Đang tải... (xem toàn văn)
Các lực tác dụng vào vật và nêm được biểu diễn như hình vẽ Tại mỗi thời điểm, lực ma sát trượt giữa nêm và vật có độ lớn :... Khi vận tốc của vật m cực đại thì nó tách ra khỏi thanh và[r]
(1)HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN VẬT LÝ LỚP 11
Lưu ý: Các cách giải khác hướng dẫn chấm, cho điểm tối đa theo thang điểm định
Câu Nội dung Điểm
1 (4 đ)
a (1 điểm) Dịng điện cảm ứng khung có chiều MNPQ
Lực từ tác dụng lên cạnh có phương vng góc với cạnh hướng phía ngồi khung (hình vẽ)
1
b (3 điểm)
Xét khung vị trí hình vẽ Ta có: BMN = B0 (1- x) BPQ = B0[1-(x+b)]
Suất điện động cảm ứng xuất hai MN PQ MN
= BMN.v.a ; PQ = BPQ.v.a
Dòng điện chạy mạch có chiều hình vẽ có độ lớn I = MN PQ va B( MN BPQ) v a B .b
R R R
1
Lực từ tác dụng lên hai MN PQ có chiều hình vẽ có độ lớn F1 = BPQ.I.a = BPQ
2 B b a v
R F2 = BMN.I.a = BMN
2 B b a v
R
1
Áp dụng định luật II Niu tơn cho khung theo trục Ox, ta được: F1 - F2 = ma = mdv
dt
2
( PQ MN)
B ba v dv
B B m
R dt
0
2 2
B b a vdt
mdv R
2 2 2 2
0
dx mR mR
vdt dt dv dx dv
dt B b a B b a
Lấy tích phân vế ta có:
0
0
0
2 2 2 2
0
0
s
v
mRv mR
x v s
B a b B a b
1 z
Br
x
y
O x xb
y
ya
M
N
P
Q
1 Fr
Fr
3 Fr
(2)Câu Nội dung Điểm 2
(4đ)
a (2 điểm)
Từ công thức lăng kính, lấy vi phân vế, với i A số ta có:
sini = nsinr = sinrdn + ncosr dr (1) sini/ = nsinr/ cosi/di/ = sinr/dn + ncosr/ dr/ (2) A = r + r/ (3) dr = -dr/ (3)
D = i + i/ - A dD = di/ (4)
1
Lấy (1) x cosr/ (2)xcosr :
n cosr cosr/ dr + sinr cosr/ dn + n cosr/cosr dr/ + sinr/cosr dn = cosi/ cosr di/ 0,5
Chú ý (3) (4) ta được: sin (r + r/)dn = cosi/cosr dD
hay
/ cos cos
sin
i r
n D
A
0,5
b Tia sáng truyền qua lăng kính có góc lệch cực tiểu Dmin thỏa mãn:
n =
2
m
D A
Sin A Sin
(5)
Với A = 600, D
m = 300 n = 1,414
1
Lấy vi phân (5) ta có dn =
m m
D D
os ( )
2
2
A A
C d
A Sin
-
2
A os
2
2
m
D A
Sin C
A d A
Sin
Do dn
n =
1
( )
2
m
m
D A
Cot d D A -
2
A
Cot dA
0,5
Sai số tương đối
n n
1
2 2 2
m m
m
D A D A A
Cot D Cot Cot A Thay số n
n
15.10-3
(3)y
x
ms F m s f
ms
f
mg
N
0 Q
P
N
Câu Nội dung Điểm
3 (4 đ)
1 2,25 điểm
Lập phương trình tọa độ vật theo thời gian:
*Khi xL thì xtan
L
Phương trình chuyển động vật theo phương ox:
sin
" g ( )
x x L
L
(1)
0,25
Đặt X= x - L X"x"
(1) trở thành '' sin
0
g
X X
L
(1')
Phương trình có nghiệm X Acos( t ) với gsin
L
0,5
Suy ra: x L Acos( t ) (2)
Khi t =0 x = v = x' = nên suy cos
sin
L A A L
(2) trở thành : xL1cos t L1cost (3)
0,5
Khi xL (x 1) tan
L
Tương tự ta tìm phương trình chuyển động vật: x" gsin (x )L
L
0,25
