(m/s) D 2,845.108(m/s) 11 Biểu thức sau theo thuyết tương đối hẹp Einstein không gian thời gian? A B C D 12 A Hệ số Lorenzt xác định theo công thức: B C D 13 Trong biểu thức sau m0, m khối lượng vật hệ quy chiếu vật đứng yên hệ quy chiếu vật chuyển động, hệ số Lorenzt Biểu thức sau không với thuyết tương đối hẹp Einstein? A 14 B C Động lượng photon là: A khối lượng photon không C D D B 15 Một dài 1(m) nằm song song với trục Ox hệ quy chiếu K, hệ chuyển động dọc theo trục Ox với vận tốc 1,5.108(m/s) so với đất Độ dài hệ quy chiếu đất là: A 0,732(m) B 0,866(m) C 0,533(m) D 0,5(m) 16 Thời gian sống trung bình hạt muyon khối chì phòng thí nghiệm 2,2(s) Thời gian sống trung bình hạt muyon tốc độ cao vụ nổ tia vũ trụ quan sát từ trái đất 16 (s); c vận tốc ánh sáng Vận tốc hạt muyon tia vũ trụ trái đất là: A 0,99c B 0,88c C 0,66c D 0,55c 17 Tốc độ tương đối đồng hồ chuyển động người quan sát đứng yên để người chuyển động với đồng hồ thấy tốc độ chạy nửa? (c vận tốc ánh sáng chân không) A v = 0,707c B v = 0,866c C v = 0,9c D v = 0,55c 18 Đồng hồ hệ quy chiếu K chuyển động nhanh so với Đất, sau (s) bị chậm 0,10 (s) Hệ quy chiếu chuyển động với vận tốc? A 0,2.108 (m/s) B 0,4.108 (m/s) C 0,6.108 (m/s) D 0,8.108 (m/s) 19 Hạt mezon dịch chuyển hệ quy chiếu k với vận tốc v = 0,990c (c vận tốc ánh sáng chân không) Từ sinh đến phân hủy khoảng cách (km) Thời gian sống mezon là: A (ms) B 1,4 (ms) C 2,4 (s) D 1,4 (s) Ñaùp aùn 1A 6B 11C 16A 2C 7A 12D 17 Chương V 3B 8C 13A 18C 4D 5A 9A 10C 14C 15B 19D BÀI TẬP Một lò nung có nhiệt độ nung 1000K Cửa sổ quan sát có diện tích 250cm2 Xác định công suất xạ cửa sổ coi lò vật đen tuyệt đối ĐS: P = 1,42.103 W Tìm nhiệt độ lò, lỗ nhỏ rộng 3cm2, giây phát 8,28 calo Coi lò vật đen tuyệt đối ĐS: T = 1000K Vật đen tuyệt đối có hình dạng cầu đường kính d = 10cm, nhiệt độ không đổi Tìm nhiệt độ nó, biết công suất xạ nhiệt độ cho 12 kcal/phút ĐS: T = 875K Nhiệt độ sợi dây tóc bóng đèn điện luôn biến đổi đốt nóng dòng điện xoay chiều Hiệu số nhiệt độ cao thấp 80K: nhiệt độ trung bình 2300K Hỏi công suất xạ dây tóc biến đổi lần? ĐS: 1,15 lần Tính lượng lượng xạ ngày đêm nhà gạch trát vữa, có diện tích mặt tổng cộng 1000m2, biết nhiệt độ mặt xạ 27C hệ số hấp thụ 0,8 ĐS: W = 3,17.1010 J Một thỏi thép đúc, có nhiệt độ 727C Trong giây, cm2 xạ lượng lượng 4J Xác định hệ số hấp thụ thỏi thép nhiệt độ đó, coi hệ số bước sóng ĐS: = 0,7 Tìm bước sóng ứng với suất xạ cực đại của: a) Vật đen tuyệt đối có nhiệt độ nhiệt độ thể (37C) b) Dây tóc bóng đèn điện (3000K) c) Vỏ mặt trời (6000K) d) Bom nguyên tử nổ (107K) Coi nguồn sáng mạnh câu hỏi vật đen tuyệt đối ĐS: a) 9,3 m b) m c) 0,48 m d) 2,89.1010 m Công suất xạ vật đen tuyệt đối 10 kW Tìm diện tích xạ vật bước sóng ứng với suất phát xạ cực đại 7.107m ĐS: 6,003 m2 Tính lượng