Câu 4.1. 1. Khảo sát định tính Khi kéo con lắc lệch khỏi vị trí cân bằng một góc a ta đã thực hiện một công và truyền cho quả cầu (tức là cho con lắc) một thế năng. Nếu chọn mốc thế năng ở vị trí cân bằng O, thì thế năng này bằng W t = mgh = mgl (1 - cosa). Khi lực kéo mất đi, lực thành phần F 1 của trọng lực r P tiếp tuyến với cung làm quả cầu chuyển động nhanh dần về vị trí cân bằng. Thế năng của con lắc giảm dần, động năng của con lắc tăng dần. Khi con lắc về tới vị trí cân bằng, lực thành phần F 1 = 0, thế năng của con lắc bằng không, động năng của nó có giá trị cực đại. Quả cầu tiếp tục chuyển động theo quán tính làm cho con lắc lệch khỏi vị trí cân bằng. Lực thành phần F 1 lại xuất hiện nhỷng ngỷợc chiều với chuyển động, làm quả cầu chuyển động chậm dần, rồi dừng lại. Động năng của con lắc giảm dần đến k của nó tăng dần đến giá trị cực đại. Sau đó, lực thành phần F 1 lại làm cho quả cầu chuyển động nhanh dần về vị trí cân bằng. Một quá trình biến đổi năng lỷợng lại diễn ra giống nhỷ lúc đầu. Ta nhận thấy khi thế năng của con lắc giảm dần thì động năng của con lắc tăng dần, và ngỷợc lại. 2. Khảo sát định lỷợng. Trong khi dao động, quả cầu chịu tác dụng của trọng lực r P và lực căng r T (bỏ qua ma sát). Công của lực căng luôn luôn bằng không vì lực này luôn luôn vuông góc với đỷờng đi. Công của trọng lực không làm thay đổi cơ năng của quả cầu (tức là của con lắc) vì trọng lực là lực thế. Do đó cơ năng của con lắc không đổi. Nếu thế năng giảm đi bao nhiêu thì động năng tăng thêm bấy nhiêu. Nói cách khác có sự chuyển hóa giữa thế năng và động năng của con lắc. W=W đ +W t =0+W t(max) = mgh = mgl (1 - cosa) = 2mgl sin 2 a 2 Điều kiện để con lắc dao động điều hòa là góc a phải nhỏ đến mức sina ằ a (rad). Khi ấy, ta có: W= 1 2 mgla 2 www.khoabang.com.vn Luyện thi trên mạng ________________________________________________________________________________ ằ OM Vì biên độA=la, nên ta có: W= mg 2l A 2 Ta nhận thấy cơ năng của con lắc tỉ lệ với bình phỷơng của biên độ dao động điều hòa. Câu 4.2 1. Tìm U, giải thích : - Các vôn kế chỉ giá trị hiệu dụng của hiệu điện thế. Số chỉ của vôn kế V là :U= U 0 2 170 2 =ằ 120V. - Vẽ giản đồ véctơ : Hiệu điện thế U 1 đọc trên vôn kế V 1 đỷợc biểu hiện bằng véc tơ OC đ ,U 2 đọc trên vôn kế V 2 đỷợc biểu diễn bằng CD đ . U trên đoạn mạch đọc trên vôn kế V đỷợc biểu diễn bằng OD đ . Theo giả thiết dòng điện sớm pha hơn hiệu điện thế của đoạn mạch, nên 1 C L w w> . Trên hình vẽ ta thấy, nếu môđun của 2 véctơ BC đ và CD đ rất lớn (nghĩa là U 1 ,U 2 rất lớn) nhỷng lại chênh lệch nhau ít thì U 1 ,U 2 có thể lớn hơn U rất nhiều. 