Đáp án Vật lý đại cương II potx

Vector cường độ điện trường gây ra bởi hệ điện tích điểm tại một điểmbằng tổng các vector cường độ điện trường gây ra bởi các điện tíchđiểm tại điểm đó... Đường sức điện trường là đường

Copyright c TM(@yahoo.com)

Ngày 17 tháng 5 năm 2011

1 Điện-từ

1 Hiện tượng tích điện khi cọ xát?

Do có kích thước và khối lượng nhỏ nên các electron rất linh động.Những lớp e phía ngoài cùng của nguyên tử có thể bứt ra và liên kếtvới các hạt nhân khác có lực hút mạnh hơn Ngoài ra, trong kim loạicòn có các e tự do cũng có xu hướng tương tự

Khi được cọ sát, lượng e bứt ra này tăng lên đáng kể Do đó, vật mất

e nhiễm điện dương, vật nhận e nhiễm điện âm

~rrThứ nguyên: mV

4 Nguyên lý chồng chất điện trường?

Vector cường độ điện trường gây ra bởi hệ điện tích điểm tại một điểmbằng tổng các vector cường độ điện trường gây ra bởi các điện tíchđiểm tại điểm đó

~rr

6 Vector cường độ điện trường trên mặt trung trực của lưỡng cực điện?

~

EM = − ~e

4π0r3

Trong đó:

~e = q~l: momem lưỡng cực điện

7 Momem điện trường đều ngoài ~E0 tác dụng lên lưỡng cực điện?

9 Đường sức điện trường là gì?

Đường sức điện trường là đường cong mà tiếp tuyến tại mỗi điểm của nótrùng với phương của vector cường độ điện trường tại điểm đó Chiềucủa đường sức điện trường là chiều của vector cường độ điện trường.Điện phổ hai điện tích âm đặt gần nhau?

10 Tại sao cần đến vector cảm ứng điện?

Vector cảm ứng điện là dạng biểu hiện của từ không phụ thuộc vàomôi trường, hỗ trợ cho công việc tính toán

Công thức?

~

D = 0 ~E

11 Công thức cảm ứng điện tại một điểm do điện tích điểm q gây ra trongdầu (có hằng số điện môi )?

~

D = q4πr2

~rr

12 Thông lượng cảm ứng điện?

Là đại lượng có độ lớn bằng số đường sức vẽ vuông góc qua điện tíchS

16 Định lý Oxtrogratxki-Gauss (O-G) đối với điện trường tĩnh?

Điện thông qua mặt kín bất kỳ bằng tổng đại số các điện tích chưatrong mặt kín ấy

17 Cường độ điện trường E do mặt phẳng vô hạn tích điện đều σ > 0 gâyra?

• Bên ngoài:

E = q4π0r2

Ý nghĩa?

• Không phụ thuộc vào dạng cảu đường cong dịch chuyển

• Chỉ phụ thuộc vào điểm đầu và điểm cuối của chuyển dời

23 Thế năng của điện tích q0 tại một điểm trong điện trường của điện tíchq?

V = q4π0r

Đồ thị?

24 Điện thế tại một điểm trong điện trường?

Đại lượng về trị số bằng công của lực tĩnh điện trong sự dịch chuyểnđơn vị điện tích dương từ điễm đó ra ∞

Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N trong điện trường?

Công của lực điện trường dịch chuyển đơn vị điện tích dương từ M raN

số bằng độ giảm điện thế trên đơn vị dài của phương đó

27 Áp dụng công thức liên hệ giữa vector cường độ điện trường và điệnthế, tính hiệu điện thế giữa hai điểm trong điện trường của mặt cầutích điện?

• Nếu có ít nhất một điểm nằm bên trong cầu (rA < r) ⇒ EA =

0 ⇒ VA= 0 ⇒ UBA = VB

– rB ≥ r ⇒ VB = R s=∞

s=r B Esds = R s=∞

s=r B

q 4π 0 s 2ds = 4πq

λ2π0(ln rA− ln rB)

1 Điều kiện cân bằng tĩnh điện vật dẫn mang điện?

• Vector cường độ điện trường trong vật dẫn bằng không

• Máy phát tĩnh điện WanderGraf

• Hiệu ứng mũi nhọn, gió điện: giải phóng điện tích trên máy bay,phóng điện bảo vệ máy điện, cột thu lôi

3 Hiện tượng điện hưởng?

Đặt một vật lại gần vật dẫn tích điện Dưới tác dụng của điện trường

do vật dẫn mang điện gây ra, trong vật dẫn các điện tích trái dấu vớiđiện tích vật dẫn mang điện dịch chuyển về phía đầu vật dẫn gần vậtdẫn mang điện, các điện tích cùng dấu điện tích vật dẫn mang điệndịch chuyển về đầu còn lại

Định lý cacs phần tử tương ứng?

