BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN BÀI TẬP CHƯƠNG VẬT LÝ KỸ THUẬT Ngành Điện – Điện tử, SPKT, CN Hóa học & Môi trường hệ Đại học Số TC (3+1) Hưng Yê[.]
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN
BÀI TẬP CHƯƠNG VẬT LÝ KỸ THUẬT
Ngành: Điện – Điện tử, SPKT, CN Hóa học & Môi trường hệ Đại học
Số TC: (3+1)
Trang 2CHƯƠNG I: CƠ HỌC 1.1 Một vật rơi tự do từ một độ cao h Biết rằng trong giây cuối cùng vật rơi được
quãng đường 15 m Lấy g = 10 m/s2, tính giá trị của h
1.2 Một viên đạn được bắn từ mặt đất lên cao với vận tốc v0 = 800 m/s hợp với mặt phẳng ngang một góc nghiêng = 300 Bỏ qua lực cản của không khí, lấy gia tốc rơi
tự do g = 9,8 m/s2 Hãy xác định:
a Phương trình chuyển động và dạng quĩ đạo của viên đạn;
b Thời gian bay và vận tốc của viên đạn khi rơi chạm đất;
c Độ bay cao và bay xa của viên đạn;
d Gia tốc tiếp tuyến, gia tốc pháp tuyến, gia tốc toàn phần và bán kính cong của quĩ đạo viên đạn tại thời điểm rơi chạm đất
1.3 Một vật có khối lượng m = 10 kg được kéo trượt trên một mặt sàn nằm ngang bởi
một lực hợp với phương ngang một góc α = 30o hướng lên Cho biết hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt sàn là k = 0,1 Cho g = 10 m/s2, độ lớn lực F = 20 N
a Tính gia tốc của vật;
b Tính quãng đường vật đi được trong 5 s đầu tiên
CHƯƠNG 2: NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC 2.1 Một kilômol khí được đốt nóng đẳng áp tăng nhiệt độ từ 17 oC đến 75 oC , khi đó khí hấp thụ một nhiệt lượng là 1,2.106 J Hãy tính:
a Hệ số Poát xông;
b Độ tăng nội năng của khối khí đó;
c Công mà khối khí đó thực hiện được
2.2 Một động cơ làm việc theo chu trình Carnot có công suất P = 73600 W Nhiệt độ
của nguồn nóng t1 = 100 oC, nhiệt độ của nguồn lạnh là t2 = 0 oC Tính:
a Hiệu suất của động cơ;
b Nhiệt lượng mà tác nhân nhận được của nguồn nóng trong một phút;
c Nhiệt lượng mà tác nhân nhả cho nguồn lạnh trong một phút
2.3 Một lượng khí đựng trong một xilanh kín có pittông chuyển động được Các thông
số trạng thái của lượng khí này là p1 = 2 at, V1 = 15 lít, T1 = 300 K Khi pittông nén khí, áp suất của khí tăng lên tới 3,5 at, thể tích giảm còn 12 lít Tính nhiệt độ của lượng khí này sau khi nén
Trang 3B
E
CHƯƠNG 3: ĐIỆN TRƯỜNG VÀ DÒNG ĐIỆN 3.1 Có hai điện tích q và -4q đặt cách nhau 12 cm Hỏi tại điểm nào trên đường nối
hai điện tích ấy điện trường triệt tiêu
3.2 Trong một điện trường đều cường độ E có ba điểm A, B,
C tạo thành một tam giác vuông tại A (hình vẽ) Tam giác ABC
có cạnh AB = 6 cm, cạnh AC song song với E và có độ dài
AC = 8 cm Biết UCD = 40 V (D là trung điểm của AC)
a Tính cường độ điện trường E, UAB và UCB;
b Tính công của điện trường khi một êlectrôn di chuyển từ A đến D
3.3 Tại 3 đỉnh A, B, C của một hình vuông ABCD có cạnh a = 30 cm, lần lượt cố định
3 điện tích q1, q2, q3 Biết q2 = 10-6 C và cường độ điện trường tổng cộng tại D bằng 0
a Tính q1 và q3 Xác định cường độ điện trường tại tâm của hình vuông
b Đặt tại tâm hình vuông một điện tích q0 = 10-8 C Tính lực tác dụng lên q0;
c Nếu đặt q0 tại D thì lực điện tác dụng lên q0 bằng bao nhiêu
3.4 Một vòng dây dẫn điện bán kính R = 10 cm được tích điện đều, mang điện tích
q = 5.10-9 C đặt trong không khí Hãy xác định:
a Cường độ điện trường tại tâm O của vòng dây;
b Cường độ điện trường tại một điểm nằm trên trục của vòng dây và cách tâm O của vòng dây một đoạn h Tính cường độ tại điểm cách tâm O một đoạn h = 10 cm
3.5 Hai quả cầu kim loại bán kính r bằng nhau và bằng 2,5 cm đặt cách nhau 1 m
trong không khí, điện thế trên bề mặt của quả cầu thứ nhất là 1200 V, và của quả cầu thứ hai là -1200 V Tính điện tích của mỗi quả cầu
3.6 Cho mạch điện như hình vẽ Cho biết
E1 = 6 V; r1 = 1 Ω; E2 = 3 V; r2 = 1 Ω; E3 = 1 V;
r3 = 2 Ω; R = 4 Ω
a Tính cường độ dòng điện trong mạch
b Tính các hiệu điện thế UAB và UAC
Đáp số: a) 1 A; b) 7 V và 5 V.