2. Tìm R, L, C và U 1 - Biết I = U Z = U R cosj (do cosj = R Z ) R= U Io cos .cos , j p = 120 4 5 @ 170 W. - Mặt khác U 2 =IZ C đ Z C = U I = 265 0,5 = 530 2 W. Z C = 1 530 1 530 1 530314C C ww =ị= = . ằ 6.10 -6 =6mF -Dogócj = p/4 nên tam giác OBD là vuông cân. www.khoabang.com.vn Luyện thi trên mạng ________________________________________________________________________________ |OB| = |BD| = I.R đđ = 0,5.170 = 85V. mặt khác |BC| = |CD| - | BD| = 265 - 85 = 180V đđđ . hay:ILw = 180V, L = 180 180 05314 115 I H w == ,. , . - Giá trị U 1 = U + U = 85 + 180 R 2 L 222 @ 199V (Số chỉ của vôn kế V 1 ). 3 Nhỷ đã nhận xét : dòng điện sớm pha hơn hiệu điện thế, nên giá trị 1 C L w w> . (dung kháng lớn hơn cảm kháng). Trong biểu thức :I= U Z U RL C = +- ổ ố ỗ ỗ ỗ ử ứ ữ ữ ữ ữ 2 2 1 w w số hạng Lw - 1 Cw sẽ âm, khi C tăng thì 1 Cw giảm, và L C w w - ổ ố ỗ ỗ ỗ ử ứ ữ ữ ữ ữ 1 2 L- 1 C 2 w w ổ ố ỗ ỗ ỗ ử ứ ữ ữ ữ ữ sẽ giảm, tức là tổng trở Z giảm, dẫn tới I tăng. Hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn dây :U 1 = IR +(L) 22 w sẽ tăng. Còn U 2 = 1 Cw = () U RC LC 222 2 2 1ww+- , khi C tăng thì U 2 giảm. - Vì U không đổi, nên I cực đại khi Lw = 1 C' w . rút ra C = 1 2 Lw ằ 8,9mF;I= U R = 120 170 ằ 0,71A. Câu 77.3 1. Sơ đồ tạo ảnh O 1 O 2 S ở Ơđ S 1 đ S 2 d 1 d 1 d 2 d 2 vàvới d 1 = Ơ O 1 O 2 =f 1 +f 2 . d 1 =f 1 ;d 2 =O 1 O 2 -d 1 =f 2 ; ảnh S 1 ở tiêu diện của thấu kính O 2 do đó ảnh cuối cùng S 2 sẽ ở vô cực (d 2 = Ơ). Chùm tia ló ra khối O 2 là chùm tia song song. www.khoabang.com.vn Luyện thi trên mạng ________________________________________________________________________________ 2. Vẽ hình : 3.k= d' d . d' d 1 1 2 2 ; d' d = f d-f 1 1 1 11 ; d' d = f d-f 2 2 2 22 d 2 =O 1 O 2 -d 1 =f 1 +f 2 - df d-f =- f d-f +f 11 11 1 2 11 2 d' d = f f- f d-f -f =- f(d -f) f 2 2 2 2 1 2 11 2 21 1 1 2 k= - f d-f . f(d -f) f 1 11 21 1 1 2 vậy k= - f f 2 1 Độ phóng đại của ảnh cuối cùng không phụ thuộc vị trí đặt vật. Nếu hệ gồm 2 thấu kính hội tụ thì ảnh cuối cùng ngỷợc chiều với vật. Nếu hệ gồm một thấu kính hội tụ và một thấu kính phân kì thì ảnh cuối cùng cùng chiều với vật. Có thể giải câu này bằng phỷơng pháp hình học. www.khoabang.com.vn Luyện thi trên mạng ________________________________________________________________________________ . hòa. Câu 4.2 1. Tìm U, giải thích : - Các vôn kế chỉ giá trị hiệu dụng của hiệu điện thế. Số chỉ của vôn kế V là :U= U 0 2 170 2 =ằ 120V. - Vẽ giản đồ véctơ : Hiệu điện thế U 1 đọc trên vôn kế. Khi ấy, ta c : W= 1 2 mgla 2 www.khoabang.com.vn Luyện thi trên mạng ________________________________________________________________________________ ằ OM Vì biên độA=la, nên ta c : W= mg 2l A 2 Ta. 180 R 2 L 222 @ 199V (Số chỉ của vôn kế V 1 ). 3 Nhỷ đã nhận xét : dòng điện sớm pha hơn hiệu điện thế, nên giá trị 1 C L w w> . (dung kháng lớn hơn cảm kháng). Trong biểu thức :I= U Z U RL C = +- ổ ố ỗ ỗ ỗ ử ứ ữ ữ ữ ữ 2 2 1 w w số