c) Lượng đồng bám vào Katôt trong thời gian 16 phút 5 giây. Dây được treo bằng hai dây dẫn nhẹ thẳng đứng và đặt trong từ trường đều có véc tơ B vuông góc với mặt phẳng chứa MN và dây tr[r]
(1)SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ NỘI TRƯỜNG THPT LƯU HOÀNG
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG NĂM HỌC 2018 – 2019
Môn thi: Vật lý - Lớp: 11
(Thời gian làm bài: 150 phút, không kể thời gian giao đề)
Bài 1
(4
điểm
).
Cho mạch điện hình vẽ Với
E
1
6
V
,
r
1
r
2
1
,
E
2
2
V
,
2
R
,
R
2
5
,
R
3bình điện phân dung dịch CuSO
4
có điện
cực đồng có điện trở
3
Tính:
a) Hiệu điện U
AB.
b) Cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch.
c) Lượng đồng bám vào Katôt thời gian 16 phút giây.
Bài 2
(3
điểm
).
Trên đường thẳng xy cho bốn điểm O, A, B, C theo thứ tự từ trái qua phải, B trung điểm AC Đặt
điện tích Q O Sau đặt điện tích q A, B C Biết q đặt A B lực tương tác giữa
hai điện tích
F
19.10
4N
và
F
2
4.10
4N
Tìm lực tương tác điện tích q đặt C.
Bài 3
(4
điểm
).
Một dây dẫn thẳng MN chiều dài l, khối lượng đơn vị dài dây D=0,04
kg/m Dây treo hai dây dẫn nhẹ thẳng đứng đặt từ trường có véc
tơ B vng góc với mặt phẳng chứa MN dây treo, B=0,04 T Cho dòng điện I chạy
qua dây
a) Xác định chiều độ lớn I để lực căng dây treo không?
b) Cho MN=25 cm, I=16 A có chiều từ N đến M Tính lực căng dây treo
Bài 4
(4
điểm
).
Tam giác ABC vuông A đặt điện trường
⃗E0
,
α
=
C B A
=
60
0,
AB //
⃗
E
0
Biết BC= 6cm,
U
BC=
120
V
.
a) Tìm
UAC,
UBAcường độ điện trường
E0.
b) Đặt thêm C điện tích
q
=
9 10
−10C
Tìm cường độ điện trường tổng hợp A.
Bài 5
(5
điểm
).
Cho sơ đồ mạch điện hình vẽ E = 12V, r = 2
Cho R = 10
Tính cơng suất tỏa nhiệt R, nguồn,
a) Công suất nguồn, hiệu suất nguồn
b) Tìm R để cơng suất R lớn nhất? Tính cơng suất đó?
c) Tính R để cơng suất tỏa nhiệt R 36W
-HẾT -Cán coi thi khơng giải thích thêm!
Họ tên thí sinh: Số báo danh:
Chữ ký giám thị coi thi số 1:
Chữ ký giám thị coi thi số 2:
E1,
r1
R1
E2,r2
R2
R3
A B
R
A
B
E
, r
B
C
A
B
M
N
Hình 3
(2)SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ NỘI TRƯỜNG THPT LƯU HOÀNG
HƯỚNG DẪN CHẤM
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG NĂM HỌC 2018 – 2019
Môn thi: Vật lý - Lớp: 11
I Hướng dẫn chung
II Đáp án thang điểm
Câu Đáp án Điểm
Bài 1 (4 điểm)
U
AB=
E
1− I
1(
R
1+
r
1)=
6
−
3
I
1→ I
1=
6
−U
AB3
(1) 0,25U
AB=
E
2− I
2(
R
2+
r
2)=
2
−
6
I
2→ I
2=
2
−U
AB6
(2) 0,25U
AB=
IR
3=
3
I
(3) 0,25I=I1+I2 (4) ( 0,25 đ)
a) Thay (1), (2), (4) vào (3) ta có:
U
AB=
2,8
(
V
)
(1đ)b) Thay UAB vào (1), (2), (3) ta có:
I
1≈
16
15
(
A
)
, I
2≈ −
2
15
(
A
)
, I
=
0
,
93
(
A
)
(1đ)c) Khối lượng Cu thu là:
965.64.0,93
0,3( )
96500.2
tAI
m
g
Fn
(1đ)
Bài 2 (3 điểm)
Lực tương tác:
F
1=
k
.
