Đáp án Vật lý đại cương II (tham khảo)
Copyright
c
haidang001
TM
(@yahoo.com)
Ngày 17 tháng 5 năm 2011
1
Đáp án VLĐC II(tham khảo) Copyright
c
haidang001
TM
(@yahoo.com)
1 Điện-từ
1.1 Trường tĩnh điện
1. Hiện tượng tích điện khi cọ xát?
Do có kích thước và khối lượng nhỏ nên các electron rất linh động.
Những lớp e phía ngoài cùng của nguyên tử có thể bứt ra và liên kết
với các hạt nhân khác có lực hút mạnh hơn. Ngoài ra, trong kim loại
còn có các e tự do cũng có xu hướng tương tự.
Khi được cọ sát, lượng e bứt ra này tăng lên đáng kể. Do đó, vật mất
e nhiễm điện dương, vật nhận e nhiễm điện âm.
2. Định luật Culong?
F
1
= F
2
=
1
4π
0
F
20
= k
q
1
q
2
r
2
r
12
r
F
10
= k
q
1
q
2
r
2
r
21
r
HEDSPI K55♥ Page 2 of 40 page(s) (+84) 982 802 454
Đáp án VLĐC II(tham khảo) Copyright
c
haidang001
V
m
4. Nguyên lý chồng chất điện trường?
Vector cường độ điện trường gây ra bởi hệ điện tích điểm tại một điểm
bằng tổng các vector cường độ điện trường gây ra bởi các điện tích
điểm tại điểm đó.
Ví dụ?
E =
E
1
+
E
2
+
E
3
5. Vector cường độ điện trường gây ra bởi một vật?
E =
T bv
dq
4π
0
r
2
µ = p
e
×
E
0
µ = p
e
E
0
sin θ
8. Vector cường độ từ trường tại một điểm do dây thẳng vô hạn tích điện
đều λ > 0
E =
|λ|
2π
0
r
9. Đường sức điện trường là gì?
Đường sức điện trường là đường cong mà tiếp tuyến tại mỗi điểm của nó
trùng với phương của vector cường độ điện trường tại điểm đó. Chiều
của đường sức điện trường là chiều của vector cường độ điện trường.
Điện phổ hai điện tích âm đặt gần nhau?
10. Tại sao cần đến vector cảm ứng điện?
Vector cảm ứng điện là dạng biểu hiện của từ không phụ thuộc vào
môi trường, hỗ trợ cho công việc tính toán.
Công thức?
D =
0
S
13. Góc khối là gì?
Là góc nhìn một diện tích từ một điểm.
Công thức?
Ω =
S
R
2
Trong đó:
S: diện tích của hình chiếu diện tích cần tính lên mặt cầu tâm là góc
nhìn với bán kính R.
14. Điện thông từ điện tích điểm q gửi qua mặt kín S bao quanh q?
Φ
e
= q
15. Điện thông từ điện tích điểm gửi qua mặt kín S không bao quanh q?
Φ
e
= 0
16. Định lý Oxtrogratxki-Gauss (O-G) đối với điện trường tĩnh?
Điện thông qua mặt kín bất kỳ bằng tổng đại số các điện tích chưa
trong mặt kín ấy.
HEDSPI K55♥ Page 5 of 40 page(s) (+84) 982 802 454
Đáp án VLĐC II(tham khảo) Copyright
c
haidang001
TM
(@yahoo.com)
17. Cường độ điện trường E do mặt phẳng vô hạn tích điện đều σ > 0 gây
ra?
4π
0
r
2
• Bên trong:
E = 0
21. Công của lực điện trường do điện tích q gây ra làm dịch chuyển điện
tích q
0
từ M đến N?
A
MN
=
q
0
q
4π
0
r
M
−
q
0
q
4π
0
r
N
22. Công của lực điện trường do điện tích q gây ra làm dịch chuyển điện
tích q
0
r
Đồ thị?
HEDSPI K55♥ Page 7 of 40 page(s) (+84) 982 802 454
Đáp án VLĐC II(tham khảo) Copyright
c
haidang001
TM
(@yahoo.com)
24. Điện thế tại một điểm trong điện trường?
Đại lượng về trị số bằng công của lực tĩnh điện trong sự dịch chuyển
đơn vị điện tích dương từ điễm đó ra ∞
Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N trong điện trường?
Công của lực điện trường dịch chuyển đơn vị điện tích dương từ M ra
N.
25. Mặt đẳng thế?
Quỹ tích những điểm có cùng điện thế.
Tính chất?
• Công của lực điện trường dịch chuyển điện tích giữa hai điểm trên
cùng mặt đẳng thế bằng 0.
• Vector cường độ điện trường tại một điểm trên mặt đẳng thế
vuông góc với mặt đẳng thế tại điểm đó.
