ẦN 1: THEO CHƯƠNG TR ẨN Chương I: Dao động cơ ểu được...

Sách tham khảo theo chuẩn kiến thức kỹ năng lớp 12.

Lê Thanh Sơn; 0905930406. Trang 1

PHẦN 1: THEO CHƯƠNG TRÌNH CHUẨNChương I: Dao động cơ

1.1. Phát biểu được định nghĩa dao động điều hoà.1.1.1. Định nghĩa dao động điều hòa. Viết phương trình, nêu định nghĩa các đại lượng trong phương trình?

Hướng dẫn trả lời:

Dao động điều hòa là dao động có ly độ x biến đổi theo thời gian tuân theo định luật hình cos (hay cocos).

Phương trình dao động điều hòa: x = Acos(t + )

- A : biên độ hay giá trị cực đại của ly độ.

- : pha ban đầu là đại lượng xác định vị trí, vận tốc lúc t = 0.

- (t + ) : pha dao động là đại lượng xác đinh vị trí, vận tốc lúc t.

- T là chu kì của dao động. Nó là khoảng thời gian ngắn nhất sau đó trạng thái dao động lập lạinhư cũ hay thời gian để vật thực hiện được 1 lần dao động.

- f là tần số. Nó là số dao động mà vật thực hiện trong một đơn vị thời gian.

- là tần số góc của dao động. Là đại lượng trung gian cho phép xác định tần số và chu kì của dao

động theo công thức : =2T

= 2f

1.1.2. So sánh những điểm giống nhau và khác nhau giữa dao động điều hòa và dao động tuần hoàn?1.1.2. Hướng dẫn trả lời:

a) Giống nhau :

- Đều có sự lặp lại những khoảng thời gian bằng nhau.

- Hai đao động đều có chu kì, tần số.

b) Khác nhau:

- Dao động điều hòa mô tả bằng đinh luật hình cos và có quỹ đạo luôn là đường thẳng, trong khi daođộng tuần hoàn thì không nhất thiết phải cần điều kiện đóù.

- Dao động điều hòa là tập con của dao động tuần hoàn, dao động tuần hoàn lại là tập con của các daođộng nói chung.

1.1.3. Phương trình tổng quát của dao động điều hoà có dạng là

A. x = Acotg(ωt + φ). B. x = Atg(ωt + φ).

C. x = Acos(ωt + φ). D. x = Acos(ωt2 + φ).

1.1.3. Hướng dẫn trả lời:

Dao động điều hòa là dao động có ly độ x biến đổi theo thời gian tuân theo định luật hình cos (hay cocos).

Chọn C

1.1.4. Một chất điểm dao động điều hoà theo phương trình x = 5cos(2πt)cm, chu kì dao động T của chấtđiểm làA. 1s. B. 2s. C. 0,5s. D. 10s.

1.1.4. Hướng dẫn trả lời: Từ phương trình dao động x = 5cos(2πt)cm ta suy ra ω = 2π rad/s. Áp dụng công

thứcT

.2f..2

ta suy ra T = 1s.

Đáp án: Chọn A.



1.2. Nêu được li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha, pha ban đầu là gì.1.2.1. Trình bày về li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha, pha ban đầu là gì? Nhận xét về pha dao động giữa vvà x; giữa a và x?1.1.1. Hướng dẫn trả lời:

Ta có phương trình dao động: x = A cos (t + )

+ Phương trình vận tốc: v = - A sin (t + ) = -A cos[(t + ) +2

]

v và x là 2 đại lượng vuông pha (vận tốc nhanh pha hơn li độ2

)

+ Phương trình gia tốc: a = - A 2 cos (t + ) = A 2 cos [(t + ) + ]

a và x là 2 đại lượng ngược pha (gia tốc nhanh pha hơn ly độ )

1.2.2. Gia tốc tức thời trong dao động điều hòa biến đổi

A. Cùng pha với li độ. B. Ngược pha với li độ.

C. Lệch pha2

so với li độ. D. Lệch pha π/4 so với li độ.

1.2.2. Hướng dẫn trả lời:Ta có phương trình dao động: x = A cos (t + )


]

+ Phương trình gia tốc: a = - A 2 cos (t + ) = A 2 cos [(t + ) + ]

a và x là 2 đại lượng ngược pha (gia tốc nhanh pha hơn ly độ )

Chọn B

1.2.3. Vận tốc tức thời trong dao động điều hòa biến đổi

A. Cùng pha với li độ. B. Ngược pha với li độ.

C. Lệch pha vuông góc so với li độ. D. Lệch pha π/4 so với li độ.

1.2.3. Chọn C; Hướng dẫn trả lời:Ta có phương trình dao động: x = A cos (t + )


]

v và x là 2 đại lượng vuông pha (vận tốc nhanh pha hơn li độ2

)

1.2.4. Một vật dao động điều hoà theo phương trình x = -4cos(5t-3

)cm. Biên độ dao động và pha ban đầu

của vật là:

A. -4cm và3

rad. B. 4cm và

2

3

rad . C. 4cm và

4

3

rad D. 4cm và

3

rad.

1.2.4. Chọn B; Hướng dẫn giải:



ta có x = -4cos(5t-3

)cm = 4cos(5t+2

3

)cm

Biên độ dao động: A = 4cm

Pha ban đầu: =2

3

rad .

1.3. Nêu được quá trình biến đổi năng lượng trong dao động điều hoà.1.3.1. Viết công thức tính động năng và thế năng của con lăc lò xo? Cơ năng của dao động điều hòa?


Ta có : x = A cos(t + )

v = -A sin(t + )

-Động năng của vật: Wđ =1

2mv2 = Wsin2(t + ).

-Thế năng của vật: Wt =1

2kx2 = Wcos2(t + ).

-Cơ năng: W = 1

2kA2 =

1

2m2A2 = hằng số.

Trong quá trình dao động điều hoà, có sự biến đổi qua lại giữa động năng và thế năng, động năng tăng thìthế năng giảm và ngược lại, nhưng cơ năng của vật dao động điều hòa luôn luôn không đổi và tỉ lệ với bìnhphương biên độ dao động.

1.3.2. Nếu khối lượng tăng 4 1ần và biên độ giảm 2 lần thì cơ năng con lắc lò xo đổi thế nào?


Ta có cơ năng của con lắc lò xo: W =12

k.A2 =12

m A2 2.

Khi m’ = 4 m ’=K Km' 4m 2

A’ =A2 A’2 =

2A4

Vậy W’ =12

.4m.2 2A.

4 4

W’ = 2 21 1( mA )4 2

W’ =W4

Vậy cơ năng giảm 4 lần.

