+ THI HSG KHI 11 VNH PHC NM 2009-2010 Cể VN ; + Cõu2: quang hc theo phõn phi chng trỡnh hc sinh cha hc n: + Cõu 3: cm ng t v sai hỡnh di õy + Cõu 4: thay vỡ cho KLR ca cht lng thỡ li l KLR khụng khớ + Cõu 5: Chng trỡnh nõng cao ó b phn mc in tr ph v mc shunt. KL: Ch cũn mi cõu 1 l ỳng vỡ ly y nguyờn trong b gii toỏn vt lớ 11. Câu 3: Hai khung dây dẫn kín đợc chế tạo từ một dây dn, chuyển động đều giống nhau đến gần một dây dẫn thẳng dài có dòng điện một chiều cng I chạy qua, đặt trong không khí (Hình 2). Khung dây (1) là hình vuông cạnh a, khung dây (2) bao gồm hai hình vuông có cạnh cũng bằng a và hai khung dây luôn nằm trong cùng một mặt phẳng với dây dẫn thẳng dài. Khi khung dây còn cách dòng điện một khoảng b = 2a thì cờng độ dòng điện trong khung dây (1) là I 1 và trong khung dây (2) là I 2 . Xác định tỉ số 1 2 I I . Ht Cỏn b coi thi khụng gii thớch gỡ thờm H tờn thớ sinh SBD S GD & T VNH PHC K THI CHN HSG LP 11 THPT NM HC 2009 - 2010 HNG DN CHM MễN VT Lí (Dnh cho hc sinh THPT khụng chuyờn) b a a (1) (2) I Hỡnh 2 ỏp ỏn cú 02 trang. Cõu 3: (1,5) Biểu thị từ trờng dòng điện là hàm của tọa độ x A B x = Với A là hằng số nào đó còn x là khoảng cách đến dòng điện, v là vận tốc của các khung dây. Ta có sơ đồ mạch điện tơng đơng nh sau: Mạch thứ nhất nh (Hình a), mạch thứ hai nh (Hình b). đây suất điện động cảm ứng: ( ) = = + 2 aAv Av a b 3 (0,25) 1 aAv Av b 2 = = (0,25) Điện trở trong của nguồn (1) là r, điện trở ngoài R 1 = 2r. Cờng độ dòng điện trong khung lúc này là 1 2 1 1 Av I R 2r 24r = = + (0,25) (1) Sơ đồ (hình b) tơng đơng với sơ đồ khung thứ (2) Trong đó: ( ) 3 1 4 Av 2aAv 2Av ; 2 a b 3 = = = = + (0,25) ( ) 5 2 aAv Av ;R 4r b 2a 4 = = = + Dòng điện trong mạch là 3 5 4 2 2 Av I R 4r 96r + = = + (2) (0,25) Từ (1) và (2) 2 1 I 1 I 4 = (0,25) Cõu 4: (2) Trong hình 3, xi lanh có thành mỏng, bên trong chứa một lợng khí có khối lợng nhất định, xi lanh đợc đẩy bằng một pít tông nhẹ, không ma sát, giữa pít tông và đáy xi lanh có một lò xo độ cứng k. Xi lanh nổi trong nớc. Lúc đu lò xo có chiều dài tự nhiên, khoảng cách từ pít-tông đến mặt nớc là a, khong cỏch t mt nc n ỏy xi lanh l b. Cho biết diện tích pít tông là S, khối lợng riêng không khí là , áp suất khí quyển là P 0 . Dìm pít tông xuống mặt nớc mt khoảng bằng bao nhiêu so với lúc đầu thì xi lanh vẫn còn có thể nổi lên. Li gii ca ỏp ỏn: Lúc đầu P 1 = P 0 và V 1 = (a + b)S (0,25) Gọi h là khoảng cách cần tìm từ pít tông đến mặt nớc. Tại đó, nớc đã đẩy pít tông xuống một đoạn x, lò xo bị nén lại một khoảng cũng bằng x và lực đàn hồi tạo một áp suất trên pít tông bằng kx S (0,25) Ta có: 2 0 kx P P gh S = + và ( ) 2 V a b x S= + (0,25) Trọng lợng của xi lanh phải bằng lực đẩy Acsimet mg = bSg (khi còn nổi) (0,25) mg = (a + b - x)Sg (khi đã chìm) (0,25) Nhiệt độ của nớc không thay đổi, theo định luật Bôi-Mariot: ( ) ( ) = + = + + ữ 1 1 2 2 0 0 kx P V P V P a b S P gh a b x S S (0,25) T cỏc iu kin trờn 0 P aS kab h gbS + = (0,5) Cõu 5: (2) 2 R 2 4 , 2r 3 , r (Hình b) 5 , r (2) R 1 1 , r 1 , r (Hình a) (1) h x A V Hỡnh 1 Hỡnh 2 V A Hình vẽ sai * Lắp sơ đồ mạch điện như hình 1 để đọc số chỉ U và I của các dụng cụ và từ đó có thể tính được điện trở của vôn kế: . I U R V = (0,25đ) * Sau đó, lắp mạch theo sơ đồ hình 2 sẽ tính được điện trở của ampe kế qua số chỉ của các dụng cụ: . ' ' I U R A = (0,25đ) * Ampe kế đo được dòng tối đa là I 1 nên hiệu điện thế tối đa mà nó chịu được là: U 1max = I 1 R A . Để nó có thể đo được hiệu điện thế tối đa là U 2 thì phải mở rộng thang đo n 1 lần: . 1 2 max1 2 1 A RI U U U n == (0,25đ) Như vậy điện trở phụ cần mắc nối tiếp với nó là: .)1( 1 Ap RnR −= (0,25đ) * Tương tự đối với vôn kế: Dòng điện tối đa mà nó đo được: V R U I 1 max1 = . (0,25đ) Và cần mở rộng thang đo lên n 2 lần: . 1 2 max1 2 2 U RI I I n V == (0,25đ) Nên điện trở shunt cần mắc song song với nó là: . 1 2 − = n R R V S (0,25đ) Theo các số liệu nhận được, cần làm các điện trở R p và R S từ dây nicrôm theo quan hệ S l R ρ = . (0,25đ) - Đo S bằng cách cuốn nhiều vòng sát nhau lên cái bút chì và đo chiều dài đoạn cuốn và suy ra đường kính dây. Từ đó suy ra chiều dài của các điện trở tương ứng. Hết 3 . + THI HSG KHI 11 VNH PHC NM 2009-2010 Cể VN ; + Cõu2: quang hc theo phõn phi chng trỡnh hc sinh cha hc n: + Cõu 3: cm ng t v sai hỡnh di õy + Cõu 4: thay vỡ cho. Ht Cỏn b coi thi khụng gii thớch gỡ thờm H tờn thớ sinh SBD S GD & T VNH PHC K THI CHN HSG LP 11 THPT NM HC 2009 - 2010 HNG DN CHM MễN VT Lí (Dnh cho hc sinh THPT khụng chuyờn) b a a (1) (2) I Hỡnh. ó b phn mc in tr ph v mc shunt. KL: Ch cũn mi cõu 1 l ỳng vỡ ly y nguyờn trong b gii toỏn vt lớ 11. Câu 3: Hai khung dây dẫn kín đợc chế tạo từ một dây dn, chuyển động đều giống nhau đến gần