Sở GD& ĐT Nghệ an Cộng hòa x hội chủ nghĩa việt namã Trờng THPT Nghi lộc 2 Độc lập- Tự do- Hạnh phúc Đề thi thử học sinh giỏi năm học 2010-2011 Môn Vật lý 11 (Thời gian làm bài: 180 phút) Bi 1: Một elêctrôn bay ra từ điểm O với vận tốc v tạo với véc tơ cảm ứng từ B u một góc trong một từ trờng đều nh hình vẽ. Độ lớn cảm ứng từ cần phải bằng bao nhiêu để elêctrôn này bay đúng vào điểm O' cách O một khoảng L trên cùng một đờng cảm ứng từ. Bi 2: Cho mạch điện nh hình vẽ: Biết rằng 4 3 2 1 R R R R = . Chứng minh rằng cờng độ dòng điện qua E 1 , r 1 không phụ thuộc E 2 , r 2 . Bi 3: Trên mặt bàn nằm ngang không dẫn điện có đặt một vòng mảnh bằng kim loại khối lợng M bán kính a. Vòng ở trong một từ trờng đều nằm ngang có cảm ứng từ B u . Xác định cờng độ dòng điện cần phải cho đi qua vòng kim loại (theo M, B và a) để nó bắt đầu đợc nâng lên. Bi 4: Một bình kín thể tích V chia thành ba ngăn bằng nhau, ngăn cách nhau bằng một màng ngăn. Ngăn bên trái chứa một mol khí hydro, ngăn giữa chứa một mol khí agon (Ar), ngăn bên phải chứa một mol khí heli (He). Màng ngăn (1) chỉ cho khí hydro đi qua, màng ngăn (2) chỉ cho khí heli và hydro đi qua. áp suất sau cùng của màn ngăn a là p 0 . Hãy tính áp suất trong các ngăn còn lại. Bi 5: Một vật khối lợng m = 2kg trợt không ma sát, không vận tốc đầu xuống dọc theo một mặt phẳng nghiêng một đọan l thì chạm vào một lò xo nhẹ có độ cứng k = 200 N/m. Lò xo nằm dọc theo mặt phẳng nghiêng và có đầu dới cố định. Vật trợt thêm một đọan rồi dừng lại tại vị trí lò xo bị nén 30cm. Cho g = 10m/s 2 , góc hợp bởi mặt phẳng nghiêng với phơng ngang là = 30 0 . a.Tìm l b. Tìm khoảng cách từ điểm tiếp xúc đầu tiên giữa vật với lò xo đến điểm tại đó vận tốc của vật là lớn nhất trong quá trình lò xo bị nén. Bi 6: Cho các dụng cụ sau: - Một điện trở mẫu R 0 đã biết giá trị. - Một điện trở R x cần tìm giá trị. - Một nguồn điện không đổi ( E,r ). - Một điện kế G có số O ở chính giữa. - Một thớc đo chiều dài và một số dây dẫn. - Một biến trở là 1 dây AB đồng chất hình trụ có con chạy C ở giữa. Với các dụng cụ cho trên. Hãy trình bày một phơng án thí nghiệm để tìm giá trị của điện trở R x . L O O v (1) (2) H 2 a Ar b He E 2 , r 2 E 1 , r 1 R 3 R 1 R 2 R 4 Đáp án Bài Đáp án Điểm Bài 1: Elêctrôn bay vào từ trờng hợp với véc tơ cảm ứng từ B u góc nó chuyển động theo quỹ đạo dạng đờng xoắn ốc 0,5 điểm Lực loren xơ tác dụng lên elêctrôn f=|e|vBsin (1) 0, 5 điểm Bán kính của đờng xoắn ốc là R ta có f= R mv 22 