17

ĐỀ KHẢO SÁT NĂNG LỰC 17 Câu (2,5 điểm) Cho mạch điện hình vẽ bên (hình 1), điện trở , nguồn điện có suất điện động điện trở , , , tụ điện có điện dung tương ứng , , , Trước ghép vào mạch điện, tụ điện chưa tích điện Ban đầu khóa K đóng chốt (1) Tụ điện đặt điện trường có đường sức vng góc với tụ điện, cường độ điện trường , điện trường không làm ảnh hưởng đến mạch điện tụ điện khác Biết tụ điện tụ điện phẳng khơng khí, khoảng cách hai 1) Tính cường độ dịng điện qua nguồn điện 2) Xác định điện tích tụ điện 3) uu r v0 M m Chuyển khóa K từ chốt (1) sang chốt (2), xác định điện tích tụ điện Câu 2: (1,5đ) Một khối gỗ khối lượng M=400g treo vào lị xo có độ cứng k=100N/m Một viên bi khối lượng m=100g bắn đến với vận tốc v0= 50cm/s va chạm vào khối gỗ Sau va chạm hệ dao động điều hòa Xác định chu kì biên độ dao động Biết va chạm tuyệt đối đàn hồi Câu 3: (2đ) Một cầu có khối lượng m= 2kg treo đầu sợi dây có khối lượng khơng đáng kể khơng co dãn Bỏ qua ma sát sức cản Lấy g= 10m/s2 a) Kéo cầu khỏi vị trí cân góc αm thả ( vận tốc ban đầu không) Thiết lập biểu thức lực căng dây dây treo cầu vị trí lệch góc α so với vị trí cân Tìm vị trí cầu quĩ đạo để lực căng đạt cực đại Tinh độ lớn lực căng cực đại góc αm =600 b) Phải kéo cầu khỏi vị trí cân góc để thả cho dao động, lực căng cực đại gấp lần trọng lượng cầu c) Thay sợi dây treo cầu lò xo có trọng lượng khơng đáng kể Độ cứng lò xo k= 500N/m, chiều dài ban đầu l0=0,6m Lị xo dao động mặt phẳng thẳng đứng xung β = 900 quanh điểm treo O Kéo cầu khỏi vị trí cân góc thả Lúc bắt đầu thả, lò xo trạng thái không bị nén dãn Xác định độ dãn lị xo cầu đến vị trí cân Câu 4(2 điểm) Các electron tăng tốc từ trạng thái nghỉ điện trường có hiệu điện U = 10 3(V) thoát từ điểm A theo đường Ax Tại điểm M cách A đoạn d = 5(cm), người ta đặt bia để hứng chùm tia electron, mà đường thẳng AM hợp với đường Ax góc α = 600 a) Hỏi sau thoát từ điểm A, electron chuyển động từ trường khơng đổi vng góc với mặt phẳng hình vẽ Xác định độ lớn chiều véc tơ cảm ứng từ electron bắn trúng vào bia điểm M? B để B b) Nếu véc tơ cảm ứng từ hướng dọc theo đường thẳng AM, cảm ứng từ B phải để electron bắn trúng vào bia điểm M? Biết B ≤ 0,03 (T) Cho điện tích khối lượng electron là: -e = -1,6.10-19(C), m = 9,1.10-31(kg) Bỏ qua tác dụng trọng lực SỞ GD&ĐT QUẢNG BÌNH ĐÁP ÁN CHÍNH THỨC KÌ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN DỰ THI CHỌN HSG QUỐC GIA NĂM 2020 Mơn: VẬT LÍ Ngày thi: 15/3/2019 (2,5 ) Cường độ dòng điện qua nguồn điện 0,2 (1,0) 0,2 0,2 0,2 (1,0) Điện tích tụ điện Quy ước điện tích hình vẽ Kết hợp phương trình ta 0,2 0,2 0,2 0,2 Điện tích tụ điện C4 Khi khóa K chuyển sang (2), ta áp dụng định luật bảo toàn điện tích biểu thức hiệu điện thế: (0,5) Giải hệ phương trình ta 0,2 0,2 Câ u Ý Nội dung Than g điểm Va chạm tuyệt đối đàn hồi mv0 = mv + MV 0,25 (1) Đinh luật bảo toàn lượng 2 mv0 = mv + MV 2 2 V= Từ (1), (2) suy ra: T = 2π Chu kì: 0,25 (2) 2m v m+ M M 2π = (s) k 0,25 0,25 Định luật bảo toàn 0,25 1 2m kA = MV = M v 2 m+ M 2m M v0 = 4(cm) m+ M k 0,25 T = mg(3cosα − 2cosα m) 0,5 Tmax = mg(3− 2cosα m) = 40(N ) 0,25 A= a b Tmax= 3mg Từ hệ thức suy ra: 3− 2cosα m = 0,25 α m = 90 Chọn mốc VT thấp Cơ A(ngang): EA = mg(l0 + ∆l ) (1) 0,25 EB = Cơ B(thấp nhất): c Lực đàn hồi VT B: Từ (1),(2) mv + k∆l (2) 2 v2 F = k∆l = mg + m (3) l0 + ∆l 0,25 2 ⇒ mv = 2mg(l0 + ∆l ) − k∆l 0,25 Thay vào (3): k(l0 + ∆l ) = mg(l0 + ∆l ) + 2mg(l0 + ∆l ) − k∆l ∆l + 0,24∆l − 0,036 = Giải ra: Câu 4.( 2điểm) ∆l 0,25 =0,104(m) a)(1 điểm) 0,25đ eU = mv 2 suy v ≈ 1,875.107m/s ur r v B +) Khi e chuyển động từ trường chịu tác dụng A lực Lorenxơ, có độ lớn FL = evB, để e bắn vào bia uur uur FL H FL M có hướng hình vẽ ur O B ⇒ có chiều vào Vận tốc e A là: u r B M B⊥v Vì nên lực lorenxơ đóng vai trị lực hướng tâm, làm e chuyển động trịn đều, bán kính quỹ đạo R = OA =OM mv v2 m eB ⇔ evB R ⇔ Ta có FL = maht = R= Ta có AH = OAcos30 ⇔ ⇔ d/2 = R /2 ⇔ R = d/ 0,25đ x 0,25đ 0,25đ 3 B = mv /(de) ≈ 3,7.10-3T b)(1 điểm)ur B b) Véc tơ hướng theo AM v = v ⊥ + v // v⊥ 0,25đ α v // α Phân tích: với = v.sin = 1,62.10 m/s, =v.cos =0,938.10 um/s u r v⊥ + ) Theo , tác dụng lực Lorenxơ làm e chuyển động tròn mv⊥ 2π m πR / v ⊥ eB ⇒ eB với bán kính R= chu kì quay T = = uu r uu r v// v // 0,25đ Br v⊥ v, với vận tốc +) Theo , e chuyển động tịnh tiến theo hướng α A x = vcos uur α v// M B +) Do đó, e chuyển động theo quỹ đạo xốy trôn ốc với bước ốc là: T v // λ +) Để e đập vào bia M thì: AM = d = n = n T 2π mv// n = ed ⇒ B= n.6,7.10-3 (T) B ≤ 0,03T ⇒ ⇒ v // =n Vì n < 4,48 n = -3 Vậy: n = B = 6,7.10 T; n = B = 0,0134T n = B = 0,0201T; n = B = 0,0268T λ = 2π m v // eB 1, 2, 0,25đ 3, 0,25đ