Trang 1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOAKHOA HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN VẬT LÝ
-------------------------
ĐỀ THI HỌC KỲ I NĂM HỌC 2018-2019
Môn: Vật lý 2
Mã môn học: PHYS130502
Đề số:01. Đề thi có02 trang.
Ngày thi: 18/12/2018. Thời gian: 90 phút.
Được phép sử dụng một tờ giấy A4 chép tay.
Câu 1: (0,5 điểm)
Cho các điện tích nằm trong các mặt kín như hình vẽ a, b, c và d dưới đây. Xếp hạng từ lớn nhất đến
nhỏ nhất các giá trị điện thông qua mỗi mặt kín là:
a. (a) > (b) = (c) > (d)
b. (a) = (b) > (c) > (d)
c. (d) > (c) > (b) = (a)
d. (b) > (c) > (a) = (d)
Câu 2:(0,5 điểm)
Trong một vùng không gian nào đó, điện thế bằng 10V ở mọi nơi dọc theo trục x. Từ thông tin nàyta
có thể kết luận gì về thành phần x của điện trường trong vùng này:
a. Bằng 0
b. Hướng theo chiều dương của trục x
c. Hướng theo chiều âm của trục x
d. Không thể kết luận được
Câu 3: (0,5 điểm)
Một tụ điện có điện tích Q và hiệu điện thế giữa hai bản tụ là V. Điều gì xảy ra nếu hiệu điện thế
giữa hai bản tụ được tăng lên gấp đôi?
a. Điện dung của tụ điện giảm xuống một nửa giá trị ban đầu và điện tích được giữ nguyên.
b. Điện dung và điện tích đều giảm xuống một nửa so với giá trị ban đầu.
c. Điện dung và điện tích đều tăng gấp đôi.
d. Điện dung được giữ nguyên và điện tích tăng gấp đôi.
Câu 4: (0,5 điểm)
Điều gì xảy ra với một ánh sáng khi nó đi từ không khí vào thủy tinh
a. Tốc độ của nó không thay đổi
b.Tốc độ của nó tăng lên
c. Bước sóng của nó tăng lên
d. Tần số của nó không thay đổi
Câu 5: (1 điểm)
Một từ trường không đổi có thể làm cho một electron đang đứng yên chuyển động được không? Hãy
giải thích.
Câu 6: (1 điểm)
Trong thí nghiệm giao thoa khe Young, vì sao người ta thường sử dụng ánh sáng đơn sắc? Nếu dùng
ánh sáng trắng thì ảnh giao thoa sẽ thay đổi như thế nào?
Câu 7: (2 điểm)
Một thanh dài 16,0 cm mang điện tích 200,0 C phân bố đều dọc theo thanh. Hãy xác định độ lớn và
hướng của điện trường tại một điểm nằm trên đường kéo dài của thanh và cách tâm của thanh một
đoạn bằng 30,0 cm.
Trang 2
Câu 8: (2 điểm)
Cho một dây dẫn thẳng xem như dài vô hạn mang dòng điện I1 và
một khung dây hình chữ nhật có chiều dài l, chiều rộng a mang
dòng điện I2. Dây dẫn và khung dây nằm trong cùng một mặt
phẳng, khoảng cách giữa dây và khung là c như hình vẽ.
Biết I1 = 6,0 A, I2 = 9,0 A, c = 0,1 m, a = 0,15 m, và l = 0,45 m.
Hãy tìm độ lớn và hướng của lực từ do dây dẫn mang dòng điện I1
tác dụng lên khung dây.
Câu 9: (2 điểm)
Các tia sáng song song có bước sóng 587 nm được chiếu tới một khe có bề rộng 0,2 mm gây ra một
ảnh giao thoa trên màn hình quan sát. Biết bề rộng của vân sáng trung tâm là 8,0 mm.
a. Hãy tính khoảng cách từ các khe tới màn hình.
b. Hãy tính khoảng cách giữa vân tối thứ nhất và vân tối thứ 3 trên ảnh nhiễu xạ.
Cho biết: hằng số điện
o = 8,8610−12 C2/N.m2, hằng số từ
0=4
.10–7 H/m.
Ghi chú:Cán bộ coi thi không được giải thích đề thi.
Chuẩn đầu ra của học phần (về kiến thức) Nội dung kiểm tra
[CĐR 1.1] Hiểu rõ các khái niệm, định luật liên quan đến điện trường và từ
trường cũng như lý thuyết về trường điện từ.
[CĐR 2.1] Vận dụng kiến thức về điện trường, từ trường để giải thích các
hiện tượng và giải bài tập có liên quan.
Câu 1, 2, 3, 5, 7, 8
[CĐR 3.1] Hiểu rõ các hiện tượng, định luật về quang hình, quang học sóng.
[CĐR 3.2] Vận dụng kiến thức về quang hình học và quang học sóng để giải
thích các hiện tượng và giải bài toán về quang hình học và quang học sóng.
Câu 4, 6, 9
Ngày 14 tháng 12 năm 2018
Thông qua Trưởng bộ môn
Trang 3
Đáp án và thang điểm môn Vật lý 2
Thi ngày 18-12-2018
Người soạn: Lưu Việt Hùng
Câu Lời giải Điểm
1 Theo định luật Gauss “Điện thông qua một mặt kín bất kì bao quanh điện tích điểm
q được cho bởi q/
o và độc lập với hình dạng của mặt kín đó”, mà đi
ện tích trong
hình (d) lớn hơn trong hình (c), lớn hơn trong hình (a) bằng hình (b) nên điện
thông cũng có mối liên hệ tương ứng như vậy.