1.3.3. Cơ năng của một con lắc lò xo tỉ lệ thuận với

A. Li độ dao động. B. Biên độ dao động.

C. Bình phương biên độ dao động. D. Tần số dao động.

1.3.3. Chọn C; Hướng dẫn trả lời:Cơ năng của con lắc lò xo: W = 1/2kA2

1.3.4. Khi nói về năng lượng của một vật dao động điều hòa, phát biểu nào sau đây là đúng?



A. Cứ mỗi chu kì dao động của vật, có bốn thời điểm thế năng bằng động năng.

B. Thế năng của vật đạt cực đại khi vật ở vị trí cân bằng.

C. Động năng của vật đạt cực đại khi vật ở vị trí biên.

D. Thế năng và động năng của vật biến thiên cùng tần số với tần số của li độ.

1.3.4. Chọn A; Hướng dẫn trả lời:Cứ mỗi chu kì dao động của vật, có bốn thời điểm thế năng bằng động năng.1.4. Viết được phương trình động lực học và phương trình dao động điều hoà của con lắc lò xo vàcon lắc đơn.1.4.1. Thiết lập phương trình dao động của con lắc lò xo nằm ngang?1.4.1. Hướng dẫn trả lời:

a. Phân tích lực

Ở vị trí x hòn bi chịu tác dụng của 3 lực : trọng lực P mg , phản lực

N của thanh ngang và lực đàn hồi

F của lò xo. Vì

P và

N cân bằng

nhau nên chỉ còn lực F làm cho hòn bi dao động. Theo định luậtHooke thì F = - Kx, với K là độ cứng của lò xo còn dấu trừ chỉ lực F luônluôn hướng về vị trí cân bằng.

b. Lập phương trình chuyển động

Theo định luật 2 Newton: P N F ma (*)

Chọn chiều dương như hình vẽ, chiếu (*) xuống

- Kx = mx” x = -F xm

Đặt 2 =Km

Suy ra x” = 2x Hay x” + 2x = 0

Đây là phương trình vi phân mô tả chuyển động của con lắc lò xo

Nghiệm của phương trình vi phân có dạng: x = Acos(t + )

Vậy chuyển động của con lắc lò xo là một đao động điều hòa.

1.4.2. Khảo sát định tính sự biến đổi năng lượng trong dao động điều hòa của con lắc lò xo?


- Kéo hòn bi từ vị trí cân bằng O đến bờ B thì lực kẻo thực hiện côngvà truyền cho hòn bi một năng lượng ban đầu là thế năng đàn hồi.

- Thả hòn bi tức là lực kéo mất đi thì lực đàn hồi kéohòn bi chuyển động nhanh dần về vị trícăn bằng O. Động năng hòn bi tăng, thế năng lò xo giảm.

- Tại vị trí cân bằng O, thế năng lò xo băng không, động năng hòn bi cực đại

cb

O BB’

+

mN

P

KO

m

F

KO

O

x



- Do quán tính hòn bi tiếp tục chuyển động đến bờ B', lực đàn hồi f

đổi chiều làm hòn bi chuyểnđộng chậm dần: động năng hòn bi giảm, thế năng lò xo tăng.

- Tại bờ B', hòn bi dừng lại, lò xo nên tối đa, động năng hòn bi bằng không thế năng lò xo cựcđại.

- Sau đó hòn bi dưới tác dụng lực đàn hồi lại chuyển động về vị trí cân bằng O và quá trình nhưtrên được lập lại.

Vậy: Trong quá trình dao động của con lắc lò xo có sự chuyên hóa giữa động năng và thế năng

1.4.3. Nghiệm nào sau đây không phải là nghiệm của phương trình x” + ω2x = 0?

A. x = Asin(ωt + φ). B. x = Acos(ωt + φ).

C. x = A1sinωt + A2cosωt. D. x = Atsin(ωt + φ).1.4.3. Hướng dẫn trả lời:

Chọn D

1.4.3. Một vật dao động điều hoà có phương trình: x = Acos(t +2

)cm thì gốc thời gian chọn là

A. Lúc vật có li độ x = -A. B. Lúc vật đi qua VTCB theo chiều dương.

C. Lúc vật có li độ x = A. D. Lúc vật đi qua VTCB theo chiều âm.

1.4.3. Chọn D; Hướng dẫn giải:

Một vật dao động điều hoà có phương trình: x = Acos(t +2

)cm khi t = 0 thì x = 0 và v<0 vật đi qua

VTCB theo chiều âm.

1.5. Viết được công thức tính chu kì (hoặc tần số) dao động điều hoà của con lắc lò xo và con lắcđơn. Nêu được ứng dụng của con lắc đơn trong việc xác định gia tốc rơi tự do.1.5.1. Thế nào là con lắc đơn? Công thức lực kéo về của của con lắc đơn? Lực kéo về phụ thuộc vào đạilượng nào? Viết phương trình li độ dài của nó?


+ Con lắc đơn gồm vật nhỏ khối lượng m treo vào sợi dây không dãn có khối lượng không đáng kể vàchiều dài l. Điều kiện khảo sát: Lực cản môi trường và ma sát không đáng kể. Góc lệch nhỏ ( 10o).

+ Lực kéo vật về của con lắc đơn: Pt = - mgsin : lực kéo về phụ thuộc vào khối lượng của vật.

Ta có: Pt = - mgl

s = ma = ms" hay s" = - g

l

s = -2s ;

trong đó s là li độ cong của vật (m), l là chiều dài của con lắc đơn (m).Phương trình dao động là: 0s s sin( t ) ; trong đó s0 = l0 là biên độ dao động.

1.5.2. Viết công thức tính chu kì và tần số dao động của cơn lắc đơn?


Công thức tính tần số góc: g

l;

Công thức tính chu kì dao động nhỏ: T 2 .g

l

Công thức tính tần số dao động: 1 gf .

2



Trong đó g là gia tốc rơi tự do có đơn vị là mét trên giây bình phương (m/s2); l là chiều dài con lắc có đơn vịlà mét (m).

