Tuyển tập 165 bài tập vật lý hay và khó

Chia sẻ: Hoangtuan Anh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:48

5
1.373
lượt xem
401
download

Tuyển tập 165 bài tập vật lý hay và khó

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tuyển tập một số bài tập vật lý nâng cao giúp các bạn học sinh củng cố kiến thức cơ bản và nâng cao kiến thức để ôn thi tốt hơn

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Tuyển tập 165 bài tập vật lý hay và khó

  1. BIÊN SO N: H HOÀNG VI T Tuy n t p 165 câu tr c nghi m hay và khó 1 Trên m t s i dây đàn dài 120 cm có sóng d ng. Các đi m có biên đ dao đ ng 3.5mm n m cách nhau đo n 15cm. Tìm biên đ c c đ i. Dao đ ng này tương ng v i h a âm nào? A. B c 4 B. B c 3 C. B c 1 D. B c 2 Hư ng D n Biên đ 3,5mm chính là biên đ b ng (biên đ c c đ i): λ L =⇒ = 15cm =⇒ λ = 30 =⇒ = 8 =⇒ H a âm b c 8. λ 2 2 Biên đ 3,5mm không ph i là biên đ c c đ i =⇒ kho ng cách t đi m đó đ n nút là: λ d = 7, 5cm =⇒ = 30 =⇒ λ = 60 2 Phương trình biên đ : √ 2π d 72 L ) =⇒ Ab ng = =⇒ = 4 =⇒ H a âm b c 4 3, 5 = Ab ng .sin( λ λ 2 2√ √ 2 L n Lư t đ t các đi n áp xoay chi u u1 = U 2(cos(100π t + ϕ1 )), u2 = U 2(cos(120π t + √ ϕ2 )); u1 = U 2(cos(110π t + ϕ3 )) vào hai đ u đo n m ch g m đi n tr thu n R, cu n c m thu n có đ t c m L và t đi n C m c n i ti p thì cư ng đ dòng đi n trong m ch có bi u thúc tương √ √ √ −2π 2π ng là i1 = I 2(cos(100π t)); I2 = I 2(cos(120π t + )); i3 = I 2(cos(110π t + )). So 3 3 sánh I và I’ ta có: √ A. I = I B. I < I C.I > I D. .I = I 2 Hư ng D n 1 1 1 2 trư ng h p đ u đ u có cùng U và I =⇒ L.ω1 − = L.ω2 − =⇒ LC = =⇒ C.ω1 C.ω2 ω1 .ω2 √ ωc ng hư ng = ω1 .ω2 = 109, 5.π C 3 trư ng h p đ u có cùng đi n áp ch khác nhau t n s (tương đương ngu n có đi n áp không đ i ch thay đ i t n s ) =⇒ ω1 < ω < ω3 < ω2 trong đó ω3 l ch g n v i ωc ng hư ng nh t =⇒ I’>I 3 Cho m ch đi n xoay chi u g m đo n AM n i ti p v i đo n MB.Đo n AM là h p kín ( X 20 ch a 2 trong 3 ph n t R,L,C); đo n m ch MB là t đi n có: C = µF.Đ t hi u đi n th xoay Π chi u f = 50 Hz vào hai đ u đo n m ch AB thì th y hi u đi n th gi a 2 trong 3 đi m b t kì A,M,B đ u là120V.Tính công su t bên trong h p X? A. PX = 24, 94 W B. PX = 12, 45 C.PX = 21, 49 D. PX = 25, 32 Hư ng D n π V gi n đ vecto ra ta th y tam giác ABM là tam giác đ u có BM vuông góc v i i =⇒ ϕAM = ± 6 √ 120 3 PX = ui cos ϕAM = 120. . = 24, 94 W ZC 2 4 Xét nguyên t Hidro tr ng thái cơ b n có r = ro = 5, 3.10−11 (m).Tính cư ng đ dòng đi n do chuy n đ ng c a e trên qu đ o K gây ra: A. 0.05mA B. 0.95mA C.1.05mA D. 1.55mA http.//boxmath.vn/ TUY N T P CÁC BÀI T P V T LÝ BOXMATH 1
  2. BIÊN SO N: H HOÀNG VI T Hư ng D n Phương trình II Niuton cho chuy n đ ng tròn, l c tĩnh đi n đóng vai trò l c hư ng tâm. q2 q k k. 2 = m.r0 .ω 2 ==> ω = . r0 r0 m.r0 Cư ng đ dòng đi n. q q.ω I= = T 2π 5 1 ngư i đ ng cách 1 cái loa kho ng 20cm, tru c loa, nghe đư c âm m c cư ng đ kho ng 60dB . Tính công su t phát âm c a loa. Cho r ng loa có d ng 1 hình nón có n a góc đ nh là W 30o . Cho bi t cư ng đ chu n là 10−12 ( 2 ) m A. 0, 0336 µ W B. 0, 2336 µ W C. 0, 3216 µ W D. 5, 421 µ W Hư ng D n L W Cư ng đ âm t i v trí ngư i đó đ ng: I = Io .10 10 = 10−6 2 m G i R = 20m là kho ng cách t loa đ n ngư i đó =⇒ Di n tích ch m c u là: S = 2πRh Vì 1 n a góc m c a ch m c u là 30o nên h = R(1 − cos30o ) =⇒ Công su t phát âm: P = IS = 2πIR2 (1 − cos30o ) = 0, 0336 µ W 6 Ngu n sóng O có t n s 10Hz, v = 0, 4m/s. Trên 1 phương truyên có 2 đi m, PQ cách nhau15cm. Bi t biên đ là 1 cm. Khi P có ly đ c c đ i thì ly đ c a Q là m y? A. x = 0 B. x = 1 C.x = 2 D. x = 3 Hư ng D n 2πdf 2π 0, 15.10 π = 7, 5π = (2.3 + 1) =⇒ PQ vuông pha v i nhau ... khi P có li đ c c ∆ϕ = = v 0, 4 2 đ i =⇒ Q có li đ x = 0 17λ 7 1 sóng cơ lan truy n trên m t đư ng th nh t M đ n N (M N = ) tai 1 th i đi m nào 4 đó t c đ dao đ ng c a đi m M là: 2πf A .Khi đó t c đ dao đ ng c a đi m N là: ? A. vN = 0 B. vN = 1 C.vN = 2 D. vN = 3 Hư ng D n 17λ =⇒ dao đ ng c a ph n t sóng t i M và N vuông pha nhau. (kho ng cách gi a hai dM N = 4 đi m dao đ ng vuông pha b ng l ph n tư bư c sóng) =⇒ vM = 2πf A = vmax =⇒ vN = 0 8 M t sóng cơ h c có bư c sóng lamda, t n s f và có biên đ là A không đ i khi truy n đi 7λ trong m t môi trư ng. Sóng truy n t đi m M đ n đi m N cách nhau . Vào m t th i đi m 3 nào đó t c đ dao đ ng c a M là 2πf A thì t c đ dao đ ng t i N là? A. vN = A.πf B. vN = 2A.πf C.vN = 0 D. vN = 3A.πf Hư ng D n http.//boxmath.vn/ TUY N T P CÁC BÀI T P V T LÝ BOXMATH 2
  3. BIÊN SO N: H HOÀNG VI T Ta có phương trình sóng t i M :  u = Acos(2πf t) M vM = −A.2.πf.sin(2πf t) ⇐⇒ A.2.πf = −A.2.πf.sin(2πf t) ⇐⇒ sin(2πf t) = −1 −π ⇐⇒ 2πf t = + 2kπ 2 Phương trình sóng t i N :  14π uN = Acos(2πf t + ) 3 vN = A.2.πf.sin(2πf t + 14π ) 3 −π 2π ⇐⇒ vN = A.2.πf.sin( + + 4π ) 2 3 π ⇐⇒ vN = A.2.πf.sin( ) 6 =⇒ vN = A.πf 9 Trên m t nư c có 2 ngu n k t h p S1,S2 dao đ ng theo phương trình l n lư t π u1 = acos(50πt + )cm, u2 = acos(50πt)cm. v n t c truy n song 1m/s. hai đi m P, Q 2 thu c h vân giao thoa,v i P S 1 − P S 2 = 5cm, QS 1 − QS 2 = 7cm.H i P,Q n m trên đư ng c c đ i hay c c ti u ? A. P c c đ i, Q c c ti u B. P c c ti u, Q c c đ i C. P, Q thu c c c ti u D. P,Q thu c c c đ i Hư ng D n Hai ngu n vuông pha có λ = vT = 4(cm) 1 V i P:S1 − P S2 = 5cm = (1 + )λ =⇒ c c đ i 4 3 V i Q:QS 1 − QS 2 = 7cm = (1 + )λ =⇒ c c ti u 4 10 T i hai đi m A và B trên m t nư c cách nhau 16 cm có hai ngu n phát sóng k t h p dao π đ ng theo phương trình u1 = a cos (30πt); u2 = a cos (30πt + ). T c đ truy n sóng trên m t 2 nư c 30 cm/s. G i E, F là hai đi m trên đo n AB sao cho AE = FB = 2 cm. Tìm s c c ti u trên đo n EF. A. 28 B. 12 C. 13 D. 21  Hư ng D n d − d = (∆ϕ − ∆ϕ). λ 1 2 M 2π =⇒ d1 − d2 = 2k + 0, 5 ∆ϕ = (2k + 1)π M =⇒ −(16 − 4) ≤ 2k + 0, 5 ≤ (16 − 4) =⇒ 12 http.//boxmath.vn/ TUY N T P CÁC BÀI T P V T LÝ BOXMATH 3
