Bài tập vật lý đại cương 2 Điện -Từ - Quang : Tóm tắt lý thuyết có hướng dẫn giải-câu hỏi trắc nghiệm 36 Người đánh giá. Xếp hạng trung bình 1 Tác giả:Nguyễn Thành Vấn Ngôn ngữ:vie Ký hiệu phân loại: 530Physics Thông tin xuất bản: Tp.Hồ Chí Minh : Đại học khoa học Tự Nhiên Thành phố Hồ Chí Minh, 2008 Be the first to review “Tuyển tập các bài tập Vật lý đại cương – Tập 2 : Điện từ và quang học (dùng cho các trường ĐH có các chuyên ngành vật lí vật lí kỹ sư và vật lí kĩ thuật)”You must be logged in to post a review. Đăng nhập bằng Facebook Đăng nhập bằng Google Related Sản phẩms Sách Vật lí Giáo trình Vật lý đại cương tập một 24.000,00₫ Sách tham khảo Bài tập Vật lý đại cương tập 3 45.000,00₫ Out of stock Sách Giáo viên GT Lôgic học và phương pháp học tập nghiên cứu khoa học 40.000,00₫ Sách Vật lí Giải bài tập và bài toán Cơ sở Vật lí T2 64.000,00₫ Sách Vật lí Kĩ thuật đo lường các đại lượng vật lí tập một 65.000,00₫ Sách Vật lí Vật lý kỹ thuật 22.500,00₫ Sách Vật lí Bài tập Vật lý đại cương tập 2: Điện – dao động – sóng 30.000,00₫ Out of stock Sách Vật lí ĐO LƯỜNG NHIỆT 65.000,00₫ Một vấn đề khó khăn nữa là khi xác định chiều theo quy tắc bàn tay phải thì thường bị gượng tay. Các bạn có thể thay bằng quy tắc vặn đinh ốc cho dễ tưởng tượng, với quy ước: vặn đinh ốc xoay theo chiều kim đồng hồ thì đinh ốc sẽ chuyển động tịnh tiến về phía trước và ngược lại. Phần Quang học cũng chứa nhiều nội dung tương ứng với lịch sử phát triển của nó. Trong khuôn khổ của môn học và cũng để phục vụ cho thi kết thúc môn, chúng ta nên tập trung vào bản chất sóng của ánh sáng (giao thoa, nhiễu xạ, phân cực) và lượng tử ánh sáng (các định luật bức xạ của vật đen tuyệt đối, hiệu ứng quang điện, hiệu ứng Compton). Nhìn chung, bài tập trong phần này dễ hơn phần Điện nhưng lý thuyết cần phải nhớ thì khá nhiều. File này được cấu trúc như sau: đối với mỗi phần thì đầu tiên là tóm tắt lý thuyết với các công thức hay sử dụng được bao quanh bởi viền màu đỏ, sau đó là áp dụng lý thuyết vào giải một số bài toán liên quan. Cuối file là một số đề thi và đề kiểm tra. Cần hiểu và ghi nhớ những nội dung lý thuyết cơ bản, cách xây dựng công thức,..ì chúng sẽ xuất hiện trong bài thi kết thúc môn học. Trên đây là chút kiến thức ít ỏi mà mình muốn chia sẻ cùng các bạn. Do hạn chế nhận thức về môn học nên chắc chắn còn nội dung nào đó viết chưa đúng hoặc chưa đầy đủ, rất mong các bạn thông cảm và góp ý để mình chỉnh sửa thêm. Các bạn có điều gì thắc mắc xin gửi về địa chỉ: hoangtronghus@gmail Hoặc đăng ý kiến lên page: ĐỀ THI HUS – KHTN HÀ NỘI của trang web facebook để cùng trao đổi và thảo luận. Hoàng Văn Trọng MỤC LỤC Hoàng Văn Trọng – 0974.Bài 13: Một quả cầu kim loại tâm O, bán kính R = 15 cm. Lấy điện thế tại vô cùng bằng 0,tích điện cho quả cầu đến hiệu điện thế 1500V. Hãy xác định: ...................................... 54(a) Điện tích và mật độ điện tích trên mặt quả cầu. .......................................................... 54(b) Cường độ điện trường, hiệu điện thế tại các điểm M và N lần lượt cách tâm O mộtkhoảng là 5 cm và 45 cm. ................................................................................................. 54(c) Mật độ điện trường tại các điểm M, N. ....................................................................... 54Bài 14: Một dòng điện thẳng dài vô hạn có dòng điện không đổi 1A chạy qua. Một khungdây hình chữ nhật ABCD đặt trong mặt phẳng đi qua dòng điện. Cho cạnh AB = 30cm,BC = 20cm. Đoạn AB song song với dòng điện, cách dòng điện 10cm. Hãy xác định từthông đi qua cuôn dây. Cho hằng số từ thẩm của môi trường bằng 1. ............................ 55 Bài 15: Một dây tích điện liên tục nằm dọc theo trục Ox từ điểm x = x 0 đến + . Mật độ điện tích dài trên dây là 0. Tính cường độ điện trường và điện thế tại gốc tọa độ O. ... 56 Bài 16: Một thanh dẫn hình trụ, khối lượng 0 kg, bán kính tiết diện 6 cm, có dòng điện I= 48A chạy qua theo chiều mũi tên, nằm trên hai thanh ray có độ dài L = 45 cm đặtsong song và cách nhau một khoảng d = 12 cm. Toàn bộ hệ được đặt trong một từtrường đều có độ lớn 0 T, hướng vuông góc với mặt phẳng chứa thanh dẫn và thanhray. Thanh dẫn đứng yên ở một đầu của ray và bắt đầu lăn không trượt theo ra y. Tínhtốc độ của thanh dẫn tại thời điểm rời khỏi đầu kia của ray. .......................................... 