37

m ĐỀ KHẢO SÁT NĂNG LỰC 37 Bài 1(2điểm): Một cầu nhỏ khối lượng m = 10g mang điện tích B dương q= 10-7C thả khơng vận tốc đầu từ đỉnh B mặt phẳng nghiêng BC=20cm hợp với phương ngang góc α=300 Hệ thống A đặt điện trường E=105V/m có đường sức nằm ngang hình vẽ Cho hệ số ma sát vật mặt phẳng nghiêng µ=0,2, tính vận tốc cầu chân mặt phẳng nghiêng Lấy g=10m/s2  E E α C Bài 2: (4 điểm) Một hạt bụi có khối lượng m = 5.10 -4g, mang điện tích q > (coi điện tích điểm), nằm lơ lửng hai tụ điện nằm ngang cách hai tụ Khoảng cách hai tụ d D E,r R1 R2 B K A = 1cm, hiệu điện hai tụ U1 = 200V Lấy g = 10m/s2 a Tính độ lớn điện tích q hạt bụi b Xoay hai tụ thẳng đứng giảm hiệu điện U = 100V đặt hạt bụi vào vị trí cũ Hỏi sau hạt bụi chuyển động tới âm? Tính vận tốc hạt bụi Một khối cầu đồng chất bán kính R tích điện với mật độ điện tích khối ρ Chọn mốc điện vơ Tính điện điểm cách tâm khối cầu đoạn r Bài (4 điểm) Cho mạch điện hình vẽ Nguồn điện có suất điện động E=8V, điện trở r=2 Ω Điện trở đèn R1=3 Ω , điện trở R2=3 Ω , điện trở ampe kế không đáng kể a) Khoá K mở, di chuyển chạy C người ta nhận thấy điện trở phần AC biến trở AB có giá trị Ω đèn tối Tính điện trở tồn phần biến trở b) Mắc biến trở khác thay vào chỗ biến trở cho đóng khóa K Khi điện trở phần AC Ω ampe kế A Tính giá trị tồn phần biến trở Bài (4 điểm) Hai kim loại song song, thẳng đứng có điện trở khơng đáng kể, đầu nối vào điện trở R = 0,5Ω Một đoạn dây dẫn AB, độ dài l = 14cm , khối lượng m = g , điện trở r = 0,5Ω tì vào hai kim loại tự trượt không ma sát xuống ln vng góc với hai kim loại Tồn hệ thống đặt từ trường có hướng vng góc với mặt phẳng hai kim loại có cảm ứng từ B = 0, 2T Lấy g = 9,8m / s R a) Xác định chiều dòng điện qua R b) Chứng minh lúc đầu AB chuyển động nhanh dần, sau thời gian chuyển động trở thành chuyển động Tính vận tốc chuyển A B u r động tính UAB B c) Bây đặt hai kim loại nghiêng với mặt phẳng nằm u r o ngang góc α = 60 Độ lớn chiều B cũ Tính vận tốc v chuyển động AB UAB Bài 5:(2 điểm) Xác định điện tích ngun tố Dụng cụ: Bình điện phân, nguồn điện, cân, ampe kế, đồng hồ bấm giây, dây nối có điện trở khơng đáng kể Yêu cầu: - Trình bày sở lý thuyết xác định điện tích nguyên tố (dựa dụng cụ nói trên) - Nêu bước tiến hành thí nghiệm ĐÁP ÁN ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ TRƯỜNG THPT LÊ HỒNG PHONG Bài (2đ) Lực tác dụng lên càu gồm: trọng lực, phản lực, lực điện, lực ma sát, kí hiệu     P , N , Fđ , Fms tương ứng là: N Fđ Fms P 0,25đ …… …… ………………………………………………………………………………… - Theo phương vng góc với mặt phẳng nghiêng ta có: P.cosα = N + Fđ sinα  N = mg.cosα – q.E.sinα (1) ………………………………………………………………………………… - Theo phương chuyển động vật: mg.sinα + Fđ.cosα - µN = ma (2) ………………………………………………………………………………… Thay (1) (2) biến đổi ta được: qE a = g.(sinα - µcosα) + m (cosα+µsinα) ≈ 4,94m/s2 O 0,5đ …… …… 0,5đ AM M …… …… 0,5đ B ………………………………………………………………………………… Vận tốc vật chân mặt phẳng nghiêng là: v = 2.a.BC ≈ 1,4m/s G …… E F H I r R r …… 0,25đ (1,0) a Hạt bụi lơ lửng hai tụ: (Thí sinh vẽ hình) u r uu r r P + Fđ = ⇒q= mgd 5.10−7.10.10−2 = = 2,5.10 −10 C U1 200 0,5 0,5 Bài b thay hiệu điện U2 = 100V, độ lớn lực điện tác dụng vào hạt bụi là: (4 điểm) qU qU1 mgd mg Fđ' = = = = d 2d 2d gia tốc theo phương ngang là: F' P g ax = đ = = = 5m / s m 2m thời gian kể từ lúc bắt