1.5.3. Chu kì dao động nhỏ của con lắc đơn phụ thuộc vào:

A. Khối lượng của con lắc

B. Điều kiện kích thích ban đầu cho con lắc dao động

C. Biên độ dao động của con lắc

D. Chiều dài dây treo con lắc

1.5.3. Hướng dẫn trả lời: Chọn D.1.5.4. Tại một nơi xác định, một con lắc đơn dao động điều hòa với chu kì T, khi chiều dài con lắc tăng 4 lầnthì chu kì con lắc

A. không đổi. B. tăng 16 lần. C. tăng 2 lần. D. tăng 4 lần.

1.5.4. Hướng dẫn trả lời: Chọn C1.6. Trình bày được nội dung của phương pháp giản đồ Fre-nen.1.6.1. Trình bày phương pháp giản đồ Fre-nen? Biểu diễn được dao động điều hoà bằng vectơ quay?1.6.1. Hướng dẫn trả lời:

Cho phương trình dao động điều hoà: x A cos( t ) . Ta biểu

diễn dao động điều hoà bằng vectơ quayOM có đặc điểm sau:

- Có gốc tại gốc của trục tọa độ Ox.- Có độ dài bằng biên độ dao động, OM = A.- Hợp với trục Ox một góc bằng pha ban đầu (Chọn chiều dương là chiềudương của đường tròn lượng giác, ngược chiều kim đồng hồ).

1.7. Nêu được cách sử dụng phương pháp giản đồ Fre-nen để tổng hợp hai dao động điều hoà cùng tần sốvà cùng phương dao động.1.7.1. Tổng hợp hai dao dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số bằng phương pháp vectơ quay?


Xét vật tham gia 2 dao động điều hòa cùng phương, cùng đa số:

x1 = A1cos(t + l)

x2 = A2cos(t + 2)

Dao động tổng hợp: x = x1 + x2. Tìm x bằng phương pháp vectơ quay.Ta vẽ các vectơ biểu diễn x1, x2, x như hình vẽ:

Ta thấy 1 2 1 2

ˆM OM haèng

Cho hai vectơ 1 2A ,A

, quay quanh O theo chiều dương với vận tốc góc

không đổi. Khi đó hình bình hành OM1MM2 không biến dạng nênvectơ tổng hợp có độ lớn không đổi và cũng quay quanh O theochiều đương với vận tốc góc .

Vì tổng đại số các hình chiếu của hai vectơ 1 2A ,A

xuống trục x'Ox bằng hình chiếu của vectơ 1A

xuốngtrục đó nên chuyển động tổng hợp của hai đao động điều hòa cùng phương và cùng đa số là một daođộng điều hòa cùng phương và cùng đa số.

Do đó vectơ 1A

biểu diễn dao động điều hòa tổng hợp và góc biểu diễn pha ban đầu của đao động tổnghợp.

y

x

A2

A1

A

M1

M

M2

O

1



- Có 1 2OM OM OM

Chiếu xuống trục Ox và trục oy:

Ax= Acos = A1cos1 + A2cos2 (1)

Ay =Asin = A1sin1 + A2sin2 (2)

(l)2 + (2)2 cho 2 22 1 2 1 2 1 2A A A 2A A cos( )

(2)(1)

cho

1 1 2 2

1 1 2 2

A sin A sintan

A cos A cos

- Nếu x1 và x2 dao động cùng pha : 1 - 2 = K2 A = A1 + A2

- Nếu x1 và x2 dao động ngược pha : 1 - 2 = (2K + 1) A = 1 2A A

- Nếu x1 và x2 dao động bất kỳ : 1 2A A < A < (A1 + A2)

1.7.2. Hai dao động điều hòa thành phần cùng phương, cùng tần số, cùng pha có biên độ là A1 và A2 với A2

= 3A1 Tính biên độ của dao động tổng hợp của hai dao động trên?


Vì hai dao động cùng pha nên A = A1 + A2 = A1+ 3A1 = 4A1.

1.7.3. Cho hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số có phươngtrình: 1 1 1s( . )x A co t , 2 2 2s( . )x A co t . Biên độ dao động tổng hợp có giá trị cực đại khi độ lệchcủa hai dao động thành phần có giá trị là

A. 2 1 (2 1)k . B. 1 2 2k . C. 2 1 2k . D. B hoặc C.

1.7.3. Hướng dẫn trả lời:Biên độ dao động tổng hợp có giá trị cực đại khi hai dao động cùng pha: 2 1| | 2k

Chọn D1.8.Nêu được dao động riêng, dao động tắt dần, dao động cưỡng bức là gì.1.8.1. Phát biểu các định nghĩa: dao động riêng, dao động tắt dần, dao động duy trì, dao động cưỡng bức?


Dao động riêng là dao động có tần số riêng (f0) không đổi, chỉ phụ thuộc vào các đặc tính của hệ daođộng.Dao động tắt dần là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian. Nguyên nhân làm tắt dần dao động là dolực cản của môi trường. Vật dao động bị mất dần năng lượng.Dao động được duy trì bằng cách cung cấp năng lượng để biên độ không đổi và không làm thay đổi tần sốdao động riêng gọi là dao động duy trì.Dao động cưỡng bức là dao động chịu tác dụng của một ngoại lực cưỡng bức tuần hoàn.

1.8.2. Nguyên nhân gây ra dao động tắt dần của con lắc đơn trong không khí là

A. do trọng lực tác dụng lên vật. B. do lực căng dây treo.

C. do lực cản môi trường. D. do dây treo có khối lượng đáng kể.


Nguyên nhân gây ra dao động tắt dần của con lắc đơn trong không khí là do lực cản của môi trường.

Chọn C



1.8.3. Chọn phát sai?

A. Dao động cưỡng bức là dao động dưới tác dụng của ngoại lực biến đổi tuần hoàn.

B. Biên độ dao động cưỡng bức phụ thuộc vào mối quan hệ giữa tần số của lực cưỡng bức và tần số daođộng riêng của hệ.

C. Sự cộng hưởng thể hiện rõ nét nhất khi lực ma sát của môi trường ngoài là nhỏ

D. Khi hệ dao động cưỡng bức sẽ dao động với tần số riêng của hệ.


Khi hệ dao động cưỡng bức sẽ dao động với tần số của ngoại lực cưỡng bức.

Chọn D

1.9. Nêu được điều kiện để hiện tượng cộng hưởng xảy ra.1.9.1. Hiện tượng cộng hưởng là gì? Điều kiện để xãy ra cộng hưởng? Nêu một vài ví dụ cộng hưởng có lợivà có hại?


- Hiện tượng cộng hưởng là hiện tượng biên độ của dao động cưỡng bức tăng đến giá trị cực đại khi tần số(f) của lực cưỡng bức bằng tần số riêng (f0) của hệ dao động.- Điều kiện xảy ra hiện tượng cộng hưởng: f = f0.

- Ví dụ về cộng hưởng:

Cộng hưởng có lợi: Một em nhỏ cũng có thể đưa võng cho một người lớn lên rất cao. Nếu emtác dụng lên võng một ngoại lực có tẩn số f0 gần bằng đúng tần số riêng f0 của võng, nghĩa là lựckéo của tay “ăn nhịp” với nhịp đong đưa của võng, sau một thời gian, biên độ dao động của võngrất lớn. Nếu muốn dừng sức để đẩy võng một lần lên cao như vậy, em nhỏ sẽ không làm được.

