Hoc sinh gioi 2015

TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ XI
TRƯỜNG THPT CHUYÊN HẠ LONG TỈNH QUẢNGNINH
ĐÁP ÁN ĐỀ THI ĐỀ XUẤT MÔN VẬT LÍ 11 (Đáp án gồm 5 câu, 7 trang)
Câu 1 ( Tĩnh điện – 4 điểm)
Ý
Nội dung chính cần đạt
Điểm


Vận tốc khối tâm của hệ hai hạt





0,5


Do không có ngoại lực nên khối tâm chuyển động thẳng đều.
Xét trong HQC khối tâm (C). Vận tốc của mỗi hạt gồm hai thành phần:
-thành phần theo phương nối 2 hạt (thành phần song song)
-thành phần vuông góc với đường thẳng nối 2 hạt (thành phần vuông góc)
0,5


Tại thời điểm ban đầu, vận tốc trong HQC khối tâm (C) của các hạt là

,





0,5


+) Để thỏa mãn điều kiện hai hạt 2 lần qua vị trí cách nhau 3a thì khoảng cách cực đại giữa hai hạt lmax ≥ 3a.
+) Khi đạt khoảng cách lmax thì thành phần vận tốc theo phương song song triệt tiêu, chỉ còn thành phần vuông góc.




0,5


Do động lượng của hệ trong HQC khối tâm (C) bằng 0 nên

0,5


Bảo toàn mô men động lượng đối với tâm C của hạt 2m:
Mặt khác:

Từ (1) và (2) suy ra:
. vì:
hay

0,25


Định luật bảo toàn năng lượng










0,25


Định luật bảo toàn năng lượng ứng với trạng thái trong đó hai hạt cách nhau một khoảng l

=

Vì hai hạt không thể đi ra xa nhau quá lmax nên với l ≥ lmax ta phải có







0,25


Từ (4) và (5)
, hay
.

0,25


Câu 2 ( Điện và điện từ - 5 điểm)
Ý
Nội dung chính cần đạt
Điểm

1
Chia khối trụ thành những ống hình trụ cùng trục với khối trụ và có bề dày dr. Xét một ống trụ có bán kính r, điện trở của ống trụ là:


0,5


Cường độ dòng điện chạy qua mỗi ống:


0,25


Cường độ dòng điện chạy qua khối trụ có bán kính r < R là:

(1)
0,25


Khi r = R ta tìm được dòng điện toàn phần chạy qua khối trụ:

0,5

2
Do tính đối xứng trụ nên các đường cảm ứng từ do dòng điện chạy qua khối trụ gây ra sẽ là những đường tròn đồng tâm, tâm của các đường tròn nằm trên trục khối trụ.
0,25


Chọn đường tròn, bán kính r, có tâm trên trục khối trụ. Áp dụng định lý Ampere có:

0,25


Trường hợp x < R :



0,5


Trường hợp x > R:


0,5

3
Từ thông gửi qua diện tích mỗi ống trụ:

Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong mỗi ống có độ lớn:

0,5


Cường độ dòng điện cảm ứng xuất hiện trong mỗi ống trụ là:


0,5


Cường độ dòng điện cảm ứng toàn phần trong khối trụ là:


0,5


Thực hiện phép tính tích phân tìm được:

0,5

Câu 3 ( Quang hình - 4 điểm)
Ý
Nội dung chính cần đạt
Điểm

1.
Thấu kính hội tụ tiêu cự
. Thấu kính phân kỳ có tiêu cự
.
Ảnh
của AB cho bởi
là ảnh ảo nằm trong khoảng
:

nên

0,5


Ảnh
của AB cho bởi
cũng phải là ảnh ảo (vì nằm cùng phía với AB và ở ngoài O1A)

, suy ra

0,5


Khi
:






,

1,0

2.
Khi tráng bạc mặt phẳng của thấu kính hội tụ
ta được 1 hệ gồm thấu kính hội tụ
ghép sát với 1 gương phẳng: hệ tương đương với 1 gương cầu lõm tiêu cự

0,5


Quá trình tạo ảnh





;

0,5














Trong đó
;
;
;


( tỉ số tam giác đồng dạng) , suy ra


1 đ

Câu 4 (Dao động cơ - 4 điểm)
Ý
Nội dung chính cần