Sở GD&ĐT Nghệ An Kì thi chọn học sinh giỏi tỉnh
Năm học 2007-2008
Hớng dẫn chấm và biểu điểm đề chính thức
Môn: vật lý lớp 12 thpt- bảng B
Bi 1. (5)
Khi thanh MN chuyn ng thỡ dũng in cm ng trờn thanh xut hin theo chiu
MN.
0.5
Cng dũng in cm ng ny bng:
.
R
Bvl
R
I ==
E
0.5
Khi ú lc t tỏc dng lờn thanh MN s hng ngc chiu vi vn tc v v cú ln:
.
22
R
vlB
BIlF
t
==
0.5
Do thanh chuyn ng u nờn lc kộo tỏc dng lờn thanh phi cõn bng vi lc t.
0.25
Vỡ vy cụng sut c hc (cụng ca lc kộo) c xỏc nh:
.
222
R

F
t
==
0.5
Gi s sau ú thanh trt c thờm on ng S thỡ cụng ca lc t ny l:
.
2
22
S
R
vlB
SFA ==
0.5
ng nng ca thanh ngay trc khi ngng tỏc dng lc l:
.
2
1
2
mvW

=
0.5
Theo nh lut bo ton nng lng thỡ n khi thanh dng li thỡ ton b ng nng ny
c chuyn thnh cụng ca lc t (lc cn) nờn:
.
22
1
22
2
S

), nên hợp lực tác dụng lên vật là:
.)(
0
maFxxk =+−−
0.5đ
Thay biểu thức của x
0
vào, ta nhận được:
.0"
2
=+⇒=−⇒=+






+− xxmakxmaF
k
F
xk
ω
0.5đ
Trong đó
mk=
ω
. Nghiệm của phương trình này là:
).sin(
ϕω
+= tAx







−=
=
⇒
.
2
,
π
ϕ
k
F
A
0.5đ
Vậy vật dao động với biên độ F/k, thời gian từ khi vật chịu tác dụng của lực F đến khi vật
dừng lại lần thứ nhất là T/2 và nó đi được quãng đường bằng 2 lần biên độ dao động. Do đó,
quãng đường vật đi được trong thời gian này là:
.
2
2
k
F
AS ==
0.5đ
b) Theo câu a) thì biên độ dao động là
.

Từ đó suy ra điều kiện của độ lớn lực F:
.
2
mg
F
µ
<
0.25đ
Bài 3.(3đ)
a) Điều kiện để tại A có cực đại giao thoa là hiệu đường đi
từ A đến hai nguồn sóng phải bằng số nguyên lần bước sóng
(xem hình 2):
.
22
λ
kldl =−+
Với k=1, 2, 3...
0.5đ
Khi l càng lớn đường S
1
A cắt các cực đại giao thoa có bậc
càng nhỏ (k càng bé), vậy ứng với giá trị lớn nhất của l để tại A
có cực đại nghĩa là tại A đường S
1
A cắt cực đại bậc 1 (k=1).
0.5đ
Thay các giá trị đã cho vào biểu thức trên ta nhận được:
).(5,114
2
mlll =⇒=−+

.
0.5đ
Vì l > 0 nên k = 0 hoặc k = 1.
0.5đ
Từ đó ta có giá trị của l là :
* Với k =0 thì l = 3,75 (m ).
* Với k= 1 thì l ≈ 0,58 (m).
0.5đ
Bài 4.(3,5đ)
Dòng điện ban đầu:
.
1
CU
Z
U
I
C
ω
==
0.25đ
Khi nối tiếp thêm cuộn dây có độ tự cảm L thì số chỉ của ampe kế là:
.
)(1
2
LC
U
ZZ
U
I
LC

C
ω
ω
ω
=−
0.5đ
Khí đó:
).(5,0
2
1
5,0
2
11
2
H
C
LCL ≈=⇒=
ω
ω
0.5đ
* Khả năng thứ hai ứng với độ tự cảm L
2
:
.
2
11
2
CC
L
ωω

0.5đ
Bài 5(3đ)
Sau thời gian t kể từ thời điểm t=0 thì năng lượng từ trường của mạch bằng:
.cos
2
1
2
1
22
0
2
tLILiW
t
ω
==
0.5đ
Tổng năng lượng dao động của mạch:
.
2
1
2
0max
LIWW
t
==
0.5đ
Nên vào thời điểm t, năng lượng điện trường của mạch là:
.sin
2
1

thì:
.1
4
cot
8
.
2
cot
22
==






=
ππ
g
T
T
g
W
W
đ
t
Như vậy sau 1/8 chu kỳ thì năng lượng từ trường bằng năng lượng điện trường.
0.5đ
Khi năng lượng từ trường lớn gấp 3 năng lượng điện trường thì:
.3.

T
g =⇒=⇒=






πππ
0.25đ
4