Vat li 11 de de xuất trại hè 2023

TRƯỜNG THPT CHUYÊN SƠN LA ĐỀ ĐỀ XUẤT KỲ THI HỌC SINH GIỎI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN TRUNG DU MIỀN NÚI PHÍA BẮC NĂM 2023 Mơn thi: VẬT LÍ Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian giao đề (Đề thi có 03 trang) Câu I (3,0 điểm) Z Điện tích q phân bố vịng dây mảnh, trịn có bán kính R đặt nằm ngang khơng khí (hình vẽ 1) Lấy trục OZ thẳng đứng trùng với m, q trục vòng dây Gốc O tâm vịng Tính điện V cường độ điện trường E điểm M nằm trục Oz với OM = z Nhận xét kết tìm z  R Xét hạt mang điện tích điện tích q vịng có khối lượng m Ta nghiên cứu chuyển động hạt dọc theo trục OZ  v a) Từ độ cao h so với vòng dây, người ta truyền cho hạt vận tốc hướng phía vịng Tìm điều kiện v0 để hạt vượt qua vịng dây Bỏ qua ảnh hưởng trọng lực b) Xét có ảnh hưởng trọng lực, chọn khối lượng m thỏa mãn q2 2 mg  4 R Chứng tỏ trục OZ tồn vị trí cân điều kiện ứng với z R Cân bền hay không bền Câu II (4,0 điểm) Hai điốt khơng lí tưởng giống có đường đặc trưng Vơn-Ampe hình mắc vào mạch điện hình Cho biết R = 16, r = 4, nguồn điện lý tưởng có suất điện động E = 4V, điện dung tụ C = 100F Các tham số đường đặc trưng Vôn-Ampe điốt: U0 = 1V, I0 = 50mA Đóng khố K, hỏi tụ điện nạp đến hiệu điện 2 Sau nạp cho tụ, mở khố K Tính nhiệt lượng toả R điốt Câu III (4,0 điểm) Chiếu tia sáng đơn sắc tới mặt AB mặt song song có bề dầy b =1m góc  hình vẽ Chiết suất đối tới tia sáng đơn sắc biến đổi theo qui luật n y   n0  y b với n0 = 1, n2  Xác định điều kiện  để tia sáng không xuyên qua mặt song song Chiếu tia sáng đơn sắc SI (chiết suất mặt song song tia sáng đơn sắc biến đổi theo qui luật trên) vng góc với mặt giới hạn O có chiết suất n0 = 1, sau ló mặt AB với góc  hình vẽ - Xác định góc lệch tia sáng so với phương ban đầu - Xác định phương trình đường cong tia sáng truyền Câu IV (3,0 điểm) Một êlectron chuyển động với vận tốc v 0= 6.107m/s bay vào miền có từ trường đều, phương vng góc với đường sức từ Vectơ  v vận tốc nằm mặt phẳng hình vẽ có v0 B chiều hướng từ trái sang phải (Hình vẽ) Cho biết d Hình  31 B 0, 005 T , m e 9,1.10 kg , điện tích êlectron  1,6.10 19 C Bỏ qua trọng lượng êlectron  Cần phải đặt điện trường E có hướng độ lớn miền từ trường để êlectron chuyển động thẳng miền đó? Khơng đặt điện trường nêu câu a) Hãy tính bán kính quỹ đạo chuyển động êlectron chuyển động khơng gian có từ trường b) Miền từ trường nói giới hạn hai đường thẳng song song, cách khoảng d = 5,91cm Tính thời gian chuyển động êlectron từ trường Câu V (3,0 điểm) Một cứng AB đồng chất dài ℓ, khối lượng M quay khơng ma sát mặt phẳng thẳng đứng quanh trục nằm ngang cố định xuyên qua A (hình vẽ), ban đầu vị trí cân Một chất điểm khối lượng m chuyển động thẳng theo phương nằm ngang với vận tốc v tới va chạm vào đầu B thanh, gắn chặt vào chuyển động với Cho gia tốc rơi tự g, bỏ qua lực cản khơng khí Biết sau va chạm dao động với biên độ góc nhỏ Chứng tỏ dao động điều hòa Tìm góc lệch cực đại so với phương thẳng đứng Tìm giá trị tối thiểu vận tốc v chất điểm m trước va chạm để quay trịn quanh A Câu VI (3,0 điểm) Một số kim loại có khả chắn từ trường xâm nhập vào bên Khi đặt kim loại vng góc với đường sức từ cảm ứng từ điểm kim loại, cách bề mặt kim loại d B  B e , d khoảng tính biểu thức: B0 cảm ứng từ bề mặt kim loại,  hệ số suy giảm từ trường Thí nghiệm nhằm xác định hệ số suy giảm từ trường  nhơm có bề dày a biết * Cho dụng cụ: + Một máy biến áp điều chỉnh để lấy điện áp biến thiên liên tục từ đến 50 V nguồn điện xoay chiều có tần số 50 Hz + Một cuộn dây quấn lõi ferit để tạo từ trường + Một cuộn dây có N vịng, diện tích vịng S + Một dao động kí điện tử (hoặc đồng hồ vạn năng) + Các phụ kiện: Điện trở bảo vệ, dây nối * Yêu cầu: Vẽ mô tả sơ đồ đo Nêu phương pháp đo, tính tốn xây dựng biểu thức cần thiết Lập bảng vẽ đồ thị