BÀI tập vật lý 1 đh kỹ THUẬT CÔNG NGHIỆP THÁI NGUYÊN

PHẦN 1: CƠ HỌC A CÂU HỎI LÝ THUYẾT Đặc điểm véc tơ vận tốc chuyển động cong bất kỳ? chuyển động thẳng? chuyển động tròn? Đặc điểm véc tơ gia tốc tiếp tuyến, gia tốc pháp tuyến chuyển động cong bất kỳ? chuyển động thẳng biến đổi đều? chuyển động tròn đều? Đặc điểm véc tơ vận tốc góc, véc tơ gia tốc góc chuyển động trịn biến đổi đều? quan hệ vận tốc vận tốc góc, gia tốc tiếp tuyến gia tốc góc? Biểu diễn hình véc tơ: Vận tốc, vận tốc góc, gia tốc góc, gia tốc tiếp tuyến, gia tốc pháp tuyến, gia tốc toàn phần chất điểm chuyển động tròn nhanh dần đều, chậm dần đều? Nội dung, biểu thức định luật Niu tơn? Vì định luật Niu tơn gọi định luật quán tính? Viết biểu thức động lượng chất điểm, hệ chất điểm? định lí động lượng chất điểm, hệ chất điểm? Cách xác định mô men động lượng chất điểm điểm? hệ chất điểm trục? định lí mơ men động lượng chất điểm, hệ chất điểm điểm, vật rắn quay xung quanh trục? Công thức tổng hợp vận tốc, gia tốc? Khái niệm hệ quy chiếu quán tính? Đặc điểm lực quán tính? Định nghĩa khối tâm hệ chất điểm? công thức xác định vận tốc khối tâm? Phương trình chuyển động khối tâm? 10 Đặc điểm phương trình chuyển động vật rắn chuyển động tịnh tiến? 11 Đặc điểm phương trình chuyển động vật rắn chuyển động quay? 12 Cơng thức tính mơ men qn tính vật rắn đồng chất, khối lượng phân bố liên tục có dạng mảnh, đĩa trịn, vành trịn, trụ đặc, trụ rỗng, khối cầu đặc, khối cầu rỗng trục quay qua khối tâm trục quay bất kỳ? 13 Định luật bảo tồn động lượng? mơ men động lượng? Ví dụ áp dụng thực tế? 14 Định nghĩa công, công suất chuyển động học? 15 Cách xác định động chuyển động tịnh tiến, chuyển động quay vật rắn, chuyển động vật rắn vừa chuyển động tịnh tiến, vừa chuyển động quay? định lí động năng? 16 Định nghĩa năng, năng? Định luật bảo tồn năng? Tính chất trường lực thế? Ví dụ chuyển động có bảo tồn, khơng bảo tồn? B BÀI TẬP I TÍNH CÁC ĐẠI LƯỢNG TRONG CHUYỂN ĐỘNG CƠ Một vơ lăng sau quay phút thu vận tốc 700 ṿịng/phút Tính gia tốc góc vơ lăng số vịng mà vơ lăng quay phút chuyển động vô lăng nhanh dần Một bánh xe có bán kính R = 10cm lúc đầu đứng n, sau quay xung quanh trục với gia tốc góc 3,14 rad/s2 Hỏi, sau giây thứ nhất: a Vận tốc góc vận tốc dài điểm vành bánh? b Gia tốc pháp tuyến, gia tốc tiếp tuyến gia tốc toàn phần điểm vành bánh? c Góc gia tốc tồn phần bán kính bánh xe (ứng với điểm vành bánh? Chu kỳ quay bánh xe có bán kính 50cm 0,1 giây Tìm: a, Vận tốc dài vận tốc góc điểm vành bánh; b, Gia tốc pháp tuyến điểm nằm bán kính Một ơtơ chuyển động chậm dần với vận tốc ban đầu V0= 54 km/h, đoạn đường có dạng cung trịn bán kính R = 800m Khi đoạn đường S = 800m vận tốc V= 18 km/h a Tính thời gian chuyển động ơtơ hết đoạn đường b Trị số phương gia tốc tồn phần ơtơ thời điểm đầu thời điểm cuối quãng đường c Gia tốc góc, vận tốc góc ơtơ thời điểm t = 2s kể từ lúc bắt đầu chuyển động vào đoạn đường Một quạt máy quay với vận tốc góc = 900 ṿịng/phút Sau ngắt mạch quạt quay chậm dần N = 75 vòng dừng hẳn Tìm : a Thời gian từ lúc ngắt mạch đến dừng hẳn b Trị số gia tốc toàn phần điểm nằm cách trục quay khoảng r = 10cm thời điểm t 1= 5s kể từ lúc ngắt mạch Từ mặt đất vật bắn lên với vận tốc ban đầu V 0(m/s), hợp với phương nằm ngang góc Hãy xác định: a Thời gian chuyển động vật b Tầm xa mà vật đạt c Độ cao cực đại mà vật đạt d Véctơ vận tốc thời điểm chạm đất e Véctơ vận tốc thời điểm t kể từ lúc ném Trên hình 1, hịn đá ném lên bờ cao h với vận tốc ban đầu 42m/s chếch góc 600 so với phương ngang Hòn đá rơi vào điểm A sau 5.5s kể từ lúc ném a Tìm độ cao h b Tốc độ đá trước chạm A c Độ cao cực đại đá H so với đất Hình Một vật rơi tự 10m cuối quãng đường khoảng thời gian t1 = 0,25s Cho g = 9,8m/s2 Tính: a Vận tốc vật chạm đất b Độ cao từ vật bắt đầu rơi c Nếu từ độ cao người ta ném thẳng đứng vật khác phải ném