  4. BIÊN SO N: H HOÀNG VI T 11 T i m t nư c n m ngang, có hai ngu n k t h p A và B dao đ ng theo phương th ng đ ng π π v i phương trình l n lư t là uA = a1 .sin(40πt + ) cm, uB = a2 sin(40πt + )cm. Hai ngu n đó 6 2 tác đ ng lên m t nư c t i hai đi m A và B cách nhau 18cm. Bi t t c đ truy n sóng trên m t nư c v = 120 cm/s. G i C và D là hai đi m thu c m t nư c sao cho ABCD là hình vuông. S đi m dao đ ng v i biên đ c c ti u trên đo n CD là ? A. 2 B. 12 C. 13 D. 21  Hư ng D n d1 − d2 = (∆ϕM − ∆ϕ). λ  2π   =⇒ d1 − d2 = 6k + 2 ∆ϕM = (2k + 1)π ∆ϕ = π − π   2 6 =⇒ AD − BD ≤ 6k + 2 ≤ AC − BC =⇒ −1, 5 ≤ k ≤ 0, 9 =⇒ 2 12 Hai ngu n k t h p A và B dao đ ng trên m t nư c theo các phương trình π u1 = 2cos(100πt + )cm; u2 = 2cos(100πt)cm . Khi đó trên m t nư c, t o ra m t h 2 th ng vân giao thoa. Quan sát cho th y, vân b c k đi qua đi m P có hi u s PA – PB = 5 cm và vân b c (k + 1),cùng lo i v i vân k đi qua đi m P’ có hi u s P A − P B = 9cm. Tìm t c đ truy n sóng trên m t nư c, các vân nói trên là vân c c đ i hay c c ti u? A. v = 200cm/s B. v = 130cm/s C. v = 100cm/s D. v = 230cm/s  Hư ng D n 9 = (k + 1)λ = kλ + λ =⇒ λ = 4 =⇒ v = 200cm/s kλ = 5 13 Trong thí nghi m giao thoa sóng trên m t nư c, hai ngu n AB cách nhau 14,5 cm dao đ ng ngư c pha. Đi m M trên AB g n trung đi m I c a AB nh t, cách I là 0,5 cm luôn dao đ ng c c đ i. S đi m dao đ ng c c đ i trên đư ng elíp thu c m t nư c nh n A, B làm tiêu đi m là: A. 18 đi m B. 30 đi m C. 28 đi m D. 14 đi m Hư ng D n V i 2 ngu n ngư c pha, thì t i I là c c ti u, mà M là đi m g n I nh t đ t c c đ i. V y kho ng vân i = 2.0, 5 = 1cm V trí c c đ i s là: x = (0, 5 + k ).i = 0, 5 + k M t khác: 0 ≤ x ≤ 14, 5 =⇒ −0, 5 ≤ k ≤ 14 =⇒ có 14 giá tr k (vì k nguyên) =⇒ 28 đi m c c đ i (c t n a trên elip 14 đi m, c t n a dư i 14 đi m). 14 Trên m t nư c n m ngang có hai ngu n sóng k t h p cùng pha A, B cách nhau 6,5 cm, bư c sóng λ = 1cm. X t đi m M có MA = 7,5 cm, MB = 10 cm. S đi m dao đ ng v i biên đ c c ti u trên đo n MB là: A. 6 đi m B. 7 đi m C. 8 đi m D. 9 đi m Hư ng D n http.//boxmath.vn/ TUY N T P CÁC BÀI T P V T LÝ BOXMATH 4
  5. BIÊN SO N: H HOÀNG VI T G i N là 1 đi m b t kì thu c MB. V i 2 ngu n ngư c pha, N s là c c ti u n u: d − d = kλ M t khác:−AB ≤ d − d ≤ |M A − M B | =⇒ −6, 5 ≤ kλ ≤ 2, 5 =⇒ −6, 5 ≤ k ≤ 2, 5 =⇒ có 8 giá tr k =⇒ Có 8 đi m c c ti u trên MB . 15 Trong giao thoa sóng trên m t nư c, hai ngu n A, B cách nhau 14,5 cm dao đ gn ngư c pha. Đi m M trên AB g n trung đi m I c a AB nh t, cách I là 0,5 cm luôn dao đ ng c c đ i. S đi m dao đ ng c c đ i trên đư ng elip thu c m t nư c nh n A, B làm tiêu đi m là? A. 18 đi m B. 30 đi m C. 28 đi m D. 14 đi m Hư ng D n λ Vì AB ngư c pha nên I dao d ng c c ti u, đi m dao đ ng c c đ i g n I nh t s cách I: 4 =⇒ λ = 21cm Xét đi u ki n: −AB ≤ kλ ≤ AB =⇒ −7, 25 ≤ k ≤ 7, 25 =⇒ có 14 đư ng c c đ i =⇒ trên elip Có 28 đi m dao đ ng c c đ i ( 1 đư ng c c đ i c t elip này t i 2 đi m) 16 Trên b m t ch t l ng có 2 ngu n phát sóng k t h p S1, S2 dđ cùng pha, S1S2 = 40 cm. m Bi t sóng do m i ngu n phát ra có t n s : f = 10hz, v = 2 ( ). Xét M n m trên đư ng th ng s vuông góc v i S1S2 t i S1. Đo n S1M có giá tr l n nh t là bao nhiêu đ t i M có dđ v i biên đ c c đ i? A. 30 B. 15 C. 20 D. 13 Hư ng D n v λ = = 20cm đi m M s n m trên đư ng c c đ i th nh t k t trung đi m AB: =⇒ M B = f M A + 20 =⇒ M B 2 = M A2 + 40M A + 400 L i có M B 2 = M A2 + AB 2 =⇒ 40M A + 400 = AB 2 =⇒ M A = 30cm 17 cho giao thoa 2 ngu n sóng k t h p đ ng pha S1 và S2 trên b m t ch t l ng bi t 2 đi m dao đ ng c c đ i trên đo n th ng S1 và S1 cách nhau 1 cm . hai đi m M và N trên m t ch t l ng M cách S1 8 cm ,cách S2 là 11cm .N cách S1 là 14cm ,S2 là 10cm s đi m dao đ ng c c đ i trên MN A. 18 đi m B. 4 đi m C. 28 đi m D. 14 đi m Hư ng D n 2 đi m dao đ ng c c đ i trên S1S2 cách nhau 1cm =⇒ λ = 2cm Xét b t phương trình sau: M S 1 − M S 2 k λ N S 1 − N S 2 =⇒ −3 4 =⇒ −1, 5 2k k 2 V y có 4 đi m c c đ i ng v i k = −1, 0, 1, 2 18 Chi u 1 b c x đi n t có bư c sóng 0, 25(µm)vào ca t t t bào quang đi n có công thoát 3, 559(eV ).Hi u đi n th gi a anot và catot là 1, 25V t o ra đi n trư ng đ u trong kho ng không gian c a 2 c c.V n t c c a e quang đi n khi đ n anot là v thõa mãn: A. 0m/s ≤ v ≤ 0, 97.106 m/s B. 0, 66.106 m/s ≤ v ≤ 0, 97.106 m/s C. 0, 71.106 m/s ≤ v ≤ 0, 97.106 m/s D. 0m/s ≤ v ≤ 0, 71.106 m/s Hư ng D n http.//boxmath.vn/ TUY N T P CÁC BÀI T P V T LÝ BOXMATH 5