58Bài 17: Một dây dẫn được uốn như hình vẽ, có dòng I = 5A chạy qua. Bán kính cung trònlà R = 3 cm. Xác định độ lớn và hướng của cảm ứng từ tại tâm của cung tròn. ............. 59Bài 18: Một solenoid với n = 400 vòng/m có dòng điện biến thiên I = 30(1 – e-1) A chạyqua. Một cuộn dây có tổng cộng N = 250 vòng, bán kính 6cm được đặt đồng trục vàotrong lòng của solenoid. Tìm suất điện động cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây. ......... 60Bài 19: Một thanh dài 14 cm được tích điện đều, có diện tích tổng cộng là –22 μC. Xácđịnh cường độ điện trường và điện thế tại điểm nằm trên trục thanh, cách trung điểmcủa thanh một khoảng là 36 cm....................................................................................... 61Bài 20: Một thanh dẫn điện có mật độ khối lượng là 0 kg/m, được treo bằng hai sợi dâydẫn mềm cho dòng điện I chạy qua, đặt trong từ trường B in = 3,6 T, hướng vuông gócvào trong mặt phẳng. Dòng điện I phải có hướng và độ lớn như thế nào để không có sứccăng trên các dây treo. ..................................................................................................... 63Bài 21: Một dây dẫn gồm vòng dây tròn có bán kính R và hai đoạn dây thẳng, dài, nằmtrong cùng một mặt phẳng. Dây dẫn có dòng điện I = 7A chạy qua theo chiều mũi tên(hình vẽ). Tìm biểu thức của véctơ cảm ứng từ tại tâm của vòng dây. ........................... 64Bài 22: Một cuộn có 15 vòng dây, bán kính R = 10 cm, được cuốn quanh một solenoid cóbán kính 2 cm và n = 1000 vòng/m. Dòng điện chạy trong solenoid theo chiều mũi tên(hình vẽ) và biến thiên theo quy luật I = 5sin(120t) A. Tìm biểu thức của suất điện độngcảm ứng trong cuộn có 15 vòng dây. .............................................................................. 65Bài 23: Một quả cầu đặc, bán kính 40 cm, tích điện đều trong toàn bộ thể tích với điện tích tổng cộng là +2 6 C. Tìm độ lớn và hướng của cường độ điện trường tại những vị trí cách tâm quả cầu một khoảng: ........................................................................................ 66(a) 0 cm. ............................................................................................................................ 66(b) 10 cm........................................................................................................................... 66(c) 40 cm. .......................................................................................................................... 66(d) 60 cm........................................................................................................................... 66Bài 24: Một thanh có độ dài L nằm dọc theo trục x (hình vẽ). Đầu bên trái của thanh được đặt tại gốc tọa độ. Thanh được tích điện không đều với mật độ điện tích dài là = .x ( là một hằng số dương). ............................................................................................... 68 (a) Đơn vị của là gì........................................................................................................ 68(b) Tìm điện thế tại điểm M cách gốc tọa độ một khoảng d............................................. 68Hoàng Văn Trọng – 0974.Bài 25: Bốn dây dẫn thẳng song song dài vô hạn có cùng dòng điện I = 5A (hình vẽ). Cácdòng điện A và B hướng vuông góc vào trong mặt phẳng hình vẽ. Các dòng C và Dhướng vuông góc ra bên ngoài mặt phẳng hình vẽ. Tìm độ lớn và hướng của cảm ứng từ B tại điểm M nằm ở tâm hình vuông có cạnh 0,2m. ..................................................... 69 Bài 26: Thanh dẫn có thể trượt không ma sát trên hai ray song song, đặt cách nhau mộtkhoảng l = 1,2m. Toàn bộ hệ được đặt trong từ trường đều có độ lớn B = 2,5T hướngvuông góc vào trong mặt phẳng hình vẽ. ........................................................................ 70 (a) Tính lực lực không đổi Fapp cần thiết để trượt thanh dẫn sang phải với tốc độ 2 m/s. .......................................................................................................................................... 70(b) Tính công suất tỏa ra trên điện trở R = 6. ................................................................ 70Bài 27: Một quả cầu không dẫn điện đường kính 8 cm, tích điện đều trong toàn bộ thể tích với điện tích tổng cộng là +5,7 C. Tính điện tích chứa trong các mặt cầu đồng tâm với quả cầu có bán kính. ........................................................................................................ 