Tại mỗi đỉnh của hình vuông đặt cố định một điện tích +q trong không khí.. Xác định điện thế do các điện tích gây ra tại tâm của hình vuông.. Khi đặt tại O điện tích thử khối lượng m, ma
Trang 11
(Đề thi gồm 03 trang)
KỲ THI HỌC SINH GIỎI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG
BẮC BỘ LẦN THỨ IX, NĂM HỌC 2015 – 2016
ĐỀ THI MÔN: VẬT LÍ 11
Thời gian: 180 phút (Không kể thời gian giao đề)
Ngày thi: 23/4/2016
Câu 1 (4 điểm)
Một hình vuông ABCD có cạnh a 2, tâm ở O Tại mỗi đỉnh của hình vuông đặt
cố định một điện tích +q trong không khí Bỏ qua tác dụng của trọng lực và lực cản
a Xác định điện thế do các điện tích gây ra tại tâm của hình vuông
b Khi đặt tại O điện tích thử khối lượng m, mang điện tích Q = +q, hãy xác định
chu kì dao động nhỏ của Q trong mặt phẳng ABCD
c Người ta lần lượt thả từng điện tích q theo thứ tự từ A, B, C, D sao cho điện tích tiếp theo được thả ra khi điện tích trước nó đã đi ra rất xa hệ Hãy xác định tỉ số vận tốc
của các điện tích ở A và B khi đã ra rất xa hệ
n nx n n
Câu 2 (5 điểm)
Một hình trụ tròn đặc dài l, bán kính R (R<< l), làm bằng vật liệu có điện trở
suất phụ thuộc vào khoảng cách r tới trục theo công thức 0
2 2
1 2
r R
(trong đó: o là hằng số dương) Đặt vào hai đầu hình trụ một hiệu điện thế
không đổi U
a Tìm cường độ dòng điện chạy qua hình trụ
b Tìm cảm ứng từ tại điểm M cách trục hình trụ một đoạn x
c Ngắt hình trụ khỏi nguồn, sau đó đặt vào trong một từ trường đồng nhất có
hướng dọc theo trục của hình trụ và biến đổi theo quy luật B = k.t (k là hệ số dương, t
là thời gian) (hình vẽ 1) Xác định cường độ dòng điện cảm ứng xuất hiện trong hình trụ
ĐỀ CHÍNH THỨC
B
Hình 1
Trang 22
Câu 3 (4 điểm)
Một vật phẳng, nhỏ AB đặt trước một màn M Giữa vật với màn có một thấu kính hội tụ quang tâm O, tiêu cự f và một thấu kính phân kì L, tiêu cự 10 cm Giữ vật và màn
cố định rồi dịch chuyển hai thấu kính, người ta tìm được một vị trí của O có tính chất đặc
biệt là: dù đặt L ở trước hay ở sau O và cách O cùng một khoảng l=30cm thì ảnh của AB
vẫn rõ nét trên màn Khi L ở trước O (giữa AB và O) thì ảnh có độ cao h1=1,2 cm và khi L ở sau O thì ảnh có độ cao h2= 4,8 cm Hãy tính:
a) Tiêu cự của thấu kính hội tụ
b) Khoảng cách từ O đến vật và màn
Câu 4 (4 điểm)
Một tấm phẳng hình tròn, đồng chất, bán kính R, tâm O bị
khoét một phần có góc ở tâm 2
3
, phần còn lại có khối lượng m (Hình 2) Tấm có thể chuyển động quay không ma sát
quanh trục cố định nằm ngang đi qua O, vuông góc với mặt
phẳng của tấm
a Tìm vị trí khối tâm G của tấm
b Trên đường thẳng đi qua O và G, người ta gắn thêm một
vật nhỏ khối lượng 1
2
m
m , cách O một đoạn x Cho hệ dao động nhỏ, tìm x để chu kỳ dao động của hệ là nhỏ nhất
Câu 5 (3 điểm)
Xác định điện dung của tụ bằng mạch điện xoay chiều
I Vật liệu và dụng cụ:
- Một nguồn điện xoay chiều 0c os t V ( ) đã biết suất điện động và tần số
- Ba điện trở RA, RB, RC đã biết Một tụ điện có điện dung C cần phải xác định
- Vôn kế hiện số chỉ dùng để đo điện áp hiệu dụng trên điện trở R
- Các sợi dây nối điện, các tờ giấy vẽ đồ thị có chia ô đều
O
Hình 2
Trang 33
II Thiết kế thí nghiệm:
Một tụ điện có điện dung C và một điện trở R được mắc nối tiếp vào một nguồn xoay chiều có tần số của điện lưới Sơ đồ mạch điện như hình vẽ
III Yêu cầu:
1 Tìm biểu thức công suất tiêu hao trung bình P trên điện trở R theo o, R C , ,
2 Viết biểu thức liên hệ giữa 12
V và 2
1
R , với V là số chỉ của vôn kế hiện số khi mắc vào hai đầu điện trở R
3 Hãy nêu phương án thí nghiệm để tính điện dung C theo biểu thức liên hệ giữa
2
1
V và 2
1
R và lập các bảng số liệu cần thiết
-HẾT -
Thí sinh không được sử dụng tài liệu Giám thị không giải thích gì thêm
Họ và tên thí sinh………Chữ ký giám thị………
Hình (3a): Mạch điện xoay chiều dùng
để xác định C
C
RC RB RA
E
D
220 V - 50 Hz
C
Hình (3b): Sơ đồ thiết bị được sử dụng