Các lực tác dụng vào vật và nêm được biểu diễn như hình vẽ Tại mỗi thời điểm, lực ma sát trượt giữa nêm và vật có độ lớn :... Khi vận tốc của vật m cực đại thì nó tách ra khỏi thanh và[r]
Trang 1HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN VẬT LÝ LỚP 11
Lưu ý: Các cách giải khác hướng dẫn chấm, nếu đúng cho điểm tối đa theo thang
điểm đã định
1
(4 đ)
a (1 điểm) Dòng điện cảm ứng trong khung có chiều MNPQ
Lực từ tác dụng lên các cạnh có phương vuông góc với các cạnh và hướng
ra phía ngoài khung (hình vẽ)
1
b (3 điểm)
Xét khung tại vị trí như hình vẽ Ta có:
BMN = B0 (1- ) và Bx PQ = B0[1- (x+b)]
Suất điện động cảm ứng xuất hiện trên hai thanh MN và PQ là
MN
= BMN.v.a ; PQ = BPQ.v.a
Dòng điện chạy trong mạch có chiều như hình vẽ và có độ lớn bằng
I = MN PQ va B( MN B PQ) v a B . 0 .b
1
Lực từ tác dụng lên hai thanh MN và PQ có chiều như hình vẽ và có độ lớn
F1 = BPQ.I.a = BPQ
2
0
B b a v R
F2 = BMN.I.a = BMN
2
0
B b a v R
1
Áp dụng định luật II Niu tơn cho khung theo trục Ox, ta được:
F1 - F2 = ma = mdv
dt
2 0
( PQ MN)
0
2 2 2 2
mdv R
2 2 2 2 2 2 2 2
Lấy tích phân 2 vế ta có:
0
0
0
2 2 2 2 2 2 2 2 0
s
v
mRv mR
1
z
Br
x
y
y
ya
M
N
P
Q
1
Fr
2
Fr
3
Fr
4
Fr
Trang 2Câu Nội dung Điểm
2
(4đ)
a (2 điểm)
Từ các công thức của lăng kính, lấy vi phân 2 vế, với i và A là hằng số ta
có:
sini = nsinr 0 = sinrdn + ncosr dr (1)
sini/ = nsinr/ cosi/di/ = sinr/dn + ncosr/ dr/ (2)
A = r + r/ (3) dr = -dr/ (3)
D = i + i/ - A dD = di/ (4)
1
Lấy (1) x cosr/ và (2)xcosr :
n cosr cosr/ dr + sinr cosr/ dn + n cosr/cosr dr/ + sinr/cosr dn = cosi/ cosr di/ 0,5
Chú ý (3) và (4) ta được:
sin (r + r/)dn = cosi/cosr dD
hay
/ cos cos sin
A
b Tia sáng truyền qua lăng kính có góc lệch cực tiểu Dmin thỏa mãn:
n = 2
2
m
Sin A Sin
(5)
Với A = 600, Dm = 300 n = 2 1,414
1
Lấy vi phân (5) ta có
dn =
2
A Sin
-
2
A os
2 2
m
A d A
Sin
Do đó dn
m
m
- 1
A
0,5
Sai số tương đối
n
n
m
Cot D Cot Cot A
Thay số n
n
15.10-3
0,5
Trang 3x
ms F
m s f
ms
f
N
P
N
3
(4 đ)
1 2,25 điểm
Lập phương trình tọa độ của vật theo
thời gian:
*Khi xL thì xtan
L
Phương trình chuyển động của vật theo
phương ox:
sin
L
0,25
Đặt X= x - L X" x"
0
g
L
Phương trình có nghiệm là X Acos( t ) với gsin
L
0,5
Suy ra: x L Acos( t ) (2)
(2) trở thành : xL1cos t L1cost (3)
0,5
Khi xL thì (x 1) tan
L
Tương tự ta tìm được phương trình chuyển động của vật:
x" gsin (x 2 )L 0
L
0,25
PT trên có nghiệm là: x2LBcost t 1' với gsin
L
4
B L
3
4
0,5
2 Các lực tác dụng vào vật và nêm được biểu diễn như hình vẽ