• Các mặt đẳng thế không cắt nhau
26. Công thức liên hệ giữa vector cường độ điện trường và điện thế?
E
s
ds = Eds cos α
= dA
= q
0
= V
B
.
– r
B
< r ⇒ E
B
= 0 ⇒ V
B
= 0 ⇒ U
BA
= 0
HEDSPI K55♥ Page 8 of 40 page(s) (+84) 982 802 454
Đáp án VLĐC II(tham khảo) Copyright
c
haidang001
TM
(@yahoo.com)
– r
B
≥ r ⇒ V
B
=
s=∞
s=r
B
E
s
ds =
cầu.
U
BA
=
r
A
r
B
E
s
ds =
r
A
r
B
q
4π
0
s
2
ds =
q
4π
0
1
r
λ
2π
0
(ln r
A
− ln r
B
)
1.2 Vật dẫn
1. Điều kiện cân bằng tĩnh điện vật dẫn mang điện?
• Vector cường độ điện trường trong vật dẫn bằng không
E
tr
= 0
• Thành phần tiếp tuyến của vector cường độ điện trường trên bề
mặt vật dẫn bằng không
E
t
= 0
2. Tính chất vật dẫn mang điện?
• Vật dẫn là vật đẳng thế
• Điện tích chỉ phân bố trên bề mặt của vật dẫn, bên trong vật dẫn
điện tích bằng không
• Vector cường độ điện trường luôn vuông góc với bề mặt vật dẫn
Ứng dụng?
• Lồng Faraday
• Máy phát tĩnh điện WanderGraf
Hệ số điện hưởng?
Hệ số điện hưởng của vật A đối với vật B: điện tích cần truyền cho vật
để điện thế của A trong điện trường gây bởi B tăng thêm 1 đơn vị.
Ví dụ hệ 3 vật dẫn?
q
1
= C
11
V
1
+ C
12
V
2
+ C
13
V
3
q
2
= C
21
V
1
+ C
22
V
2
+ C
23
c
haidang001
TM
(@yahoo.com)
7. Tụ điện phẳng?
C =
0
S
d
8. Tụ điện cầu?
C =
0
4πR
1
R
2
R
2
− R
1
9. Tụ điện trụ?
C =
0
2πl
ln
R
2
1
2
D
2
0
=
1
2
DE
1.3 Điện môi
1. Hiện tượng phân cực điện môi?
• Phân tử không phân cực: dưới tác dụng của điện trường ngoài,
các phân tử bị phân cực thành các lưỡng cực điện.
• Phân tử phân cực: do phân tử phân cực, bản thân phân tử đã
tồn tại vector cường độ điện trường riêng. Điện trường ngoài định
hướng lại các vector cường độ điện trường đó theo một hướng.
2. Vector phân cực điện môi?
Đại lượng đo bằng tổng các momen lưỡng cực điện của một đơn vị thể
tích.
Công thức?
P
e
=
0
χ
e
thường), khi T > T
C
: xéc nhét.
• lớn khi T thấp,
max
đạt tới 10000
• phụ thuộc vào E
• P
e
phụ thuộc vào E. Khi P tăng tới bão hòa, P
e
bão hòa.
• Có đường cong điện trễ (điện môi thường không có)
• Có miền phân cực tự nhiên
6. Hiệu ứng điện giảo?
• Hiệu ứng điện áp thuận: khi nén hoặc kéo giãn xéc nhét điện, xảy
ra hiện tượng phân cực điện môi, xuất hiện điện tích trái dấu trên
măt.
• Hiệu ứng điện áp nghịch: khi chịu tác dụng của điện trường, xéc
nhét điện bị biến dạng.
7. Mật độ dòng điện?
Cường độ dòng qua đơn vị mặt cắt vuông góc với dòng điện đó .
Định luật Ohm dạng vi phân?
Tại một thời điểm, vector mật độ dòng điện tỉ lệ thuận với vector cường
độ dòng điện.
Công thức?
J = σ
E
l ×r)
r
3
Phát biểu?
Phần tử dòng điện Id
l tác dụng lên phần tử dòng điện I
0
d
l
0
một lực
d
F
0
có:
• Phương vuông góc với mặt phẳng chứa n, d
I
0
• Có chiều sao cho d
I
0
, n và d
F
−7
H/m (hằng số từ)
3. Định luật Bio-Xava-Laplatz?
