Khi hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu tải là U thì độ giảm thế trên đường dây bằng 0,1U Giả sử hệ số công suất nơi tiêu thụ bằng 1.. Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đ
Trang 136 BÀI TẬP HAY VÀ KHÓ CÓ LỜI GIẢI Câu 1 Trong quá trình truyền tải điện năng từ máy phát điện đến nơi tiêu thụ, công suất nơi tiêu thụ (tải) luôn
được giữ không đổi Khi hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu tải là U thì độ giảm thế trên đường dây bằng 0,1U Giả sử
hệ số công suất nơi tiêu thụ bằng 1 Để hao phí truyền tải giảm đi 100 lần so với trường hợp đầu thì phải nâng hiệu điện thế hai đầu máy phát điện lên đến
A 20,01U B 10,01U C 9,1U D 100U
Hướng dẫn giải:
Gọi P là công suất nơi tiêu thụ; R là điện trở đường dây tải điện
Hiệu điện thế trước khi tải đi lúc đầu: U1 U U11,1U
Công suất hao phí trên đường dây tải:P1RI12, với 1
1
U I R
;P2 RI22, với 2
2
U I
R
2
2
2
Gọi U’ là hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu tải tiêu thụ lần sau Công suất tải tiêu thụ
2
I
I
Cần phải nâng hiệu điện thế hai đầu máy phát điện lên đến
,
U U U 10,01U
Câu 2 Công suất hao phí trên đường dây tải là 500W Sau đó người ta mắc vào mạch tụ điện nên công suất hao
phí giảm đến cực tiểu 245W Hệ số công suất lúc đầu gần giá trị nào sau đây nhất
A 0,65 B 0,80 C 0,75 D 0,70
Hướng dẫn giải:
Công suất hao phí dược tính theo công thức: Lúc đầu: ∆P = P2 2
R
P P
U cos
(1) Lúc sau , 2 2 2 , min, 2 2
, min
2
2
Câu 3 Mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp RLC, cuộn dây thuần cảm Điện trở R và tần số dòng điện f có thể thay
đổi Ban đầu ta thay đổi R đến giá trị R = R0 để công suất tiêu thụ trên mạch cực đại là P1 Cố định cho R = R0 và thay đổi f đến giá trị f = f0 để công suất mạch cực đại P2 So sánh P1 và P2?
A P1 = P2 B P2 = 2P1 C P2 = P1 D P2 = 2 P1
Hướng dẫn giải:
Khi thay đổi R để P1max thì:
R R Z Z
1 max
(1) Khi: f = f0 để công suất mạch cực đại khi RLC có cộng hưởng: 0 0
1
2 f
LC
2
2 2max
0
U
R
Từ (1) và (2) Suy ra: P2 =2P1
Câu 4 Điện năng truyền tỉ từ nhà máy đến một khu công nghiepj bằng đường dây tải một pha Nếu điện áp truyền
đi là U thì ở khu công nghiệp phải lắp một máy hạ áp có tỉ số vòng dây 54
1 để đáp ứng
12
13 nhu cầu điện năng khu công gnhieepj Nếu muốn cung cấp đủ điện cho khu công nghiệp thì điện áp truyền đi phải là 2U và cần dùng máy biến áp với tỉ số là
A 117
119
171
219 4
Trang 2Hướng dẫn giải:
Gọi công suất máy phát là P0 (không đổi), công suất khu công nghiệp là P
Khi điện áp truyền đi là U:
2 0
P R
Khi điện áp truyền đi là 2U:
2 0
P R
4U
Lấy (1) : (2):
2 0
2 0
P R P
P 4U Khi điện áp truyền đi là U thì điện áp sơ cấp của máy biến áp: U1 U U1 U U 9U
10 10
Khi điện áp truyền đi là 2U: U,12U U2 2U U 39U
Ta có:
2 ,
Câu 5 Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi U và tần số f thay đổi được vào hai đầu mạch
