Đề thi chọn học sinh giỏi lần thứ VI trường THPT chuyên Hưng Yên môn vật lý 11

A

D

α

r0

0t

HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN KHU VỰC ĐBDHBB

ĐỀ THI CHỌN HSG KHU VỰC ĐBDHBB LẦN THỨ VI

TRƯỜNG THPT CHUYÊN HƯNG YÊN Môn: Vật Lý ( Thời gian: 180 phút không kể thời gian phát đề )

Câu 1: Tĩnh Điện ( 3,5 điểm ) Cho một tụ điện cầu gồm hai bản tụ là hai vỏ cầu bằng kim loại, tâm O bán kính a và b (b > a). 1. Giả thiết không gian giữa hai bản chứa đầy chất có hằng số điện môi  và độ dẫn điện . Ban đầu tụ không được tích điện. Sau đó bản tụ bên trong được truyền điện tích q0, bản tụ ngoài không tích điện. Hãy tìm: a. Quy luật thay đổi điện tích của bản tụ trong theo thời gian? b. Nhiệt lượng Q toả ra khi các điện tích ngừng dịch chuyển? 2. Giả thiết giữa hai bản có một lớp điện môi mà hằng số điện môi phụ thuộc vào bán kính r theo

quy luật: trong đó 1 và  là các hằng số dương. Điện tích hai bản là q và -q. Hãy tìm mật 1 1 r   độ điện tích khối tại một điểm nằm trong khoảng giữa hai cực? Câu 2: Dao động ( 5 điểm ) Một hình trụ có thành mỏng, khối lượng M và mặt trong nhám với bán kính R có thể quay quanh trục nằm ngang cố định. Trục Z vuông góc với trang giấy và đi ra ngoài trang giấy. Một hình trụ khác, nhỏ hơn, đồng chất, có khối lượng m và bán kính r lăn không trượt quanh trục riêng của nó trên bề mặt trong của M; trục này song song với OZ a. Xác định chu kì dao động nhỏ của m khi M bị bắt buộc quay với tốc độ góc không đổi. Viết kết quả theo R, r, g b. Bây giờ M có thể quay (dao động) tự do, không bị bắt buộc, quanh trục Oz của nó, trong khi m thực hiện dao động nhỏ bằng cách lăn trên bề mặt trong của M. Hãy tìm chu kì dao động này. Câu 3: Điện từ ( 4,5 điểm ) Một chùm ion có độ phân kỳ rất nhỏ đi vào vùng từ trường có đối B



xứng trục tại điểm A (xem hình vẽ), . Từ trường giảm theo r z B B r B z     

khoảng cách r theo quy luật 1/rn. Các ion chuyển động trong mặt phẳng ngang có vận tốc vuông góc với bán kính tại điểm A sẽ chuyển động theo quỹ đạo tròn bán kính r0. Cho rằng trong quá trình chuyển động nhiễu loạn vận tốc coi như không đổi. Hãy chứng minh a. Góc giữa bán kính đi qua điểm A và bán kính đi qua điểm hội tụ

D trong mặt phẳng nằm ngang là . n 1

π α

 

b. Nếu n=1/2 thì chùm hạt hội tụ tại D theo cả hai chiều, chiều ngang và chiều thẳng đứng. Câu 4: Quang học ( 3,5 điểm ) Cho quang hệ đồng trục gồm thấu kính phân kì O1 và thấu kính hội tụ O2. Một điểm sáng S nằm trên trục chính của hệ trước O1 một đoạn 20cm. Màn E đặt vuông góc trục chính của hệ sau O2 cách O2 một đoạn 30cm. Khoảng cách giữa hai thấu kính là 50cm. Biết tiêu cự của O2 là 20cm và hệ cho ảnh rõ nét trên màn. Thấu kính phân kì O1 có dạng phẳng - lõm, bán kính mặt lõm là 10cm.

a. Tính tiêu cự của thấu kính phân kì O1 và chiết suất của chất làm thấu kính này.

M

m

R X

Y

O 

g

ThuVienDeThi.com

b. Giữ S, O1 và màn E cố định, người ta thay thấu kính O2 bằng một thấu kính hội tụ L đặt đồng trục với O1. Dịch chuyển L từ sát O1 đến màn thì vệt sáng trên màn không bao giờ thu nhỏ lại thành một điểm, nhưng khi L cách màn 18cm thì đường kính vệt sáng trên màn là nhỏ nhất. Tính tiêu cự của thấu kính L. Câu 5: Phương án thí nghiệm ( 3,5 điểm ) 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 momen 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 bổ trợ cần dùng trong phép đo. 4. 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.

----------Hết----------

Người ra đề: Tạ Văn Hiển ĐT: 0944090836

ThuVienDeThi.com