Cộng hưởng có hại: Chiếc cầu, bệ máy, khung xe,... là những hệ thống dao động có tần số riêng.Nếu để chúng dao động cưỡng bức với một vật dao động khác đặt lên chúng (ví dụ: một máy phátđiện lớn), chúng có thể rung lên rất mạnh và có thể bị gãy.

1.9.2. Dao động cưỡng bức là dao động của một vật được duy trì với biên độ không đổi nhờ tác dụng củangoại lực tuần hoàn.

A. Điều hoà. B. Tự do. C. Tắt dần D. Cưỡng bức.1.9.2. Hướng dẫn trả lời:

Dao động c là dao động của một vật được duy trì với biên độ không đổi nhờ tác dụng của ngoại lực tuầnhoàn.Chọn D1.9.3. Phát biểu nào dưới đây về dao động cưỡng bức là sai?

A. Nếu ngoại lực cưỡng bức là tuần hoàn thì trong thời kì đầu dao động của con lắc là tổng hợp dao độngriêng của nó với dao động của ngoại lực tuần hoàn.

B. Sau một thời gian dao động còn lại chỉ là dao động của ngoại lực tuần hoàn

C. Tần số của dao động cưỡng bức bằng tần số của ngoại lực tuần hoàn.

D. Để trở thành dao động cưỡng bức, ta cần tác dụng lên con lắc dao động một ngoại lực không đổi.1.9.3. Hướng dẫn trả lời:

Dao động cưỡng bức là dao động do tác dụng của ngoại lực biến thiên tuần hoàn theo thời gianChọn D1.10. Nêu được các đặc điểm của dao động tắt dần, dao động cưỡng bức, dao động duy trì.



1.10.1 Dao động tắt dần: định nghĩa, nguyên nhân, đặc điểm?

1.10.1. Định nghĩa:

Dao động tắt dần là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian.

b. Nguyên nhân:

Trong thực tế các vật đều dao động trong một môi trường xác định nên các tác dụng ma sát của môi trườngđó. Do phải thực hiện công để thắng ma sát nên năng lượng hệ cơ giảm dần làm cho biên độ giảm dần vàcuối cùng vật dừng lại ở vị trí cân bằng.

c. Đặc điểm:

- Lực ma sát nhỏ thì dao động tắt dần chậm.

Ví dụ: con lắc đao động trong không khí.

- Lực ma sát lớn thì dao động tắt dần nhanh.

Ví dụ: con lắc dao động trong nước.

- Lực ma sát quá lớn thì con lắc không dao động

Ví dụ: con lắc dao động trong nhớt.

1.10.2. hát biểu nào sau đây là sai khi nói về dao động tắt dần?

A. Dao động tắt dần là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian.

B. Nguyên nhân của dao động tắt dần là do ma sát.

C. Trong dầu, thời gian dao động của vật kéo dài hơn so với khi vật dao động trong không khí.

D. Dao động tắt dần có chu kì không đổi theo thời gian.


Trong dầu lực ma sát lớn thì dao động tắt dần nhanh.

Chọn C

1.10.3. Trong những dao động tắt dần sau đây, trường hợp nào sự tắt dần nhanh là có lợi?

A. Quả lắc đồng hồ. B. Khung xe ô tô sau khi qua chỗ đường giồng.

C. Con lắc lò xo trong phòng thí nghiệm. D. Con lắc đơn trong phòng thí nghiệm.

1.10.3. Chọn ; Hướng dẫn trả lời:Khung xe ô tô sau khi qua chỗ đường giồng thì sự tắt dần là có lợiChọn BKĩ năngGiải được những bài toán đơn giản về dao động của con lắc lò xo và con lắc đơn.

x

t

x

t

x

t



1.11.1. Một con lắc lò xo gồm vật nặng m = 100g và lò xo có độ cứng k = 100N/m. Đưa vật lệch khỏi vị trícân bằng một đoạn x0 = 2cm rồi truyền cho vật vận tốc ban đầu v0 = 20.π cm/s theo chiều dương trục toạ độ.Hãy viết phương trình dao động của con lắc (lấy π2 = 10).

1.11.1. Hướng dẫn trả lời:Phương trình dao động điều hoà theo phương trình x = A.cos(ωt + φ).

Ta cóm

k = 10.π (rad/s)

Áp dụng công thức 2 2 2 220( ) 2 ( )

10

vA x

= 2 2 cm.

Áp dụng điều kiện ban đầu ta có hệ phương trình:

Khi t = 0 thì 0 0

0 0

x x A.cos x

v v A. .sin v

↔

2cos2 2.cos 2 2

2 2.10 .sin 20 2sin

2

=> φ = -π/4.

Vậy phương trình dao động của con lắc là x = 2 2 .cos(10πωt - π/4) cm.

1.11.2. Một lò xo được treo thẳng đứng, đầu trên của lò xo được giữ chuyển động đầu dưới theo vật nặngcó khối lượng m, lò xo có độ cứng K, khi vật ở vị trí cân bằng thì lò xo giản 4cm. Kéo vật rời khỏi VTCBtheo phương thẳng đứng hướng xuống một đoạn 2cm, truyền cho nó vận tốc 10 3 (cm/s) theo phươngthẳng đứng hướng lên. Chọn gốc thời gian là lúc thả vật, gốc toạ độ là VTCB, chiều dương hướng lên, lấy

2 210 / g m s .

a) Viết phương trình dao động của vật ?b) Xác định vận tốc của vật khi đi qua vị trí mà lò xo giãn 1 cm.1.11.2. Hướng dẫn trả lời:

Ta có kl = mg10

50,04

k g

m l(rad/s)

Phương trình dao động có dạng: x Acos( t+ ) cmPhương trình vận tốc: v Asin( t+ ) (cm/s)

Khi t = 0 thì2( )

10 3. ( / )

x cm

v cm s

Acos 2

A.5 sin 10. 3

2A 0

cos

tan 3

2A 0

cos

32

3

2

( )3

4( )

rad

A cm

Vậy phương trình dao động của con lắc là x = 4cos(5πt +23

) cm.

b) Khi vật bắt đầu dao động vật lò xo giản 4 + 2 = 6cmKhi vật ở vị trí cân bằng lò xo giản 4cm.Khi lò xo giản 1cm thì vật đi qua ly độ x = 3cm

22 2 1

vA x 2 2 v A x = 2 25 4 3 = 5 7 cm/s



1.11.3. Một lò xo có độ cứng k = 20N/m, có chiều dài tự nhiên 20cm treo thẳng đứng. Treo vào lò xo mộtvật có khối lượng m = 100g. Từ VTCB nâng vật lên một đoạn 5cm rồi buông nhẹ, chọn chiều dương hướngxuống, lấy g = 2 10 2m/s .

a) Viết phương trình dao động điều hòa của vật?b) Tính lực hướng về cực đại ?c) Tính chiều dài lớn nhất và nhỏ nhất khi vật dao động?

d) Tính lực cực đại và cực tiểu tác dụng lên điểm treo lò xo?1.11.3. Hướng dẫn trả lời:

Phương trình dao động: x = Acos( .t )cmv=-A. .sin( .t ) cm/s.

