trªn trôc chÝnh thÊu kÝnh. ChiÕu chïm s¸ng song song víi trôc chÝnh ®i qua lç trßn tíi thÊu kÝnh. VÏ ®−êng ®i cña chïm tia qua hÖ trªn vµ tÝnh kÝch th−íc cña vÖt s¸ng trªn mµn. §å thÞ [r]
(1)Hởng ứng năm vật lý Hởng ứng năm vật lý Hởng ứng năm vật lý
Hởng ứng năm vật lý quốc tếquốc tếquốc tế 2005quốc tế 2005 2005 2005
Cuéc d
Cuộc d Cuộc d
Cuộc du hành vào lỗ đenu hành vào lỗ đenu hành vào lỗ đenu hành vào lỗ đen
Kip S Thorne LTS L đen số di sản kỳ lạ Einstein Nhân dịp năm vật lý quốc tế 2005 – năm Einstein, VL&TT xin giới thiệu với bạn đọc vài trích đoạn “Lỗ đen uốn cong thời gian” – sách phổ biến khoa học tiếng số nhà vật lý lý thuyết tiếng giới hiên nay, giáo s− Kip Thorne, ng−ời đánh c−ợc với Stephen Hawking thắng
Trong tất khái niệm kho tàng t− nhân loại, từ nhân s− huyền bí đến bom khinh khí huỷ diệt, có lẽ thứ kỳ lạ bí ẩn lỗ đen: lỗ với biên giới xác định mà thứ rơI vào khơng thứ đ−ợc; cáI lỗ có lực hấp dẫn mạnh chí ánh sáng bị bắt giam giữ nhà tù nhỏ bé nó; cáI lỗ có khả làm cong không gian xoắn thời gian Cũng nh− nhân s− hay loài quáI vật khác, lỗ đen d−ờng nh− thích hợp với vị trí nằm v−ơng quốc câu chuyện khoa học viễn t−ởng hay điều kỳ bí thời cổ đại Vũ trụ thực tế Tuy nhiên, định luật vật lý đ−ợc kiểm chứng, tiên đoán cách chắn Lỗ đen tồn Trong thiên hà chúng ta, co thể có đến hàng triệu lỗ
đen, nh−ng bóng tối chúng che dấu tồn tr−ớc mắt ng−ời Các nhà thiên văn học phảI nỗ lực cố gắng để tìm thực thể kỳ lạ ny
Lỗ đen Hades
Hóy tng tng bn chủ sở hữu đồng thời ng−ời điều hành tàu khơng gian lớn, với nhiều máy vi tính đại, robot hàng trăm phi hành gia d−ới quyền Bạn đ−ợc Hội Địa lý giới giao nhiệm vụ khám phá lỗ đen nằm không gian chuyển Trái Đất kết mơ tả thí nghiệm bạn Sau sáu năm lang thang vũ trụ, tàu bạn từ từ tiến vào vùng lân cận lỗ đen gần Trái Đất nhất, có tên “Hades” nằm cạnh Vega
(2)Nhanh chóng cẩn thận, trợ lý thân cận bạn, Kares, điều khiển tàu khỏi tình trạng nguy cấp đ−a vào quỹ đạo chuyển động trịn, sau tắt động Khi bạn bay theo đ−ờng biên lỗ đen, lực quán tính ly tâm chuyển động tròn giúp tàu bạn chống lại lực hấp dẫn lỗ đen Con tàu giống nh− súng cao su đồ chơi hồi bạn bé, buộc đầu sợi dây quay tít, bị đẩy lực ly tâm đ−ợc giữ lại sức căng sợi dây, t−ơng tự nh− lực hấp dẫn lỗ đen Trong lúc tàu chuyển động theo qn tính bạn phi hành gia tiến hành khám phá lỗ đen bí ẩn Hình
Tr−ớc tiên, bạn tiến hành nghiên cứu cách bị động: sử dụng kính thiên văn để tìm hiểu sóng điện từ mà phân tử khí phát xạ chúng bay vào lỗ đen Cách xa lỗ đen, phân tử trạng thái lạnh, vài độ Kelvin Khi đó, chúng dao động chậm tạo sóng điện từ với b−ớc sóng dài Đó sóng vơ tuyến (hình 2) Vào gần lỗ đen, nơi lực hấp dẫn kéo phân tử ngày mạnh, chúng va chạm với phân tử khác nóng lên tới hàng nghìn độ Nhiệt l−ợng toả khiến chúng dao động ngày mạnh phát sóng điện từ có b−ớc sóng ngắn bạn nhận quang phổ đầy màu sắc: đỏ, da cam, vàng, lục, lam, tím (hình 2) Gần lỗ đen nữa, lúc tr−ờng hấp dẫn mạnh nhiều dòng vào lỗ đen ngày nhanh, va chạm nung nóng phân tử khí lên đến hàng triệu độ, chúng dao động nhanh đến chóng mặt, phát sóng điện từ có b−ớc sóng cực ngắn: tia X Khi nhìn thấy tia X tràn xung quanh lỗ đen, gợi cho bạn nhớ tới phát lỗ đen nhà vật lý thiên văn vào năm 1972: Cygnus X-1, cách Trái đất 6,000 năm ánh sáng, trình họ tìm hiểu tia X
H×nh
(3)Điều chỉnh kính thiên văn ngắm gần vào lỗ đen, bạn thấy tia gamma từ nguyên tử bị nung nóng đến nhiệt độ cao Tiếp đến, mờ mờ trung tâm cảnh t−ợng chói lồ này, hình cầu lớn, đen hồn tồn, lỗ đen, vết mực dơ ánh sáng rực rỡ, tia X tia gamma từ nguyên tử che dấu cho tồn Bạn quan sát dịng ngun tử siêu nóng vào lỗ từ phía Khi vào bên lỗ đen, chúng nóng hết, dao động nhanh hết xạ mạnh hết, nh−ng xạ khơng thể khỏi c−ờng độ hấp dẫn dội lỗ đen Khơng đ−ợc Đó ngun nhân lỗ đen lại có màu đen, đen nh− mực
Với kính thiên văn, bạn quan sát kỹ l−ỡng khối cầu đen Nó có đ−ờng bao sắc nét tuyệt đối, bề mặt lỗ, đ−ợc gọi vùng “no escape“ (khơng thể thốt) Bất kỳ phía bề mặt cố gắng từ rãnh hấp dẫn: Một tên lửa, hạt đ−ợc tăng tốc đủ, đ−ơng nhiên ánh sáng cịn đ−ợc, dĩ nhiên, đ−ợc Nh−ng cần xuống d−ới chút so với bề mặt này, rãnh hấp dẫn trở nên lạnh lùng đến đáng sợ, khơng mủi lịng tr−ớc giam hãm cầm tù nào, thực tế nh− vậy, khơng có từ đó, khơng phụ thuộc vào việc chúng có cố gắng hay khơng cố gắng nh− nào: kể tên lửa, hạt bản, chí ánh sáng hay tất loại xạ; chúng khơng chạm tới quỹ đạo tàu vũ trụ bạn Bề mặt lỗ, thế, giống nh− đ−ờng chân trời Trái Đất, nơi xa xôi khuất nẻo v−ợt qua tầm mắt bạn Điều giải thích ng−ời ta gọi đ−ờng chân trời lỗ đen
Ng−ời trợ lý đắc lực Kares, đo đạc cẩn thận chu vi quỹ đạo tàu Chính xác triệu km, khoảng nửa chu vi quỹ đạo Mặt Trăng quanh Trái Đất Sau nhìn xa thấy chúng bay vịng quanh phía tàu chuyển động Bằng cách đo thời gian chuyển động biểu kiến chúng, cô kết luận phải phút 46 giây để tàu bay vòng quanh lỗ đen Đó chu kỳ quỹ đạo tàu
Từ chu kỳ chu vi quỹ đạo bạn tính đ−ợc khối l−ợng lỗ đen Ph−ơng pháp tính bạn giống ph−ơng pháp Isaac Newton dùng vào năm 1685 để tính khối l−ợng Mặt Trời: Vật thể có khối l−ợng lớn, tr−ờng hấp dẫn mạnh vệ tinh (hành tinh hay tàu vũ trụ) chuyển động nhanh để không bị hút vào trong, nh− chu kỳ quỹ đạo phải ngắn áp dụng định luật vạn vật hấp dẫn Newton d−ới dạng biểu thức toán học với quỹ đạo tàu, bạn tính đ−ợc khối l−ợng lỗ đen Hades lớn gấp 10 lần khối l−ợng mặt trời (“10 đơn vị khối l−ợng mặt trời”)
Bạn biết lỗ đen đ−ợc tạo thành từ cách lâu từ chết sao, cáI chết khủng khiếp mà chống lại sức hút mãnh liệt Và có lẽ bạn biết rằng, nặng co sập lại, khối l−ợng khơng thay đổi; Lỗ đen Hades có khối l−ợng với ngơi mẹ tr−ớc – gần nh− Thực tế Hades có khối l−ợng lớn lý thuyết chút, tăng lên khối l−ợng thứ không may rơI vào lỗ đen từ đ−ợc sinh ra: khí sao, thiên thạch, tàu vũ trụ…
(4)sao; lần có vật rơI vào nó, khối l−ợng lại tăng lên Cũng giống nh− vậy, ngôI quay nổ tung, lỗ đen sơ sinh quay momen động l−ợng lỗ đen phảI với moment động l−ợng ngôI (Momen động l−ợng đại l−ợng cho biết tính chất quay nhanh hay chm ca vt)
Cao Vũ Nhân lợc dịch (Kỳ sau đăng tiếp)
câu hỏi trắc nghiệm
trung học sở trung học c¬ së trung häc c¬ së trung häc c¬ së
TNCS1/22 Có hai khối kim loại A B Tỷ số khối lợng riêng A B 2/5
Khối lợng B gấp lần khèi l−ỵng cđa A VËy thĨ tÝch cđa A so với thể tích B là:
A: 0,8 lần B: 1,5 lÇn C: 0,2 lÇn D: lÇn
TNCS2/22 Nh− thấy hình, dùng lực đẩy F theo ph−ơng ngang để ép vật m vào mặt t−ờng thẳng đứng, giữ vật trạng thái đứng yên, vật m chịu tác dụng
A träng lùc, lực đẩy nằm ngang phản lực tờng
B trọng lực, lực đẩy nằm ngang, phản lực tờng lực ma sát hớng lên
C trọng lực lực ma sát t−ờng vật D lực đẩy nằm ngang phản lực t−ờng
TNCS3/22 Có bình thuỷ tinh nh− hình vẽ, đựng n−ớc đến độ cao 7h Điểm A độ sâu h, điểm B nằm cách đáy bình h Tỉ số áp suất n−ớc điểm A ( )pA
®iĨm B ( pB), tøc p :A pB b»ng:
A 1:1 B 1:7 C 1:6 D 6:7
(5)TNCS4/22 Dùng l−ợc nhựa để trải tóc gây nên nhiễm điện cọ sát Khi kiểm tra thấy l−ợc nhựa mang điện âm,
A l−ợc nhựa bị số electron B l−ợc nhựa nhận đ−ợc số eletron C l−ợc nhựa số điện tích d−ơng D tóc nhận đ−ợc số electron
TNCS 5/22 Có hai nhẹ AB đặt điểm tựa O nh− hình vẽ Đoạn OA ngắn OB hai đầu A B thanh, ng−ời ta treo hai vật G1 G2 cho
thanh nằm thăng Bây ta dịch chuyển hai vật lại gần O khoảng nh
A AB nằm thăng
B đầu A bị hạ thấp xuống C đầu B bị hạ thấp xuống D
Nguyễn Thế Khôi (su tầm & giới thiệu)
Trung học phổ th«ng Trung häc phỉ th«ng Trung häc phỉ th«ng Trung häc phỉ th«ng
TN1/22 Nếu hạt nhân đơteron bị phân rã thành prơton nơtron giải phóng l−ợng bao nhiêu? Biết md =2,01355u, mp = 1,00728u,
n
m =1,00867u, 1=931,5MeV
A) - 2,24MeV ; B) +3,23MeV; C) - 5,00MeV; D) +3,00MeV;
TN2/22 Một tàu vũ trụ bay theo quỹ đạo quanh trái đất độ cao h = 630km với vận tốc 8km/s Bán kính trái đất 6370km Gia tốc tàu vũ trụ
A) 9,14 2 s
m ; B)
2
80 ,
s
m ; C)
2
0 , 10
s
m ; D)
2
88 ,
s m .