với vận tốc phải theo hướng để vật rơi xuống tới mặt đất chậm (và nhanh ) vật rơi tự khoảng t 2= 1s Một vật ném ngang đập vào tường thẳng đứng cách điểm ném S = 6,75 m Điểm cao điểm va chạm thấp so với điểm ném đoạn h = 1m, cho g = 9,8m/s2 Tính: a, Vận tốc ban đầu vật b, kính cong quỹ đạo thời điểm t =0,3s kể từ lúc ném c, Trị số phương vận tốc điểm va chạm 10 Từ độ cao h = 19,6m vật ném theo phương nằm ngang với vận tốc ban đầu V 0= 12m/s, lấy g = 9,8m/s2 Tính vận tốc vật thời điểm chạm đất? 11.Một vật có khối lượng m=200g, treo sợi dây khơng dãn dài 60cm quay mặt phẳng nằm ngang với vận tốc không đổi, cho sợi dây vạch mặt nón hợp với phương thẳng đứng góc 300 Tìm vận tốc góc vật sức căng dây, lấy g = 10m/s2 12 Một vật nặng 45kg treo vào thẳng đứng sợi dây hình Vật quay trịn phương ngang với tốc độ 6m/s Tính lực căng dây hai nhánh Hình 13 Từ độ cao h = 0,7 m mặt phẳng nghiêng, người ta cho cầu đặc, đĩa tròn, trụ đặc, vành trịn, trụ rỗng, có bán kính, lăn khơng trượt mặt phẳng nghiêng Biết = 300,600, 450, lấy g = 9,8 m/s2 Hãy xác định : a Gia tốc khối tâm vật (Tính gia tốc góc); Vận tốc dài (vận tốc góc) vật cuối mặt phẳng nghiêng b Thời gian chuyển động vật hết mặt phẳng nghiêng (coi vận tốc ban đầu vật khơng) c Tìm giá trị lực ma sát vật mặt phẳng nghiêng d Tìm động vật sau t giây kể từ lúc bắt đầu chuyển động e Giá trị hệ số ma sát cho lăn không xẩy 14 Cho hệ học hình Trụ đặc có khối lượng m = 100g lăn khơng trượt, m = 300g Cho dây không dãn khối lượng dây khung nối với trụ không đáng kể Hãy tính gia tốc chuyển động hệ sức căng dây 15 Cho rịng rọc hình đĩa trịn (trụ rỗng) có khối lượng m = 100 g, quay xung quanh trục nằm ngang qua tâm O Trên rịng rọc có sợi dây không dãn, khối lượng không đáng kể, đầu dây treo vật nặng có khối lượng m = 50g Để vật nặng tự chuyển động Tìm gia tốc vật nặng sức căng dây Lấy g = 10 m/s2 16 Trong hình trụ rỗng khối lượng m = 1kg, người ta cuộn sợi dây khơng giăn có khối lượng đường kính nhỏ khơng đáng kể Đầu tự dây gắn giá cố định Để trụ rơi tác dụng trọng lượng tính gia tốc trụ sức căng dây treo 17 Hai khối hộp hình khối lượng m = 2.00 kg m2 = 2.00 kg nối với Hình sợi dây khơng khối lượng qua rịng rọc có dạng đĩa trịn bán kính R = 0.250m khối lượng M = 10.0 kg Hệ thả cho tự chuyển động Hệ số ma sát hai khối hộp 0.36 Xác định gia tốc hai khối hộp lực căng dây hai nhánh (Xét trường hợp bỏ qua khối lượng rịng rọc) Hình 18 Một hệ hình với m 1=20.0 kg, m2 =12.5 kg, R = 0.200 m, ròng rọc đĩa đồng chất khối lượng M = 5.00 kg Vật m2 thả từ nghỉ sàn m cách sàn 4m Dây không giãn, khối lượng khơng đáng kể, khơng trượt rịng rọc Tính thời gian cần thiết để m1 chạm sàn Câu trả lời thay đổi ntn rịng rọc khơng khối lượng? Hình II TÍNH MƠMEN LỰC, MƠMEN ĐỘNG LƯỢNG, MƠMEN QN TÍNH 19 Từ mặt đất vật có khối lượng m (kg), bắn lên với vận tốc ban đầu V0(m/s) , hợp với phương nằm ngang góc Hãy xác định: a Mômen ngoại lực tác dụng lên vật điểm bắn vị trí: - Vật đạt độ cao cực đại, vị trí vật bắt đầu chạm đất, vị trí t kể từ lúc bắn b Mômen động lượng vật điểm bắn vị trí: - Vật đạt độ cao cực đại, vị trí vật bắt đầu chạm đất, vị trí t kể từ lúc bắn 20 Từ độ cao h vật có khối lượng m ném theo phương nằm ngang với vận tốc ban đầu V0, cho g Hãy xác định: a Mômen ngoại lực tác dụng lên vật điểm ném vị trí: Vật bắt đầu chạm đất, vị trí t kể từ lúc ném b Mômen động lượng vật điểm ném vị trí: Vật bắt đầu chạm đất, vị trí t kể từ lúc ném 21 Một đĩa tṛòn, trụ rỗng, cầu đặc, có khối lượng m, bán kính R, quay quanh trục qua tâm với vận tốc góc ṿịng/phút Tác dụng lên vật lực hãm tiếp tuyến với vành đĩa ( trụ, cầu) vng góc với trục quay Sau t phút vật dừng lại Tìm giá trị mômen lực hãm trục quay 22 Một đĩa tṛịn có khối lượng m = 3kg , bán kính R = 0,6m , quay quanh trục qua tâm đĩa với vận tốc góc ṿịng/phút Tác dụng lên đĩa lực hãm tiếp tuyến với