[r]
Trang 1ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM
Bài 1
(5,5
điểm)
Gọi I1 là cường độ dòng điện chạy qua R1,y và x lần lượt là điện trở của hai đoạn CD và CM
(0x y R, b)
Vì U không đổi nên từ (1) ta suy ra Uv đạt giá trị lớn nhất khi IA nhỏ nhất và Uv đạt giá trị nhỏ
Từ đó ta được
U = 16 + 0,2R2 (2) 0,25
U = 20,8 + 0,08 R2 (3) 0,25
Giải hệ (2) và (3) ta được U = 24V và R2 = 40Ω
0,5
MN
x R R
0,5
(4)
A tm
0,5
Vì U, R1, R2 và Rb không đổi nên từ (4) suy ra IA(max) khi y(x +R2) min
Do y 0nên y(x +R2) 0.Vậy y(x +R2) min = 0
0,5
( ax)
A
I m
0,5
Đây là tích hai số hạng là y và (x +R2) có tổng không đổi bằng (Rb + R2) nên tích y(x +R2)max
Khi y = (x +R2) → 80 –x = x + 40 suy ra x = 20 Ω và y = 60 Ω
0,5
1
24
60(20 40) (80 40)
A
R
R
0,5
Bài 2
(3
điểm)
Khi các quả cầu mang điện nằm trong điện trường thì mỗi quả cầu sẽ chịu tác dụng của
hai lực: Lực điện trường và lực tác dụng từ quả cầu kia
0,25
Nếu các quả cầu tích điện cùng dấu thì sẽ có một trong hai quả cầu chịu tác dụng của
hai lực cùng chiều nên nó không thể nằm cân bằng Vậy hai quả cầu cần
phải tích điện trái dấu
0,25
Khai quả cầu mang điện trái dấu: Nếu quả cầu A mang điện dương (B âm) thì mỗi quả
cầu đều chịu tác dụng của hai lực cùng chiều – chúng không thể cân bằng
0,25
Nếu quả cầu A mang điện âm (B dương ) thì mỗi quả cầu đều chịu tác dụng của hai
lực ngược chiều – chúng có thể cân bằng
0,25
Vì hai quả cầu tác dụng lên nhau những lực cân bằng nên
2
A B
AB BA
q q
r
0,25
Nên buộc hai lực điện tác dụng lên hai quả cầu cũng phải bằng nhau
EqA= EqB →qA = qB = q
0,25
Từ đó ta tính được độ lớn của các điện tích truyền cho quả cầu
2
Er
q
Như vậy, để các quả cầu cân bằng thì cần tích điện âm cho quả cầu A, tích điện dương
cho quả cầu B với độ lớn các điện tích bằng nhau và bằng Er2
/k.
0,25
b) Gọi v min là vận tốc tối thiểu cần cấp cho quả cầu A để nó có thể đến gần được quả
cầu B ở khoảng cách ngắn nhất a Khi đó, vào thời điểm gần nhau nhất, các quả cầu
0,25
Trang 2chuyển động cùng vận tốc u.
Định luật bảo toàn động lượng và năng lượng khi đó:
min
r
0,5
Từ đó tính được vận tốc tối thiểu:
min 2 k
ma
0,25
Để quả cầu A vượt qua được quả cầu B thì cần cung cấp cho nó một vận tốc
ma
0,25
Bài 3
(5
điểm)
a)Ampe kế có điện trở không đáng kể nên khi đóng khóa K thì UMN = 0 nên UPQ = UV = 0 0,5
Cường độ dòng điện qua ampe kế là : 1
1
3
0,5
b)Khóa K mở , ta có : 2 3 4 5
2,77
MN
R
0,5
Cường độ dòng điện mạch chính :
1
3
6, 77
MN
E
0,5
2 3
MN
U
0,5
Số chỉ của vôn kế :UV = UQP = UQM + UMP = -R4I4 + R2I2 = 0,064V 0,5 c) Khi tháo R3, cường độ dòng điện qua nhánh MPQ xem như bằng 0 và UV = UMQ = U4 0,25 Cường độ dòng điện trong mạch chính bây giờ :
1 4 5
3
13
E
0,5
Số chỉ của vôn kế V : UV = R4I'' 0,923V 0,25
Bài 4
(6,5
điểm)
a) Khi thanh MN trượt xuống dốc, trong thanh MN xuất hiện xuất điện động cảm ứng có
chiều N đến M(Quy tắc bàn tay trái).Vậy dòng điện chạy qua R theo chiều từ M đến N
0,5
b)Kí hiệu v là vận tốc chuyển động của thanh MN.Độ lớn của suất điện động cảm ứng
EC = B.l.v.sin( B v , ) = B.l.v.sin (900 + α)= B.l.v.cos α
0,5
Thanh MN trượt xuống dốc do tác dụng của P1(nằm theo đường dốc chính) của trọng lựcP : P1 = P.sinα
0,25
Nhưng khi thanh MN trượt xuống dưới thì trong thanh MN xuất hiện dòng điện cảm ứng
có cường độ I bằng :
2 2 2 1
cos os B l v
R r
0,5
Và có chiều đi ra phía trước( theo quy tắc bàn tay phải) 0,25 Trong thanh MN có dòng điện I được đặt trong từ trường B phải chịu tác dụng của lực từ
F, lực từ Fcó phương vuông góc với Bvà với MN, có chiều theo quy tắc bàn tay trái, có độ
lớn :
0,25
F = B.I.l.sin90 0 =B.I.l =
2 2
0,5
Trang 3Thành phần F1 của lực từ F(nằm dọc theo dốc chính) có cường độ :
2 2 2 1
cos os B l v
R r
0,5
Ta thấy F1 ngược chiều với P1.Như vậy thanh MN chịu tác dụng của hai lực cùng phương ,
ngược chiều : P1 kéo xuống F1 kéo lên
0,25
Lúc đầu , vận tốc v của thanh còn nhỏ F1 < P1 hay P1 - F1>0.Lực tổng hợp F1+P1 gây ra gia
tốc cho thanh Mn chuyển động nhanh dần, do đó v tăng dần và kết quả là F1 tăng dần trong khi
P1 là không đổi
0,5
Đến một giá trị vmax của vận tốc sao cho F1 = P1 thì thanh MN sẽ chuyển động với vmax
không đổi
0,5
Khi đó :
2 2 2
ax
ax 2 2 2
sin
cos
m
m
0,5
Thay số ta được vmax = 4 2m/s 5,66 /m s 0,5 Khi đó cường độ dòng điện qua R là : 1
cos
F F
I
Và vì F1 = P1 nên: 1 tan tan 2
cos