Tính thời gian chuyển động của hạt trong miền điện trường đó.. Sau đó ngắt điện trong 1 phút nhiệt độ nước giảm 10C.. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4190J/kg.K.. Bỏ qua nhiệt dung riê
Trang 1SỞ GD & ĐT HÀ NỘI ĐỀ THI OLYMPIC VẬT LÝ LỚP 11
TRƯỜNG THPT ĐA PHÚC
(Thời gian làm bài 90 phút)
Năm học 2014 - 2015
Bài 1: (5,0 điểm)
Một hạt có khối lượng m = 0,1 g mang điện tích q = 10-8 C bay
vào trong một miền điện trường đều (có đường sức theo phương
thẳng đứng xuống dưới), dưới góc = 450 và bay ra khỏi miền đó
dưới góc = 600 so với phương ngang (hình 1) Biết điện trường
có cường độ là E = 106 V/m và bề rộng d = 10cm Bỏ qua tác
dụng của trọng lực
a) Tính vận tốc ban đầu v0 của hạt
b) Tính thời gian chuyển động của hạt trong miền điện
trường đó
Bài 2: (4,0 điểm)
Ấm đun nước bằng điện có công suất là P =500W đun một lượng nước, sau 2 phút nhiệt độ của nước tăng từ 850C đến 900C Sau đó ngắt điện trong 1 phút nhiệt độ nước giảm 10C Biết nhiệt dung riêng của nước là 4190J/kg.K Bỏ qua nhiệt dung riêng của ấm so với nhiệt dung riêng của nước
a) Tính khối lượng nước trong ấm
b) Tính năng lượng bị mất do truyền vào không gian bao quanh trong khi đun nước
Bài 3: (5,0 điểm)
Cho hai điện tích dương q1 = 2 nC và q2 = 0,018 C đặt cố định trong không khí và cách nhau 10 cm Đặt thêm một điện tích thứ ba q0 tại một điểm trên đường thẳng nối hai điện tích q1,
q2 sao cho q0 nằm cân bằng Hãy tìm:
a) Vị trí đặt q0
b) Dấu và độ lớn của q0
Bài 4: (3,0 điểm)
Một quả bóng có dung tích 2500 cm3 Người ta bơm không khí ở áp suất 105 Pa vào bóng Mỗi lần bơm được 125 cm3 không khí Tính áp suất của không khí trong quả bóng sau 45 lần bơm Coi quả bóng trước khi bơm không có không khí và trong khi bơm nhiệt độ của không khí không thay đổi
Bài 5: (3,0 điểm)
Bạn đang ở phòng thí nghiệm Vật lí của trường (có đủ thiết bị thí nghiệm), Để khảo sát dòng điện ngược chạy qua điôt, bạn cần những dụng cụ nào?
……… Hết………
0
v
d
Trang 2Năm học 2014 - 2015
Bài 1 (5,0 điểm)
a Chọn hệ tọa độ Oxy có gốc trùng với điểm bay vào của hạt, Ox nằm ngang, trục Oy hướng thẳng đứng lên trên
Lực điện tác dụng lên hạt hướng theo phương thẳng đứng nên không làm thay đổi thành phần vận tốc theo phương ngang nên ta có:
v0cos= vCcos suy ra vC = 0 os
os
v c c
(C là điểm bay ra của hạt)
Thời gian t0 bay trong điện trường của hạt được tính theo công thức: x = (v0cos)t
Hay d = v0cos t0
Suy ra t0 =
0 os
d
Xét thành phần vận tốc vy = v0y – at hay vcsin = v0sin - qE
m t0 (3) (1 điểm)
Từ (1)(2)(3) ta có v0 = cos2 (tan tan )
qEd
b Thay v0 =2,7 m/s vào (2) ta có t0 = 0,0524 s (1 điểm)
Bài 2 (4,0 điểm)
a Công của dòng điện A = Pt với t = 2 phút = 120s (1 điểm)
Theo định luật bảo toàn năng lượng ta có: Pt = cm(t2 – t1) + Q1 (1)
Trong đó m khối lượng của nước, Q1 là năng lượng bị mất do truyền vào không gian bao quanh Khi nước nguội đi năng lượng tỏa ra môi trường bao quanh là
Q2 = mct, với t = 10C là độ biến đổi nhiệt độ trong thời gian t’ = 1 phút, vì t’ = 0,5t nên Q2 = 0,5 Q1 nên ta có:
Q1 = 2Q2 = 2cmt (2) (1 điểm)
Thay (2) vào (1) Pt = cm(t2 –t1 + 2t)
Suy ra m =
2 1
Pt
c t t t 2,045 kg (1 điểm)
b Năng lượng bị mất là Q1 = 17137 J (1 điểm)
Bài 3 (5,0 điểm)
Trang 3a Gọi x là khoảng cách từ q0 và q1, giữa q1 và q2 là a.
+ Nếu q0 < 0, F1 = k 1 0
2
q q
x , F2 = k 2 0
2
q q
a x (1 điểm) + Nếu q0 > 0, F1 = k 1 0
2
q q
x , F2 = k 2 0
2
( )
q q
a x (1 điểm) Muốn q0 cân bằng thì F1 = F2 suy ra 1 2
( )
x a x thay số x= 2,5 cm (1 điểm)
b Kết quả trên không phụ thuộc vào dấu và độ lớn của q0 (2 điểm)
Bài 4 (3,0 điểm)
Sau 45 lần bơm đã đưa vào một lượng khí ở bên ngoài có thể tích V1 = 45.125 = 5625 cm3 và áp suất p1= 105 Pa (1 điểm)
Khi đã vào trong quả bóng, lượng khí này có thể tích là 2500 cm3 và áp suất p2 Do nhiệt độ không đổi nên p1V1=p2V2 (1 điểm)
nên p2 = 2,25.105 Pa (1 điểm)
Bài 5 (0,5đ/3điểm)
Dụng cụ để khảo sát dòng điện ngược chạy qua điôt gồm:
1 Điôt chỉnh lưu
2 Nguồn điện có núm xoay 0-3-6-9-12 V
3 Điện trở bảo vệ
4 Đồng hồ đo điện đa năng hiện số( 2 chiếc)
5 Khóa đóng – ngắt mạch điện
6 Bảng lắp ráp và bộ dây dẫn nối mạch điện
- Hết