HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LẦN THỨ ĨX MÔN VẬT LÍ - KHỐI 11 VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ (Đề có 05 câu; gồm 03 trang) ĐỀ GIỚI THIỆU 8 Câu 1(5,0 điểm): Cho điện tích q = 10 C, m = 0,01g đặt cách kim loại dẫn điện phằng, rộng vô hạn đoạn h = 4cm Thả nhẹ cho điện tích chuyển động Bỏ qua tác dụng trọng lực Xác định : Gia tốc điện tích bắt đầu chuyển động Thế hệ điện tích dẫn phẳng vô hạn Vận tốc điện tích trước chạm vào dẫn phẳng Thời gian để điện tích bay đến phẳng Câu 2(4,0 điểm): Cho hệ hình vẽ Một đĩa kim loại tròn + đồng chất bán kính r0 quay tròn mặt phẳng hình vẽ xung quanh trục quay (  ) qua tâm đĩa vuông góc với mặt phẳng r0 C1 C2 + hình vẽ Toàn đĩa đặt từ trường đều, cảm ứng từ B Chốt C1 tiếp xúc với mép đĩa, chốt C2 tiếp xúc với trục quay tâm đĩa, hai chốt nối với điện trở R dây dẫn, chốt dẫn điện R Trên đĩa có quấn vòng dây (nhẹ, không giãn, không dẫn điện), M đầu dây nối với vật nặng khối lượng M Ban đầu vật M giữ cân Tại thời điểm t = 0, thả nhẹ vật M chuyển động theo phương thẳng đứng xuống làm đĩa quay Bỏ qua ma sát lực cản, điện trở dây dẫn điện trở đĩa Mômen quán tính đĩa trục quay (  ) I 1.Viết biểu thức cường độ dòng điện qua điện trở R theo thời gian t (tính từ lúc thả vật M) Xác định tốc độ quay ổn định đĩa cường độ dòng điện qua điện trở lúc Câu (4,0 điểm): Coi vật kính máy ảnh thấu kính hội tụ có đường kính rìa D, tiêu cự f Trong quang học, tỉ số f gọi độ mở vật kính Một người chụp D ảnh vật, ống kính có độ mở vật nằm cách máy ảnh từ 2m đến 4m cho ảnh rõ nét phim Hỏi chụp ảnh vật đó, độ mở ống kính vật nằm khoảng trước máy cho ảnh rõ nét phim? Biết khoảng cách từ vật kính đến phim giữ không đổi) Câu 4(4,0 điểm): Vành tròn đồng chất có bề dày mỏng, xem đường tròn đồng chất, bán kính R, khối lượng M M0 Nó chịu tác dụng mômen M quay trơn quanh trục Đĩa tròn đồng chất bán kính r, khối lượng m, lăn không trượt vành tròn Gia tốc trọng trường g Tại thời điểm t, giả sử góc quay vành tròn so với phương thẳng đứng  , OC R O  r  hợp với phương thẳng đứng góc  C A Thiết lập phương trình vi phân chuyển động hệ theo  ; Giả sử vành tròn quay với tốc độ góc 0 , xác định mômen M để trì chuyển động (tính theo m, g,  ), xác định vận tốc khối tâm C (theo g, R, r)   ban đầu  '(0)   với điều kiện g ,  (0)  3( R  r ) Câu 5(3,0điểm): Xác định điện dung tụ mạch điện xoay chiều I Vật liệu dụng cụ: - Một nguồn điện xoay chiều    cost (V ) - Ba điện trở RA, RB, RC biết Một tụ điện có điện dung C cần phải xác định - Vôn kế số dùng để đo điện áp hiệu dụng điện trở R - Các sợi dây nối điện, tờ giấy vẽ đồ thị có chia ô II Thiết kế thí nghiệm: Một tụ điện có điện dung C điện trở R mắc nối tiếp vào nguồn xoay chiều có tần số điện lưới Sơ đồ mạch điện hình vẽ C D C o cos t R 220 V - 50 Hz RC RB RA E Hình (a):Mạch điện xoay chiều dùng để xác định C Hình (b): Sơ đồ thiết bị sử dụng III Yêu cầu: Tìm biểu thức cho công suất tiêu hao trung bình Viết biểu thức liên hệ P điện trở R theo  , R, C o  1 , với V số đồng hồ số mắc R2 V2 vào hai đầu điện trở R Hãy nêu phương án thí nghiệm để tính điện dung C theo biểu thức liên hệ 1 R2 V2