71(a) r 1 = 2 cm. ..................................................................................................................... 71(b) r 2 = 6 cm. ..................................................................................................................... 71Tìm độ lớn và hướng của cường độ điện trường tại các mặt cầu đồng tâm đó. ............... 71Bài 28: Tính cường độ điện trường và điện thế tại điểm P nằm trên trục của bản vành khăn tích điện đều với mật độ điện tích mặt (hình vẽ). ........................................................ 72 Bài 29: Một vật dẫn hình trụ dài vô hạn, bán kính R, có dòng điện I chạy qua (hình vẽ) vớimật độ dòng J không đều trên tiết diện vật dẫn, J = br (với b là hằng số và r là khoảng cách tính từ trục của hình trụ). Tìm độ lớn cảm ứng từ B tại những điểm nằm cách trục hình trụ một khoảng: ....................................................................................................... 74(a) r 1 < R....................................................................................................................... 74(b) r 2 > R. ..................................................................................................................... 74Bài 30: Thanh dẫn có thể trượt không ma sát trên hai thanh ray song song, đặt cách nh au một khoảng l. Toàn bộ hệ được đặt trong từ trường đều B hướng vuông góc vào trong mặt phẳng hình vẽ. Một lực không đổi có độ lớn Fapp 1Nlàm thanh dẫn trượt đều sang phải với tốc độ 2m/s. Bỏ qua lực ma sát. ............................................................... 76(a) Tính cường độ dòng điện chạy trong điện trở R = 8. ............................................... 76(b) Tính công suất tỏa ra trên điện trở R. ......................................................................... 76Bài 31: Một electrôn chuyển động trên quỹ đạo tròn (hình vẽ) có động năng Eđ = 22,5 eV(1eV = 1,6-19 J), cảm ứng từ B = 4,55-4 T. ............................................................ 77(a) Tính bán kính quỹ đạo điện tử, biết khối lượng electrôn m = 9,1-31 kg và điện tíchq = 1,6-19 C. .................................................................................................................. 77(b) Chu kỳ chuyển động của electrôn. ....................................................................... 77Bài 32: Một sợi dây thẳng đặt nằm ngang có dòng I = 28A. Hỏi chiều và độ lớn của từtrường bằng bao nhiêu để nó gây ra một lực cân bằng với trọng lượng của sợi dây. Chobiết khối lượng trên một đơn vị chiều dài của sợi dây là: m/L = 46,6 g/m. .................... 78Bài 33: Một dây dẫn thẳng được tách thành hai nửa vòng tròn như nhau, có dòng I chạyqua. Xác định cường độ từ trường tại tâm O của vòng tròn. .......................................... 79Bài 34: Tính véctơ cảm ứng từ tại tâm C của hình có dạng dưới đây (hình vẽ) khi có dòng Ichạy qua. ......................................................................................................................... 79Bài 35: Hai vòng dây dẫn một lớn một nhỏ đặt song song với nhau (hình vẽ). Trong vònglớn có dòng I đang tăng. Hỏi: .......................................................................................... 80(a) Chiều của dòng điện cảm ứng trong cuộn nhỏ. ........................................................... 80(b) Chiều của lực tác dụng lên cuộn nhỏ. ......................................................................... 80Bài 36: Một dây dẫn thẳng AB, chiều dài l = 1,2m được nối với một nguồn điện có suất điện động = 24V bằng một sợi dây mềm (hình vẽ). Điện trở trong của nguồn điện là r Hoàng Văn Trọng – 0974. Bài 7: Chiếu chùm ánh sáng đơn sắc bước sóng = 0,44 μm tới vuông góc với khe hẹp bề rộng a. Trên màn quan sát đặt cách khe hẹp 1m người ta đo được khoảng cách từ cựctiểu nhiễu xạ thứ 2 đến cực đại chính giữa là 50cm. Hãy xác định: ............................. 107a) Góc nhiễu xạ ứng với cực tiểu thứ 2. ......................................................................... 107b) Bề rộng a của khe hẹp. ............................................................................................... 