Tần số góc: 2010 2

0,1

k

m (rad/s)

Độ giản của lò xo khi treo vật vào: =mg 0,1.10

0,05m 5cmk 20

Vì buôn nhẹ nên A = x = = 5cm Khi t = 0 thì x = - -5 = 5cos cos = -1 = (rad)

Vậy x = 5cos(10 2.t )cm

b) Lực hướng về .F k x

Lực hướng về cực đại F = k.A = 20.0,05 = 1(N)c) Chiều dài lò xo khi vật dao động: l = l0+ +xChiều dài lớn nhất khi vật dao động: lmax = l0+ +A = 20+5+5 = 30cmChiều dài nhỏ nhất khi vật dao động: lmim = l0+ -A = 20+5-5 = 20cmd) Lực tác dụng lên điểm treo lò xo: F = k| +x|Lực cực đại tác dụng lên điểm treo lò xo: Fmax = k( +A) = 20(0,05+0,05) = 2(N)Lực cực tiểu tác dụng lên điểm treo lò xo: vì A = nên Fmin = 0

1.11.4. Một vật khối lượng m = 100g được gắn vào đầu 1 lò xo nằm ngang. Kéo vật cho lò xo dãn ra 10cmrồi buông nhẹ cho dao động, vật dao động với chu kì T = 1(s), lấy 2 10 , chọn chiều dương ngược chiềulệch vật, gốc thời gian lúc vật bắt đều dao động.

a) Viết biểu thức dao động điều hòa?b) Tính cơ năng của con lắc?c) Tính động năng của vật khi có ly độ x = 5cm?

1.11.4. Hướng dẫn trả lời:a) Phương trình dao động: x = Acos( .t )cm

v = -A. .sin( .t ) cm/s.

Tần số góc: 2 22

1T

(rad/s)

Khi buông nhẹ A = |x| = 10cmKhi t = 0 thì x = -10 cm - 10 = 10 cos cos = -1 rad.Vậy x = 10cos(2 t+ ) cm.

b) Cơ năng của con lắc: 2 2 2 2 21 1 1. .0,1.(2 ) .(0,1) 0,02( )

2 2 2kA m A J W

c) Ta có W = Wt+Wđ

Động năng của vật Wđ = W-Wt =2 2 2 2 2 2 2 2 2 21 1 1 1 1

( )2 2 2 2 2

m A kx m A m x m A x =

2 2 210,1.(2 ) (0,1 0,05 ) 0,015( )

2J

1.11.5. Một con lắc đơn dài 20cm vật nặng 100g dao động tại nơi có g = 9,8m/s2. Ban đầungười ta lệch vật khỏi phương thẳng đứng một góc 0,1rad rồi truyền cho vật một vận tốc 14cm/s vềvị trí cân bằng(VTCB). Chọn gốc thời gian lúc vật đi qua VTCB lần thứ hai, chiều dương là chiềulệch vật.



a) Tính chu kì dao động nhỏ của con lắc đơn?b) Viết phương trình dao động của vật lúc đó?

c) Tính cơ năng của con lắc?1.11.5. Hướng dẫn trả lời:

a) Chu kì dao động nhỏ của con lắc đơn: 0, 2 22 2 ( )

9,8 7

T s

g

b) Phương trình ly độ dài: s = Acos(t + ) m v = - Asin(t + ) m/s

Tần số góc: 2 27(rad / s)

2T7

Ta có 0

0

. 0,1.0,2 0,02m

v 14 0,14

s

cm/s m/s

Biên độ dài: 2 2 2 200

v 0,14A s ( ) 0,02 ( ) 0,02 2m

7

= 2 2 cm.

Vì chọn chiều dương là chiều lệch vật, gốc thời gian lúc vật đi qua vị trí cân bằng lần thứ hai nên khi t =

0 thìs 0

v 0

0 A cos c 02

sin 0 sin 0 2sin 0

os

rad.

Vậy phương trình ly độ dài của con lắc đơn là: s = 2 2 cos(7t -2

)cm.

Phương trình ly giác: 0 (7 )( )2

c t rad

os

Mà2

0

2 2.100,1 2( )

0,2

Arad

Vậy 0,1 2 (7 )( )2

c t rad

os

c) Cơ năng của con lắc đơn W = 2 2 2 2 2 31 1.0,1.7 (2 2.10 ) 1,96.10 1,96

2 2m A J mJ

1.11.6. Một con lắc đơn có dây dài l = 20cm, vật nặng có khối lượng 50g. Kéo con lắc khỏi phương thẳngđứng một góc 0 = 60 rồi thả nhẹ. Coi con lắc dao động điều hoà, Lấy g = 9,8m/s2.

a) Viết phương trình ly giác của con lắc đơn chọn gốc thời gian lúc vật bắt đầu dao động, chiều dương làchiều lệch vật, gốc tọa độ tại VTCB.b) Tính cơ năng của con lắc.

c) Tính vận tốc và lực căng của dây treo khi con lắc qua vị trí cân bằng.1.11.6. Hướng dẫn trả lời:

Phương trình ly giác: = 0 cos(t + ) rad.