mắc nối tiếp gồm một cuộn dây không thuần cảm có độ tự cảm L và điện trở thuần r, tụ điện có điện dung C thay đổi được Ban đầu khi tần số mạch bằng f1 thì tổng trở của cuộn dây là 100Ω Điều chỉnh điện dung của tụ sao cho điện áp trên tụ cực đại thì giữ điện dung của tụ không đổi Sau đó thay đổi tần số f thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch thay đổi và khi f = f2 = 100Hz thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch cực đại
Độ tự cảm L của cuộn dây là
A 0, 25H
Hướng dẫn giải:
Khi f = f1: Điều chỉnh C để UC cực đại thì 2 2L1 2 2 2( )
+
Khi f = f2 = 100Hz, I cực đại nghĩa là cộng hưởng:
2
2
200
Từ (1) và (2):
2
2
2
Câu 6 Đoạn mạch AB gồm điện trở R = 50Ω, cuộn dây có độ tự cảm L0, 4H
và điện trở r = 60 Ω, tụ điện có điện dung C thay đổi được và mắc theo đúng thứ tự trên Đặt vào hai đầu mạch một điện áp xoay chiều có dạng:
u 220 2 cos 100 t V Người ta thấy rằng khi C = Cm thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch chứa cuộn dây
và tụ điện đạt cực tiểu Umin Giá trị của Cm và Umin lần lượt là
A
3
10
F
4
3 10 F 3
và 264 V C
3 10 F 4
3 10 F 3
và 120 V
Hướng dẫn giải:
Ta có: ZL L 40
Gọi UMN là điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch chứa cuộn dây và tụ điện
2 2
L C
L C
2 2
L C
2Rr R
+
Trang 3-Rõ ràng UMN nhỏ nhất khi có cộng hưởng:
3
U
Z
Câu 7 Đặt điện áp xoay chiều u = Uocos(tt)V vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp theo thứ tự: Biến trở R, cuộn dây thuần cảm L và tụ điện có điện dung C thay đổi Khi C = C1 thì điện áp hiệu dụng hai đầu biến trở không phụ thuộc vào giá trị của R và khi C = C2 thì điện áp hai đầu đoạn mạch chứa L và R cũng không phụ thuộc R Hệ thức liên
hệ C1 và C2 là
A C2 = 2C1 B C2 = 1,414C1 C 2C2 = C1 D C2 = C1
Hướng dẫn giải:
2
U
1
R
-Để UR không phụ thuộc R khi ZL = ZC1 hay có cộng hưởng
2 2 L
2 2 L
U
1
+
-+
ULR không phụ thuộc R khi và chỉ khi ZC2 = 2ZL = 2ZC1 → C1 = 2C2
Câu 8 Cho đoạn mạch xoay chiều gồm điện trở R = 100Ω nối tiếp với cuộn dây thuần cảm L0,5H
Điện áp hai đầu mạch có biểu thức u 200cos 100 t V 2 Cường độ hiệu dụng trong mạch là
Hướng dẫn giải:
Ta có: u 200cos 100 t V 100 1 cos 200 t 2 100 100cos 200 t
Biểu thức trên cho thấy u là điện áp tổng hợp gồm điện áp không đổi U1 = 100 V và điện áp xoay chiều
2
u 100cos 200 t V Do đó:
1 1
2 2
1 2 2
L
U
R
U
Câu 9 Cho mạch điện AB gồm điện trở thuần R, cuộn thuần cảm L và tụ C nối tiếp với nhau theo thứ tự trên., và
có CR2 < 2L Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có biểu thức u U 2 cos t, trong đó U không đổi, biến thiên Điều chỉnh giá trị của để điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ đạt cực đại Khi đó UC max 5U
4 Gọi M là điểm nối giữa L và C Hệ số công suất của đoạn mạch AM là:
3
Hướng dẫn giải:
Công thức:
1
Trang 4
Từ CL L R2
và
2
L
C C 2
2 C
2 L
L
2
2 CR
Thế (1) vô (2) cosAM 2
7
Câu 10 Trong thí nghiệm young về giao thoa ánh sấng, ánh sáng trằng chiếu vào khe S có bước sóng từ 415nm
đến 760nm, M là một điểm trên màn giao thoa, ở đó có đúng 3 bức xạ cho vân sáng và một trong ba bức xa đó là bức xạ màu vàng có bước sóng 580nm Tại M là vân sáng bậc mấy của bức xạ màu vàng nói trên?
