5

K m1 Câu I (4,5 điểm) m2 Cho hệ nh h×nh vÏ, biÕt m1= m2= 400g, K= 40N/m Tõ vị trí cân bằng, nâng vật m theo phơng thẳng đứng đến vị trí lò xo không biến dạng thả nhẹ Bỏ qua ma sát, sợi dây không dÃn, khối lợng dây ròng rọc không đáng kể ; lấy g = 10m/s2 1/ Chứng tỏ hệ dao động điều hoà Tìm chu kỳ dao động 2/ Khi vật đến vị trí cân sợi dây buộc vào m bị tuột Biết sau vật m dao động điều hoà Tìm biên độ dao động míi cđa m1 Câu (4đ) Một dây dẫn cứng có điện trở khơng đáng kể, uốn thành khung ABCD nằm mặt phẳng nằm ngang,có AB CD song song với nhau, cách khoảng l=0,5m, đặt từ trường có cảm ứng từ B=0,5T hướng vng góc với mặt phẳng khung hình Một dẫn MN có điện trở R=0,5Ω trượt khơng ma sát dọc theo hai cạnh AB CD a) Hãy tính cơng suất học cần thiết để kéo MN trượt với vận tốc v=2m/s dọc  theo AB CD So sánh công suất với công suất B M A B tỏa nhiệt MN nhận xét b) Thanh trượt ngừng tác dụng lực Sau  cịn trượt thêm đoạn đường khốiC v D lượng m=5gam? N Hình Bài : (5 điểm) Tám đoạn dây dẫn có điện trở R hàn lại thành hình tháp có đáy ABCD đỉnh hình vẽ : Tính điện trở tương đương điểm : a A C b A B c A Biết hiệu điện A 14 (V) R = ( điện đoạn dây dẫn Câu (4,0 điểm): Cho mạch điện hình vẽ : 1 Ω 2 Ω E = 8V; r = 0,5 ; E = 2V; r = 0,5 ; Ω ), tính H×nh dịng (E1; r1) Ω (E2; r2) Ω R =1 ;R =R =3 Điện trở ampe kế, khóa điện K dây nối không đáng kể Biết số ampe kế đóng khóa K 9/5 số ngắt khóa K Tìm R4 Xác định chiều cường độ dòng điện qua K K đóng R1 R2 R3 K R4 C©u I 1/ Chọn chiều dơng cho chuyển động m1 híng sang ph¶i, cđa m2 híng xng díi ë VTCB: Víi m1: Víi m2: T0 − K∆l = m2 g − 2T0 = m2 g = K∆l Suy (1) …………………………… 0,5 ®iĨm XÐt thêi ®iĨm m2 có toạ độ x, m1 có toạ độ 2x (chú ý a1 = 2a2) Phơng trình động lùc häc cho c¸c vËt: T − K (∆l + x) = m1 2a m g − 2T = m a 1,5 im Từ phơng trình kết hợp với phơng trình (1) ta thu đợc phơng trình: Kx = (4m1 + m2 ) a = (4m1 + m2 ) x ′′ ⇔ x + 4K x=0 4m1 + m2 Phơng trình cho thấy hệ dao động điều hoà với chu kú 4m1 + m2 2π π T= = 2π = s ω 4K …………………………… ®iĨm 2/ Tõ (1) tìm đợc độ giÃn lò xo vị trí cân 5cm Nh ban đầu vị trí m2 cách VTCB đoạn 2,5cm, biên độ dao động m2, biên độ dao ®éng cđa m1 b»ng 5cm Khi dao ®éng, ®Õn VTCB vận tốc m1 có giá trị : A v = A1ω = A1 4K = 20 5cm / s 4m1 + m2 0, 75 điểm Đây vận tốc m1 sau dây tuét Sau d©y tuét ω ′ = K / m1 = 10rad / s vËt m1 dao ®éng ®iỊu hoà với tần số góc Tại vị trí cân m1 lò xo không biến dạng Nh vị trí cân cũ m1 cách vị trí cân 5cm, biên độ dao ®éng míi cđa m1 b»ng: v  A2 = x02 +   = 5cm  ω′  ……………………………………0, 75 ®iĨm Bài (4đ) Khi MN chuyển động dịng điện cảm ứng xuất theo chiều M→N 0.25đ Cường độ dòng điện cảm ứng bằng: E Bvl I= = R R 0.5đ Khi lực từ tác dụng lên MN hướng ngược chiều với vận tốc v có độ lớn: B 2l v Ft = BIl = R 0.5đ Do chuyển động nên lực kéo tác dụng lên phải cân với lực từ 0.25đ Vì cơng suất học (cơng lực kéo) xác định: B 2l v P = Fv = Ft v = R 0.25đ Thay giá trị cho nhận được: P = 0,5W 0.25đ Công suất tỏa nhiệt MN: Pn = I R = B 2l v R 0.25đ Công suất công suất học để kéo Như toàn cơng học sinh chuyển hồn tồn thành nhiệt (thanh chuyển động nên động không tăng), điều phù hợp với định luật bảo tồn lượng 0.25đ b) Sau ngừng tác dụng lực, chịu tác dụng lực từ Độ lớn trung bình lực là: F B 2l v F= t = 2R 0.5đ Giả sử sau trượt thêm đoạn đường S công lực từ là: B 2l v A = FS = S 2R 0.25đ Động trước ngừng tác dụng lực là: Wđ = mv 0.25đ Theo định luật bảo tồn lượng đến dừng lại tồn