Vector cảm ứng từ d
B do phần tử dòng điện Id
l gây ra tại M cách r
có:
• Gốc tại M
• Phương vuông góc với mặt phẳng chứa Id
l và r
• Chiều sao cho ba vector d
l,r và d
B theo thứ tự hợp thành tam
diện thuận
Công thức?
d
B =
µ
0
µ
4π
Id
l ×r
P
m
2π(R
2
+ h
2
)
3
2
HEDSPI K55♥ Page 14 of 40 page(s) (+84) 982 802 454
Đáp án VLĐC II(tham khảo) Copyright
c
haidang001
TM
(@yahoo.com)
6. A/m?
(Henri) Là cường độ từ trường sinh ra trong chân không bởi một dòng
điện chạy qua một dây dẫn thẳng dài vô hạn, thiết diện tròn tại các
điểm trên vòng tròn đồng trục với dây có chu vi là 1m.
Momem từ?
Đại lượng vật lý đặc trưng cho từ tính của vật chất.
7. Từ phổ?
Tập hợp các đường sức của từ trường một nam châm hoặc dòng điện
không đổi.
Ví dụ?
1. Nam châm chữ U; 2. Tờ bìa; 3. Các đường mạt sắt tạo ra từ phổ
8. Từ thông?
Thông lượng của vector cảm ứng từ qua một tiết diện.
Đơn vị?
Vebe: Wb : 1W b = 1T.m
l = I
1
− I
2
+ I
3
11. Tính từ trường trong lòng cuộn dây hình xuyến?
n vòng dây.
nI =
c
Hd
l = H
c
dl
⇒ H.2πR = nI
⇒ H =
nI
2πR
H =
nI
2πR
&B =
µ
0
µnI
2πR
I ×
B
Quy tắc xác định chiều?
Áp dụng quy tắc bàn tay trái:
Đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ hướng vào lòng bàn tay,
chiều từ cổ tay đến ngoán tay giữa hướng theo chiều dòng điện, ngón
tay cái choãi ra 90
0
chỉ chiều của lực Ampe.
13. Tương tác giữa hai dòng điện thẳng song song?
Đoạn dây dây dẫn I
1
sinh ra từ trường, từ trường này tác động lên các
phần từ dòng điện di chuyển trong I
2
, và ngược lại. Áp dụng quy tắc
bàn tay trái, ta suy ra chiều của lực (phụ thuộc chiều dòng điện)
HEDSPI K55♥ Page 17 of 40 page(s) (+84) 982 802 454
Đáp án VLĐC II(tham khảo) Copyright
c
haidang001
TM
(@yahoo.com)
Định nghĩa Ampe?
Là cường độ dòng không đổi chạy qua hai dây thẳng song song dài vô
hạn trong chân không cách nhau 1m gây ra lực tác dụng trên mỗi m
dây là 2.10
−7
Là lực tác dụng lên hạt mang điện chuyển động trong trường điện từ.
Minh họa?
Công thức?
F
L
= qv ×
B
F = qvB sin α
Quy tắc xác định chiều?
Sử dụng quy tắc bàn tay trái.
HEDSPI K55♥ Page 18 of 40 page(s) (+84) 982 802 454
Đáp án VLĐC II(tham khảo) Copyright
c
haidang001
TM
(@yahoo.com)
18. Phương trình động lực học cho điện tử chuyển động trong từ trường
đều?
Ban đầu vật chuyển động từ gốc tọa độ, với vận tốc v
0
hợp với vector
cảm ứng từ
B góc α
Phương trình?
Lấy một ống dây điện và mắc nối tiếp nó với một điện kế G thành một
mạch kín. Phía trên ống dây đặt một thanh nam châm 2 cực SN. Thí
nghiệm cho thấy:
• Rút thanh nam châm ra, dòng điện cảm ứng có chiều ngược lại.
• Di chuyển thanh nam châm càng nhanh, cường độ dòng điện cảm
ứng càng lớn
• Giữ thanh nam châm đứng yên so với ống dây, dòng điện cảm ứng
bằng không
• Thay thanh nam châm bằng một ống dây có dòng điện chạy
qua,tiến hành các thí nghiệm như trên, ta có những kết quả tương
tự
HEDSPI K55♥ Page 19 of 40 page(s) (+84) 982 802 454
Đáp án VLĐC II(tham khảo) Copyright
c
haidang001
TM
(@yahoo.com)
Kết luận?
• Từ thông gửi qua mạch kín biến đổi theo thời gian sinh ra dòng
điện cảm ứng.
• Dòng điện cảm ứng chỉ tồn tại trong thời gian từ thông gửi qua
mạch kín biến đổi
• Cường độ dòng điện cảm ứng tỉ lệ thuận với tốc độ biến đổi của
từ thông
• Chiều của dòng điện cảm ứng phụ thuộc vào sự tăng hay giảm
của từ thông gửi qua mạch
2. Định luật Lenx?
Dòng điện cảm ứng có chiều sao cho từ trường do nó sinh ra có tác
dụng chống lại nguyên nhân đã sinh ra nó.
Ý nghĩa?
> 70V xuất hiện trong cuộn dây làm đèn N vụt sáng, dòng tự cảm
trong mạch chống lại việc I giảm ⇒ cuộn L giải phóng năng lượng từ.