Điện tích cảm ứng trên các phần tử tương ứng có giá trị bằng nhau

4 Điện dung vật dẫn cô lập?

Điện tích cần truyền cho vật để điện thế của nó tăng thêm 1 đơn vị.Bán kính của cầu có điện dung bằng 1F?

R = 14π0 = 9.10

Hệ số điện hưởng của vật A đối với vật B: điện tích cần truyền cho vật

để điện thế của A trong điện trường gây bởi B tăng thêm 1 đơn vị

Gồm 2 vật dẫn có tương tác điện hưởng toàn phần

Công thức của tụ điện?

q = CU

1 Hiện tượng phân cực điện môi?

• Phân tử không phân cực: dưới tác dụng của điện trường ngoài,các phân tử bị phân cực thành các lưỡng cực điện

• Phân tử phân cực: do phân tử phân cực, bản thân phân tử đãtồn tại vector cường độ điện trường riêng Điện trường ngoài địnhhướng lại các vector cường độ điện trường đó theo một hướng

2 Vector phân cực điện môi?

Đại lượng đo bằng tổng các momen lưỡng cực điện của một đơn vị thểtích

Công thức?

~

Pe = 0χeE~

3 Công thức mật độ điện tích liên kết với vector phân cực điện môi?

• Pe phụ thuộc vào E Khi P tăng tới bão hòa, Pe bão hòa

• Có đường cong điện trễ (điện môi thường không có)

• Có miền phân cực tự nhiên

6 Hiệu ứng điện giảo?

• Hiệu ứng điện áp thuận: khi nén hoặc kéo giãn xéc nhét điện, xảy

ra hiện tượng phân cực điện môi, xuất hiện điện tích trái dấu trênmăt

• Hiệu ứng điện áp nghịch: khi chịu tác dụng của điện trường, xécnhét điện bị biến dạng

8 Suất điện động của nguồn điện?

Đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công của nguồn điện, cótrị số bằng công để dịch chuyển một đơn vị điện tích dương từ cực âmđến cực dương

1 Minh họa tương tác từ của dòng điện?

2 Minh họa định luật Ampe về tương tác giữa hai vector phần tử dòngđiện trong chân không?

• Phương vuông góc với mặt phẳng chứa ~n, d~I0

• Có chiều sao cho d~I0, ~n và d ~F0 theo thứ tự này lập thành tam diệnthuận

• Có độ lớn bằng:

dF0 = I0dl0sin θ0Idl sin θ

r2

Trong đó:

• Phương vuông góc với mặt phẳng chứa Id~l và ~r

• Chiều sao cho ba vector d~l, ~r và d ~B theo thứ tự hợp thành tamdiện thuận

Quy tắc xác định chiều vector cảm ứng từ?

Quy tắc vặn ren phải: chiều vặn là chiều của từ trường, chiều tiến làchiều của dòng điện

6 A/m?

(Henri) Là cường độ từ trường sinh ra trong chân không bởi một dòngđiện chạy qua một dây dẫn thẳng dài vô hạn, thiết diện tròn tại cácđiểm trên vòng tròn đồng trục với dây có chu vi là 1m

9 Tính chất xoáy của từ trường?

Các đường sức của từ trường là các đường cong khép kín

Định lý O-G đối với từ trường?

Từ thông toàn phần gửi qua mặt kín bất kì bằng không

10 Định luật Ampe về dòng điện toàn phần?

Lưu số của vector cường độ từ trường dọc theo đường cong kín (1 vòng)bằng tổng đại số các dòng điện xuyên qua diện tích giới hạn bởi đườngcong đó.

Công thức?

I

C

~Hd~l =XI

Ví dụ?

I

c

~Hd~l = I1− I2+ I3

11 Tính từ trường trong lòng cuộn dây hình xuyến?

µ0µnI2πR

Ống dây thẳng?