Hướng dẫn giải:
Tại M có 3 bức xạ cho vân sáng nên x k D ax
Một trong 3 bức xạ là ánh sáng vàng v 580nm nên v v
v
580k
Chỉ có 3 giá trị của k thỏa mãn nên
83
116 38
29
3 2 , 29 k 4 , 19 3; 4
4 3 , 05 k 5 , 59 4; 5
5 3 , 82 k 6 , 988 4; 5; 6
6 4 , 58 k 8 , 39 5; 6; 7; 8
Câu 11 Bắn hạt có động năng 4 MeV vào hạt nhân 147 N đứng yên thì thu được một prôton và hạt nhân X Giả sử hai hạt sinh ra có cùng tốc độ, tính động năng và tốc độ của prôton Cho: m = 4,0015 u; mX = 16,9947 u; mN = 13,9992 u; mp = 1,0073 u; 1u = 931,5 MeV/c2
Hướng dẫn giải:
Phương trình phản ứng 4 14 1 17
2 7N 1p 8O
Năng lượng thu vào của phản ứng
E m m m m c 4,0015 13,9992 1, 0073 16,9947 931,5 1, 21095MeV
Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng toàn phần
K E K K 4 1, 21095 K K KpKX 2,78905 1
2
2
16,9947K 1,0073K 0 2
Giải hệ ta có p
X
K 0,156MeV
K 2,633MeV
p
2K 1
Câu 12 Bình thường một khối bán dẫn có 1010 hạt tải điện Chiếu tức thời vào khối bán dẫn đó một chùm ánh sáng hồng ngoại =993,75nm có năng lượng E=1,5.10-7J thì số lượng hạt tải điện trong khối bán dẫn này là 3.1010 Tính
tỉ số giữa số photon gây ra hiện tượng quang dẫn và số photon chiếu tới kim loại?
Trang 5A
50
1
B
100
1
C
75
1
D
75 2
Hướng dẫn giải:
Số photon chiếu tới kim loại
11
hc E 1,5.10 993,75.10
hc 6,625.10 3.10
Ban đầu có 1010 hạt tải điện, sau đó số lượng hạt tải điện trong khối bán dẫn này là 3.1010 Số hạt tải điện được tạo ra là 3.1010-1010=2.1010 (bao gồm cả electron dẫn và lổ trống) Do đó số hạt photon gây ra hiện tượng quang dẫn là 1010 (Do electron hấp thụ một photon sẽ dẫn đến hình thành một electron dẫn và 1 lổ trống)
Tỉ số giữa số photon gây ra hiện tượng quang dẫn và số photon chiếu tới kim loại là
75
1 10 5 , 7
10
11
10
Câu 13 Một học sinh tiến hành thí nghiệm đo bước sóng ánh sáng bằng phương pháp giao thoa khe Yâng Học
sinh đó đo được khoảng cách hai khe a=1,20 ± 0,03 (mm); khoảng cách từ hai khe đến màn D =1,60 ±0,05 (m) và
độ rộng của 10 khoảng vân L = 8,00 ± 0,16 (mm) Sai số tương đối của phép đo là
Hướng dẫn giải:
Ta có bước sóng i D ai
Sai số tỉ đối (tương đối)
0,16
0, 07625 7,625%
8 1,6 1, 2
10
Câu 14 Đặt điện áp u U cos 100 t0 V
3
,(V) vào hai đầu 1 cuộn thuần cảm có độ tự cảm 1 H
2 Ở thời điểm điện áp hai đầu tụ là 150V thì cường độ dòng điện trong mạch là 4A Giá trị cường độ dòng điện trong mạch là
A 5A B 2,5A C 1A D 4A
Hướng dẫn giải:
Cảm kháng L
1
2
Do mạch chỉ có L nên u và i vuông pha nhau nên
0
Câu 15 Hai vật khối lượng m1 và m2 nối với nhau bằng một lò xo có độ cứng k theo phương thẳng
đứng, m2 ở dưới và nằm trên sàn ngang Tác dụng lên m1 lực nén F thẳng đứng hướng xuống Xác
định F để sau khi ngưng tác dụng lực, hệ chuyển động và m2 bị nhấc lên khỏi mặt sàn?
