Đề cương ôn tập học kì II môn Vật lí 11

Nội dung text: Đề cương ôn tập học kì II môn Vật lí 11

1. TRƯỜNG THPT HÀ HUY TẬP ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP HỌC KÌ II TỔ KHOA HỌC TỰ NHIÊN MÔN: VẬT LÍ 11 I. LÍ THUYẾT 1) Từ trường: định nghĩa, quy ước hướng của từ trường. 2) Lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn có dòng điện: điểm đặt, phương, chiều, công thức tính độ lớn. 3) Từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt: hình dạng và chiều của đường sức từ, công thức tính cảm ứng từ. 4) Các đặc điểm của lực Lorenxơ. 5) Từ thông: công thức, đơn vị. Giá trị của từ thông phụ thuộc vào góc như thế nào? 6) Phát biểu định nghĩa hiện tượng cảm ứng điện từ và định luật Lenxơ về chiều dòng điện cảm ứng. 7) Suất điện động cảm ứng: định nghĩa, công thức. Phát biểu định luật Faraday. 8) Thế nào là hiện tượng khúc xạ ánh sáng? Phát biểu định luật khúc xạ ánh sáng. 9) Thế nào là hiện tượng phản xạ toàn phần? Nêu điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần. 10) Lăng kính: cấu tạo, đường truyền của tia sáng đơn sắc qua lăng kính, các công thức lăng kính. 11) Thấu kính là gì? Phân loại thấu kính. 12) Nêu tính chất quang học của quang tâm, tiêu điểm ảnh, tiêu điểm vật của thấu kính. Vẽ hình minh họa. 13) Tiêu cự, độ tụ của thấu kính là gì? Đơn vị của tiêu cự và độ tụ? Các công thức về thấu kính. II. BÀI TẬP Bài 1: Một dây dẫn có chiều dài l = 5m, được đặt trong từ trường đều có độ lớn B = 3.10-2 T. Cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn có giá trị 6A. Hãy xác đinh độ lớn của lực từ tác dụng lên dây dẫn trong các trường hợp sau đây: a)Dây dẫn đặt vuông góc với các đường sức từ ? b)Dây dẫn đặt song song với các đường sức từ ? c)Dây dẫn hợp với các đường sức từ một góc 450. Bài 2: Một đoạn dây thẳng MN dài 6cm, có dòng điện 5A, đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,5T. Lực từ tác dụng lên đoạn dây có độ lớn F = 7,5.10-2 N. Góc hợp bởi dây MN và đường cảm ứng từ là bao nhiêu ? Bài 3: Người ta cho dòng điện có cường độ I = 10 A chạy trong một dây dẫn, đặt dây dẫn vuông góc với các đường cảm ứng từ có B = 5mT. Lực điện tác dụng lên dây dẫn là 1N, hãy xác định chiều dài của dây dẫn nói trên ? Bài 4: Một dây dẫn thẳng dài vô hạn có dòng điện 10 A chạy qua nó đặt trong không khí. a) Xác định cảm ứng từ do dòng điện gây ra tại điểm M cách dòng điện 20 cm. b) Xác định vị trí tại đó có cảm ứng từ do dòng điện gây ra là 2,5.10-5 T. Bài 5: Một vòng dây tròn bán kính 5 cm đặt trong không khí. a) Khi cho dòng điện 15A chạy qua vòng dây. Tính cảm ứng từ do vòng dây gây ra tại tâm vòng dây? b) Khi cảm ứng từ do vòng dây gây ra tại tâm là 5.10-4 T. Tính cường độ dòng điện chạy qua vòng dây? Bài 6: Một ống dây dài 20 cm có 5000 vòng dây quấn đều theo chiều dài ống đặt trong không khí. a) Khi cho dòng điện 0,5 A chạy qua thì cảm ứng từ trong lòng ống dây là bao nhiêu ? b) Để cảm ứng từ trong lòng ống dây là 62,8 mT thì dòng điện chạy qua ống dây là bao nhiêu ? Bài 7 : Người ta dùng 1 dây đồng có phủ 1 lớp sơn cách điện mỏng, quấn quanh 1 hình trụ dài 50 cm, đường kính d = 4cm để làm 1 ống dây. Hỏi nếu cho dòng điện cường độ I = 0,1 A vào ống dây thì cảm ứng