Lưu ý: Nếu học sinh giải theo cách khác cho kết quả đúng thì vẫn cho điểm tối đa.[r]
Trang 1TRƯỜNG THPT ĐẶNG THAI MAI KỲ THI KHẢO SÁT CHẤT LƯỢNG LỚP KHỐI HỌC KỲ I NĂM HỌC 2012 - 2013.
MÔN: VẬT LÝ 11
Thời gian làm bài: 90 phút
-Câu I: ( 4 điểm ) Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ; cho biết = 1,5V; r = 0,7;
R1 = 0,3 ; R2 = 2 ;
a, Điện trở R phải có giá trị bằng bao nhiêu để công suất tiêu thụ ở mạch ngoài lớn nhất ?
b, Muốn cho công suất tiêu thụ trên R là lớn nhất thì R phải bằng bao nhiêu ? Tìm công suất trên R khi đó ? r
Câu II: ( 3 điểm)
Có hai điện tích điểm q1 = 50.10 -10C và q2 = 10 -8 C đặt cách nhau 20cm trong không khí Hỏi phải đặt một điện tích thứ ba q0 tại vị trí nào để nó nằm cân bằng
Câu III: ( 3 điểm )
Một electron chuyển động trong một điện trường đều thu được gia tốc a = 1012
m/s2 Hãy tìm :
a, Độ lớn của cường độ điện trường
b, Vận tốc của electron sau khi chuyển động được 1s Cho vận tốc đầu bằng 0
c, Công của lực điện trường thực hiện được trong sự dịch chuyển đó
d, Hiệu điện thế giữa điểm đầu và điểm cuối của đường đi trên
Cho biết: m e 9,1.1031kg
, e = 1,6 10 C19
-Hết -( Giáo viên coi thi không giải thích gì thêm )
Họ và tên Số báo danh
1
R
2
R
R
Đề thi có 01 trang
Trang 2KỲ THI KHẢO SÁT CHẤT LƯỢNG LỚP KHỐI
HỌC KỲ I NĂM HỌC 2012 - 2013.
MÔN: VẬT LÝ 11
ĐÁP ÁN HƯỚNG DẪN CHẤM Trang 01
điểm I
( 4 điểm)
2,0đ
a,
+ Gọi Rn là điện trở mạch ngoài Ta có:
Rn =
2 1 2
R R R
(1)
+ Công suất mạch ngoài là: Pn =I2 Rn
Pn=
2 2
2
( )
n n
n n
R
r
R
+ Muốn Pn lớn nhất thì : min
n
r R
R
Áp dụng theo BĐT Côsi ta có : min
n
r R
R
r
R
(2)
+ Từ (1) và (2) suy ra: R =
0,5
R r R
0,25đ 0,25đ 0,5đ
0,5đ 0,5đ
2,0đ
b,
+ Ta có cường độ dòng điện trong mạch là:
I =
2 1 2
0,7 0,3
2
R
r R
R
+ Khi đó hiệu điện thế trên điện trở R là:
2 R
2
+ Công suất trên điện trở R là:
2
2
2
2
R (2 3 ) ( 3 )
R R
P
R
PR đạt cực đại khi và chỉ khi
2
2 ( 3 R)
R cực tiểu
Áp dụng theo bất đẳng thức Côsi ta có
2
2 ( 3 R)
3
3
R
Khi đó PR đạt cực đại là: PRmax = 2
8 (2 6) (W)
0,25đ
0,25đ
0,5đ
0,5đ 0,5đ
II
( 3 điểm)
⊕ -⊕
0,25đ Đáp án có 02 trang
Trang 3+ Giả sử q0 mang điện tích âm ( q0 < 0 ) khi đó các điện tích
q1 và q2 sẽ tác dụng lên q0 những lực hút ⃗F1và ⃗F2 Điện tích q0
nằm cân bằng nếu: ⃗F1+⃗F2 = 0 (1)
+ Ta thấy rằng đk (1)chỉ thoả mãn nếu q0 nằm trên đường thẳng AB nối hai điện tích q1 và q2 Khi đó: F1 = F2 (2)
+ Giả sử C là vị trí tại đó q0 cân bằng, gọi BC = x, khi đó AC
= r - x Theo định luật Culông ta có:
0 1
1 ( ) 2
q q
r x
và
0 2
q q
x
+ Theo điều kiện cân bằng (2), ta có:
0 1 2
( )
q q k
r x =
0 2 2
q q k
x (3)
+ Thay số vào (3) ta được pt: x 2 0,8x +0,08 = 0 Giải pt được hai nghiệm: x1 = 0,68m và x2 = 0,12m
+ Biện luận: Vì điện tích q0 phải nằm trên đoạn thẳng AB, tức
là x phải nhỏ hơn r = 0,2m Vì vậy ta chỉ lấy nghiệm
x = 0,12m
Vậy: q0 sẽ nằm cân bằng tại vị trí cách q2 một đoạn x = 0,12m hoặc cách q1 một đoạn bằng 0,08m
( Nghiệm của bài toán không phụ thuộc vào dấu của điện tích thứ ba q0 nên trường hợp q0 > 0 vẫn có kết quả tương tự )
0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,25đ
III
( 3 điểm)
a, + Ta có: a =
. .
q E
m m m
.
a m E e
5,69 (V/m)
0,5đ 0,5đ
b,
+ Áp dụng công thức tính vận tốc: v = v0 + a.t
Thay số vào ta được: v = 1012 1 10-6 = 106 (m/s)
0,25đ 0,25đ
c,
+ Công của lực điện trường thực hiện bằng động năng thu được của electron:
A = Eđ =
2
1
2mv =
31 6 2
1 9,1.10 (10 ) 2
= 4,55.10-19 ( J)
1,0đ
d, Mặt khác ta có công của lực điện trường thực hiện là:
A = qU = -e.U
A U e
= - 2,84 (V)
0,25đ 0,25đ
Lưu ý: Nếu học sinh giải theo cách khác cho kết quả đúng thì vẫn cho điểm tối đa
Trang 02