Sở GD&ĐT NGhệ an TRNG THPT NGUYN S SCH Kỳ thi chọn học sinh giỏi TRNG lớp 11 năm học 2009 - 2010 Môn thi: VT L THPT - BNG A,B Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Câu 1( (4 im) . a/ Một quả cầu nhỏ tích điện , có khối lợng m , đợc treo ở đầu một sợi chỉ mảnh, trong một điện trờng E ur có phơng nằm ngang và có cờng độ điện trờng E, cho gia tốc rơi tự do là g,thì dây treo hợp với phơng thẳng đứng một góc =45 0 . Tính góc lệch của dây treo khi điện tích của quả cầu chỉ còn 9/10 điện tích ban đầu? b/ Cho khối lợng m=0,1g , g=10m/s 2 E= 10 3 V/m, dây treo hợp với phơng thẳng đứng một góc =10 0 . Tính điện tích quả cầu? Cõu 2 ( 4 im ) . Cho mch t nh hỡnh v (H1): D C 1 =1 à F; C 2 =3 à F; C 3 =6 à F; C 4 =4 à F; C 1 C 2 Ban u cỏc t cha c tớch in v khúa K m A K B a)Ni hai u A,B ca mch in vo mt ngun in cú hiu in th khụng i U AB =U=80 V. Tớnh in tớch v hiu in th ca mi t in ? C 3 E C 4 H.1 b)úng khúa K .Tớnh in tớch v hiu in th ca mi t in Tỡm s lng v chiu dch chuyn ca cỏc electron qua khúa khi K úng . Cõu 3 ( 4 im ) . Cho mch in nh hỡnh v (H2): trong ú E 1 = 6V; r 1 =1; r 2 =3; R 1 =R 2 =R 3 =6. a)Vụn k V (in tr rt ln) ch 3V. Tớnh sut in ng E 2 . b)Nu i ch hai cc ca ngun E 2 thỡ vụn k V ch bao nhiờu? HS bng B khụng phi lm ý b cõu 4 Cõu 4 ( 4 im ) Mt ng c in mt chiu cú in tr trong r = 2. Mt si dõy khụng co gión cú mt u cun vo trc ng c, u kia buc vo mt vt cú khi lng m = 10 kg treo thng ng (H.3). Khi cho dũng in cú cng I = 5A i qua thỡ ng c kộo vt lờn thng ng vi vn tc khụng i v = 1,5 m/s. a)Tớnh cụng sut tiờu th in v hiu sut ca ng c. b)B ngun cung cp dũng in ( I = 5A) cho ng c gm nhiu acquy, mi acquy cú sut in ụng e = 8V v in tr trong r 0 = 0,8 . Tỡm cỏch mc cỏc ngun thnh b i xng ng c cú th kộo vt nh trờn m dựng s acquy ớt nht. Tớnh s acquy ú. Cho g = 10m/s 2 , dõy cú khi lng khụng ỏng k. Cõu 5 ( 4 im ) Hai vòng dây dẫn tròn có bán kính khác nhau đặt trong cùng một mặt phẳng và ở trong cùng một từ trờng có cảm ứng từ tăng đều theo thời gian B = B 0 + kt ( B 0 , k là hằng số). Véc tơ cảm ứng từ hợp với pháp tuyến vòng dây một góc .Dòng điện cảm ứng trong vòng dây nào sẽ lớn hơn nếu khối lợng của hai vòng dây là nh nhau và đợc chế tạo bằng cùng một vật liệu? V E 1 ,r 1 E 2 ,r 2 R 1 R 2 R 3 A B C D H.2 H.3 đáp án thang điểm CU HNG DN GII IM Cõu 1 4 a) 3 b)1 Cõu 2 (4) a)1.5 b)1,5 1 a/Vẽ hình phân tích đợc các lực tác dụng lên vật Có trọng lực, lực căng sợi dây, lực điện trờng Điều kiện cân bằng của quả cầu: P +T +F =0 Tan =F/P =1(1) Khi q =(9/10)q thì F=qE dây treo lệch góc : Tan= F/P (2) *Từ 1 và 2 =>tan= F F' tan=0,9=> 42 0 b / Tan =F/P mà F=|q|E=> |q| =mgtan/E 1,76.10 -7 C a) K m Ta cú : C 12 = 1 2 1 2 .C C C C+ = 0,75( à F) in tớch ca cỏc t in C 1 v C 2 l : Q 1 =Q 2 = Q 12 = C 12 .U= 60 à C U 1 =60 V; U 2 =20 V. Ta li cú : C 34 = 3 4 3 4 .C C C C+ = 2,4( à F) in tớch ca cỏc t in C 3 v C 4 l : Q 3 =Q 4 = Q 34 = C 34 .U= 192 à C U 3 =32 V; U 4 =48 V. b) K úng C 13 = C 1 +C 3 = 7 ( à F) C 24 = C 2 +C 4 = 7 ( à F) : C AB = 13 24 13 24 .C C C C+ = 3,5( à F) in tớch ca b t in l Q / 13 = Q / 24 = Q b = C AB U= 280 à C Hiu in th ca mi t l : U / 1 = U / 3 = U 13 = Q / 13 /C 13 =40 V U / 2 = U / 4 = U 24 = Q / 24 /C 24 =40 V T ú in tớch ca mi t bng : Q / 1 =C 1 .U / 1 = 40 à C Q / 2 =C 2 .U / 2 = 120 à C Q / 3 =C 3 .U / 3 =240 à C Q / 4 =C 4 .U / 4 = 160 à C Khi K m , bn tớch in õm ca ca C 1 v bn tớch in dng ca C 2 ni vi nỳt D thnh mt vt dn , in tớch tng cng ca hai bn ú bng Q 1 + Q 2 = 0 Sau ú K úng , ó cú mt lng in tớch dng di chuyn t E qua khúa K n hai bn ú ,lng in tớch dng ny cú tr s bng : Q= (-Q / 1 + Q / 2 ) ( -Q 1 + Q 2 ) = 80 à C iu ú cú ngha l ó cú N electrụn i qua K theo chiu t D n E. S electron ny bng : N= 6 14 19 80.10 5.10 1,6.10 Q e = = ht . 