Vì thả nhẹ nên 0 = 60 =30

rad

Tần số góc 9,87

0, 2

g

l rad/s

Chịn góc thời gian lúc vật bắt đầu dao động nên khi t = 0 thì

0 0 0 0osc

Vậy phương trình ly giác của con lắc đơn là: 730

osc t

(rad)

b) + Cơ năng: W = Wt + Wđ = Wtmax = 0mg (1 cos )A

O

0

P

τ



vì góc nhỏ nên W = 20

1mg

2 = 21

0,05.9,8.0, 2( )2 30

0,54.10-3J = 0,54 mJ.

c) Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng ta có:WA = WO

WtA = WđO

0mg (1 cos ) = 20

1m.v

2 + 0

2 20 0 0v 2g (1 cos ) gl

20 0 0v gl gl . 9,8.0, 2

30

0,15m/s

Lực căng dây của dây treo khi đi qua VTCBXét vật khi đi qua VTCB theo định luật II Newtơn: P

+ τ = m a

chiếu lên τ ta được

20

0 ht

vmgcos ma m

20

0

vm mgcos

vì góc nhỏ nên

20

0 12

osc

2

2 2 200 0

gl 1 1 1m mg(1 ) mg(1 ) 0,05.9,8(1 ( ) )

2 2 2 30

= 0,493N

1.11.7. Khi treo vật m vào lò xo thì lò xo giãn ra 25l cm . Từ VTCB O kéo vật xuống theo phươngthẳng đứng một đoạn 20cm rồi buông nhẹ để vật dao động điều hòa. Chọn gốc tọa độ thời gian là lúc vậtqua VTCB theo chiều dương hướng xuống. Lấy 2 2m/sg . Phương trình chuyển động của vật có dạngnào sau đây?

A. 20 s(2 )2

x co t cm

. B. 20 s(2 )2

x co t cm

.

C. 10 s(2 )2

x co t cm

. D. 10 s(2 )2

x co t cm

.

1.11.7. Hướng dẫn trả lời:Phương trình dao động có dạng: x Acos( t+ ) (cm)Phương trình vận tốc: v Asin( t+ ) (cm/s)

ta có10

20, 25

g

rad/s

vì buông nhẹ nên A = x = 20cm

khi t = 0 thì0 cos 0

0 sin 0 2

x

v

rad

Vậy 20 s(2 )2

x co t cm

Chọn B1.11.8. Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, vật nặng có khối lượng m = 250g. Chọn trục tọa độ Ox thẳngđứng, chiều dương hướng xuống, gốc tọa độ tại VTCB, kéo vật xuống dưới vị trí lò xo dãn 6,5cm thả nhẹ vậtdao động điều hòa với năng lượng là 80mJ. Lấy gốc thời gian lúc thả, 210 /g m s . Phương trình dao độngcủa vật có biểu thức nào sau đây?A. 6,5 s(20 )x co t cm . B. 6,5 s(5 )x co t cm .C. 4 s(5 )x co t cm . D. 4 s(20 )x co t cm .1.11.8. Hướng dẫn trả lời:

Phương trình dao động có dạng: x Acos( t+ ) (cm)Phương trình vận tốc: v Asin( t+ ) (cm/s)

ta có3

2 21 1 2 2.80.10( ) 0,8

2 2 0,25W

WkA m A A

m

(1)



khi kéo vật xuống dưới lò xo giản 6,5cm rồi thả nhẹ nên ta có2

6,5 0,065(2)g

A l cm A

thay (1) vào (2) ta được 22

0,8 100,065 0,065 0,8 10 0

20 rad/s

(1) A = 0,04m = 4cmkhi t = 0 thì x = A cos 0A A Vậy 4 s(20 )x co t cm .

Chọn D1.11.9. Một con lắc đơn chiều dài 20cm dao động với biên độ góc 60 tại nơi có g = 9,8m/s2. Chọn gốc thờigian lúc vật đi qua vị trí có li độ góc 30 theo chiều dương thì phương trình li giác của vật là:

A. =30

cos(7t+

3

) rad. B. =

60

cos(7t-

3

) rad.

C. =30

cos(7t-

3

) rad. D. =

30

sin(7t+

6

) rad.

1.11.9. Hướng dẫn trả lời:ta có phương trình ly giác: 0 cos( t ) rad

phương trình vận tốc: v = -A sin( t )

ta có9,8

0, 2

g

l = 7rad/s

0 = 60 =6.

180 30

rad

khi t = 0 thì0 3 6cos3

sin 00v

1

23

sin 0

osc

rad

vậy =30

cos(7t-

3

) rad.

Chọn C1.11.10. Một con lắc đơn có = 61,25cm treo tại nơi có g = 9,8m/s2. Kéo con lắc khỏi phương thẳng đứngđoạn 3cm, về phía phải, rồi truyền cho nó vận tốc 16cm/s theo phương vuông góc với sợi dây về vị trí cânbằng. Coi đoạn trên là đoạn thẳng. Vận tốc của con lắc khi vật qua VTCB là:A. 20cm/s. B. 30cm/s. C. 40cm/s. D. 50cm/s.1.11.10. Hướng dẫn trả lời:

ta có9,8

0,6125

g

l = 4rad/s

2 2 2 2 20 0( ) ( . ) ( )

v vA s l

Biên độ dao động 2 20( ) ( )

vA s

= 2 216

(3) ( ) 54

cm

Vận tốc khi vật đi qua VTCB: |v0| = A. = 5.4 = 20cm/sChọn A Biểu diễn được một dao động điều hoà bằng vectơ quay.

1.12.1. Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hoà có phương trình: x1 = 4cos(100t+3

)cm,

x2 = 4cos(100t+ )cm. Xác định phương trình dao động tổng hợp và tốc độ khi vật đi qua vị trí cân bằng?1.12.1. Hướng dẫn trả lời:

Ta có A2 = A12 + A2

2 + 2A1A2 cos (2 - 1)



A2 = 42 + 42 + 24.4cos (180 -60)A = 4cm

Pha ban đầu: 1 1 2 2

1 2 2 2

sin sintan

cos cos

A A

A A

=4sin 60 4sin180

34cos 60 4cos180

3

23

vì 1 2

20, 0 ( )

3rad

Vậy x1 = 4cos(100t+23

)cm

Tốc độ khi vật đi qua VTCB | | . 0,02.100 2 ( / )axmV A m s

1.12.2. Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hoà có phương trình:x1 = A1cos(20t+6

)cm, x2 =

3cos(20t+5

6

)cm, Biết vận tốc cực đại của vật là 140cm/s.

a) Xác định biên độ A1 của dao động thứ nhất?b) Xác định pha ban đầu của vật?1.12.2. Hướng dẫn trả lời:

a) Ta có = 20rad/s

|Vmax| = A. Biên độ dao động tổng hợp max| V | 1407

20A

cm

A2 = A12 + A2

2 + 2A1A2 cos (2 - 1) 72 = A12 + 32 + 2A1.3.cos (150-30)

A12 -3A1+(32-72) = 0

1

1

8

5 (lo¹i)

A cm

A cm

Vậy A1 = 8cmb) Pha ban đầu:

1 1 2 2

1 2 2 2

sin sintan

cos cos

A A

A A

=8sin150 3sin 30

8cos150 3cos30

vì 1 20, 0

= 520.

