(Tiểu luận) môn vật lý đại cương bài tập lớn cuối kỳ 1
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.24 MB, 19 trang )
BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM
KHOA KHOA HỌC CƠ BẢN
BÀI TẬP LỚN CUỐI KỲ 1 NĂM HỌC 2021- 2022
MÔN: VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG
GVHD: Nguyễn Kim Hồng Phúc
Mã học phần: 420300334507
Lớp học phần: DHOT16G
Nhóm: 3
STT
1
MSSV
19499421
Họ và Tên
Trần Thị Thu Nguyên (NT)
2
20011851
Lê Thị Phương Diễm
3
20017761
Nguyễn Thị Cẩm Hường
A
4
20011321
Phạm Nguyễn Thuận Nguyên
A
5
19441491
Nguyễn Thị Thanh Nhàn
A
6
20011711
Nguyễn Thị Kim Yến
A
0
0
Tieu luan
Xếp loại
A
A+
Điểm
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC
***
BIÊN BẢN HỌP NHÓM
Mã học phần: 420300334507
Lớp học phần: DHOT16G
Nhóm: 3
Địa điểm làm việc: Họp online trên Zalo
Thời gian: 19h ngày 13/12/2021
Thành viên có mặt:
-
Trần Thị Thu Nguyên
-
Lê Thị Phương Diễm
-
Nguyễn Thị Cẩm Hường
-
Phạm Nguyễn Thuận Nguyên
-
Nguyễn Thị Thanh Nhàn
-
Nguyễn Thị Kim Yến
Vắng mặt: Không
Nội dung làm việc: Đánh giá kết quả làm việc của các thành viên trong quá trình
thực hiện bài tập lớn. Sau khi bàn luận và được sự thống nhất của tất cả các thành
viên trong nhóm, nhóm chúng em đưa ra bảng đánh giá như sau:
2
0
0
Tieu luan
STT
MSSV
Họ và tên
Công việc được giao
Xếp
Chữ ký
loại
1
19499421 Trần Thị Thu Nguyên
Câu 5, câu 14, câu 15
A
2
20011851 Lê Thị Phương Diễm
4 câu trắc nghiệm
A+
3
20017761 Nguyễn Thị Cẩm Hường
Câu 8, câu 13, câu 17
A
4
20011321 Phạm Nguyễn Thuận
Câu 9, câu 10, câu 18
A
Nguyên
5
19441491 Nguyễn Thị Thanh Nhàn
Câu 6, câu 7
A
6
20011711 Nguyễn Thị Kim Yến
Câu 11, câu 12, câu
A
16
Cuộc họp kết thúc lúc 20h30 cùng ngày.
Nhóm trưởng
Trần Thị Thu Nguyên
3
0
0
Tieu luan
ĐỀ 510
Câu
Vấn đề cần giải quyết
Lời giải
I. Câu hỏi trắc nghiệm
Trong cùng một khoảng
thời gian có các điện tích
dương và âm cùng độ lớn
chuyển qua bốn tiết diện
bằng nhau như hình vẽ.
Phát biểu nào là đúng về
cường độ dịng điện trong
các trường hợp.
Chọn đáp án B
1
A. I < I < I < I
B. I = I < I < I
C. I < I < I < I
D. I < I < I = I
4
0
0
Tieu luan
Điểm
và
q
q bằng nhau về độ lớn
Hai điện tích điểm
nhưng trái dấu, đặt trên
một đường thẳng, chia
đường thẳng đó làm 3
phần như trong hình vẽ.
Phát biểu nào sau đây là
đúng?
A. Những điểm nằm trên
phần (1) thì vector cường
2
Chọn đáp án D
độ điện trường luôn
hướng sang trái.
B. Những điểm nằm trên
phần (2) thì vector cường
độ điện trường ln
hướng sang phải.
C. Những điểm nằm trên
phần (3) thì vector cường
độ điện trường ln
hướng sang trái.
D. Khơng có điểm nào
trên cả ba phần (1), (2),
(3) mà tại đó vector
5
0
0
Tieu luan
cường độ điện trường
bằng 0.
Đoạn dây dẫn có dịng
điện I nằm trong mặt
phẳng tờ giấy, đặt trong
từ trường đều có các
đường cảm ứng vng
góc với mặt giấy. Cho
biết chiều của dịng I và
như
chiều của lực từ F
hình vẽ. Hình nào sau đây
mô tả đúng chiều của
vector cảm ứng từ?