TN3/22 Lùc F i j k
r r r r
10 − +
= , i
r , j
r vµk
r
véc tơ đơn vị h−ớng trục toạ độ, tác dụng lên chất điểm gây cho gia tốc có độ lớn
/ |
|ar = m s
(6)A) 10 2kg; B) 10kg; C) 10 kg; D) 20 kg
TN4/22 Khi nguồn sáng điểm đơn sắc đ−ợc đặt cách tế bào quang điện 0,2m hiệu điện hãm c−ờng độ dịng quang điện bão hồ t−ơng ứng 0,6V 18,0mA Nếu đặt nguồn sáng cách tế bào quang điện 0,6m
A) hiƯu ®iƯn thÕ h·m sÏ b»ng 0,2V ; B) hiƯu ®iƯn thÕ h·m sÏ b»ng 0,6V ;
C) c−ờng độ dòng quang điện bão hồ 0,6mA; D) khơng có đáp án
TN5/22 Khi phôton có l−ợng 4,25 eV đập vào bề mặt kim loại A electrơn quang điện bắn có đơng cực đại TA eV b−ớc sóng Đơ Brơi λA Động
năng cực đại electron quang điện giải phóng từ bề mặt kim loại B chiếu phôton l−ợng 4,70eV TB =(TA −1,50)eV Nếu b−ớc sóng Đơ Brơi
electron nµy B =2A
A) công thoát electron kim loại A 2,25eV; B) công thoát electron kim loại B 4,20eV; C) TA=2,00eV;
D) tất đáp án
Chó ý Chó ý Chó ý
Chú ý: : : Hạn cuối nhận đáp án : 10/8/2005
C©u lạc Vật lý Tuổi trẻ Câu lạc Vật lý Tuổi trẻ Câu lạc Vật lý Tuổi trẻ Câu lạc Vật lý Tuổi trỴ
Đáp án câu đố số 20 tháng 3/2005
Mơmen lực F đặt qua xích vào bánh sau xe đạp trục quay tức thời OO’ bánh xe h−ớng ng−ợc chiều kim đồng hồ.Do bánh xe với xe đạp chuyển động phía tr−ớc Nếu bạn ngồi xe đạp đẩy bàn đạp phía d−ới đằng tr−ớc mũi giày bạn tác dụng lên yên xe với lực nh− lực tác dụng vào bàn đạp (vì bạn trạng thái cân nên lực nằm ngang tác dụng lên bạn từ phía yên bàn đạp phải nhau).Nh−ng mômen lực đặt vào yên xe trục OO’ lớn nhiều mômen lực
0
1
r r F
F = (trong r chiều dài bàn đạp, r0 bán kính đĩa) đặt vào líp bánh xe sau.Do tr−ờng hợp xe lùi sau
Chóc mừng bạn nhận đợc quà câu lạc với câu trả lời nhanh xác nhất:
(7)Thí nghiệm vui: Chiếc ly khơng đáy
Bạn đổ thật đầy n−ớc vào ly Lấy vài đinh nhỏ Bạn thử đoán xem liệu cho đinh vào ly ? Hãy tự kiểm nghiệm mà xem!
Cho đinh vào cốc đếm Bạn nhớ phải cho đầu nhọn đinh vào tr−ớc cách thật nhẹ nhàng để n−ớc không trào tác động tay bạn.Thật kỳ lạ Bạn cho mãi, cho mà không thấy n−ớc trào Thậm chí bạn cho trăm đinh vào cốc n−ớc
B¶n chÊt tợng suất căng mặt cđa n−íc vµ
sự dính −ớt N−ớc gần nh− khơng dính −ớt thuỷ tinh đó, có lực căng mặt lớn giữ cho n−ớc khơng trào Nó làm tăng diện tích mặt ngồi n−ớc Bạn thấy mặt n−ớc phồng lên thành chóp cầu Chính diện tích phồng lên tạo đủ chỗ cho đinh Và miệng cốc to, số l−ợng đinh bỏ vào nhiều Một đinh dài 25mm tích khoảng
5 ,
5 mm , ly diện tích miệng 6400
mm Giả sử mặt n−ớc phồng lên độ 1mm Khi thể tích phần n−ớc tăng lên 6400
3
mm , đủ chỗ cho khoảng 1200 inh!!!
Đố vui kỳ
Chc hn bn nghe câu nói : "Gió chiều theo chiều " Điển hình cho câu nói hình ảnh cờ gió Nh−ng cờ lại uốn l−ợn theo chiều gió Các phần quà hấp dẫn đợi câu trả lời nhanh
và xác bạn (!!!!)
Tranh vui:mét cảI tiến mang tính cách mạng phơng tiện di chuyển bác nhà nông Ai nghĩ đợc nào????? (ảnh Hoàng Mai su tầm)
Con sè Ên t−ỵng Con sè Ên t−ỵngCon sè Ên t−ỵng Con sè Ên t−ỵng 18.47 km/s
Đó vận tốc lớn mà ng−ời đạt tới
(8)Gãc vui c−êi: Mét mở hoàn hảo !
Gi Vt lý u năm, lớp xơn xao thầy đột ngột bc vo, núi to:
- Các em biết không, tr−íc cc sèng cđa nh©n d©n ta rÊt nghÌo: nghÌo
nên ăn khoai lang, ăn khoai lang nên tối đói khơng ngủ đ−ợc, đói khơng ngủ đ−ợc nên đẻ nhiều, đẻ nhiều nên lại nghèo Các em có biết điều khơng??
- ???? (Cả lớp im phăng phắc lắng nghe chờ đợi)…
- Đó thí dụ “sự tuần hoàn” Các em giở 1: “Dao động tuần
hoàn dao động điều hoà…”
- !!!!??????
Hoàng Việt Cờng
Lớp 11A4 THPT Đào Duy Từ Thanh Hoá Đề RA Kỳ NàY
Đề RA Kỳ NàY Đề RA Kỳ NàY Đề RA Kỳ NàY
trung học sở trung học c¬ së trung häc c¬ së trung häc c¬ së
cs1/22 cs1/22 cs1/22
cs1/22 Mét chiÕc sµ lan tự hành phần thân khối hộp hình chữ nhật, kích thớc
m m m 15 1,5
8 ì ì , phần mũi có tiết diện ngang tam giác đều, cạnh 8m, độ cao bng cao thõn
tầu Tự trọng tàu 60 tấn, khoang chứa hàng có kích thớc 7mì14mì1m chứa 90
hàng Tầu sông, nớc có khối lợng riêng
/ 1050kg m
D=
1 Tính độ mớn n−ớc sà lan
2 Nếu chẳng may đáy hầm tàu có lỗ thủng diện tích
400cm
s= n−ớc vào lỗ với
vËn tèc v=1m/s sau sà lan bị chìm nớc không đợc bơm ra?
3 Tớnh cụng suất tối thiểu bơm (hiệu suất H =25%) cần dùng để bơm n−ớc cứu tàu
nếu n−ớc đ−ợc bơm từ đáy hầm, qua thành tàu sông Bỏ qua độ dày thành thép
NguyÔn Kim NghÜa (THPT HµNéi – Ams)
cs2/22 cs2/22 cs2/22
cs2/22 Hai nhiệt l−ợng kế cách nhiệt, nh− nhau, cao h=75cm, chứa vật chất cần đo thử đến
mức cao h/3, chứa n−ớc đá, chứa n−ớc nhiệt độ t=100C Ng−ời ta rót
n−ớc từ nhiệt luợng kế thứ hai sang nhiệt l−ợng kế thứ Sau nhiệt độ nhiệt l−ợng kế thứ đ−ợc xác lập, mức n−ớc dâng lên cao thêm ∆h=0,5cm Hỏi nhiệt độ ban đầu n−ớc
đá nhiệt l−ợng kế? Cho khối l−ợng riêng n−ớc đá
/ 10
9 kg m
Dd = ⋅ , cđa n−íc lµ
3
/ 10 kg m
Dn = , nhiệt nóng chảy n−ớc đá 3,4 10 J/kg
5
⋅ =
λ , nhiƯt dung riªng cđa n−íc
đá Cd =2,1103J/kg, ca nc l Cn =4,2103J/Kg
Phạm Xuân Mai (Sở GD&ĐT Hải Dơng)
cs3/22 cs3/22 cs3/22
cs3/22 Cho mạch điện nh hình vẽ Bỏ qua điện trở ampe kế A dây nối Cho
Ω Ω
Ω
Ω; 30 ; 40 ; 50
20 ;
36 = = = =
= V R R R R
UAB
1 K1 đóng, K2 mở:
(9)b) Do không thoả mÃn điều kiện nên ampe kế 0,3A Tìm dòng điện qua R2, R4 tính điện trở R1, R6 Biết giảm R1 60 điều kiện câu a đợc thoả mÃn
2 K1 v K2 đóng
a) Hỏi R1 R6 phải thoả mãn điều kiện để ampe kế số 0?
b) Tăng điện trở R5 dòng qua tăng hay giảm? Biết UAB điện trở khác kh«ng thay
đổi
cs4/22 cs4/22 cs4/22
cs4/22 Bên trái thấu kính hội tụ tiêu cự f có đặt chắn vng góc với trục
thấu kính cách thấu kính 5 f /3 Trên có khoét lỗ tròn đờng kính 2cm cã t©m n»m
trên trục thấu kính Bên phải thấu kính đặt g−ơng phẳng vng góc với trục cách thấu kính 3 f /4 với mặt phản xạ g−ơng h−ớng thấu kính
ChiÕu chïm sáng song song với trục qua lỗ tròn tíi thÊu kÝnh VÏ ®−êng ®i cđa chïm tia qua hệ tính kích thớc vệt sáng
TRUNG họC PHổ THÔNG TRUNG họC PHổ THÔNG TRUNG họC PHổ THÔNG TRUNG họC PHổ THÔNG
TH1/22 Một vật bắt đầu chuyển động thẳng, không vận tốc đầu từ gốc toạ độ Đồ thị phụ thuộc gia tốc vào thời gian nh− hình vẽ
a) Vẽ đồ thị phụ thuộc vận tốc theo thời gian b) thời điểm vật quay trở lại vị trí ban đầu
TH2/22 Hai cầu thủ bóng đá chạy lại gặp với tốc độ không đổi nh− 5m/s Tại thời điểm trọng tài cách hai cầu thủ khoảng xa (theo kinh nghiệm): cách cầu thủ áo đỏ 30m cầu thủ áo xanh 40m Tìm gia tốc trọng tài thời điểm hai cầu thủ cách 50m
TH3/22 Một khối hình nón có đ−ờng kính đáy D độ cao H đ−ợc nhúng chìm n−ớc Trục hình nón lập với mặt chất lỏng gócα, khoảng cách từ mặt chất lỏng tới tâm đáy hình nón h Tìm lực tác dụng lên mặt bên khối hình nón, biết khối l−ợng riêng ρ Chú ý: tr−ờng hợp cần thiết sử
R2 R4
R1 R3 R6 R5 K2 K1
A A
+
-B
a0
- a0 t0 2t a
(10)dụng cơng thức tính thể tích khối hình nón V =SH/3, S diện tích đáy v
H đờng cao
TH4/22 Cho hƯ nh− h×nh vÏ Khi hƯ trạng thái cân lò xo giÃn 30cm Đốt sợi dây treo
a) Xỏc nh gia tc ca vật sau đốt dây
b) Sau lị xo đạt đến trạng thái không biến dạng lần đầu tiên? Xác
định vận tốc vật thời điểm
TH5/22 Hai kim loại phẳng, rộng, nối đất, đặt hợp với góc α nh− hình vẽ Trên mặt phẳng phân giác cách giao tuyến hai khoảng r đặt mảnh chiều dài L(L>>r) tích điện với điện tích tng cng Q Xỏc nh lc
điện tác dụng lªn nÕu:
a)
180 =
α b)
18 =
α
Ngun Xu©n Quang Chó ý
Chó ý Chó ý
Chó ý: : : a) H¹n ci cïng nhËn lời giải : 10/8/2005
b) Bt u từ số VL&TT 13, Bạn gửi tới Toà soạn sớm lời giải TH5, đ−ợc Cơng ty FINTEC tặng máy tính khoa học Canon F-720
(11)đề thi tuyển sinh vào lớp 10
Tr−êng THPT Hµ Néi – Amsterdam & Chu Văn An (2004 2005)
Bài I Bài I Bài I
Bài I (2 điểm):
1/ Cho hai bóng đèn: D1 ghi 3V −2,25W; D2 ghi 6V −6W Hỏi mắc chúng
vào hiệu điện U =9V đợc không? Vì sao?
2/ Cho bóng đèn đ−ợc mắc nh− hình vẽ:
1
D ghi 3V −2,25W; D2 ghi 6V −6W ;
3
D ghi 9V −5,4W ; D4 ghi 6V −3W
Hiệu điện đặt vào mạch U Hỏi U phải thoả mãn điều kiện để khơng bóng
đèn sáng mức bình th−ờng
Ghi chú: Cho điện trở bóng đèn có giá trị không đổi, không phụ thuộc nhiệt độ Bỏ qua điện trở dây nối
Bµi II Bµi II Bµi II
Bài II (2 điểm): Hiệu điện dây tải điện thành phố U0không đổi
Một gia đình có bếp điện giống nhau, có cơng suất định mức P0 =400W
và hiệu điện định mức U0 Khi sử dụng bếp cơng suất thực tế toả
ở bếp P1 =324W Hỏi sử dụng đồng thời bếp mắc song song tổng
cơng suất toả chúng bao nhiêu? (Bỏ qua thay đổi điện trở theo nhiệt độ)
Bµi III Bµi III Bµi III
Bài III (3 điểm): Cho mạch điện nh− hình vẽ Hiệu điện đặt vào mạch
V
U =25,2 không đổi R biến trở, R1 =12Ω Điện trở ampe kế dây nối
không đáng kể, vôn kế lớn 1/ Con chạy C biến trở
a) K më: ampe kÕ chØ 0,42A TÝnh sè chØ cđa v«n kế công suất tiêu thụ biến trở
b) K đóng: Tính số ampe kế vơn kế
2/ K đóng: Xác định vị trí chạy C để ampe kế 0,21A
Bµi IV Bµi IV Bµi IV
Bài IV (1,5 điểm): Một cầu đồng chất có khối l−ợng M = 10kg thể tích
3
014 ,
0 m
V =
U
• • §3
§4 §2 §1
• U •
• •
•
R1 B
C R A K
(12)1/ H·y ®−a kết luận trạng thái cầu thả vào bể nớc
2/ Dựng mt si dây mảnh, đầu buộc vào cầu, đầu buộc vào điểm cố định đáy bể n−ớc cho cầu ngập hoàn toàn n−ớc sợi dây có ph−ơng thẳng đứng Tính lực căng dây Cho biết: Khối l−ợng riêng n−ớc
3
/ 10 kg m
D=
Bµi V Bµi V Bµi V
Bài V (15 điểm): Một miếng cao su hình trịn bán kính R có bề dày đồng h, thả vào n−ớc chìm Cho ống nhựa rỗng hình trụ thành mỏng, bán kính
) (r R
r < ; bình nớc thớc đo chiều dài HÃy trình bày phơng án thí
nghim để xác định khối l−ợng riêng miếng cao su nói
đáp án tóm tắt Bài I
1/ + Không thể mắc đèn song song hai đèn vào U =9V
dm
tt U
U >
+ Hai đèn nối tiếp: 4Ω; 6Ω
2
= =
⇒
= R R
P U RD
V U
V
U1 =3,6 ; 2 =5,4
⇒ học sinh phải nhận xét độ sáng đèn
2/ Dòng định mức I =P/U ⇒I1 =0,75A;I2 =1A;I3 =0,6A;I4 =0,5A
+ D4 kh«ng sáng mức bình thờng I4 0,5A
+ Dòng mạch rẽ nhỏ dòng Chỉ cần I =I4 ≤0,5A
VËy U = I.R≤0,5A⋅18=9( )V
Bµi II Sư dơng bÕp:
+ §iƯn trë cđa bÕp: RB =U2/P0 =U2/400
+ Theo gi¶ thiÕt P1 <P0 nên dây dẫn có điện trở r
U R
P I
B
360
1 =
=
3600
2
U R I U
r= − B =
Khi hai bÕp m¾c song song: +
18 400
11
2
⋅ ⋅ = + = R r U
R B
+
11 18 400
⋅ ⋅ = =
U R U I
+ Tổng công suất hai bếp: P I Rtd 535,5( )W 11
18 200
2
2 = ⋅ ≈
=
(13)1/ Con chạy C R a) K më:
+ TÝnh RBC =48Ω R=96
+ Số vôn kế 20,16V + Công suất tiêu thụ 8,4672W
b) K đóng + Rtd = RBC /2=24Ω
+ R=Rtd +R1 =36Ω ⇒I =0,7A
Sè chØ cña ampe kÕ IA =0,35A
Sè chØ cđa v«n kÕ UV =16,8V
2/ K úng
+ Đặt RBC = x ( ) 96 96 x x
Rtd = ⋅ −
x R
U I x I U
BC BC A
BC = ⋅ ⇒ = = −
96 16 , 20
+
x x
IR U
U BC
− ⋅ +
=
⇒
+ =
96 12 16 , 20 21 , , 25
1
+ Biến đổi ra: x2 −216x+10368=0
+ Đ/k x96 nên ta có x=72
Bài IV
1/ = <D0 ⇒ V
M
D cầu mặt nớc
+ Gọi V1 V2là thể tích phần vật nớc không khí Vì vật cân
bằng P= FASM
TÝnh ra: V1 =5V/7;V2 =2V /7
2/ Khi cầu ngập hoàn toàn nớc
Lực căng dây T =F P=dnV 10M T =40( )N
Bµi V
+ Chú ý: Đ/k chiều dài ống nhựa phải đủ lớn
+ Đặt miếng cao su áp sát vào ống trụ nhúng sâu vào n−ớc Từ từ nâng ống nhựa lên cao đến miếng cao su cách mặt n−ớc đoạn a tách khỏi ống chìm xuống
+ Khi miếng cao su bắt đầu tách khỏi ống hiệu áp lực tác dụng vào mặt mặt dới trọng lợng
+ Gọi áp suất khí p0
áp suất tác dụng vào mặt dới p1 = p0 +d0(a+h)
(14)Bên ống p0
+ ta cã P= F1−F2
( )
0 2 2
10⋅m= pπR − p π ⋅R −πr −p πr
Biến đổi ý m DxV Dx R h
2
π
= =
+ khối lợng riêng miếng cao su:
⋅ + = 22
R h
ar D
Dx
(D0 khối lợng riªng cđa n−íc)
giải đề kỳ tr−ớc
trung häc c¬ së trung häc c¬ së trung häc c¬ së trung häc c¬ së CS1/19
CS1/19 CS1/19
CS1/19 Một AB đồng chất tiết diện có chiều dài 20cm, trọng l−ợng 6N đ−ợc đặt giá đỡ nằm ngang, chiều rộng CD=4cm Chiều dài AC =7cm
Trªn AB ngời ta dịch chuyển vật M có dạng khối lập phơng với cạnh EF =2cm
trọng lợng 3N
a) Vật M nằm vị trí mà AE=3cm (hình vẽ) Xác định điểm đặt lực mà hệ
gồm AB vật M tác dụng lên giá đỡ
b) Hỏi vật M dịch chuyển khoảng để AB nằm cân
Giải: a) Trọng tâm O1 vật M nằm cách A là: AE+EF/2=4cm
Trọng tâm O2 AB cách A 10cm Vậy O1O2 =6cm