từ trong ống dây là bao nhiêu? Biết sợi dây làm ống dây dài l = 95 m và các vòng quấn sát nhau Bài 8: Người ta dùng 1 dây đồng đường kính d = 0,8 mm có 1 lớp sơn cách điện mỏng quấn quanh 1 hình trụ có đường kính D = 4 cm để làm 1 ống dây. Khi nối 2 đầu ống dây với nguồn điện có điện áp U = 3,3 V thì cảm ứng từ bên trong ống dây là 15,7.10-4 T. Tính chiều dài của ống dây và cường độ dòng điện trong ống. Biết điện trở suất của đồng là 1,76.10-8 .m . Biết các vòng dây được quấn sát nhau Bài 9: Hai dây dẫn thẳng dài song song nhau cách nhau 16 cm đặt trong không khí. Dòng điện chạy trong hai dây dẫn có cùng cường độ 10A . Xác định cảm ứng từ do hai dòng điện gây ra tại M nằm trong mặt phẳng của hai dòng điện cách đều hai dây dẫn khí: a) Hai dòng điện cùng chiều? b) Hai dòng điện ngược chiều? Bài 10: Hai dây dẫn thẳng, rất dài, đặt song song, cách nhau 20cm trong không khí, có hai dòng điện cùng chiều, cùng cường độ I1 = I2 = 15A chạy qua. Xác định cảm ứng từ tổng hợp do hai dòng điện này gây ra tại điểm M khi:
2. a) cách dây dẫn mang dòng I1 5 cm và cách dây dẫn mang dòng I2 25 cm. b) cách dây dẫn mang dòng I1 16cm và cách dây dẫn mang dòng I2 12cm. c) cách dây đều hai dẫn một đoạn 20 cm. Bài 11: Hai dây dẫn thẳng, rất dài, đặt song song, cách nhau 10cm trong không khí, có hai dòng điện ngược chiều, có cường độ I1 = 20A, I2 = 10A chạy qua. Xác định điểm N mà tại đó cảm ừng từ tổng hợp do hai dòng điện này gây ra bằng 0. Bài 12: Đoạn dây dẫn CD dài 50 cm khối lượng 100 g treo bằng 2 dây mềm cách điện sao cho đoạn dây CD nằm ngang trong từ trường đều có B = 2 mT và các đường sức từ là các đường nằm ngang vuông góc với đoạn CD có chiều đi vào. Khi cho dòng điện I = 15 A chạy qua dây dẫn CD. Xem khối lượng dây treo rất nhỏ; lấy g = 10 m/s2 . Xác định lực từ tác dụng lên đoạn dây CD và lực căng của mỗi sợi dây treo khi a) Dòng điện chạy từ C đến D ? b) Dòng điện chạy từ D đến C ? Bài 13: Cho dây dẫn thẳng dài có dòng điện 15 A chạy qua dây đặt trong không khí. a) Xác định cảm ứng từ do dòng điện gây ra tại điểm M cách dòng điện 15 cm? b) Xác định từ tác dụng lên 1 m dòng điện thứ hai có cường độ dòng điện 10 A chạy qua dây dẫn song song cùng chiều với điện trên cách 5 cm? Bài 14: Một hạt tích điện chuyển động trong từ trường đều. Mặt phẳng quỹ đạo của hạt vuông góc các đường 6 -6 cảm ứng từ. Nếu hạt chuyển động với vận tốc v1 = 1,6.10 m/s thì lực Lorenxơ tác dụng lên hạt là f1 = 2.10 N. 7 Nếu hạt chuyển động với vận tốc v2 = 4.10 m/s thì lực Lorenxơ f2 tác dụng lên hạt là bao nhiêu? Bài 15: Một prôtôn bay vào trong từ trường đều theo phương vuông góc với đường sức từ có vận tốc 3.107m/s, từ trường có cảm ứng từ 50 mT. Biết m = 1,67.10-27 kg a) Tính lực Lo-ren-xơ tác dụng lên prôtôn? b) Tính bán kính quỹ đạo của prôtôn? Bài 16: Tính cảm ứng từ tại tâm của 2 vòng tròn dây dẫn đồng tâm; bán kính mỗi vòng là R = 8 cm, vòng kia là 2R; trong mỗi vòng có dòng điện cường độ I = 10 A chạy qua. Xét các trường hợp sau: a) Hai vòng nằm trong cùng một mặt phẳng, 2 dòng điện cùng chiều ? b) Hai vòng nằm trong cùng một mặt phẳng, 2 dòng điện ngược chiều ? c) Hai vòng nằm trong 2 mặt phẳng vuông góc với nhau ? Bài 17: Một chùm electron hẹp