Q
.
q
OA
2 OA =√
k
.
q
.
Q
F
1
0,5
Tương tự: OC =
.
k q Q
F
OB =
√
k
.
q
.
Q
F
2 , với F lực tương tác đặt q C- Do B trung điểm AC nên: OA + OC = 2.OB 0,5
1
1
2
F
F
F
F =
F
1.
F
2(
2
√
F
1−
√
F
2)
=2,25.10-4(N)
Bài 3 (4 điểm)
a) Để lực căng dây lực từ phải hướng lên có độ lớn P=mg
1 Áp dụng qui tắc bàn tay trái ta có dòng điện chạy từ M đến N
0,5 Vì
F
=
BIl sin
α
=
BIl
→
BIl
=
mg
=
D
lg
→ I
=
Dg
B
=
0
,
04 10
0
,
04
=
10
A
0,5b) Khi dòng điện chạy từ N đến M: áp dụng qui tắc bàn tay trái ta lực từ F hướng xuống (0,5đ)
Áp dụng điều kiện cân ta được:
2
T
=
F
+
mg
→T
=
F
+
mg
2
=
BIl
+
D
lg
(3)Thay số được:
T
=
0
,
04 16 0
,
25
+
0
,
04 0
,
25 10
2
=
0
,
13
N
(0,5đ)Bài 4 (4 điểm)
a) AC vng góc với đường sức nên VA=VC hay UAC=0
U
BA=
V
B− V
A=
V
B−V
C=
U
BC=
120
V
0,5B
¯
A
hướng với đường sức nên :U
BA=
E
0BA
⇒
E
0=
U
BABA
=
120
0
,
03
=
4000
V/mVới BA = BC
cos 60
0=
6 cos 60
0=
3 cm
=
0
,
03
m
1
b) Khi đặt C điện tích q=9 10−10C A chịu đồng thời hai điện trường
+ Điện trường
⃗
E
0+ Điện trường
⃗
E
gây điện tích đặt C Áp dụng nguyên lý chồng chất điện trường ta có: ⃗EA=⃗E0+ ⃗E
0,5
Do
⃗
E
có phương AC chiều từ A đến C nên⃗
E
⃗
E
0Độ lớn cường độ điện trương q gây A là:
3
√
3 10
−2¿
2¿
¿
E
=
k
q
AC
2=
9 10
9
9 10
−10¿
(V/m)
0,5
Vậy cường độ điện trường tổng hợp A :
E
A=
√
E
02+
E
2
E
A=
√
4000
2+
3000
2=
5000
( V/m/) 0,5Bài 5 (5 điểm)
Cường độ dòng điện chạy mạch:
I
=
E
R
+
r
=
12
10
+
2
=
1
( A)Công suất tỏa nhiệt R :
P
=
I
2R
=
1
210
=
10
(W )a) Công suất nguồn :
P
ng=
E
.
I
=
12 1
=
12
(W )Hiệu suất nguồn : H=
R
R
+
r
=
10
10
+
2
≈
0
,
83
=
83
%1 b) Công suất điện trở R hay cơng suất mạch ngồi :
R
+
r
¿
2¿
√
R
+
r
√
R
¿
¿
¿
P
=
I
2R
=
E
2
.
R
¿
Theo bất đẳng thức Cơ-si (Cauchy), ta có:
r r
R R r
R R
PNmax
r R
R
tức R = r.=2 Ω
Dễ dàng tính PNmax =
2
√
r
¿
2¿
¿
E
2¿
=12
8
=18 ( W )2
(4)