vành đĩa vng góc với trục quay Sau phút đĩa dừng lại, tìm độ lớn lực hãm tiếp tuyến 23 Một hạt khối lượng 0.4kg gắn vào điểm 100cm thước dài 100cm, nặng 0.1kg Thước quay mặt bàn nằm ngang, không ma sát Tính momen động lượng hệ trục quay vng góc với bàn qua điểm 50cm 0cm 24 Hai bóng có khối lượng M m nối với nhẹ không khối lượng dài L quay xung quanh trục quay vng góc với (hình 9) Tính mơ men qn tính hệ trục quay qua khối tâm? Hình 25 Một cánh cửa đồng chất, mỏng, cao 2.2 m rộng 0.87m, khối lượng 23kg Tính momen quán tính cánh cửa quanh trục quay qua lề Thông số không cần thiết 26 Lực tác dụng lực ma sát tạo thành momen lực 36Nm tác động lên bánh xe quay quanh trục cố định Lực tác dụng 6s, làm vận tốc góc bánh xe tăng từ đến 10 rad/s Sau lực tác dụng ngừng lại, bánh xe dừng sau 60s Tìm momen quán tính bánh xe, độ lớn momen lực ma sát số vòng mà bánh xe quay III HỆ QUY CHIẾU KHƠNG QN TÍNH VÀ ĐỊNH LÝ CỘNG GIA TỐC 27 Một oto chuyển động với vận tốc 50.0 km/h Hạt mưa rơi thẳng đứng với mặt đứng với mặt đất Vệt hạt mưa cửa bên xe tạo góc 60.0° với phương thẳng đứng Tính vận tốc hạt mưa với xe với đất 28 Cho hệ học gồm ròng rọc đĩa tròn (vành tròn, trụ đặc, trụ rỗng) có khối lượng m m vật m2, nối với sợi dây không dãn khối lượng không đáng kể, gắn vào trần thang máy (hình 10) - Thang máy chuyển động lên nhanh dần (chậm dần đều) với gia tốc a0 - Thang máy chuyển động xuống nhanh dần (chậm dần đều) với gia tốc a0 Xác định gia tốc vật thang máy sức căng dây Hình 10 29 Một sợi dây không dãn khối lượng không đáng kể cuộn hình trụ đặc có khối lượng m (kg) (hình 11) Một đầu dây gắn vào trần thang máy Thang máy chuyển động thẳng đứng lên xuống dưới, nhanh dần chậm dần với gia tốc a0 (m/s2) Tính: a Gia tốc khối tâm hình trụ thang máy mặt đất b Lực căng dây 30 Một vật có khối lượng m(kg) chuyển động sàn thang máy tác dụng lực F (N) theo phương ngang (hình 12) Thang máy chuyển động thẳng đứng lên xuống dưới, nhanh dần chậm dần với gia tốc a0 (m/s2) Hệ số ma sát vật sàn k 31 Cho hệ học gắn vào thang máy (hình 13) Thang máy chuyển động lên nhanh dần (và trường hợp chậm dần); Thang máy chuyển động xuống nhanh dần (và trường hợp chậm dần) với gia tốc a (m/s2) Cho: m1 (kg)< m2 (kg) Dây không dãn khối lượng không đáng kể, xem dây khơng trượt rịng rọc Tính gia tốc chuyển động vật thang máy sức căng sợi dây 12 Hình IV CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN 32 Một lắc đơn gồm vật khối lượng m treo vào sợi dây không giãn, khối lượng không đáng kể, chiều dài l Hỏi vị trí cân phải truyền cho vật vận tốc theo phương ngang nhỏ để lắc quay tròn mặt phẳng thẳng đứng quanh điểm treo? Làm lại toán thay sợi dây treo cứng? m 33 Một vật nhỏ trượt không ma sát từ đỉnh mặt cầu có bán kính R = 1,2m (hình 15) Mặt cầu đặt mặt đất, lấy g = 9,8m/s2 Xác định : a Vị trí vật bắt đầu rời khỏi mặt cầu so với mặt đất b Vận tốc vật chạm đất 34 Một đĩa đặc đồng chất bán kính R, khối lượng M thả cho quay tự do, không ma sát quanh một đinh ghim vành đĩa hình 16 (a)Nếu đĩa thử tự từ vị trí màu xanh tốc độ khối tâm đến vị trí cân bao nhiêu?(b) Tốc độ điểm thấp Làm lại câu a vật vịng trịn Hình 16 35 Một đồng chất có chiều dài l = 5m vị trí thẳng đứng bị đổ xuống (sao cho đầu chạm đất khơng bị di chuyển) (hình 17) a Xác định vận tốc đỉnh chạm đất b Xác định độ cao điểm M cho điểm M chạm đất vận tốc vận tốc chạm đất vật rơi tự từ độ cao 36 Một thuyền dài l =4m, khối lượng m = 100kg nằm yên mặt nước Hai người có khối lượng m = 60kg , m2 = 40kg đứng hai đầu thuyền Hỏi thuyền dịch chuyển đoạn ? so với mặt nước : a Khi người có khối lượng m1 đến vị trí người có khối lượng m2 b Hai người đến thuyền với vận tốc áp dụng định luật bảo toàn động lượng theo phương ngang Gọi V1 vận tốc người thuyền, V2 vận tốc người thuyền , V vận tốc thuyền nước 37 Một đồng chất thiết diện mảnh, chiều dài l (m), quay