cm2 chì đông đặc giây Tỷ số suất phát xạ toàn phần bề mặt chì vật đen tuyệt đối nhiệt độ 0,6 Cho biết nhiệt độ nóng chảy chì 327C ĐS: W = 0,46 J 10 Tìm lượng cm2 bề mặt vật đen tuyệt đối phát giây bước sóng ứng với suất phát xạ cực đại 0,4840.106m ĐS: W = 7,35.103 J 11 Bề mặt kim loại nóng chảy có diện tích 10cm phút xạ lượng lượng 4.10 4J Nhiệt độ bề mặt là: 2500K Tìm : a) Năng lượng xạ mặt đó, coi vật đen tuyệt đối b) Tỷ số suất phát xạ toàn phần mặt vật đen tuyệt đối nhiệt độ ÑS: a) W = 1,33.105 J b) = 0,3 12 Dây tóc Vônfram bóng đèn điện có đường kính 0,3 momen có độ dài 5cm Khi mắc đèn vào mạch điện 127 V dòng điện chạy qua đèn 0,31A Tìm nhiệt độ đèn, giả sử trạng thái cân bằng, tất nhiệt độ đèn phát dạng xạ Tỷ số suất phát xạ toàn phần dây tóc vônfram vật đen tuyệt đối 0,31 ĐS: T = 2620K 13 Xác định độ tăng bước sóng góc tán xạ tượng Komton, biết bước sóng ban đầu photon = 0,03Å vận tốc electron bắn v = .c = 0,6c ĐS: = 0,0135Å; =63o40’ 14 Xác định bước sóng xạ Rơnghen Biết tượng Komton cho xạ đó, động cực đại electron bắn 0,19MeV ĐS: = 0,037Å 15 Photon có lượng 250keV, bay đến va chạm với electron đứng yên tán xạ theo góc 120 (tán xạ Komton) Xác định lượng photon tán xạ ĐS: E’ = 0,144 MeV 16 Photon ban đầu có lượng 0,8MeV tán xạ electron tự trở thành photon ứng với xạ có bước sóng bước sóng Komton Tính góc tán xạ ĐS: =50o 17 Trong tượng Komton, bước sóng chùm photon bay tới 0,03Å Tính phần lượng truyền cho electron photon tán xạ góc 60, 90 180 ĐS: E = 120 keV, 186 keV, 256 keV 18 Tính động lượng electron có photon bước sóng ban đầu 0,05Å va chạm vào bị tán xạ theo góc 90 ĐS: P = 1,6.1022 kgm/s Chương VI BÀI TẬP Tính bước sóng Đơbrơi electron proton chuyển động với vận tốc 106 m/s ĐS: 0,396.1012 m Hạt electron tương đối tính chuyển động với vận tốc 2.10 m/s Tính bước sóng Đơbrơi nó? ĐS: Hạt electron không vận tốc đầu gia tốc qua hiệu điện U Tính U biết sau gia tốc, hạt electron chuyển động ứng với bước sóng Đơbrơi 1Å ĐS: U = 150V Xác định bước sóng Đơbrơi hạt electron có động 1keV ĐS: Å Xác định bước sóng Đơbrơi hạt proton gia tốc (không vận tốc đầu) qua hiệu điện 1kV 1MV ĐS: 28,6.1015 m Hỏi phải cung cấp cho hạt electron thêm lượng bước sóng Đơbrơi giảm từ 100.1012 m đến 50.1012 m? ĐS: E = 0,45 keV Hạt nơtron động 25 eV bay đến va chạm vào hạt đơtêri (hạt nhân đồng vị nặng hydro) Tính bước sóng Đơbrơi hai hạt hệ quy chiếu khối tâm chúng? ĐS: Xét phân tử khí hydro cân nhiệt động nhiệt độ phòng Tính bước sóng Đơbrơi có xác suất lớn phân tử ĐS: Thiết lập biểu thức bước sóng Đơbrơi hạt tương đối tính chuyển động với động T Với giá trị T sai khác tương đối tính phi tương đối tính không 1% hạt electron hạt proton ĐS: a) T 5,1 keV b) T 9,4 MeV 10 Hạt giếng chiều, chiều cao vô cùng: a) Hạt trạng thái ứng với n = Xác định vị trí ứng