ĐÁP ÁN + BIỂU ĐIỂM CHẤM MÔN VẬT LÝ KHỐI 11
Câu
1
(4đ)
Nội dung
Áp dụng phương pháp ảnh điện, khi m cách mặt phẳng một đoạn x
Điểm
1
KQ 2 KQ 2
thì độ giảm thế năng tĩnh điện là: ∆Wt = +
4L
4x
Độ giảm thế năng tĩnh điện này bằng độ tăng động năng:
→ ∆Wt =
x
KQ 2 1 −
dx → dt = L
=−
2 mx
dt
→v=
Đặt
mv 2
2
2mx
KQ 2
dx
x
1−
L
x
= cos2ϕ (0 ≤ ϕ ≤ π) → x = Lcos2ϕ
L
→ dx = - 2Lcosϕsinϕdϕ → 1 −
0,5
1
x
= 1 − cos 2 ϕ = sin ϕ
L
L L cos ϕ.2 cos ϕ. sin ϕ.dϕ 2m
.
sin ϕ
KQ 2
→ dt =
→dt =2 L3 .cos2ϕ
2m
.dϕ
KQ 2
mL3
→dt =
(1 + cos2ϕ)d(2ϕ)(*)
2 KQ 2
Khi x = L thì cos2ϕ = 1→ ϕ = 0
x = 0 thì cos2ϕ = 0→ ϕ =
t
π
2
0
0
(*) → dt =
∫ ∫
mL3
→t=π
2 KQ 2
0,5
π
2
mL3
.(1 + cos 2ϕ)d(2ϕ)
2KQ 2
1
2
(5đ)
a) Chọn hệ trục xOy như hình vẽ.
max = ev y B
ma y = eE − evx B
II
+
v
B
I
Đặt ω =
0,5
y
r
ur r ur
Định luật II : ma = −eE − ev × B
O
_
x
E
v 'x = ωv y (1)
eB
thì
m
v ' y = −ωvx (2)
0,5
Vi phân hai vế của (2) và kết hợp với (1) ta được: v "y + ωv y = 0
Giải phương trình với điều kiện ban đầu : t=0 thì vy=0 và v "y =
ta có : v y =
eE
m
1
eE
sin ωt
mω
Tích phân phương trình này ta được : y =
eE
(1 − cos ωt )
mω 2
1
Với Umin thì Emin mà electron đến được bản II có nghĩa là : y=d và
vy=0. Do đó :
sin ωt = 0, cosωt = −1, y =
Thay ω =
2eE min
=d
mω 2
0,5
eB
ed 2 B 2
ta có U min = Emin d =
m
2m
b) Thời gian chuyển động t là nghiệm dương nhỏ nhất của phương
0,5
trình :
vy =
eE
π πm
sin ωt = 0, t = =
mω
ω eB
Tích phân hai vế phương trình v 'x = ω v y = ω
các điều kiện ban đầu ta có : x =
U min π m π mU min π d
=
=
dB eB
edB 2
2
1.a) Xét hai tia đi từ S: một tia qua quang tâm và một tia đi qua
điểm rìa thấu kính. Quang trình đi từ S đến mặt sóng qua đỉnh mặt
cong bằng nhau:
1
Emin
(1 + sin ωt ) . Thay t với giá trị
B
như trên ta tìm được độ lệch : ∆ =
3
(4đ)
eE
sin ωt và chú ý tới
mω
1
R 2 + R = R + Rn . Suy ra n = 2 .
b) Xét tia đến rìa thấu
0,5
π
4
kính với góc tới i = ,
khúc xạ với góc r :
s inr=
sinπ/4
π
→r=
6
2
π
6
rồi đến mặt cong thấu kính với góc α − r = α − . Tia ló song song
0,5
với trục chình nên ta tính được góc ló bằng α.
π
6
0,5
Theo định luật khúc xạ: 2 sin(α − ) = sin α
2 sin αcos
π
π
− 2cosαsin = sin α
6
6
→ tan α = 2 + 3 ; α ≈ 720
2. Lập phương trình mặt cong
Xét giữa hai mặt sóng tại C và S.
Một tia bất kì đến mặt cong tại
điểm (x,y) và tia qua OC có quang
trình bằng nhau
0,5
x
S
C
O
y
f
x
Hình 2
Rn+(f-R) = (R-y)n + x 2 + (f − R + y) 2
x 2 + (f − R + y) 2 = [ (f − R) + ny ]
0,5
2
x 2 + (1 − n)y 2 + 2(f − R)(1 − n)y = 0
Có thể đưa phương trình về dạng
0,5
x 2 y2
−
= 1 . Đây là phương trình biểu diện đường hyperbol. Quay
a 2 b2
hyperbol quanh trục đối xứng ta được mặt lồi cần tìm.