Hp lực trọng lực vật M trọng lực AB có độ lớn (3+6)=9N Gọi
điểm đặt hợp lực O
Ta cã: 2 (1)
3
2
1
2
OO OO
P P OO OO
= → = = =
A M
E F C D
(15)Nh OO1+OO2 =6 (2)
Từ (1) (2) ta tính đợc OO1 =4cm Vậy OA=8cm
b) Mun AB nằm cân giá đỡ điểm đặt O phải nằm khoảng CD
- Khi O trùng C OO2 =10−7=3cm Khi OO OO 6cm
6
3
1 = =
Vậy OE=7cm= AC Trờng hợp mÐp E cđa M trïng víi A
- Khi O trïng víi D th× OO2 = AC+CD−AO2 =1cm
Khi OO OO cm
P P OO OO
2
6
1
1
1
2
1 = → = → =
Tr−ờng hợp mép E vật M nằm H cách D 1cm Vậy để AB nằm cân giá CD mép E vật M dịch chuyển khoảng
cm DH
CD AC
AH = + + =12
Các bạn có lời giải đúng: Thiềm ViệtPhúc, Nguyễn Văn Ph−ơng 10A1, THPT Võ Thị Sáu, Huyện Đất Đỏ, Bà Rịa – Vũng Tàu;Đinh Thành Quang, Võ Háo Nhân, Nguyễn AF 10Lý, THPT Chuyên Lê Quý Đôn, Đinh Quang Sáng 9A1, THCS Lê Hồng Phong, Tp Quy Nhơn, Bình Định; Phan Thế Hiếu 8/8, Tr−ơng Minh Tun 9C, THCS Ho Khỏnh,
Phạm Thị Hiền 8/4, Ngô Hoàng Gia 8/2, THCS Nguyễn Khuyến, Trần Hữu Nghĩa 10/4, THPT Nguyễn TrÃi, Nguyễn
Thị Thiên Thanh Hoà Khánh, Liên Chiểu, Tp.Đà Nẵng; Phan Thị Thu Hiền 10Lý, THPT Chuyên Nguyễn Du, Ban Mê
Thuột, ĐăkLăk; Phạm Thị Phơng Mai 10A4, THPT Nguyễn Văn Trỗi, Nha Trang, Khánh Hoà; Nguyễn Ngọc Anh
10D6, THPT Chu Văn An, Triệu Thị Mai Trang 9A4, Đỗ Hoàng Nam 9A2, THCS Nguyễn Trờng Tộ, Hà Nội; Hoàng
Xuân Long 10A11, THPT Cẩm Xuyên, Nguyễn Văn Sâm 11D, THPT Lê Quý Đôn, Thạch Hà, Nguyễn Thị Thơng 9H,
THCS thị trấn Quỳ Hợp, Hán Duy Hào số 5, đờng Cao Thắng, Tx Hà Tĩnh; Đỗ Huy Hoàng 8/3, THCS Lê Quý Đôn, Tp Hải Dơng; Nguyễn Thị Hơng 10A, THPT Chuyên Lê Hồng Phong, Trần Quang Phát 9D, THCS Nguyễn Hiền, Nam Trực, Nam Định; Đoàn Việt Công 9K, THCS Lý Tù Träng, Ninh B×nhNgun Tn Dịng 10A4, Ngun Văn
Khánh 45A4, THPT Chuyên, ĐH Vinh, Nguyễn Đức Sơn 9B, THCS Lý Nhật Quang, Đô Lơng, Nghệ An; Hoàng Thái
Sơn 9A1, THCS Lâm Thao, Ngô Huy Cừ 10Lý, THPT Chuyên Hùng Vơng; Phú Thọ; Nguyễn Thị Hà 10/2, THPT Chuyên Nguyễn Bỉnh Khiêm, Quảng Nam; Nguyễn Viết Tuyên 11A7, THPT Lê Lợi, Thọ Xuân, Lê Thị Vân Anh 10A1, THPT Đông Sơn 1, Đỗ Phúc Thịnh 9I, Lê Văn Đạo 9C, Lê Ngọc Minh 9E, THCS Trần Mai Ninh, Trần Sĩ Khiêm 9E,
THCS Điện Biên, Hoàng Quốc Việt 8A, THCS Lê Lợi, Tp Thanh Hoá; Nguyễn Trung Thành, Trần Vũ Hoàng 10Lý, THPT Chuyên Thái Nguyên; Tạ Văn Tranh 10A2, THPT Yên Lạc 1, Văn Đăng Sơn, Trơng Quang Khởi 9C, THCS Vĩnh Tờng, Hoàng Quốc Việt 8B, THCS Vĩnh Yên, Vĩnh Phúc
CS2/19 Trong bình nhiệt l−ợng kế có chứa n−ớc chè nóng Ng−ời ta thả vào bình cục n−ớc đá khối lập ph−ơng có nhiệt độ
0 C Tại thời điểm thiết lập trạng
thái cân nhiệt, nhiệt độ n−ớc chè giảm l−ợng
1 12
t C
∆ = Khi ng−ời ta lại thả vào bình cục n−ớc đá giống nh− tr−ớc nhiệt độ n−ớc chố li gim
thêm lợng
2 10
t C
∆ = Hãy tìm khối l−ợng khối n−ớc đá Biết khối l−ợng ban đầu n−ớc chè M =100g Coi có trao đổi nhiệt
n−ớc chè cục n−ớc đá
Giải: coi nhiệt dung riêng n−ớc chè nhiệt dung riêng n−ớc Khi thả cục n−ớc đá có khối l−ợng m vào nhiệt độ n−ớc thiết lập cân nhiệt t Ta có ph−ơng trình cân nhiệt: Mc∆t1 =mλ+mc(t−0) (1)
(16)(M +m)c∆t2 =mλ+mc(t−∆t2)(2)
Trừ vế với vế ph−ơng trình (1) (2), đơn giản c rút gọn ta đ−ợc:
( )
2
2 t
t t M m
∆ ∆ ∆
= ; thay số đợc m=10g
Cỏc bạn có lời giải đúng:Nguyễn Văn Ph−ơng, Thiềm Việt Phúc 10A1, THPT Võ Thị Sáu, Đất Đỏ, Bà Rịa – Vng
Tàu; Nguyễn Minh Hoà 9A7, THCS Ngô Sĩ Liên, Bắc Giang; Nguyễn AF 10Lý, THPT Chuyên Lê Quý Đôn, Bình
Định;Phạm Thị Thu Hiền 8/4, Nguyễn Tấn Long 9/6, Ngô Hoàng Gia 8/2, THCS Nguyễn Khuyến, Trơng Minh Tuấn
9C, Phạm Trọng Khôi 8/4, THCS Hoà Khánh, Nguyễn Khải Nguyên 8/4, THCS Nguyễn TrÃi, Đỗ Nguyên Đan Thục,
Nguyễn Thị Thiên Thanh Hoà Khánh, Liên Chiểu, Phan Thị Quỳnh Trân 10A1, THPT Chuyên Lê Quý Đôn, Tp Đà
Nẵng;Đỗ Hoàng Nam 9A2, THCS Nguyễn Trờng Tộ, Hoàng Tiến Đức 10A8, THPT Nguyễn Tất Thành, Đỗ Thế Anh
9E, THPT Amsterdam, Hà Nội; Nguyễn Ngọc Diệp 9D, THCS Thạch Thất, Hà Tây; Nguyễn Văn Sâm 11D, THPT Lê Quý Đôn, Thạch Hà, Nguyễn Thanh Huyền 10Lý, THPT Chuyên Hà Tĩnh; Nguyễn Trung Thành, Vũ Tuấn Anh 10Lý, THPT Nguyễn TrÃi, Hải Dơng; Đặng Mạnh Chính 9A, THCS Mỹ Hng, Mỹ Lộc, Trần Quang Phát 9D, THCS Nguyễn Hiền, Nam Trực, Nguyễn Thị Hơng 10A, Đặng Đức Tâm 10Lý, THPT Chuyên Lê Hồng Phong, Nam Định; Nguyễn
Tất Thắng, Nguyễn Anh Minh 9B, THCS Lê Lợi, Tp Vinh, Lại Kim Khánh A4K45, Khối THPT Chuyên, ĐH Vinh,
Nguyễn Thị Phơng 9H, THCS thị trấn Quỳ Hợp, Nguyễn Đức Sơn 9B, THCS Lý Nhật Quang, Đô Lơng, Nghệ An;
Đoàn Mạnh An, Nguyễn Sơn Tùng 9B, THCS Nguyễn Quang Bích, Tam Nông, Nguyễn Văn Công, Trần Quốc Tuấn
10G, THPT Tam Nông, Phạm Việt Dũng, Lê Quang Dũng 9A3, THCS Giấy, Phong Châu, Nguyễn Thanh Bình 9E, THCS Văn Lang, Đỗ Hoàng Anh, Đỗ Hồng Anh Khu 8, Gia Cẩm, Việt Trì, Trần Quốc Tuấn 10G, Hà Phú 10A, THPT Tam Nông, Phú Thọ; Nguyễn Viết Tuyên 11A7, THPT Lê Lợi, Thọ Xuân, Lê Thị Vân Anh, Lê Đình Nam, Nguyễn Văn
Trình 10A1, THPT Đông Sơn 1, Ngô Nam Anh 9D, Lê Ngọc Minh 9E, THCS Trần Mai Ninh, Thanh Hoá; Vũ Thị Nhung
10Lý, THPT Chuyên Thái Bình; Phạm Thanh Hải, Tô Thái 10Lý, THPT Chuyên Thái Nguyên; Tạ Phi Khánh 10A1, THPT Yên Lạc 1, Văn Đăng Sơn, Trơng Quang Khởi 9C, THCS Vĩnh Tờng, Đỗ Hồng Quân 9A3, THCS Hai Bà Trng, Hoàng Quốc Việt 8B, Đặng Đức Xuân 9D THCS Vĩnh Yên, Vĩnh Phúc
CS3/19 Khi có dịng điện chạy qua điện trở R cơng suất toả nhiệt điện trở P Nếu mắc song song với điện trở nh− tổng cơng suất toả nhiệt hai điện trở P Hãy vẽ sơ đồ mạch điện đơn giản thoả mãn điều kiện tìm giá trị linh kiện sơ đồ ú
Giải: Mạch điện phải có nguồn với hiệu điện U
Ta mắc R trực tiếp vào nguồn nh mắc song song với R công suất chúng 2P
Mạch đơn giản nh− sau: Khi mạch có điện trở R:
) (
2
0
R R R
U
P ⋅
+
=
Khi mạch có hai điện trë R m¾c song song:
) ( 2 /
2
0
R R
R U
P
+ =
Giải hệ phơng trình (1) (2) ta đợc:
U + - R
(17)2 /
0 R
R = vµ
+
=
2 PR U
Các bạn có lời giải đúng:Nguyễn AF, Đinh Thành Quang 10Lý, THPT Chun Lê Q Đơn, Bình Định; Nguyễn Tấn Long 9/6, THCS Nguyễn Khuyến, Đà Nẵng; Lê Quốc H−ng 9/3, THCS Lê Quý Đôn, Tp Hải D−ơng; Đặng Mạnh
ChÝnh 9A, THCS Mü H−ng, Mü Léc, Nam Định;Nguyễn Anh Minh, Nguyễn Tất Thắng 9B, THCS Lê Lợi, Vinh, Nguyễn
Mạnh Cờng 9H, THCS thị trấn Quỳ Hợp, Nguyễn Đức Sơn 9B, THCS Lý Nhật Quang, Đô Lơng, Nghệ An; Ngô Huy
Cừ 10Lý, THPT Chuyên Hùng Vơng, Đỗ Hoàng Anh, Đỗ Hồng Anh Khu 8, Gia Cẩm, Việt Trì, Phú Thọ; Trơng Gia
Khơng 9/3, THCS Tam Vinh, Phú Ninh, Quảng Nam; Lê Đình Nam 10A1, THPT Đông Sơn 1, Trần Đăng Ninh 9A5,
THCS Nguyễn Văn Trỗi, Tp.Thanh Hoá; Vũ Đông Lâm 9A5, THCS Tây Sơn, Tp Thái Bình; Văn Đăng S¬n, Tr−¬ng