107Bài 8: Trong một thí nghiệm nhiễu xạ của sóng phẳng qua một khe hẹp dài vô hạn, bề rộngkhe là a = 1200nm, khoảng cách từ màn đến khe hẹp là 1m, ánh sáng có bước sóng600nm. Lấy chính giữa màn làm gốc, hãy xác định vị trí góc và vị trí trên màn của cựcđại phụ và cực tiểu thứ nhất (về phía góc âm) trong các trường hợp khi chùm sáng tới: 109a) Vuông góc với khe hẹp. .............................................................................................. 109b) Tạo với pháp tuyến của khe hẹp một góc 30o. ........................................................... 109 Bài 9: Chiếu chùm sáng đơn sắc song song bước sóng = 0,55 μm tới hai khe hẹp giống nhau có bề rộng a = 0,25mm; khoảng cách hai khe là d = 1,55mm. Màn quan sát cáchmặt phẳng chứa hai khe đoạn D = 1m. .......................................................................... 110a) Xác định khoảng cách giữa các cực đại giao thoa. ..................................................... 110b) Có bao nhiêu vân sáng quan sát được trong cực đại trung tâm của bao hình nhiễu xạ......................................................................................................................................... 110Bài 10: Chiếu một chùm sáng đơn sắc bước sóng 600nm tới vuông góc với một cách tử cóhằng số (chu kỳ) là d = 1900nm và số khe là N = 10 4. Sau cách tử đặt một thấu kính hộitụ, màn quan sát đặt ở mặt phẳng tiêu diện của thấu kính. Hãy xác định: .................... 112a) Vị trí và bề rộng góc của vạch quang phổ bậc 2. ....................................................... 112b) Trên màn quan sát được bao nhiêu vạch quang phổ. ................................................. 112Bài 11: Chiếu chùm ánh sáng phát ra từ nguồn Natri tới vuông góc với cách tử có cácthông số như sau: hằng số d = 1900 nm và số khe N = 10 4. Natri có hai ánh sáng đơnsắc bước sóng 589 nm và 589,59 nm. Hãy xác định:.................................................... 114a) Khoảng cách góc giữa hai vạch quang phổ bậc 2 của hai ánh sáng trên. ................... 114b) Cách tử có phân biệt được hai vạch quang phổ bậc 1 của hai ánh sáng trên không. Tạisao? ................................................................................................................................. 114Bài 12: Chiếu chùm ánh sáng tự nhiên có cường độ Io tới hệ gồm kính phân tích A và kínhphân cực P. Hãy xác định góc giữa hai quang trục của hai kính P và A để ánh sáng điqua hệ I = Io/8. Bỏ qua hiện tượng hấp thụ ánh sáng khi qua hai kính. ........................ 115 Bài 13: Mắt người thông thường nhạy cảm nhất đối với ánh sáng có bước sóng = 550 nm. Hãy xác định nhiệt độ của một hốc đen tuyệt đối để mắt người nhìn rõ nhất ánhsáng do nó phát ra. ........................................................................................................ 115 Bài 14: Phổ bức xạ của mặt trời cực đại ở bước sóng max = 480 nm. Coi bề mặt của mặt trời như vật đen tuyệt đối. Hãy xác định nhiệt độ bề mặt và năng suất bức xạ toàn phần của mặt trời. Cho hệ số Stefan – Boltzmann = 5,67-8 W/m 2 K 4. Hệ số dịch chuyển Wien b = 2898 μm..................................................................................................... 116Bài 15: Một nguồn sáng điểm công suất 3W phát ánh sáng đơn sắc bước sóng 589 nm. Hãyxác định số photon đi qua tiết diện 1cm 2 theo phương vuông góc với phương truyền,cách nguồn 1,75 m. ....................................................................................................... 116Bài 16: Một photon năng lượng 150 keV tán xạ đàn hồi trên electron tự do đứng yên dưới góc tán xạ 90o. Cho bước sóng Compton = 2,42-12 m, h = 6,625-34 J, c = 3 8 m/s. Hãy xác định:......................................................................................................... 117a) Năng lượng photon tán xạ. ......................................................................................... 117b) Động năng và vận tốc của electron Compton (sau tán xạ). ........................................ 117Bài 17: Một photon năng lượng 58 keV tán xạ đàn hồi trên electron tự do đứng yên, sau tánxạ bước sóng photon tăng lên 25%. Hãy xác định: ....................................................... 118a) Góc tán xạ. .................................................................................................................. 118b) Bước sóng và năng lượng photon tán xạ. ................................................................... 118
Trong đó: θ Idl; n θ Idl; r 2 2 2 1 1 1 ; k là hệ số tỷ lệ: 4 π μ k 0 Tổng quát: 3 0 2 2 1 1 12 r I dl [Idl r] . 4 π μ dF (I) b. Từ trường |