H = N I2πR =

Áp dụng quy tắc bàn tay trái:

Đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ hướng vào lòng bàn tay,chiều từ cổ tay đến ngoán tay giữa hướng theo chiều dòng điện, ngóntay cái choãi ra 900 chỉ chiều của lực Ampe

13 Tương tác giữa hai dòng điện thẳng song song?

Đoạn dây dây dẫn I1 sinh ra từ trường, từ trường này tác động lên cácphần từ dòng điện di chuyển trong I2, và ngược lại Áp dụng quy tắcbàn tay trái, ta suy ra chiều của lực (phụ thuộc chiều dòng điện)

Định nghĩa Ampe?

Là cường độ dòng không đổi chạy qua hai dây thẳng song song dài vôhạn trong chân không cách nhau 1m gây ra lực tác dụng trên mỗi mdây là 2.10−7N

14 Momem lực của từ trường tác dụng lên mạch điện?

Momem lực từ:

~

µ = ~Pm× ~BTrong đó: ~Pm = S ~I

15 Năng lượng tương tác giữa từ trường và mạch điện?

18 Phương trình động lực học cho điện tử chuyển động trong từ trườngđều?

Ban đầu vật chuyển động từ gốc tọa độ, với vận tốc ~v0 hợp với vectorcảm ứng từ ~B góc α

19 Quỹ đạo của điện tử chuyển động với vận tốc vuông góc với đường sức

từ trường đều?

Tròn

Quan hệ giữa bán giữa bán kính và tần số?

f = v02πR

1 Thí nghiệm của Faraday?

Lấy một ống dây điện và mắc nối tiếp nó với một điện kế G thành mộtmạch kín Phía trên ống dây đặt một thanh nam châm 2 cực SN Thínghiệm cho thấy:

• Rút thanh nam châm ra, dòng điện cảm ứng có chiều ngược lại

• Di chuyển thanh nam châm càng nhanh, cường độ dòng điện cảmứng càng lớn

• Giữ thanh nam châm đứng yên so với ống dây, dòng điện cảm ứngbằng không

• Thay thanh nam châm bằng một ống dây có dòng điện chạyqua,tiến hành các thí nghiệm như trên, ta có những kết quả tươngtự

3 Định luật cơ bản về cảm ứng điện từ?

Suất điện động cảm ứng luôn bằng về giá trị nhưng ngược dấu với tốc

độ biến thiên của từ thông gửi qua mạch

Thứ nguyên từ thông?

Vebe là từ thông gây ra trong vòng dây dẫn bao quanh nó một suấtđiện động cảm ứng 1V khi từ thông đó giảm đều đến 0 trong 1 giây

4 Dòng Fuco?

Dòng điện cảm ứng khép kín trong các vật dẫn điện có hình khối, do

từ trường biến thiên của dòng điện xoay chiều gây ra

Ứng dụng?

Nấu kim loại, hãm điện kế, lò vi sóng,

5 Thí nghiệm về hiện tượng tự cảm?

Mắc mạch điện như hình vẽ: trong đó đèn N chỉ phát sáng ở U ≥ 70VĐóng khóa K, đèn Đ sáng từ từ Ngắt khóa K, đèn N vụt sáng.Giải thích?

Khi đóng khóa K, I tăng ⇒ từ thông qua L tăng ⇒ dòng tự cảm trongmạch xuất hiện chống lại việc I tăng ⇒ cuộn L tích năng lượng từ.Khi ngắt K, I giảm ⇒ từ thông qua L giảm ⇒ suất điện động tự cảm

tc > 70V xuất hiện trong cuộn dây làm đèn N vụt sáng, dòng tự cảmtrong mạch chống lại việc I giảm ⇒ cuộn L giải phóng năng lượng từ

6 Nhận xét về suất điện động tự cảm?

Trong mạch điện đứng yên và không thay đổi hình dạng, suất điệnđộng tự cảm tỷ lệ nhưng trái dấu với tốc độ biến thiên dòng điện trongmạch

Công thức?

tc = −LdI

dt

7 Hệ số tự cảm?

Hệ số tự cảm của một mạch là đại lượng vật lý có giá trị bằng từ thông

do chính nó gửi qua diện tích của nó khi cường độ dòng trong mạchbằng 1 đơn vị

Thứ nguyên?

Henry, hệ số tự cảm của một mạch điện kín khi có dòng 1A chạy qua,sinh ra trong chân không một từ thông 1Wb gửi qua diện tích của mạchđó

Công thức tính cho một ống dây?