Chọn đáp án C
3
A. Hình a
B. Hình b
C. Hình c
D. Hình d
6
0
0
Tieu luan
Bắn 1 hạt nơtron và 1 hạt
proton vào từ trường đều
(đủ rộng) với các tốc độ
đầu khác nhau (v > v )
theo phương vng góc
với các đường sức từ.
Phát biểu nào sau đây
đúng?
A. Chu kì chuyển động
4
của nơtron nhỏ hơn của
Chọn đáp án A
proton.
B. Chu kì chuyển động
của nơtron lớn hơn của
proton.
C. Chu kì chuyển động
của chúng bằng nhau.
D. Khơng so sánh được
chu kì chuyển động của
chúng.
Điểm phần I:
II. Bài tập tự luận cơ bản
Hai điện tích điểm q và
q bằng nhau về độ lớn
nhưng trái dấu, đặt trên
Hạt (-) <=> Quy tắc bàn tay phải
một đường thẳng, như
7
0
0
Tieu luan
trong hình vẽ. Chứng
minh nếu đặt tại X một
electron thì electron sẽ
chuyển động sang phải?
Ta có: F =
.|.|
.²
Mà q = q = Q
5
=> F ~
F
~ ²
=>
²
F ~
Mà r > r =>
<
²
²
²
Do F < F và F ↗↙ F
=> F < F
=> F = F - F và hướng theo F
=> Electron sẽ chuyển động sang phải.
Điện tích Q = 3.10 C.
Tính trị số cảm ứng điện
do điện tích Q gây ra tại
điểm M cách nó 30 cm.
6
Xét hai trường hợp: Q đặt
trong môi trường dầu có
hằng số điện mơi ε = 4 và
Q đặt trong khơng khí.
Nhận xét kết quả.
Cảm ứng điện do Q gây ra tại M.
D =
||
.
=
.. .(,)
= 0,8842 (/²)
Vì cảm ứng điện không phụ thuộc môi
trường (ε, ε ) nên mơi trường là khơng khí
hay dầu thì D khơng đổi.
8
0
0
Tieu luan
Điện tích Q = 6 .10 C
đặt trong khơng khí. Một
điện tích q = -5 .10 C
7
di chuyển từ M đến N
cách Q lần lượt là r = 40
Công của lực điện từ đã thực hiện:
A = kQq
1
1
−
r r
= 9.10 .6.10 .(-5.10). (
cm và r = 20 cm theo
= 0,675 (A)
một đường cong (C) như
hình vẽ. Tính cơng của
lực điện trường đã thực
hiện.
Có lần lượt ba điện tích
điểm q = – 5 nC, q = 4
nC và q = 2 nC đặt tại
ba đỉnh A, B, C của tam
giác vuông cân tại A, biết
8
cạnh BC = 20 cm. Chọn
gốc điện thế ở vơ cùng.
Tính điện thế tại trung
điểm của BC.
Chọn gốc điện thế ở vô cùng:
9
0
0
Tieu luan
− ,)
,
Ta có:
⇒ V = 0 ⇒ C = 0
V = V + V + V
⇒ V =
+
+
(1)
Trong tam giác vuông cân ABC cân tại A ta
chọn H là trung điểm BC:
⇒ BH = CH =
= 10cm = 0,1 (m)
= 90 ⇒ BAH
= 45
Ta có BAC
Trong tam giác ΔAHB ta có:
AH =
0,1
BH
=
= 0,1(m)
tan(45 )
tanBAH
Thay AH, BH, CH vào (1), ta có:
V =
9. 109 . ( −5. 10−9)
0,1
+
⇒ V = 90(V)
Một dây chì có tiết diện
j=
5 A chạy qua. Tính mật
độ dịng điện qua dây chì.
Dây chì có bị đứt khơng?
9. 109 . ( 4. 10−9)
9. 109 . (2x10−9 )
0,1
0,1
= 90
Mật độ dịng điện qua dây chì là:
S = 2 mm , có dịng điện
9
+
=
,
= 250(A/cm)
Mật độ dịng điện tối đa mà dây chì chịu
được là:
j = 450A/cm²
Biết rằng, mật độ dịng
Vì 250 < 450 nên j < j
tối đa mà dây chì chịu
được là 450 A/cm?