sin (2) 1 điểm Từ (1) và (2) ta có R= sin sin 22 vBe mv = Be mv sin Chu kỳ quay của elêctrôn là T= sin 2 v R = sin sin 2 v Be mv = Be m 2 1 điểm Giả sử sau n vòng quay vật đi qua O ta có: L=nTv.cos=>L =nTv Be m 2 =>B= nTv Le m 2 1 điểm Bài 2: Ta cú U AB = U AC + U CB = R 1 I 1 + R 2 I 2 vi I 2 = I + I 1 U AB = R 1 I 1 + R 2 (I + I 1 ) (1) Tng t: U AB = U AD + U DB = R 3 I 3 + R 4 (I 3 - I) (2) Nhõn (1) vi (R 3 + R 4 ), nhõn (2) vi (R 1 + R 2 ) v cng li ta cú: U AB (R 1 + R 2 + R 3 + R 4 ) = (R 1 + R 2 )(R 3 + R 4 )(I 1 + I 3 ) +I(R 2 R 3 - R 1 R4) U AB (R 1 + R 2 + R 3 + R 4 ) = (R 1 + R 2 ) (R 3 + R 4 )I 2 điểm )( ))(( 4321 4321 RRRR IRRRR U AB +++ ++ = Mt khỏc, U AB = E 1 -r 1 I = 1 4321 4321 1 ))(( r RRRR RRRR E I + +++ ++ = Vy I qua ngun E 1 ,r 1 khụng ph thuc vo E 2 ,r 2 2 điểm Bài 3: Mô men lực từ tác dụng lên khung là M 1 =IBS 1,5 điểm Mô men của trọng lực tác dụng lên vòng dây dẫn M 2 =Mga 1, 5 điểm Để khung dây bắt đầu đợc nâng lên ta có M 1 M 2 => IBS Mga=>I IS Mga = aI Mg 1 điểm Bài 4: Do tính chất của màng ngăn áp suất riêng phần của Hiđro ở ba ngăn nh nhau mõi ngăn có 1/3 mol. áp suất riêng phần của He ở ngăn b và c nh nhau do đó ngăn b và c mỗi ngăn có ẵ mol He. Ar chỉ ở ngăn b. áp suất các ngăn tỷ lệ với số mol chất khí 2điểm áp dụng phơng trình claperon cho các ngăn ta đợc Ngăn a: p 0 V=(1/3)RT Ngăn b: p 1 V=(4/3)RT=>p 1 =(11/6)p 0 . Ngăn c: p 2 V=(4/3)RT=>p 1 =(5/6)p 0 . 2 điểm Bài 5: a. Chọn mốc thế năng trọng trờng là vị trí của vật sau khi dừng lại áp dụng định luật bảo toàn cơ năng ta có: mg(l+l)sin=k(l 2 /2)=>l= sin sin 2 2 mg lmg lk = sin2 sin2 2 mg lmglk 2 điểm b. Vị trí vận tốc cực đại kl 1 =mg =>l 1 =mg/k 2 điểm Bài 6: Mắc mạch điện nh hình vẽ, điều chỉnh cho điện kế chỉ số 0 2 điểm (Mạch cầu cân bằng) đo các chiều dài l 1 , l 2 ta có 2 1 0 l l R R x = =>R x = 1 20 l lR 2 điểm G A R 0 R x B C E, r l 1 l 2 . Nghệ an Cộng hòa x hội chủ nghĩa việt namã Trờng THPT Nghi lộc 2 Độc lập- Tự do- Hạnh phúc Đề thi thử học sinh giỏi năm học 2010-2011 Môn Vật lý 11 (Thời gian làm bài: 180 phút) Bi 1: Một elêctrôn. xuống dọc theo một mặt phẳng nghi ng một đọan l thì chạm vào một lò xo nhẹ có độ cứng k = 200 N/m. Lò xo nằm dọc theo mặt phẳng nghi ng và có đầu dới cố định. Vật trợt thêm một đọan rồi dừng. 10m/s 2 , góc hợp bởi mặt phẳng nghi ng với phơng ngang là = 30 0 . a.Tìm l b. Tìm khoảng cách từ điểm tiếp xúc đầu tiên giữa vật với lò xo đến điểm tại đó vận tốc của vật là lớn nhất trong quá trình