xung quanh trục nằm ngang l qua đầu (hình 18) Lúc đầu vị trí nằm ngang , thả chuyển động tự Tìm gia tốc góc vận tốc góc thanh qua vị trí hợp với phương thẳng đứng góc  qua vị trí cân Lấy g = 9,8m/s2 Hình 18 38 Một bàn xoay hình trụ đặc bán kính 1.9m khối lượng 30kg quay ngược chiều kim đồng hồ mặt phẳng ngang với vận tốc góc 4 rad/s Trục quay không ma sát Một cục đất sét khối lượng 2.25kg bỏ qua kích thước rơi xuống mặt bàn từ khoảng cách nhỏ dính lên mặt bàn điểm cách trục quay 1.8m a Tìm vận tốc góc bàn b Tính độ giảm động hệ bàn cục đất sét sau va chạm? 39 Một hộp gỗ khối lượng M đặt mặt bàn không ma sát, đầu gắn vào dài l khơng khối lượng Hình 19 Thanh quay xung quanh đinh qua đầu Một viên đạn khối lượng m bay theo phương ngang vng góc với đến cắm vào hộp gỗ a Tính momen động lượng hệ b Tỉ số động chuyển hóa thành nội va chạm Hình 19 PHẦN II: NHIỆT HỌC A CÂU HỎI LÝ THUYẾT Viết phương trình trạng thái khí lý tưởng áp dụng cho đẳng q trình? Ví dụ q trình đẳng áp thực tế? Nội hệ gồm thành phần nào? Biểu thức nội năng, độ biến thiên nội khí lý tưởng? Phát biểu nguyên lý I nhiệt động lực học áp dụng để khảo sát trình đẳng nhiệt Phát biểu nguyên lý I nhiệt động lực học áp dụng để khảo sát q trình đẳng tích Phát biểu nguyên lý I nhiệt động lực học áp dụng để khảo sát trình đẳng áp Phát biểu nguyên lý I nhiệt động lực học áp dụng để khảo sát trình đoạn nhiệt Chỉ hạn chế nguyên lý I nhiệt động lực học phát biểu nguyên lý II Động nhiệt gì? Hiệu suất động nhiệt ? Máy làm lạnh gì? Hệ số làm lạnh máy làm lạnh ? Chu trình Các nơ gì? Tính hiệu suất chu trình nơ B BÀI TẬP Một xi lanh đóng pitong nối với lị xo có độ cứng 2.00x10 N/m Khi lò xo thả tự do, xi lanh chứa lít khí áp suất 1.00 atm nhiệt độ 20.0°C Pitong có tiết diện 0.01m2 khơng có khối lượng a Khi nhiệt độ khí tăng lên đến 2500C, litong lên đoạn bao nhiêu? b Áp suất khối khí bao nhiêu? Một chất lưỡng nguyên tử (đa nguyên tử, đơn nguyên tử) thể tích V1 = 0,5 lít, áp suất P = 0,5 át Nén đoạn nhiệt đến áp suất P 2, thể tích V2 Sau giữ nguyên thể tích V làm lạnh đến nhiệt độ ban đầu Khi áp suất P3 = át a Vẽ đồ thị q trình giản đồ OPV b Tìm thể tích V2, áp suất P2 ? c Tính cơng mà khối khí nhận vào q trình trên? d Tính nhiệt mà khối khí tỏa trình trên? e Độ biến thiên entropi q trình Một khối khí dăn nở đoạn nhiệt cho áp suất giảm từ P = 2át đến P2= 1át, sau hơ nóng đẳng tích đến nhiệt độ ban đầu áp suất P3 = 1,22át a Vẽ đồ thị b xác định tỉ số Cp/Cv Một khối khí ban đầu tích V = 0,39 m3 áp suất P1 =1,55.105N/m2, dãn đẳng nhiệt cho thể tích tăng 10 lần Sau khí đốt nóng đẳng tích để trạng thái cuối áp suất khối khí áp suất ban đầu Biết tồn q trình này, nhiệt lượng phải truyền cho khối khí 1,5.106J a Vẽ tŕnh đồ thị OPV b Xác định tỉ số Pốtxơng  c Tính độ biến thiên nội năng, cơng khối khí sinh q trình Cho 3kmol khí lý tưởng đơn nguyên tử thực chu trình AB, CD đẳng nhiệt BC, DA đẳng tích , T = 1,5T2 = 450K ; V2 = 2V1 a Chứng minh tỉ số PA/PB = PD/PC b Tính cơng sinh ra, nhiệt mà khối khí thực nhận vào chu trình c Tính hiệu suất chu trình Cho 3kmol khí O2 thực chu trình CácNơ thuận nghịch nguồn nóng T = 600K nguồn lạnh T2 = 300K Biết tỉ số P1/P3 = 20 chu trình Tính : a Hiệu suất chu trình b Nhiệt nhận vào nguồn nóng c Nhiệt toả cho nguồn lạnh d Cơng sinh chu trình Cho 2kmol khí đơn nguyên tử thực chu trình thuận nghịch gồm trình dãn đẳng nhiệt, nén đẳng áp, hơ nóng đẳng tích ( hay q trình: dãn đẳng áp, làm lạnh đẳng tích, nén đẳng nhiệt) với nhiệt độ Tmax = 400K Biết tỉ số Vmax/Vmin = a Hãy vẽ đồ thị b Tính cơng sinh ra, nhiệt nhận vào hiệu suất chu trình c So sánh hiệu suất thực tế hiệu suất lý thuyết chạy theo chu trình CacNơ thuận nghịch với nguồn nóng nguồn lạnh kể Một mol khí lý tưởng đơn nguyên tử thực chu trình hình Pi, Vi, Ti áp suất, thể tích, nhiệt độ điểm A a Nhiệt thực truyền cho khí chu