Phân dạng bài tạp theo dạng rõ ràng, chi tiết, mỗi dạng có tóm tắt lý thuyết và bài tập áp dụng. Thầy, cô chỉ cần tải về và in ra sử dụng. Có thiết kế sẵn chỗ học sinh làm bài. Tài liệu biên soạn công phu và có chỉnh sửa hợp lí. Phần này bao gồm các chương 4, 5, 6, 7 trong chương trình vật lí 11
Bài tập Vật lí 11 - HKII CHƯƠNG IV TỪ TRƯỜNG I KIẾN THỨC CƠ BẢN Từ trường + Xung quanh nam châm hay dòng điện tồn từ trường + Từ trường dạng vật chất mà biểu cụ thể xuất lực từ tác dụng lên nam châm hay dịng điện đặt khoảng khơng gian có từ trường + Tại điểm khơng gian có từ trường, hướng từ trường hướng Nam - Bắc kim nam châm nhỏ nằm cân điểm + Đường sức từ đường vẽ khơng gian có từ trường, cho tiếp tuyến điểm có phương trùng với phương từ trường điểm + Các tính chất đường sức từ: 1) Tại điểm từ trường vẽ đường sức từ 2) Các đường sức từ đường cong kín, cịn gọi từ trường xốy 3) Nơi cảm ứng từ lớn đường sức từ dày hơn, nơi cảm ứng từ nhỏ đường sức từ vẽ thưa Cảm ứng từ + Tại điểm khơng gian có từ trường xác định vectơ cảm ứng từ: - Có hướng trùng với hướng từ trường; Có độ lớn B F I l , với F độ lớn lực từ tác dụng lên phân tử dịng điện có độ dài l, cường độ I, đặt vng góc với hướng từ trường điểm - Đơn vị cảm ứng từ tesla (T) - Từ trường từ trường mà cảm ứng từ điểm Đường sức từ từ trường đường thẳng song song, cách Từ trường số dịng điện có dạng đặc biệt a) Từ trường dòng điện thẳng dài + Dòng điện thẳng dài dòng điện chạy dây dẫn thẳng dài + Dạng đường sức từ: Các đường sức từ dòng điện thẳng dài đường tròn đồng tâm nằm mặt phẳng vng góc với dịng điện Tâm đường sức từ giao điểm mặt phẳng dây dẫn + Chiều đường sức từ xác định theo quy tắc nắm bàn tay phải: “để bàn tay phải cho ngón nằm dọc theo dây dẫn theo chiều dịng điện, ngón khum lại cho ta chiều đường sức từ” ur + Vectơ cảm ứng từ B dòng điện thẳng dài gây điểm M có: - Điểm đặt M - Phương tiếp tuyến với đường tròn (O, r) M Trang Bài tập Vật lí 11 - HKII - Chiều chiều đường sức từ Có độ lớn: B 2.107 I r b) Từ trường dòng điện tròn + Dòng điện tròn dòng điện chạy dây dẫn uốn thành vòng tròn + Dạng đường sức từ: Các đường sức từ dịng điện trịn đường cong có chiều vào mặt Nam, mặt Bắc dịng điện trịn (hình vẽ bên) Trong số đó, có đường sức từ qua tâm O đường thẳng vô hạn hai đầu + Chiều đường sức từ xác định quy tắc nắm tay phải: “Khum bàn tay phải theo vòng dây khung dây cho chiều từ cổ tay đến ngón tay trùng với chiều dịng điện khung; ngón chỗi chiều đường sức từ xuyên qua mặt phẳng dòng điện” ur + Vectơ cảm ứng từ B tâm O vịng dây có: - Có điểm đặt tâm O vịng dây - Có phương vng góc với mặt phẳng vịng dây - Có chiều: Xác định theo quy tắc nắm tay phải vào Nam Bắc - Có độ lớn: B 2 107 NI r (N số vòng dây) c) Từ trường dòng điện ống dây + Dạng đường sức từ: Bên ống dây, đường sức từ song song với trục ống dây cách Bên ống dây, dạng đường sức giống nam châm thẳng + Chiều đường sức từ xác định theo quy tắc nắm bàn tay phải: “Khum bàn tay phải cho chiều từ cổ tay đến ngón tay trùng với chiều dịng điện ống dây; ngón chỗi chiều đường sức từ ống dây” ur + Vectơ cảm ứng từ B lòng ống dây có: - Có điểm đặt điểm ta xét - Có phương song song với trục ống dây - Có chiều xác định theo quy tắc nắm tay phải vào Nam Bắc - Có độ lớn: B 4 107 N I 4 10 7.n.I l (n mật độ vòng dây) Trang Bài tập Vật lí 11 - HKII d) Nguyên lý chồng chất từ trường: Cảm ứng từ tổng hợp nhiều dòng điện hay nhiều nam châm gây điểm M tổng vectơ cảm ứng từ thành phần dịng điện nam châm gây M ur uu r uur uur B B1 B2 Bn Ta có: Lực từ + Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn có chiều dài l mang dịng điện I chạy qua đặt từ trường: - Có điểm đặt trung điểm đoạn dây; - Có phương vng góc với đoạn dây đường sức từ; - Có chiều xác định theo quy tắc bàn tay trái: để bàn tay trái ur cho vectơ cảm ứng từ B hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón chiều dịng điện chạy đoạn dây, chiều ngón ur tay chỗi chiều lực từ F - Có độ lớn: F B.I l.sin Lực Lo-ren-xơ + Lực Lo-ren-xơ lực từ trường tác dụng lên hạt mang điện chuyển động uur f + Lực Lo-ren-xơ L : - Có điểm đặt điện tích; r ur Có phương vng góc với v B ; - Có chiều: xác định theo quy tắc bàn tay trái “đặt bàn tay trái ur mở rộng để vectơ B hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay r đến ngón tay chiều v , đó, ngón chỗi 90° chiều lực Lorenxơ hạt mang điện dương; hạt mang điện âm lực Lorenxơ có chiều ngược với chiều ngón tay cái” r ur � v, B f L B.v q sin - Có độ lớn: , với II CÁC DẠNG BÀI TẬP CHỦ ĐỀ LỰC TỪ DO TỪ TRƯỜNG ĐỀU TÁC DỤNG LÊN DÂY DẪN MANG DỊNG ĐIỆN + Có điểm đặt trung điểm đoạn dây + Có phương vng góc với đoạn dây đường sức từ + Có chiều xác định theo quy tắc bàn tay trái: “Để ur bàn tay trái cho vectơ cảm ứng từ B hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón chiều dịng điện chạy đoạn dây, chiều Trang Bài tập Vật lí 11 - HKII ur ngón tay chỗi chiều lực từ F ” + Có độ lớn: F B.I l.sin Trong đó: B cảm ứng từ (T); I cường độ dòng điện (A); l chiều dài dây dẫn (m); ur góc tạo chiều dịng điện chiều B Chú ý: ur + Chiều cảm ứng từ B bên nam châm chiều vào Nam (S) Bắc (N) + Quy ước: : Có phương vng góc với mặt phẳng biểu diễn, chiều : Có phương vng góc với mặt phẳng biểu diễn, chiều vào : Có phương, chiều phương chiều mũi tên nằm mặt phẳng vẽ Bài 1: Một dây dẫn có chiều dài 10 m đặt từ trường có B = 5.10 -2 T Cho dịng điện có cường độ 10 A chạy qua dây dẫn ur a) Xác định lực từ tác dụng lên dây dẫn dây dẫn đặt vng góc với B ur b) Nếu lực từ tác dụng có độ lớn 2,5 N Hãy xác định góc B chiều dịng điện? Bài 2: Một dây dẫn gập thành khung dây dạng tam giác vng MNP (hình vẽ) Biết MN = 30 cm, NP = 40 cm Đặt khung dây vào từ ur trường B = 0,01 T ( B có phương vng góc với mặt phẳng hình vẽ, có chiều từ ngồi vào hình) Cho dịng điện I = 10A vào khung có chiều MNPM Lực từ tác dụng vào cạnh khung dây bao nhiêu? - Trang Bài tập Vật lí 11 - HKII Bài 3: Treo đoạn dây dẫn có chiều dài l = cm, khối lượng m = 5g hai dây mảnh, nhẹ cho dây dẫn nằm ngang Biết cảm ứng từ từ trường hướng thẳng đứng xuống dưới, có độ lớn B = 0,5 T dịng điện qua dây dẫn I = 2A Nếu lấy g = 10m/s góc lệch dây treo so với phương thẳng đứng CHỦ ĐỀ CẢM ỨNG TỪ CỦA CÁC DÒNG ĐIỆN CÓ DẠNG ĐẶC BIỆT ur + Vectơ cảm ứng từ B dòng điện thẳng dài gây điểm M có: - Điểm đặt M - Phương tiếp tuyến với đường tròn (O, r) M - Chiều chiều đường sức từ - Có độ lớn: B 2.107 I r ur + Vectơ cảm ứng từ B tâm O vịng dây có: - Có điểm đặt tâm O vịng dây - Có phương vng góc với mặt phẳng vịng dây - Có chiều: Xác định theo quy tắc nắm tay phải vào Nam Bắc - Có độ lớn: B 2 107 NI r (N số vòng dây) ur + Vectơ cảm ứng từ B lòng ống dây có: - Có điểm đặt điểm ta xét - Có phương song song với trục ống dây - Có chiều xác định theo quy tắc nắm tay phải vào Nam Bắc - Có độ lớn: B 4 107 N N I 4 107.n.I n l l mật độ vòng dây) ( Chú ý: Trang Bài tập Vật lí 11 - HKII + Nếu điểm M có nhiều vectơ cảm ứng từ cảm ứng từ tổng hợp M là: ur uu r uur uur B B1 B2 Bn uu r uur B + Nếu có hai vectơ cảm ứng từ , B2 thì: uu r uur �B1 ��B2 � B B1 B2 r uur �uu ur uu r uur �B1 ��B2 � B B1 B2 r uur B B1 B2 � �uu 2 �B1 B2 � B B1 B2 uu r uur �B B B B B cos B1 , B2 2 � (Với góc tạo hai vectơ ) Dạng 1: Từ trường dòng điện thẳng dài Bài Dây dẫn thẳng dài vô hạn đặt khơng khí, có dịng điện I = 0,5 A a Xác định cảm ứng từ M, cách dây dẫn cm b Cảm ứng từ N có độ lớn 0,5.10-6 T Tìm quỹ tích điểm N? Bài Dây dẫn thẳng dài vô hạn đặt khơng khí, có dịng điện I = 10 A chạy qua Xác định cảm ứng từ dòng điện gây tại: a Điểm M cách dây dẫn 5cm b Điểm M cách dây dẫn 8cm Ở điểm D có cảm ứng từ 2.10 5 T cách dây dẫn bao nhiêu? Bài Một dây