với cực đại cực tiểu mật độ xác suất tìm hạt b) Hạt trạng thái với n = Tìm xác suất để tìm hạt có vị trí khoảng c) Tìm vị trí x xác suất tìm hạt trạng thái n = n = d) Chứng minh rằng: ; Với (kí hiệu Kronecker) Chứng minh trạng thái n, số điểm nút mật độ xác suất tìm hạt (tức điểm mật độ xác suất = 0) n + ĐS: a) Cực đại Mật độ xác suất Cực tiểu b) Xác suất phải tìm bằng: c) x = a/3 2a/3 d) e) tính toán trực tiếp tìm kết 11 Dòng hạt chuyển động từ trái sang phải qua hàng rào bậc thang Giả sử lượng hạt E > U 0, biết hàm sóng hạt tới cho bởi: a) Viết biểu thức hàm sóng phản xạ hàm sóng truyền qua b) Tính bước sóng Đơbrơi hạt hai miền I (x 0) II (x > 0) Tính tỷ số (chiết suất sóng Đơbrơi) c) Tìm liên hệ hệ số phản xạ R chiết suất n ĐS: a) Sóng phản xạ có dạng: Sóng truyền qua có dạng: b) Trong miền I: , miền II: Chiết suất c) Hệ số phản xạ: 12 Khảo sát truyền dòng hạt từ trái sang phải qua hàng rào bậc thang a) Tìm hạt sóng hạt miền I (x 0) miền II (x > 0) b) Tính hệ số phản xạ hệ số truyền qua Giải thích kết tìm ĐS: a) Biểu thức hàm sóng: Trong miền I sóng có dạng hình sin theo x, miền II sóng có dạng tắt dần theo x b) Hệ số phản xạ: , suy hệ số truyền qua D = 13 Khảo sát truyền dòng hạt từ trái sang phải qua hàng rào bậc thang bề cao vô a) Tìm hạt sóng hạt b) Tính hệ số phản xạ hệ số truyền qua: giả sử hạt có lượng xác định E ĐS: a) Biểu thức hàm sóng: b) hệ số phản xạ: R = Hệ số truyền qua: D = Chương VII BÀI TẬP Tính giá trị hình chiếu momen quỹ đạo electron trạng thái d ĐS: 0; Nguyên tử hydro tiên trạng thái hấp thụ photon lượng 10,2eV Xác định độ biến thiên momen orbital L electron, biết trạng thái kích thích electron trạng thái p ĐS: ban đầu trạng thái s: L = 0, kích thích trạng thái p: Vậy Đối với electron hoá trị nguyên tử Na Hỏi trạng thái lượng chuyển trạng thái ứng với n = 3? Khi xét có ý spin ĐS: Những trạng thái chuyển : : , (n = : , (n = , (n = 3, 4, 5…) Những trạng thái chuyển 4, 5, 6…); , (n =3, 4, 5…) Những trạng thái chuyển 4, 5, 6…); , (n =3, 4, 5…) Những trạng thái chuyển : , (n = 4, 5, 6…); (m =4, 5, 6…) Những trạng thái chuyển : (n = 4, 5, 6…); , (m =4, 5, 6…) Khảo sát tách quang phổ: mD – nP tác dụng từ trường yếu ĐS: Do cách mức lượng tách nên vạch quang phổ mD – nP thực tách thành vạch quang phổ khác Trạng thái nguyên tử ký hiệu bởi: , X = S, P, D, F, … tuỳ theo giá trị số lượng tử quỹ đạo Lepton vỏ electron Xác định momen từ nguyên tử trạng thái: a) ; b) ; c) Ứng với S =1, L = thừa số Lanđê = 4/3 ĐS: a) g = 1; b) g = ; c) J = 3; Nguyên tử trạng thái L = 2, S = có momen từ Tìm momen toàn phần nguyên tử ĐS: Có electron s, electron p, electron d lớp K? L? M? ĐS: Lớp K 2s Lớp L 2s 6p Lớp M 2s; 6p 10d Lớp ứng với n = chứa đầy electron, có electron: a) Cùng có ; c) Cùng có m = – 2; m = b) Cùng có m = d) Cùng có