Quang Khëi 9C, THCS VÜnh T−êng, VÜnh Phóc
CS4/19 Một hệ quang học gồm nguồn sáng điểm S, thấu kính (TK) hội tụ có tiêu cự f, g−ơng phẳng có kích th−ớc hữu hạn (xem hình vẽ) Nguồn S cách TK khoảng 2f nằm trục TK G−ơng đặt song song với trục TK chạm vào mép TK cho hai mép g−ơng cách TK khoảng a=3 f /2 b=5f Hãy xác định tất ảnh S qua quang hệ
trên Đối với ảnh vùng mặt phẳng hình vẽ từ nhìn thấy ảnh
Gi¶i: Có ảnh đợc tạo quang hệ gồm:S1 ảnh ảo S qua gơng
phẳng,S2 ¶nh thËt cđa S qua thÊu kÝnh,S3 lµ ¶nh thËt cđa S1 qua thÊu kÝnh,S4 lµ
ảnh ảo S2 qua g−ơng phẳng Tất ảnh cách thấu kính 2f theo
ph−ơng trục Vùng nhìn thấy ảnh vùng mà đặt mắt đón đ−ợc tia sáng xuất phát từ nguồn S rồi: phản xạ qua g−ơng nh− vùng nhìn S1; khúc xạ qua
thấu kính nh− vùng nhìn S2, phản xạ qua g−ơng sau khúc xạ qua thu kớnh nh
vùng nhìn S3, khúc xạ qua thấu kính phản xạ qua gơng nh vùng nhìn S4 Đó
các vùng 1, 2, 3, đợc hình vẽ
Cỏc bn cú lời giải đúng: Vũ Thị Nhung 10Lý, THPT Chuyên Thái Bỡnh
(18)TRUNG họC PHổ THÔNG TRUNG họC PHổ THÔNG TRUNG họC PHổ THÔNG TRUNG họC PHổ THÔNG
TH 1/19 Cho c h nh hình vẽ: hệ số ma sát vật với ván k Tấm ván đựoc giữ cố định Khối l−ợng rịng rọc khơng đáng kể, ma sát rịng rọc bỏ qua
Tìm điều kiện lực F nằm ngang tác dụng vào ròng rọc để vật 5M khơng tr−ợt cịn vật M tr−ợt ván
Giải: Gọi T sức căng dây
Cỏc lực tác dụng vào vật nh− hình vẽ Điều kiện để 5M không tr−ợt là: ( )1
5kMg F T t ms = ≤
Điều kiện để M tr−ợt: T f kMg ( )2
t
ms =
≥
Víi rßng räc: F =2T ( )3
Tõ (1), (2), (3) suy ®iỊu kiện F: 2kMg F 10kMg
Lời giải bạn:Chu Tuấn Anh 11Lý, THPT Chuyên Thái Nguyên
Các bạn có lời giải đúng:Đồn Văn Luận 11L, Thái Hoàng Dự 10L, THPT Chuyên Bạc Liêu; Nguyễn Thị Thanh Na
10Lý THPT Chuyên Bắc Ninh; Diệp Thị Thế Phơng 10C4, THPT Chuyên Hùng Vơng, PleiKu, Gia Lai; Đỗ Thế Anh 9E, THCS Amsterdam, Hà Nội; Phạm Văn Tuấn 11D, THPT Lê Quý Đôn, Thạch Hà, Hà Tĩnh; Lại Thị Hơng 10A1, THPT Bắc Yên Thành, Nghệ An; Nguyễn Ngọc Quang 10A3, THPT Công Nghiệp Việt Trì, Phú Thọ; Nguyễn Thị Kim
Khuyên, Nguyễn Thị Lệ Huyên 10Lý, THPT Chuyên Lê Khiết, Quảng NgÃi; Nguyễn Viết Tuyên 11A7 THPT Lê
Lợi,Thọ Xuân, Nguyễn Công Trình 10A1, THPT Đông Sơn 1, Trần Thị Nh Quỳnh 10F THPTChuyên Lam Sơn, Thanh
Hoá; Tạ Văn Tranh 10A2, Tạ Quang Hiệp 10A1, THPT Yên Lạc 1, Nguyễn Thị Thanh Huyền 11A1, THPT Bán Công
Hai Bà Trng, Vĩnh Phóc
TH 2/19 Một ong bay thẳng đứng lên với vận tốc lớn v2 bay xuống d−ới với vận tốc lớn v2 Cho “lực phát động” ong có độ lớn khơng đổi khơng phụ thuộc h−ớng bay Lực cản khơng khí tỉ lệ với vận tốc ong Hỏi ong bay chếch lên theo ph−ơng hợp với ph−ơng ngang góc α đạt đ−ợc vận tốc cực đại ? Giải: Gọi F “lực phát động” ong, k hệ số tỷ lệ lực cản khơng khí
Khi ong bay thẳng đứng lên xuống d−ới: F =mg+kV1
( ) ( ) ) ( ); ( 2 2 V V k mg V V k F kV mg
F + = ⇒ = + = −
Khi ong bay lªn theo gãc α : gọi góc hợp F phơng ngang Ta cã: = + = ) ( sin sin ) ( cos cos β α β α F kV mg F kV
B×nh phơng vế (3) (4) cộng lại ta đợc:
( sin ) (5)
cos2 2
2 F kV mg V
k α+ + α =
M
f 5M
ms
F fms
T T
(19)Thay (1), (2) vào (5) biến đổi ta đ−ợc: ( 2 1)sin 1 2
2 + − − =
V V V
V V
V
Giải phơng trình loại bỏ nghiệm âm, ta có:
( ) ( )
2
4 sin
sin 2 1 2 1 2
1
2 V V V VV
V
V = − − α+ − α +
Lời giải bạn:Nguyễn Tiến Hùng 11B, Khối Chuyên Lý, ĐHQG Hà Nội Các bạn có lời giải đúng: D−ơng Phi Phụng 12L, THPT Chuyên Thoại Ngọc Hầu, An Giang; Nguyễn Văn Ph−ơng 10A1, THPT Võ Thị Sáu, Huyện Đất Đỏ, Bà Rịa – Vũng Tàu; Nguyễn Minh C−ờng, Trần Thái Hà 11Lý, THPT Chuyên Bắc Ninh; Nguyễn Hữu Nhân 12Lý THPT Chuyên Lê Q Đơn, Bình Định; Trịnh Thị Ngọc Tú 10Lý, THPT Chuyên Nguyễn Du, ĐăkLăk; Nguyễn Tuấn Tú 10Lý1, THPT Amsterdam, Hà Nội; Đỗ Ngọc Hà 10A2, THPT Chuyên Hà Nam;
Ngun Trung Thµnh, Vị Tn Anh 10Lý, THPT Chuyên Nguyễn TrÃi, Hải Dơng; Nguyễn Sơn Tùng, Phan Hữu Việt
10Lý, THPTNK Trần Phú, Hải Phòng; Nguyễn Đăng Hoài 10Lý, THPT Quốc Học Huế; Mai Văn Nguyên 11Lý, THPT Chuyên Hng Yên; PhạmThị Huyền Trang, Lê Duy Khánh, Trần Thái Quang, Vũ Thị Nhật Linh, Nguyễn Trọng
Toàn,Phạm Văn Hiếu, Nguyễn Trung Quân, Hoàng Xuân Hiếu,Trần Phúc Vinh 10A3, THPT Chuyên Phan Bội Châu,
Phan Thanh Hiền 11A1, THPT Bắc Yên Thành, Nghệ An; Nguyễn Hữu An 10Lý, THPT Chuyên Hạ Long, Lê Thành
Công 11A1 THPT Cẩm Phả, Quảng Ninh; Nguyễn Tấn Bình 10Lý, THPT Chuyên Lê Khiết, Quảng NgÃi; Lê Văn Huy,
Hà Việt Anh, Nguyễn Hữu Long, Lê Bá Ngọc 10F, THPT Chuyên Lam Sơn, Hoàng Việt Cờng 11A4 THPT Đào Duy
Từ, Thanh Hoá; Vũ Thị Nhung 10Lý, THPT Chuyên Thái Bình; Chu Tuấn Anh 11Lý, THPT Chuyên Thái Nguyên;
Quách Hoài Nam, Nguyễn Tiến Nam, Vũ Duy Lộc, Nguyễn Mạnh Tứ 10A3, THPT Chuyên Vĩnh Phúc
TH 3/19 Một ống thủy tinh thẳng đứng, hàn kín hai đầu đ−ợc chia thành năm đoạn Các đoạn AB CD chứa khơng khí; Các đoạn ED BC chứa thuỷ ngân đoạn EF chân không Ng−ời ta quay ng−ợc ống lại Hãy tìm áp suất điểm F biết áp suất khí đoạn AB p
Giải: Gọi h độ dài phần ống ban đầu Ta có (1)
2
2h h p
p
pEF = − = → =
Khi quay ng−ợc ống lại, áp dụng định luật Bôilơ - Mariốt cho khí trong: - Phần AB: p⋅h= p1(2h+l) (2)
- PhÇn CD: (p−h) (h= p1+h)(h−l) (3)
Tõ (1), (2), vµ (3):
6
3
2 1
2
1
p p p p p
p p
p = ⇒ =
+ +
⇒
Do áp suất F là:
+ = + =
6 1
1 h p
p
(20)Lêi gi¶i bạn: Trơng Huỳnh Phạm Tân 11Lý, THPT Chuyªn TiỊn Giang
Các bạn có lời giải đúng: Võ Công Long 11Lý, THPT Chuyên Bạc Liêu; Nguyễn Đức Giang 10C, THPT Chun Bắc Giang; Vũ Đình Tồn 11Lý, Võ Háo Nhân, Nguyễn Hữu Quốc Đạt 10Lý, Nguyễn Hữu Nhân 12Lý THPT Chun Lê Q Đơn, Bình Định; Thế Đức Bách 11A, Khối Chuyên Lý, ĐHQG Hà Nội; Nguyễn Xuân Hiệp, Tr−ơng Hữu Vũ 10Lý,
TrÇn Hång Nga, Nguyễn Thị Linh 11Lý, THPT Chuyên Hà Tĩnh ; Nguyễn Mạnh Hùng 11Lý, THPT Chuyên Hng Yên;
Phan Thanh Hiền 11A1, THPT Bắc Yên Thành, Đặng Ngọc Trợ 45A4 Khôí PT ĐH Vinh,Nghệ An; Nguyễn Tuấn Anh
11B, THPT Tam Nông, Ngô Huy Cừ, Lữ Quốc Huy 10Lý, THPT Chuyên Hùng Vơng, Phú Thọ; Nguyễn Thị Hà 10/2,
Hoàng Minh Tâm 112, THPT Nguyễn Bỉnh Khiêm, Quảng Nam; Nguyễn Văn Trình 10A1, THPT Đông Sơn 1, Thanh
Hoá; Đỗ Chí Dũng 10A3, Nguyễn Ngọc Hng, Ngô Việt Cờng, Trần Quốc Phơng 11A3, THPT Chuyên Vĩnh Phúc
TH 4/19 Một thấu kính có tiêu cự f đ−ờng kính d đ−ợc đặt lỗ có đ−ờng kính làm vật liệu hấp thụ ánh sáng (biết d/ f <2)
Màn đ−ợc đặt cho trục thấu kính trùng với đ−ờng phân giác góc nhị diện vng tạo hai g−ơng phẳng nh− hình vẽ Khoảng cách từ đỉnh góc đến tiêu điểm thấu kính a (a> f ) Một chùm sáng rộng, song song vi trc chớnh
chiếu vào Hỏi phần chùm sáng trở lại qua thấu kính? Hỏi chùm sáng quay trở lại tạo thành ảnh đâu trục thấu kính?