L = µ0µn

2

l S

8 Dòng điện tần số cao chỉ chạy trên lớp mặt dây dẫn?

(Hiệu ứng bề mặt) Trong 14 chu kì đầu, dòng I tăng ⇒ từ thông quadây dẫn tăng ⇒ sinh ra dòng điện tự cảm có chiều sao cho từ trườngcủa nó chống lại việc tăng từ thông ⇒ dòng mặt dòng tăng, dòng lõidòng giảm

Trong 14 chu kì tiếp, I giảm ⇒ từ thông qua dây giảm ⇒ sinh ra dòngcảm ứng có chiều chống lại sự giảm của từ thông ⇒ dòng mặt giảmmạnh, dòng lõi giảm yếu hơn

Ta thấy: dòng bề mặt được tăng cường, dòng lõi suy giảm Với dòngđiện xoay chiều có tần số cao (f ≥ 105Hz), chỉ còn dòng mặt (lớp sâu2mm)

Ứng dụng?

Tôi bề mặt, ống dẫn sóng, sử dụng dây nhiều sợi

9 Trong mạch điện RLC, năng lượng từ chứa ở đâu?

Chủ yếu trong lòng cuộn cảm L

Công thức tính năng lượng từ?

1 Phân biệt chất nghịch từ, thuận từ, sắt từ?

• Chất nghịch từ: χm < 0 Khi đặt trong điện trường ngoài, tronglòng chất nghịch từ xuất hiện dòng điện phụ tạo ra từ trường cóchiều ngược với chiều từ trường ngoài

• Chất thuận từ: χm > 0 Khi đặt trong điện trường ngoài, tronglòng chất nghịch từ xuất hiện dòng điện phụ tạo ra từ trường cùngchiều từ trường ngoài.

• Chất sắt từ: χm > 0 (tuy nhiên, độ từ hóa χm lớn gấp trăm lầnthuận từ) Các chất có từ tính mạnh (hưởng ứng mạnh bởi các từtrường ngoài) Trở thành chất thuận từ khi chất đạt đến nhiệt độCurie

2 Momem từ của nguyên tử?

Momem từ của nguyên tử chỉ xuất hiện ở các chất thuận từ và sắt từ.Momem này quay theo từ trường ngoài và sinh ra từ trường phụ

Tỉ số từ cơ orbital điện tử?

PmL

L = −

e2m

3 Khi nào vật liệu là nghịch từ?

Xuất hiện từ trường phụ ngược chiều với từ trường ngoài

Giải thích?

Khi đặt trong từ trường, các điện tử có phản ứng như hạt tích điệnchuyển động trong từ trường và có thêm phần chuyển động tuế sai củađiện tử chống lại từ trường ngoài (như ĐL Lentz)

4 Khi nào vật liệu là thuận từ?

Xuất hiện từ trường phụ cùng chiều với từ trường ngoài

Giải thích?

Ban đầu, tổng hợp momem từ nguyên tử của chất xấp xỉ bằng 0 Dướitác dụng của từ trường ngoài, các momem này quay theo từ trườngngoài, làm tăng rõ biểu hiện của momem nguyên tử

5 Khi nào vật liệu là sắt từ?

Vật có từ tính mạnh Tương tự như vật liệu thuận từ (xuất hiện từtrường phụ cùng chiều), tuy nhiên có hưởng ứng mạnh hơn, biểu hiện

rõ rệt hơn so với vật liệu thuận từ

Giải thích?

• Vật liệu sắt từ có momen từ lớn hơn vật liệu thuận từ nhiều lần

• Ở trạng thái bình thường, các momem từ này sắp xếp hỗn loạn,momem từ tổng xấp xỉỉ bằng ~0.

• Khi đặt trong từ trường ngoài, nhờ có trao đổi tương tác, trongtừng vùng, các momem từ sẽ xếp song song với nhau tạo nên cácmiền từ hóa (domen từ)

• Khi từ trường ngoài đủ lớn, từ độ đạt được trạng thái bão hòa từ(từ độ bão hòa), tất cả các momem từ song song với nhau

• Đưa vật ra khỏi từ trường ngoài, các momem từ trở về trạng tháihỗn loạn Tuy nhiên chúng vẫn liên kết với nhau Từ độ lúc nàykhác không (từ dư)

• Cần một từ trường ngoài khác (lực kháng từ) để khử vật về trạngthái ban đầu (từ độ = 0)

6 Sắt từ mềm và sắt từ cứng?

Sắt từ mềm là vật liệu dễ từ hóa và dễ khử từ Sắt từ cứng là Vật liệusắt từ không phải sắt từ mềm :)

1 Luận điểm thứ nhất của Maxwell?

Bất kì một từ trường nào biến đổi theo thời gian cũng sinh ra một điệntrường xoáy

Phân biệt điện trường tĩnh và điện trường xoáy?