A Fm1m g2 B Fm1m g2 C F2m1m g2 D
1 2
F 2m m g
Hướng dẫn giải:
Độ biến dạng (nén) ở VTCB là m g1
l k
Khi tác dụng lực F thì lò xo biến dạng thêm đoạn , F
l k
Sau khi ngưng tác dụng lực, hệ dao động với biên độ A l, F
k
Lực tác dụng lên m2 ở dưới gồm lực đàn hồi lò xo và trọng lực P2 Muốn m2 bị nhấc lên khỏi mặt sàn thì
đh 2
F P và lực đàn hồi F đh
phải hướng lên (tức lò xo phải có quá trình dãn , 1
1
m g F
m1
m2 k
Trang 6Và , 1
m g F
Câu 16 Dao động điện từ trong mạch dao động LC lí tưởng là dao động điều hòa, khi điện áp giữa hai đầu cuộn
cảm bằng 1,2mV thì cường độ dòng điện trong mạch bằng 1,8mA, Khi điện áp giữa hai đầu tụ bằng -0,9mV thì cường độ dòng điện trong mạch bằng 2,4mA Biết độ tự cảm của cuộn dây là L = 5μH Chu kỳ biến thiên năngH Chu kỳ biến thiên năng lượng điện trường trong tụ bằng
A 62,8μH Chu kỳ biến thiên năngs B 20μH Chu kỳ biến thiên năngs C 15,7μH Chu kỳ biến thiên năngs D 31,4μH Chu kỳ biến thiên năngs
Hướng dẫn giải:
Khi u1 = 1,2mV thì i1 = 1,8mA: 2 2 2
2 2 2 Khi u2 = - 0,9mV thì i2 = 2,4mA thì 22 22 20
2 2 2
2 2
2 1
L i i
Chu kỳ dao động của mạch T 2 LC 2 5.10 2.10 6 5 6, 28.10 s 5
Chu kỳ biến thiên năng lượng điện trường trong tụ
5
5
T 6, 28.10
3,14.10 s
Câu 17 Thành phần đồng vị phóng xạ C14 có trong khí quyển có chu kỳ bán rã là 5568 năm Mọi thực vật sống
trên Trái Đất hấp thụ các bon dưới dạng CO đều chứa một lượng cân bằng C14 Trong một ngôi mộ cổ người ta2 tìm thấy một mamnhr xương nặng 18g với độ phóng xạ 112 phân rã/phút Hỏi vật hữu cơ này chết cách đây bao nhiêu lâu? Biết độ phóng xa từ C14 ở thực vật sống là 12 phân rã/g.phút
A 5378,58 năm B 5275,68 năm C 5168,28 năm D 5068,28 năm
Hướng dẫn giải:
Nguyên tắc xác định tuổi cổ vật thì hai mẫu vật: cổ và mới (còn sống) phải cùng khối lượng
Độ phóng xạ ở thực vật sống là 12 phân rã/g.phút nên H0 = 12.18 = 216 phân rã/g.phút
Độ phóng xạ ở mảnh xương cổ H = 112 phân rã/g.phút
0
H H 2 112 216.2 t 5275,86 năm
Câu 18 Hạt nhân 22688Ra phóng xạ α biến thành 222
86Rn , quá trình phóng xạ còn có bức xạ γ Biết động năng của hạt
α là Kα = 4,54MeV, khối lượng các hạt tính theo đơn vị u là mRa = 226,025406; mRn = 222,017574; mα = 4,001505;
me = 0,000549 Lấy 1u = 931,5MeV/c2, bỏ qua động lượng của photon γ Bước sóng của tia γ là
A 2,5.10-12m B 5.10-12m C 7,5.10-12m D 10.10-12m
Hướng dẫn giải:
Phương trình phản ứng: 226
88Ra 222
86Rn +4
2He + hc
Năng lượng phản ứng tỏa ra: E = (mRa - 88 me - mRn + 86 me - mα)c2 = 0,005229uc2 = 4,8708 MeV
Mặt khác: E = Kα + KRn + hc
