Đề giới thiệu thi duyên hải vật lý khối 11 trường THPT chuyên Nguyễn Trãi

Trường THPT Chuyên Nguyễn Trãi
ĐỀ GIỚI THIỆU THI DUYÊN HẢI VẬT LÝ KHÔI 11
Câu 1: Một hạt khối lượng m, tích điện q quay quanh quả cầu dẫn điện bán kính r, tích điện Q. Quĩ đạo của hạt là đường tròn bán kính R và tâm trùng với tâm quả cầu. Tính tốc độ góc quay của hạt.
R, L
A
M
C
N
R
E
R
Câu 2: Cho một đoạn mạch điện xoay chiều như hình vẽ, điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu đoạn mạch có biểu thức . Điện trở thuần của cuộn dây và các điện trở khác đều bằng R. Ngoài ra , cho hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai điểm M và N là UMN = 60V. Tính hiệu điện thế hiệu dụng U.
Câu 3: Một vật phẳng nhỏ AB đặt trước một màn M, giữa vật và màn có một thấu kính hội tụ O tiêu cự f1 và một thấu kính phân kì L tiêu cự 10cm. Giữ vật và màn cố định, rồi dịch chuyển hai thấu kính, ta tìm được một vị trí của O có tính chất đặc biệt là: dù đặt L ở trước hay ở sau O và cách O cùng một khoảng = 30 cm, thì ảnh của AB vẫn rõ nét trên màn. Khi L ở trước O thì ảnh có độ cao h1 = 1,2cm và khi L ở sau O thì ảnh có độ cao h2 = 4,8cm. Hãy tính:
Tiêu cự f1 của thấu kính O.
Khoảng cách từ thấu kính O đến vật và màn.
A
B
m
M
C
Câu 4: Một xe lăn B khối lượng M, phần trên của nó có dạng là một phần của mặt cầu tâm C, bán kính R. Xe đặt trên mặt sàn nằm ngang và trọng tâm của xe nằm trên đường thẳng đứng đi qua tâm mặt cầu. Một hòn bi A rất nhỏ, có khối lượng m được đặt trên mặt cầu của xe (hình 2). Bi A được giữ ở vị trí bán kính mặt cầu qua nó hợp với phương thẳng đứng góc và hệ đứng yên. Bỏ qua mọi ma sát, cho gia tốc trọng trường là g.
1. Xe lăn được giữ cố định. Thả cho bi A chuyển động không vận tốc đầu.
a. Tìm vận tốc của A và áp lực của A nén lên B tại vị trí bán kính qua A hợp với phương thẳng đứng góc .
b. Giả thiết góc rất bé, hãy chứng minh A dao động điều hòa và tính chu kì dao động của nó?
2. Giả thiết góc rất bé, đồng thời giải phóng A và B không vận tốc đầu. Chứng minh hệ dao động điều hòa. Tìm chu kì dao động của hệ, biên độ dao động của A, B và áp lực cực đại mà A nén lên B trong quá trình dao động?
Câu 5: Hãy xây dựng phương án đo cảm ứng từ trong lòng một ống dây dài bằng điện kế xung kích. Điện kế xung kích là một điện kế khung quay mà khung của điện kế 
Có mômen quán tính lớn. Góc quay cực đại của khung khi có một dòng điện tức thời chạy qua khung tỉ lệ với điện lượng phóng qua khung.
1, Trình bày phương án đo.
2, Lập công thức tính cảm ứng từ theo kết quả đo.
3, Nêu các thiết bị hỗ trợ cần dùng trong phép đo.
4, Trình bày cách xây dựng bảng biểu và viết các công thức tính giá trị trung bình và giá trị tuyệt đối cho từng đại lượng đo. Cho biết sai số tỉ đối của phép đo điện tích, phép đo điện trở , phép đo độ dài đều là 1%. Hãy ước lượng sai số tỉ đối của phép đo cảm ứng từ bằng phương pháp này.
ĐÁP ÁN VẬT LÝ KHỐI 11
Câu 1:
Ta có thể coi trường tạo bởi điện tích q , điện tích Q và các điện tích hưởng ứng như là trường tạo bởi hệ của 3 điện tích : q, điện tích đặt ở C và điện tích đặt ở tâm hình cầu
Theo kết quả bài toán trên, điện tích đặt tại C, cách tâm O một đoạn 
Lực tác dụng lên điện tích q có độ lớn:
 luôn hướng vào tâm O ®đóng vai trò của lực hướng tâm 
Câu 2:
+ uAM nhanh pha góc so với i1.