được tăng tốc bởi điện áp 220 V sau đó đi vào vùng không gian có từ trường đều có B = 5 mT sao cho B vuông góc với vận tốc của chùm electron. a) Xác định tốc độ của electron khi bắt đầu bay vào từ trường đều ? b) Xác định lorenxơ tác dụng lên các electron ? c) Tính bán kính quỹ đạo của electron lúc đó ? d) Tính thời gian electron bay được một vòng ? e) Để các electron không lệch khỏi phương chuyển động khi bắt đầu bay vào từ trường đều thì ta phải đặt thêm một điện trường đều E có phương chiều và độ lớn thế nào ? 6 Bài 18: Hạt electron chuyển động với vận tốc v= 10 m/s trong vùng có điện    B trường E vuông góc với từ trường B , B = 5.10-3 T điện tích Electron q = -1,6.10- 19C (hình vẽ) a) Vẽ và tính lực lorenxơ tác dụng lên hạt el ectron. v b) Vẽ và tính độ lớn cường độ điện trường E để electron chuyển động thẳng đều trong điện từ trường. Bài 19: Một vòng dây dẫn phẳng giới hạn hai diện tích S = 5cm2 đặt trong từ trường đều cảm ứng từ B =  0,1T. Mặt phẳng vòng dây làm thành với vectơ B một góc = 300. Tính từ thông qua diện tích S Bài 20: Một khung dây dẫn hình chữ nhật kích thước 10 cm x 20 cm đặt trong từ trường đều có B=0,01 T. Các đường sức từ hợp với mặt phẳng khung dây góc  . Tính từ thông qua khung dây đó khi a)  = 600 ? b)  = 300 ? c)  = 900 ? Bài 21: Một ống dây có chiều dài 31,4cm gồm có 1000 vòng dây, diện tích mỗi vòng dây 10cm2, dòng điện chạy qua cuộn dây có cường độ 2A đi qua. a) Tính độ tự cảm của cuộn dây. b) Tính từ thông qua mỗi vòng. c) Tính suất điện động tự cảm trong ống dây khi ngắt dòng điện trong thời gian 0,1s. Bài 22: Một khung dây dẫn có 1000 vòng được đặt trong từ trường đều sao cho các đường cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng khung. Diện tích mặt phẳng bị giới hạn bởi mỗi vòng dây là 2dm2. Cảm ứng từ của từ
3. 1 trường giảm đều từ giá trị từ 0,5T đến 0,2 T trong thời gian s. Tính suất điện động cảm ứng trong mỗi 10 vòng dây và trong toàn khung dây. Bài 23: Một cuộn dây dẫn phẳng có 100 vòng, bán kính cuộn dây là 0,1m. Cuộn dây được đặt trong từ trường đều và vuông góc với các đường cảm ứng từ. Lúc đầu cảm ứng từ của từ trường có giá trị 0,2T. Hãy tìm suất điện động cảm ứng trong cuộn dây nếu trong thời gian 0,1s a) Cảm ứng từ của từ trường tăng đều gấp đôi. b) Cảm ứng từ của từ trường giảm đều đến không. Bài 24: Một khung dây dẫn phẳng hình vuông ABCD có 500 D’ C’ vòng. Cạnh của khung dây dài 10cm. Hai đầu của khung nối lại với nhau. Khung chuyển động thẳng đều tiến lại khoảng D C không gian trong đó có từ trường đều (hình vẽ)Trong khi chuyển động các cạnh AB và CD luôn luôn nằm trên hai đường thẳng song song. Tính cường độ dòng điện trong khoảng thời gian từ khi cạnh A B BC của khung bắt đầu gặp từ trườngđến khi khung vừa vặn B’ nằm trong từ trường. Chỉ rõ chiều của dòng điện trong khung A’ cho biết điện trở của khung là 3  , vận tốc của khung là 1,5m/s và cảm ứng từ của từ trường 0,005T. Bài 25: Trong một mạch điện độ tự cảm L = 0,6H có dòng điện giảm đều từ I1 =0,2A đến I2 = 0 trong khoảng thời gian 0,2 phút. Tính xuất điện động tự cảm trong mạch. Bài 26: Ống dây điện hình trụ đặt trong không khí, chiều dài 20 cm, gồm có 1000 vòng, diện tích mỗi vòng S = 1000 