Đề thi Olympic sinh viên 2004 ĐH Bách khoa TPHCM môn vật lý

Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh Trường Đại học Bách khoa TP.HCM ĐỀ THI OLYMPIC VẬT LÝ ĐT 2 TRƯỜNG ĐHBK TP.HCM 2004 Họ tên: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lớp:. . . . . . . . . . . . Mã số SV:. . . . . . . . . . . Là SV năm thứ: . . . . . . . . thuộc khoa: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Phần A – Câu hỏi hiện tượng ( SV trả lời ngắn gọn, chỉ cần gạch đầu dòng) 1) Cho một thấu kính hội tụ và một thấu kính phân kỳ, làm cách nào có thể xác đònh được cái nào có giá trò tuyệt đối độ tụ lớn hơn mà không sử dụng bất kỳ một dụng cụ nào khác? 2) Cho 1 thanh sắt và một thanh nam châm giống hệt nhau, làm cách nào có thể xác đònh được cái nào là nam châm hay thanh sắt mà không sử dụng bất kỳ một dụng cụ nào khác? 3) Cho electron và photon có cùng bước sóng, hạt nào có động năng lớn hơn? Giải thích. 4) Mô tả trường của hạt mang điện đứng yên và hạt mang điện chuyển động. Thử giải thích sự khác biệt giữa chúng bằng thuyết tương đối? 5) Kim nam châm thường được đặt trong hộp kim loại hoặc trên đế kim loại, để làm gì? 6) Vì sao ban ngày bầu trời trái đất lại sáng mà bầu trời sao hoả hoặc mặt trăng lại tối? 7) Tại sao khi gõ vào cốc thuỷ tinh cao chứa ít nước, âm thanh nghe vang hơn khi cốc chứa nhiều nước? 8) Làm thế nào để nam châm có thể tác dụng lực (không tiếp xúc) lên dây đồng, mặc dù đồng không phải là chất sắt từ? 9) Cho một gương cầu lõm bán kính R chưa biết, một đồng hồ và một viên bi sắt có bán kính r. Làm cách nào xác đònh được R? 10) Hai cuộn dây cuốn trên một lõi sắt khép kín. Cho nguồn điện xoay chiều, một cuộn dây dẫn rời, vôn kế. Xác đònh số vòng dây của 2 cuộn ban đầu. BK TP.HCM Phần B – Bài tập lý thuyết 1) Cho hạt khối lượng m xâu vào trong một dây parabol y = px 2 và có thể chuyển động không ma sát dọc theo sợi dây. Dây parabol quay đều xung quanh trục y với vận tốc ω. a) Khảo sát các trạng thái cân bằng của m. b) Trong trường hợp cân bằng bền, xác đònh tần số dao động nhỏ xung quanh trạng thái cân bằng. 2) Cho sợi dây buộc vật M trượt quanh trục gỗ tiết diện tròn có ma sát. Để giữ vật M đứng yên, tác dụng vào đầu kia của dây một lực bằng F. Vậy để kéo được vật đi lên, cần tác dụng một lực tối thiểu là bao nhiêu? 3) Cho chu trình nhiệt động trong giản đồ (T,S) như hình vẽ. a) Xác đònh chiều để chu trình là của động cơ nhiệt. b) Xác đònh hiệu suất của máy nhiệt theo T 1 và T 2 . 4) Đặt vòng dây tròn bán kính R tích điện đều với điện tích toàn phần Q>0 trong hệ quy chiếu sao cho trục vòng dây là trục x với gốc tọa độ tại tâm O vòng dây. a) Xác đònh vò trí trên trục x sao cho điện trường tại đó do vòng dây gây ra là lớn nhất. b) Phải cung cấp cho hạt mang điện tích q>0, khối lượng m và đang nằm ở vò trí d>>R trên trục x vận tốc v0 bao nhiêu để hạt có thể đến được và dừng lại ở tâm O. Nếu vận tốc ban đầu của hạt lớn hơn hoặc nhỏ hơn một ít so với v0 thì điều gì sẽ xảy ra. 5) Một con dơi bay với vận tốc 5m/s đuổi theo một con côn trùng. Dơi phát sóng siêu âm 40000Hz và nhận được sóng dội lại tần số 40400Hz. Hỏi con côn trùng bay ra xa hay đến gần con dơi và vận tốc của côn trùng, cho biết vận tốc âm là 340m/s. (Gợi ý: công thức hiệu ứng Doppler ).(' 0 s vv vv ff − + = với v: vận tốc sóng, vs: vận tốc nguồn sóng, v0: vận tốc đối tượng nhận sóng, v0 và vs được quy ước là dương nếu nguồn và bộ nhận sóng di chuyển về phía của nhau). T S S 1 S 2 T 1 T 2 M F . Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh Trường Đại học Bách khoa TP.HCM ĐỀ THI OLYMPIC VẬT LÝ ĐT 2 TRƯỜNG ĐHBK TP.HCM 2004 Họ tên: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . dây buộc vật M trượt quanh trục gỗ tiết diện tròn có ma sát. Để giữ vật M đứng yên, tác dụng vào đầu kia của dây một lực bằng F. Vậy để kéo được vật đi lên, cần tác dụng một lực tối thi u là. đầu. BK TP.HCM Phần B – Bài tập lý thuyết 1) Cho hạt khối lượng m xâu vào trong một dây parabol y = px 2 và có thể chuyển động không ma sát dọc theo sợi dây. Dây parabol quay đều xung quanh trục y với