dẫn thẳng dài xun qua vng góc với mặt phẳng hình vẽ điểm O Cho dịng điện I = 6A có chiều hình vẽ Tính cảm ứng từ điểm A có tọa độ (x = cm; y = cm)? Trang Bài tập Vật lí 11 - HKII Dạng 2: Từ trường dòng điện tròn Bài Một vòng dây tròn đặt chân khơng có bán kín R = 10 cm mang dịng điện I = 50 A a) Tính độ lớn véc tơ cảm ứng từ tâm vòng dây b) Nếu cho dòng điện qua vòng dây có bán kín R’ = 4R cảm ứng từ tâm vịng dây có độ lớn bao nhiêu? Bài Một khung dây tròn đặt chân khơng có bán kín R = 12 cm mang dịng điện I = 48 A Biết khung dây có 15 vịng Tính độ lớn véc tơ cảm ứng từ tâm vòng dây Bài Một khung dây có N vịng dây dạng hình trịn có bán kính 5cm Cho dịng điện có cường độ I = A chạy qua khung dây Hãy xác định độ lớn cảm ứng từ tâm vòng dây trường hợp: a Khung dây có vịng dây (N = 1) b Khung dây có 10 vịng dây (N = 10) Dạng 3: Từ trường ống dây hình trụ Trang Bài tập Vật lí 11 - HKII Bài Cho dòng điện cường độ I = 0,15 A chạy qua vòng dây ống dây, cảm ứng từ bên ống dây B = 35.10-5 T Ống dây dài 50 cm Tính số vịng dây ống dây Bài Một ống dây có chiều dài 20 cm, gồm 500 vịng dây, cho cường độ dòng điện I = 5A chạy ống dây a Tính cảm ứng từ bên ống dây? b Nếu đồng thời tăng chiều dài ống dây, số vòng dây cường độ dòng điện lên lần cảm ứng từ bên ống dây lúc có độ lớn bao nhiêu? c Cần phải dùng dịng điện có cường độ để cảm ứng từ bên ống dây giảm nửa so với câu a Bài Một sợi dây đồng có đường kính 0,8 mm, điện trở R = 1,1 Dùng sợi dây để quấn ống dây dài 40 cm Cho dòng diện chạy qua ống dây cảm ứng từ bên ống dây có độ lớn B = 2.10-3 T Hãy xác định: a Số vòng dây mét chiều dài b Hiệu điện đầu ống dây? Dạng 4: Nguyên lý chồng chất từ trường Bài 10 Cho hai dây dẫn thẳng song song dài vô hạn đặt cách cm khơng khí Dịng điện chạy hai dây I1 = 10 A, I2 = 20 A, chiều Hãy xác định cảm ứng từ tổng hợp điểm M trường hợp sau đây: a M cách hai dây đoạn cm b N cách I1 đoạn cm, cách I2 đoạn cm Trang c Bài tập Vật lí 11 - HKII O cách I1 đoạn cm, cách I2 đoạn 10 cm d P cách I1 đoạn cm, cách I2 đoạn 10 cm e Q cách hai dây đoạn cm Bài 11 Một sợi dây dài căng thẳng, khoảng uốn thành vòng tròn hình vẽ Bán kính vịng R = 6cm, cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn I = 3,75A Tính cảm ứng từ tâm vịng trịn r Dạng 5: Từ trường tổng hợp Trang Bài tập Vật lí 11 - HKII Bài 12 Hãy tìm vị trí điểm M để cảm ứng từ tổng hợp M Biết: a) Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn, đặt song song không khí, mang dịng điện chiều, dịng điện I có cường độ 4A, dịng điện I2 có cường độ 1A, đặt cách cm b) Hai dây dẫn thẳng dài vơ hạn, đặt song song khơng khí, mang dịng điện ngược chiều, dịng điện I1 có cường độ 2A, dịng điện I2 có cường độ 8A, đặt cách cm Bài 13 Tìm quỹ tích điểm có vectơ cảm ứng từ Biết: a) Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn đặt song song khơng khí cách khoảng 15cm có dòng điện I1 = 4A, I2 = 1A, ngược chiều b) Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn đặt song song khơng khí cách 12 cm có dịng điện I = 1A, I2 = 3A, chiều - + Lực Lorenxơ uur fL CHỦ ĐỀ LỰC LORENXƠ : Có điểm đặt điện tích r ur v Có phương vng góc với B ur Có chiều: xác định theo quy tắc bàn tay trái “đặt bàn tay trái mở rộng để véc tơ B hướng r vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay chiều v , đó, ngón chỗi 90° chiều lực Lorenxơ hạt mang điện dương; hạt mang điện âm lực Lorenxơ có chiều ngược với chiều ngón tay cái” Trang 10 Bài tập Vật lí 11 - HKII + Tương quan ảnh vật qua thấu kính: Loại thấu kính Vật 0df df Thấu kính hội tụ (TKHT) Thấu kính phân kì (TKPK) Mắt f d 2f Ảnh Ảnh ảo, chiều lớn vật Ảnh vô Ảnh thật, ngược chiều lớn vật d 2f Ảnh thật, cao vật 2f d Ảnh thật, ngược chiều nhỏ vật Với d Ảnh ảo, chiều nhỏ vật + Điểm cực viễn (Cv): điểm xa mà mắt cịn nhìn thấy rõ vật Khi mắt nhìn vật cực viễn