  6. BIÊN SO N: H HOÀNG VI T hc = Ao + Wd1 =⇒ Wd1 = 2, 2556.10−19 (J ) Ta có: λ Trư ng h p các e b c ra v i v n t c c c đ i: 1 Áp d ng đ nh lí đ ng năng: mv2 2 − Wd1 = eUAK =⇒ v2 = 0.97.106 m/s 2 1 Đ i v i các e b c ra v i v n t c đ u b ng 0 và đ n Anot: 2 mv2 2 = eUAK =⇒ v2 = 0.66.106 m/s 6 V y 0, 66.106 ≤ v2 ≤ 0, 97.10 19 Cho dây AB c đ nh c th thay đ i l b ng ròng r c. f = 20 Hz, khi thay đ i l ta th y gi a 2 l n có sóng d ng liên ti p thì l l n lư t là 90 và 100cm. Tìm V? A. v = 200cm/s B. v = 130cm/s C. v = 100cm/s D. v = 400cm/s Hư ng D n Gi a 2 l n có sóng d ng liên ti p (mà chi u dài dây l n th 2 l n hơn chi u dài dây l n th 1) mà 2 đ u dây c đ nh nên khi có sóng d ng thì chi u dài dây luôn = s nguyên l n bó sóng . Ta có : G i s bó sóng ( m i bó sóng có l = λ/2) là n thì s bó sóng c a l n th 2 khi dây có 90 100 λ chi u dài là 100cm là n+1 . =⇒ =⇒ n = 9T đó gi i ra đư ncλ = 20cm =⇒ = = n n+1 2 V = λ.f = 400cm/s 20 H t nhân 92, 234U phóng x alpha, ngay sau khi sinh ra h t a bay vào t trư ng đ u có B = 0.5T , theo phương vuông góc v i các đư ng s c t , bi t kh i lư ng các h t U = 233.9904T h = 229.9737, a = 4.0015.1u = 1.66.10− 27 = 931, 5M eV /C 2 A. 5, 27m B. 2, 37m C. 1, 27m D. 1, 07m Hư ng D n m.v 2 K1 + K2 = 14, 1588 13, 92.1, 6.10−13 .24, 0015.1, 66 =⇒ KHe = 13, 92M EV = => v = 2 229, 9737.K1 − 4, 0015.K2 = 0 6, 7.1014 4, 0015.1, 66.10−27 . 6, 7.1014 m.v 2 m.v ⇐⇒ Ta có: q.v.B = => r = = 1, 07m 2.1, 66.10−19 .0, 5 r q.B 21 M t s i dây căng gi a 2 đi m c đ nh cách nhau 75 cm.Ngư i ta t o song d ng trên dây.2 t n s g n nhau nh t cùng t o ra song d ng trên dây là 150 hz và 200 hz.T n s nh nh t t o ra sóng d ng trên dây là? A. fmin = 22Hz B. fmin = 50Hz C. fmin = 100Hz D. fmin = 25Hz  Hư ng D n kv kv (k=1) v =⇒ f = = f min =    2l 1, 5 1, 5   =⇒ fmin = 50Hz  k v = 225 k = 3  1 1 =⇒   k2 v = 300 k2 = 4  http.//boxmath.vn/ TUY N T P CÁC BÀI T P V T LÝ BOXMATH 6
  7. BIÊN SO N: H HOÀNG VI T 22 Bài 1: M t con l c đơn dao đ ng nh t i nơi có gia t c tr ng trư ng 9, 8(m/s2 ) v i dây dài 1(m) qu c u con l c có kh i lư ng 80(g).Cho con l c dao đ ng v i biên đ góc 0,15(rad) trong môi trư ng có l c c n tác d ng thì nó ch dao đ ng 200(s) thì ng ng h n.Duy trì dao đ ng b ng cách dùng m t h th ng lên dây cót sao cho nó ch y đư c trong 1 tu n l v i biên đ góc 0,15(rad). Bi t 80% năng lư ng đư c dùng đ th ng l c ma sát do h th ng các bánh răng cưa.công c n thi t đ lên dây cót là? A. 133, 5J B. 266, 1J C. 103, 5J D. 117, 2J Hư ng D n Do trong dao đ ng đi u hòa chu kỳ dao đ ng c a v t là 1 h ng s , nên trong dao đ ng t t d n thì l đ i lư ng này cũng không đ i:T = 2π g = 2s M t khác năng lư ng gi m trong 1 chu kỳ cũng không đ i. T đây ta có năng lư ng gi m trong 1s b t kỳ là b ng nhau, và b ng: 2 W0 0, 5.m.g.lα0 = 8, 82.10−3 J W1s = = 200 200 Công c n thi t đ lên dây cót g m công đ th ng l c n và công đ th ng l c ma sát bánh răng Công đ th ng l c c n: W1t = W1s .7.24.60.60 Vì: 80% năng lư ng đư c dùng đ th ng l c ma sát do h th ng các bánh răng cưa, nên công c n thi t đ lên dây cót là: W1t .5 = 133, 5J 23 M t đo n m ch không phân nhánh g m 1 đi n tr thu n R = 80Ω,m t cu n dây có đi n tr thu n r = 20Ω ,đ t c m L=0,318 H và m t t đi n có đi n dung C = 15, 9µF ,có t n s f thay đ i đư c.V i giá tr nào c a f thì đi n áp gi a 2 b n t đ t giá tr c c đ i: A. 71Hz B. 71Hz C. 61Hz D. 55Hz Hư ng D n 2LC − R2 C 2 ω2 = =⇒ f = 61(Hz ) 2L2 C 2 24 Đ t vào 2 đ u dây thu n c m có đ t c m 0, 3/π (H) m t đi n áp xoay chi u.Bi t giá tr √ √ t c th i c a đi n áp và cư ng đ dòng đi n t i th i đi m t1 là: 60 6(V )và 2(A), t i th i đi m √ √ t2 là 60 2(V ) và 6(A). T n s c a dòng đi n là: A. 60Hz B. 50Hz C. 100Hz D. 40Hz Hư ng D n π Vì u, i l ch pha nhau 1 góc nên ta có h th c: 2 2 2 u1 − u2 Uo = ZL =⇒ ZL = 60 =⇒ w = 200π =⇒ f = 100 = i2 − i2 Io 2 1 25 Hai con l c gi ng nhau có cùng T = 0,2 s. bi t A2 = 3.A1. BAi t r ng lúc đ u 2 v t g p nhau v trí cân b ng và chuy n đ ng ngư c chi u nhau.Kho ng th i gian gi a 2 l n v t n ng g p nhau liên ti p là? A. 0, 02s B. 0, 04s C. 0, 03s D. 0, 01s Hư ng D n Khi 2 v t dao đ ng v i cùng chu kỳ mà ban đ u l i g p nhau t i v trí cân b ng thì c sau http.//boxmath.vn/ TUY N T P CÁC BÀI T P V T LÝ BOXMATH 7
  8. BIÊN SO N: H HOÀNG VI T T = 0, 01s hai v t l i g p nhau t i v trí cân b ng, kho ng th i gian này không ph thu c vào t 2 l biên đ 2 v t (C n chú ý r ng 2 v t này có cùng v trí cân b ng) 26 Cho đo n m ch đi n xoay chi u g m 2 ph n t X và Y m c n i ti p. Khi đ t vào hai đ u đo n m ch đi n áp xoay chi u có giá tr hi u d ng là U thì đi n áp hi u d ng gi a 2 đ u ph n √ t X là 3U , gi a 2 đ u ph n t Y là 2U. hai ph n t X và Y tương ng là? A. T đi n và đi n tr thu n B. Cu n dây thu n c m và đi n tr thu n C. T đi n và cu n day thu n c m D. T đi n và cu n dây không thu n c m Hư ng D n Đáp án A, B lo i vì: N u m ch có R, C ho c R, L thì: U 2 = UX + UY =⇒ UX ; UY đi u này không 2 2 th a mãn √ Đáp án C lo i vì: N u m ch ch có L, C thì: UX − UY |= (2 − 3)U đi u này không th a mãn Đáp án D th a mãn (v hình s gi i thích đư c t l gi a các đ i lư ng hoàn toàn th a mãn 27 Cho dòng đi n g m R n i ti p L n i ti p C( v i t C có th thay đ i đư c), hai đ u t C có m t vôn k đo tr s đi n áp đi qua t . Đi n áp hi u d ng 2 đ u m ch không đ i, t n không đ i. Khi C = C 1 = 10(µF ) và s c a dòng đi n, đi n tr và c m kháng c a c n dây C = C 2 = 20(µF ) ngư i ta th y vôn k cho k t qu đo như nhau. Tìm C đ giá