Theo định luật bảo toàn động lượng: mαvα = mRnvRn mα Kα = mRn KRn KRn = Rn
Rn
m
m
Rn 4
222
E K K 0, 2488MeV 0,398.10 J
34 8
12 13
6,625.10 3.10
5.10 m 0.398.10
Trang 7Câu 19 Một con lắc lò xo treo thẳng đứng có k=100N/m khối lượng vật nặng m=0,5kg Ban đầu đưa vật đến vị trí
lò xo không biến dạng rồi thả nhẹ Khi vật đi qua vị trí cân bằng người ta chồng nhẹ một vật cùng khối lượng lên vật m, lấy g=10m/s2 Biên độ dao động của hệ hai vật sau đó là
Hướng dẫn giải:
Độ biến dạng lò xo khi ở vị trí cân bằng l mg 0,5.10 0,05m 5cm
Ban đầu đưa vật đến vị trí lò xo không biến dạng rồi thả nhẹ nên biên độ dao động A l 5cm
Khi đặt thêm vật m’ = m thì độ biến dạng lò xo khi ở vị trí cân bằng là
, m m g (0,5 0,5).10
Ta đặt nhẹ nhàng vật khối lượng m’= m thì sẽ làm vị trí cân bằng của vật thay đổi và dịch chuyển xuống dưới đoạn
,
l l 10 5 5cm
Vậy li độ mới của vật lúc đó x = 5cm
Khi qua vị trí cân bằng vận tốc của vật m là max
Sau khi đặt m’ lên m thì áp dụng dịnh luật bảo toàn động lượng (coi va chạm mềm)
, , max max max
Áp dụng công thức độc lập
2 ,2
,
k
m m
Câu 20 Hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần số, dao động 1 có phương trình x1 A cos 5 t1 cm
3
dao động 2 có phương trình x1 8cos 5 t cm
2
, phương trình dao động tổng hợpx A cos 5 t cm, A1 có giá trị thay đổi được Thay đổi A1 đến giá trị sao cho biên độ dao động tổng hợp đạt giá trị nhỏ nhất, tại thời điểm dao động tổng hợp có li độ bằng 2cm hãy xác định độ lớn li độ của dao động 1?
Hướng dẫn giải:
Vẽ giãn đồ véc tơ như hình vẽ Ta có
6
Theo đinh lý hàm số sin
A sin =
2 A sin
2 A
sin
A = Amin khi sin 1 A Amin 4cm;A1 4 3cm / s
2
x 4cos 5 t cm
3
Do vậy: x1 4 3 cos 5 t 6cm
3
A1
Trang 8Câu 21 Theo mẫu nguyên tử Bo, trong nguyên tử hiđrô bán kính Bo là r0, chuyển động của êlectron quanh hạt nhân là chuyển động tròn đều Tốc độ góc của êlectron trên quỹ đạo O là 1, tốc độ góc của êlectron trên quỹ đạo
M là 2 Hệ thức đúng là
A 271 = 1252 B 91 = 252 C 31 = 52 D 272 = 1251
Hướng dẫn giải:
Ta có R1 = RO = 25r0; R2 = RM = 9r0
Electron CĐ tròn đều do tác dụng của lực Culông đóng vai trò là lực hướng tâm
2
2
ht 2
ke
R
= m2R
3
2
R
Câu 22 Một người nghe thấy âm do một nhạc cụ phát ra và tại vị trí đó cường độ âm là I Nếu cường độ âm tại đó
tăng gấp 10 lần thì người đó nghe thấy âm có độ to
A tăng thêm 1B B tăng chưa đến 1B
C tăng 10 lần D tăng thêm hơn 1B
Hướng dẫn giải:
2
1
I
I
Câu 23 Trong thí nghiệm giao thoa áng sáng dùng khe Young, khoảng cách 2 khe a = 2mm, khoảng cách hai khe