1.12.3. Hai dao động điều hoà cùng phương cùng tần số có phương trình lần lượt là x1 = 5cos( )6

t cm; x2

= 5cos( )2

t cm. Dao động tổng hợp của hai dao động này có biên độ

A. 5 cm. B. 5 3 cm. C. 10cm. D. 5 2 cm.1.12.3. Hướng dẫn trả lời:

Ta có A2 = A12 + A2

2 + 2A1A2 cos (2 - 1)

A2 = 52 +52 + 2.5.5.cos (-90+30)A = 5 3 cm.Chọn B

1.12.4. Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hoà cùng phương cùng tần số 50Hz, biên độ và pha

ban đầu lần lượt là:A1 = 6cm, A2 = 6cm, 1 = 0, 2 = -2

rad. Phương trình dao động tổng hợp là

A. x = 6 2 cos(50t +4

)cm. B. x = 6cos(100t +

4

)cm.

C. x = 6 2 cos(100t -4

)cm. D. x = 6 2 cos(50t -

4

)cm.

1.12.4. Hướng dẫn trả lời:Ta có A2 = A1

2 + A22 + 2A1A2 cos (2 - 1)



A2 = 62 + 62 + 2.6.6cos (-90-0)A = 6 2 cm


1 2 2 2

sin sintan

cos cos

A A

A A

=6sin 0 6sin( 90)

16cos0 6cos( 90)

43

( )4

lo¹i

vì 1 20, 0

Vậy x = 6 2 cos(100t -4

)cm.

Chọn C1.12.5. Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hoà cùng phương cùng tần số f, biên độ và pha ban

đầu lần lượt là:A1 = 5cm, A2 = 5 3 cm, 1 =6

rad, 2 = . Phương trình dao động tổng hợp:

A. x = 15cos(2ft +3

)cm. B. x = 10cos(2ft -

6

)cm.

C. x = 10cos(2ft -3

)cm. D. x = 5cos(2ft +5

6

)cm.

1.12.5. Hướng dẫn trả lời:Ta có A2 = A1

2 + A22 + 2A1A2 cos (2 - 1)

A2 = 52 + (5 3 )2 + 2.5.5 3 cos (180-30)A = 5cm


1 2 2 2

sin sintan

cos cos

A A

A A

=5sin 30 5 3 sin180 1

5cos30 5 3 cos180 3

( )6

5

6

lo¹i

vì 1>0 và 2 >0

Vậy x = 5cos(2ft +56

)cm.

Chọn D1.13. Xác định chu kì dao động của con lắc đơn và gia tốc rơi tự do bằng thí nghiệm.1.13.1. Khi gắn quả nặng m1 vào một lò xo, nó dao động với chu kì T1 = 1,2s. Khi gắn quả nặng m2 vào mộtlò xo, nó dao động với chu kì T2 = 1,6s. Khi gắn đồng thời m1 và m2 vào lò xo đó thì chu kì dao động T củachúng sẽ là bao nhiêu?1.13.1. Hướng dẫn trả lời:

Khi con lắc có khối lượng m1 nó dao động với chu kì 11 2

mT

k

21

1 2

.

4

T km

(1).

Khi con lắc có khối lượng m2 nó dao động với chu kìk

m2T 2

2 2

22 2

.

4

T km

(2).

Khi gắn đồng thời m1 và m2 vào lò xo đó thì chu kì dao động của chúng làk

mm2T 21 .

2

1 2 2

.

4

T km m

(3).

Từ (1); (2) và (3) 2 2 2 21 2 1,2 1,6T T T = 2s.

1.13.2. Người ta tiến hành thí nghiệm đo chu kì con lắc đơn có chiều dài 1m tại một nới trên Trái Đất. Khicho con lắc thực hiện 10 dao động mất 20s (lấy = 3,14). Tính chu kì dao động của con lắc và gia tốc trọngtrường của Trái Đất tại nơi làm thí nghiệm?1.13.2. Hướng dẫn trả lời:



ta có chu kì con lắc đơn: 202

10

l tT

g N

= 2 s.

2 2 2 2

2 2

4 . . 4(3,14) .10 .1

( ) (20)

N lg

t

= 9,86m/s2

1.13.3. Dùng con lắc dài hay ngắn sẽ cho kết qủa chính xác hơn khi xác định gia tốc rơi tự do g tại nơi làmthí nghiệm?1.13.3. Hướng dẫn trả lời:Dùng con lắc có chiều dài lớn hơn khi xác định gia tốc g sẽ cho kết quả chính xác hơn, vì sai số tương đối

được tính bằng công thức: g 2 T l

g T l

.

1.13.4. Hãy trình bày cách đo gia tốc trọng trường tại một điểm trên mặt đất bằng con lắc đơn?1.13.4. Hướng dẫn trả lời:

- Cơ sở lí thuyết: Gia tốc trọng trường g được tính theo công thức T = 2πg

l g =2

2

T

l.4.

Chu kì của con lắc T =N

t với t là thời gian vật thực hiện N lần dao động.

- Dụng cụ: Con lắc đơn có chiều dài khoảng 50 cm, con lắc có vật nhỏ m. Đồng hồ bấm giây.- Tiến hành: Cho con lắc dao động, đo thời gian con lắc thực hiện N lần dao động (có thể lấy N từ 10

đến 20).

- Dựa vào các công thức g = 2

2

T

l.4, T =

N

t 2 2

2

4 . .N lg

t

- Đo giá trị của g vài lần, ghi kết quả và lấy giá trị trung bình.

- Một số chú ý: Không nên lấy con lắc quá ngắn vì khi đó đo chiều dài của con lắc không chính xácvì vật m có kích thước. Nên lấy N từ 10 lần đến 20 lần, không nên lấy số lần N ít quá vì khi đó đo T khôngchính xác.

Chương II. SÓNG CƠ2.1. Phát biểu được các định nghĩa về sóng cơ, sóng dọc, sóng ngang và nêu được ví dụ về sóng dọc,sóng ngang.2.1.1. Sóng cơ học là gì? Giải thích sự tạo thành sóng trên mặt nước?2.1.1. Hướng dẫn trả lời:- Sóng cơ là dao động cơ lan truyền trong một môi trường.- Giải thích sự hình thành sóng trên mặt nước:

Hiện tượng sóng nước:- Ném hòn đá nhỏ xuống hồ nước yên lặng ta thấy xuất hiện những sóng nước hình tròn từ nơi hòn đá rơi lanrộng ra trên môi trường nước với biên độ giảm dần- Cái phao nhấp nhô theo sóng nhưng không truyền đi.