động chuyển thành cơng lực từ (lực cản) nên: B 2l v mv = S 2R 0.25đ Từ suy ra: S= mvR = 0,08(m) = 8cm B 2l 0.25đ Bài 3: (5 điểm) Khung dây hình tháp vẽ lại dạng phẳng hình vẽ a Tính điện trở tương đương A C : Do đối xứng nên V = V = = V Nên bỏ V − V C A B D Đoạn OB OD - Điện trở tương đương A C : R 0.25 điểm = AC R 0.25 điểm b Tính điện trở tương đương A B : Nếu tách dây hình (a), đối xứng V = V , nên 01 02 có tách hay chập khơng tác dụng đến dịng ⇒ Mạng tương đương với mạng cho; ta có mạch điện có dạng hình (b) -R = R CD -R = ADCB - - = R AB ⇒ R = R AB R + R = R 3 + 8R R 15 8R = AB R + 2R = 0.5 điểm R 15 0.5 điểm c Tính điện trở tương đương A : - Do đối xứng nên V = V , ta chập ABC với ADC B D Có dạng hình (c), mạch điện tương đương hình (d) -R = BO R -R = ABO - RtđAO = R R 15 0.5 điểm - Dịng điện đoạn dây dẫn có chiều hình(e) * Căn vào sơ đồ mạch điện hình (d) ta có : 0.5 điểm -I = AO U AO R AO = = (A) 0.25 điểm = = = (A) 14 U AO R ABO -I ABO 0.25 điểm -U = I BO -I 14 R ABO = BO -I U BO R = I BDO BO = 2 - I ABO = .2 = (V) = (A) 0.25 điểm = - = (A) BO 0.25 điểm * Căn vào mạch điện hình (e) ta có cường độ dòng điện đoạn dây dẫn sau : I = I = = = (A) I ABO 2 I = I 0.25 điểm = = = (A) I BDO 2 0.25 điểm = I + I = (A) I 0.25 điểm = I - I = - = (A) I 0.25 điểm - I = - = (A) I = I 0.25 điểm I = I = (A) AO 0.25 điểm Hoặc cường độ dịng điện mạch I = I = I - I - I U AO RtdAO = 14 15 = 15 (A) = 15 - - = (A) Câu * Suất điện động điện trở nguồn E b = E - E b = - = (V) Ω (E1; r1) r = r + r = 0,5 + 0,5 = ( ) a Xét K mở: Điện trở tương đương R R 13 24 AB = R + R = R + R = + = 4 = + R mạch : Ω R1 A 4(3 + R4 ) + R4 R13 R24 R13 + R24 R2 K 4(3 + R4 ) +1 + R4 I = = Hiệu điện hai điểm A, B : AB AB 42 + R4 5R4 + 19 U = I.R = Số Ampe kế K mở : I R4 B A D cực dương Eb R AB + rb Am R3 C R = = Cường độ dòng điện mạch phát từ nguồn E (E2; r2) = U AB R + R4 = = 42 + R4 12 + R4 + + R4 4(3 + R4 ) + R4 72 + 24 R4 (5R4 + 19)(3 + R4 ) = = = 72 + 24 R4 R4 + 19 24 5R4 + 19 (1) 42 + R4 5R4 + 19 Xét trường hợp K đóng: Điện trở tương đương mạch R R ABđ 12 = = R 12 R1 R2 R1 + R2 + R 34 = = Ω ( ); R 34 = 3R4 + R4 + R3 R4 R3 + R4 3R4 + R4 = + 3R4 + 12 R4 12 + R4 = = + 15 R4 12 + R4 Cường độ dịng điện mạch : I đ U I Eb R ABđ + rb = CB Ađ = U đ = I R U CB R4 = Theo đề ta có : I Ađ ⇔ ⇒ 1800R 2304R 4 34 = = = I = 6(12 + R4 ) 21 + 19 R4 6(12 + R4 ) 3R4 21 + 19 R4 + R4 72 21 + 19 R4 = 72 ⇔ 21 + 19 R4 ⇔ = + 15 R4 +1 12 + R4 = 72 R4 21 + 19 R4 (2) Am 24 5R4 + 19 + 6840 = 4536 + 4104R = 2304 Ω R = 1( ) b Cường độ dịng điện qua K K đóng Ta có : I Ađ I U đ = = U CB R4 = 72 21 + 19 R4 6(12 + R4 ) 21 + 19 R4 đ = I R 12 = = 2,4 = 72 21 + 19.1 6(12 + 4.1) 21 + 19.1 = 1,8 (A) = 2,4 (A) = 1,8 (V) ⇒ I K I = U2 R2 = 1,8 = 0,6 (A) Cường độ dịng điện qua k k đóng : = I Ađ - I = 1,8 - 0,6 = 1,2 (A) có chiều từ C đến D  ... điểm = I - I = - = (A) I 0. 25 điểm - I = - = (A) I = I 0. 25 điểm I = I = (A) AO 0. 25 điểm Hoặc cường độ dòng điện mạch I = I = I - I - I U AO RtdAO = 14 15 = 15 (A) = 15 - - = (A) Câu * Suất điện... RtđAO = R R 15 0 .5 điểm - Dòng điện đoạn dây dẫn có chiều hình(e) * Căn vào sơ đồ mạch điện hình (d) ta có : 0 .5 điểm -I = AO U AO R AO = = (A) 0. 25 điểm = = = (A) 14 U AO R ABO -I ABO 0. 25 điểm -U... 0. 25 điểm = - = (A) BO 0. 25 điểm * Căn vào mạch điện hình (e) ta có cường độ dịng điện đoạn dây dẫn sau : I = I = = = (A) I ABO 2 I = I 0. 25 điểm = = = (A) I BDO 2 0. 25 điểm = I + I = (A) I 0.25