PT có nghiệm là: x2LBcost t 1' với
sin
g L
Khi t = t1 x = L; v = x' = L
2 cos '
3
sin '
4
B L
L B L
B L
Do đó: 1
3
2 cos
4
x LL tt
(4)
0,5
2 Các lực tác dụng vào vật nêm biểu diễn hình vẽ Tại thời điểm, lực ma sát trượt nêm vật có độ lớn :
os
ms
f mg c (5)
Điều kiện cân là: Fms f cms os Nsin (6) 0,25
Khi xL thay xtan
L
vào (5)
( nêm có xu hướng trượt sang trái )
os
ms
f mg c = (1cost mg) sin
Điều kiện (6) cho : Fms mg c os sin 1 cost mg sin osc
1
os sin os sin os t
2
ms
F mg c c t mg c
(7)
(4)t
3
T
4
T
0
2 sin
L T
g
1
.sin 2m g
ms F
Khi xL thay (x 1) tan
L
1
3
os os sin
4
ms
f mg c c t t mg
(8)
Suy
2
.sin os ( )
2
ms
F mg c t t
(9)
0,5
+ Từ phương trình (3) ta thấy AL nên thời gian vật từ x = đến x = L :
4 2 sin
T L
t
g
0,25
+ Từ phương trình (4) ta thấy BL 2 nên thời gian vật từ x = L đến x = 2L : 2
8 4 sin
T L
t
g
0,25
(5)Câu Nội dung Điểm
Moomen qn tính hệ với trục quay vng góc với qua khối tâm hệ là:
2 2 24 16 16 12 mL mL mL mL
IG (3)Thay (1), (3) vào (2) ta
0,5
được:
2 sin cos
2 3cos
G
gL
v
(4) 0,5
b (1,5 điểm)
theo phương GA ta có:
vAcosα = vGsinα (5) (VG tốc độ khối tâm G hệ) Từ (4) (5) suy ra:
2 sin sin sin gL
vA (6)
0,5
Đạo hàm (6) ta
3 ' sin sin sin 24 16 sin 24 sin cos sin gL gL vA 0,5
Cho vA' = ta α 45,40
Thay α 45,40 vào (6) ta vA 0,82m/s 0,5 4
(4 đ)
a (2,5 điểm)
Gọi G khối tâm hệ, AG = L/4
Do khơng có ngoại lực tác dụng lên hệ theo phương ngang nên khối tâm G hệ chuyển động theo phương thẳng đứng Trong trình đổ xuống, vật nhỏ m chưa tách khỏi vận tốc vật nhỏ m vận tốc đầu A Khi vận tốc vật m cực đại tách khỏi chuyển động thẳng
Xét thời điểm hợp với phương ngang góc α:
khi tọa độ khối tâm G theo phương thẳng đứng cách mặt phẳng ngang là: yG = sin
4
L
0,5
Vận tốc khối tâm G là: vG = yG' = cos '
4
L
= - cos
4 cos G v L L
(1)
0,5
Áp dụng định luật bảo toàn cho hệ vị trí ban đầu vị trí góc lệch α so với phương ngang:
2mg
4
L
(1- sinα) = 2m 2 2 G G I v
(2) 0,5
(6)Câu Nội dung Điểm Câu
(4 đ)
a. (2,5 điểm)
Dùng mộtcuộn dây bẹt có N vịng, có điện trở R, hai đầu nối với điện kế xung kích G Lồng cuộn dây bẹt ống dây điện dài (có diện tích S) điểm Gọi B cảm ứng từ lòng ống dây điện dài mà ta cần xác định
Từ thông qua ông dây bẹt: BS
0,5
Đột nhiên mở khóa K Suất điện động cảm ứng xuất ống dây bẹt: c
d dB
N NS
dt dt
0,5
Dòng điện tức thời chạy qua điện kế xung kích: ic = c NSdB
R Rdt
0,5
dB = - c
R R
i dt dq
NS NS 0,5
vậy B =
0 q B
R Rq
dB dq
NS NS
Biết R, N, S đo q ta tính B
0,5
b.(1,5 điểm)
Coi N khơng có sai số, ta có: B q R S
B q R S
0,5
mà S = r2 S r
S r
0,5
Thay số, tính B 4%
B