6. Nhận xét về suất điện động tự cảm?
Trong mạch điện đứng yên và không thay đổi hình dạng, suất điện
động tự cảm tỷ lệ nhưng trái dấu với tốc độ biến thiên dòng điện trong
mạch.
Công thức?
tc
= −L
dI
dt
7. Hệ số tự cảm?
Hệ số tự cảm của một mạch là đại lượng vật lý có giá trị bằng từ thông
do chính nó gửi qua diện tích của nó khi cường độ dòng trong mạch
bằng 1 đơn vị.
Thứ nguyên?
Henry, hệ số tự cảm của một mạch điện kín khi có dòng 1A chạy qua,
sinh ra trong chân không một từ thông 1Wb gửi qua diện tích của mạch
đó.
Công thức tính cho một ống dây?
L = µ
0
µ
n
2
l
S
HEDSPI K55♥ Page 21 of 40 page(s) (+84) 982 802 454
Đáp án VLĐC II(tham khảo) Copyright
=
1
2
LI
2
10. Công thức mật độ năng lượng từ trường?
m
=
1
2
µ
0
µH
2
1.6 Những tính chất từ của các chất
1. Phân biệt chất nghịch từ, thuận từ, sắt từ?
• Chất nghịch từ: χ
m
< 0. Khi đặt trong điện trường ngoài, trong
lòng chất nghịch từ xuất hiện dòng điện phụ tạo ra từ trường có
chiều ngược với chiều từ trường ngoài.
HEDSPI K55♥ Page 22 of 40 page(s) (+84) 982 802 454
Đáp án VLĐC II(tham khảo) Copyright
c
haidang001
TM
(@yahoo.com)
• Chất thuận từ: χ
m
Ban đầu, tổng hợp momem từ nguyên tử của chất xấp xỉ bằng 0. Dưới
tác dụng của từ trường ngoài, các momem này quay theo từ trường
ngoài, làm tăng rõ biểu hiện của momem nguyên tử.
5. Khi nào vật liệu là sắt từ?
Vật có từ tính mạnh. Tương tự như vật liệu thuận từ (xuất hiện từ
trường phụ cùng chiều), tuy nhiên có hưởng ứng mạnh hơn, biểu hiện
rõ rệt hơn so với vật liệu thuận từ.
Giải thích?
• Vật liệu sắt từ có momen từ lớn hơn vật liệu thuận từ nhiều lần.
HEDSPI K55♥ Page 23 of 40 page(s) (+84) 982 802 454
Đáp án VLĐC II(tham khảo) Copyright
c
haidang001
TM
(@yahoo.com)
• Ở trạng thái bình thường, các momem từ này sắp xếp hỗn loạn,
momem từ tổng xấp xỉỉ bằng
0.
• Khi đặt trong từ trường ngoài, nhờ có trao đổi tương tác, trong
từng vùng, các momem từ sẽ xếp song song với nhau tạo nên các
miền từ hóa (domen từ).
• Khi từ trường ngoài đủ lớn, từ độ đạt được trạng thái bão hòa từ
(từ độ bão hòa), tất cả các momem từ song song với nhau.
• Đưa vật ra khỏi từ trường ngoài, các momem từ trở về trạng thái
hỗn loạn. Tuy nhiên chúng vẫn liên kết với nhau. Từ độ lúc này
khác không (từ dư).
• Cần một từ trường ngoài khác (lực kháng từ) để khử vật về trạng
thái ban đầu (từ độ = 0).
6. Sắt từ mềm và sắt từ cứng?
x
∂z
−
∂E
z
∂x
+
k
∂E
y
∂x
−
∂E
x
∂y
3. Luận điểm thứ hai của Maxwell?
Bất kì một điện trường nào biến thiên theo thời gian cũng sinh ra từ
trường.
Dòng điện dịch?
HEDSPI K55♥ Page 24 of 40 page(s) (+84) 982 802 454
Đáp án VLĐC II(tham khảo) Copyright
c
haidang001
TM
(@yahoo.com)
Là dòng điện tương đương với điện trường biến đổi theo thời gian về
d
S
• Dạng vi phân:
rot
H =
J +
∂
D
∂t
5. Trường điện từ?
• Trường vật lý thực hiện tương tác của các điện tích, dòng điện
hoặc các hạt có momen từ.
• Được đặc trưng bởi vector cường độ điện trường
E và vector cảm
ứng từ
B.
• Trường điện biến thiên và trường từ biến thiên có quan hệ gắn
bó mật thiết với nhau, tạo thành một trường điện từ biến thiên
thống nhất.
• Được mô tả bằng hệ thống phương trình Maxwell
1.8 Dao động và sóng điện từ
1. Phương trình dao động điện tử điều hòa?