tr c a vôn k đ t l n nh t. Bi t L thu n c m? Hư ng D n Khi thay đ i C nhưng P không đ i ch ng t =⇒ I không đ i =⇒ Z không đ i ZC1 + ZC2 =⇒ ZL = 2 U U Khi thay đ i C đ UC max thì ta có:UC = I.ZC = =√ y R2 + ZL2 ZL − 2 ZC + 1 2 ZC 1 ZL =⇒ C Như v y đ UC max thì y min, theo tính ch t tam th c b c 2 thì =2 2 ZC R + ZL 0, 3 28 Đ t vào 2 đ u dây thu n c m có đ t c m (H) m t đi n áp xoay chi u.Bi t giá tr t c π √ √ th i c a đi n áp và cư ng đ dòng đi n t i th i đi m t1 là 60 6(V ) và 2(A), t i th i đi m t2 √ √ là 60 2(V ) và 6(A). T n s c a dòng đi n là: A. 60Hz B. 50Hz C. 100Hz D. 40Hz Hư ng D n Do cu n dây ch ch a cu n thu n c m L nên ta th y lúc nào u và i cũng vuông pha v i nhau.Do v y ta có: t i th i đi m t b t kỳ n u đi n áp t c th i là u và i thì: u i ( )2 + ( )2 = 1 U0 I0 Thay s √ có: √ ta   60 6 2 22 ( ) +( ) =1  U0 I √ √0  60 2 2 62 ( ) +( ) =1  U0 I0 http.//boxmath.vn/ TUY N T P CÁC BÀI T P V T LÝ BOXMATH 8
  9. BIÊN SO N: H HOÀNG VI T √ U0 = 120 2(V ) 60 U0 √ =⇒ =⇒ ZL = 2πf L = = 60 =⇒ f = = 100(Hz ) I0 2πL I0 = 2 2(A) 29 M t con l c lò xo g m v t M và lò xo có đ c ng k dao đ ng đi u hòa trên m t ph ng n m ngang, nh n v i biên đ là A1 . Đúng lúc v t M đang v trí biên thì m t v t m có kh i lư ng b ng v i v t M chuy n đ ng theo phương ngang v i v n t c vo b ng v n t c c c đ i c a M , đ n va ch m v i M.Bi t va ch m gi a 2 v t là hoàn toàn đàn h i xuyên tâm, sau va ch m v t M ti p t c dao đ ng đi u hòa v i biên đ A2 .T s biên đ dao đ ng c a v t M trư c và sau va ch m là : √ √ A1 A1 3 2 A. =2 B. = A2 A2 2 A1 2 A1 1 C. = D. = A2 3 A2 2 Hư ng D n Lúc v t M biên thì M đang có 1 Wtmax = 0, 5.k.A2 và đúng lúc này v t m đ n và truy n cho 1 √ √ A1 2 2 2 2 M1 : Wdmax = W = 0, 5.k.A1 T đó: =⇒ Ws = k.A1 = 0, 5.k.( 2A2 ) =⇒ = A2 2 30 M t con l c lò xo, v t có kh i lư ng m dao đ ng cư ng b c dư i tác d ng c a ngo i l c bi n thiên đi u hòa v i t n s f .Khi f =f1 dao đ ng cư ng b c khi n đ nh có biên đ là A1 , khi f =f2 (f1 <f2 <2f1 ) thì dao đ ng cư ng b c khi n đ nh có biên đ A2 bi t A1 =A2 .Đ c ng lò xo có th là: A. 4π 2 m(f2 − f1 )2 B. 4π 2 m(f2 + f1 )2 π 2 m(f1 + 3f2 ) π 2 m(2f1 − f2 ) C. D. 4 3 Hư ng D n ĐA A: k = 4π 2 .m(f2 − f1 ) =⇒ ω 2 = 4π 2 .(f2 − f1 ) =⇒ f = f2 − f1 < f1 (vô lý) 2 2 2 2 ĐA B: k = 4π 2 .m(f2 + f1 ) =⇒ ω 2 = 4π 2 .(f2 + f1 ) =⇒ f = f2 + f1 > 1, 5f2 (vô lý) 2 2 2 2 k ĐA D:3 = π 2 (2f1 − f2 ) =⇒ 12f 2 = 2f1 − f2 < f1 (vô lý) m =⇒ ĐA (C) 31 M t m ch dao đ ng LC lí tư ng g m cu n c m thu n và t đi n có đi n dung C = 5µF . Trong m ch đang dao đ ng đi n t t do v i cư ng đ dòng đi n i = 0, 6cos(2000t) (i tính b ng A, t tính b ng s). th i đi m mà cư ng đ dòng đi n trong m ch b ng m t n a cư ng đ dòng đi n hi u d ng thì hi u đi n th gi a 2 b n t có đ l n b ng: √ √ √ √ A. 15 14 B. 30 14 C. 15 34 D. 25 23 Hư ng D n 2 2 i u + =1 I0 U0 √ 7 1 =⇒ |u| = 1 − √ 2 = √ U0 (2 2) 22 Qo Io U0 = = = 60V C ωC √ √ 7 =⇒ |u| = √ .60 = 15 14 22 http.//boxmath.vn/ TUY N T P CÁC BÀI T P V T LÝ BOXMATH 9
  10. BIÊN SO N: H HOÀNG VI T 32 cho hai nguôn két h p đ t cách nhau 2m dao đ ng cùng pha di chuy n trên đo n AB .ngư i m ta th y có 5 v trí âm có đ to c c d i bi t t c đ âm trong không khí 350( ) t n s có giá tr s th a mãn n m trong kho ng nào? Hư ng D n λ Di chuy n th y 5 v trí âm to nh t =⇒ trong đo n AB có 5 b ng =⇒ 5 ≤ 2f ≤ 437.5HZ 2 M t khác ta cũng lưu ý ch có 5 c c đ i tương 5 bó sóng và t bó sóng th 1 và th 5 có th còn λ có kho ng cách t i ngu n 1 đo n< . 4 λλ Do v y n u ta l y:5 + < 2 =⇒ f < 525Hz =⇒ 437.5 f < 525Hz 22 4π 33 M t v t dao đ ng đ u hòa theo phương trình x = Acos( t) v i t đo b ng s.T i th i đi m 3 nào v n t c có đ l n b ng m t n a v n t c c c đ i? Hư ng D n √ vmax Wt 3 =⇒ Wd = =⇒ x = khi v = A Khi cho tương đương gi a dao đ ng đi u hòa và 2 4 2 √ 3 chuy n đ ng tròn đ u. Ta xác đ nh đư c 4 đi m trên đư ng tròn ng v i v trí x = ± A 2 M t khác trên đư ng tròn ta xác đ nh đư c v t i th i đi m t=0 là t i v trí biên +A √ 3 T đây ta s tính th i đi m (k t t=0 khi v t v trí biên +A) đ n các v trí: x = ± AT 2  1 T 1 3  t = 8 + n 2 = 8 + n4 đây ta đư c các k t qu : ⇐⇒  5 T 5 3 t= +n = +n 8 2 8 4 34 M t con l c dao đ ng t t d n .C sau m i chu kì,biên đ gi m 3%.Ph n năng lư ng c a con l c b m t đi trong m t dao đ ng toàn ph n là bao nhiêu ? A. 23% B. 6% C. 2% D. 8% Hư ng D n Trong dao đ ng t t d n g i đ gi m biên đ trong 1 chu kỳ là:∆A , và năng lư ng gi m trong 1 1 1 1 chu kỳ là: ∆W Khi đó ta s có:∆W = k (A2 − A2 ) = k (A2 + A1 ).(A2 − A1 ) = k (A2 + A1 ).∆A = 2 1 2 2 2 1 k.2A1 .∆A. Ph n năng lư ng c a con l c b m t đi tính theo ph n trăm trong m t dđ toàn ph n 2 1 k.2A1 .∆A ∆W ∆A1 =2 1 =2 = 6% là: 2 W A1 k.A1 2 35 M t lăng kính có góc chi t quang A = 6◦ . Chi u chùm ánh sáng tr ng vào m t bên c a lăng kính theo phương vuông góc v i m t ph ng phân giác c a góc chi t quang t i m t đi m r t g n A. Chùm tia ló đư c chi u vào m t màn nh đ t song song v i m t ph ng phân giác nói trên và cách m t ph ng này m t kho ng 2m. Chi t su t c a lăng kính v i ánh sáng đ là 1,5 và ánh sáng tím là 1,54. Tìm b r ng quang ph trên màn. Hư ng D n http.//boxmath.vn/ TUY N T P CÁC BÀI T P V T LÝ BOXMATH 10