Tại mỗi thời điểm, lực ma sát trượt giữa nêm và vật có độ lớn :
os
ms
Khi xL thay xtan
L
( nêm có xu hướng trượt sang trái )
os
ms
f mg c = (1cost mg) sin
Điều kiện (6) cho : F ms mg c os sin 1 cost mg sin osc
1 os sin os sin 2 os t
2
ms
0,25
Trang 43 8
T
4
T
0
2 sin
L T
g
1 sin 2
ms F
Khi xL thay (x 1) tan
L
1
3
4
ms
ms
0,5
+ Từ phương trình (3) ta thấy AL nên thời gian vật đi từ x = 0
đến x = L là : 1
t
g
0,25
+ Từ phương trình (4) ta thấy BL 2 nên thời gian vật đi từ x = L
đến x = 2L là : 2
t
g
0,25
Trang 5Câu Nội dung Điểm
Moomen quán tính của hệ với trục quay vuông góc với thanh và đi qua khối
tâm của hệ là:
2 2
2 2
24
5 16
1 16
1 12
1
mL mL
mL mL
I G (3)Thay (1), (3) vào (2) ta 0,5
2
1 sin cos 3
G
gL
b (1,5 điểm)
theo phương GA ta có:
vAcosα = vGsinα (5) (VG ở đây là tốc độ khối tâm G của hệ)
Từ (4) và (5) suy ra:
2 2
sin 3 8
sin sin 1 2
3
0,5
2 3 2
3 '
sin sin
3 8 sin 1 24
16 sin 24 sin
3 cos sin 3
gL
gL
v A
0,5
Cho vA' = 0 ta được α 45,40
Thay α 45,40 vào (6) ta được vA 0,82m/s 0,5
4
(4 đ)
a (2,5 điểm)
Gọi G là khối tâm của hệ, AG = L/4
Do không có ngoại lực tác dụng lên hệ theo phương ngang nên khối tâm G
của hệ chỉ chuyển động theo phương thẳng đứng Trong quá trình đổ
xuống, khi vật nhỏ m chưa tách ra khỏi thanh thì vận tốc của vật nhỏ m
bằng vận tốc của đầu A của thanh Khi vận tốc của vật m cực đại thì nó tách
ra khỏi thanh và chuyển động thẳng đều
Xét thời điểm thanh hợp với phương ngang góc α:
khi đó tọa độ khối tâm G theo phương thẳng đứng cách mặt phẳng ngang
là: yG = sin
4
L
0,5
Vận tốc khối tâm G là:
vG = yG' = cos '
L
G
v L
L
(1)
0,5
Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho hệ tại vị trí ban đầu và vị trí góc
lệch của thanh là α so với phương ngang:
2mg
4
L
(1- sinα) = 2m 2
2 2
2G I G
G
Vr
G
A A
Vr
B
O
y
Trang 6Câu Nội dung Điểm Câu 5
(4 đ)
a (2,5 điểm)
Dùng một cuộn dây bẹt có N vòng, có điện trở R, hai đầu được nối với điện
kế xung kích G Lồng cuộn dây bẹt ra ngoài ống dây điện dài (có diện tích
S) tại điểm giữa Gọi B là cảm ứng từ trong lòng ống dây điện dài mà ta cần
xác định
Từ thông qua ông dây bẹt: BS
0,5
Đột nhiên mở khóa K Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong ống dây bẹt:
c
Dòng điện tức thời chạy qua điện kế xung kích:
ic = c NSdB
dB = - R i dt c R dq
vậy B =
0
0
q
B
Biết R, N, S và đo được q thì ta tính được B
0,5
b.(1,5 điểm)
Coi như N không có sai số, ta có: B q R S
mà S = r2 S 2 r
Thay số, tính được B 4%
B
0,5 .Hết