Gäi F lµ quang th«ng chiÕu ®Õn mét líp kh«ng khÝ c¾t vu«ng gãc víi ph ¬ng Ox cã chiÒu dµy dx.. Sau khi ®i qua líp kh«ng khÝ nµy, mét phÇn quang th«ng dF sÏ mÊt m¸t do bÞ hÊp thô..[r]
(1)Bộ giáo dục đào tạo kỳ thi chọn học sinh vào đội tuyển
- dù Thi olympic vËt lý quèc tế năm 2005
thi chớnh thc Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề)
Ngµy thi thø nhÊt: 08/5/2005 ThÝ sinh phải kiểm soát kĩ:
Đề thi cã 03 trang.
Bµi I
Một khung biến dạng gồm cứng đồng chất, có khối lợng m, chiều dài l, đợc nối chốt A, B treo lên trần chốt O, O' (OO' = l) Các chốt khơng có ma sát Khung đứng cân đầu A OA chịu xung lực X đập vào (X có chiều từ A đến B) Khung bị biến dạng OA, O'B quay tới góc cực đại (hình vẽ)
1) TÝnh vËn tèc v (theo X vµ m) cđa trung điểm (khối tâm) C OA sau va ch¹m
2) Tính động khung (theo X m) sau va chạm
3) TÝnh gãc theo X, m, l vµ gia tèc träng trêng g
4) Nếu xung lực X cầu có khối l-ợng m vận tốc v0 có chiều từ A đến B gây
có tối đa phần trăm động cầu chuyn thnh nhit?
Cho mômen quán tính cđa cã chiỊu dµi l,
khối lợng m trục vng góc với qua đầu I =
2
m
l Bµi II
Bốn kim loại phẳng đặt song song nhau, khoảng cách hai cạnh d, diện tích S (d có trị số nhỏ so với kích thớc bản) Các đợc nối với nguồn điện có suất điện động khơng đổi qua khố K (hình vẽ) Các đợc nối với qua cuộn cảm với độ tự cảm L Đóng khố K
1) Tìm biểu thức mơ tả phụ thuộc thời gian điện tích cờng độ dòng điện qua cuộn cảm Chọn t = lúc đóng K
2) Xác định điện tích thời điểm dịng điện qua cuộn cảm đạt giá trị cực đại Xác định dấu độ lớn điện tích mặt Xác định giá trị cực đại dịng điện qua cuộn cảm
Bµi III
Xét chùm sáng đơn sắc song song chiếu theo phơng Ox khí Gọi F quang thơng chiếu đến lớp khơng khí cắt vng góc với ph ơng Ox có chiều dày dx Sau qua lớp khơng khí này, phần quang thông dF mát bị hấp thụ Cho biểu thức dF dF = - Fdx; phụ thuộc vào b-ớc sóng ánh sáng đợc gọi hệ số hấp thụ khơng khí bb-ớc sóng
1) Biết quang thơng ứng với bớc sóng = 0,6m qua lớp khơng khí dầy 1km bị hấp thụ 1% Tính ứng với bớc sóng chiều dày lớp khơng khí cần thiết để làm cho quang thơng sau khỏi lớp khơng khí cịn 10% quang thơng ban đầu
O' O
C
B A
X
.
. .
. .
(2)2) Cho r»ng tØ lƯ víi
1
HÃy tính trị số chiều dày lớp không
khí nói câu ứng víi bíc sãng = 0,4m
3) Sự hấp thụ ánh sáng khí tán xạ ánh sáng phân tử khí Gọi A độ rọi ánh sáng mặt trớc lớp khí nói Mỗi thể tích dV lớp khí trở thành nguồn phát ánh sáng tán xạ Cờng độ I nguồn theo phơng hợp với phơng Ox góc tuân theo định luật
Rayleigh I = RA(1 + cos2)dV; R hệ số tán xạ Biết cờng độ phát sáng
của nguồn theo phơng quang thơng mà nguồn phát đơn vị góc khối bao quanh phơng xét
Hãy tìm biểu thức R theo tính giá trị R ánh sáng có bớc sóng = 0,6m
4) Xét khối khơng khí hình hộp chữ nhật có mặt MNPQ nằm ngang, hai mặt bên MQQ'M' NPP'N' thẳng đứng, cách khoảng l ánh sáng mặt trời chiếu thẳng góc với mặt phẳng MNPQ có độ rọi mặt phẳng A Ngời quan sỏt t mt mt phng
MQQ'M' nhìn mặt phẳng NPP'N' dọc theo ph-ơng QP (hình vẽ)
Gọi độ chói L khối khơng khí theo ph- ơng PQ quang thông tán xạ mà khối khơng khí gửi qua đơn vị diện tích mặt MQQ'M'
TÝnh tØ sè
L
A theo R, vµ l
¸p dơng b»ng sè l = 10km; R vµ øng víi = 0,6m.
Bµi IV
Trong trình sinh cặp, lợng photon đợc biến đổi hoàn toàn thành hạt vật chất Một sinh cặp xảy cạnh hạt nhân nặng đợc đặt từ trờng có cảm ứng từ B = 0,1T tạo thành cặp electron-poziton mà quỹ đạo có bán kính cong tơng ứng 40mm 160mm Biết ph-ơng cảm ứng từ vng góc với mặt phẳng quỹ đạo
1) áp dụng định luật II Niutơn
d
F m u
dt
, hÃy tìm biểu thức vận tốc tơng
i tính hạt tích điện q từ trờng
2) Tìm lợng toàn phần hạt sinh cặp 3) Tính bíc sãng cđa photon
Biết mối liên hệ khối lợng mh hạt vận tốc u đợc tính theo
biĨu thøc:
0
h 2
m m
u
c
;
M N
P Q
M' N'
(3)trong m0 khối lợng nghỉ hạt đo đợc hạt đứng yên i vi ngi quan
sát, c = 3.108m/s là vận tốc ánh sáng chân không; m
e = 0,511MeV/c2
khối lợng nghỉ electron
Thí sinh khơng đợc sử dụng tài liệu.