Giải: Chùm sáng sau qua thấu kính (TK) hội tụ tiêu điểm (xem hình vẽ) Các tia sáng từ tiêu điểm tới gơng d−íi mét gãc tï (v× d/ f <2) Bëi
vậy sau lần phản xạ thứ từ gơng tia sáng tới gơng thứ hai Sau phản xạ từ hai gơng, tất tia sáng tới chứa TK
Đối với TK nguồn tia sáng ảnh ảo S tiêu điểm thấu kính hai gơng tạo cách TK khoảng 2a+ f Chỉ có tia sáng nằm
góc khối xuyên qua TK ló
T phần k thông l−ợng ánh sáng phản xạ từ g−ơng qua TK lần thứ hai tỉ số thơng l−ợng ánh sáng truyền góc khối Ω thông l−ợng ánh sáng phản xạ từ g−ơng Nh−ng thơng l−ợng ánh sáng truyền góc khối Ω lại thông l−ợng ánh sáng vào TK bên chùm có đ−ờng kính δ (xem hình vẽ), cịn thơng l−ợng ánh sáng phản xạ từ g−ơng lại tồn thơng l−ợng ánh sáng vào TK, tức thông l−ợng ánh sáng thuộc chùm sáng có đ−ờng kính d Do đó, 2
= d
k δ
(21)Mỗi tia sáng qua TK sau phản xạ hai lần g−ơng đảo ng−ợc lại h−ớng truyền Do (xem hình vẽ):
a f
f d = +2
δ vµ
2
+ =
a f
f k
¶nh thùc S1 nguồn S tạo TK nằm trục TK Khoảng cách x từ
S đến TK đ−ợc xác định từ công thức: x a f f
1
1 +
+
=
a a f f x
2 ) ( + =
⇒
Các bạn có lời giải đúng:Nguyễn Mạnh Hùng 11Lý, THPT Chuyên H−ng Yên; Nguyễn Anh Thông 10A4, Khối PT Chuyên, ĐH Vinh, Nguyễn Trọng Toàn 10A3, THPT Chuyên Phan Bội Châu, Nghệ An; Nguyễn Tiến Lập 12Lý, THPT Chuyên Quảng Bình; Vũ Ngọc Quang 12A3, THPT Chuyên Vĩnh Phúc
TH 5/19 Một nửa vịng trịn tích điện nh− hình vẽ Một hạt mang điện trái dấu với vòng đ−ợc thả từ điểm xa đ−ờng thẳng chứa đoạn AB với vận tốc ban đầu không Cho biết tỉ số vận tốc hạt qua A B n
v v
B
A = T×m
tØ số gia tốc hạt hai điểm A B
Giải: Quy ớc điện xa 0, q, Q điện tích hạt nửa vòng tròn (giả sử Q>0) V ,A EA V ,B EB lần lợt điện thế, ®iƯn tr−êng nưa vßng trßn
gây A B Đặt R= AB bán kính vịng trịn, λ mật độ điện tích dài
Chia nửa vịng trịn thành đoạn đủ nhỏ có độ dài ∆l,
cho đoạn nhỏ xem nh điện tích điểm mang ®iƯn tÝch ∆Qi =λ∆li =λ∆l
§iƯn thÕ điện điện tích điểm thứ i gây A lµ:
R Q k
V i
Ai
∆
=
∑ = ∑ =
=
⇒ (1)
R kQ Q R k V
VA Ai ∆ i
§iƯn tr−êng điện tích điểm thứ i gây A là: 2 2
R l k R
Q k
E i i
Ai
∆ λ ∆
∆ = =
i
l
∆
Ai
E
∆
Aix
E
∆
A
αi B
(22)Do tính đối xứng nên điện tr−ờng tổng hợp A phải h−ớng theo Ax i i i Ai Aix l R k E
E ∆ α λ ∆ α
∆ = cos = 2 ⋅ cos
∑ = ∑
=
⇒ A Aix li i
R k E
E ∆ 2 cos
với lcosi tổng hình chiếu nửa vòng tròn trục CD,
=
⇒ ∆licosαi 2R
VËy (2)
2 2 R kQ R R Q k R k
EA =
⋅ =
= λ π
Tõ (1) vµ (2):
R V E A A π
= (3)
§iƯn thÕ điện tích điểm thứ gây B là:
∑ = ∑ = ⇒ = = i i Bi B i i i i B Q R k V V R Q k d Q k V i β ∆ β ∆ ∆ cos cos
2 (4)
Điện trờng điện tích điểm thứ i gây B là:
i i i Bi i i i i Bi Q R k E R Q k d Q k E β ∆ β ∆ β ∆ ∆ ∆ cos cos cos
4 2
2 = ⋅ ⇒ = ⋅
=
Cũng tính đối xứng nên =∑ = ∑ (5) cos
4 i
i Bix B Q R k E E β ∆ ∆ li ∆ i B E ∆ ix E E ∆ A β i B
(23)Tõ (4) vµ (5) 2R (6)
E V
B
B =
⇒
Mặt khác, theo định luật bảo toàn l−ợng:
) (
1 ;
2
1
2 2
2
n v v V V mv qV
mv qV
B A B A B B
A
A = = ⇒ = =
Theo định luật II Newton: FA =qEA =maA;
B B
B qE ma
F = = (8)
B A B
A B A
V V E
E a a
π
= =
⇒
Tõ (7) vµ (8), ta cã:
π
2
4n a a
B
A =
Bạn Nguyễn Đình Phợng 11G, THPT Nghĩa Đàn, Nghệ An, đợc phần thởng Công Ty FINTEC Xin chúc mừng bạn
Cỏc bạn có lời giải đúng: Nguyễn Minh C−ờng 11Lý, THPT Chuyên Bắc Ninh; Đặng Trần Nguyên 10Lý THPT Chuyên Lê Q Đơn, Bình ĐịnhVũ Hải Đăng 11B, THPT Chun Quang Trung, Bình Ph−ớc;Lê Cam Ly 11A1, THPT Nguyễn Hữu Cảnh, Biên Hồ; Đặng Cơng Kiên 11C4, THPT Chun Hùng V−ơng, Pleiku, Gia Lai;Phạm Việt Đức
12A, NguyÔn Quang Huy 11B, Khối Chuyên Lý, Đào Duy Tuấn Dơng 11Lý, THPT Amsterdam, Hà Nội; Tăng Văn
Pháp 11Lý, Trơng Hữu Vũ 10Lý, THPT Chuyên Hà Tĩnh; Lê Văn Việt 10A3, THPT Yên Động, Mai Văn Nguyên 11Lý, THPT Chuyên Hng Yên; Dơng Quảng Điền 11Lý, THPT Lê Hồng Phong, Tp Hồ Chí Minh; Trịnh Vũ Hiệp 10Lý, THPT Chuyên Lê Hồng Phong, Nam Định;Nguyễn Anh Thông 10A4, Khối PT Chuyên, §H Vinh, Tr−¬ng Thanh Mai,
Vien Thõa ChÝ 11A3, Nguyễn Trung Quân, Phạm Văn Hiếu 10A3, THPT Chuyên Phan Bội Châu, Hồ Văn Trực,
Nguyễn Đình Phợng 11G, THPT Nghĩa Đàn, Phan Thanh Hiền 11A1, THPT Bắc Yên Thành, Nghệ An; Phạm Thị
Thu Trang 11Lý THPT Chuyên Lơng Văn Tuỵ, Ninh Bình; Nguyễn Hữu Toàn 10Lý, THPT Chuyên Hùng Vơng, Phú
Thọ; Trơng Gia Toại 11Lý, THPT Chuyên Nguyễn Bỉnh Khiêm, Quảng Nam; Nguyễn Lu Hoàng 93B, Ngô Gia Tự,
Nam Lý, Đồng Hới, Nguyễn Tiến Lập 12Lý, THPT Chuyên Quảng Bình; Ngô Thu Hà 11Lý, THPT Chuyên Thái Nguyên; Trơng Huỳnh Phạm Tân 12Lý, THPT Chuyên Tiền Giang; Đỗ Viết Dũng 11A1, THPT BC Hai Bµ Tr−ng, Cï
Qc C−êng, Ngun Minh Khơng, Võ Duy Lộc 10A3, Trần Ngọc Linh 11A3, THPT Chuyên Vĩnh Phúc; Trần Quang
(24)Giỳp bn t ụn thi i hc
giải tập tự ôn luyện số 21 tháng năm 2005
OL1/21 a) Theo đề ta có Uh =6V Dòng quang điện bắt đầu triệt tiêu khi:
2
2
mv
eUh = (1)
Mặt khác, theo phơng trình Einstein:
2
2
0
mv hc
hc = +
λ
λ (2) Tõ (1) vµ (2) suy eUh
hc hc + =
Từ ta tính đợc:
297 , 10 97 , 10 , 10 22 , 10 10 625 , 10 10 625 , 19 34 34
0 m m
eU hc hc h µ λ λ ≈ = − = − = − − − − −
b) Theo tiên đề thứ Bohr, ta có: , 2 λ hc E
E − = vµ
2 , 3 λ hc E
E − =
Suy ra:
+ = + = − , 2 , , 2 , 3 1 λ λ λ λ hc hc hc E
E Đây lợng
photon đợc phát electron chuyển tõ møc M vỊ møc K Thay sè vµo ta ®−ỵc
) ( 10 ,
19 −19 J =
ε
OL2/21 a) Dạng đầy đủ phản ứng là:
1
0 Li T
n + →α + Theo định luật bảo
toàn động l−ợng ta có: pn p pT
r r r
+
= α (xem h×nh vÏ) Dïng đinh luật hàm số sin, ta đợc: sin sin n T p p =
0
30 , 15 =
= γ
θ , vµ
135 =
β Suy ra: β θ sin sin n T p
p = ( )
(25)Dùng hệ thức động l−ợng động p2 =2mK , ta viết lại ph−ơng
tr×nh trªn nh− sau: sin sin 2 = β θ n n T
TK m K
m 0,0893( )
sin sin MeV K m m K n T n
T =
= → β θ
B»ng cách tơng tự ta tính đợc: K =0,25(MeV)
Theo định luật bảo tồn l−ợng tồn phần ta có:
T T
Li n
nc K m c m c K m c K
m + + = α + α + +
hay: mn +mLi −mα −mT c =Kα +KT −Kn
2 ) ( , ) ( 66 , 0893 , 25 , MeV K K K
E= + T − n = + − =−
∆
→ α
VËy phản ứng thu 1,66 (MeV) lợng
b) Theo công thức tính lợng phản ứng:
2
)
(m m m m c
E = n + Li − − T
∆ α
hay 2 ) ( 931 ) )( ( ) ( c c MeV u m m m m MeV
E = n + Li − − T
∆ α ,
suy ra: 6,007( )
931 u
E m m m
mLi T n =
∆ + − + = α
OL3/21 Dạng đầy đủ phản ứng:
3
1 Be x Li
p + → +
a) x hạt , tức hạt nhân nguyên tử hêli
b) Theo định luật bảo toàn l−ợng toàn phần, ta có:
∆E=Kα +KLi −Kp =4+3,575−5,45=2,125(MeV)
Vậy phản ứng toả 2,125 (MeV) l−ợng Theo định luật bảo tồn động l−ợng, ta có:
Li x
p p p
pr = r + r pp px pLi
r r r =
Bình phơng hai vế phơng trình vectơ lu ý p2 =2mK , ta cã:
2
2
2 p x Li
x
p p p p p
p + − r r = hay 2mpKp +2mxKx 2mLiKLi =2.prp.prx
Thay số vào ta đợc:
θ
β γ
γ pn
r α
pr
T
(26)Li Li x x p p x
p p m K m K m K
p r = + −
r
=1.5,45+4.4−6.3,575=0
Suy pp px
r r
⊥ , ph−ơng chuyển động x vng góc với ph−ơng chuyển động p
OL4/21 a) Theo cơng thức tính độ phóng xạ, ta có:
A N A m T N
H0 =λ = ln2 3,73.10 ( )
226 86400 365 1570 10 023 , 693 , 10 23 Bq = =
c) Theo định luật bảo tồn l−ợng tồn phần, ta có: mRac =m c +K +mxc +Kx
2
2
α
α → mRa −mα −mx c =Kα +Kx
2
)
( ,
hay: ∆E= Kα +Kx (1)
Theo định luật bảo toàn động l−ợng , ta có:
x p p r r + =
0 hay pr =prx
Bình phơng hai vế phơng trình vectơ lu ý p2 =2mK , ta cã:
2
x
p
pα = →2mαKα =2mxKx
Suy ra: x x m m K K α α
= (2)
Từ (1) (2), ta đợc: 5,85( )
1 MeV m m E K m m K E x x = + ∆ = ⇒ + = ∆ α α α α
Thay vµo (1), ta đợc: Kx =EK =0,11(MeV)
Chúc bạn thành công Chúc bạn thành côngChúc bạn thành công Chúc bạn thành công ! ! ! !