trình b Nhiệt thực tỏa mơi trường chu trình c Hiệu suất chu trình Một chất khí lý tưởng trạng thái ban đầu áp suất P 0, dãn đẳng nhiệt tới thể tích V 2=3V1 Sau khí nén đoạn nhiệt trở thể tích ban đầu , áp suất sau nén P3= 31/3P0 (P3= 32/5P0 ; p3 =32/3P0) a Tìm áp suất sau dãn P2 xác định khí đơn nguyên tử hay lưỡng nguyên tử, đa nguyên tử? b Động trung bb́ình phân tử khí trạng thái cuối so với trạng thái đầu thay đổi nào? PHẦN III: TRƯỜNG TĨNH ĐIỆN A CÂU HỎI LÝ THUYẾT Trình bày định luật Culông chân không, định luật Culông mơi trường giải thích đại lượng? Nêu định nghĩa đặc điểm véc tơ cường độ điện trường gây điện tích điểm? Nội dung nguyên lí chồng chất điện trường ? Hãy định nghĩa nêu tính chất đường sức điện trường? Điện phổ điện trường đều? Phát biểu định lí Gauss điện trường Một mặt cầu bao quanh điện tích q1 =2.10^-6C, q2 = -2.10^6 C, q3 = 3.10^-6C, tính thơng lượng điện trường gửi qua mặt cầu đó? Nêu ứng dụng định lí để tính véc tơ cường độ điện trường? 4.Vì trường tĩnh điện trường ? Viết biểu thức nói lên tính chất trường tĩnh điện, biểu thức tương tác hệ điện tích điểm ? Định nghĩa mặt đẳng thế, tính chất mặt đẳng thế? Hãy nêu điều kiện cân tĩnh điện tính chất vật dẫn cân tĩnh điện? ví dụ liên hệ tính chất với vấn đề kĩ thuật? Trình bày điện dung vật dẫn cô lập, tụ điện? điện dung tụ điện phẳng ? Cách xác định điện điện tích điểm hệ điện tích điểm gây điểm Cách xác định cường độ điện trường điện mặt cầu kim loại tích điện gây điểm nằm ngồi mặt cầu? kết có thay đổi không thay mặt cầu kim loại cầu điện mơi điện tích bán kính ? 10 Viết biểu thức lượng điện trường, mật độ lượng điện trường giải thích đại lượng? B BÀI TẬP Cho hai điện tích điểm có độ lớn q, dấu ( trái dấu) Đặt hai đỉnh A B tam giác ABC cạnh a không khí Hãy xác định a Véctơ cường độ điện trường điện hai điện tích gây đỉnh C b Nếu C ta đặt điện tích qo (q0>0 ; q00) từ điểm M đến điểm N điện trường có cường độ điện trường E 6.10 (V / m) Cho MN= 40cm, phương MN hợp với phương véctơ cường độ điện trường góc  30 ;  1 Cho hai mặt cầu kim loại đồng tâm có bán kính R = 20cm, R2 = 40cm, tích điện với điện tích tương ứng q1 = 9.10-9C, q2 = -3.10-9C, đặt khơng khí Xác định điện trường điện điểm M, N, P Cho OM =10cm, ON = 30cm, OP = 50cm 10 Một cầu kim loại có bán kính R= 20cm, mang điện tích q = 4.10 -7 C phân bố đều, đặt khơng khí Hãy xác định: a Cường độ điện trường cầu tích điện gây vị trí cách tâm cầu khoảng r =30cm r =10cm 10 b c d e Điện cầu tích điện gây vị trí cách mặt cầu khoảng r =30cm r =10cm Mật độ điện mặt cầu Điện dung cầu tích điện Năng lượng điện trường cầu tích điện 11 Cho tụ điện phẳng, môi trường hai tụ có số điện mơi  6 , khoảng cách hai 0,4 cm, hiệu điện hai 1200V, tính mật độ điện mặt hai tụ 12 Cho điện dung tụ điện phẳng C 0,5nF , khoảng cách hai tụ d 0,1cm , môi trường hai tụ có số điện mơi  6 Tính diện tích tụ 13 Cho tụ điện phẳng khơng khí, diện tích 100cm2, khoảng cách hai tụ d 0,4cm  11 , lượng điện trường dự trữ tụ điện We 8.10 ( J ) Mật độ lượng điện trường bên tụ điện? 14 Tính lượng điện trường cầu kim loại có bán kính R= 2m, tích điện tích q = 8.10 -7 C phân bố đặt khơng khí 15 Cho tụ điện phẳng khơng khí, diện tích 100cm 2, khoảng cách hai tụ d 0,4cm  11 , lượng điện trường trữ tụ điện We 8.10 ( J ) Mật độ lượng điện trường bên tụ điện có giá trị? 16 Một cầu diện mơi, bán kính R, tích điện với mật độ điện khối a Tính hiệu điện hai điểm cách tâm cầu R? b Hiệu điện hai điểm cách tâm cầu R 2R c Hiệu điện hai điểm cách tâm cầu 2R q  10  C 17 Tính cơng cần thiết để dịch chuyển điện tích , điện trường cầu tích 6 điện có điện tích Q 4.10 C , có bán kính R= 3cm, từ điểm M cách tâm cầu khoảng 6cm, đến điểm N cách tâm cầu khoảng 18cm 11 PHẦN IV: TỪ TRƯỜNG A CÂU HỎI LÝ THUYẾT Lấy ví dụ tương tác từ Viết biểu thức vectơ nêu rõ điểm đặt, phương, chiều độ lớn uur