tới màn D = 1,8m Chiếu bằng sáng trắng có bước sóng thỏa mãn 0,38µm 0,75µm Khoảng cách gần nhất
từ nơi có hai vạch màu đơn sắc khác nhau trùng nhau đến vân sáng trung tâm ở trên màn là
Hướng dẫn giải:
Khoảng cách gần nhất từ nơi có hai vạch màu đơn sắc khác nhau trùng nhau ứng với 1 là bước sóng nhỏ nhất của bức xạ trong ánh sáng trắng 1 = 0,38µm
Vị trí trùng nhau của hai vạch màu đơn sắc khác 1 và 2 :
k
k 1
1 min 1
D
a
Câu 24 Công suất âm thanh cực đại của một máy nghe nhạc gia đình là P Cho rằng khi âm truyền đi thì cứ mỗi
1m, năng lượng âm lại bị giảm 3% do sự hấp thụ của môi trường Biết cường độ âm chuẩn I0 = 10-12 W/m2 Mức cường độ âm lớn nhất ở khoảng cách 10m là 101,66 dB Giá trị của P xấp xỉ là:
Hướng dẫn giải:
0
I
L lg 10,166B I 1, 466.10 W I
2
P
I
4 R
Với R = 10m Cứ sau mỗi 1 m thì công suất giảm đi 3% tức là còn lại 97%
Do vậy công suất âm ở khoảng cách 10 m là:
10
P 0,97 P 0, 7374P 0,7374.4 R I 25W
Câu 25 Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng của I-âng khoảng cách giữa hai khe a=2mm, kính ảnh đặt cách hai
khe D = 0,5m Một người có mắt bình thường quan sát hệ vân giao thoa qua kính lúp có tiêu cự f = 5cm trong thái không điều tiết thì thấy góc trông khoảng vân là 10’ Bước sóng của ánh sáng là:
A 0,55μH Chu kỳ biến thiên năngm B 0,45μH Chu kỳ biến thiên năngm C 0,65μH Chu kỳ biến thiên năngm D 0,60μH Chu kỳ biến thiên năngm
Hướng dẫn giải:
Để quan sát vật qua kính lúp ở trạng thái không điều tiết của người có mắt bình thường thì vật đặt ở tiêu diện của kính Khoảng cách từ mặt phẳng hai khe đến màn quan sát vân giao thoa
Khoảng vân i = f = 5 10’ = 0,0145 cm 0,15mm
Do đó ai
D
= 2.0,150,5.10
6
= 0,60.10-6 m = 0,60m
Trang 9Câu 26 Cho phản ứng 9 4
4Be 2 He X n
Sau thời gian 2 chu kì bán rã, thể tích khí Hê li thu được ở điều kiện chuẩn là 100,8 lít Khối lượng ban đầu của Beri là
Hướng dẫn giải:
Theo phương trình phản ứng ta thấy hạt X chính là 42He
Ở điều kiện tiêu chuẩn trong 22,4 lít 4
2He có NA hạt nhân 4
2He Khi thu được 100,8 lít khí Hê li ta thu được 4,5NA hạt nhân 42He
Theo phương trình phản ứng khi 1 hạt nhân Beri phân rã ta thu được 2 hạt nhân 4
2He Khi thu được 4,5NA hạt nhân 42He có N = 2,25NA hạt nhân 94Be bị phân rã
Khối lượng Beri bị phân rã sau 2 chu kỳ bán rã là:
A
AN m N
A
9.2, 25N
20, 25g
Do đó khối lượng ban đầu của Beri là: 0
Câu 27 Một vật dao động điều hòa theo phương trình x 2cos 5 t 1(cm)
6
Trong giây đầu tiên kể từ lúc vật bắt đầu dao động vật đi qua vị trí có ly độ 2cm theo chiều dương mấy lần?