Tìm hiểu sâu thêm vật lý sơ cấp
Tính chÊt sãng cđa ¸nh s¸ng
(27)của tính tốn thực nghiệm) Nh− vậy, d−ới xem chùm sáng lý t−ởng hố nh− sóng phẳng đơn sắc truyền, chẳng hạn nh−, theo ph−ơng trục z
Giả sử vectơ c−ờng độ điện tr−ờngE r
thuộc sóng có ph−ơng nằm trục x, phụ thuộc hình chiếu Ex vào toạ độ z thời gian t có dạng:
( )
−
=E vt z
t z
Ex x
λ π
π
2 cos
, ,
trong Ex0 biên độ điện tr−ờng; v tần số λ b−ớc sóng ánh
sáng Tr−ớc hết ta xác định xem mặt phẳng có pha khơng đổi, tức có nghĩa mặt sóng, có dạng nh−
Điều kiện không đổi pha thời điểm t tuỳ ý đ−ợc viết d−ới dạng:
(*) ,
2
2 vt− z= A λ
π π
với A số Vì v,λ t có giá trị cố định nên quỹ tích điểm có pha khơng
đổi đ−ợc mơ tả ph−ơng trình:
const A
vt
z = − =
π λ λ
2
Do vậy, mặt sóng sóng phẳng truyền dọc theo trục mặt phẳng vng gúc vi trc ú
Nếu sau khoảng thờit mặt sóng dịch chuyển đợc khoảng z từ phơng
tr×nh (*) ta suy ra:
0
2 v∆t− ∆z = λ
π π
§iỊu có nghĩa vận tốc dịch chuyển mặt sãng, cịng tøc lµ vËn tèc pha,
b»ng: vλ
t z
Vph =
∆ ∆ =
Vận tốc pha sóng ln ln có h−ớng vng góc với mặt sóng Nếu sóng ánh sáng đơn sắc truyền mơi tr−ờng có chiết suất n (đối với tần số cho ánh sáng) vận tốc pha liên hệ với vận tốc ánh sáng chân khơng c
theo c«ng thøc:
n c Vph =
(28)Do phát xạ nguồn điểm theo h−ớng, nên ta coi xạ sóng cầu với mặt sóng mặt cầu Nếu biểu diễn nguồn nh− tập hợp nguyên tử phát xạ photon với tần số vnh− nhờ
một thấu kính hội tụ ta nhận đ−ợc chùm song song photon đó, chùm đ−ợc xem nh− chùm song song đơn sắc với tần số v Một sóng nh−
vậy truyền mơi tr−ờng đồng tính có chiết suất n đ−ợc truyền với vận tốc
n c V = /
Khi khúc xạ phản xạ mặt ngăn cách hai môi tr−ờng hay nhiễu xạ chỗ khơng đồng tính, sóng thay đổi mặt sóng nó, nh−ng tr−ờng hợp, tần số khơng thay đổi Trong mơi tr−ờng (với chiết suất khác), sóng truyền với vận tốc có b−ớc sóng khác, nh−ng tần số nú cng khụng thay i
Dới xét số ví dụ sử dụng điều mà ta vừa nói
Vớ d Một chùm sáng song song đơn sắc chiếu vng góc tới mặt một nêm suốt có góc nghiêng α (H.1) Hãy xác định góc lệch chùm sáng sau qua nêm, biết chiết suất chất làm nêm n
H×nh
Giải Đây tốn đơn giản Có thể dễ dàng giải tốn quang hình học, tức định luật khúc xạ (cần nhớ quang hình học tr−ờng hợp giới hạn quang học sóng !) Nh−ng ta tiếp cận ví dụ quan điểm truyền sóng phẳng sử dụng nguyên lý Huyghen
(29)Hình
Sau qua mặt AB cđa nªm sãng vÉn trun theo h−íng cị víi v©n tèc
n c
V = / , với c vận tốc truyền sóng chân không Sau thêi gian: c
AA n V AA
t1 = ' = ⋅ '
mặt sóng đạt tới điểm A' và, theo nguyên lý Huyghen, xem điểm '
A nh− mét nguån phát sóng cầu thứ cấp tiếp tục truyền với vận tèc c Sau thêi gian: c
BB n
t2 '
=
mặt sóng phẳng truyền tới điểmB' Bây tìm vị trÝ cđa mỈt sãng
mới (sau qua nêm) tạm giả thiết mặt phẳng
Tại thời điểm mặt sóng phẳng đạt tới B', sóng cầu phát từ A'đã truyền đ−ợc
một khoảng cách:
(t2 t1) (n BB' AA') c
r = − = −
=n((x+d)tgα−xtgα)=ndtgα
Vị trí mặt sóng đ−ợc xác định tiếp tuyến B′A′′ với vịng trịn bán kính r Từ tam giácA′B′A′′, ta có:
α α
α
ϕ sin
cos / ' '
sin n
d tg nd B A
r
= =
=
DƠ dµng thÊy r»ng góc quay mặt sóng (và góc lƯch cđa chïm s¸ng) b»ng:
ψ =ϕ −α =arcsin(nsinα)−α
Từ biểu thức vừa thu đ−ợc ta thấy độ lớn gócψ khơng phụ thuộc vào x d Điều chứng tỏ mặt sóng phẳng sau qua nêm thực l
phẳng Đối với góc nhỏ, góc quay cđa mỈt sãng b»ng: ( )α
ψ ≈ n−1
Ví dụ Một bình suốt có dạng hình hộp chữ nhật, chứa đầy dung dịch muối có khối l−ợng riêng (sau gọn gọi mật độ) thay đổi theo độ cao
z(H.3) Chiếu chùm sáng song song đơn sắc vng góc với mặt bên bình
(30),
1
0 z
H n n n nz
− −
= n0, n1 Hlà số Bề rộng bình L Hãy xác định góc lệch chựm lú
Hình
Giải Thoạt nhìn, theo quang hình học, chùm sáng thẳng, nghĩa chïm lã kh«ng hỊ lƯch so víi chïm tíi Nh−ng thực tế nh Ta thử tìm hiểu xem (lại phải nhớ quang hình học trờng hợp giới hạn quang häc sãng !)
Nếu Ví dụ ta thay chùm sáng tia dùng định luật khúc xạ mặt ngăn cách hai mội tr−ờng đồng tính, mơi tr−ờng khơng cịn đồng tính nữa, việc thay nh− khơng cịn Nh−ng chia chùm sáng ta thành chùm mảnh có bề dày dz
và coi chùm nh− đ−ợc truyền môi tr−ờng đồng tính với chiết suất riêng
z
n Khi chùm truyền tới mặt sau bình theo thời gian riêng kích
thích sóng cầu thứ cấp riêng Bao hình tất sóng cầu thứ cấp mặt sóng chùm ló
Gi thit mặt sóng cịn phẳng, ta khảo sát hai chùm toạ độ
a
z= z=a+d với d độ rộng chùm ban đầu theo ph−ơng thẳng đứng
(31)c L a H
n n n c
L n
t a
−
− =
=
0
T−ơng tự, thời gian để chùm có toạ độ z=a+d qua bình là:
( )
c L a d H
n n n c
L n
t d a
+ −
− =
= +
0
DƠ dµng thÊy r»ng t1 >t2, bëi vËy sãng cÇu thø cÊp sau thêi gian t1 t2 đợc
quÃng đờng bằng:
( ) dL
H n n t t c
r
− = − =
Gãc quay ψ cđa mỈt sãng AB sÏ đợc tìm từ hệ thức:
L H
n n d
r
sinψ = = −
Từ suy ra:
−
= L
H n n0
arcsin
ψ
Từ biểu thức trên, dễ dàng thấy góc quay mặt sóng khơng phụ thuộc vào toạ độ a nh− bề rộng d chùm sáng, giả thiết chùm ló có mặt
sóng phẳng
VÝ dô 3.Mét thÊu kÝnh héi tô có tiêu cự f =50cmbị cắt phần trung tâm cã bỊ réng cm
a=0,6 theo h−ớng vng góc với mặt phẳng hình 5, sau dịch hai nửa lại cho
tới tiếp xúc với Về phía thấu kính ghép này, điểm cách thấu kính khoảng f đặt nguồn sáng điểm Sphát ánh sáng đơn sắc có b−ớc
sóng λ=600nm phía thấu kính đặt ảnh để quan sát vân
giao thoa (H.6) Hãy xác định khoảng vân
H×nh
Giải Sóng cầu từ nguồn điểm S sau qua hai nửa thấu kính biến thành hai sóng phẳng kết hợp, sóng đợc truyền dới góc
f a/2 =
(32)(H.7) Khi mặt sóng ló nửa thấu kính quay theo chiều kim đồng hồ, cịn nửa thấu kính d−ới ng−ợc chiều kim đồng hồ Quang tâm nửa thấu kính dịch trục đối xứng ngang khoảng a/2 ( đ−ờng đứt nét
hình qua quang tâm hai nửa thấu kÝnh)
H×nh H×nh
H×nh
Nh− vậy, ta có hai sóng phẳng, đơn sắc, kết hợp đập vào Trong vùng hai sóng chồng chập lên ta quan sát thấy tranh giao thoa Trên hình ta phóng to khu vực gần màn, có vẽ thêm hai mặt sóng t−ơng ứng Giao điểm O hai mặt sóng đặt tâm dựng trục x nh− hình vẽ Ta khảo sát điểm A có toạ độ x Đặt pha ban đầu hai sóng tâm O Khi pha sóng tới A từ phía bằng:
λ α π λ
π
ψ 2 sin
x AB
A =
⋅
= ,
cßn pha cđa sãng tíi A tõ phÝa d−íi b»ng:
λ α π λ
π
ψ 2 sin
x CA
(33)Độ lệch pha hai sóng A bằng:
λ α π ψ
ψ
ψ sin
x
A
A − =
= ∆
Điều kiện để A cực đại giao thoa (vân sáng) đ−ợc viết d−ới dạng:
m
x π
λ α π
2 sin
4 = ,
, , = m
Suy khoảng vân bằng:
, 10
5
sin ) ( )
( 4m mm
a F m
x m
x
i= + − = ≈ ≈ λ = ⋅ − =
α λ α λ
Ví dụ Sơ đồ thí nghiệm giao thoa gồm g−ơng phẳng M, ảnh E, máy thu quang điện A nguồn sáng điểm đơn sắc S chuyển động với vận tốc v=2m/s
vng góc với trục OA (H.9) Hãy xác định tần số dao động dòng quang điện máy thu nguồn sáng chuyển động tới gần trục OA, b−ớc sóng ánh sáng λ =5.10−7m, khoảng cách L=1m khoảng cách d =0,5cm Biết dòng
quang điện máy thu tỷ lệ với độ rọi điểm A Gợi ý: Với giá trị nhỏ x, dùng cơng thức gần 1+x ≈1+x/2
H×nh
Giải Khảo sát thời điểm tùy ý, nguồn sáng cách trục OA khoảng x không lớn Tại thời điểm đ−ợc chiếu sáng hai sóng cầu: sóng tới trực tiếp từ S sóng toi sau phản xạ từ g−ơng Sóng thứ hai coi nh− sóng cầu phát từ nguồn điểm ảo S′ - ảnh ca S qua gng phng-, cỏch
gơng khoảng d+x
(34)L x L x L SA
2
2
2 + ≈ +
=
