Bài tập vật lý tổng hợp Câu 1: Một sợi dây đàn hồi dài l = 60 cm treo lơ lửng cần rung Cần rung dao động theo phương ngang với tần số thay đổi từ 60 Hz 180 Hz đến v =8 m s Biết tốc độ truyền sóng dây Trong trình thay đổi tần số có giá trị tần số tạo sóng dừng dây? A 15 B 16 C 17 D 18 l = ( 2m + 1) Giải: ( 2m + 1) 800 ≤ 180 λ v = ( 2m + 1) → 60 ≤ f = 4f 4.60 → 8,5 ≤ m ≤ 26,5 → có 18 giá trị m thỏa mãn − Câu 2: Trong thí nghiệm Y âng giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai khe a = mm , khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến quan sát Nguồn S phát đồng thời xạ có bước sóng rộng dài L = 19, mm λ1 = 0, 48 µ m λ2 0, 75 µ m , vân trung tâm, đếm 35 vân sáng B 0, 40 µ m Giải: Gọi n1 , n2 Trong khoảng có vân sáng kết trùng hệ hai xạ Tính ba vân sáng trùng nằm bề rộng L? A D=2 m 0,50 µ m số vân sáng xạ C 0, 60 µ m λ1 , λ2 λ1 D i = = 0,96 n1 + n2 = 35 + = 38 a λ2 biết hai D , L = ( n1 − 1) i1 = ( n2 − 1) i2 → n1 = 21 → n2 = 17 → i2 = 1, → λ2 5.10−10 m Câu 3: Một ống Rơn ghen phát tia X có bước sóng ngắn Bỏ qua vận tốc ban đầu electron bứt khỏi catot Giả sử 100 % động electron biến thành nhiệt làm nóng đối catot cường độ dòng điện chạy qua ống A I = mA Nhiệt lượng tỏa đối catot phút 298,125 J B 29,813 J C 928,125 J D 92,813 J ∆Wd = eU AK = ε max = Giải: Độ biến thiên động n= Số electron đến đối catot giây: phút: hc λmin I = 1, 25.1016 → e N = 60.n Số electron đến đối catot Q = 100%.N ∆Wd Câu 4: Trong dao động điều hòa lắc lò xo thẳng đứng phát biểu sau đúng? A Hợp lực tác dụng lên vật có độ lớn vật vị trí lò xo có chiều dài ngắn dài B Lực đàn hồi chiều với chiều chuyển động vật vị trí cân C Với giá trị biên độ, lực đàn hồi ngược chiều với trọng lực D Lực đàn hồi đổi chiều tác dụng vận tốc không ur uuur ur Giải: Hợp lực tác dụng lên vật lực kéo về: Tại hai vị trí biên: F = Fdh + P Fx =− A = Fx = A = kA x = ∆l Khi vật qua vị trí uuur Khi lò xo bị nén Fdh ur P uuur Fdh đổi chiều tác dụng chiều − Câu 5: Trong thí nghiệm Y âng giao thoa ánh sáng, nguồn S phát xạ có bước sóng λ = 600 nm , khoảng cách hai khe D = 2, m a = 1,5 mm , khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến quan sát Dịch chuyển mối hàn cặp nhiệt điện E theo đường song song với mặt phẳng chứa hai khe sau khoảng bao nhiêu, kim điện kế lại lệch nhiều nhất? A 0,80 mm mm ∆d = i = Giải: B 0,96 mm C 0,48 mm D 0,60 λD a Câu 6: Một lắc lò xo nằm ngang gồm vật nhỏ khối lượng m = 200 g µ = 0,1 k = 10 N m , lò xo có độ cứng , hệ số ma sát vật mặt phẳng ngang Ban đầu vật giữ vị trí lò xo dãn 10 cm Sau thả nhẹ để lắc dao động tắt dần g = 10 m s Lấy Trong thời gian kể từ lúc thả tốc độ vật bắt đầu giảm công lực đàn hồi A 48 mJ B 20 mJ x0 = C 50 mJ µ mg 1 = 0, 02; A = k ∆l − kx02 k 2 D 42 mJ Giải: Vị trí vật có tốc độ lớn nhất: Câu 7: Cho đoạn mạch RLC mắc nối tiếp, cuộn dây cảm Đặt vào hai đầu u = 120 cosωt ( V ) đoạn mạch điện áp pha điện áp góc ω = ω2 = 400π rad s L A có giá trị hiệu dụng A Khi dòng điện sớm ω = ω1 = 100π rad s dòng điện mạch có giá trị hiệu dụng Giá trị 0, π H 0, π H Z1 = π Khi ω = ω1 = 100π rad s B 0,3 π H C 0, π H D U R = 120, cosϕ1 = = → R = 60 I1 Z1 tan ϕ1 = − Giải: I1 = I → ω1ω2 = Z − Z C1 1 = L1 → − ω1 L = 60 R ω1C 1 → ω2 L = = ω1 L + 60 → ( ω2 − ω1 ) L = 60 LC ω1C Câu 8: Trong tượng giao thoa sóng mặt nước, cho hai nguồn kết hợp A, B dao động pha Gọi I trung điểm AB Điểm M nằm đoạn AB cách I cm Bước sóng λ = 24 cm Khi I có li độ − mm li độ M A − 3 mm B 3 mm C mm D − mm Giải: 2π AI u I = u AI + u BI = a cos ωt − λ 2π BI π AB ÷+ a cos ωt − ÷ = 2a cos ωt − ÷= − λ 24 2π AM uM = u AM + u BM = a cos ωt − λ 2π BM ÷+ a cos ωt − λ π π ÷ = 2a cos ( BM − AM ) cos ωt − ( AM + BM ) λ λ AM = AI − IM = AI − BM = BI + IM = BI + → u M = 2a cos 4π π AB cos ωt − ( − 6) = − 3 ÷= 24 24 → BM − AM = Câu 9: Cho mạch điện RLC mắc nối tiếp, R thay đổi được, cuộn dây cảm Khi R = 20 Ω R = R1 = 50 Ω R = 80 Ω công suất tiêu thụ điện đoạn mạch Khi công suất tiêu thụ điện đoạn mạch P Khi công suất tiêu thụ điện đoạn mạch P2 Chọn đáp án đúng? A P2 < P1 < P B P < P2 < P1 20 + 80 = 100 = Giải: P1 = R1 ( Z L − ZC ) C P < P1 < P2 D U2 U2 →P= P 100 = 20.80 = 402 U2 R + ( Z L − ZC ) P2 < P < P1 R = R2 = 15 Ω = U2 82 P2 ≈ U2 122 Tương tự: Câu 10: Cho hai lắc lò xo giống hệt Kích thích cho hai lắc dao động điều hòa với biên độ 2A A dao động pha Chọn gốc vị trí cân hai lắc Khi động lắc thứ 0,6 J lắc thứ hai 0,05 J Hỏi lắc thứ 0,4 J động lắc thứ hai bao nhiêu? A 0,1 J B 0, J x1 = x2 → v1 = 2v2 → Wt1 = 4Wt ; Wd1 = 4Wd Wd = 0, → Wd = 0,15, Wt = 0, 05 → W2 = 0, Giải: Wt1 ' = 0, → Wt '2 = 0,1 → Wd ' = W2 − Wt '2 = 0,1 C 0, J D 0, J