cm2. a) Tính độ tự cảm L của ống dây? b) Dòng điện qua ống dây đó tăng đều từ 0 đến 5A trong 0,1 s. Tính suất điện động tự cảm xuất hiện trong ống dây? c) Khi cường độ dòng điện qua ống dây đạt tới giá trị I = 5A thì năng lượng tích luỹ trong ống dây bằng bao nhiêu? Bài 27: Cuộn dây có 1000 vòng dây, diện tích mỗi vòng dây 25cm2. Hai đầu cuộn dây được nối với điện kế. Trong khoảng thời gian 0,5s đặt hai cuộn dây đó vào trong một từ trường đều có cảm ứng từ B =10-2T, có đường cảm ứng từ song song với trục cuộn dây a) Tính độ biến thiên của từ thông. b) Tính suất điện động cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây. c) Tính cường độ dòng điện qua điện kế. Biết rằng điện trở cuộn dây 50  . Bài 28: Một khung dây phẵng diện tích 20cm2, gồm 10 vòng được đặt trong từ trường đều. Véc tơ cảm ứng từ làm thành với mặt phẵng khung dây góc 300 và có độ lớn bằng 2.10-4T. Người ta làm cho từ trường giảm đều đến 0 trong thời gian 0,01s. Tính suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây trong thời gian từ trường biến đổi? Bài 29: Một khung dây dẫn phẳng, diện tích 50 cm2 gồm 20 vòng đặt trong 1 từ trường đều. Véc tơ cảm ứng từ hợp với mặt phẳng khung dây góc 300 và có độ lớn 4.10-4 T. Tính suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung trong thời gian từ trường biến đổi. Xét các trường hợp sau: a) Khung dây chuyển động tịnh tiến trong từ trường trong khoảng thời gian 0,1 s b) Từ trường giảm đều đặn đến không trong thời gian 0,01 s c) Tăng từ trường lên gấp 2 lần trong 0,02 s d) Quay đều khung quanh trục đối xứng của nó với vận tốc góc 1 rad/s ? Bài 30: Một ống dây có chiều dài 31,4 cm, N = 1000 vòng, diện tích mỗi vòng S = 10cm2, có dòng điện I = 2A đi qua. a) Tính từ thông qua mỗi vòng? b) Tính suất điện động cảm ứng trong mỗi dây khi ngắt dòng điện trong thời gian t = 0,1s? Bài 31: Một ống dây dẫn hình trục dài gồm N = 1000 vòng dây, mỗi vòng có đường kính 2R = 10cm; dây dẫn 2 -8 có diện tích tiết diện S = 0,4mm , điện trở suất =1,75.10  m. Ống dây đó đặt trong từ trường đều, vectơ  B B song song với trục chính hình trụ, có độ lớn tăng đều theo thời gian = 10-2T/s. t a) Nếu nối hai đầu ống dây vào 1 tụ điện C = 10-4 F, hãy tính năng lượng tụ điện? b) Nếu nối đoản mạch hai đầu ống dây, hãy tính công suất toả nhiệt trong ống dây?
4. Bài 32: Có ba môi trường trong suốt (1), (2), (3) được bố trí tiếp giáp nhau từng đôi một. Chùm tia tới có góc tới i=600 ( không đổi). 0 - nếu ánh sáng truyền từ môi trường (1) vào môi trường (2) thì góc khúc xạ là r1 = 45 . 0 - nếu ánh sáng truyền từ môi trường (1) vào môi trường (3) thì góc khúc xạ là r2 = 30 . Nếu ánh sáng truyền từ môi trường (2) vào môi trường (3) thì góc khúc xạ là bao nhiêu? Bài 33: Có một chất lỏng chiết suất n = 3 /3 . Một tia sáng truyền từ không khí vào chất lỏng. Tia phản xạ và tia khúc xạ vuông góc với nhau. a.Tính góc tới của tia sáng? b)Tính góc khúc xạ? Bài 34: Một tia sáng SI truyền từ bán trụ thủy tinh ra không khí như hình vẽ. Biết chiết 0 suất của không khí n2 1, của thủy tinh n1 = 2 , α = 60 . a/ Tìm góc khúc xạ của tia sáng khi đi ra không khí. b/ Giữ nguyên góc tới đưa khối thủy tinh vào trong nước tính góc khóc xạ, biết chiết