Đáp án: c: (d) > (c) > (b) = (a).
Chỉ cần chọn đúng đáp án là được 0,5 đ
0,5
2 Từ mối liên hệ giữa thành phần x của điện trường và điện thế:
x
V
E
x
Theo đề bài V = 10V là hằng số dọc theo trục x nên đạo hàm của V theo x bằng 0.
Vậy Ex=0
Đáp án: a: Bằng 0.
Chỉ cần chọn đúng đáp án là được 0,5 đ
0,5
3 Điện dung C đặc trưng cho khả năng tích điện của mỗi tụ điện nên khi
V tăng
gấp đôi thì điện dung của tụ không thay đổi.
Theo công thức Q = C.V, khi V tăng gấp đôi ta có:
Q’ = C.(2V) = 2 C.V = 2Q.
Đáp án: d:Điện dung được giữ nguyên và điện tích tăng gấp đôi.
Chỉ cần chọn đúng đáp án là được 0,5 đ
0,5
4 Khi đi từ không khí có chiết suất nhỏ hơn vào thủy tinh có chiết suất lớn hơn thì
tốc độ của ánh sáng giảm xuống nên loại các đáp án a và b.
Từ mối liên hệ:
1 1 2 2
n n
suy ra khi
1 2
n n
thì
1 2
nên loại đáp án c.
Khi truyền qua ranh giới giữa 2 môi trường thì tần số của ánh sáng không thay đổi.
Đáp án d.
Chỉ cần chọn đúng đáp án là được 0,5 đ
0, 5
5 Từ trường không đổi
không
làm cho electron đang đứng yên chuyển động.
Vì điện tích đang đứng yên muốn chuyển động được thì phải có lực tác dụng lên
nó gây ra cho nó một gia tốc khác 0. Vì độ lớn của lực từ tính theo công thức
F=qvB, mà v=0 nên F=0 và do đó a=0 nên điện tích đang đứng yên không chuyển
động được.
0,5
0,5
6 Vì mỗi bước sóng của ánh sáng sẽ tạo ra một ảnh giao thoa với vân sáng trung tâm
ở giữa và các vân sáng tối xen kẽ nhau ở hai bên rất dễ quan sát và khảo sát nên
ánh sáng đơn sắc thường được sử dụng trong giao thoa khe Young.
Nếu sử dụng ánh sáng trắng gồm ánh sáng rất nhiều bước sóng thì mỗi bước sóng
sẽ tạo ra một ảnh giao thoa và các ảnh này sẽ chồng lên nhau gây khó khăn cho
việc quan sát và khảo sát.
0,5
0,5
7
Gọi a là khoảng cách từ điểm P cần tính điện trường đến 1 đầu thanh. Ta có
0,16
0,3 0,3 0,22
2 2
l
a m
Xét một yếu tố của thanh có chiều dài dx, mang điện tích dq, nằm cách điểm P
một đoạn bằng x. Phần tử này gây ra tại P một điện trường
dE
. Vì thanh tích điện
0,5
Trang 4
dương nên
có phương nằm dọc theo thanh và hướng ra xa thanh.
Đô lớn của
là:
2 2
dq dx
dE k k
x x
Điện trường do cả thanh gây ra tại P có hướng trùng với hướng của
, và có độ
lớn:
2
1 1 1
a l
a l a l
a
a a
dx
E dE k k k
x x a a l
Thay số với k = 9.109
2
2
.
N m
C
,a = 0,22 m,
l =0,16 m,
63
200.10 1,25.10
0,16
Q C
l m
ta được E = 2,15.107 (V/m)
0,5
0,5
0,5
8 Gọi lực từ do dây dẫn thẳng tác dụng lên cạnh trên của khung dây là
t
F
, lên cạnh
dưới của khung dây là
b
F
, lên cạnh trái của khung dây là
l
F
, lên cạnh phải của
khung dây là
r
F
.
Ta có hợp lực tác dụng lên khung dây là:
t b l r
FFFFF
Dễ thấy các lực
t
F
và
b
F
có độ lớn bằng nhau do tính đối xứng. Theo quy tắc bàn
tay trái ta thấy các lực này ngược chiều nhau nên tổng của chúng bằng 0.
Lực từ
l
F
hướng sang bên trái và có độ lớn:
5
0 1 2
4,86.10 ( )
2
l
I I l
F N
c
Lực từ
r
F
hướng sang bên phải và có độ lớn:
5
0 1 2
1,94.10 ( )
2 ( )
r
I I l
F N
c a
Vậy hợp lực tác dụng lên khung hướng sang bên trái và có độ lớn:
5 5
4,86 1,94 .10 2,92.10
l r
F F F
(N)
0,5
0,5
0,5
0,5
9 Bề rộng của vân sáng trung tâm bằng 8mm chính là khoảng cách giữa 2 vân tối thứ
nhất ứng với m = -1 và m = 1, suy ra 14
d
y mm
Ta có vân tối thứ nhất thỏa mãn điều kiện:
sin d
a
1d
y
L a
3 3
1
9
.a 4.10 .0,2.10
1,36
587.10
d
y
L
m
Vị trí của vân tối thứ nhất: 1d
L
y
a
Vị trí của vân tối thứ ba: 3
3
d
L
y
a
Khoảng cách giữa vân tối thứ nhất và vân tối thứ ba là:
3
3 1
2
7,98.10
d d
L
y y y
a
m
0,5
0,5
0,5
0,5