khơng điều tiết � f max + Điểm cực cận (Cc): điểm gần mà mắt cịn nhìn rõ vật Khi mắt nhìn vật cực cận mắt điều tiết tối đa � f + Khoảng cực viễn: khoảng cách từ mắt đến điểm cực viễn: OC v + Khoảng cực cận: khoảng cách từ mắt đến điểm cực cận: Đ OCc + Các tật mắt: Mắt cận: Có OC v hữu hạn, điểm cực cận Cc gần bình thường Để khắc phục: đeo kính phân kỳ f OC v (kính đeo sát mắt) Mắt viễn: Nhìn vô cực phải điều tiết, điểm CC xa bình thường Để khắc phục: đeo kính hội tụ Mắt lão: CC xa bình thường, C v vơ cực Khắc phục: đeo kính hội tụ + Năng suất phân li mắt: góc trơng vật nhỏ mà mắt phân biệt điểm vật Chú ý: Qua kính phân kỳ, vật vơ cực tạo ảnh CV, vật điểm gần tạo ảnh CC Kính lúp Kính hiển vi Kính thiên văn + Ngắm chừng: quan sát ảnh vị trí + Số bội giác: tỉ số góc trơng ảnh qua dụng cụ góc trơng vật trực tiếp vị trí điểm cực cận mắt G ,0 = tan ���� G 0 tan (Với : góc trơng ảnh, : góc trơng vật C ) C Kính lúp (f vài cm): vật phải đặt tiêu cự kính lúp ảnh nằm khoảng nhìn rõ Trang 34 Bài tập Vật lí 11 - HKII mắt + Số bội giác kính lúp: Ngắm chừng vơ cực: G� Đ f Ngắm chừng cực cận CC : G k Kính hiển vi: Dùng để quan sát vật nhỏ + Cấu tạo: Gồm vật kính: thấu kính hội tụ có tiêu cự nhỏ (vài mm), thị kính kính lúp dùng để quan sát ảnh tạo vật kính � + Độ dài quang học kính hiển vi: F1F2 + Vật kính tạo ảnh thật nằm tiêu cự thị kính Kính hiển vi ln tạo ảnh ảo lớn vật, ngược chiều với vật + Số bội giác kính hiển vi: G� .Đ f1.f (ngắm chừng vơ cực) Kính thiên văn: Dùng để quan sát vật xa + Cấu tạo: Gồm thấu kính hội tụ vật kính thị kính Vật kính có tiêu cự lớn, thị kính có tiêu cự nhỏ dùng để quan sát ảnh tạo vật kính + Số bội giác kính thiên văn: II CÁC DẠNG BÀI TẬP G� Đ f CHỦ ĐỀ CÁC BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN THẤU KÍNH Dạng Tốn vẽ với thấu kính + Sử dụng tia đặc biệt để vẽ Cụ thể: Tia tới qua quang tâm O thẳng Tia tới song song với trục cho tia ló (hoặc đường kéo dài tia ló) qua tiêu điểm F� Tia tới (hoặc đường kéo dài tia tới) qua tiêu điểm F cho tia ló song song với trục * Cách vẽ đường tia tới bất kì: Vẽ tia tới đến gặp thấu kính I Kẻ trục phụ song song với SI Kẻ tiêu diện ảnh Giao trục phụ với tiêu diện ảnh tiêu điểm ảnh phụ Tia ló tia qua Fp� IFp� Bài 1: Cho điểm sáng S hình Hãy trình bày cách vẽ vẽ hình xác định vị trí ảnh S�của điểm sáng S Trang 35 Bài tập Vật lí 11 - HKII Bài 2: Cho điểm sáng S hình Hãy trình bày cách vẽ vẽ hình xác định vị trí ảnh S�của điểm sáng S Bài 3: Cho vật sáng AB có dạng đoạn thẳng AB, A nằm trục cách quang tâm O hình Hãy dựng ảnh vật AB qua thấu kính, nói rõ cách dựng Bài 4: Cho vật sáng AB có dạng đoạn thẳng AB, tạo với trục góc hình Hãy dựng ảnh vật AB qua thấu kính, nói rõ cách dựng. Bài 5: Trong hình xy trục thấu kính, S điểm vật thật, S�là điểm ảnh Với trường hợp xác định: a) S�là ảnh gì? b) Thấu kính thuộc loại nào? c) Các tiêu điểm phép vẽ, nêu cách vẽ. Trang 36 Bài tập Vật lí 11 - HKII Dạng BÀI TỐN LIÊN QUAN ĐẾN VỊ TRÍ VẬT - ẢNH, KÍCH THƯỚC ẢNH � d.d� f � d d� � 1 Hệquả � d� f ���� � d f d d� f � d� d.f � d� � df � + Cơng thức thấu kính: + Số phóng đại: k A�� B d� d� dd.ff f ��� �k d f d ( AB , A�� AB B độ dài đại số vật ảnh) Nếu ảnh vật chiều k , ảnh vật ngược chiều k Độ lớn (chiều cao ảnh): A� B� k AB + Trong trường hợp khoảng cách vật ảnh là: L d d� Trong đó: d: vị trí vật so với thấu kính; vật thật: d > 0; vật ảo d < d� ; ảnh ảo: d � 0 : vị trí ảnh so với thấu kính; ảnh thật: d � f tiêu cự thấu kính, f với thấu kính hội tụ f với thấu kính phân kì k số phóng đại, k ảnh vật chiều, trái chất; k ảnh vật ngược chiều, chất Chú ý: B độ dài đại số ảnh (có thể âm, dương, 0), A� B�độ dài hình học (ln dương) ảnh A�� Điểm sáng hay vật sáng vật thật, ảnh hứng ảnh thật Bài 1: Một vật sáng AB có dạng mũi tên cao cm đặt vng góc trục thấu kính hội tụ, cách thấu