A 2 B 3 C 4 D 5
Hướng dẫn giải:
Ta có: T20, 4s
Xét X x 1 2cos 5 t cm
6
Khi x = 2cm X = 1 cm
Khi t 0 : X0 2cos 3cm
6
theo chiều âm Trong giây đầu tiên vật thực hiện được 2,5 chu kỳ Trong mỗi chu kỳ vật qua li độ X = 1cm theo chiều dương 1 lần
Do đó trong giây đầu tiên kể từ lúc vật bắt đầu dao động vật đi qua vị trí có ly độ X = 1cm hay x = 2cm
theo chiều dương 2 lần
Câu 28 Hai điểm A, B nằm trên cùng một phương truyền sóng cách nhau 5cm, coi biên độ sóng là không suy
giảm trong quá trình truyền Biết tốc độ truyền sóng là 2 m/s tần số sóng là 10Hz Tại thời điểm nào đó li độ dao động của A và B lần lượt là 2 cm và 2 3cm Tốc độ dao động cực đại của các phần tử môi trường
A 10π cm/s B 80π cm/s C 60π cm/s D 40π cm/s
Hướng dẫn giải:
Bước sóng v 0, 2m 20cm
f
AB = 5cm =
4
Góc lệch pha giữa A và B:
2
2
x
a
2 2
x
Từ (1) và (2):
a a
Câu 29 Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi, tần số f thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch
gồm điện trở thuần, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp Khi f = f0 thì điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện UC =
U Khi f = f0 + 75 thì điện áp hiệu dụng hai đâu cuộn cảm UL = U và hệ số công suất của toàn mạch lúc này là 1/
3 Hỏi f0 gần với giá trị nào nhất sau đây ?
A 75 Hz B 16 Hz C 25 Hz D 180 Hz
v
Trang 10Hướng dẫn giải:
Khi f = f0 hay = 0:
L
C
Khi f = f0 + 75:
L
C
cos =
2
Thế (3) và (4) vào (5):
2
3
Hay: 3f02 6ff0f2 0 3f02 6 f f f 1 0f0f12 0 2f024f f1 0f12 0
Thế f175Hz : 2f02300f0 752 0 f0 16,86Hz
Câu 30 Tạo sóng ngang trên một sợi dây AB = 0,3m căng nằm ngang, với chu kì 0,02s, biên độ 2mm Tốc độ
truyền sóng trên dây là v = 1,5 m/s Sóng lan truyền từ đầu A cố định đến đầu B cố định rồi phản xạ về
A, chọn sóng tới tại B có dạng uB = Acos tt Phương trình dao động tổng hợp tại điểm M cách B một đoạn MB = 0,5 cm là
A u 2 3 cos 100 t mm
2
C u 2 3 cos 100 t mm D u 2cos 100 t mm
2
Hướng dẫn giải:
Bước sóng = vT = 0,03m = 3 cm Chọn chiều dương là chiều của sóng phản xạ
Sóng tới từ M đến B: tM
d
u a cos t 2
Sóng phản xạ tại B: upx uB a cost
Sóng phản xạ từ B đến M: pxM
d
u a cos t 2
Phương trình dao động tổng hợp tại điểm M:
Câu 31 Một con lắc đơn gồm một dây kim loại nhẹ có đầu trên cố định, đầu dưới có treo quả cầu nhỏ bằng kim
loại Chiều dài của dây treo là l = 1m Kéo vật nặng ra khỏi vị trí cân bằng một góc 0,1rad rồi thả nhẹ để vật dao
động điều hoà Con lắc dao động trong từ trường đều có vectơ cảm ứng từ B vuông góc với mặt phẳng dao động của con lắc, biết B = 0,5T, lấy g = 9,8 m/s2 Suất điện động hiệu dụng xuất hiện giữa hai đầu dây kim loại gần giá trị nào sau đây nhất?
A 0,11 V B 1,56V C 0,078V D 0,055 V
Hướng dẫn giải:
Phương trình dao động của con lắc đơn: α = α0cost với =
l g
Suất điện động cảm ứng xuất hiện giữa hai đầu dây treo: e = - ’(t)
Với từ thông do dây kim loại cắt trong quá trình dao động = BS = B
2
2
l
S là diện tích hình quạt bán kính l; góc ở tâm là α (rad)