3.7 Cho mạch điện như hình vẽ Cho biết
E1 = 12 V; r1 = 2 Ω; E2 = E3 = 6 V; r2 = r3 = 2 Ω; R1
= R2 = R3 = R4 = 2 Ω Tính cường độ dòng điện chạy qua
các đoạn mạch
E1 ,r1
R
C
E2 ,r2
E3 ,r3
B
E1 ,r 1
R1
R4
E3 ,r 3
Trang 4Đáp số: I 1 = 1,35 A; I 2 = 0,15 A; I 3 = 2,1 A; I 4 = 1,2 A; I = 0,9 A
CHƯƠNG 4: TỪ TRƯỜNG, CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ, SÓNG ĐIỆN TỪ
4.1 Một dòng điện cường độ I = 5 A chạy trong một dây dẫn uốn thành hình vuông
ABCD có cạnh a = 10 cm Hãy xác định vectơ cảm ứng từ và từ trường gây tại tâm O của mạch điện đó Chiều dòng điện cùng chiều kim đồng hồ
4.2 Hai dòng điện cường độ I1 = 12 A; I2 = 18 A chạy trong hai dây dẫn thẳng dài vô hạn, song song, cách nhau một khoảng a = 5 cm trong chân không, ngược chiều nhau Xác định cảm ứng từ tại:
a Điểm M cách I1 3 cm, cách I2 2 cm;
b Điểm N cách I1 3 cm, cách I2 4 cm
c Tìm quỹ tích các điểm tại đó cảm ứng từ bằng không
4.3 Hai vòng dây giống nhau cường độ I = 50 A có bán kính R = 10 cm được đặt song
song, trục trùng với nhau và mặt phẳng của chúng cách nhau một đoạn a = 20 cm Tính cảm ứng từ tại tâm mỗi vòng dây và tại điểm giữa của đoạn thẳng nối tâm của chúng khi các dòng điện chạy trên các vòng dây bằng nhau và cùng chiều
4.4 Một electron chuyển động trong một từ trường đều có cảm ứng từ B = 5.10-3 T theo hướng lập với đường sức một góc bằng 45o Vận tốc của electron là v = 5.106 m/s Hãy xác định:
a Quỹ đạo của electron;
b Vận tốc của electron;
c Bán kính của vòng đinh ốc và chu kỳ quay của e trên quỹ đạo;
d Bước của đường đinh ốc
4.5 Một khung dây hình vuông abcd, mỗi cạnh l = 2 cm được đặt cạnh dòng điện
thẳng dài vô hạn AB, cường độ I = 30 A Khung abcd và dây AB
cùng nằm trong một mặt phẳng, cạnh ad song song với dây AB và
cách dây một đoạn r = 1 cm Hãy tính từ thông gửi qua khung dây
4.6 Một khung dây điện phẳng kín hình vuông tạo bởi dây đồng có
tiết diện 1mm2 đặt trong một từ trường biến thiên có cảm ứng từ B = B0sint, trong đó
B0 = 0,01 T Chu kỳ biến thiên của cảm ứng từ là T = 0,02 s Diện tích của khung bằng
S = 25 cm2 Mặt phẳng của khung vuông góc với đường sức từ trường Cho biết điện trở suất của đồng là = 1,7.10-8 m Hãy tìm giá trị cực đại và sự phụ thuộc vào thời gian của
a Từ thông gửi qua khung;
Trang 5b Sức điện động cảm ứng xuất hiện trong khung;
c Cường độ dòng điện chạy trong khung
CHƯƠNG 5: CƠ HỌC LƯỢNG TỬ 5.1 Tìm bước sóng De-Broglie cho các trường hợp sau:
a Electron bay qua hiệu điện thế 2 V; 1000 V;
b Electron bay với vận tốc v = 107 m/s;
c Electron chuyển động với năng lượng 1,5 MeV
5.2 Cho biết electron chuyển động trong nguyên tử Hyđrô theo các quỹ đạo Bo có bán
kính và vận tốc lần lượt là
2 2 o
r r
me
n
v v
mr
(n = 1,2,3…)
a Xác định các mức năng lượng của electron trong nguyên tử Hydro và chỉ ra giá trị năng lượng của electron trên quỹ đạo Bo thứ nhất;
b Bước sóng của vạch quang phổ khí electron trong nguyên tử Hydro chuyển
từ quỹ đạo lượng tử thứ tư (n = 4) về quỹ đạo thứ nhất (n = 1)
5.3 Hạt ở trong giếng thế năng một chiều có chiều cao vô cùng:
U ( x ) = ¿ { 0;0<x<a ¿¿¿¿
a Hạt ở trạng thái ứng với n = 2 Hãy xác định:
Những vị trí ứng với cực đại và cực tiểu của mật độ xác suất tìm hạt Xác suất để tìm hạt có vị trí trong khoảng a/3 x 4a/3
b Tìm vị trí tại đó xác suất tìm hạt ở các trạng thái n = 1 và n = 2 như nhau
5.4 Khảo sát sự truyền của dòng hạt từ trái sang phải qua hàng rào thế bậc thang:
U ( x )={U 0 khi x ≤ 00khi x >0
Với giả thiết năng lượng hạt bằng E = 9 eV; U0 = 25 eV
a Tìm hàm sóng của hạt ở miền I (x≤0) và miền II (x>0);
b Tính hệ số phản xạ, hệ số truyền qua và biện luận kết quả
HẾT