  11. BIÊN SO N: H HOÀNG VI T Góc l ch D c a tia sáng qua lăng kính : D = A(n - 1) Xét tia tím: Dtím = A(ntím − 1) Tia đ Dđ = A(nđ − 1) Góc l ch gi a tia hai tia đ và tím: δA = Dtím − Dđ Chi u r ng quang ph : l = δD.L trong đó L = 2m. 36 M t con l c đơn dao đ ng nh t i nơi có gia t c tr ng trư ng 9, 8(m/s2 ) v i dây dài 1(m) qu c u con l c có kh i lư ng 80(g).Cho con l c dao đ ng v i biên đ góc 0,15(rad) trong môi trư ng có l c c n tác d ng thì nó ch dao đ ng 200(s) thì ng ng h n.Duy trì dao đ ng b ng cách dùng m t h th ng lên dây cót sao cho nó ch y đư c trong 1 tu n l v i biên đ góc 0,15(rad). Bi t 80 năng lư ng đư c dùng đ th ng l c ma sát do h th ng các bánh răng cưa.công c n thi t đ lên dây cót là? A. 183, 8J B. 133, 5J C. 113, 2J D. 193, 4J Hư ng D n Do trong dao đ ng đi u hòa chu kỳ dao đ ng c a v t là 1 h ng s , nên trong dao đ ng t t d n thì l đ i lư ng này cũng không đ i. T = 2π g M t khác năng lư ng gi m trong 1 chu kỳ cũng không đ i. T đây ta có năng lư ng gi m trong 1s 2 W0 0, 5.m.g.lα0 = 8, 82.10−3 J b t kỳ là b ng nhau, và b ng:W1s = = 200 200 Công c n thi t đ lên dây cót g m công đ th ng l c n và công đ th ng l c ma sát bánh răng Công đ th ng l c c n: W1t = W1s .7.24.60.60 Vì: 80% năng lư ng đư c dùng đ th ng l c ma sát do h th ng các bánh răng cưa, nên công c n thi t đ lên dây cót là: W1t .5 = 133, 5J 37 Đ u O c a m t s i dây đàn h i n m ngang dao đ ng đi u hòa theo phương th ng đ ng v i biên đ 3 cm v i t n s 2 Hz. Sau 2 s sóng truy n đư c 2 m. Ch n g c th i gian là lúc đi m O đi qua v trí cân b ng theo chi u dương. Li đ c a đi m M cách O m t kho ng 2 m t i th i đi m 2 s là:? A. x = 0 B. x = 1 C. x = 2 D. x = 3 Hư ng D n T f =⇒ T = 0, 5s; 2s = 4T =⇒ 4λ = 2m =⇒ λ = 0, 5m V y M dao đ ng cùng pha v i 0 vì M cách 0 m t s nguyên l n bư c sóng (hay t i th i đi m b t kỳ 0 có li đ nào thì M cũng có li đ đó). Sau 2 s v t th c hi n tr n v n 4 chu kỳ nên li đ đúng b ng li đ t i th i đi m ban đ u: =⇒ Li đ x=0 38 sóng có t n s 20Hz truy n trên m t thoáng n m ngang c a 1 ch t l ng, v i t c đ 2m/s, gây ra các dao đ ng theo phương th ng đ ng c a các ph n t ch t l ng. 2 đi m M,N thu c m t thoáng c a ch t l ng cùng phương truy n sóng, cách nhau 22,5 cm. Bi t đi m M n m g n ngu n sóng hơn. t i th i đi m t, đi m N h xu ng th p nh t. H i sau đó th i gian ng n nh t là bao nhiêu thì đi m M s h xu ng th p nh t? 7 3 4 3 A. t = s B. t = s C. t = s D. t = s 10 20 80 80 http.//boxmath.vn/ TUY N T P CÁC BÀI T P V T LÝ BOXMATH 11
  12. BIÊN SO N: H HOÀNG VI T Hư ng D n λ λ ( vì d2 − d1 = (2k + 1). ) Ta nh n th y kho ng cách gi a 2 đi m MN b ng m t s l l n 4 4 Đi u đó ch ng t M và N dao đ ng vu ng pha v i nhau.L i có M g n ngu n hơn do đó M s dao π đông nhanh pha hơn N 1 góc 2 Như v y, khi đi m N th p nh t thì đi m M đang dao đ ng VTCB và có xu hư ng đi lên. Như 3T 3 v y th i gian đ M dao đ ng xu ng v trí th p nh t là : . Thay vào ta s đư c giá tr : t = s 4 80 39 M t con l c lò xo dao đ ng đi u hòa.Bi t trong m t chu kì, kho ng th i gian đ v t nh c a con l c có th năng không vu t qua m t n a đ ng năng c c đ i là 1s.T n s dao đ ng c a v t là? A. f = 0, 6Hz B. f = 0, 9Hz C. f = 20Hz D. f = 0, 5Hz Hư ng D n A Xét v trí t i đó Wt = 1/2.Wd max ⇔ x = ± √ 2 T c là s có 4 v trí trên đư ng tròn Khi xét trong 1/4 chu kỳ thì th i gian đ th năng không vư t quá 1/2 đ ng năng max là 1/4s, th i gian này tương ng v i góc quét trên đư ng tròn là t π α =⇒ ω = = π =⇒ f = 0, 5Hz đi m M đ n đi m M’ trên đư ng tròn: góc α = 4 t 40 cho m t cơ h con l c lo xo có hai v t m và M đư c treo vào bên dư i M trên m. Gia t c tr ng trư ng g . C t đ t nhanh dây n i M và m thì v t dao đ ng dh v i biên đ bao nhiêu? Hư ng D n (m + M )g mg Mg A = ∆l0 − ∆l0 = − = k k k 41 M t sóng d ng trên dây đàn h i có d ng: u = Asin(bx)cosωt(mm); (x : cm; t : s). Bi t bư c sóng là 0,4 (m) và m t đi m trên dây cách 1 nút 5cm có biên đ dao đ ng là 5mm. Biên đ A (mm) c a b ng sóng b ng: √ √ A. 5 2 B. 4 2 √ √ C. 5 3 D. 4 3 Hư ng D n Nhìn phương trình ph n (t) gi ng dây có 1 đ u t do, nhưng ph n (x) l i là Asin(bx) l i là dây có 2 đ u c đ nh l quá. Gi s x là kho ng cách đ n nút nhé(Dây có 2 đ u c đ nh) (b = 2λ ) π √ 2π.5 10 ) = 5 =⇒ A = √ = 5 2 Asin(bx) = 5 =⇒ Asin( 40 2 42 Cư ng đ dòng đi n t c th i ch y qua m t đo n m ch là: i = 2 cos 100πt (A), t đo b ng giây. T i th i đi m t1 nào đó, dòng đi n đang gi m và có cư ng đ b ng 1 A . Đ n th i đi m t = t1 + 0,005 (s), cư ng đ dòng đi n b ng:? Hư ng D n Th i gian 0,005 s góc quét đư c s là: ωt = 100π.0, 005 = 0, 5π (1 vuông) http.//boxmath.vn/ TUY N T P CÁC BÀI T P V T LÝ BOXMATH 12