10
0
0
Tieu luan
Vậy dây chì sẽ khơng bị đứt.
Trong một ngơi nhà có 4
Điện năng tiêu thụ của 4 bóng đèn loại
bóng đèn loại 220 V – 50
220V-50W là:
W và 2 bóng đèn loại 220
V – 100 W. Mỗi ngày các
bóng đèn hoạt động bình
thường trong 5 giờ. Tính
tiền điện phải trả (có thuế
VAT) trong một tháng
(30 ngày) cho việc thắp
sáng trên. Biết giá (chưa
có thuế) của 1 kWh là
10
1350 đồng.
A = 4. A = 4. P . t = 4. 50. 5. 30
= 30000Wh = 30(kWh)
Số tiền phải trả cho 4 bóng đèn loại 220V50W đã tính thuế VAT là:
Số tiền:
= ∑ A . 1350 + ∑ A . 1350.10%
= 30.1350 + 30.1350.10% = 44550 (đồng)
Điện năng tiêu thụ của 2 bóng đèn loại
220V-100W là:
A = 2. A = 2. P . t = 2. 100. 5. 30
= 30000Wh = 30(kWh)
Số tiền phải trả cho 2 bóng đèn loại 220V100W đã tính thuế VAT là:
Số tiền:
= ∑ A . 1350 + ∑ A . 1350.10%
= 30.1350 + 30.1350.10% = 44550 (đồng)
Tổng số tiền phải trả cho việc thắp sáng các
bóng đèn đã tính thuế VAT là:
tiền = 44550 + 44550
= 89100(đông)
11
0
0
Tieu luan
Dịng điện khơng đổi đi
Cơng suất thu điện của nguồn là:
P = E.I + I2.r
qua đoạn mạch theo chiều
từ A đến B. Cho biết E =
11
= 12 . 2 + 22 . 1
12 V, r = 1 Ω, I = 2 A, R
= 28 (W)
= 5 Ω. Hãy tính cơng suất
thu điện của nguồn và
Cơng suất tồn mạch:
P = I2 .R = 22 . 5 = 20 (W)
cơng suất dịng điện trên
đoạn mạch.
Dòng điện I = 20A chạy
qua đoạn dây AB đặt
12
trong khơng khí như
hình. Xác định hướng và
độ lớn của vectơ cảm ứng
từ tại điểm M cách dây
AB một khoảng h = 10
cm. Biết θ1 = 30° và θ2 =
Xác định hướng của vecto cảm ứng từ tại
điểm M:
Theo quy tắc bàn tay phải, hướng từ ngoài
vào trong.
60°.
12
0
0
Tieu luan
Xác định độ lớn của vectơ cảm ứng từ tại
điểm M:
Ta có:
θ = 30°
θ = 180° −60°= 120°
h = 10 cm = 0,1 m
I = 20 A
μ. μ. I
(cos θ − cos θ )
4πh
Cảm ứng từ tại điểm M :
B =
=
.. .
.,
. (cos30° − cos120°)
=2,7.10 (T)
Ta có:
I = 20 A
R = 10 cm = 0,1 m
13
Cho dòng điện I = 20 A
chạy trong dây dẫn có
α = 150 =
5π
6
Cho dây dẫn đi từ trái sang phải lần lượt ta
có cơng thức:
H =
H + H
+ H
dạng như hình vẽ. Hệ
thống đặt trong không
Do hai đoạn dây thẳng không gây ra từ
khí. Xác định hướng và
trường:
⇒ H = H
độ lớn của vectơ cường
13
0
0
Tieu luan
là hướng vào trong (+)
H
theo qui tắc bàn tay phải.
độ từ trường tại tâm O
Hướng của
của cung tròn. Biết rằng
R = 10 cm; α = 150°.
Độ lớn:
1 vòng = 2π
7
2
vòng = 2π −
⇒ H = H =
5π
6
7 I
175
7 20
=
.
=
.
3
12 2R 12 2. 0,1
= 58,33(V/m)
Một electron bay vào từ
trường đều có cảm ứng từ
2. 10 T với vận tốc
vng góc với đường sức
từ như hình vẽ. Xác định
chiều quay của electron
và tính số vịng quay của
electron trong 1 phút.