kính 15cm Thấu kính có tiêu cự 10 cm a) Dựng ảnh vật qua thấu kính b) Xác định kích thước vị trí ảnh Bài 2: Một vật sáng AB có dạng mũi tên đặt vng góc trục thấu kính phân kỳ, cho ảnh cao 3,6 cm cách thấu kính cm Thấu kính có tiêu cự 15 cm Xác định kích thước vị trí vật Vẽ hình Trang 37 Bài tập Vật lí 11 - HKII Bài 3: Người ta dùng thấu kính hội tụ để thu ảnh nến ảnh Hỏi phải đặt nến cách thấu kính cách thấu kính để thu ảnh nến cao gấp lần nến Biết tiêu cự thấu kính 10 cm, nến vng góc với trục chính, vẽ hình? Bài 4: Một thấu kính hội tụ có tiêu cự cm Vật sáng AB đoạn thẳng đặt vng góc trục thấu kính cho ảnh cách vật 25 cm Xác định vị trí vật ảnh Bài 5*: Một thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 20 cm Đặt vật sáng phẳng AB trước thấu kính cho điểm A nằm trục AB nghiêng với trục góc 60�như hình vẽ Biết OA = 40 cm, AB = cm Hãy dựng ảnh vật AB qua thấu kính, nói rõ cách dựng xác định độ lớn ảnh Trang 38 Bài tập Vật lí 11 - HKII Bài 6*: Một ảnh đặt song song với vật sáng AB cách AB đoạn L Một thấu kính hội tụ có tiêu cự f đặt khoảng vật cho AB vng góc với trục thấu kính Tìm mối liên hệ L f để: a) có vị trí thấu kính cho ảnh rõ nét b) có vị trí thấu kính cho ảnh rõ nét c) khơng có vị trí thấu kính cho ảnh rõ nét Bài 7: Một ảnh đặt song song với vật sáng AB cách AB đoạn L 90 cm Một thấu kính hội tụ có tiêu cự f đặt khoảng cách vật cho AB vng góc với trục thấu kính, người ta tìm hai vị trí thấu kính cho ảnh rõ nét Hai vị trí cách a 60 cm a) Xác định hai vị trí thấu kính so với vật b) Tính tiêu cự thấu kính Dạng BÀI TOÁN DI CHUYỂN VẬT - ẢNH a Dịch chuyển theo phương trục Trang 39 Bài tập Vật lí 11 - HKII 1 + Ta có hệ thức: f d d� + Đối với thấu kính định f khơng đổi nên d tăng d�giảm ngược lại Do ảnh vật ln dịch chuyển chiều � + Giả sử vị trí ban đầu ảnh vật d1 d1 Gọi x x�là khoảng dịch chuyển vật ảnh vị trí sau vật ảnh: Với d1� d d1 �x � � � � d� � d1 mx d �x f d1.f d f ;d� d1 f d f d1 �x f Chú ý: + Lấy dấu (+) trước x dịch vật xa TK, lấy dấu () dịch vật lại gần + Lấy dấu (+) trước x� ; dịch ảnh xa TK, lấy dấu () dịch ảnh lại gần Kinh nghiệm: k f d1 k2 d� f k � d f d k1 f d + Khi cho tỉ số k1 nên dùng cơng thức: Bài 1*: Một điểm sáng S đặt trục thấu kính hội tụ, tiêu cự f = 15 cm cho ảnh rõ nét M đặt vng góc với trục thấu kính Di chuyển điểm sáng S gần thấu kính đoạn cm so với vị trí cũ phải dịch chuyển 22,5 cm lại thu ảnh rõ nét a) Hỏi phải dịch chuyển xa hay lại gần thấu kính, sao? b) Xác định vị trí điểm sáng S lúc đầu Bài 2*: Một vật sáng có dạng đoạn thẳng AB đặt trước thấu kính hội tụ cho AB vng góc với trục thấu kính A nằm trục chính, ta thu ảnh thật cao gấp hai lần vật Sau đó, giữ ngun vị trí vật AB di chuyển thấu kính dọc theo trục xa AB đoạn 15 cm, thấy ảnh AB di chuyển 15 cm so với vị trí ảnh ban đầu Tính tiêu cự f thấu kính khoảng cách từ vật AB đến thấu kính lúc chưa di chuyển sau dịch chuyển Trang 40 Bài tập Vật lí 11 - HKII CHỦ ĐỀ 2: CÁC TẬT VỀ MẮT – CÁCH KHẮC PHỤC Mắt thường + Là mắt khơng điều tiết có tiêu điểm nằm võng mạc (màng lưới) OCC Đ �25cm , điểm cực viễn vơ + Mắt bình thường có điểm cực cận Cc cách mắt cỡ 25cm OC v � + Giới hạn nhìn rõ mắt CC ;CV + Công thức thấu kính mắt: D 1 d�OV 1 ���� D f d d� f d OV Khi quan sát vơ cực (khơng điều tiết) d OC v �; D 1 1 �D f � OV f OV Khi quan sát cực cận (điều tiết tối đa) d OCc Đ; D 1 f OCc OV Khi chuyển từ trạng thái quan sát vật vị trí cách mắt d1 sang trạng thái quan sát vật vị trí cách mắt d độ biến thiên độ tụ mắt là: D 1 d d1 Khi chuyển từ trạng thái không điều tiết sang trạng thái điều tiết tối đa thì: D 1 OCC OCV + Góc trơng vật AB góc tạo hai tia sáng xuất phát từ hai điểm A B tới mắt + Năng suất phân li mắt góc trơng nhỏ hai điểm mà mắt cịn phân biệt hai điểm tan AB AB OA l Trang 41 Bài tập Vật lí 11 - HKII Lưu ý: Khi tính tốn