  13. BIÊN SO N: H HOÀNG VI T √ V y quay đi m ng n theo chi u dương 1 vuông, cư ng đ tương ng là: − 3A 43 Con l c đơn m = 0, 5; l = 0.5; g = 9.8.Sau 5 chu kì biên đ gi m t 6◦ xu ng4◦ .Tímh công su t c a máy cung c p năng? Hư ng D n A = lsinα0.5xsin6 = 5cm =⇒ E = 1/2mw2 A2 = 1/2x0.5x(9.8/0.5)x0.052 = 0.01225J =⇒ Sau 5T A = lsinα = 3, 5cm =⇒ E = 4.41x10− 3J =⇒ ∆A V y sau 5 chu kì cơ năng gi m ∆E = E − E = 7.84x10− 3 1 chu kì E gi m = = 1.568x10− 3J 5 V y c n cung c p 1.568x10− 3J sau m i chu kì dao đ ng 44 Cho đo n m ch xoay chi u RLC m c n i ti p, t đi n có đi n dung C thay đ i đư c. Bi t hi u đi n th hi u d ng hai đ u m i thi t b R,L và C tương ng là U R = 80V, U L = 240V, U c = 160V . Thay đ i đi n dung C đ đi n áp hi u d ng 2 đ u C là U c = 100V thì đi n áp hi u d ng 2 đ u đi n tr b ng bao nhiêu ? Hư ng D n √ 2 Tính U = (UL − UC )2 + UR = 80 2, UR = UL /3 Khi thay C thì U = const, UR = UL /3 =⇒ U 2 = (3UR − 100)2 + R2 =⇒ 12800 = √ 2 10UR − 600UR + 10000 =⇒ UR = 30 + 2 7(Ω) 45 Cho m ch đi n AB, Đi m M gi a, đo n AM có cu n dây không thu n c m, Đo n MB √ có đi n tr th un R. Bi t hi u đi n th 2 đ u m ch uAB = 83, 23 2cos(100π.t)V .uAM = 40V ; uM B = 50V . Công su t tiêu th trên cu n dây là 200W. Đi n tr thu n và đ t c m c a cu n dây là bao nhiêu? Hư ng D n 2 2 2 Dùng gi n đ áp d ng quy t c c ng vecto : UAB = UAM + UM B + 2.UAM .UM B .cos(phiL,r ) =⇒ cos(phir , L) U2 M t khác Pr,L = AM .(cos(ϕL,r ))2 =⇒ Tìm r r r =⇒ Zr,L cos(ϕr,L ) = Zr,L ZL =⇒ ZL tan(shif tcos(ϕr,L )) = r 5 UR = 5 Ur,L =⇒ R = Zr,L 4 4 46 Cu n dây có đi n tr thu n R và đ t c m L, m c vào hai đ u cu n dây hi u đi n th √ xoay chi u có bi u th c u = 250 2cos(100.π.t)V thì cư ng đ dòng đi n hi u d ng qua cu n π dây là 5A và l ch pha v i hi u đi n th m t góc . M c n i ti p cu n dây v i đo n m ch X thì 3 cư ng đ dòng đi n hi u d ng qua m ch là 3A và đ l ch pha gi a hi u đi n th 2 đ u cu n dây π và X là . Tính công su t tiêu th c a X: 2 Hư ng D n 250 2 R2 + ZL 2 = = 502 5 http.//boxmath.vn/ TUY N T P CÁC BÀI T P V T LÝ BOXMATH 13
  14. BIÊN SO N: H HOÀNG VI T 2502 = (3.50)2 + UX 2 ⇒ UX = 200(V ) √ √ √ Ur = cos30.UX = 100 3(V ) ⇒ PX = 3.100 3) = 300 3(W ) 47 Cho m ch đi n xoay chi u RLC n i ti p, dòng đi n qua m ch có bi u th ci1 = 3cos(100.π.t)(A). N u n i t t t đi n thì cư ng đ dòng đi n trong m ch π là:i2 = 3cos(100.π.t − )(A). Tính h s công su t trong 2 trư ng h p trên: 3 Hư ng D n I = const, U = const =⇒ Z1 = Z2 =⇒ |ZL − ZC | = ZL =⇒ ZC = 2ZL =⇒ tanϕ1 = −tanϕ2 =⇒ ϕ1 = −ϕ2 √ π π π 3 ϕ1 − ϕ2 = ; ϕ1 = −ϕ2 =⇒ ϕ1 = ; ϕ2 = − =⇒ cosϕ1 = cosϕ2 = 3 6 6 2 48 xét sóng truy n theo 1 s i dây căng th ng dài. pt dao đ ng t i ngu n O có d ng u = acos(πt). v n t c truy n sóng 0, 5m/s. g i M,N là 2 đi m g n O nh t l n lư t dao đ ng cùng pha và ngư c pha v i O. kho ng cách t O đ n M, N là? Hư ng D n 2.π.OM = k.2.π, λ = v.T = 50.2 = 100(cm) , vì M g n O nh t M dao đ ng cùng pha ta có: λ =⇒ k = 1, =⇒ OM = 100cm 2.π.ON = k.2.π + π, k = 1, λ = 100cm, =⇒ ON = 50cm Tương t v i đi m N: λ 49 Sóng truy n trên dây v i v n t c 4m/s t n s sóng thay đ i t 22Hz đ n 26Hz . đi m M cách ngu n 1 đo n 28cm luôn dao đ ng l ch pha vuông góc v i ngu n. bư c sóng truy n trên dây là? Hư ng D n Do M vuông pha v i nguôn =⇒ λ(k/2 + 1/4) = 0.28 (1) λ = v/f thu c 4/26 − 4/22 (2)k thu cN ∗ Tìm ra k = 3 =⇒ λ = 0.16m 50 Ngư i ta truy n t i đi n năng t A đ n B. A dùng máy tăng th và B dùng máy h th , dây d n t A đ n B có đi n tr 10Ω. Cư ng đ dòng đi n trên dây là 100A. Công su t hao phí trên dây b ng b ng 5% công su t tiêu th B và đi n áp cu n sơ c p c a máy tăng th trư c khi truy n t i đi n năng là 210V . Bi t dòng đi n và đi n áp luôn cùng pha và b qua hao phí c a máy bi n th . T s s vòng dây c a cu n sơ c p và cu n th c p trong máy tăng th đ t t i Blà bao nhiêu? Tính t s bi n th c a máy h th B. Hư ng D n Công su tt tiêu th đư ng dây:∆p = R.I 2 = 10.1002 = 100000.W = 100KW δP G i PB là công su t tiêu th B ta có :PB = 5% = 2000(KW ) B ta có : PB = U .I ⇒ U = 20000(V ) G i U’ là hi u đi n th cu n sơ c p c a máy h th U 20000 B là : = = 95, 238 T s bi n th c a máy h th U 210 http.//boxmath.vn/ TUY N T P CÁC BÀI T P V T LÝ BOXMATH 14
  15. BIÊN SO N: H HOÀNG VI T 2 51 Máy bi n th lí tư ng có t s vòng dây c a cu n sơ c p và th c p là . Cu n 3 10−3 đi n có đi n dung C = √ (F ), c p n i v i m ch đi n g m đi n tr R = 60Ω, t th 3 √ 0, 6 3 cu n dây thu n c m có L = (H ). Cu n sơ c p n i v i hi u đi n th xoay chi u có π giá tr hi u d ng U = 120V và t n s f = 50Hz . Công su t tiêu th m ch th c p là bao nhiêu? Hư ng D n U2 2 U1 N1 2 = ⇒ U2 = 180(V ) ⇒ P = R.I 2 = R. 2 = 135(W ) = U2 N2 3 Z 52 M t m ch đi n g m m t cu n dây có đi n tr thu n R và h s t c m L m c n i ti p v i m t t đư c m c vào m t hi u đi n th xoay chi u. Cư ng đ hi u d ng đo đư c c a dòng đi n qua m ch là I = 0, 2A. Hi u đi n th hi u d ng gi a hai đ u m ch gi a hai đ u cu n dây, gi a hai đ u t đi n l n lư t là 100V, 160V, 100V . Đi n tr c a cu n dây nh n giá tr ? Hư ng D n Theo gi thi t ta có: U 2 + (U − U )2 = 1002 L C R   U + UL = 1602 2 2 R  UC = 100  Gi i h trên ra đư c: UL = 128V ; UR = 96V UR Suy ra: R = = 480Ω I 53 Trong m t gi th c hành, h c sinh m c n i ti p m t thi t b v i m t đi n tr R r i m c hai đ u đo n m ch này vào m t đi n áp xoay chi u có giá tr hi u d ng là 381V . Bi t thi t b này có giá tr đ nh m c 220V − 122W và khi ho t đ ng đúng công su t đ nh m c thì đi n áp 2 đ u thi t b và cư ng đ dòng đi n qua nó là ϕv i cosϕ = 0, 85. Đ thi t b này ch y đúng công su t đ nh m c thì R b ng? Hư ng D n Theo đ bài ta có: (UR + U cosϕ)2 + (U sinϕ)2 = 3812 Thay s vào phương trình trên gi i ra đư c: UR = 175, 95V P Do ho t đ ng đúng công su t đ nh m c nên I = = 0, 65A U cosϕ UR V yR= = 270Ω I 54 Con l c lò xo n m ngang có k = 100N/m v t có m = 400g .Kéo v t ra kh i VTCB m t đo n 4cm r i th nh cho v t dao đ ng .Bi t h s ma sát gi a v t và m t sàn là 5.10−3 .Xem chu kì dao đ ng không thay đ i g = 10m/s2 .Quãng đư ng v t đi đư c trong 1, 5 chu kì đ u tiên là? Hư ng D n 4.µ.m.g .1, 5 = 0, 0012 =⇒ A2 = 0, 04 − 0, 12 = 0, 0388 =⇒ Quãng Đ gi m biên đ sau 1,5T là K http.//boxmath.vn/ TUY N T P CÁC BÀI T P V T LÝ BOXMATH 15
