Đề thi đề xuất kì thi học sinh giỏi các trường chuyên khu vực duyên hải và đồng bằng bắc bộ năm 2015 môn Vật Lý khối 11 của trường chuyên TRẦN PHÚ HẢI PHÒNG

ĐÁP ÁN ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ
THPT CHUYÊN TRẦN PHÚ-HẢI PHÒNG
THI CHỌN HỌC SINH GIỎI DUYÊN HẢI BẮC BỘ NĂM HỌC 2014-2015
MÔN: VẬT LÍ
Thời gian làm bài:180 phút
Bài 1
• Do bỏ qua khối lượng ròng rọc nên lực căng dây
T
1
= T
2
= T
Phương trình chuyển động tịnh tiến của vật m:
Chiếu lên chiều dương như hình vẽ:
T- mg = ma
2
(1)
Phương trình chuyển động tịnh tiến của vật M:

Chiếu lên chiều dương như hình vẽ:
Mgsinθ -T-F
ms
=Ma
1

(2)
Phương trình chuyển động quay quanh khối tâm của vật M
M
Fms
+ M
T2

= Iγ
Vì khối trụ lăn không trượt nên có liên hệ (3)
Khi vật m đi lên một đoạn s thì mỗi điểm trên vành trụ đi được quãng đường
s suy ra điểm đó tịnh tiến dọc theo mặt phẳng nghiêng một đoạn s/2 a
2
=2a
1
Từ (2) suy ra:
Thay biểu thức trên vào (3) ta được:
(4)
Thay (4) vào (1) ta được:
Suy ra
Dễ thấy điều kiện để vật m đi lên là a
2
> 0Msinθ-2m > 0 hay
• Điều kiện để khối lăng trụ không trượt trên mặt phẳng nghiêng:
Lấy (1) +(3) ta được:
Thay biểu thức gia tốc a
2

ở câu a) ta được
Suy ra
suy ra
Bài 2:
• Gọi là vận tốc khối tâm của ngoài khối tâm của quả cầu ngay sau khi dời
mặt nhám
Gọi ∆t
1
là thời gian quả cầu tiếp xúc với mặt nhám
Vì vận tốc theo phương thẳng đứng của quả cân không đổi nên:

v
1
cosα =v
2
cosβ (1)
Theo phương thẳng đứng của vận tốc thay đổi nên xung của phản lực theo
phương thẳng đứng là:
(2)
Theo định lí biên thiên động lượng theo phương ngang
Để sự trượt xảy ta trong suốt quá trình va chạm thì:
Bài 3:

a) Xác định chiều và cường độ dòng điện cảm ứng xuất hiện trong mạch
• Hai thanh ray giới hạn nên diện tích S không đổi. Khi hai thanh ray
chuyển động thì từ trường ở vùng diện tích S tăng dần độ lớn từ thông
qua diện tích S tăng dần theo định luật Len xơ trong mạch xuất hiện dòng
điện cảm ứng i
C
, dòng này sinh ra từ trường cảm ứng ngược hướng với
B. Theo quy tắc nắm tay phải ta xác định được i
C
có chiều kim đồng hồ.
• Theo quy tắc bàn tay phải ta xác định được các suất điện động xuất hiện
trên thanh A và thanh B như hình vẽ.
• Ta đi tính được các suất điện động xuất hiện trên thanh A và thanh B khi
thanh A có tọa độ x = 0,1m
• Xét phần tử trên thanh A có tọa độ y và độ dài dy, suất điện động cảm
ứng trên thanh này là:
Suất điện động cảm ứng trên toàn bộ thanh A:
Xét phần tử trên thanh B có tọa độ y và độ dài dy, suất điện động cảm ứng trên

thanh ray là
Suất điện động cảm ứng trên toàn bộ thanh B
Do E
1
, E
2

mắc xung đối nên suất điện động trong mạch là:
E = E
2
–E
1
= 2- 0,5 = 1,5V
Cường độ dòng điện cảm ứng trong mạch
• Tính số chỉ vôn kế
Do E
2
> E
1

nên E
2
là máy phát còn E
1
là máy thu. Chiều dòng điện chạy như
hình vẽ
Áp dụng định luật Ôm cho nhánh chứa máy phát E
2
U
MN

= E
1
- I
C
.R = 2 – 75.0,01= 1,25(V)
Vậy số chỉ của vôn kế là 1,25V
• Tính độ lớn lực điện từ tổng hợp tác dụng lên hệ 2 thanh A và B
Theo định luật bảo toàn năng lượng thì công suất của lực điện từ tổng hợp =
công suất tỏa nhiệt trên hệ:
P = I
C
2
.R
AB
= 75
2
.0,01 = 56,25(W)
Mặt khác công suất của lực điện từ tổng hợp tác dụng lên hệ: P = F.v
( trong đó F là lực điện từ tổng hợp tác dụng lên hệ)
Suy ra
Bài 4:
a)
a



b)


Cuộn dây có r≠0 r+R=r+40=R

MD
=60 suy ra r=20Ω
Suy ra

Bài 5:
• Góc lệch cực tiểu
Khi đó i = i’; r = r’ = A/2 = 45
0
Φ
min

= i + i’-A = 2i – 90
0
= 90
0
suy ra i = 90
0
1.sin90
0
=n.sinr = n. sin45
0

tương đương
b)
góc ló tại K bằng suy ra r = β
β + 15
0
= γ
r + γ = 75
0

= r + r + 15
0
suy ra r = 30
0
Điều kiện phản xạ toàn phần tại J

Mà tại I:
Suy ra