cơng thức liên quan đến độ tụ hay độ biến thiên độ tụ D thiết phải để đơn vị chiều dài dạng mét (m) Mắt cận thị + Mắt cận thị mắt khơng điều tiết có tiêu điểm nằm trước võng mạc Do có f max OV với OV khoảng cách từ quang tâm thuỷ tinh thể tới võng mạc Khoảng cực cận OCC Đ 25cm , OC V có giá trị hữu hạn + Cách sửa (có hai cách, cách có lợi thường sử dụng) Cách 1: Đeo thấu kính phân kỳ để nhìn xa người bình thường, tức vật vơ cực cho ảnh ảo qua kính nằm điểm cực viễn Ok O � � � S� �V Sơ đồ tạo ảnh: S �����S �C v �� � d �� d� O k C v OC v l f k � � Khiđeo kín h sát mắ t � l � d� O k C v OC v f k � Với l OO k khoảng cách từ kính tới mắt Cách 2: Đeo thấu kính phân kỳ để nhìn gần người bình thường, tức vật đặt cách mắt 25cm cho ảnh ảo qua kính nằm điểm cực cận � � d 25 l � d� O k Cc OCc l � � dĐ 25 cm � Khiđeo kính sát mắ t � l 0 � � � d� O k Cc OC c � � � 1 �Độtụcủ a kính : D d d� � Ta có: Với l OO k khoảng cách từ kính tới mắt C Chú ý: OCc Đ khoảng thấy rõ ngắn mắt khoảng cách từ điểm cực cận C đến mắt Mắt viễn thị + Là mắt khơng điều tiết có tiêu điểm nằm sau võng mạc + Điểm cực cận xa mắt bình thường f max OV OCC Đ 25cm Trang 42 Bài tập Vật lí 11 - HKII + Cách sửa: Đeo thấu kính hội tụ để nhìn gần người bình thường, tức vật đặt cách mắt 25cm cho ảnh ảo qua kính nằm điểm cực cận Ok O � � � S� �V Sơ đồ tạo ảnh: S ��� S �Cc �� � d� O k Cc OCc l � � Khiđeo kính sát mắ t � l 0 �d � O k Cc OCc � (với l OO k khoảng cách từ kính tới mắt) dd� � fk 0 � � d d� � 1 � Dk f k d d� � Tiêu cự kính: � Bài 1: Một người có mắt bình thường (khơng tật) nhìn thấy vật xa mà khơng phải điều tiết Khoảng cực cận người OCc 25 cm Độ tụ mắt người điều tiết tối đa tăng thêm bao nhiêu? Bài 2: Một người cận thị lớn tuổi cịn nhìn thấy rõ vật khoảng cách mắt 50 cm đến 67 cm Tính độ tụ kính phải đeo để người có thể: + Nhìn xa vơ khơng điều tiết + Đọc sách đặt gần mắt nhất, cách mắt 25 cm Coi kính đeo sát mắt Bài 3: Một người mắt có tật, phải đeo kính có độ tụ 2 điơp Khi đeo kính người nhìn rõ vật xa vơ khơng cần điều tiết đọc trang sách đặt cách mắt gần 25 cm Coi kính đeo sát mắt Trang 43 Bài tập Vật lí 11 - HKII a) Người mắt bị tật gì? b) Xác định phạm vi nhìn rõ mắt người khơng dùng kính Bài 4: Một người cận thị nhìn thấy rõ vật khoảng cách mắt 13,5 cm đến 51 cm Tính độ tụ kính phải đeo để người có thể: + Nhìn xa vơ khơng điều tiết + Nhìn vật gần mắt nhất, cách mắt 26 cm Biết kính đeo cách sát mắt - CHỦ ĐỀ BÀI TỐN LIÊN QUAN ĐẾN KÍNH LÚP – KÍNH HIỂN VI – KÍNH THIÊN VĂN Kính lúp + Kính lúp dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt việc quan sát vật nhỏ cách tạo ảnh ảo chiều lớn vật nằm giới hạn nhìn rõ mắt + Kính lúp đơn giản thấu kính hội tụ tiêu cự ngắn (cỡ vài centimét) * Cách ngắm chừng: B chiều lớn + Đặt vật AB trước kính, khoảng tiêu cự kính để có ảnh ảo A�� vật Mắt đặt sau kính để quan sát ảnh ảo Cần điều chỉnh vị trí vật hay vị trí kính để ảnh ảo nằm giới hạn nhìn rõ mắt * Số (độ) bội giác kính lúp: tỉ số góc trơng ảnh trực tiếp mắt đặt vật điểm cực cận Trang 44 qua dụng cụ góc trơng vật 0 Bài tập Vật lí 11 - HKII G A�� B �OCC � �OCC � tg �G � � � � k � � � AB � tg �l d�� �l d�� + Ngắm chứng vô cực: tan OCC ĐC AB � G� f f f + Khi kính lúp ghi 8x ta hiểu: G 8 H3 0, 25 f (f đo m) Kính hiển vi + Kính hiển vi dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt làm tăng góc trơng ảnh vật nhỏ, với độ bội giác lớn nhiều so với kính lúp + Sơ đồ tạo ảnh qua kính hiển vi: AB L1 A1B1 L2 A B2 �� � ��� f1 d1 d1� d f2 d� G� + Độ bội giác: tg A1B1 Đ Đ A1B1 F1� F tg AB f f1f (với AB O1F1� f1 ) Vậy ngắm chừng vô cực khô phụ thuộc vào vị trí đặt mắt Trong đó: Khoảng cách hai tiêu điểm khoảng nhìn rõ ngắn nhất; f1 , f F1� F2 gọi độ dài quang học kính hiển vi; Đ là tiêu cự vật kính thị kính Kính thiên văn + Kính thiên văn dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt làm tăng góc trơng ảnh vật xa (các thiên thể) Trang 45 Bài tập Vật lí 11 - HKII + Sơ đồ tạo ảnh: AB L1 A1B1 L2 A B2 �� � ��� f1 d1 d1� d f2 d� Trong ta ln có: G� d1 �� d1� f1 A1 �F1� f1 f2 + Độ bội giác: III TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN Câu Nhận xét sau tính chất ảnh vật thật qua thấu kính phân kì đúng? A Vật thật cho ảnh thật, chiều lớn vật B Vật thật cho ảnh thật, ngược chiều nhỏ vật C Vật thật cho ảnh ảo, chiều nhỏ vật D Vật thật cho ảnh thật ảnh ảo tuỳ thuộc vào vị trí vật Câu Ảnh vật qua thấu kính hội tụ A ln nhỏ vật B lớn vật C chiều với vật D lớn nhỏ vật Câu Ảnh vật thật qua thấu kính phân kì A ln nhỏ vật B ln lớn vật C ln ngược chiều với vật D lớn nhỏ vật Câu Nhận xét sau đúng? A Với thấu kính hội tụ, vật thật cho ảnh lớn vật B Với thấu kính phân kì, vật thật ln cho ảnh ảo lớn vật C Với thấu kính hội tụ, vật thật cho ảnh thật D Với thấu kính phân kì, vật thật ln cho ảnh ảo Câu Nhận xét sau tác dụng thấu kính phân kỳ khơng đúng? A Có thể tạo chùm sáng song song từ chùm sáng hội tụ B Có thể tạo chùm sáng phân kì từ chùm sáng phân kì C Có thể tạo chùm sáng hội tụ từ chùm sáng song song D Có thể tạo chùm sáng hội tụ từ chùm sáng hội tụ Câu Nhận xét sau tác dụng thấu kính hội tụ khơng đúng? A Có thể tạo chùm sáng song song từ chùm sáng hội tụ B Có thể tạo chùm sáng phân kì từ chùm sáng phân kì C Có thể tạo chùm sáng hội tụ từ chùm sáng song song D Có thể tạo chùm sáng hội tụ từ chùm sáng hội tụ Câu Vật sáng phẳng, nhỏ AB đặt vng góc với trục thấu kính có tiêu cự f = 30 cm Qua thấu kính vật cho ảnh thật có chiều cao gấp lần vật Khoảng cách từ vật đến thấu kính A 60 cm B 45 cm C 20 cm D 30 cm Câu Vật sáng phẳng, nhỏ AB đặt vng góc với trục thấu kính cách thấu kính 20 cm, qua thấu kính cho ảnh thật cao gấp lần vật Khoảng cách từ vật đến ảnh A 16 cm B 24 cm C 80 cm D 120 cm Câu Vật sáng AB vng góc với trục thấu kính cho ảnh ngược chiều lớn gấp lần AB cách 80 cm Tiêu cự thấu kính A 25 cm B 15 cm C 20 cm D.10 cm Câu 10 Đặt vật sáng nhỏ vng góc với trục thấu kính, cách thấu kính 15 cm Thấu kính cho ảnh ảo lớn gấp hai lần vật Tiêu cự thấu kính A -30 cm B 20 cm C -20 cm D 30 cm Câu 11 Vật sáng đặt trước thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 20 cm Ảnh vật qua thấu kính có số phóng đại ảnh k = - Khoảng cách từ vật đến thấu kính A 30 cm B 40 cm C 60 cm D 24 cm Trang 46 Bài tập Vật lí 11 - HKII Câu 12 Vật thật đặt vng góc với trục thấu kính hội tụ có tiêu cự f cách thấu kính khoảng 2f ảnh A ảnh thật nhỏ vật B ảnh ảo lớn vật C ảnh thật vật D ảnh thật lớn vật Câu 13 Mắt cận thị không điều tiết có tiêu điểm A nằm trước võng mạc B cách mắt nhỏ 20cm C nằm võng mạc D nằm sau võng mạc Câu 14 Mắt người có điểm cực viễn cách mắt 50 cm Muốn nhìn thấy vật vơ cực mà khơng cần điều tiết người phải đeo sát mắt thấu kính có tụ số A -0,02 dp B dp C -2 dp D 0,02 dp Câu 15 Mắt cận thị điều tiết tối đa quan sát vật đặt A Điểm cực cận B vô cực C Điểm cách mắt 25 cm D Điểm cực viễn Câu 16 Tìm phát biểu sai Mắt cận thị A Khi không điều tiết, tiêu điểm mắt nằm trước võng mạc B Phải điều tiết tối đa nhìn vật xa C Tiêu cự mắt có giá trị lớn nhỏ mắt bình thường D Độ tụ thủy tinh thể nhỏ nhìn vật cực viễn Câu 17 Một kính lúp thấu kính hội tụ có độ tụ 10 dp Mắt người quan sát có khoảng nhìn rõ ngắn 20 cm Độ bội giác kính lúp ngắm chừng vô cực A 2,5 B C D Câu 18 Khi dùng thấu kính hội tụ tiêu cự f làm kính lúp để nhìn vật, ta phải đặt vật cách kính khoảng A d = f B d ≤ f C f < d < 2f D d > 2f Câu 19 Một kính hiển vi có vật kính với tiêu cự f = cm, thị kính với tiêu cự f = cm Khoảng cách vật kính thị kính 17 cm Khoảng nhìn rõ ngắn mắt Đ = 25 cm Độ bội giác kính hiển vi ngắm chừng vơ cực A 60 B 85 C 75 D 80 Câu 20 Vật kính thị kính kính hiển vi có tiêu cự f = 0,5 cm f2 = 25 mm, có độ dài quang học 17 cm Người quan sát có khoảng cực cận 20 cm Độ bội giác kính ngắm chừng vô cực A 272 B 2,72 C 0,272 D 27,2 Câu 21 Một kính thiên văn có vật kính với tiêu cự f 1, thị kính với tiêu cự f Độ bội giác kính thiên văn ngắm chừng vô cực f2 f1 A G = f + f B G = f C G = f D G = f f Câu 22 Đặt vật sáng AB cao cm vng góc với trục thấu kính phân kỳ có tiêu cự f = –12 cm, trước thấu kính cách thấu kính khoảng d = 12 cm ta thu A ảnh thật A’B’, ngược chiều với vật, vô lớn B ảnh ảo A’B’, chiều với vật, vô lớn C ảnh ảo A’B’, chiều với vật, cao cm D ảnh thật A’B’, ngược chiều với vật, cao cm Câu 23 Thấu kính có độ tụ D = dp, A thấu kính phân kì có tiêu cự f = – cm B thấu kính phân kì có tiêu cự f = –20 cm C thấu kính hội tụ có tiêu cự f = cm D thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 20 cm Câu 24 Vật AB = cm nằm trước thấu kính hội tụ, cách thấu kính 16 cm cho ảnh A’B’ cao cm Khoảng cách từ ảnh đến thấu kính A cm B 16 cm C 64 cm D 72 cm Câu 25 Vật sáng AB đặt vng góc với trục thấu kính, cách thấu kính khoảng 20 cm, qua thấu kính cho ảnh thật A’B’ cao gấp lần AB Tiêu cự thấu kính A f = 15 cm B f = 30 cm C f = – 15 cm D f = – 30 cm Câu 26 Một người cận thị phải đeo kính cận số có tụ số D = - 0,5 dp Nếu xem tivi mà khơng muốn đeo kính, người phải ngồi cách hình khoản xa A 0,5 m B 1,0 m C 1,5 m D 2,0 m Câu 27 Một người cận thị già, đọc sách cách mắt gần 25 cm phải đeo kính có độ tụ D = dp Khoảng thấy rõ nhắn người Trang 47 Bài tập Vật lí 11 - HKII A 25 cm B 50 cm C 1,0 m D 2,0 m Câu 28 Phát biểu sau kính lúp sai? A Kính lúp dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt làm tăng góc trơng để quan sát vật nhỏ B Vật cần quan sát đặt trước kính lúp cho ảnh thật lớn vật C Kính lúp đơn giản thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn D Kính lúp có tác dụng làm tăng góc trơng ảnh cách tạo ảnh ảo lớn vật nằm giới hạn nhìn rõ mắt Câu 29 Cơng thức tính số bội giác kính lúp ngắm chừng vô cực OCC A G∞ = f f OCC OCC f1 f1 f2 B G∞ = C G∞ = D G∞ = Câu 30 Trên vành kính lúp có ghi X10, tiêu cự kính A f = 10 m B f = 10 cm C f = 2,5 m D f = 2,5 cm Câu 31 Một người có khoảng nhìn rõ từ 25 cm đến vơ cực, quan sát vật nhỏ qua kính lúp có độ tụ D = 20 dp trạng thái ngắm chừng vơ cực Độ bội giác kính A G∞ = B G∞ = C G∞ = 5,5 D G∞ = Câu 32 Độ bội giác kính hiển vi ngắm chừng vơ cực tính theo cơng thức OCC f1 f1 OCC OCC f1 f1 f2 A G∞ = B G∞ = C G∞ = D G∞ = Câu 33 Một người mắt bình thường có khoảng nhìn rõ từ 25 cm đến vơ cực, quan sát vật nhỏ qua kính hiển vi với vật kính O1 có tiêu cự f1 = cm thị kính O2 có tiêu cự f2 = cm Khoảng cách vật kính thị kính O1O2 = 20 cm Độ bội giác kính hiển vi trường hợp ngắm chừng vô cực A G∞ = 67 B G∞ = 70 C G∞ = 96 D G∞ = 100 Câu 34 Phát biểu sau tác dụng kính thiên văn đúng? A Người ta dùng kính thiên văn để quan sát vật nhỏ xa B Người ta dùng kính thiên văn để quan sát vật nhỏ gần C Người ta dùng kính thiên văn để quan sát thiên thể xa D Người ta dùng kính thiên văn để quan sát vật có kích thước lớn gần Câu 35 Một kính thiên văn gồm vật kính có tiêu cự f = 120 cm thị kính có tiêu cự f = cm Khoảng cách hai kính quan sát Mặt Trăng trạng thái ngắm chừng vô cực A 125 cm B 124 cm C 120 cm D 115 cm HẾT Trang 48 ... mắt + Năng suất phân li mắt góc trơng nhỏ hai điểm mà mắt cịn phân biệt hai điểm tan AB AB OA l Trang 41 Bài tập Vật lí 11 - HKII Lưu ý: Khi tính tốn cơng thức li? ?n quan đến độ tụ hay... kính thuộc loại nào? c) Các tiêu điểm phép vẽ, nêu cách vẽ. Trang 36 Bài tập Vật lí 11 - HKII Dạng BÀI TỐN LI? ?N QUAN ĐẾN VỊ TRÍ VẬT - ẢNH, KÍCH THƯỚC ẢNH � d.d� f � d d� � 1 Hệquả � d� f ... kí hiệu hình vẽ + Suất điện động tự cảm: e tc i Li i e tc L L � t t t t độ lớn: Trang 15 Bài tập Vật lí 11 - HKII Kết luận: Suất điện động tự cảm xuất tượng tự cảm có