  16. BIÊN SO N: H HOÀNG VI T 1 .K (A2 − A2 ) = F c.S =⇒ S = 23, 64(cm) Đư ng đi đư c 1 2 2 55 Con l c lò xo dao đ ng trên m t ph ng ngang có m = 100g, k = 10N/m h s ma sát gi a v t và m t ph ng ngang là 0, 1 .Kéo v t đ n v trí lò xo dãn m t đo n 10cm sau đó th không v n t c đ u cho v t dao đ ng .T ng quãng đư ng v t đi đư c trong 3 chu kì đ u là? Hư ng D n A1 Đ gi m biên đ sau 3T là 0, 12 > 0, 1 =⇒ V t đã d ng l i = 2, 5 =⇒ V t d ng l i v ∆A 1 Quãng đư ng v t đi đc: .K (x2 − x2 ) = F c.S V i x1 = 0, 1; x2 = trí cách O 1 kho ng 0,02 (m) 1 2 2 0, 02 =⇒ s = 48(cm) 56 M t đo n m ch xoay chi u g m đi n tr R, cu n dây thu n c m L và m t h p X m c n i ti p. H p X g m 2 trong 3 ph n t RX ; LX ; CX . Đ t vào hai đ u đo n m ch m t hi u đi n th √ xoay chi u có chu kì dao đ ng Tnlúc đó ZL = 3R. Vào th i đi m nào đó th y URL đ t c c đ i, T thì hi u đi n th gi a hai đ u h p X là UX đ t c c đ i. H p X ch a nh ng sau đó th i gian 12 ph n t nào? Hư ng D n √ √ = 3 = 3 =⇒ uRL nhanh pha hơn i 1 góc π/3 Có tanϕ u RL i π =⇒ Trong m ch X có tính c m kháng =⇒ X ph i có L Có uRL nhanh pha hơn uX 1 góc 6 N u X có C =⇒ UX nhanh pha hơn uRL =⇒ lo i V y X ch a LX , RX 57 N u t c đ quay c a roto tăng thêm 60 vòng trong m t phút thì t n s c a dòng đi n do máy phát ra tăng t 50Hz đ n 60Hz và su t đi n đ ng hi u d ng do máy phát ra thay đ i 40V so v i ban đ u. H i n u ti p t c tăng tôc đ c a roto thêm 60 vòng/phút n a thì su t đi n đ ng hi u d ng khi đó do máy phát ra là bao nhiêu? Hư ng D n N u roto quay tăng 60 v/1ph = 1v/1s f 6 1 = =n+ ⇒n=5 f 5 n Do máy phát ra thay đ i 40V so v i ban đ u nên ta có: 40 2 N BScosA = = w −w π Ti p t c tăng tôc đ c a roto thêm 60 vòng/phút V y n = 7 =⇒ f = 70Hz ; w = 140π =⇒ = 2 140π. = 280 π 58 Trong thí nghi m I-Yâng v giao thoa ánh sáng cho kho ng cách gi a hai khe là 1mm t hai khe đ n màn là 1m.Ta chi u vào hai khe đ ng th i hai b c x λ1 = 0, 5µm và λ2 .Trên b r ng L = 3mm ngư i ta quan sát đư có t c 9 c c đ i c a c hai b c x trong đó có 3 c c đ i trùng nhau hai trong s đó trùng nhau hai đ u λ2 b ng? http.//boxmath.vn/ TUY N T P CÁC BÀI T P V T LÝ BOXMATH 16
  17. BIÊN SO N: H HOÀNG VI T Hư ng D n 1 Có 9 CĐ + 3 CĐ trùng nhau ⇒ Trên L có t t c 12 CĐ L L a.i2 2 +1 = 7 ⇒ s c c đ i h 2 là: 12 − 7 = 5 ⇒ 2 +1 = 5 ⇒ λ2 = = 0, 75µ S CĐ h 1 2.i1 2.i2 D 2 9 c c đ i trong đó có 3 c c đ i vân trùng =⇒ 6 c c đ i không trùng =⇒ xét df rac12 vùng thì có 3 c c đ i không trùng Kho ng cách 2 c c đ i trùng nhau : i = df racL2 = 1, 5mm (GT nói 2 vân ngoài là vân trùng). λ1 .D i = 0, 5mm =⇒ k 1 = Kho ng cân i1 c a vân λ1 là : i1 = = 3 vân 1 trùng biên là vân b c a i1 3 (k1=3) =⇒ v n 2 trùng biên là vân b c 2. ĐK vân trùng k 1.λ1 = k 2.λ2 =⇒ λ2 = 0, 75µm 59 M t cu n dây m c n i ti p v i t đi n có đi n dung thay đ i đc r i m c vào ngu n đi n xoay chi u u = U0 cos(ωt) . Thây đ i C đ công su t t a nhi t tren cu n dây c c đ i thì khi đó , đi n áp hi u d ng gi a 2 b n t là? Hư ng D n Khi thay đ i C đ Pcdmax thì x y ra c ng hư ng =⇒ ZL = ZC =⇒ UL = UC = 2U0 =⇒ U2 U0 3U0 Urmax = √ =⇒ Ucd = Ur + UL = 4U0 + 0 = √ 2 2 2 2 2 2 60 M t con l c đơn g m m t s i dây nh .không dãn và m t v t nh có kh i lư ng m = 100g dao đ ng đi u hoà m t nơi g = 10m/s2 v i biên đ góc b ng 0.05rad.Năng lư ng c a dao đ ng đi u hoà b ng 5.10−4 J .Chi u dài c a dây treo b ng? Hư ng D n 5.10−4 W W = mgl(1 − cosα0 ) ⇒ l = = = 0, 4m = 40cm mg (1 − cosα0 ) 0, 1.10.(1 − cos(0, 05)) 61 Hai ngu n k t h p A và B cách nhau L = 21cm dao đ ng cùng pha v i t n s 100Hz.V n t c truy n sóng b ng 4m/s.Bao A,B b ng m t vòng tròn (C) tâm O n m t i trung đi m AB,bán kính l n hơn 10cm.Tính s vân l i (dao đ ng biên đ c c đ i) c t n a vòng tròn (C) n m v m t phía AB? Hư ng D n v 400 λ= = = 4cm .2 ngu n dao đ ng cùng pha nên t i O dao đ ng v i biên đ c c đ i. Kho ng f 100 λ cách 2 c c đ i liên ti p là = 1cm > 0, 5cm K t h p v hình th y có 11 đi m tho mãn 4 62 Dao đ ng đi n t trong m ch LC là dao đ ng đi u hoà.Khi đi n áp gi a 2 đ u cu n c m b ng 1, 2mV thì cư ng đ dòng trong m ch là 1, 8mA.Còn khi đi n áp gi a 2 đ u cu n c m b ng 0,9mV thì cư ng đ dòng đi n trong m ch b ng 2, 4mA.Bi t đ t c m cu n dây L = 5mH .Đi n dung c a t b ng? Hư ng D n http.//boxmath.vn/ TUY N T P CÁC BÀI T P V T LÝ BOXMATH 17