	+ uAE nhanh pha góc so với i1 với 
	+ uAM nhanh pha góc so với uAE (1)
	+ 
* 
	+ i2 nhanh pha góc so với uAE với 
	+ uAN nhanh pha so với uAE ; 
O
O
A
M
N
+ uAN sớm pha so với uAM : 
	+ với 
	Đinh lý hàm số cosin trong 
	+ 
	+ 
Câu 3:
Kí hiệu d là khoảng cách từ AB đến L ( vị trí I) thì ở vị trí II AB cách O một khoảng là d+. Ta có sơ đồ tạo ảnh trong hai trường hơp như sau:
Ở vị trí I: 
Ở vị trí II: 
Ta nhận thấy, nếu ở vị trí II ta đặt vật ở vị trí màn thì ảnh của nó lại ở đúng chỗ của vật và ta lại có đúng như ở vị trí I. Từ đó ta suy ra được: 
+ 
=> 
Nhận thấy ảnh ngược chiều với AB do đó: (1)
Mặt khác: (2) thay số với từ (1) và (2) ta tìm được 
b)Ta lại có: => d =15cm 
Ở vị trí I khoảng cách từ AB đến O là và khoảng cách từ màn đến O là =45cm. 
Như vậy O cách đều vật và màn. Ở vị trí II kết quả tương tự 
Câu 4:
1. a. Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng, ta có:
+ Suy ra: (1)
+ Áp dụng định luật II NiuTơn rồi chiếu dọc bán kính, chiều dương tới tâm bán cầu, ta có:
 (2)
A
B
m
M
C
O
x
+ Từ (1), (2) và định luật III NiuTơn, ta được: 
b.+ Chọn trục tọa độ Ox như hình vẽ, gốc O trùng vị trí cân bằng của A. 
+ Khi bán kính OA lệch góc a thì : . (3) 
+ Chiếu (3) trên trục Ox, ta được: 
 với 
+ A dao động điều hoà với: ...................................
2. Theo phương ngang, động lượng bảo toàn và a nhỏ nên có thể coi vận tốc của m có phương nằm ngang:
 mv + MV = 0 (4).
+ Bảo toàn cơ năng:
 (5)..
với a’R = (v – V ) = v( 1 + ) (6)
+ Từ (4), (5) và (6), ta được:
 ; 
 (7).
+ Đạo hàm hai vế theo thời gian t của (7), ta được:
+ Hệ dao động điều hòa với: 
+ Lại xét vật m : (8)
+ Trong hệ quy chiếu gắn với xe lăn. Chiếu (3) lên bán kính chiều dương hướng tới tâm C, ta được: 
+ Từ (4) và (5) ta được:; 
Và: nên khi a = 0, cosa và (v - V) cực đại, khi đó sin = 0, nên N cực đại: 
+Vậy: .
+Trong hệ quy chiếu Ox ở trên thì mx1 + Mx2 = 0 A và B dao động điều hòa và ngược pha nhau.
+Tốc độ của hai vật sẽ đạt cực đại cùng lúc. Từ (6) suy ra:
 (9)
+ Mặt khác: (10)
+ Từ (7) và (8), ta được:
Câu 5:
1, Dùng một cuộn dây bẹp có N vòng, có điện trở R, hai đầu được nối với điện kế xung kích G. Lồng cuộn dây bẹp ra ngoài ống dây điện dài ( Có diện tích tiết diện là S) tại điểm giữa. Gọi B là cảm ứng từ trong lòng ống dây điện dài mà ta cần xác định. 
2, Từ thông qua ống dây bẹt: 
Đột nhiên mở khóa K, suất điện động cảm ứng xuất hiện trong ống dây bẹt. Dòng điện cảm ứng từ chạy qua điện kế xung kích.
Vậy: 
Biết được: R, N,S và đo được q (dựa vào góc quay của điện kế xung kích) ta tính được B.
3, Phải dùng thêm một cuộn dây bẹt có số vòng dây N và điện trở R và một ngắt điện K. a, Phải đo tiết diện S của ống dây bằng cách dùng thức kẹp để đo đường kính trong của ống dây điện dài. 
b, Phải đếm số vòng dây N của ống dây bẹt. 
c, Phải đo điện trở của ống dây bẹt( bằng đồng hồ hoặc mạch cầu điện trở) 
4, Coi như N không có sai số, ta có.
* LËp b¶ng sè liÖu:
LÇn ®o
Điện tích q
Điện trở R
Đường kính d
Diện tích S
B
1
.......
.......
.......
.......
.......
.......
.......
.......
.......
.......
.......
n
.......
.......
.......
.......
.......
- X¸c ®Þnh gi¸ trÞ trung b×nh cña điện tích q, điện tích R, kính d, diện tích S, cảm ứng từ B ®o ®­îc lần lượt là:
 , , , , víi n lµ sè lÇn ®o.
- Xác định sai số tuyệt đối: ; ; 
Trong đó: , , : là sai số tuyệt đối trung bình ; , , : Là sai số dụng cụ.
 ; 
* Công thức tính sai số tương đối: . 
Ta có: S=, ta có: ( Bỏ qua sai số ) 
Biết rằng sai số tỉ đối của phép đo đường kính của ống của phép đo điện tích và của phép đo điện trở đều là 1%. Ta có: