zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Tài Liệu Phổ Thông

» Ôn thi ĐH-CĐ

Tài liệu luyện thi ĐH-CĐ: Toàn bộ bài tập Vật lý 12

Chia sẻ: NgôThanhAn NgôThanhAn | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:31

Báo xấu

234
lượt xem 53
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu luyện thi ĐH-CĐ với "Toàn bộ bài tập Vật lý 12" sau đây gồm bài tập về: dao động cơ học, dao động của con lắc đơn, bài tập về dao động tắt dần-dao động cưỡng bức-sự cộng hưởng, tổng hợp dao động điều hòa, sóng cơ học,...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tài liệu luyện thi ĐH-CĐ: Toàn bộ bài tập Vật lý 12

Tài liệu luyện thi ĐH-CĐ PHẦN1:DAO ĐỘNG CƠ HỌC: Bài1:Một vật dđđh trên một đường thẳng MN=10cm theo pt x= Asin( ω t+ ϕ ).Biết trong thời gian 1 phút vật thực hiện được 30 dđ và tại thời điểm ban đầu (t=o) vật ở li độ x=2,5cm và đang chuyển đ ộng v ề phía v ị trí cân bằng. 1/Tính chu kì và biên độ dao động. 2/Tìm toạ độ,vận tốc và gia tốc của vật vào thời điểm t=1,5s. 3/Tính vận tốc và gia tốc của vật tại vị trí vật có li độ x=4cm. 4/Vật qua li độ x=2,5cm theo chiều dương vào những thời điểm nào?Xác định thời điểm vật qua li độ trên theo chiều âm lần thứ hai tính từ lúc vật bắt đầu dđ. 5/Tìm thời gian ngắn nhất để vật cóvận tốc v=vmax/2. Bài2:Một chất điểm dđđh có ptdđ x=Asin( ω t)trên một đường thẳng MN=20cm, có chu kỳ dao động T=2s 1/Viết biểu thức vận tốc,gia tốc và tính các giá trị cực đại của chúng. 2/Vật qua li độ bằng 5cm vào những thời điểm nào. 3/Tìm thời gian ngắn nhất để vật có vận tốc v=vmax/2 4/Tính vận tốc và gia tốc khi vật cách VTCB cm. 5/Tính vận tốc trung bình của vật trong một chu kì. 6/Xác định li độ và thời điểm tương ứng với pha bằng 150 0 . 7/giá trị cực đại của lực gây nên dđ của vật biết khối lượng của vật m=100g. Bài3: Môt con lắc lò xo treo thẳng đứng tại VTCB lò xo có độ giãn ∆ l=10(cm); cho g=10m/s2 1/Chọn trục toạ độ có chiều dương hướng thẳng đứng xuống dưới &chọn gốc th ời gian là lúc vật b ắt đ ầu dđ.Viết ptdđ của vật trong 2 trường hợp a-Nâng vật theo phương thẳng đứng cách VTCB 2(cm) rồi thả nhẹ. b-Kéo vật đến vị trí lò xo có độ giãn 12cm rồi cung cấp cho nó 1vận tốc V=20(cm/s) hướng về VTCB. 2/Tại VTCB cung cấp cho vật một vận tốc V 0 =20cm/s hướng thẳng đứng xuống theo chiều dương c ủa trục toạ độ, cho m=200g. a-Viết ptdđ của vật.Chọn t=o là lúc vật bắt đầu dđ. b-Tính chiều dài max và min của lò xo khi vật dđ. Biết lò xo có chiều dài tự nhiên l0=25cm π c-Tính lực hồi phục t/d lên vật ở thời điểm t= ( s ) . 30 d/Tính lực đàn hồi max và min. e/ Viết ptdđ của vật.Chọn t=o là lúc vật có tọa độ x=1cm và đang chuyển đông theo chi ều d ương c ủa tr ục toạ độ. g/Viết ptdđ của vật.Chọn t=o là lúc vật qua VTCB lần thứ nhất kể từ lúc vật bắt đầu dđ. Bài 3a: Một con lắc lò xo có chiều dài tự nhiên l 0 =30cm, K=100N/m, vật m=100g treo thẳng đứng. Bỏ qua ma sát lấy g=10m/s2, π 2 =10. Nâng vật theo phương thẳng đứng sao cho lò xo có chiều dài l=29cm rồi truyền cho nó vân tốc 20 π 3 cm/s hướng thẳng đứng lên trên.Chọn trục toạ độox hướng th ẳng đ ứng xuống dưới, gốc o trùng với VTCB của vật. 1/Viết ptdđ của vật,chọn gốc thời gian là lúc: a-Vật ở vị trí thấp nhất. b- Vật ở vị trí cao nhất. c- Vật qua VTCB theo chiều dương. d- Vật qua VTCB ngược chiều dương e-Truyền vận tốc cho vật. 2/Giả sử khi vật ở vị trí biên độ dương ta nhẹ nhàng đặt cho nó 1 gia tr ọng m'=300(g). Sau khi đ ặt c ả 2 v ật đều dđđh.Viết ptdđ của hệ, chọn t=0 lúc đặt gia trọng, trục ox vẫn như cũ. Bài 4: Một con lắc lò xo dđđh theo phương ngang với chu kì T=2s.Vật qua VTCB với vận tốc V 0 =31,4cm/s. Biết vật có KL m=1kg. 1/Viết ptdđ của vật(chọn t=0 lúc vật qua VTCB theo chiều dương). 2/ Tính cơ năng toàn phần và động năng của vật khi vật ở li độ x=-8cm. 3/Tìm vị trí của vật mà tại đó động năng lớn gấp 3 lần thế năng. K K Bài 5: Hai lò xo mềm cò độ cứng K 1 =25N/m, K 2 =75N/mgắn với một vật có KL m=250g (nhv): Biết tại VTCB tổng độ giãn của 2lò xo là 4cm. A O B1
Tài liệu luyện thi ĐH-CĐ 1/Tính độ biến dạng của mỗi lò xo tại VTCB. 2/Kéo vật theo phương nằm ngang về phía B sao cho lò xo K 2 có độ dài bằng độ dài tự nhiên của nó rồi thả cho không vận tốc ban đầu, CM hệ dđđh. 3/Viết ptdđ của vật, chọn t=0 lúc thả vật. π 4/Tính lực tác dụng lên giá đỡ tại 2 điểm A &B tại thời điểm t= ( s ) . 60 Bài 6: Một vật có KL m=1(kg) được gắn với 2 lò xo có độ c ứng K 1 ,K 2 (nhv) 2 lò xo có cùng chiều dài tự nhiên L 0 =94cm và K 1 =3K 2 khoảng cách MN=188cm, kéo vật theo phương MN tới vị trí cách M 1đo ạn π 90cm rồi buông nhẹ cho vật dđđh. Sau thời gian t= (s) kể từ lúc buông K1 K2 30 ra vật đi được quãng đường dài 6(cm).Bỏ qua ma sát và kích thước của vật. M N Cho độ cứng của hệ K=K 1 +K 2 . 1/ Tính K 1 , K 2 . 2/ Hỏi sau thời gian bao lâu kể từ lúc thả vật, vật đi được quãng đường s=86cm. Bài 7: Cho lò xo có độ cứng K=100N/m, có chiều dài tự nhiên l 0 =12cm, liên kết với 1 vật có KL m , độ dày không đáng kể. Biết m=200g, g=10m/s2. 1/Cho hệ dđ trên MP nghiêng α khi vật ở VTCB 0 lò xo dài l=11cm, bỏ qua masát. a-Tính góc α . b-Chọn trục toạ độ có chiều dương hướng lên dọc theo mặt phẳng nghiêng có α gốc ở VTCB 0 người ta kéo đến li độ x=+3(cm) rồi thả cho dđ. Chứng minh hệ dđđh và viết ptdđ của vật. c- Giả sử khi vật đến vị trí cao nhất, người ta cung cấp thêm cho vật m ột vận tốc 30 5 cm/s hướng lên dọc theo mặt phẳng nghiêng. Chọn t=0 là lúc cung c ấp thêm v ận t ốc cho v ật. Vi ết ph ương trình dđđh c ủa v ật khi đó. 2/Hệ lại được treo thẳng đứng như hình vẽ, quay lò xo xung quanh trục 00' với vận tốc góc ω khi ấy trục của lò xo làm với trục quay 00' 1góc α =30 0 . Xác định 0 chiều dài của lò xo, vận tốc góc ω . 0 3/ Hệ lại được bố trí như hình vẽ. Cho vật dao dộng theo phương thẳng đứng, Chứng minh hệ ddđh. Bài 7.1 : Cho hệ (nhv) vật có KL m, kéovật xuống dưới 10 (cm ) rồi thả cho dđđh với chu kì 2(s). 1/ Tính thời gian ngắn nhất để vật chuyển động tư VTCB 5cm về phía dưới đến vị trí cáchVTCB 5cm về phía trên. 2/ Để vận tốc của vật tại VTCB là 0,157m/s thì biên độ dao động của vật là bao nhiêu. O Bài 8: Cho hệ như hv, vật có KL m=50(g) lò xo cóđộ cứng K=100N/m, bỏ qua ma sát, khối lượng ròng rọc, khối lượng dây, cho g=10m/s2. X Nâng vật lên theo phương thẳng đứng đến vị trí lò xo không biến dạng rồi thảnhẹ. 1/CM hệ dđđh. 2/Viết ptdđ của vật, chọn gốc thời gian là lúc vật bắt đầu dđ và trục ox nhv. 3/ Tính sức căng của dây trong trình vật dao động. Bài 8*: 0 Cho hệ như hình vẽ. L0=125cm vật có khối lượng m. Chọn trục ox hướng thẳng đứng xuống, gốc toạ độ 0 tai VTCB. Quả cầu dđđh trên trục ox theo phương trình m x π x=10sin( ω t − )cm. Trong quá trình dđ của quả cầu, tỉ số giữa độ lớn nhất và 6 nhỏ nhất của lực đàn hồi là 7/3. 2
Tài liệu luyện thi ĐH-CĐ 1/ Tính chu kỳ dđ T và chiều dài của lò xo tại thời điểm t=0. Cho g=10m/s2= π 2 và vật dđ với biên độ A nhỏ hơn độ giãn ∆ l của lò xo tại VTCB của vật. 2/ Xác định thời điểm vật qua vị trí có li độ x=5cm theo chiều dương lần thứ nhất. Bài 9: Hai vật m 1 ,m 2 liên kết với nhau qua một sợi dây mảnh khối lượngkhông đáng kể và một lò xo mềm có độ cứng K, sợi dây vắt qua ròng rọc.Bỏ qua khối lượng của ròng rọc và lò xo . Biết vật m 1 =0,1kg, m 2 =0,5kg.K=100N/m; g=10m/s2. Kéo vật theo phương thẳng đứng xuốngmột đoạn thích hợp rồi thả cho vật dđđh . Để trong quá trình m 1 dđ theo phương thẳng đứng vật m 2 không bị bật lên thì biên độ dđ của m 1 có giá trị tối đa là bao nhiêu. m1 m Bài 10: Một con lắc lò xo như hình vẽ. Vật nặng hình trụ KL m, diện tích đáy S, 2 lò xo có độ cứng K. Khi cân bằng 1 nửa nhúng vào trong chất lỏng có khối lượng riêng là D và lò xo giãn một đoạn ∆ l. Kéo vật khỏi VTCB theo phương thẳng đứng 1 đoạn nhỏ hơn nửa chiều cao h0 của vật rồi thả nhẹ. 1/ Xác định độ biến dạng của lò xo khi vật cân bằng? Có nhận xét gì? 2/ Bỏ qua ma sát - Chứng tỏ vật dđđh. Bài 10a: Con lắc lò xo gồm 1vật nặng M=300g; K=200N/m lồng vào1trục thẳng đứng (nhv). Khi M đang ở VTCB thảvật m=200g từ độ caoh=3,75cm so với M. Coi ma sát khôngđáng kể.Va chạm là hoàn toàn mềm lấy g=10m/s2. a-Tính vận tốc của m ngay trước khi va chạm và vận tốc của 2 vật ngay sau khi va chạm. x b-Sau va chạm cả 2 đều dđđh. Lấy t=0 là lúc v/c .Viết ptdđ của 2 vật trong hệ toạ độ(nhv), gốc 0 là VTCB của M trước va chạm. 0 Bài 11: Hai lò xo có cùng chiều dài tự nhiên l 0 =30(cm) , độ cứng lần lượt là K 1 =50N/m, K 2 =150N/m. Một vật có khối lượng m=1kg có dạng hình trụ cao h=4(cm) được mắc vào 2 đầu của lòxo (hv). Biết 0 1 0 2 =64(cm). 0 a/Xác định chiều dài của mỗi lò xo tại VTCB. Lấy g=10m/s . 2 b/Kéo vật m về phía dưới theo phương thẳng đứng kể từ VTCB 6cm rồi thả cho dđ . Chứng tỏ vật m dđđh c/Tính chu kỳ và viết ptdđ khi chọn gốc 0 tại VTCB, chiều dương hướng m xuống, gốc thời gian là lúc thả vật. d-Tính chiều dài l max ; l min của mỗi lò xo khi vật dđ. 0 Bài12: Quả cầu có khối lượng m 1 =0,6kg gắn vào lò xo có độ cứng K=200N/m, vật nặng m 2 =1kg nối với quả cầu khối lượmg m 1 bằng 1dây mảnh không k m giãn vắt qua ròng rọc.Bỏ qua ms, khối lượng ròng rọc, khối lượng lò xo. a-Tính độ giãn của lò xo khi các vật ở VTCB. b-Kéo vật m 2 xuống một đoạn x 0 =2cm rồi thả cho dđ. Chứng tỏ vật m 2 dđđh. Viết ptdđ của m 2 . m c- khi vật của m 2 về tới VTCB người ta đốt dây.Xác định biên độ và chu kì dđ của m 1 . Bài 13: 1/Hai lò xo có độ cứng k 1 , k 2 được mắc nối tiếp nhau và liên hệvới 1 vật K1 K 2 có KL m (nhv).Vật dđ theo phươngnằm ngang. Tính độ cứng k của hệ và chu kì dđ của vật. 2/ Hai lò xo k 1 , k 2 nói trên có cùng chiều dài tự nhiên, lần lượt treo vật có khối lượng m=200g thì nó daođộng với chu kỳ T1=0,3s, T2=0,4s. Nối 2 lò xo thành 1 lò xo rồi treo vật m lên thì chu kỳ riêng c ủa h ệ là 1 bao nhiêu? Muốn chu kỳ dao động là T'= (T1+ T2 ) thì phải tăng hay giảm khối lượng m bao nhiêu. 2 3/ Cho1 lò xo có độ cứng K có chiều dài tự nhiên l 0 cắt lò xo này thành 2 lò xo có chiều dài l 1 , l 2 . Tính độ cứng K 1 và K 2 của 2 lò xo. 3
Tài liệu luyện thi ĐH-CĐ 5/ Hai lò xo có chiều dài l 1 , l 2 được cắt từ lò xo có chiều dài l0 nói trên và được liên hệ vơi1 vật m=50g như hình vẽ, ở VTCB 0 thì OA= l 1 =20cm, l1 l2 OB= l 2 =30cm và hai lò xo đều ở trạng thái tự nhiên. Dùng 1 lực 5N đẩy A B quả cầu m dời khỏi vị trí O 1 đoạn 1cm. Tính độ cứng K 1 , K 2 của 2 lò xo. 0 DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN. Bài 1: 1/ Một CLĐ có l=20cm đặt nơi có gia tốc trọng trường g=9,8m/s 2 Kéo vật về phía bên phải VTCB cho dây hợp với phương thẳng đứng 1 góc α =0,1(rad) rồi cung cấp cho nó 1 vận tốc v=14cm/s hướng về VTCB theo phương vuông góc với sợi dây. Chọn trục toạ độ có chi ều d ương h ướng sang ph ải và ch ọn t=0 lúc v ật bắt đầu dđđh. Viết ptdđ theo toạ độ dài. 2/ Trong những điều kiện nào dao động của con lắc lò xo và con lắc đơn được gọi là dao động điều hòa. 3/ So sánh phương trình dđđh của con lắc lò xo và con lắc đơn. Bài 2: Một CLĐ có chiều dài l=1m dđ vơi biên độ góc α o . KL của vật treo m=100g cho g=10m/s2. 1/Tính vận tốc và sức căng T khi dây treo CL hợp với phương thẳng đ ứng 1góc α . +Áp dụng: α o =90 o , α =30 o , α =0. 2/Xét trường hợp con lắc vẫn dđ với α o =90 o , nếu tại VTCB dây bị đứt. Hỏi vật sẽ rơi cách chân đường thẳng đứng đi qua VTCB 1khoảng bao xa. Biết điểm treo con lắc cách mặt đất5m. 3/Xét mở rộng cho trường hợp con lắc đang đi lên ứng v ới α =30 0 thì dây bị tuột. Lập PT quĩ đạo chuyển động. 4/Nếu cắt dây ở vị trí cao nhất thì vật sẽ cđ như thế nào? Tính thời gian chạm đất. 5/Từ VTCB kéo sang phải cho dây lệch khỏi phương thẳng đứng 1 góc α o =5,7 o rồi thả cho dđđh. Chọn TTĐ có chiều + hướng sang phải và gốc thời gian là lúc v ật qua VTCB l ần th ứ nh ất. Vi ết ptdđ theo li đ ộ góc. Bài 2.1: Một CLĐ có dây treo dài l0=50cm, quả cầu có khối lượng m=200g được kéo lệch khỏi ph ương thẳng đứng một góc α 0 rồi thả nhẹ. Khi quả cầu qua VTCB nó có vận tốc v 0=2m/s. Bỏ qua ma sát và lấy g=10m/s2. Tính góc α 0 và lực căng dây khi vật qua VTCB Bài 3: Một CLĐ dài 1m khối lượng vật treo là m dđ với biên độ α o . Biết cos α o =0,875, lấy g==9,8m/s2. Khi từ vị trí biên độ tới VTCB, con lắc va chạm xuyên tâm với với 1 quả cầu có khối lượng m'=4m đang đứng yên ở VTCB, Sau va chạm 2 vật dính vào nhau và cùng dđđh. 1/ Xác định chuyển động của 2 vật (m+m') sau khi va chạm. 2/ Giả sử không có vật m', kéo con lắc lệch một góc α =3 o rồi thả ra.Khi tới VTCB dây vướng vào một cái đinh tại điểm O' cách điểm treo 50cm. a- Xác định chu kỳ của con lắc khi đó. b- Tính biên độ dao động của con lắc ở 2 bên VTCB. Vẽ đồ thị dao động. Bài 5 : Một CLĐ dđđh trong chân không với chu kỳ T 0. Khi con lắc dđ nhỏ hãy tính chu kỳ của nó dđ trong 1 chất khí có khối lượng riêng D0 rất nhỏ so với khối lượng riêng D của con lắc. Bài 6: Có 3 CLĐ giống nhau (tức là có cùng khối lượng) trong đó CL 1, 2 tích đi ện d ương: q 1 , q 2 . CL q 3 không tích điện. Cho 3 CL dđ trong 1 điện trường đều có E hướng xuống thẳng đứng khi đó chu kì dđ của 3 1 2 CL lần lượt là:T 1 , T 2 , T 3 với T 1 = T3 , T 2 = T3 . Biết : q 1 +q 2 =7,4.10 −8 c. Tính : q 1 , q 2 . 3 3 Bài 7: Một CL có khối lượng m=20(g) được tích điện q=5.10 −4 c và có dây treo dài l=0,2(m) được đặt giữa 2 bản tích điện trái dấu (hình vẽ).Khoảng cách giữa 2 bản d=0.5m tại VTCB dây treo CL h ợp v ới ph ương thẳng đứng 1 góc nhỏ β =0,1rad . a-Tính lực căng dây và hđt giữa 2bản khi CL ở VTCB. Lấy g=10m/s2. b-Cho CL dđ vớibiên độ nhỏ quanh VTCB , tính chu kì dđ. Bài 8: Một con lắc đơn có chu kì dđ T=1(s) tại nơi có gia tốc trọng trường g=10m/s 2, vật có khối lượmg m=100g và con lắc dđ với biên độ α o =10 o . 4
Tài liệu luyện thi ĐH-CĐ 1/Tìm năng lượng của CLĐ và vận tốc của nó khi ở vị trí thấp nhất. 2/ Cắt con lắc trên thành 2 con lắc có chiều dài l 1 ; l 2 (l 1 >l 2 ) thì thấy trong cùng một thời gian con lắc 2 thực hiện số dđ gấp đôi con lắc 1. Tìm l 1 , l 2 , T 1 , T 2 . 3/Tính chu kì con lắc cóchiều dài (l 1 -l 2 ) khi đưa nó lên Mặt Trăng biết bán kính Mặt Trăng nh ỏ h ơn bán kính Trái Đất 3,7 lần và khối lượmg của Trái Đất lớn gấp 81 lần KL Mặt Trăng. Bài 9: Hai CLĐ có chiều dài lần lượt la: l 1 ,l 2 và có chu kì dđ T 1 , T 2 tại nơi có gia tốc trọng trường g=9,8m/s2. Biết rằng cũng tại nơi đó CLĐ có chiều dài : l 1 + l 2 có chu kì dđ 3s và CLĐ có chiều dài : l 1 - l 2 có chu kì dđ1s. Tính : l 1 , l 2 , T 1 ,T 2 . Bài 10: Một CLĐ có dây treo dài l=1(m), vật nặng KL m=500(g). g 1/Treo CL vào trong thang máy đang cđ theo phương thẳng đứng với gia tốc a= . Tính chu kì CL. Lấyg=10( 2 m ). s2 2/Nếu treo CL vào xe chuyển động theo phương ngang với cùng gia tốc trên. Xác đ ịnh VTCB và tính chu kì dđ lúc này. 3/Xác định lực căng dây khi vật ở VTCB trong các trường hợp trên. Bài tập về dao động tắt dần- Dao động cưỡng bức- Sự cộng hưởng. Bài 1: Hai con lắc làm bằng 2 hòn bi có bán kính bằng nhau, treo trên 2 s ợi dây có cùng chi ều dài. Kh ối lượng của 2 hòn bi khác nhau( một hòn bằng chì, hòn kia bằng gỗ). Hai con l ắc cùng dao đ ộng trong m ột môi trường có li độ ban đầu như nhau và vân tốc ban đầu b ằng không. H ỏi con l ắc nào s ẽ d ừng l ại tr ước trong 2 trường hợp sau: - Bỏ qua sức cản của không khí. - kể đến sức cản của không khí. Bài 2: Một con lắc lò xo gồm một vật có khối lượng m và lò xo có đ ộ c ứng K treo trên m ột toa tàu đang chuyển động thẳng đều trên một đường ray nằm ngang. Đường ray tạo b ởi nhi ều thanh ray có cùng chi ều dài l, đặt cách nhau 1 khoảng rất nhỏ. Tính vận tốc của toa tàu để dao động cưỡng bức của lò xo cực đại. Bài 3: Một con lắc lò xo nằm ngang dđđh xung quanh VTCB. Lúc t=0 vật ở VTCB và đang chuyển đ ộng sang phải. Biết rằng khi qua các vị trí có li độ +3cm và +4cm v ật l ần l ượt có v ận t ốc 80cm/s và 60cm/s đ ều hướng theo chiều dương. Chọn trục toạ độ nằm ngang, chiều dương hướng sang phải, gốc O tại VTCB. 1/ Viết phương trình dao động. 2/ Tại những thời điểm nào vật đi qua vị trí có động năng bằng 3 lần thế năng. 3/ Trong thực tế dao động của vật có biên độ giảm dần. Sau m ột th ời gian biên đ ộ c ủa v ật là A'=2,5cm. Tính độ giảm cơ năng của hệ khi đó và giải thích vì sao cơ năng của hệ giảm dần. Bài 3: Một con lắc lò xo nằm ngang dđđh xung quanh VTCB có phương trình dao động x=4sin( ω t)cm (t tính bằng giây). Biết rằng cứ sau những khoảng thời gian bằng nhaunvà b ằng π /40s thì động năng lại bằng nửa cơ năng. 1/ Tính chu kì dao động. 2/ Tại nhừng thời điểm nào vật ở vị trí có vận tốc bằng không. 3/ Trong thực tế dao động của vật có biên độ giảm dần theo một cấp số nhân lùi vô hạn. Biết hệ số ma sát giữa vật với mặt phẳng nằm ngang là µ =0,02. Tính tỉ số giữa 2 biên độ dao động liên tiếp. TỔNG HỢP DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA Bài 1: Hai dđđh cùng phương cùng tần số được viết dưới dạng : x 1 =4cos( 20t) cm. x 2 =6sin(20t) cm. Viết ptdđ tổng hợp của x 1 , x 2 bằng phương pháp đại số và bằng phương pháp Fresnel. Bài 2: Ba dđđh cùng phương cùng tần số được viết dưới dạng: x 1 =4sin( 80t) cm. x 2 =2cos(80t) cm. 5
Tài liệu luyện thi ĐH-CĐ π x 3 =6sin(80t - ) cm. 2 Viết ptdđ tổng hợp của x 1 , x 2 , x 3 . Bài 3: Viết phương trình dđđh tổng hợp của 4 dđđh cùng phương có phương trình: x 1 =10sin( π t+ π /3) cm. x 2 =10sin( π t +2 π /3) cm. x 3 =4 3 sin( π t - π /2) cm. x4= 6 3 sin( π t+ π /4) cm. Bài 4: Cho 2 dđđh cùng phương có phương trình: x 1 =4sin( π t)cm. x 2 =4sin( π t + π /2)cm. x(cm) Viết phương trình dđđh tổng hợp và vẽ đồ thị của nó. Bài 5: 10 5 Cho dđđh có đồ thị như hình vẽ. 0 1/ 6 4/ 6 13/ 6 Hãy viết phương trình dđđh. −2 −5 7 / 6 10/ 6 t (10 s) −10 PHẦN 2: SÓNG CƠ HỌC. Bài 1 : (Về quá trình sóng từ 1 nguồn) π Một sóng cơ học được truyền từ o theo phương y với ptdđ tại 0 có d ạng u=2sin( t) cm. Năng lượng sóng 2 được bảo toàn khi truyền đi. Người ta quan sát được khoảng cách giữa 5 gợn lồi liên tiếp là 6,4 m . 1/Tính chu kì T, bước sóng λ , vận tốc truyền sóng. 2/Viết ptdđ sóng tại điểm M, N cách 0 lần lượt làd 1 , d 2 . Cho: d 1 =0,1m, d 2 =0,3m. Độ lệch pha của 2 sóng tại M và N ra sao? 3/ Xác định d 1 để dđ tại M cùng pha với dđ tại điểm O. 4/Biết li độ dđ tại điểm M ở thời điểm t là 2cm. Hãy xác định li độ của điểm đó sau 6 s. Bài 1.1: Một quả cầu nhỏ gắnvào âm thoa dđ với tần số f=120Hz. Cho qu ả c ầu ch ạm nh ẹ vào m ặt n ước người ta thấy có 1 hệ thống tròn lan tỏa ra xa mà tâm là đi ểm ch ạm S c ủa qu ả c ầu v ới m ặt n ước . Cho biên độ sóng a=0,5cm và không đổi. a-Tính vận tốc truyền sóng, biết rằng k/c giữa 10 gợn lồi liên tiếp là ∆ d=4,5cm. b-Viết ptdđ của điểm M trên mặt nước 1 đoạn d=12cm, cho dđ sóng tại S có biểu thức u=asinωt. c- Tính khoảng cách giữa 2 điểm trên mặt n ước dao động cùng pha, ngược pha, vuông pha (trên cùng 1 đường thẳng qua S). Bài 1.2: Xét sóng truyền đi trên một sợi dây đàn hồi rất dài v ới vận t ốc v=4m/s. Đ ộ l ệch pha gi ữa 2 đi ểm trên dây cách nhau một đoạn d=28cm là ∆ϕ = (2k + 1)π / 2 (k thuộc z). Tính bước sóng dao động của dây, biết rằng tần số dao động của dây có giá trị nằm trong khoảng từ 22Hz - 26Hz. Bài 1.3: Vào thời điểm nào đó hình dạng của sóng trên mặt nước có dạng như hình vẽ. Biết phần tử A tại mặt nước B A có vận tốc v như hình vẽ. Hãy cho biết sóng truyền theo chiều nào? r v Bài 2 : (BT về giao thoa sóng) Hai mũi nhọn cùng dđ với tần số f=100Hz và cùng ptdđ U s1 = U s2 =asin ω t, khoảng cách s 1 s 2 =8cm, biên độ dđ của s 1 s 2 là 0,4cm.Vận tốc truyền sóng v=3.2m/s. 1/Tìm bước sóng của s 1 ,s 2 . 2/Viết ptdđ tại điểm M cách 2 nguồn lần lượt là d 1 ,d 2 . (M nằm trên mặt nước và coi biên độ sóng giảm không đáng kể). 3/Xác định vị trí các điểm dđ với biên độ cực đại và các điểm không dđ. 4/Viết ptdđ tại điểm M có d 1 =6(cm), d 2 =10(cm). 5/ Xác định số điểm dao dộng với biên độ cực đại (số gợn lồi) trên đoạn s 1 s 2 và vị trí của các điểm đó. 6
Tài liệu luyện thi ĐH-CĐ 6/ Tính khoảng cách giữa 2 gợn lồi liên tiếp trên đoạn s 1 s 2 . 7/ Gọi x là khoảng cách từ điểm N trên đường trung tr ực c ủa s 1 s 2 đến trung điểm I của s 1 s 2 . Tìm x để N dao động cùng pha với dao động tại 2 nguồn. 8/ Nếu khoảng cách của s 1 s 2 giảm đi chỉ còn 8 (mm) thì ta sẽ quan sát được bao nhiêu gợn l ồi trong vùng giữa s 1 s 2 . Bài 3: Hai nguồn kết hợp s 1 ,s 2 cách nhau 50mm dđ theo pt u=asin 200( π t)(mm) trên cùng mặt thoáng của thủy ngân , coi biên độ không đổi . Xét 1phía đường trung trực c ủa s 1 s 2 ta thấy vân bậc K đi qua điểm M có hiệu số MS 1 -MS 2 =12mm và bậc K+3 (cùng loại với K) đi qua M' có M'S 1 -M'S 2 =36(mm) a-Tìm λ và vận tốc truyền sóng trên mặt thuỷ ngân .Vân bậc K là cực đại hay cực tiểu. b-Xác định số điểm dao động với biên độ cực đại trên đường nối s 1 s1 và vị trí của chúng . c-Điểm gần nhất dđ cùng pha với nguồn trên đường trung trực của s 1 s 2 cách nguồn s bao nhiêu. Bài 4: Cho 2 nguồn kết hợp chạm nhẹ vào mặt nước tại 2 đi ểm A vàB cách nhau 8cm. Ng ười ta quan sát thấy khoảng cách giữa 5 gợn lồi liên tiếp trên đoạn AB bằng 3cm. a- Tính vận tốc truyền sóng tại mặt nước biết tần số dao động của nguồn f=20Hz. b- Gọi C,D là 2 điểm tại mặt nước sao cho ABCD là hình vuông. Tìm số đi ểm dđ v ới biên đ ộ c ực đ ại trên đoạn CD. Bài 4.1: Một mũi nhọn S chạm vào mặt nước dđđh với tần số f=5Hz.Thấy rằng 2 điểm A và B trên m ặt nước cùng nằm trên phương truyền sóng cách nhău 1 khoảng d=10cm luôn dđ ngược pha nhau. Tính vận tốc truyền sóng, biết rằng vận tốc đó chỉ vào khoảng từ 0,8m/s đến 1m/s. Bài tập về sóng dừng. Bài 1:Một sợi dây OA có chiều dài l,đầu A cố định,đầu O dđ theo phương trình u=asin ω t. 1/Viết ptdđ tại điểm M cách A 1 khoảng d do sự giao thoa giữa sóng tới và sóng phản xa, biết vận tốc truyền sóng trên dây làv và coi biên độ sóng giảm không đáng kể. 2/Xác định vị trí các nút và khoảng cách giữa 2 nút liên tiếp. 3/Xác định vị trí các bụng và bề rộng của 1bụng sóng. Bài 2: Dây AB treo vào âm thoa T tại A, B lơ lửng. Khi âm thoa dđ với tần số f=10Hz, vận tốc truyền sóng trên dây là 4m/s. a-Khi chiều dài dây là l= l 1 =80cm thì trên dây có sóng dừng không? b -Khi chiều dài dây là l=l 2 =21cm thì trên dây cósóng dừng. Tìm sốnút sóng, số bụng sóng trên dây. c-Để trên dây dài là l=l 2 =21(cm) có sóng dừng với 8 bó sóng nguyên thì tần số f của âm thoa phải bằng bao nhiêu? Bài 3: Một dây đàn dài 60cm phát ra âm có tần số 100Hz, quan sát dây đàn người ta thấy có 4 nút(gồm cả 2 nút ở 2 đầu dây) và 3 bụng. Tính vận tốc truyền sóng trên dây. Bài số 4: Âm thoa T đặt trên miệng ống hình trụ có chứa nước đặt thẳng đứng.Dưới đáy bình có vòi xả để Tháo nước ra. Quan sát khi gõ âm thoa người ta thấy ứng với các mặt nước liền nhau tính theo chiều dài của cột không khí từ miệng ống khi l 1 =39(cm) và l 2 =65(cm) thì âm thanh do âm thoa phát ra nghe rõ nhất. Giải thích hiện tượng biết vận tốc âm v=340m/s. -Tính tần số của âm thoa. -Tính số bụng sóng khi cột khí cao 65cm. Bài 5: Một sợi dây OA có chiều dài l=22m nằm căng ngang có đầu B cố định. Đầu A dao động với phương trình uA=4sin(2 π t)cm, vận tốc truyền sóng trên dây là v=4m/s. Xét điểm M trên dây cách đầu A một đoạn dM=2m. 1/ Viết phương trình dao động tại M với t ≤ 5s. 2/ Tìm phương trình mô tả hình dạng sợi dây vào thời điểm t=2s. Vẽ đồ thị mô tả hình dạng sợi dây vào thời điểm đó. 3/ Viết phương trình dđđh tổng hợp tại điểm N trên dây cách đầu A một đoạn dN=3m. 4/ Xác định vị trí các nút trên đoạn dây AB. Bài số 6: Một sóng dừng trên một sợi dây: u = asin(bx) cos( ω t) cm (1), trong đó u là li độ dao động tại thời điểm t của một phần tử trên dây mà VTCB của nó cách gốc O một khoảng x(x đo bằng mét, t 7
Tài liệu luyện thi ĐH-CĐ đo bằng giây). Cho biết: λ =0,4m; f=50Hz và biên độ dao động của một phần tử M cách nút sóng 5cm có giá trị là 5mm. 1/ Xác định a, b trong công thức(1). 2/ Tính vận tốc truyền sóng trên dây. 3/ Tính li độ u của một phần tử N cách O một khoảng ON=50cm tại thời điểm t=0,25s. 4/ Tính vận tốc dao động của phần tử N nói ở câu trên ở thời điểm t=0,25s. Bài tập về con lắc trùng phùng. 1/Cho một con lắc đơn A dđ trước mặt 1 con lắc đồng hồ gõ giây B(chu kì dđ của B là 2s)con lắc B dđ nhanh hơn con lắc A một chút nên có những lần 2con lắc cđ & trùng với nhau tại VTCB của chúng(gọi là những lần trùng phùng).Quan sát thấy 2 lần trùng phùngliên tiếp cách nhau 590 giây a- tính chu kỳ dđ của con lắc đơn A b- CL A dài 1m.Xác định gia tốc rơi tự do g. 2/ Quả cầu của CLđơn Acó KL m=50g,khi dđ vặch ra 1 cung tròn mà ta có thể coi như đoạn thẳng dài 12 cm, bỏ qua ms. a- tính vận tốc cực đại của quả cầu & vận tốc của nó ứng với độ dời 4cm. b- Tính năng lượng của CL A khi nó dđ. Những bài toán liên quan đến sự biến thiên chu kì giá trị nhỏ Bài 1: Tại 1 nơi ngang bằng với mặt nước biển ở nhiệt độ 0 o c & g=9,8m/s 2 ,CL đồng hồ coi như 1 một con lắc đơn có chu kì dđ là 2s chạy đúng giờ. a- Tính chiều dài của thanh treo con lắc. b- Thanh treo con lắc làm bằng kim loại có hệ số nở dài λ =1,8.10 −5 k −1 . Hỏi nhiệt độ tănglên đến 10 o c thì đồng hồ đó chạy nhanh hay chậm đi? Nhanh hay chậm bao nhiêu trong một ngày đêm. c- Đưa đồng hồ lên đỉnh núi có độ cao so với mực nước biển la h=2km,tại nhiệt độlà 0 o c thì nó chạy nhanh hay chậm đi? Trong 1 ngày nó chạy nhanh hay chậm bao nhiêu? Bài 1.1: Một CL đồng hồ coi như 1 CL đơn chạy đúng ở mặt đất ở nhiệt độ20 o c. Thanh treo CL có hệ số nở dài λ =2.10 −5 k −1 . a- Hỏi tại mặt đất nếu nhiệt độ tăng lên 25 o c thì đồng hồ chạy nhanh hay chậm bao nhiêu sau1 ngày đêm. b- Đưa đồng hồ này lên độ cao h=640m và giả sử ở đó nhiệt độ vẫn là 20 o c.Hỏi đồng ho sẽ chạy nhanh hay chậm bao nhiêu sau 24 giờ. Coi trái đất là hình cầu có bán kính R=6400km. c- Giả sử khi đưa đồng hồ lên độ cao h=640m thì đồng hồ chay nhanh 2s. Tính nhiệt độ ở độ cao đó. Bài 2 : Một CL đồng hồ xem như 1 CLĐ chạy đúng giờ ở nhiệt độ25 o c và g 0 =9,8m/s 2 . Dây treo CL làm bằng kim loại có hệ số nở dài λ =20.10 −6 k −1 . a- Hỏi ở nhiệt độ 15 o c mỗi ngày đồng hồ chạy nhanh hay chậm bao nhiêu. b- Đưa CL lên cao 5km, để đồng hồ chạy đúng giờ thì nhiệt độ ở độ cao đó phải bằngbao nhiêu? Tại sao? Bài 2.1:Tại một nơi ngang bằng với mực nước biển,ở nhiệt đo10 o c, đồng hồ quả lắc trong1ngày đêm chạy nhanh 6,48s.Coi CL đồng hồ như 1 CLĐ .Thanh treo CL có hệ số nở dài: λ =2.10 −5 k −1 . 1/ Tại vị trí nói trên ở nhiệt độ nào đồng hồ chạy đúng giờ. 2/Đưa đồng hồ lên đỉnh núi,tại đó nhiệt độ là6 o c,ta thấy đồng hồ chạy đúng giờ.Giải thích hiện tượng ?Tính độ cao của đỉnh núi so với mực nước biển. Coi trái đất là hình cầu có bán kính R=6400km. Bài 2.2: 1/ Con lắc của đồng hồ quả lắc coi như 1 CLĐ có chu kỳ dđ là 1s ở nhiệt độ15 o c.Tính chiều dài của con lắc. Lấy g=9,8m/s2 và π 2 =10. 2/ Ở nhiệt độ35 o c đồng hồ chạy nhanh hay chậm và nhanh hay chậm mỗi ngày bao nhiêu giây? Cho hệ số nở dài của thanh treo CL là λ =2.10 −5 k −1 3/Nếu không lên dây cót đồng hồ & để cho CL dđ tự do với biên độ ban đầu là la 5 o thì nó sẽ dđ tắt dần và sau 4 chu kỳ biên độ góc của nó chỉ còn la 4 o . Cho rằng biên độ của con lắc giảm dần theo 1 cấpsố nhân lùi vô hạn. Hãy tính công mà ta phải tốn để lên dây cót đồng hồ sao cho nó chạy được 1 tuần lễ vớibiên độ góc là 5 o . Cho biết khối lượng của quả nặng con lắc là m=100g và phải mất 80% năng lượng của dây cót để thắng ms ở hệ thống bánh xe. BÀI TẬP PHẦN ĐIỆN Bài tập về các đoạn mạch thuần: 8
Tài liệu luyện thi ĐH-CĐ Một đoạn mạch AB nối với một hiệu điện thế xoay chiều có bi ểu thức u=200 2 sin100π t(V).Viết biểu thức cường độ dòng điện trong các trường hợp: a- Đoạn mạch AB chỉ có điện trở thuần: R=50 Ω . Tính điện trở toả ra trên điện trở R trong mỗi phút. b- Đoạn mạch AB chỉ có cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L=1/ π =0,318H. 1 µ ; µ c- Đoạn mạch AB chỉ có tụ điện có điện dung C=15,9 F 2π .10 2 F . Để cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch tăng gấp đôi thì phải mắc thêm một tụ C0 với C như thế nào? và có điện dung bao nhiêu? Các dạng bài tập: Bài tập 1: 1/ Cho khung dây gồm 500 vòng, diện tích 54 cm 2 quay với vận tốc 50 vòng/giây đi qua tâm và song song với 1 cạnh. Đặt cuộn dây trong từ trường đều có cảm ứng từ B =0,1 (T) vuông góc với trục quay. Viết biểu thức của Sđđ xuất hiện trong cuộn dây.Biết rằng ở thời đi ểm ban đ ầu b ề m ặt c ủa cu ộn dây vuông góc với véc tơ cảm ứng từ B. R C L 2/ Cho mạch điện như hình vẽ: u=60 2 sin100π t(V) (Cuộn dây thuần cảm). Biết số chỉ của ampe kế là 1(A); Số chỉ của Vôn kế là 50 (V); Công suất tiêu thụ là 30 2 (w).Tìm R ,L, C và biểu thức của i ( t ) . V ∞ A Bài tập 2:Cho mạch điện như hình vẽ:Biết u AB =200 2 sin100 π t (V). 1 1 R=100 Ω ; R0 = 50Ω; L = ( H ); C = 10−4 ( F ) . 2π π R C R0 , L a- Khoá K đóng,viết biểu thức dòng điện qua R. b- Khoá K mở,viết biểu thức dòng điện qua mạch và hiệu A B điện thế ở 2 đầu cuộn dây. c-Tính công suất tiêu thụ trên đoạn mạch AB khi K đóng, K mở. K Bài tập 3: Cho mạch điện R,L nối tiếp.Hđt 2đầu u= 150 2 sin100π t (V ) .R thayđổiđược, cuộn dây thuần cảm có 0, 6 L= ( H ) .Mạch tiêu thụ công suất P=180(w) .Viết biểu thức dòng điện tức thời. π Bài số 4:Cho mạch điện như hình vẽ: R Nếu lấy u AB làm chuẩn thì biểu thức dđ khi K mở và K đóng lần lượt là: L C A B K π π im = 2 2 sin(ω t − )( A); id = 2 2 sin(ω t + )( A). Biết hiệu điện thế hiệu dụng U AB luôn bằng 180 (v); L= 4 4 9 2 ( H ). 10π 1/ CMR cuộn cảm không co điện trở thuần. 2/ Tìm R, Z c , Z L. 3/ Trong 1 giây thì U AB mấy lần đạt không vôn. 4/ K mở nối tắt tụ c.Viết biểu thức cường độ dđ tức thời qua mạch đó. Nhận xét gì v ề vai trò c ủa t ụ c trong mạch điện trên. Bài tập 5: Cho mạch điện như hình vẽ: Biết UAB=37,5V, vôn kế V1 chỉ U1= 50V, vôn kế V2 chỉ U2=17,5V. L C 1/ Chứng minh rằng cuộn dây có điện trở R0 đáng kể. A B 2/ Biết cường độ hiệu dụng là 0,1 (A).Tính R, ZLvà ZAB. V V 3/ Khi tần số f thay đổi đến giá trị f'M=330 Hz thì cường độ dđiện trong mạch 1 2 có giá trị cực đại.Tìm L, C, f đã sử dụng ở trên. Bài tâp 6: Một ống dây có điện trở R và hệ số tự cảm L. Đặt vào ống dây một hđt một chiều 12V thì cường độ dđ trong ống dây là 0,24A. Đặt vào hai đầu ống dây một hđt xoay chi ều có bi ểu th ức u=100 2 sin100π t (V ) thì cường độ hiệu dụng của dđ chạy trong ống dây là 1A. 9
Tài liệu luyện thi ĐH-CĐ 1/ Tìm R và hệ số tự cảm L. 2/ Mắc nối tiếp ống dây trên với tụ điện có điện có đi ện dung C=87( µ F ) vào hđt xoay chiều nói trên . Viết biểu thức hđt hai đầu cuộn dây, hai đầu tụ điện và tính công suất tiêu thụ của mạch. Bài tập 7: Cho mạch điện như hình vẽ.Cuộn dây có độ tự cảm L C L=0,127(H) và điện trở hoạt động r=40( Ω ), điện dung của tụ điện A A B 50 C= ( µ F ) ,hai bóng đèn giống nhau - Trên mỗi bóng đèn ghi (80V - 20W). π Nối 2 đầu mạch điện với mạng điện xoay chiều 120V - 50Hz 1/ Hãy tính số chỉ của ampe kế. Các đèn có sáng bình thường không? Tại sao? 2/ Tìm cách mắc tụ có điện dung C ' với tụ C và tính giá trị của C ' để đèn sáng bình thường. Bài số 8: Cho mạch điện nhv: Biết R = 200Ω cuộn dây thuần cảm, hiệu điện thế 2đầu mạch: u AB = 400 2 sin100π t (V ) . Biết hiệu điện thế giữa D và nhanh pha hơn u AB 1góc 2 π /3 Và hđt giữa A và E nhanh pha hơn u AB 1 góc π /3 R D E 1/ Tìm L, C. A L C B 2/ Viết biểu thức hiệu điện thế giữa 2 đầu tụ. Bài số 9: Cho mạch điện nhv: R 1 Biết u AB = 200sin100π t (V ); R = 100Ω; L = ( H ); R0 = 0. π A B a- Xác định C để i nhanh pha π /4 so với u AB , viết biểu thức u AN & uMB L M N C b- Xác định C để u AN lệch pha π /2 so với uMB .Viết biểu thức cường độ dòng điện qua mạch. Bài số 10: Cho mạch điện như hình vẽ: Có f 3 = 10 Hz; khi mắc ampe kế cóR=0 vào mạch MB 3 R thì ampe kế chỉ 0,1A và dòng qua ampe kế lệch pha π /6 A B so với u AB . Nếu thay ampe kế bằng 1 vôn kế có R đủ lớn thì vôn k ế ch ỉ 20 V và hđt ở 2 đMầu vôn k ế cũng L C R chậm pha π /6 so với u AB . 1/ Tìm R,L,C 2/ Thay đổi f đến f ' để hđt ở 2 đầu vôn kế chậm pha π /2 so với u AB . Tính f ' . A Bài số 11: Cho mạch điện như hình vẽ: Biết u AB = U 0 sin100π t (V ) .Cho vôn kế 1 chỉ 80 3 (V);Vôn kế 2 chỉ V2 L 120(V); hiệu điện thế 2 đầu vôn kế 1 nhanh pha π /6 so với hđt giữa R 2 đầu tụ C và lệch pha π /2 so với hđt giữa 2 đầu vôn kế 2. Ampe kế A chỉ 3 (A)cuộn dây có điện trở R0 . a- Tìm R, R0 , L, C. V1 C B b- Giữ nguyên điện trở R, cuộn dây, hiệu điện thế u AB như đã cho, thay tụ C bằng 1 tụ C ' khác thì công suất tiêu thụ trong mạch bằng 240(w). Viết biểu thức dòng điện trong mạch. Bài số 12:Cho mạch điện nhv: Hđt 2 đàu mạch u = 30 2 sin100π t (V ) ,R thay đổi được .Khi biết: B R= R1 =9( Ω ) thì góc lệch pha giữa i và u là ϕ1 . A L c R Khi R= R2 =16( Ω )thì góc lệch pha giữa i và u là ϕ2 .Biết / ϕ1 /+/ ϕ2 /= π /2 1 −3 1/ Tìm L biết C= 10 ( F ). 2π 2/ Viết biểu thức i1 và i2 . V V Bài số 13: Cho mạch điện nhv:uAB=85 2 sin100π t(V). Vôn kê1, 1 2 Vôn kế 2 cùng chỉ 35V, vôn kế 3 chỉ 85V. A R C a- Chứng minh cuộn dây có điện trở thuần. V4 R 0 B L V3 10
Tài liệu luyện thi ĐH-CĐ −3 10 b- Biết C có giá trị (F). Tính R0, R, L và số chỉ của vôn kế V4. 7π Bài toán về điều kiện cùng pha cộng hưởng điện Bài số 12: Cho mạch điện nhv: π B Dòng điện qua R có biểu thức: i = 2(sin100π t − )( A) . A R L c 2 1 2 −4 Với R =50 Ω ;R 0 L =0; L= (H); C= 10 (F). π π 1/ Viết biểu thức u AB . 2/ Để dđ qua mạch cùng pha với u AB thì phải mắc thêm 1 tụ C 0 song song hay nối tiếp với C và có điện dung bằng bao nhiêu. 3/ Coi u AB luôn có biểu thức không đổi, hãy viết biểu thức dđ qua m ạch trong tr ường h ợp công su ất c ủa đoạn mạch cực đại. Tính Pmax. Bài số 13: Một mạch điện xoay chiều không phân nhánh gồm 1 điện trở R=30 Ω . Một cuộn dây thuần cảm 1 L= (H). Một tụ điện biến đổi C. Hđt 2 đầu :u=180sin π t (V). 2π 1 −3 1/ Cho C= 10 ( F ). Tìm : a/ Tổng trở của mạch. 2π b/ Biểu thức cường độ dđ qua mạch. 2/ Thay đổi C sao cho cường độ dđ qua mạch cùng pha với hđt 2 đầu mạch, tìm: a/ Giá trị của C. b/ Biểu thức cường độ dđ qua mạch. Bài số 14 :Cho mạch điện nhv. R A =0. Trong đó R=100 Ω ; A 1 A B L= (H); u AB =200 2 sin100π t (V ) . R C L π 2 −4 1/ Điều chỉnh C = 10 (F). Tính số chỉ của ampe kế, viết biểu thức dđ qua ampe kế π 2/ Tìm C để ampe kế có số chỉ 1(A). 3/ Tìm C để ampe kế có số chỉ lớn nhất. BÀI TOÁN CỰC TRỊ. 2 10−4 Bài số 15: Cho mạch điện nhv: Biết : u AB =200(V); L= (H); ω = 100π (rad / s). C= F π π a/ Xác định R để công suất đoạn mạch cực đại, tính P max . A R C B L b/ Vẽ phác hoạ đồ thị biểu diễn sự thay đổi của P theo R. c/ Giả sử cuộn dây có điện trở thuần R0 =50 Ω . Xác định R để công suất của R cực đại. Bài số 15.1: Cho mạch điện nhv: R là biến trở, tụ điện C=10-3/9 π (F), X là một đoạn mạch gồm 3 phần tử: R0, L0, C0 mắc nối tiếp. Đặt vàoAB một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng UAB không đổi. 1/ Khi R=R1=90 Ω thì UAM=180 2 sin(100 π t- π /2) V; UMB=60 2 sin(100 π t) V C R a- Viết biểu thức UAB. A M X B b- Xác định phần tử X và giá trị của chúng. 2/ Cho R biến đổi từ 0 đến ∞ . Khi R=R2 thì công suất mạch đạt cực đại. Tìm R2 và Pmax. 1 Bài số 16 :Cho mạch điện nhv:uAB=100 2 sin100π t (v) R=50 Ω ; L= (H); R 0 L =0. π π CL a/ Điều chỉnh C để u C chậm pha so với u AB . Tìm C và viết biểu thức của i. A A B R CN B 2 b/ Điều chỉnh C để u C cực đại. Tính U C max . Bài tập 16.1:Cho mạch điện nhv: V L,R 11 R M
Tài liệu luyện thi ĐH-CĐ u AB = 150sin100π t (V ) 1/K đóng: U AM = 35(V );U MN = 85(V ) và PMN = 40W . Tìm R0 ,R,vàL. 2/K mở:Điều chỉnh U c cực đại .Tính U c max & U AM ,U MN khi đó. K 3/K mở: Điều chỉnh c để số chỉ vôn kế là nhỏ nhất.Tìm c và số chỉ vôn kế khi đó. Bài số 17 :Cho mạch điện xoay chiều nhv: u AB =120 2 sin100π t (V ) ; Điện trở R=24 Ω ; Cuộn dây thuần cảm L= 1 1 A R L C B (H); Tụ điện C 1 = 10 −2 (F); Vôn kế có điện trở lớn. 5π 2π V 1/ Tìm : Tổng trở của mạch. Số chỉ của vôn kế. 2/ Ghép thêm với tụC 1 một tụ C 2 sao cho vôn kế có số chỉ lớn nhất. Hãy cho biết: a/ Cách ghép và tính C 2 . b/ Số chỉ của vôn kế khi đó. 2 Bài số 18: Cho mạch điện nhv: R A =0; f=50Hz; L= (H). A π A Rx C L B 1/ Điều chỉnh R x =150 Ω thấy dđ qua ampe kế chậm pha π /4 so với hđt đặt vào mạch. a/ Tìm C. 3 b/ Tìm hđt hiệu dụng của cả mạch, biết ampe kế chỉ ( A) . 2 c/ Tính công suất tiêu thụ của mạch. 2/ Tìm R x sao cho P cực đại. Lúc đó dòng qua ampe kế lệch pha so với hđt đặt vào là bao nhiêu. Bài số 19: Cho mạch điện nhv:Biết u AB =120 2 sin(100π t )(V ). Cuộn dây thuần cảm M 3 π A N (H ) u AN A R C L B π AB 3 V 1/ Khi L= thì trễ pha so với u , và uMB sớm pha π /3 so với u AB . Tìm R, C. 2/ Mắc song song điện trở R với điện trở R0 thay đổi L thấy số chỉ của vôn kế thay đổi và có giá trị c ực đại=240(V). Tìm R0 , L và số chỉ của ampe kế khi đó. Bài số 20: Cho mạch điện nhv. Cuộn dây thuần cảm có thể thay đổi L , tụ C biến đổi: u AB =120 2 sin(100π t )(V ). 1/Cho L xác định, điều chỉnh C để V1 thay đổi và đạt giá trịlớn nhất =200 (V). a/ Tìm số chỉ của V2 khi đó. R L C −3 B 10 A b/ Biết lúc đó C=C 1 = (F) tìm giá trị của R, L. 4π V1 V2 −3 10 c/ Điều chỉnh C= C2 = (F) viết biểu thức của cường độ dđ chạy trong mạch. 4π 10−3 2/ Khi C=C 1 = (F) thay đổi L thì thấy số chỉ của vôn kế V 1 thay đổi. Hãy tìm số chỉ lớn nhất của V1 và 4π giá trị của L khi đó. Bài số 20.1: Cho mạch điện như hình vẽ: uAB= 200sin100 π t (V), R=50 Ω , C=2/ π .10-4F. R L C a- Tìm L để ULmax. A R =0 0 B 12
Tài liệu luyện thi ĐH-CĐ 1 b- Cho L= H=const. Giả sử ω thay đổi được. Tìm ω để Ucmax. π A R L , R0 Bài số 20.2: Cho mạch điện như hình vẽ: u=200sin100 π t(V). a- Khi k đóng thì UR=50V; Ud=50 5 V; Pd=50W. Tính R, R0, L. C B k b- k mở, xác định C để Udmax. Viết biểu thức Ud. 10−4 Bài số 21: Cho mạch điện nhv. R=100 Ω ; C= (F). A B π R C L u AB =200sin100 π t (V) cuộn dây thuần cảm có L thay đổi được. a/ Tìm L để công suất tiêu thụ mạch là lớn nhất. Tình công suất tiêu thụ của mạch lúc đó. b/ Tìm L để công suất tiêu thụ là 100 w. viết biểu thức dđ trong mạch. c/ Khảo sát sự thay đổi của công suất theo sự thay đổi của L từ không đến rất lớn. 1 −4 Bài số 22: Cho mạch điện nhv. R=50 Ω ; C= 10 (F); u AB =200(V); ω =100 π (rad/s); R 0 L =0. π a/ Xác định L để P max . Phác hoạ đồ thị của P theo L. b/ Xác định L để U L max ,tính U L max . c/ Giả sử cho Z L =50 Ω không đổi, xác định C để U C max . A B R L C Bài số 23: Cho mạch điện nhv. u AB =100 2 sin(100π t )(V ). 3 Rx r, L C r=10 Ω ; L= (H). 10π A B −3 M N 10 1/ Cho C=C 1 = (F). 6π a/ Cho R x = R 1 =30 Ω . Viết biểu thức i(t) và u AN (t). b/ Tìm R x =R 2 để công suất trên biến trở R x là cực đại và tính giá trị cực đại đó. 2/ Tìm C=C 2 để U MB có cực tiểu với R x = R 1 =30 Ω , Vẽ đồ thị U MB theo Z C . Bài số 24: Cho mạch điện nhv. u AB =300(V); Hệ số công suất của mạch Là 0,8 của đoạn mạch AN là 0,6, cuộn dây thuần cảm. A M N B 1/ Tìm U R , U L & U C . 2/ Tính R,L và C, biết f=50Hz và khi có cộng hưởng điện thì I=2,5A (ứng với f 0 ). Bài số 25: Cho mạch điện nhv. Biết R 1 ,R 2 , u=U 0 cos 2 ( ω t ) R 1 Và: 4 L 1 C 2 ω 2 =1; R 0 L =0. Tìm biểu thức dòng điện qua mạch. u ∞R 2 L Bài số 26: Cho mạch điện nhv. A và B mắc vào hđt xoay chiều có 1 200 L Tần số f=50Hz, điện trở R= 100 Ω .V 1 chỉ (V); V 2 chỉ 150(V); 2 C 3 1 u AN và uMB lệch pha nhau π /2. 1/ Tụ điện có nóng lên không ? vì sao? C R L 2/Xác định điện dung C của tụ điện và L của cuộn thuần cảm. B 3/ Viết biểu thức hđt u AB . A M N 4/ Cho tụ C biến đổi: V1 V2 a/ Tìm C để công suất tiêu thụ của mạch khi đó cực đại . b/ Tìm C để V 1 chỉ giá trị bằng 1 nửa của u AB * Bài tập lý thuyết: 1/ Ảnh hưởng của điện trở thuần đối với dòng xoay chiều và dòng 1 chiều. 2/ Ảnh hưởng của cuộn cảm ứng lên mạch 1 chiều và xoay chiều. 3/ Ảnh hưởng tụ điện C. 4/ Ảnh hưởng của tần số lên độ sáng của đèn ống. 5/ Công suất của dòng xoay chiều: a/ Công suất mạch xoay chiều. 13
Tài liệu luyện thi ĐH-CĐ b/ Ý nghĩa của hệsốcông suất và vai trò của độ lệch pha ϕ trong việc sử dụng công suất dđxc. * Câu hỏi: Ảnh hưởng của cuộn cảm ứng lên mạch 1 chiều và xoay chiều. + Khi mắc cuộn cảm L vào mạch điện 1 chiều không đổi,cuộn c ảm gi ống h ệt nh ư 1 đi ện tr ở thu ần (Z L = ω L =2 π fL=0) làm tăng điện trở của mạch, dđ giảm (là 1 dụng cụ tiêu thụ đi ện năng) có hiệu ứng Jun ở cuộn cảm, tạo từ trường không đổi trong lòng ống dây( Nam châm điện). + Mặt khác khi đóng ngắt mạch điện _ Từ thông qua cuộn dây biến thiên _Cuộn cảm sinh ra sđđ t ự c ảm chống lại sự tăng và giảm của dđ khi đóng ngắt khoá K, tạo từ trường thay đổi trong ống dây. + Khi mắc vào mạch xoay chiều, cuộn cảm tiêu thụ điện năng tạo ra c ảm kháng Z L = ω L làm tổng trở của mạch thay đổi sinh ra sđđ tự cảm chống lại sự tăng gi ảm c ủa dđ qua mạch. Cu ộn c ảm còn làm l ệch pha Giữa hđt và dđ qua nó ,làm ảnh hưởng đến công suất tiêu th ụ c ủa m ạch,sinh ra t ừ tr ường bi ến thiên đi ều hoà trong lòng cuộn cảm. R C L , R0 Bài số 27: Cho mạch điện nhv. u AB =110 2 sin( π t ) (V). 110 A N M B 1/ Khi C có giá trị rất lớn thì U AN =U MB = (v).Tínhhệsốcông suấtcủamạch. 3 2/ Cho R,C có giá trị sao cho U AN =27,5 3 (V) ; U MB =55 3 (V). Tính hệ số công suất của mạch AM. V1 V2 Bài số 28: Cho mạch điện nhv.Vôn kế V 1 chỉ 35(V), V 2 chỉ 35 (V), R C V3 chỉ 85(V). u AB =85 2 sin(100 π t ) (V). 1/Chứng tỏ rằng điện trở thuần r của cuộn cảm là khác không. ∞ V4 2/ Tính các giá trị C, L,r. Biết R=70 Ω . 3/ Thay điện dung C bằng 1 hộp tụ điện có thể thay đổi được điện dung. r, L a/ Tìm điện dung C 1 của hộp tụ điện để UV3 (số chỉ của vôn kế V3 ) V3 đạt cực đại và tính giá trị cực đại này. b/ Tìm điện dung C 2 để hộp tụ điện UV2 đạt giá trị cực đại và tính giá trị cực đạinày. c/ Tìm điện dung C 3 Của hộp tụ điện để UV4 đạt cực tiểu và tính giá trị cực tiểu này. d/ Vẽ gần đúng các đường cong UV3 (Z C ); UV2 (Z C ); UV4 ( Z C ) trên cùng 1 trục toạ độ (U, Z C ) và ghi chú toạ độ của các điểm đặc biệt. BÀI TẬP VỀ MÁY BIẾN THẾ - TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA Bài số 1: Một máy biến thế có H=1, số vòng cuộn sơ cấp N 1=1200 vòng và cuộn thứ cấp N2=600vòng. Nối hai đầu cuộn sơ cấp với hiệu điện thế U1=200V, f=50Hz. Hai đầu cuộn thứ cấp nối với mạch điện như 1 hình vẽ. cuộn dây có R0=25 Ω , L= H, tụ C có thể thay đổi được điện dung. Cuộn C 2π dây được nhúng trong bình chứa 1kg nước, với Cn=4,18J/kg.độ ở nhiệt độ 300c. U1 U2 2 a- Cho C= .10-4F. Hỏi sau bao lâu thì nước trong bình sẽ sôi. Tính I1 π R0 L qua cuộn sơ cấp khi đó. Bỏ qua sự hấp thụ nhiệt của bình và của môi trường ngoài. b- Để I1max thì điện dung C bằng bao nhiêu? Tính I1max. Bài số 2: Cuộn sơ cấp của máy biến thế được mắc qua 1 ampe kế nhiệt (có đi ện tr ở không đáng k ể ) vào 1 mạng điện xoay chiều có hđt hiệu dụng U=220(V). Cuộn thứ cấp được mắc vào 1 mạch điện gồm 1 cu ộn dây có độ tự cảm L,1 điện trở R=8 Ω và 1 tụ điện có điện dung biến đổi, được m ắc nối ti ếp nhau. Cu ộn s ơ cấp có N1 =1100(vòng), cuộn sơ cấp cóN 2 =50(vòng). Điện trở thuần của cuộn dây là 2 Ω . 1/ Vẽ sơ đồ mạch điện. 2/ Ampe kế chỉ 0,032(A). Tính độ lệch pha giữa cường độ dđ và hđt ở mạch thứ cấp, nhiệt lượng to ả ra trên nam châm và trên điện trở R trong mỗi phút. 3 3/ Tần số dđ f=50(Hz), Hệ số tự cảm cuộn dây nam châm L= (H). Tính điện dung C của tụ điện. 20π 4/ Để ampe kế chỉ cực đại thì điện dung C tăng giảm bao nhiêu? Tính hđt của nam châm điện khi đó. 14
Tài liệu luyện thi ĐH-CĐ Bài số 3: Các dây dẫn có điện trở tổng cộng R=20( Ω ) được nối từ máy tăng thế đến máy hạ thế. Ở đầu ra của cuộn thứ cấp của máy hạ thế người ta cần 1 công suất 2200W v ới c ường đ ộ100A. Bi ết t ỉ s ố K c ủa số vòng dây cuộn sơ cấp và số vòng dây cuộn thứ cấp của máy hạ thế là 10. 1/ Tính U hiệu dụng ở 2 đầu cuộn thứ cấp và I hiệu dụng ở cuộn sơ cấp của máy hạ thế. Tính U hiệu dụng ở 2 đầu cuộn thứ cấp của máy tăng thế. 2/ Nếu tại nơi đặt máy hạ thế người ta vẫn cần 1 dđ cócông suất và c ường đ ộ nh ư cũ, nh ưng không s ử dụng máy tăng thế và hạ thế, thì U hiệu dụng ở nơi truyền tải điện (n ơi đặt máy tăng th ế ) ph ải b ằng bao nhiêu? Khi đó sự hao phí công suất trên đường dây tải điện sẽ tăng lên bao nhiêu l ần so v ới khi dùng máy biến thế ( coi mọi hao phí ở các máy biến thế nhỏ không đáng kể). 4/ Máy biến thế có thể dùng để biến đổi hđt 1 chiều được không? Tại sao? 5/ Tại sao thuyền tải điện năng đến nơi tiêu thụ lại phải dùng đến máy tăng thế và máy hạ thế. 6/ -Định nghĩa, cấu tạo, nguyên tắc hoạt động của MBT. -Sự biến đổi hđt và cường độ dđ qua MBT. -Ứng dụng MBT. -Vai trò của MBT trong truyền tải điện năng. Bài số 4: Điện năng được truyền từ trạm tăng thế đến chạm hạ thế nhờ hai dây dẫn có đi ện tr ở t ổng c ộng là R=20 Ω , dây có tiết diện S=2cm2, ρ =2.10-8 Ω .m a- Tính khoảng cách l từ trạm tăng thế đến trạm hạ thế. b- Biết tại nơi tiêu thụ cần một hiệu điện thế hiệu dụng U 2=120V và cường độ hiệu dụng I 2=100A. Tỉ số số vòng dây cuộn sơ cấp và thứ cấp của máy hạ thế là 10. Tính hi ệu điện th ế c ủa hai đầu cu ộn th ứ c ấp ở máy tăng thế và hiệu suất tải điện khi đó. Coi hiệu suất của các máy biến thế bằng 1. DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ - SÓNG ĐIỆN TỪ. Bài số 1: Một tụ điện có điện dung C=5 µ F và cuộn dây thuần cảm có L=50mH được nạp tới hđt cực đại U0=12V. 1/ Tìm tần số dao động điện từ trong mạch. 2/ Viết biểu thức giá trị tức thời của điện tích trên tụ, cường đ ộ dòng đi ện trong m ạch, tính c ường đ ộ c ực đại của dòng điện. 3/ Tính năng lượng điện từ trong mạch. 4/ Tại thời điểm hđt giữa 2 bản có giá trị là u=8V. Tính năng l ượng đi ện tr ường, năng l ượng t ừ tr ường và cường độ dđ trong mạch. 5/ Nếu mạch có điện trở thuần R=10-2 Ω , để duy trì dao động trong mạch với giá trị cực đại c ủa hđt gi ữa 2 bản của tụ điện là U0=12V thì phải cung cấp cho mạch 1 công suất là bao nhiêu. Bài số 2: Một khung LC lý tưởng gồm cuộn dây có L và tụ có điện dung C, đi ện tích c ủa t ụ đi ện bi ến đ ổi theo công thức q=Q0sin ω t. a- Tìm biểu thức Wđ và Wt phụ thuộc vào thời gian t. b- Vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của Wđ và Wt theo thời gian t. Bài số 3 : Mạch chọn sóng của 1 máy thu gồm 1 tụ điện có điện dung C= 103 (PF) và1cuộn dây có độ tự cảm L=17,6. 10−6 (H). Các dây nối có độ tự cảm và điện dung không đáng kể. 1/ Mạch nói trên có thể bắt được sóng có bước sóng và tần số bằng bao nhiêu. 2/ Để bắt được sóng có bước sóng từ 10m đến 50m người ta phải ghép 1 tu bi ến đ ổi v ới t ụ trên. H ỏi t ụ biến đổi phải ghép như thế nào và có điện dung biến đổi trong khoảng nào? 3/ Khi đó để bắt được sóng 25m phải đặt tụbiến đổi ởvịtrí tương ứng với điện dung bao nhiêu? Bài số 4: Một tụ điện xoay có điện dung biến thiên liên tục và ph ụ thu ộc b ậc nh ất vào góc quay t ừ giá tr ị C 1=10PF đến C2=490PF khi góc quay của của các bản tăng dần từ 0 0 đến 1800. Tụ điện được mắc với cuộn dây có điện trở 10-3 Ω , hệ số tự cảm L=2 µ H để làm thành mạch dao động ở lối vào của 1 máy thu vô tuyến điện(mạch chọn sóng). 1/ Xác định bước sóng của dải sóng thu được với mạch trên. 2/ Để bắt được sóng 19,2m phải xoay tụ đến góc nào? Giả sử sóng 19,2m c ủa đài phát duy trì trong m ạch dao động trên 1 suất điện động e=1 µ V, hãy tính cường độ hiệu dụng trong mạch lúc cộng hưởng. Bài số 5 : Trong mạch dao động của máy thu vô tuyến điện, tụ điện biến thiên có thể thay đổi điện dung từ 56PF đến 667PF. Muốn cho máy bắt được sóng từ 40m đến 2600m thì b ộ t ự c ảm trong m ạch ph ải có đ ộ t ự cảm nằm trong giới hạn nào. 15