suất của nước là 4/3. c/ Tìm vận tốc truyền ánh sáng trong thủy tinh, biết vận tốc truyền ánh sáng trong chân không là c = 3.108m/s d/ Tìm góc giới hạn phản xạ toàn phần Bài 35: Cho một lăng kính có góc chiết quang A = 600 và chiết suất n = 2 . Chiếu một tia sáng đơn sắc, nằm trong tiết diện thẳng của lăng kính, vào mặt bên của lăng kính với góc tới 450. a)Tính góc ló và vẽ đường đi của tia sáng qua lăng kính ? b)Tính góc lệch D của tia sáng ? Bài 36: Một lăng kính có tiết diện là 1 tam giác đều ABC, chiếu tới mặt bên AC một tia sáng đơn sắc, song song với cạnh BC của lăng kính. Chiết suất của lăng kính là n =1,5. Em hãy : a)Tính góc ló i2 ? b)Vẽ hình ? c)Góc lệch D bằng bao nhiêu ? Bài 37: Một thấu kính hội tụ có tiêu cự 20 cm. Một vật sáng AB = 4 cm đặt vuông góc với trục chính A nằm trên trục chính cách thấu kính một đoạn d. Xác định vị trí ảnh, tính chất ảnh, chiều cao ảnh vẽ hình đúng tỉ lệ khi: a) d = 60 cm? b) d = 40 cm? c) d = 30 cm? d) d = 10 cm? Bài 38: Một thấu kính phân kỳ có tiêu cự 40 cm. Một vật sáng AB = 4 cm đặt vuông góc với trục chính A nằm trên trục chính cách thấu kính một đoạn 60cm. Xác định vị trí ảnh, tính chất ảnh, chiều cao ảnh vẽ hình đúng tỉ lệ? Bài 39: Một thấu kính hôi tụ có tiêu cự 40 cm Một vật sáng AB = 4 cm đặt vuông góc với trục chính A nằm trên trục chính qua thấu kính cho ảnh A’B’ = 8 cm. Hãy xác định vị trí vật và ảnh , vẽ hình đúng tỉ lệ? Bài 40: Hệ gồm 2 TK hội tụ có cùng tiêu cự f = 10 cm ghép đồng trục, sát nhau. Đặt vật sáng AB cao 2cm trước TK L1, cách TK L1 20cm. a)Hãy xác định tiêu cự tương đương của hệ 2 TK nói trên ? b)Xác định tính chất,vị trí và độ cao của ảnh cuối cùng tạo bởi hệ trên ? Bài 41 : Một người cận thị dùng 1 tkpk có độ tụ D1 = -4dp mới có thể thấy những vật ở rất xa mà mắt không phải điều tiết. a)Hỏi khi không đeo kính thì người đó sẽ thấy vật nằm cách xa mắt mình nhất là bao nhiêu ? b)Nếu người ấy chỉ đeo kính có độ tụ D = -2 dp thì người ấy sẽ quan sát được vật xa nhất cách mắt 1 khoảng bao nhiêu Bài 42 : Một người có điểm cực viễn Cv cách mắt 100cm. a)Mắt người này bị tật gì ? b)Người đó muốn quan sát vật ở vô cùng mà không phải điều tiết mắt thì người ấy phải dùng kính có độ tụ bằng bao nhiêu ? (Coi kính đeo sát mắt). c)Điểm Cc của người này cách mắt 15cm, khi đeo kính thì sẽ quan sát được vật cách mắt gần nhất là bao nhiêu ? Bài 43 : Một người cận thị phải đeo kính cận 2 độ mới thấy rõ các vật ở xa vô cùng, khi đeo kính sát mắt người đó chỉ đọc được những trang sách cách mắt ít nhất là 25cm. Xác định giới hạn nhìn rõ của người này khi không đeo kính ? Bài 44: Một người dùng một kính lúp có tiêu cự 4 cm dùng để quan sát một vật nhỏ AB = 4 cm cách thấu kính một đoạn 2cm, mắt đặt sát kính. a) Xác định vị trí của ảnh quakinhs lúp và chiều cao của ảnh qua kín lúp? b) Tính số bội giác của kính lúp khi ngắm chừng ở vô cực? Bài 45: Một người có điểm cực cận cách mắt 12 cm điểm cực viễn cách mắt 50 cm dùng một kính lúp có tiêu cự 4 cm dùng để quan sát một vật nhỏ AB = 4 cm cách thấu kính một đoạn 2cm, mắt đặt sát kính. a)Hỏi phải đặt vật cách kinhhs một đoạn bao nhiêu để quan sát được vật qua kính lúp? b)Tính độ biến thiên số bội giác của kính lúp khi người