Quang lé S'A b»ng:
L x d L x d L A S
2 ) ( )
2 (
2
2 + + ≈ + +
=
′
HiƯu quang lé cđa hai sãng b»ng:
L dx L
d SA A
S' 2
2
+ = − =
∆
Giả sử thời điểm xét , A có cực đại giao thoa Điều có nghĩa hiệu quang lộ∆bằng số nguyên lần b−ớc sóng:
λ m L dx L
d
= +2
2 ,
, , , = m
H×nh 10
Bây tìm khoảng thời gian∆t để hiệu quang lộ ∆ giảm b−ớc sóng
tại A ta lại quan sát đ−ợc cực đại giao thoa Sau thời gian x thay đổi l−ợng∆x=v∆t, cịn m thay đổi đơn vị, ta có đẳng thức sau:
λ = ∆t L dv
Nh−ng thời gian ∆t chu kỳ dao động T c−ờng độ sáng A, nên tần số
dao động dòng quang điện máy thu bằng:
Hz L
dv t T
f 1 = =400
∆ = =
Bài tập
1 Một bình thủy tinh cã tiÕt diƯn h×nh thang víi gãc
6 =
chứa đầy nớc với chiết suất n=1,33(H.11) Một chùm sáng song song chiếu tới mặt bên cña
(35)đặt mặt phẳng tiêu ảnh thấu kính, ng−ời ta quan sát thấy điểm sáng Hỏi điểm sáng dịch chuyển khoảng bao nhiêu, ta bỏ bình đi? Gợi ý: góc α đủ nhỏ, ta dùng công thức gần
α α ≈ sin
H×nh 11
2 Một lăng kính cụt làm khối chất suốt có chiều dài đáy
2 , =
d cm độ cao L=10cm(H.12) Ng−ời ta chiếu tới mặt bên lăng kính
chùm đơn sắc hẹp cách đáy d−ới khoảng a=5cm Biết tia ló khỏi
lăng kính khơng đổi h−ớng so với tia ban đầu chiết suất chất làm lăng kính phụ thuộc vào độ cao xtheo công thức:
( )
( x L )
nx =1,21+ /
Hãy xác định góc chiết quang α lăng kính Gợi ý: góc α đủ nhỏ, ta dùng cơng thức gần tgα ≈sinα ≈α
H×nh 12
3 Một sơ đồ giao thoa cho hình 13, gồm nguồn sáng điểm đơn sắc S chuyển động với vận tốc v=4cm/s tới gần trục OA hai Trên E có hai lỗ
nhỏ cách khoảng d =0,5cm, E′ dùng để quan sát tranh
giao thoa Tại tâm E′ ng−ời ta đặt máy thu quang điện A Hãy xác
định tần số dao động dòng quang điện máy thu nguồn sáng gần OA, biết L=1mvà b−ớc sóng λ=5⋅10−7m Coi c−ờng độ dịng quang điện
(36)Hình 13
Lợng Tử (su tầm giới thiệu)
Tiếng anh vật lý
Problem: A board of mass m is placed on a frictionless inclined plane that makes an angle θ with the horizontal A block of mass M is placed on the board and is given a quick push up the board with initial velocity v Find the distance d covered by the block by the time its velocity drops to v/2 The board does not move relative to the plane
Solution: For m to remain stationary, the upward force of kinetic friction must equal the component of gravity acting down the ramp
θ sin mg
Fk = ,
The net force acting on M (down the ramp is positive) is therefore
, sin
sin mg Ma
Mg
Fnet = θ + θ =
So: a= gsinθ(M +m)/M
Using vf v 2ad
2
2 = + and
2 / v
vf = gives
Distance =3v02M[8gsinθ(M +m)] Tõ míi:
• quick push up – kÐo nhanh lên
ã the distance d covered by the block by the time - khoảng cách d mà vật đợc khoảng thời gian
(37)Đáp án câu hỏi Đáp án câu hỏi Đáp án câu hỏi
Đáp án câu hỏi trắc nghiệmtrắc nghiệmtrắc nghiệm trắc nghiệm Trung học sở
Trung häc c¬ së Trung häc c¬ së Trung häc c¬ sở TNCS1/19: Đáp án D
TNCS2/19:A Đúng; B Sai; C Đúng; D Sai
TNCS3/19: Đáp án C
TNCS4/19: Đáp án D
TNCS 5/19 Đáp án B Vì sau đun 20 phút rợu bay h¬i hÕt
Các bạn có đáp án đúng:Phạm Thị Thu Hiền 8/4, THCS Nguyễn Khuyến, Đà Nẵng; Nguyễn Ngọc Diệp 9D, THCS Thạch Thất, Hà Tây; Đỗ Huy Hồng 8/3, THCS Lê Q Đơn, Tp Hải D−ơng; Phạm Lê Nhật Hoàng 7A, THCS Đặng Thai Mai, Vinh, Nghệ An; Ngô Huy Cừ 10Lý, THPT Chuyên Hùng V−ơng, Phú Thọ; Phạm Thị Lệ H−ơng, Nguyễn Thị
LƯ Huyªn 10Lý, THPT Chuyên Lê Khiết, Quảng NgÃi; Vũ Thị Nhung 10Lý, THPT Chuyên Thái Bình; Lơng Hồ Thái
8B, THCS Vĩnh Tờng, Ngô Thị Phơng Dung 7D, Phạm Thị Thu Hằng 7A, THCS Yên Lạc, Nguyễn Tiến Thà 10A2, THPT Yên Lạc, Vĩnh Phúc
Trung học phổ th«ng Trung häc phỉ th«ng Trung häc phỉ th«ng Trung học phổ thông TN1/19 Đáp án A)
2
2
g
m V
V l
−
Gợi ý: Gió thổi vng góc với đ−ờng AB nên máy bay phải bay theo h−ớng lập với AB góc cho vận tốc tổng hợp V h−ớng dọc theo
®−êng AB: 2
g
m V
V
V =
TN2/19 Đáp án B) h =
) (
T t g
H− −
Gợi ý: Kí hiệu u vận tốc ban đầu viên đạn Dễ dàng tìm đ−ợc:
gT
u= 2gH =u2 Từ đó:
2
2
gT
H = (1)
Độ cao h mà viên đạn lên đ−ợc thời điểm t là:
2
2
gt gTt gt
ut
h= − = − (2)
Lấy (1) trừ (2) biến đổi nhận đ−ợc kết
TN3/19 §¸p ¸n B)
r m
Gợi ý: 42
r
aht = Mà
r v aht
2
= Suy ra:
r
v= KÕt qu¶
r m mv
p= =2
TN4/19 Đáp án B)
n i .
Vm V
g
V l
(38)Gỵi ý: Trong chÊt láng cã chiÕt st n, b−íc sãng ¸nh sáng giảm n lần so với chân không
TN5/19 Đáp án B)
R qq
2
1
0
× πε ;
Gợi ý: Điện điểm trục vòng dây cách tâm vòng dây đoạn r b»ng:
2
4
r R
q V
+ =
πε
Khi r= 3R ta cã:
R q R
R q V
2
1
4
0
2
πε
πε + =
= Tại tâm vòng dây (r=0):
R q V
0
4 πε
=
Động điện tích thử đến tâm vòng dây bằng:
) (
0 V V
q − =
R qq
2
1 0
0
×
πε
Các bạn có đáp án đúng: Võ Công Long, Trần Minh Dũng Tiến 11Lý, THPT Chuyên, Bạc Liêu; Nguyễn Hữu Nhân
líp 12lý, THPT chuyên Lê Quí Đôn, Bình Định; Đào Duy Tuấn Dơng 11Lý, THPT Chuyên Hà Nội Ams, Nguyễn
Tiến Hùng 11B, Phạm Việt Đức K17A Chuyên Lý, ĐHQG, Hà Nội; Nguyễn Tăng Pháp, Vơng Quang Hùng 11 Lý,
THPT Chuyên, Hà Tĩnh; Dơng Quảng Điền, 11Lý, THPT Chuyên Lê Hồng Phong, T.p Hồ Chí Minh; Nguyễn Mạnh
Hùng, Mai Văn Nguyên 11Lý, THPT Chuyên, Hng Yên; Trần Ngọc Phú 11Lý, THPT chuyên Lơng Văn Tuỵ, Ninh
Bình; Lê Thanh Hải A3, K32, THPT Chuyên Phan Bội Châu, Nghệ An; Tô Ngọc Hùng 10Lý, Hà Kim Dung 11Lý, THPT Chuyên Hùng Vơng, Phú Thọ; Kiều Anh lớp 11lý, THPT chuyên Hạ Long, Quảng Ninh;Nguyễn Mạnh Tuấn
12Lý, THPT Chuyên Lê Khiết, Quảng NgÃi; Trần Thị Hải 11A5, THPT Cam Lộ, Quảng Trị; Ngô Thu Hà, Chu Tuấn Anh 11lý, THPT chuyên Thái Nguyên, Thái Nguyên; Hà Việt Anh 10F, Nguyễn Tùng Lâm, Trần Đại Dơng 11F, THPT Lam Sơn, Thanh Hoá; Trơng Huỳnh Phạm Tân, Lâm Tán Phát 11 Lý, THPT Chuyên, Tiền Giang; Nguyễn Minh
Kh−¬ng, Cï Qc C−êng 10A3, Ngun Ngäc H−ng, Ngô Việt Cờng 11A3, THPT Chuyên, Vĩnh Phúc
Vật lý & Đời sống
Sơng mù
Nhìn s−ơng mù buổi sáng, có bạn tự đặt câu hỏi: nhân tố giữ cho bên mặt đất hay khơng?
Đa số hạt sơng có đờng kính cỡ 10àm (có thể nhỏ lớn hơn), khối
l−ợng riêng n−ớc
1000kg m/
(39)những va chạm phân tử khơng khí vào giọt s−ơng từ phía cân (do có kích th−ớc lớn tới 10 lần), khiến cho giọt s−ơng thực chuyển động Brown đ−ợc Bạn nghĩ giọt s−ơng rơi chậm khơng khí lực cản nó, nh−ng tính tốn khơng khẳng định ý nghĩ Sự tính tốn khơng phức tạp mặt vật lý có liên quan đến độ nhớt khơng khí (do v−ợt ngồi khn khổ ch−ơng trình vật lý tr−ờng phổ thơng) cho thấy lớp s−ơng dầy tới 10m rơi hết xuống đất 56 phút! Nh−ng thực tế thấy nh−
Bây đ−a giả thiết trình tạo thành s−ơng mù, giọt n−ớc nhỏ bị nhiễm điện d−ơng trạng thái cân hai tr−ờng thẳng đứng có chiều ng−ợc nhau, trọng tr−ờng có c−ờng độ
9,8 /
g= m s h−íng xuèng
d−ới điện tr−ờng Trái Đất có c−ờng độ E=130 /V m h−ớng lên Dễ dàng
thấy điều kiện cân viết d−ới dạng: mg=qE, m q khối
l−ợng điện tích giọt s−ơng Tất nhiên, phải tính tới chuyện lực điện không đ−ợc làm vỡ giọt s−ơng Để viết điều kiện bền vững giọt s−ơng ta đặt yêu cầu đơn giản l−ợng điện giọt s−ơng không đ−ợc v−ợt l−ơng bề mặt nó, tức
2
2
0
4 ,
8 q
R
R π σ
πε ≤ R bán kính giọt s−ơng,
7, 2.10 N m/
= là hệ số sức căng bề mỈt cđa
n−íc, 12
0 8,85.10
C Nm
ε = − lµ số điện Từ hệ thức (và hÖ thøc
3
4
m= R ), ta tìm đợc bán kính giọt sơng:
2
3
2 18 E 25
d R m
g
ε σ µ
ρ
= ≤ ≈
Kết khẳng định giả thiết nêu