Tài liệu luyện thi ĐH-CĐ Bài số 6 : Cho mạch dao động L, C. Khi thay tụ C bằng tụ C1 và C2 ( C1 > C2 ). Nếu mắc C1 nt C2 rồi mắc với cuộn cảm thì tần số dđ của mạch là f=12,5MHz. Nếu mắc C1 // C2 rồi mắc với cuộn cảm thì tần số dđ của mạch là f'=6MHz. Tính tần số dđ của mạch khi chỉ dùng riêng từng tụ điện C1 hoặc C2 với cuộn cảm L Bài tập 7: Cho mạch dao động điện từ gôm tụ điện C và cuộn cảm l.bỏ qua điện trở thuần của mạch . 1/ Thiết lập phương trình dao động điện từ điều hoà trong mạch. 2/ cho điện tích cực đại trên tụ Q 0 = 2.10 (C), điện dung C=4( µ F); Độ tự cảm L=0,9(mH). −8 a/ Xác định tần số dao động riêng của mạch. b/ Tính năng lượng của mạch dao động đó. Bài tập 8: 1/ Sóng vô tuyến( Rađiô) và thông tin vô tuyến: Định nghĩa sóng vô tuyến, phân lo ại các d ải sóng theo b ước sóng λ , đặc điểm lan truyền của từng loại sóng và ứng dụng. 2/ Mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến gồm 1 tụ điện C=200 (PF) và cuộn cảm L=8,8( µ H). a/ Mạch trên có thể bắt được sóng có bước sóng λ0 bằng bao nhiêu? Sóng đó thuộc loại dải sóng vô tuyến nào? Tính tần số tương ứng f 0 . b/ Để bắt được dải sóng ngắn (từ 10m đến 50m) cần ghép thêm 1 tụ xoay C X thế nào? C X có biến thiên trong khoảng nào? Câu hỏi: 1/ Có những loại sóng vô tuyến nào? Cho biết tần số và bước sóng đối với từng loại sóng đó? 2/ Khảo sát sự biến thiên của điện tích trên 2 bản tụ điện và sự biến thiên c ường đ ộ dđ trong m ạch dao động. - Khảo sát năng lượng điện từ trong mạch dao động. - Tại sao nói rằng dao động điện từ trong mạch dao động là dao động tự do? 3/ Lập bảng đối chiếu dao động điện từ với dao động cơ học để suy ra bằng lý thuyết nh ững đặc tính c ủa dao động điện từ 4/ theo MAXWELL điện từ trường hình thành như thế nào? Dđ dịch là gì? So sánh dòng đi ện d ịch và dđ dẫn? Vì sao nói rằng trường tĩnh điện là 1 trường hợp riêng của điện từ trường? 5/ Sóng vô tuyến và thông tin vô tuyến BÀI TẬP PHẦN QUANG Bài tập về phản xạ và khúc xạ: Bài số 1:một tia sáng đi từ không khí gặp môi trường có triết suất 3 và với góc tới i. Xác định i để tia khúc xạ vuông góc với tia phản xạ. Bài số 2: Một khối thuỷ tinh hình bán trụ có triết suất n= 2 . Một tia sáng SI đến gặp mặt AB tại gần sát điểm A với góc tới i=45 0 . Hãy vẽ đườmg truyền tiếp theo của tia sáng. B C Bài số 3: Cho 1 tấm thuỷ tinh mỏng hình chữ nhật ABCD (hình vẽ). n1 Mặt đáy AD tiếp xúc với chất lỏng có n2= 2 . Chiếu tia đơn sắc SI nằm i n0 J r i' trong mặt phẳng ABCD tới mặtAB sao cho tia tới nằm phía trên pháp tuyến ở điểm tới và tia khúc xạ IK gặp mặt đáy AD ởđiểm K A K D n2 1/ Giả sử chiết suất của thuỷ tinh là n 1 =1,5. Tính giá trị lớn nhất của góc tới iđể cóphản xa toàn phần tạiK 2/ Chiết suất của thuỷ tinh phải có giá trị như thế nào để với m ọi góc tới i (0 ≤ i ≤ 90o ) tia khúc xạ IK vẫn bị phản xạ toàn phần trên mặt đáy AD. Bài tập gương phẳng. Bài số 1: Cho 2 gương phẳng M1, M2 đặt vuông góc với nhau, giữa 2 gương cho 2 đi ểm A vàB. Hãy d ựng 1 tia sáng từA lần lượt đến gặp gương M1, M2 rồi cho tia phản xạ đi quaB. Bài số 2: Cho 2 gương phẳng M1, M2 hợp với nhau 1 góc α
Tài liệu luyện thi ĐH-CĐ Bài số 5: Chiếu 1 tia tới SI tới gương phẳng M với góc t ới i= 300 . Cho gương quay 1góc α = 200 quanh 1 trục nằm trên mặt gương và thẳng góc với mặt phẳng tới. a/ Tìm góc sau khi quay gương. b/ Tìm góc quay của tia phản xạ. Bài số 6: Một người cao 1,6( m), mắt cách đỉnh đầu 10(cm) đúng trước gương phẳng P treo sát tường. a/ Gương phẳng phải có chiều cao tối thiểu là bao nhiêu? Và mép d ưới c ủa g ương ph ải cách m ặt đ ất bao nhiêu để người đó có thể nhìn thấy toàn bộ ảnh của mình trong gương? b/ Thay đổi khoảng cách giữa người và gương, Nhưng người đó vẫn mu ốn nhìn th ấy toàn b ộ ảnh c ủa mình thì các điều kiện trên có cần thay đổi không? Bài tập về gương cầu: Bài số 1: Cho một gương cầu lồi bán kính R=40cm vật sáng AB đặt trước gương cách gương 30cm vuông góc với trục chính. 1/ Xác định vị trí , tính chất và độ phóng đại của ảnh A'B'. Vẽ ảnh. 2/ Xác định vị trí của vật để ảnh cách gương 10cm. 1 3/ Xác định vị trí của vật để ảnh A'B' cao bằng AB và khi đó ảnh cách gương bao nhiêu. 3 4/ Xác định vị trí của vật để ảnh cao gấp 2 lần vật. Bài số 1.1: Cho gương cầu, tiêu cự f=10(cm), vật sáng AB=2(cm) đ ặt th ẳng góc v ới tr ục chính cho ảnhA'B'=4(cm). Tìm vị trí của vật và ảnh. Bài số 2: Cho gương cầu lõm bán kính 24(cm). Một điểm sáng A nằm trên trục chính của gương và cho ảnh A' cách A 18(cm). Xác định vị trí, tính chất của vật và ảnh Bài số 3: AB là vật ảo đối với gương cầu, vuông góc với trục chính của gương , khi đó ảnh A'B' c ủa AB là ảnh thật lớn gấp 3 lần vật AB. Ảnh này cách vật 40(cm). Xác đ ịnh v ị trí c ủa v ật và ảnh- T ừ đó tính tiêu c ự của gương? Bài số 4: Một điểm sáng S đặt trước gương lõm bán kính 40(cm) cho ảnh thật S'. Di chuyển S 1 kho ảng 10(cm) theo phương song song trục chính lại gần gương người ta thấy ảnh S' di chuyển 1 khoảng 20(cm). 1/ Hãy xác định vị trí của vật vả ảnh lúc đầu và sau khi di chuyển 2/ Cho S dịch chuyển lại gần gương theo 1 đường thẳng bất kỳ. Hỏi ảnh S' sẽ dịch chuyển như thế nào? 3/ Giữ S cố định, cho gương dịch chuyển ra xa S sao cho tr ục chính luôn không đ ổi. H ỏi ảnh S' s ẽ d ịch chuyển như thế nào? Bài số 5: Một vật AB đặt trước 1 gương cầu lồi cho ảnh A' 1B'1, nếu cho AB dịch lại gần gương 5cm thì ảnh dịch chuyển 1cm và ảnh này cao bằng 5/4 lần A' 1B'1. Xác định vị trí của vật và ảnh trước khi dịch chuyển và tính tiêu cự của gương. Bài số 5*: Một vật AB đặt trước 1 gương cầu lồi cho ảnh A' 1B'1, nếu cho AB dịch ra xa gương 5cm thì ảnh dịch chuyển 1cm và ảnh này cao bằng 4/5 lần A' 1B'1. Xác định vị trí của vật và ảnh trước khi dịch chuyển và tính tiêu cự của gương. Bài số 6: Một gương lõm đặt cách màn E 3(m). Cách tr ục chính vuông góc v ới màn có 1 ngu ồn sáng đi ểm S d ịch chuyển từ đỉnh gương dọc theo trục chính về phía tâm gương, khi đó ng ười ta th ấy có 2 v ị trí c ủa S cho v ết sáng trên màn có bán kính bằng bán kính của rìa gương cầu, 2 vị trí này cách nhau 5(cm). 1/ Xác định tiêu cự của gương cầu. 2/ Biết S dịch chuyển với vận tốc 5cm/s về phía màn. Viết phương trình vận tốc, gia tốc trong chuyển đ ộng của ảnh của S. 3/ Xác định vị trí của S để vết sáng trên màn thu về thành 1 điểm. 4/ Xác định vị trí của S để vết sáng trên màn có bán kính R gấp 3 lần bán kính của rìa gương. Bài tập 6.1: Cho gương cầu lõm có tiêu cự f, vật sáng AB đặt vuông góc v ới tr ục chính cho ảnh rõ nét A 1 B 1 trên màn E đặt cách vật 1 kho ảng l=30(cm). Chuyển gương đ ến v ị trí m ới cách v ị trí cũ 90(cm) thì th ấy trên màn E lại xuất hiện ảnh rõ nét A 2 B 2 của AB. a/ Vị trí mới của gương ở cùng bên vị trí cũ so với màn E hay khác bên. b/ Xác định vị trí của vật và ảnh ứng với vị trí lúc đầu và tiêu cự của gương. c/ Độ phóng đại K 1 và K 2 của 2 ảnh A 1 B 1 vàA 2 B 2 liên hệ với nhau như thế nào? d/ Cho A 1 B 1 =4(cm). Tính AB vàA 2 B 2 . 17
Tài liệu luyện thi ĐH-CĐ Bài số 7: Đặt 1 vật sáng nhỏ thẳng góc với trục chính của gương c ầu cách gương 15(cm). Ng ười ta th ấy 1 ảnh ảo lớn gấp 2 lần vật. Hỏi: Gương đó thuộc loại gương nào? Hãy xác đ ịnh bán kính c ủa g ương [B ằng phương pháp tính toán( đại số) và bằng phương pháp hình học(Vẽ ảnh). Bài số 8: MN là trục chính của gương cầu, A' là ảnh của A điểm sáng A cho bởi gương. a/ Gương này là gương gì? M N A' b/ Bằng phương pháp vẽ xác định tâm C, đỉnh 0 và tiêu điểm chính F của gương. Bài số 9: AB là vật thật, A'B' là ảnh ảo của vật AB cho bởi B gương cầu có trục chính MN (hình vẽ). B' a/ Gương cầu gì? Xác định tâm C, tiêu điểm F bằng P 2 vẽ. M A A' N b/ Cho AB=8(cm), A'B'=4(cm), BB'=5(cm). Tính R. Bài số 10: MN là trục chính của gương cầu, S là 1 điểm sáng đặt tr ước gương, S' là ảnh c ủa S t ạo b ởi gương. Hãy cho biết gương đó thuộc loại gương nào? Và bằng phuơng pháp vẽ xác định vị trí của đỉnh gương, tâm gương và tiêu điểm của gương. S' S S' S M N M N Bài số 11: A' 1/ AB là vật thật, A'B' là ảnh của AB cho bởi gương cầu, Không song song với AB(Hình vẽ). Xác định: Trục chính, tâm gương, tiêu điểm chính bằng A phương pháp vẽ. B' 2/ MN làtrục chính của gương cầu, 0 là đỉnh của gương , S là điểm sánh thực, S' là ảnh của S (hình vẽ), 0S