uu r I dl0 I dl từ lực phần tử dòng điện tác dụng lên phần tử dịng điện đặt mơi trường có hệ số từ thẩm µ Cách xác định lực tương tác dây dẫn song song mang dòng điện chạy chiều , ngược chiều? vẽ hình minh họa? Cách xác định vectơ cảm ứng từ phần tử dòng điện gây điểm? Áp dụng cho đoạn dây dẫn thẳng mang dịng điện? Dịng điện có cường độ I chạy dây dẫn thẳng dài vô hạn đặt chân không gây điểm P cách dây dẫn khoảng r Vận dụng để xác định vectơ cảm ứng từ điểm P Biết hai dây dẫn song song với mang dòng điện chiều, cường độ I Điểm P nằm mặt phẳng chứa hai dây dẫn cách hai dây dẫn I P I Cách xác định véc tơ cảm ứng từ dòng điện tròn gây điểm nằm trục vịng dây? Vẽ hình minh họa? Viết biểu thức từ thông qua mặt có diện tích S đặt từ trường? Áp dụng cho trường hợp mặt phẳng S đặt từ trường khơng đổi? Vận dụng cho trường hợp sau: Hình a Vectơ cảm ứng từ song song với mặt phẳng S Hình b Vectơ cảm ứng từ vng góc với mặt phẳng S Có nhận xét giá trị từ thơng hình b Phát biểu định lý Ampe lưu số vec tơ cường độ từ trường? Vận dụng tính lưu số vec tơ cường độ từ trường qua đường cong a, b c hình theo chiều kim đồng hồ? 12 7a: Phát biểu định lý Ampe lưu số vec tơ cường độ từ trường Vận dụng tính lưu số vec tơ cường độ từ trường qua đường cong a, b c hình vẽ theo chiều ngược kim đồng hồ, cường độ dòng điện I r Cách xác định lực từ tác dụng lên hạt điện có điện tích q chuyển động với vận tốc v từ ur trường B ? Lực có làm thay đổi độ lớn vận tốc hạt khơng? Một hạt mang điện tích q vào từ trường với vectơ vận tốc ban đầu hạt điện vng góc với phương từ trường chuyển động tiếp nào? Phát biểu định luật Lenx chiều dòng điện cảm ứng? Cho dịng điện thẳng dài vơ hạn chiều hình vẽ, có cường độ biến đổi tăng dần chạy qua khung dây hình chữ nhật ABCD Cạnh AB song song với dòng điện, cách dòng điện khoảng R Hãy xác định chiều dòng điện cảm ứng chạy khung ? 9a: Phát biểu định luật Lenx chiều dòng điện cảm ứng Cho dòng điện thẳng dài vơ hạn chiều hình vẽ, có cường độ biến đổi giảm dần chạy qua khung dây hình chữ nhật ABCD Cạnh AB song song với dòng điện, cách dòng điện khoảng R Hãy xác định chiều dòng điện cảm ứng chạy khung 9b: Phát biểu định luật Lenx chiều dòng điện cảm ứng? Cho dịng điện thẳng dài vơ hạn chiều hình vẽ khung dây hình chữ nhật ABCD Cạnh AB song song với dòng điện, cách dòng điện khoảng R Hãy xác định chiều dòng điện cảm ứng chạy khung khung dây dịch chuyển xa dòng điện 9c: Phát biểu định luật Lenx chiều dòng điện cảm ứng? Cho dịng điện thẳng dài vơ hạn chiều hình vẽ khung dây hình chữ nhật ABCD Cạnh AB song song với dòng điện, cách dòng điện khoảng R Hãy xác định chiều dòng điện cảm ứng chạy khung khung dây dịch chuyển lại gần dòng điện 13 10 Phát biểu định luật tượng cảm ứng điện từ? Một kim loại chiều dài l có r r thể trượt tịnh tiến hai ray kim loại với vận tốc v vng góc với vectơ cảm ứng từ B từ trường hình vẽ Xác định suất điện động cảm ứng mạch chiều dòng điện cảm ứng qua điện trở 10a Phát biểu định luật tượng cảm ứng điện từ r Một kim loại chiều dài l trượt tịnh tiến hai ray kim loại với vận tốc v vng góc r với vectơ cảm ứng từ B từ trường hình vẽ Xác định suất điện động cảm ứng mạch dấu điện tích tụ B BÀI TẬP I XÁC ĐỊNH VECTƠ CẢM ỨNG TỪ Cho dịng điện thẳng dài vơ hạn, có cường độ I Bị bẻ gập thành góc  , đặt khơng khí Cảm ứng từ dòng điện gây điểm M nằm đường phân giác góc  cách khoảng a Cho dịng điện có cường độ I chạy qua hai cạnh hình chữ nhật có cạnh a b đặt khơng khí Xác định cảm ứng từ dịng điện gây đỉnh M hình chữ nhật (h.vẽ) Một dây dẫn uốn thành hai cạnh tam giác cạnh a, có dịng điện cường độ I chạy qua Cảm ứng từ dòng điện gây điểm H nằm chân đường cao tam giác (h.vẽ) I a H Cho dịng điện thẳng dài vơ hạn có cường độ khơng đổi I = 9,42A dịng điện trịn bán kính R = 80cm có cường độ khơng đổi I = 2A, đặt khơng khí cách r = 40cm (H.vẽ) Cảm ứng