ĐÁP ÁN ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ THPT CHUYÊN TRẦN PHÚ-HẢI PHÒNG THI CHỌN HỌC SINH GIỎI DUYÊN HẢI BẮC BỘ NĂM HỌC 2014-2015 MÔN: VẬT LÍ Thời gian làm bài:180 phút Bài 1 • Do bỏ qua khối lượng ròng rọc nên lực căng dây T 1 = T 2 = T Phương trình chuyển động tịnh tiến của vật m: Chiếu lên chiều dương như hình vẽ: T- mg = ma 2 (1) Phương trình chuyển động tịnh tiến của vật M: Chiếu lên chiều dương như hình vẽ: Mgsinθ -T-F ms =Ma 1 (2) Phương trình chuyển động quay quanh khối tâm của vật M M Fms + M T2 = Iγ Vì khối trụ lăn không trượt nên có liên hệ (3) Khi vật m đi lên một đoạn s thì mỗi điểm trên vành trụ đi được quãng đường s suy ra điểm đó tịnh tiến dọc theo mặt phẳng nghiêng một đoạn s/2 a 2 =2a 1 Từ (2) suy ra: Thay biểu thức trên vào (3) ta được: (4) Thay (4) vào (1) ta được: Suy ra Dễ thấy điều kiện để vật m đi lên là a 2 > 0Msinθ-2m > 0 hay • Điều kiện để khối lăng trụ không trượt trên mặt phẳng nghiêng: Lấy (1) +(3) ta được: Thay biểu thức gia tốc a 2 ở câu a) ta được Suy ra suy ra Bài 2: • Gọi là vận tốc khối tâm của ngoài khối tâm của quả cầu ngay sau khi dời mặt nhám Gọi ∆t 1 là thời gian quả cầu tiếp xúc với mặt nhám Vì vận tốc theo phương thẳng đứng của quả cân không đổi nên: v 1 cosα =v 2 cosβ (1) Theo phương thẳng đứng của vận tốc thay đổi nên xung của phản lực theo phương thẳng đứng là: (2) Theo định lí biên thiên động lượng theo phương ngang Để sự trượt xảy ta trong suốt quá trình va chạm thì: Bài 3: a) Xác định chiều và cường độ dòng điện cảm ứng xuất hiện trong mạch • Hai thanh ray giới hạn nên diện tích S không đổi. Khi hai thanh ray chuyển động thì từ trường ở vùng diện tích S tăng dần độ lớn từ thông qua diện tích S tăng dần theo định luật Len xơ trong mạch xuất hiện dòng điện cảm ứng i C , dòng này sinh ra từ trường cảm ứng ngược hướng với B. Theo quy tắc nắm tay phải ta xác định được i C có chiều kim đồng hồ. • Theo quy tắc bàn tay phải ta xác định được các suất điện động xuất hiện trên thanh A và thanh B như hình vẽ. • Ta đi tính được các suất điện động xuất hiện trên thanh A và thanh B khi thanh A có tọa độ x = 0,1m • Xét phần tử trên thanh A có tọa độ y và độ dài dy, suất điện động cảm ứng trên thanh này là: Suất điện động cảm ứng trên toàn bộ thanh A: Xét phần tử trên thanh B có tọa độ y và độ dài dy, suất điện động cảm ứng trên thanh ray là Suất điện động cảm ứng trên toàn bộ thanh B Do E 1 , E 2 mắc xung đối nên suất điện động trong mạch là: E = E 2 –E 1 = 2- 0,5 = 1,5V Cường độ dòng điện cảm ứng trong mạch • Tính số chỉ vôn kế Do E 2 > E 1 nên E 2 là máy phát còn E 1 là máy thu. Chiều dòng điện chạy như hình vẽ Áp dụng định luật Ôm cho nhánh chứa máy phát E 2 U MN = E 1 - I C .R = 2 – 75.0,01= 1,25(V) Vậy số chỉ của vôn kế là 1,25V • Tính độ lớn lực điện từ tổng hợp tác dụng lên hệ 2 thanh A và B Theo định luật bảo toàn năng lượng thì công suất của lực điện từ tổng hợp = công suất tỏa nhiệt trên hệ: P = I C 2 .R AB = 75 2 .0,01 = 56,25(W) Mặt khác công suất của lực điện từ tổng hợp tác dụng lên hệ: P = F.v ( trong đó F là lực điện từ tổng hợp tác dụng lên hệ) Suy ra Bài 4: a) a b) Cuộn dây có r≠0 r+R=r+40=R MD =60 suy ra r=20Ω Suy ra Bài 5: • Góc lệch cực tiểu Khi đó i = i’; r = r’ = A/2 = 45 0 Φ min = i + i’-A = 2i – 90 0 = 90 0 suy ra i = 90 0 1.sin90 0 =n.sinr = n. sin45 0 tương đương b) góc ló tại K bằng suy ra r = β β + 15 0 = γ r + γ = 75 0 = r + r + 15 0 suy ra r = 30 0 Điều kiện phản xạ toàn phần tại J Mà tại I: Suy ra . ĐÁP ÁN ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ THPT CHUYÊN TRẦN PHÚ-HẢI PHÒNG THI CHỌN HỌC SINH GIỎI DUYÊN HẢI BẮC BỘ NĂM HỌC 2014 -2015 MÔN: VẬT LÍ Thời gian làm bài:180 phút Bài 1 • Do bỏ qua khối lượng ròng. trình chuyển động quay quanh khối tâm của vật M M Fms + M T2 = Iγ Vì khối trụ lăn không trượt nên có liên hệ (3) Khi vật m đi lên một đoạn s thì mỗi điểm trên vành trụ đi được quãng đường s. mạch xuất hiện dòng điện cảm ứng i C , dòng này sinh ra từ trường cảm ứng ngược hướng với B. Theo quy tắc nắm tay phải ta xác định được i C có chiều kim đồng hồ. • Theo quy tắc bàn tay phải