Tài liệu luyện thi ĐH-CĐ 1/ Người nhìn thấy cá cách mắt mình bao nhiêu? Thấy viên sỏi ở đáy hồ cách mặt nước bao nhiêu? 2/ Cá nhìn thấy mắt người ấy cách nó bao nhiêu? 3/ Đáy hồ có 1 cái gương phẳng, mặt phản xạ quay lên trên, h ỏi người nhìn th ấy m ấy ảnh c ủa con cá? Các ảnh này cách mắt bao nhiêu. 4/ Đáy hồ có 1 ngọn đèn sáng S, hỏi phải dùng 1 tấm ván m ỏng có hình d ạng, kích th ước nh ư th ế nào đ ặt trên mặt nước để không có tia sáng nào ló ra khỏi mặt hồ. Bài số 15: Một cây thước thẳng AB dài 100cm có 100 độ chia được nhúng thẳng đứng trong n ước trong đó v ạch s ố 0 (0 trùng A) nằm ngoài nước và vạch 100 nằm trong nước. Một người đặt m ắt ở phía trên th ước th ấy đ ồng thời 2 ảnh của thước: Ảnh của phần thước nằm ngoài không khí và ảnh c ủa ph ần th ước n ằm trong n ước. Cho Nn=4/3. Bài số 16: 1/ Đáy của cốc thuỷ tinh là 1 bản có 2 mặt phẳng song song v ới nhau chi ết su ất 1,5. Đ ặt c ốc trên trên 1 t ờ giấy nằm ngang rồi nhìn qua đáy cốc theo phương thẳng đứng ta thấy hàng ch ữ trên gi ấy t ựa nh ư n ằm trên thuỷ tinh, cách mặt trong của đáy 6(mm).Tính độ dày đáy cốc. 2/Đổ nước vào đầy cốc rồi nhìn qua lớp n ước theo phương thẳng đ ứng thì th ấy hàng ch ữ t ựa nh ư n ằm 4 trong nước cách mặt nước 10,2(cm). Chiết suất của nước .Tính chiều cao của cốc. 3 BÀI TẬP VỀ LĂNG KÍNH. Bài số 1: Tia sáng qua lăng kính thuỷ tinh có góc chiết quang A và chiết suất n. Một tia sáng SI đến gặp mặt bên thứ nhất với góc tới i= π /6 cho tia ló ra khỏi mặt bên thứ 2 với góc ló i'= π /3. Góc lệch của tia sáng khi đó là π /4. Hãy xác định A và n. Bài số 2: Một lăng kính có tiết diện thẳng là 1 tam giác cân tai A vói góc t ới A=0,1(rad) (5,7 0 ), chiết suất lăng kính n=1,5. Chiếu 1 cùm sáng hẹp SI tới gặp cạnh A của lăng kính theo phương song somg với mặt đáy sao cho 1 phần không qua lăng kính khi đó trên màn E đặt song song và cách m ặt phẳng phân giác A 100(cm), ng ười ta thu được 2 vết sáng khác nhau. a/ Giải thích hiện tượng và tính khoảng cách 2vết sáng trên màn. b/ Cho lăng kính dao động quanh cạng A với biên độ góc nh ỏ, h ỏi 2 v ết sáng trên màn s ẽ d ịch chuy ển nh ư thế nào. 2/ Một lăng kính có tiết diện thẳng là 1 tam giác đều ABC. Chiếu 1 chùm tia sáng đ ơn s ắc t ới g ặp m ặt bên AB theo phương song song với đáy BC, tia ló ra khỏi lăng kính có phương trùng với mặt bên AC . a/ Tính chiết suất của chất làm lăng kính. b/ Giả sử n= 2 . Hỏi phải chọn góc tới i bằng bao nhiêu để góc lệch cực tiểu? Tính góc lệch cực tiểu. Bài số 3 Cho một lăng kính có tiết diện thẳng là 1 tam giác đều ABC chiết suất n= 2 chiếu 1 chùm tia sáng đơn sắc SI vào mặt bên AB với góc tới i thì tia sáng ló ra khỏi mặt bên AC với góc ló i'. 1/ Biết i'=45 0 . Tính góc lệch D cùa tia sáng qua lăng kính. 2/Giữ nguyên tia tới cho lăng kính dao động quanh A, hỏi góc lệch D thay đổi thế nào. 3/ Để không có tia ló ra khỏi mặt AC thì góc tới i=? Bài số 3.1: Một Lăng kính có góc chiết quang A và chiết suất n= 2 . Một tia sáng SI đến gặp mặt bên thứ nhất của lăng kính cho tia ló ra khỏi mặt bên thứ 2 có góc cực tiểu bằng A/2. Tính góc A. Bài số 3.2: Một Lăng kính có góc chiết quang A và chiết suất n= 3 . Một tia sáng SI đến gặp mặt bên thứ nhất của lăng kính cho tia ló ra khỏi mặt bên thứ 2 có góc cực tiểu bằng A. Tính góc A. Bài số 3.3: Một khối thuỷ tinh có tiết diện thẳng là một tam giác cân ABC t ại A. M ột tia sáng SI đ ến g ặp mặt AB theo phương vuông góc, sau khi lần lượt phản xạ toàn phần tại AC và AB cho tia ló ra kh ỏi đáy BC theo phương vuông góc. a- Tính góc A. b- Tìm điều kiện về chiết suất n của khối thuỷ tinh để có tia sáng trên. Bài số 4: Một Lăng kính có tiết diện thẳng là 1 tam giác vuông cân(A=90 0 ) I A S được đặt sao cho mặt huyền BC tiếp xúc với mặt nước ở trong 1 cái chậu (hình vẽ), Cho nN=4/3. B C 19
Tài liệu luyện thi ĐH-CĐ 1/ Một tia SI tới mặt AB theo phương nằm ngang. Chiết suất của lăng kính và khoảng cách AI phải thoả mãn điều kiện gì để tia sáng phản xạ toàn phần ở mặt BC. 2/ Giả sử AI thoả mãn điều kiện vừa tìm được và cho bi ết chiết suất của lăng kính bằng 2 . Hãy vẽ đường đi của tia sáng qua lăng kính. BÀI TẬP VỀ THẤU KÍNH. Bài số 1: Một thấu kính có 2 mặt cong có bán kính m ặt này l ớn gấp đôi bán kính m ặt kia có tiêu c ự f=20(cm) làm bằng thuỷ tinh có chiết suất n=1,5. 1/ Xác định bán kính của 2 mặt thấu kính. 2/ Một vật sáng AB đặt cách thấu kính 10(cm). Xác định vị trí tính chất và độ phóng đại của ảnh. 3/ Xác định vị trí vật để ảnh cao gấp 2 lần vật. 4/ Xác định vị trí của vật và ảnh để ảnh là ảnh là ảnh thật cách vật 80(cm). Bài số 1.1: Một thấu kính có 2 mặt cong có bán kính mặt này l ớn gấp đôi bán kính m ặt kia có tiêu c ự f=- 20(cm) làm bằng thuỷ tinh có chiết suất n=1,5. a- Xác định bán kính 2 mặt cong b- Nếu cho vật sáng dịch chuyển ra xa thấu kính 10(cm) thì ảnh dịch chuyển 2(cm). Xác đ ịnh v ị trí c ủa v ật và ảnh trước khi dịch chuyển. Bài số 2: Một vật phẳng nhỏ AB đặt trước thấu kính 0 cho ảnh rõ nét trên 1 màn ảnh E. D ịch chuy ển v ật 2(cm) lại gần thấu kính thì phải dịch chuyển màn E 1 kho ảng 30(cm) mới lại thu đ ược rõ nét c ủa AB. Ảnh này lớn bằng 5/3 ảnh trước. 1/ Thấu kính 0 là thấu kính gì? Màn E dịch chuyển theo chiều nào? 2/ Tính tiêu cự của thấu kính và độ phóng đại ảnh trong 2 trường hợp. Bài số 3: Một vật sáng AB đặt thẳng góc với trục chính của 1 thấu kính hội tụ cho 1 ảnh thật nằm cách vật 1 khoảng nào đó. Nếu cho vật dịch lại gần thấu kính 1 kho ảng 30(cm)thì ảnh c ủa AB vẫn là ảnh th ật n ằm cách vật 1 khoảng như cũ và gấp 4 lần ảnh cũ. 1/ Xác định tiêu cự của tháu kính và vị trí ban đầu của vật AB. 2/ Để được ảnh cao bằng vật thì vật sáng AB phải cách thấu kính một khoảng bao nhiêu? Bài số 4: Một vật sáng phẳng AB đặt vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ tiêu c ự 25(cm) cho ảnh thật lớn hơn vật và cách vật 122,5(cm). a- Xác định vị trí của vật, ảnh và độ phóng đại của ảnh. b- Thấu kính cố định, dịch chuyển vật AB ra xa thấu kính dọc theo tr ục chính. H ỏi ảnh d ịch chuy ển th ế nào. c- Vật AB cố định, dịch chuyển thấu kính ra xa vật. Hỏi ảnh dịch chuyển về phía nào? Bài số 5: Một vật sáng AB đặt song song và cách màn E 1 khoảng L, đặt 1 thấu kính hội tụ có tiêu cự f giữa vật AB và màn E sao cho trục chính đi qua A và vuông góc với màn. Khi dịch chuyển thấu kính dọc theo trục chính giữa vật AB và màn người ta tìm được 2 vị trí của thấu kính cho ảnh rõ nét của AB trên màn. 1/ Xác định 2 vị trí đó của thấu kính. 2/ Gọi l là khoảng cách giữa 2 vị trí đó của thấu kính. Tính tiêu cự f theo Lvà l. Biện luận kết quả. 3/ Gọi A1' B1' và A2 B2 là 2 ảnh của AB ứng với 2 vị trí của thấu kính. Chứng minh: ' ' A1' B1' . A2 B2 = AB 2 . ' ' 4/ Cho L=90(cm), l=30(cm). Tính tiêu cự f của thấu kính Bài số 6: Một điểm sáng S nằm trên trục chính của 1 thấu kính hội tụ cho ảnh thật S' 1/ CMR khoảng cách L từ S đến S' luôn ≥ 4f. 2/ Cho f=20cm, l=90cm và biết ảnh S' nằm xa thấu kính hơn so với S (S' là ảnh thật). a-Xác định vị trí của vật và ảnh. b- Giữ S cố định cho thấu kính dịch chuyển ra xa S từ vị trí ban đầu sao cho trục chính không đổi. Hỏi khi đó ảnh S' sẽ dịch chuyển như thế nào? c- Trong trường hợp S và S' như ở câu 2, ta đặt màn E vuông góc v ới tr ục chính và cách S 60cm n ằm phía sau thấu kính. Di chuyển thấu kính giữa S và màn E sao cho trục chính không đ ổi. Xác đ ịnh v ị trí c ủa th ấu kính để vết sáng trên màn có bán kính cực tiểu. Bài số 7: Một màn chắn M có khoét 1 lỗ tròn đặt // và cách màn E 20cm. M ột đi ểm sáng S n ằm tr ước l ỗ tròn ở trên trục lỗ và cách tâm lỗ 10cm. Khi đó trên màn E thu được 1 vết sáng tròn. Đ ặt 1 th ấu kính 0 v ừa khít vào lỗ tròn thì vết sáng trên màn có hình dạng và kích thước không đổi. 20

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.