từ hai dòng điện gây tâm dòng điện tròn 14 Cho dòng điện thẳng dài vơ hạn có cường độ khơng đổi I = 6,28A dịng điện trịn bán kính R = 40cm có cường độ khơng đổi I2 = 4A, đặt khơng khí cách r = 20cm (H.vẽ) Cảm ứng từ hai dòng điện gây tâm dòng điện tròn Cho dịng điện thẳng dài vơ hạn có cường độ khơng đổi I = 3A dịng điện trịn bán kính R = 10cm có cường độ khơng đổi I = 4A, đặt khơng khí cách r = 5cm (cả hai dòng điện đặt mặt phẳng có chiều h.vẽ a b) Cảm ứng từ hai dòng điện gây tâm dòng điện tròn Một dây dẫn dài vơ hạn có đoạn uốn thành vịng trịn bán kính R hình vẽ Dịng điện chạy dây dẫn có cường độ I Tính cảm ứng từ tâm vịng dây Một dây dẫn dài vơ hạn có đoạn uốn thành phần tư vòng tròn bán kính r hình vẽ Dịng điện chạy dây dẫn có cường độ I Tính cảm ứng từ tâm vịng dây Một dây dẫn dài vơ hạn có đoạn uốn thành cung trịn bán kính 0.6m, góc tâm 30 hình vẽ Dịng điện chạy dây dẫn có cường độ 3A Tính cảm ứng từ P tâm cung dây 10 Cho hai dòng điện tròn đồng tâm bán kính R 2R, nằm mặt phẳng, đặt khơng khí, có cường độ I chạy qua ngược chiều (cùng chiều) Cảm ứng từ hai dịng điện gây tâm có giá trị bao nhiêu? 11 Cho hai dòng điện tròn đồng tâm bán kính R 2R có cường độ I chạy qua có chiều hình vẽ, nằm hai mặt phẳng vng góc với nhau, Cảm ứng từ hai dòng điện gây tâm có giá trị 12 Cho hai dịng điện trịn đồng tâm có cường độ I 2I chạy qua có chiều (H.vẽ), có bán kính R 2R, nằm hai mặt phẳng đặt nghiêng với góc  Xác định: a Vectơ cảm ứng từ hai dòng điện gây tâm b Mật độ lượng từ trường điểm 13 Hình vẽ biểu diễn tiết diện ba dòng điện thẳng song song dài vô hạn đặt chân không, có cường độ I1= I2 = I3 =I, qua ba đỉnh hình vng cạnh a Xác định: a Cảm ứng từ ba dòng điện gây đỉnh M 15 b Tại M đặt dịng điện có cường độ I song song ngược (cùng) chiều với dòng điện I 1, xác định véctơ lực từ tác dụng lên 1m chiều dài dịng I0 14 Hình vẽ biểu diễn tiết diện hai dịng điện thẳng song song dài vơ hạn có cường độ I 1=3A; I2 = 6A, qua hai đỉnh tam giác có cạnh a = 80cm, khơng khí a Xác định cảm ứng từ hai dòng điện gây đỉnh M tam giác b Tại M ta đặt dòng điện thẳng dài vơ hạn song song với hai dịng điện có chiều ngồi vào (đi từ ngồi) có cường độ I = 2A chạy qua Vectơ lực từ tác dụng lên 1m chiều dài dòng điện I3 I2 15 Cho ba dòng điện thẳng dài vơ hạn có cường độ khơng đổi I 1= I2 = I3 = 3A, đặt ba đỉnh tam giác cạnh a =60 cm Cho  = 1, 0 I1 = 4.10-7 H/m a Hãy xác định cảm ứng từ hai dòng điện gây tâm tam giác I2 • a a I3 I1 I3 • • b Hãy xác định mật độ lượng từ trường tâm tam giác 16 Hình vẽ biểu diễn tiết diện thẳng hai dòng điện thẳng dài vơ hạn có cường độ I = 10A chạy qua, đặt cách 20cm, M điểm nằm đường trung trực đoạn nối hai dòng điện, cách trung điểm 10cm Hăy xác định : a Véctơ cảm ứng từ hai dòng điện gây M b Tại M đặt dòng điện thẳng dài vơ hạn có cường độ I = 5A song song với hai dịng điện có chiều vào Hãy xác định từ lực tác dụng lên đoạn chiều dài l = 40cm dòng điện I0 R I II XÁC ĐỊNH TỪ THÔNG 17 Trong khơng khí, mặt phẳng chứa dịng điện thẳng dài vơ hạn có cường độ khơng đổi I = 5A khung dây hình chữ nhật ABCD có cạnh a = 20cm b = 30cm Cạnh AB song song với dòng điện cách dòng điện khoảng R = 10cm Từ thông gửi qua khung dây có giá trị 18 Một kim loại dài l = 50cm chuyển động từ trường có cảm ứng từ B = 0,4T Biết vectơ vận tốc ln vng góc với có độ lớn 2m/s, véctơ cảm ứng từ vng góc với hợp với véctơ vận tốc góc 600 Xác định từ thông mà quét sau chuyển động 2s B A a C b D 19 Một khung dây hình vng có cạnh a = 50cm đặt từ trường có cảm ứng từ B = 4.10 -4 T Mặt  phẳng khung hợp với véctơ cảm ứng từ B góc  30 Từ thơng gửi qua diện tích khung a 20 Cho ống dây điện thẳng dài 50cm quấn gồm N = 800 vòng Bán kính ống 2cm Từ thơng gửi qua thiết diện ngang ống dây ống dây có dịng điện I = 2A chạy qua 16 III HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG 21 Một kim loại dài l = 1m quay từ trường có cảm ứng từ B B l B = 5.10-2T Trục quay qua đầu mút thanh, vng góc với song song với đường sức từ trường Tính từ thơng qt sau vịng quay? Suất điện động cảm ứng xuất thanh? 