DE DA HSG VAT LI 11 VINH PHUC 2016 2017

SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC (Đáp án có 04 trang) Câu Câu (2 đ) KỲ THI CHỌN HSG LỚP 10, 11 THPT NĂM HỌC 2016-2017 ĐÁP ÁN MÔN: VẬT LÍ 11- THPT Nội dung Điểm a - ⃗⃗⃗⃗ 𝑣0 x ⃗⃗⃗⃗ 𝐹đ + y Chọn hệ trục Oxy hình vẽ…………………………………………… 0,25 Theo phương Ox: electron chuyển động thẳng với vận tốc v0 Ta có 𝑥 = 𝑣0 𝑡 (1)…… 0,25 |𝑒|𝑈 𝐹 Theo phương Oy: electron thu gia tốc 𝑎 = = nên chuyển động nhanh dần Ta có: 𝑦 = |𝑒|𝑈 𝑚 𝑚𝑑 𝑡 (2)……………………………………… 0,25 Với U xác định: 𝑈 = = = 57,6𝜋 𝑉…………………………… 𝐶 𝑎𝑏 Để electron bay khỏi tụ, ta cần có hệ thức: 0,25 y 2𝑚𝑑 𝑄 4𝜋𝑘𝑑𝑄 3d x≥ b (3)……………………………………………………… Từ (1) , (2), (3) ta  v0  b d 2eU b  v0min  3m d 2eU  2,3.107  m / s  ……………………… 3m b Động electron khỏi tụ điện: 3 Wđ = Wđo + 𝑒𝑈 = 𝑚𝑣0𝑚𝑎𝑥 + 𝑒𝑈………………………………… 4 Thay số ta Wđ = 26,24.10-17J…………………………………………… Câu (2 đ) m α ⃗ 𝑁 𝑃⃗ 0,25 0,25 0,25 0,25 a.Tại vị trí vật rời bán trụ bán kính nối O với vật hợp với phương thẳng đứng góc α Gọi v vận tốc vật vị trí rời bán trụ Áp dụng định luật bảo toàn mv2 + mgRcosα = mgR=>v2 = 2gR (1 – cosα ) (1)………………………… Phản lực bán trụ tác dụng lên vật: N = mgcosα – mv2/R ……………………………………………………… Vật bắt đầu rời bán trụ N = 0=> cosα = v2/(gR)(2) ……………… Từ (1) (2) => v2 = 2gR/3 => v = 2gR = m/s………………………… 0,25 0,25 0,25 0,25 b ⃗⃗⃗⃗ 𝑁2 m 𝑓 𝑃⃗ m α α ⃗⃗⃗⃗ 𝑁1 𝑓 𝑃⃗ Khi chuyển động từ trường vật chịu thêm tác dụng lực Lo-ren-xơ, lực vuông góc với quỹ đạo chuyển động vật nên không sinh công Vận tốc vật vị trí góc lệch α v2 = 2gR (1 – cosα ) Ta thấy v1> v2 nên lực hướng tâm chuyển động bên phải lớn chuyển động bên trái Từ suy lực Lo-ren-xơ hướng vào tâm O chuyển động sang phải hướng xa vật chuyển động bên trái Như vectơ cảm ứng từ B hướng từ ……………………………… Khi vật chuyển động bên phải: v12 = 2gR (1 – cosα1 ) (3) Phản lực N1 bán trụ tác dụng lên vật N1  mgcos1  qv1B  0,25 mv12 R Vật rời bán trụ N1 = => mgcosa1  qv1B  mv12 (4) …………………… R 0,25 mv22 (6) …………………… R 0,25 Khi vật chuyển động bên trái (5) v 22 = 2gR (1 – cosα2 ) Phản lực N2 bán trụ tác dụng lên vật mv22 N  mgcos  qv2 B  R Vật rời bán trụ N2 = => mgcos  qv2 B  Từ (3) - (4) - (5) - (6) ta có: mg v12  v22 m  qB(v1  