14
1
v
(1)
=
T 2πR
m v
(2)
R=
|e|. B
f =
Từ (1) và (2):
=> f =
=
.||.
||.
=
. . .
,...
.,.
14
0
0
Tieu luan
≈ 55967 (vòng/s)
=> Số vòng trong 1 phút:
F . 60 = 55967 . 60 = 3358020 (vòng/ phút)
Điểm phần II:
III. Bài tập tự luận nâng cao
Đặt 3 điện tích dương có
độ lớn bằng nhau bằng 1
nC tại 3 đỉnh tam giác
vuông ABC trong khơng
khí. Biết cạnh BC = 50
cm, AB = 40 cm, AC =
30 cm. Vẽ hình và tính
cường độ điện trường tại
chân đường cao H hạ từ
đỉnh A xuống cạnh BC.
15
Ta có:
q = q = q = q = 10 (c)
= + = +
=> AH = 24 cm = 0,24 (m)
=> BH = √AB
− AH = √40 − 24 = 32cm = 0,32(m)
CH = BC − BH = 50 − 32 = 18cm = 0,18(m)
= 156,25(V/m)
⎧E = =
,
¬
.
. .
=>
=
(V/m)
E = =
,
⎨
¬ E = . = . . = (V/m)
«
.
..
,
=> E = E - E ( E ↗↙ E)
15
0
0
Tieu luan
= -
E = E + E
=
−
≈ 245,91 (V/m)
+ 156,25
Mạch điện như hình vẽ,
ξ = 4, = 2 Ω, ξ = 3
V, r = 3 Ω, R là biến trở,
ampe kế có = 0. Khi R
= 0,8 Ω thì dịng điện qua
16
ampe kế có chiều như thế
nào và bằng bao nhiêu?
(E r ): nguồn phát; (E,r ): nguồn phát
Ta có:
U = E -I.r → I =
U = E -I .r
→ I =
U = I . R
<=>
<=>
,
16
0
0
Tieu luan
=
=
+
+
→ I =
Thế I , I ,I vào:
I = I + I
=>
I = I =
U
= 1,44 (V)
=
,
= 0,52(A)
Dòng điện qua ampe kế có chiều chạy từ B sang
A.
(đm : định mức, m: mạch)
Ta có:
Mạch điện như hình vẽ:
Đ1 (120V - 60W);
Đ2 (120V - 120W);
R = 80 Ω; U = 240 V.
R đ
R đ
Uđ 120
=
= 240(Ω)
=
60
Pđ
Uđ 120
=
=
= 120(Ω)
Pđ
120
R = RĐ +
Nhận xét độ sáng của mỗi
17
đèn.
Ta có:
80. 120
R. Rđ
= 240 +
R + RĐ
80 + 120
= 288(Ω)
I =
U 240 5
= (A)
=
R 288 6
Mà I = IĐ ⇒ IĐ = (A)
Ta có:
UĐ = IĐ . RĐ =
5
. 240 = 200(V)
6
Do UĐ > Uđ ⇒ đèn1sángmạnh
UĐ = U − UĐ = 240 − 200 = 40(V)
17
0
0
Tieu luan
Do
UĐ < Uđ
⇒ đèn2sángmờ.
Hai dịng điện ngược
chiều nhau có cường độ
10 A chạy trong hai dây
dẫn thẳng rất dài đặt song
song với nhau trong
18
khơng khí cách nhau 10
cm. Xác định vectơ
cường độ từ trường tại
điểm M cách đều hai
dòng điện một khoảng 10
cm.
Cường độ từ trường tại A và B là:
H = H =
=
2. 10.
μ. μ
I
r
10
10. 10 = 15,9(A/m)
1.4. π. 10
2. 10.
∆ABMlà tam giác đều do AM = BM = AB
nên các góc trong tam giác bằng 60°
H
Áp dụng quy tắc hình bình hành, do
H =
nên hình bình hành đồng thời là hình thoi.
18
0
0
Tieu luan
Mặt khác, vì góc (
)=(
) = 60 ,
MH
HMH
H
°
nên tam giác tạo bởi (
, H
) và (H
) là
H, H
tam giác đều.
Suy ra: H =H = H = 15,9(A/m)
Điểm phần III:
TỔNG
19
0
0
Tieu luan