4
(4đ)
*/ Chọn gốc thế năng ứng với vị trí cân bằng . Khi bản lề A dich
chuyển xuống dưới một đoạn x thì lò xo bị nén một đoạn y. Do dao
động nhỏ cho nên góc ó rất nhỏ , có thể coi CC' gần vuông góc với
DC.
Khi đó suy ra : β = α0 ( Hai góc có cạnh tương ứng vuông góc )
0,5
0,5
tgβ = tgα 0 =
x
x
⇒y=
y
tgβ
(1)
*/ Tìm năng lượng dao
động của hệ.
Năng lượng dao động của
α0
hệ gồm có động năng của
3 bản lề và thế năng đàn
0,5
D
B
β
x/2
C
hồi của lò xo .
y/2
A
A'
*/ Động năng của bản lề A: E d 1 =
x
0,5
1 2 1
mv A = mx ′ 2
2
2
*/ Chú ý vận tốc của B và C có độ lớn như nhau:
v B. x = vC . x =
1
1
1
v A = x ' , v B. y = vC . y = y '
2
2
2
Cho nên động năng của B và của C bằng nhau:
Ed .2 = Ed .3
Thế
Et =
năng
1
1
1
tg 2α 0 + 1 2
2
2
= mvC . x + mvC . y = m.(
).x' */
2
2
8
tg 2α 0
của lò xo:
1 2
k
ky =
x2
2
2
2.tg α 0
*/ Cơ năng của hệ : E = E d .1 + E d .2 + E d .3 = const
⇔
0,5
0,5
1 tg 2α 0 + 1 2
k
.x' +
m.1 +
x 2 = const
2
2
2
2tg α 0
2tg α 0
*/ Đạo hàm năng lượng theo thời gian t ta có:
x"+
2k
x=0
m(3tg 2α 0 + 1)
Phương trình trên cho nghiệm: x = Asin(ωt + ϕ )
Với ω =
0,5
2k
m(tg 2α 0 + 1)
→
T = 2π
m(3tg 2α 0 + 1)
2k
0,5
5
(3đ)
a) Đổ vào nhiệt lượng kế lượng dầu có thể tích nào đó.
Đổ nước có thể tích Vn vào cốc rồi thả
0,5
V
vào chậu nước đựng dầu. Gọi m là khối
tan α =
lượng của cốc, V là thể tích dầu bị cốc
chiếm chỗ Cốc đựng nước cân bằng khi
ρd Vg = ( m + ρn Vn ) g
V=
ρn
ρd
Vn
O
Hình 1
m ρn
+ Vn
ρd ρ d
Thực hiện nhiều lần đo V và Vn Lấy số liệu vẽ đồ thị V = f(Vn) như
0,5
hình 1. Đồ thị cho ta tính tanα. Từ đó tính khối lượng riêng của dầu
ρd =
ρn
tan α
(Ta không cần biết khối lượng m của cốc)
b) Xác định Cx, U nguồn
Đối với dầu, ta có (C x m d + C b M)(T − TP ) =
T=
0,5
U2
t
R
0,5
U2
t + TP
R(C x m d + C b M)
Vẽ đồ thị đồ thị hình 2 ta có
T
U 2 = R ( C x m d + Cb M ) tan β (2)
Với nước ta tính tương tự có:
(Cn m n + C b M)(T2 − TP ) =
U2
t
R
T0
tanβ
t
O
Hình 2
0,5
Vẽ đồ thị hình 3 ta có
T=
U2
+ TP
R(Cn m n + C b M)
→ U 2 = R ( C n m n + Cb M ) tan γ (3)
Từ biểu thức (2) tính được Cx:
Cx =
1 U2
− Cb M
m d R tan β
T
T0
tan γ
O
Hình 3
t
Vậy ta có 3 phương trình xác định m d , Cx , U ta được:
m d = Vd ρd = Vd
ρn
tgα
1
U = R ( C n m n + C b M ) tan γ , C x =
md
U2
R tan β − Cb M
./.
0,5
Người ra đề
(Họ tên, ký tên -Điện thoại liên hệ)
Phan Dương Cẩn
SĐT: 0904.55.53.54