Các lực tác dụng vào vật và nêm được biểu diễn như hình vẽ Tại mỗi thời điểm, lực ma sát trượt giữa nêm và vật có độ lớn :... Khi vận tốc của vật m cực đại thì nó tách ra khỏi thanh và[r]
(1)HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN VẬT LÝ LỚP 11
Lưu ý: Các cách giải khác hướng dẫn chấm, cho điểm tối đa theo thang điểm định
Câu Nội dung Điểm
1 (4 đ)
a (1 điểm) Dịng điện cảm ứng khung có chiều MNPQ
Lực từ tác dụng lên cạnh có phương vng góc với cạnh hướng phía ngồi khung (hình vẽ)
1
b (3 điểm)
Xét khung vị trí hình vẽ Ta có: BMN = B0 (1- x) BPQ = B0[1-(x+b)]
Suất điện động cảm ứng xuất hai MN PQ MN
= BMN.v.a ; PQ = BPQ.v.a
Dòng điện chạy mạch có chiều hình vẽ có độ lớn I = MN PQ va B( MN BPQ) v a B .b
R R R
1
Lực từ tác dụng lên hai MN PQ có chiều hình vẽ có độ lớn F1 = BPQ.I.a = BPQ
2 B b a v
R F2 = BMN.I.a = BMN
2 B b a v
R
1
Áp dụng định luật II Niu tơn cho khung theo trục Ox, ta được: F1 - F2 = ma = mdv
dt
2
( PQ MN)
B ba v dv
B B m
R dt
0
2 2
B b a vdt
mdv R
2 2 2 2
0
dx mR mR
vdt dt dv dx dv
dt B b a B b a
Lấy tích phân vế ta có:
0
0
0
2 2 2 2
0
0
s
v
mRv mR
x v s
B a b B a b
1 z
Br
x
y
O x xb
y
ya
M
N
P
Q
1 Fr
Fr
3 Fr
(2)Câu Nội dung Điểm 2
(4đ)
a (2 điểm)
Từ công thức lăng kính, lấy vi phân vế, với i A số ta có:
sini = nsinr = sinrdn + ncosr dr (1) sini/ = nsinr/ cosi/di/ = sinr/dn + ncosr/ dr/ (2) A = r + r/ (3) dr = -dr/ (3)
D = i + i/ - A dD = di/ (4)
1
Lấy (1) x cosr/ (2)xcosr :
n cosr cosr/ dr + sinr cosr/ dn + n cosr/cosr dr/ + sinr/cosr dn = cosi/ cosr di/ 0,5
Chú ý (3) (4) ta được: sin (r + r/)dn = cosi/cosr dD
hay
/ cos cos
sin
i r
n D
A
0,5
b Tia sáng truyền qua lăng kính có góc lệch cực tiểu Dmin thỏa mãn:
n =
2
m
D A
Sin A Sin
(5)
Với A = 600, D
m = 300 n = 1,414
1
Lấy vi phân (5) ta có dn =
m m
D D
os ( )
2
2
A A
C d
A Sin
-
2
A os
2
2
m
D A
Sin C
A d A
Sin
Do dn
n =
1
( )
2
m
m
D A
Cot d D A -
2
A
Cot dA
0,5
Sai số tương đối
n n
1
2 2 2
m m
m
D A D A A
Cot D Cot Cot A Thay số n
n
15.10-3
(3)y
x
ms F m s f
ms
f
mg
N
0 Q
P
N
Câu Nội dung Điểm
3 (4 đ)
1 2,25 điểm
Lập phương trình tọa độ vật theo thời gian:
*Khi xL thì xtan
L
Phương trình chuyển động vật theo phương ox:
sin
" g ( )
x x L
L
(1)
0,25
Đặt X= x - L X"x"
(1) trở thành '' sin
0
g
X X
L
(1')
Phương trình có nghiệm X Acos( t ) với gsin
L
0,5
Suy ra: x L Acos( t ) (2)
Khi t =0 x = v = x' = nên suy cos
sin
L A A L
(2) trở thành : xL1cos t L1cost (3)
0,5
Khi xL (x 1) tan
L
Tương tự ta tìm phương trình chuyển động vật: x" gsin (x )L
L
0,25
PT có nghiệm là: x2LBcost t 1' với