22 Một dây dẫn thẳng dài l = 20cm chuyển động với vận tốc V = 1,5m/s trường có cảm ứng từ B = 0,1T Biết rằng: phương thanh, phương đường sức từ phương dịch chuyển vuông góc với đơi Tìm từ thơng qt sau chuyển dời đoạn x= 0,75 m? Tìm suất điện động cảm ứng xuất dây từ trường dẫn B l 23 Một ống dây điện thẳng có chiều dài 50cm, thiết diện ngang ống 10 cm 2, ống dây người ta quấn 100 vịng Tính hệ số tự cảm ống dây Cho  = 0 = 4.10-7 H/m 24 Một cuộn dây có 400 vịng dây có độ tự cảm 8mH Hãy tính từ thơng gửi qua cuộn dây có dịng điện 5mA chạy qua 25 Một cuộn dây trịn có bán kính 10cm, gồm 30 vịng dây quấn sát đặt từ trường ngồi có cảm ứng từ 2,6 mT vng góc với mặt phẳng cuộn dây a Tính từ thơng gửi qua cuộn dây b Khi cho dòng điện I=3,8A chạy qua cuộn dây từ thơng tổng cộng qua cuộn dây triệt tiêu Xác định hệ số tự cảm cuộn dây 26 Tính độ tự cảm cuộn dây có giá trị cho dịng điện thay đổi với tốc độ 5A/s, sinh suất điện động cảm ứng 3mV 27 Một cuộn dây có bán kính r = 10cm, có 50 vịng dây, đặt từ trường có cảm ứng từ 0,05T vectơ cảm ứng từ hợp với thiết diện thẳng cuộn dây góc 30 Tìm suất điện động cảm ứng khoảng thời gian 0,05 s a Cảm ứng từ tăng lên gấp đôi b Cảm ứng từ giảm tới không I R B A a C b D 28 Cho dịng điện thẳng dài vơ hạn chiều hình vẽ, có cường độ biến đổi tăng dần chạy qua khung dây hình chữ nhật ABCD Cạnh AB song song với dòng điện, cách dòng điện khoảng R Hãy xác định chiều dòng điện cảm ứng chạy khung 29 Cho dòng điện thẳng dài vơ hạn chiều hình vẽ, có cường độ I khơng đổi chạy qua khung dây hình chữ nhật ABCD Cạnh AB song song với dòng điện, cách dòng điện khoảng R Hãy xác định chiều dòng điện cảm ứng chạy khung ta dịch chuyển khung xa dịng điên với vận tốc khơng đổi 17 I 30 Cho dịng điện thẳng dài vơ hạn chiều hình vẽ, có cường độ I khơng đổi chạy qua khung dây hình chữ nhật ABCD Cạnh AB song song với dòng điện, cách dòng điện khoảng R Hãy xác định chiều dòng điện cảm ứng chạy khung ta dịch chuyển khung lại gần dịng điên với vận tốc khơng đổi v R B A a C b D IV TỪ LỰC: 31 Cho dịng điện thẳng dài vơ hạn có cường độ khơng đổi I chạy qua dịng điện I chạy khung dây hình chữ nhật theo chiều ABCD có cạnh a b Cạnh AB song song với dòng điện, cách dòng điện khoảng R Hãy xác định từ lực tác dụng lên cạnh B I1 a I2 C b R khung Cho  = 0 = 4.10-7 H/m 32 Hai dây dẫn thẳng song song dài vô hạn đặt cách 40cm khơng khí, có dịng điện khơng đổi chạy qua I1 =I2 =10A chiều Từ lực tác dụng lên mét dài dây? A 33 Cho dây dẫn thẳng dài 70 cm có dịng điện I= 10A chạy qua, đặt từ trường có cảm ứng từ B = 0,2 T, phương dòng điện hợp với phương véctơ cảm ứng từ góc 30 Từ lực tác dụng lên dây dẫn: 34 Một đoạn dây dẫn dài 50cm có dịng điện cường độ 0,75A chạy qua, đặt từ trường vng góc với véctơ cảm ứng từ Từ lực tác dụng lên đoạn dây điện 6.10-2N Cảm ứng từ có giá trị là: 35 Một elêctrơn sau gia tốc hiệu điện U=300V chuyển động song song với dây điện thẳng dài có cường độ I = 5A chạy qua cách dịng điện khoảng r = 4mm khơng khí Xác định lực Loren tác dụng lên elêctrơn 18 D ... Hình Một vật rơi tự 10 m cuối quãng đường khoảng thời gian t1 = 0,25s Cho g = 9,8m/s2 Tính: a Vận tốc vật chạm đất b Độ cao từ vật bắt đầu rơi c Nếu từ độ cao người ta ném thẳng đứng vật khác... Tìm vận tốc góc vật sức căng dây, lấy g = 10 m/s2 12 Một vật nặng 45kg treo vào thẳng đứng sợi dây hình Vật quay trịn phương ngang với tốc độ 6m/s Tính lực căng dây hai nhánh Hình 13 Từ độ cao h... dụng lên vật điểm bắn vị trí: - Vật đạt độ cao cực đại, vị trí vật bắt đầu chạm đất, vị trí t kể từ lúc bắn b Mômen động lượng vật điểm bắn vị trí: - Vật đạt độ cao cực đại, vị trí vật bắt đầu