• Điện trường tĩnh: có điểm khởi đầu hoặc điểm kết thúc, hoặc có

3 Luận điểm thứ hai của Maxwell?

Bất kì một điện trường nào biến thiên theo thời gian cũng sinh ra từtrường

Là dòng điện tương đương với điện trường biến đổi theo thời gian vềphương diện sinh ra từ trường.

• Trường điện biến thiên và trường từ biến thiên có quan hệ gắn

bó mật thiết với nhau, tạo thành một trường điện từ biến thiênthống nhất

• Được mô tả bằng hệ thống phương trình Maxwell

1 Phương trình dao động điện tử điều hòa?

I = I0cos ω0t

q = q0sin ω0tTrong đó: ω0 = √1

LC

2 Phương trình dao động điện tử tắt dần?

β = R2L; ω0 =

1

√LCĐiều kiện có dao động: ω0 > β

3 Nghiệm của phương trình dao động điện từ tắt dần?

I = I0e−βtcos (ωt + ϕ)Trong đó:

 2

Giảm lượng loga?

Là đại lượng đặc trưng cho hệ dao động tắt dần Có giá trị bằng logarit

cơ số tự nhiên của tỷ số hai biên độ trong hai chu kì liên tiếp nhau

5 Nghiệm của phương trình dao động điện tử cưỡng bức?

I = Itd+ Icb, sau một thời gian Icd tắt hẳn, chỉ còn Icb

I = Icb= I0cos (Ωt + Φ)Trong đó:

I0 = r 0

R2+ΩL − ΩC1 2

Sự tăng đột ngột của biên độ dao động cưỡng bức khi tần số ngoại lựctác động xấp xỉ bằng tần số riêng của hệ dao động.

E = E0fkx − cˆ 0tTrong đó:

• E0: là một hằng số, đóng vai trò như biên độ của dao động

• f : hàm khả vi bậc hai bất kỳ

• ˆk: vector đơn vị theo phương lan truyền sóng

• x: tọa độ của điểm đang xét

8 Tính chất của sóng điện từ?

• Tồn tại cả trong vật chất và chân không

• Trong sóng ngang: ~E và ~H vuông góc với ~v

• Vận tốc trong môi trường vật chất:

v = √Cµ

• Vận tốc trong chân không:

C = √1

µ00 ≈ 3.108m/s

• Trong sóng điện từ đơn sắc, mặt sóng là các mặt phẳng song song,

từ ∞, phương ~E, ~H không đổi

2 Quang học

1 Hai sóng kết hợp?

Là hai sóng có hiệu pha không đổi theo thời gian

Cách tạo ra hai nguốn ánh áng kết hợp?

Khe Young, gương Frenen

2 Hiện tượng giao thoa?

Hiện tượng xảy ra khi hai chùm sáng gặp nhau, thể hiện bằng các vânsáng và tối xen kẽ nhau trên một mặt phẳng

3 Hiện tượng giao thoa của ánh sáng trắng?

Là hiện tượng giao thoa mà nguồn sáng cho ánh sáng trắng gồm cácánh sáng đơn sắc có màu khác nhau

Đặc điểm của ảnh vân giao thoa?

• Các ánh sáng đơn sắc có vân sáng trung tâm trùng nhau nên vânsáng trung tâm là vân sáng màu trắng

• Các vân khác là các dải màu liên tục từ tím bên trong đến đỏ bênngoài

4 Kết quả thí nghiệm của Lloyd?

Theo lý thuyết, vị trí vân sáng L1− L2 = OI + IM − OM = kλ, vântối L1− L2 = OI + IM − OM = (2k+1)λ2 Tuy nhiên thực tế lại ngượclại (vân sáng → vân tối, vân tối → vân sáng)

5 Sự hình thành giao thoa bởi bản mỏng có bề dày thay đổi?

Tia ló của tia phản xạ từ đáy dưới giao thoa với tia phản xạ từ mặttrên của tấm

• Sau phản xạ, tia OM đảo pha, quang lộ tia này dài thêm λ

2

• Tại một góc nhìn, i1 xác định ⇒ Vị trí vân phụ thuộc độ dày tạiđiểm quan sát, hay mỗi vân ứng với độ dày d xác định ⇒ Đượcgọi là vân cùng độ dày