sin
g L
Khi t = t1 x = L; v = x' = L
2 cos '
3
sin '
4
B L
L B L
B L
Do đó: 1
3
2 cos
4
x LL tt
(4)
0,5
2 Các lực tác dụng vào vật nêm biểu diễn hình vẽ Tại thời điểm, lực ma sát trượt nêm vật có độ lớn :
os
ms
f mg c (5)
Điều kiện cân là: Fms f cms os Nsin (6) 0,25
Khi xL thay xtan
L
vào (5)
( nêm có xu hướng trượt sang trái )
os
ms
f mg c = (1cost mg) sin
Điều kiện (6) cho : Fms mg c os sin 1 cost mg sin osc
1
os sin os sin os t
2
ms
F mg c c t mg c
(7)
(4)t
3
T
4
T
0
2 sin
L T
g
1
.sin 2m g
ms F
Khi xL thay (x 1) tan
L
1
3
os os sin
4
ms
f mg c c t t mg
(8)
Suy
2
.sin os ( )
2
ms
F mg c t t
(9)
0,5
+ Từ phương trình (3) ta thấy AL nên thời gian vật từ x = đến x = L :
4 2 sin
T L
t
g
0,25
+ Từ phương trình (4) ta thấy BL 2 nên thời gian vật từ x = L đến x = 2L : 2
8 4 sin
T L
t
g
0,25
(5)Câu Nội dung Điểm
Moomen qn tính hệ với trục quay vng góc với qua khối tâm hệ là:
2 2 24 16 16 12 mL mL mL mL
IG (3)Thay (1), (3) vào (2) ta
0,5
được:
2 sin cos
2 3cos
G
gL
v
(4) 0,5
b (1,5 điểm)
theo phương GA ta có:
vAcosα = vGsinα (5) (VG tốc độ khối tâm G hệ) Từ (4) (5) suy ra:
2 sin sin sin gL
vA (6)
0,5
Đạo hàm (6) ta
3 ' sin sin sin 24 16 sin 24 sin cos sin gL gL vA 0,5
Cho vA' = ta α 45,40
Thay α 45,40 vào (6) ta vA 0,82m/s 0,5 4
(4 đ)
a (2,5 điểm)
Gọi G khối tâm hệ, AG = L/4
Do khơng có ngoại lực tác dụng lên hệ theo phương ngang nên khối tâm G hệ chuyển động theo phương thẳng đứng Trong trình đổ xuống, vật nhỏ m chưa tách khỏi vận tốc vật nhỏ m vận tốc đầu A Khi vận tốc vật m cực đại tách khỏi chuyển động thẳng
Xét thời điểm hợp với phương ngang góc α:
khi tọa độ khối tâm G theo phương thẳng đứng cách mặt phẳng ngang là: yG = sin
4
L
0,5
Vận tốc khối tâm G là: vG = yG' = cos '
4
L
= - cos
4 cos G v L L
(1)
0,5
Áp dụng định luật bảo toàn cho hệ vị trí ban đầu vị trí góc lệch α so với phương ngang:
2mg
4
L
(1- sinα) = 2m 2 2 G G I v
(2) 0,5
(6)Câu Nội dung Điểm Câu
(4 đ)
a. (2,5 điểm)
Dùng mộtcuộn dây bẹt có N vịng, có điện trở R, hai đầu nối với điện kế xung kích G Lồng cuộn dây bẹt ống dây điện dài (có diện tích S) điểm Gọi B cảm ứng từ lòng ống dây điện dài mà ta cần xác định
Từ thông qua ông dây bẹt: BS
0,5
Đột nhiên mở khóa K Suất điện động cảm ứng xuất ống dây bẹt: c
d dB
N NS
dt dt
0,5
Dòng điện tức thời chạy qua điện kế xung kích: ic = c NSdB
R Rdt
0,5
dB = - c
R R
i dt dq
NS NS 0,5
vậy B =
0 q B
R Rq
dB dq
NS NS
Biết R, N, S đo q ta tính B
0,5
b.(1,5 điểm)
Coi N khơng có sai số, ta có: B q R S
B q R S
0,5
mà S = r2 S r
S r
0,5
Thay số, tính B 4%
B