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0, 5 0,5 Câu 3 4đ a)2 đ b) ( 2 đ). a). Tính suất điện động E 2 . (3 đ) + Điện trở toàn mạch Ω= ++ + = 4 )( 312 312 RRR RRR R + I đến A rẽ thành hai nhánh: 32 1 1 31 2 2 1 I I RR R I I ==>= + = + U CD = U CA + U AD = -R 1 I 1 + E 1 – r 1 I 1 = 6 -3I + VU CD 3= + 6 -3I = 3± => I = 1A, I = 3A. - Với I= 1A: E 1 + E 2 = ( R + r 1 +r 2 )I = 8 => E 2 = 2V - Với I = 3A: E 1 + E 2 =8 x3 = 24 => E 2 = 18V b). Đổi chỗ hai cực của nguồn E 2 thì vôn kế chỉ bao nhiêu + Khi đổi chỗ hai cực thì hai nguồn mắc xung đối - Với E 2 = 2V< E 1 : E 1 phát , E 2 thu, dòng điện đi ra từ cực dương của E 1 A rrR EE I 5,0 21 21 = ++ − = U CD = U CA + U AD =6 -3I = 4,5V - Với E 2 = 18V > E 1 : E 2 là nguồn, , E 1 là máy thu A rrR EE I 5,1 21 12 = ++ − = U CD = U CA + U AD = R 1 I 1 + E 1 +r 1 I = 6 +3I = 10,5V 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0, 5 0, 5 0, 5 0,5 V E 1 ,r 1 E 2 ,r 2 R 1 R 2 R 3 A B C D H.1 I 1 I 2 I Cõu 4 4 a) ( 2 ) b) (2) a). tớnh cụng sut tiờu th in v hiu sut ca ng c: + Cụng sut tiờu th ca ng c chia thnh hai phn : P = P c + P nhiờt + Cụng sut kộo vt: P c = T.v = mg.v = 150W + Cụng sut to nhit: P nhit = I 2 r = 50W + Cụng sut tiờu th: P = P c + P nhit = 200W - Hiu sut ca ng c: H=P c /P nhit = 75% b). Tỡm cỏch mc ngun: - HT gia hai u ng c khi kộo vt: U = P/I = 40V - B ngun i xng: mdóy, mi dóy n ngun: E b = nE = 8n; r b =nr 0 /m - Theo nh lut ễm : E b = U + Ir b mn m n n 110 2 4 408 += += Tng hai s mn 1 , 10 l hng s nờn tớch hai s cc i khi hai s bng nhau ngha l mn 1 . 10 cc i ( do ú m.n cc tiu) khi mn 110 = Gii c m = 1, n = 10 0,5 0,25 0,25 0,5 0,5 0,5 0,5 1 Câu 5 (4) + Để thuận tiện ta chỉ xét vòng có bán kính R mà không đa các chỉ số 1 và 2. Theo điều kiện của đề bài ktBB += 0 , trong đó Bo và k đều là các hằng số + Nếu là góc không đổi giữa pháp tuyến của mặt phẳng vòng dây và cảm ứng từ B, thì từ thông gửi qua mặt phẳng khung dây là: = cos)( 0 2 ktBR + +Suất điện động cảm ứng trong vòng dây: cos 2 kR t Ec = = + Dòng điện chạy trong vòng dây: r kR r Ec I cos 2 == trong đó So R r 2 = và RD m s 2 0 = + m DR r 22 4 = và D km I 4 cos = + Nhìn vào công thức ta thấy tất cả các đại lợng đa vào công thức là nh nhau đối với cả hai vòng dây.Do đó dòng điện cảm ứng trong hai vòng dây là giống nhau 0.5đ. 0.5đ. 1đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ . NGhệ an TRNG THPT NGUYN S SCH Kỳ thi chọn học sinh giỏi TRNG lớp 11 năm học 2009 - 2010 Môn thi: VT L THPT - BNG A,B Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Câu 1( (4 im) . a/ Một quả. : E b = U + Ir b mn m n n 110 2 4 408 += += Tng hai s mn 1 , 10 l hng s nờn tớch hai s cc i khi hai s bng nhau ngha l mn 1 . 10 cc i ( do ú m.n cc tiu) khi mn 110 = Gii c m = 1, n = 10 0,5 0,25 0,25 0,5 0,5 0,5 0,5 1 Câu. chỉ xét vòng có bán kính R mà không đa các chỉ số 1 và 2. Theo điều kiện của đề bài ktBB += 0 , trong đó Bo và k đều là các hằng số + Nếu là góc không đổi giữa pháp tuyến của mặt phẳng vòng