v2 )  (v12  v22 ) 2gR R => B  3m(v1  v ) = 0,6 T………………………………………………… 2qR Câu a (((R2 nt R4)//R5) nt Rx)//(R1 nt R3) (2,5 đ) (R24 = 6; R245 = 2; R245x = 3; R13 = 6) →Rtd = 2…………………… 𝑈 I1 = I3 = = 0,6A 𝑅23 Dòng điện Ix qua Rx: I x  0,25 U  1,2A R x  R 245 Cường độ dòng điện qua mạch chính: I = Ix + I23 = 1,8 A 𝜀−𝑈 Điện trở nguồn : 𝑟 = = 1 𝐼 U1 =U1/R1 = 1,8V, U5 = U- RxIx = 2,4V Do R2 = R4 mắc nối tiếp nên U2 = U4 = U5/2= 1,2V UNM = UNA + UAM =-U2 + U1 = 0,6V >0…… ……………………………… Vậy VN> UM N tích điện dương QN = CUNM = 6nC… ………………………… …………………… …… b R td  0,25 6(R x  2) 5, 4(R x  8) E  : => I  ………… …………………… R td  r 7R x  20 Rx  0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 I13(R1 + R3) = Ix(Rx + R245)  6I13 = Ix(Rx + 2) I I I Ix 5, 4(R x  8) I 32,  13  x 13    Ix  ………… R x  R x  R x  (7R x  20)(R x  8) 7R x  20 20 (32, 4)2 Vậy Px  R x I 2x  (32, 4) R x2  =>Px lớn R x   20 (7R x  20) (7 R x  Rx ) Px(max)  1,875W … ………………………… ……………………………… Câu + Để thuận tiện ta xét vòng dây có bán kính R mà không đưa số (1,5 đ) “1” “2” Theo điều kiện đầu B  B0  kt B0 k số Từ thông gửi qua mặt phẳng khung dây có diện tích S là: Ф = BScosα = R ( B0  kt) cos  …………………………………………… + Suất điện động cảm ứng vòng dây: Ec = − →𝐼= 𝑘𝑚𝑐𝑜𝑠𝛼 4𝜋𝐷𝜌 2𝜋𝑅 𝑆0 𝑠0 = 𝑚 2𝜋𝑅𝐷 = - πR2kcosα……… ∆𝑡 𝜋𝑅2 𝑘𝑐𝑜𝑠𝛼 0,25 0,25 ……………………………………………… 0,25 = 𝑟 ………………………………………………………………… a.Vị trí đặt d' = 0,25 0,25 𝑟 + Ta thấy cường độ dòng điện I chạy qua vòng dây không phụ thuộc vào bán kính vòng dây nên cường độ dòng điện hai vòng dây nhau… Câu (2 đ) 0,25 …………………… + Dòng điện chạy vòng dây: 𝐼 = rong r = 𝜌 |𝐸𝑐 | ∆∅ 0,25 df = 3f…………………………………………… d f 0,25 0,25 0,5 b.k = d ' = -2 Vòng tròn quỹ đạo ảnh có bán kính lớn gấp đôi quỹ đạovật… d + Vận tốc góc vật ảnh nhau, nên vận tốc dài ảnh có độ lớn : 0,5 0,5 v' = 2v0……………………………………………………………………………………………………………… + Chọn tia sáng qua quang tâm để khảo sát, ta nhận thấy chiều vận tốc ảnh ngược với chiều vận tốc vật.Vậy vận tốc ảnh có phương tiếp 0,5 tuyến với quỹ đạo có chiều ngược chiều chuyển động S…… Chú ý:- Học sinh làm theo cách khác cho điểm tối đa - Học sinh viết sai không viết đơn vị trừ 0,25đ/lần, trừ không 0,5đ/toàn ………………….Hết…………………