  18. BIÊN SO N: H HOÀNG VI T i1 2 − i2 2 0, 5Li1 2 + 0, 5Cu1 2 = 0, 5Li2 2 + 0, 5Cu2 2 =⇒ C = = 20µF u2 2 − u1 2 63 M t con l c lò xo dao đ ng đi u hòa trên m t ph ng ngang v i chu kì T = 2π . Khi con l c đ n v trí biên dương thì m t v t có kh i lư ng m chuy n đ ng cùng phương ngư c chi u đ n va ch m đàn h i xuyên tâm v i con l c. T c đ chuy n đ ng c a m trư c và sau va ch m là 2(cm/s) và 1(cm/s). Gia t c c a con l c lúc đó là -2(cm/s2 ). H i sau khi va ch m con l c đi đư c quãng đư ng bao nhiêu thì đ i chi u chuy n đ ng. Hư ng D n Va ch m đàn h i xuyên tâm nên đ ng lư ng và đ ng năng b o toàn, có: mv = m1 v1 + mv =⇒ 2m = m1 v1 − m(v = 2; v = 1) =⇒ m1 v1 = 3m(1) 1 121 và mv 2 = mv1 + mv 2 =⇒ m1 v1 = 3m(2)2 2 2 2 T (1) và (2) có v1 = 1(cm/s) L i có gia t c con l c t i biên dương a = −ω 2 A = −2(cm/s2 ) =⇒ A = 2(cm)(T = 2π =⇒ ω = 1) √ v2 2+ 1 = T i v trí x = A có v n t c v1 nên có A1 = x 5(cm) ω2 √ V t đi đư c quãng đư ng S = A + A1 = 2 + 5(cm) (t i biên kia) thì đ i chi u chuy n đ ng 64 T i hai đi m A, B cùng pha cách nhau 20cm là 2 ngu n sóng trên m t nư c dao đ ng v i t n s f = 15Hz và biên d b ng 5cm. V n t c truy n sóng m t nư c là v = 0, 3m/s. Biên đ dao đ ng c a nư c t i các đi m M, N n m trên đư ng AB v i AM = 5cm, AN = 10cm là? A. AM = 0, AN = 10 cm B. AM = 0, AN = 5 cm C. AM = AN = 10 cm D. AM = AN = 5 cm Hư ng D n V i 2 ngu n cùng pha, đi m dao đ ng v i biên đ c c đ i th a mãn: d1 − d2 = k.λ đi m dao đ ng v i biên đ c c ti u th a mãn: d1 − d2 = (k + 0.5)λ λ= v / f = 0.3 / 15 = 0.02 m = 2 cm v i đi m M ta có hi u đư ng đi:d1 − d2 = 5 − (20 − 5) = −10 = −5.2 M dao đ ng v i biên đ c c đ i =⇒ A(M) = 5 cm v i đi m N ta có hi u đư ng đi: d1 − d2 = 10 − (20 − 10) = −0 = −0.2 N dao đ ng v i biên đ c c đ i =⇒ A(N) = 5 cm http.//boxmath.vn/ TUY N T P CÁC BÀI T P V T LÝ BOXMATH 18
  19. BIÊN SO N: H HOÀNG VI T 65 T i hai đi m S1, S2 cách nhau 5cm trên m t nư c đ t hai ngu n k t h p phát sóng ngang cùng t n s f = 50Hz và cùng pha. T c đ truy n sóng trong nư c là 25cm/s. Coi biên đ sóng không đ i khi truy n đi. Hai đi m M, N n m trên m t nư c v i S 1M = 14, 75cm, S 2M = 12, 5cm và S 1N = 11cm, S 2N = 14cm. K t lu n nào đúng: A. M dao đ ng biên đ c c đ i, N c c ti u B. M dao đ ng biên đ c c ti u, N c c đ i C. M, N dao đ ng biên đ c c đ i D. M, N dao đ ng v i biên đ c c ti u Hư ng D n v λ = = 0.5cm f Hi u đư ng đi v i đi m M:d1 − d2 = 14, 75 − 12, 5 = 2, 25 = (4 + 0, 5).0, 5 =⇒ M dao d ng v i biên đ c c ti u V i đi m N ta có hi u đư ng đi: d1 − d2 = 11 − 14 = −3 = −6.0, 5 =⇒ N dao d ng v i biên đ c c đ i 66 Cho 2 ngu n k t h p S1,S2 cùng pha cách nhau 20cm, λ = 2cm. Trung đi m c a S1S2 là O. G i M là đi m n m trên đư ng trung tr c c a S1S2 và g n O nh t dao đ ng cùng pha v i S1. Tìm OM? Hư ng D n 20 π (d1 + d2 ) pha dao đ ng t i 1 đi m trong mi n giao thoa: ϕ − O S1 = 2 λ π (d1 + d2 ) = k 2π, d1 = d2 =⇒ d1 = 2k đ cùng pha: λ d1 là kho ng cách t S1 đi n đi m thu c trung tr c c a S1S2 (khác O ) =⇒ d1 > OS1 =⇒ k > 5 vì là đi m g n nh t:k=6. OM là c nh góc vuông c a tam giác OMS1 vuông t i O =⇒ OM = √ √ d2 − OS1 = 122 − 102 = 4 11 ≈ 6, 63cm 2 1 67 M t v t nh kh i lư ng m đ t trên m t t m ván n m ngang h s ma sát ngh gi a v t và t m ván là 0,2. Cho t m ván dao đ ng đi u hoà theo phương ngang v i t n s 2hz . Đ v t không b trư t trên t m ván trong quá trình dao đ ng thì biên đ dao đ ng c a t m ván ph i tho mãn đi u ki n nào ? Hư ng D n Gia t c c c đ i c a v t m đ không b trư t là am ax = k.g = 0, 2.10 = 2m/s2 Đây cũng là gia t c c c đ i c a t m ván trong quá trình dao đ ng: 2 2 =⇒ amax = 2 = w2 .Amax ⇒ Amax = 2 = = 0, 0125m = 1, 25cm (4π )2 w V y đi u ki n là A 1, 25cm 68 T m t máy phát đi n ngư i ta mu n chuy n t i nơi tiêu th m t công su t đi n là 196KW v i hi u su t truy n t i là 98%. Bi t bi n tr c a đư ng dây d n là 40Ω, h s công su t b ng 1. C n ph i đưa lên đư ng dây t i t i nơi đ t máy phát đi n m t đi n áp b ng bao nhiêu? Hư ng D n http.//boxmath.vn/ TUY N T P CÁC BÀI T P V T LÝ BOXMATH 19
  20. BIÊN SO N: H HOÀNG VI T R.P Công th c tính hiêu su t : H = (1 − ) = 0, 98 =⇒ U U 2 .cos(ϕ)2 69 Trong quá trình truy n t i đi n năng đi xa, gi thi t công su t tiêu th nh n đư c không đ i, đi n áp và dòng đi n luôn cùng pha. Ban đ u đ gi m đi n th trên đư ng dây b ng 15% đi n áp nơi tiêu th . Đ gi m công su t hao phí trên đư ng dây đi 100 l n c n tăng đi n áp c a ngu n đi n lên bao nhiêu??? Hư ng D n U1 1, 115.P2 U1 = U2 + ∆.U = 1, 15U2 =⇒ U2 = =⇒ P2 = U2 .I =⇒ I = 1, 115 U1 (1, 115.P2 )2 Công su t hao phí do tõa nhi t lúc ban đ u :∆P = R. 2 U1 Đ gi m hao phí 100 =⇒ U1 tăng lên 10 l n 70 M t đi n tr m c vào ngu n đi n xoay chi u thì công su t c a đi n tr là P. H i khi m c đi n tr n i ti p v i m t đi t lí tư ng r i m c vào ngu n đi n trên thì công su t to nhi t trên đi n tr là bao nhiêu? Hư ng D n T P =⇒ P = khi m c diot thì dòng b ch n: 2 2 71 M t m ch dao đ ng LC lí tư ng có t n s dao đ ng riêng f0 = 90M Hz . M ch này n i v i m t anten đ thu sóng đi n t . Gi s 2 sóng đi n t có cùng năng lư ng nhưng có các t n s tương ng f1 = 92M Hz, f2 = 95M Hz truy n vào cùng anten. G i biên đ dao đ ng c a m ch ng v i 2 t n s là I1 , I2 thì I1 l n hơn hay nh hơn I2 Hư ng D n Vi c thu sóng theo nguyên t c c ng hư ng. do v y các t n s mà Angten thu có giá tr g n b ng v i t n s riêng thì sóng đó rõ nh t (biên đ m nh nh t) =⇒ f1 g n f0 hơn nên I1 > I2 72 Cho m ch đi n xoay chi u ABg m: đo n m ch AM ch ch a C và đo n m ch MB ch ch a √ cu n dây m c n i ti p. Bi t UAM = 2UM B , uAB nhanh pha 300 so v i uAM . Như v y uM B nhanh pha so v i dòng đi n 1 góc là:? Hư ng D n √ L y UC = 2 => UM B = 1 V gi n đ ra có √ UC UM B 2 =⇒ sinα = = sinα sin30 2 Vi c thu sóng theo nguyên t c c ng hư ng. do v y các t n s mà Angten thu có giá tr g n b ng v i t n s riêng thì sóng đó rõ nh t (biên đ m nh nh t) =⇒ f1 g n f0 hơn nên I1 l n hơn I2 α = 135(α > 60) =⇒ UM B nhanh pha hơn I 1 góc 135◦ − 60◦ = 75◦ http.//boxmath.vn/ TUY N T P CÁC BÀI T P V T LÝ BOXMATH 20
Đồng bộ tài khoản