đầu chuyển động đến hạt bụi tới âm là: 2x d 10−2 t= = = ≈ 0, 045s ax ax r uu r uu r a = ax + ay Gia tốc: với vận tốc hạt bụi v = a.t = a 2x + a 2y t = x=6 g2 + g t = 5.0, 045 ≈ 0, 5m / s (2,0) 0,5 0,5 0,5 0,5 * Nếu r ≥ R Q 4π R ρ B 0,5 V =k =k r 3r * Nếu r < R Cường độ điện trường điểm M cách tâm đoạn r khối cầu (O, r) gây 4π r ρ 4π k ρ E=k = r 3r Đồ thị E hình vẽ Hiệu điện hai điểm M A UMA có độ lớn diện tích phần gạch chéo 2π k ρ ( R + r ) 2π k ρ ( R − r ) U MA = ( R − r ) = 3 hình thang FGHI ta có: Điện điểm M là: VM = U MA + VA = 2π k ρ (3R − r ) 0,5 A B R1 CD Bài x R- x R2 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 a) Gọi điện trở toàn phần biến trở R, điện trở toàn phần AC x Khi K mở ta có mạch hình vẽ điện trở tồn mạch 3( x + 3) − x + ( R − 1) x + 21 + R +2= x+6 x+6 Cường độ dòng điện qua đèn: U I RCD 24 I1 = CD = = x + R1 x + R1 − x + ( R − 1) x + 21 + R 0,5 Rtm = R − x + 0,5 0,5 Khi đèn tối I1 nhỏ hay mẫu số lớn R −1 x= Theo đề x=1 Ω Vậy R=3 Ω b) K đóng ta có mạch hình vẽ điện trở tồn mạch Rtm = Có (0,25đ) 17 R ' − 60 4( R ' − 3) R’ điện trở toàn phần biến trở I A = I − I BC = ⇒ R ' = 12Ω 32( R ' − 3) 48 − = A ' ' 17 R − 60 17 R − 60 I A R uuu r u r Bcu B u u r N u r F B I u r P1 u r B u r P uu r B1 uu r B2 Bài a) Do xuống nên từ thông qua mạch tăng Áp dụng định luật Lenxơ, uuu r ur B cu dòng điện cảm ứng sinh ngược chiều B (Hình vẽ) Áp dụng qui tắc nắm bàn tay phải, I chạy qua R có chiều từ A → B b) Ngay sau bng AB chịu tác dụng trọng lực P = mg nên 0,5 0,5 chuyển động nhanh dần → v tăng dần - Đồng thời, sau mạch xuất dịng điện I nên AB chịu thêm tác dụng lực từ F = BIl có hướng lên - Mặt khác, suất điện động xuất AB là: e= ∆Φ = Blv ∆t nên e Blv B 2l v = →F= R+r R+r R+r Cho nên v tăng dần F tăng dần → tồn thời điểm mà F=P Khi chuyển động thẳng -Khi chuyển động thì: I= F = mg → B 2l v ( R + r )mg (0,5 + 0,5).2.10 −3.9,8 = mg → v = = = 25(m / s ) R+r B 2l 0, 22.0,142 - Hiệu điện hai đầu là: U AB = I R = Blv 0, 2.0,14.25 R = 0,5 = 0,35(V ) R+r 0,5 + 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 c) Khi để nghiêng hai kim loại ta có hình vẽ bên: - Hiện tượng xảy tương tự trường hợp b) ta thay P Psinα, thay B B1 với B1=Bsinα - Lập luận tương tự ta có: ( B sin α )2 l v ( R + r )mg sin α (0,5 + 0,5).2.10 −3.9,8.sin 600 = mg sin α → v = = = 28,8 R+r ( B sin α ) l (0, 2.sin 60o ) 0,14 0,5 - Hiệu điện hai đầu là: F = mg sin α → U AB B sin α lv 0, 2.sin 60o.0,14.28,87 = I R = R = 0,5 = 0,35(V ) R+r 0,5 + 0,5 0,5 Bài (2đ) 1) Cơ sở lý thuyết: - Gọi n hóa trị chất Số nguyên tử xuất điện cực: N= q I∆t = ne ne (2) 0,25 - Mặt khác: Gọi NA số Avogadro, A khối lượng mol chất ta có: Số nguyên tử là: N = NA m A (3) 0,25 Từ (2) (3) ta tìm được: e= A I ∆t A I ∆t = n m.N A n (m2 − m1 ).N A 2) Thiết lập mạch điện, phương án tiến hành thí nghiệm: - Mắc mạch điện theo sơ đồ thơng thường mạch kín bao gồm: Nguồn điện - Ampe kế - Bình điện phân - Dùng Ampe kế xác định dòng điện I chạy qua dung dịch điện phân - Dùng đồng hồ đếm thời gian để xác định thời gian Δt mà dòng điện qua - Xác định khối lượng m chất bám vào điện cực: Bằng cách dùng cân để đo khối lượng m điện cực trước mắc vào mạch, sau đo khối lượng m2 điện cực sau cho dịng điện qua chất điện phân tính khối lượng: m = m - m1 (1) 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25