Giải thích:Giữa các phần tử nước có lực tương tác nên khi một phần tử M đao động và nhô lên cao thì các lực tương táckéo các phân từ kế cận nhố lên theo nhưng chậm hơn một chút, các lực đó cũng kẻo M về cân bằng. Kết quảlà dao động lan rộng ra trên môi trường nước.Phao chỉ nhấp nhô theo sóng mà không truyền đi là vì trong môi trường truyền sóng thì trạng thái dao độngtruyền đi còn phần từ vật chất của môi trường chỉ dao động quanh vị trí cân bằng của nó.2.1.2. Sóng ngang là gì? Sóng dọc là gì? Nêu ví dụ?2.1.2. Hướng dẫn trả lời:Sóng dọc là sóng trong đó các phần tử môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng.Sóng dọc truyền được cả trong chất khí, chất lỏng và chất rắn.Ví dụ: Khi sóng âm truyền trong không khí các phần tử không khí dao động dọc theo phương truyền sóng.Dao động của các vòng lò xo chịu tác dụng của lực đàn hồi theo phương trùng với trục của lò xo.



Sóng ngang là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương vuông góc với phươngtruyền sóng. Sóng ngang truyền được ở mặt chất lỏng và trong chất rắn.Ví dụ: Trong sóng nước, các phần tử nước dao động vuông góc với phương truyền sóng.2.1.3. Phát biểu nào sau đây về sóng cơ là sai?A. Sóng cơ là quá trình lan truyền dao động cơ trong một môi trường liên tục.B. Sóng ngang là sóng có các phần tử dao động theo phương ngang.C. Sóng dọc là sóng có các phần tử dao động theo phương trùng với phương truyền sóng.D. Bước sóng là quãng đường sóng truyền đi được trong một chu kì.

2.1.3. Hướng dẫn trả lời:Sóng ngang là sóng có các phần tử dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng.Chọn B2.2. Phát biểu được các định nghĩa về tốc độ truyền sóng, bước sóng, tần số sóng, biên độ sóng vànăng lượng sóng.2.2.1. Nêu các định nghĩa về: Biên độ, chu kì, tốc độ truyền sóng, bước sóng? Hệ thức liên hệ giữa chu kì,tần số, tốc độ và bước sóng?2.2.1. Hướng dẫn trả lời:Biên độ sóng là biên độ dao động của một phần tử môi trường có sóng truyền qua.Chu kì T (hoặc tần số) là chu kì, (tần số) của một phần tử môi trường có sóng truyền qua.Tốc độ truyền sóng v là tốc độ truyền dao động trong môi trường.Bước sóng ( ) là quãng đường mà sóng truyền được trong một chu kì. Hai phần tử nằm trên cùng mộtphương truyền sóng, cách nhau một bước sóng thì dao động đồng pha với nhau.

Công thức liên hệ giữa chu kì (T), tần số (f), tốc độ (v) và bước sóng ( ) là: v

vTf

2.2.2. Một sóng cơ học có tần số f lan truyền trong môi trường vật chất đàn hồi với vận tốc v, khi đó bướcsóng được tính theo công thứcA. λ = vf. B. λ = v/f. C. λ = 2vf. D. λ = 2v/f.2.2.2. Hướng dẫn trả lời:Bước sóng là quãng đường sóng truyền được trong một chu kì nên công thức tính bước sóng là λ = v.T = v/fvới v là vận tốc sóng, T là chu kì sóng, f là tần số sóng.Chọn B2.2.3. Phát biểu nào sau đây về đại lượng đặc trưng của sóng cơ là không đúng?

A. Chu kì của sóng chính bằng chu kì dao động của các phần tử dao động.B. Tần số của sóng chính bằng tần số dao động của các phần tử dao động.C. Tốc độ của sóng chính bằng tốc độ dao động của các phần tử dao động.D. Bước sóng là quãng đường sóng truyền đi được trong một chu kì.

2.2.3. Hướng dẫn trả lời:Trong quá trình truyền sóng các phần tử vật chất chỉ dao động tại chỗ chứ không truyền đi.Chọn C2.3. Nêu được sóng âm, âm thanh, hạ âm, siêu âm là gì.2.3.1. Trình bày các khái niệm về sóng âm, âm thanh, hạ âm, siêu âm? Môi trường truyền âm, môi trườngcách âm là gì?2.3.1. Hướng dẫn trả lời:- Sóng âm là các sóng cơ truyền trong các môi trường khí, lỏng, rắn (môi trường đàn hồi).- Âm nghe được (âm thanh) có tần số trong khoảng từ 16 Hz đến 20 000 Hz.- Âm có tần số dưới 16 Hz gọi là hạ âm.- Âm có tần số trên 20 000 Hz gọi là siêu âm.

- Âm không truyền được trong chân không, nhưng truyền được qua các chất rắn, lỏng và khí. Tốc độtruyền âm trong các môi trường: vkhí < vlỏng < vrắn



- Âm hầu như không truyền được qua các chất xốp như bông, len... Những chất đó gọi là các chất cáchâm.2.3.2. Chọn phát biểu đúng về âm thanh:

A. Chỉ truyền trong chất khí.B. Truyền được trong chất rắn và chất lỏng và chất khí.C. Truyền được trong chất rắn, chất lỏng, chất khí và cả chân không.D. Không truyền được trong chất rắn.

2.3.2. Hướng dẫn trả lời:Âm thanh truyền được trong các môi trường rắn, lỏng, khí không truyền được trong chân không.Chọn B2.3.3. Siêu âm là âm thanh:

A. tần số lớn hơn tần số âm thanh thông thường.B. cường độ rất lớn có thể gây điếc vĩnh viễn.C. tần số trên 20.000Hz

D. Truyền trong mọi môi trường nhanh hơn âm thanh thông thường.2.3.3. Hướng dẫn trả lời:Siêu âm là âm có tần số lớn hơn 20000 HzChọn C2.3.4. Chọn phát biểu sai?A. Sóng âm là những sóng cơ học dọc lan truyền trong môi trường vật chất, có tần số từ 16Hz đến 20.000Hzvà gây ra cảm giác âm trong tai con người.B. Sóng âm, sóng siêu âm, sóng hạ âm, về phương diện vật lí có cùng bản chất.C. Sóng âm truyền được trong mọi môi trường vật chất đàn hồi kể cả chân không.D. Tốc độ truyền âm trong chất rắn thường lớn hơn trong chất lỏng và trong chất khí.2.3.4. Hướng dẫn trả lời:Sóng âm truyền được trong các môi trường rắn, lỏng, khí không truyền được trong chân không.Chọn C2.4. Nêu được cường độ âm và mức cường độ âm là gì và đơn vị đo mức cường độ âm.2.4.1. Nhạc âm, tạp âm là gì? Nêu khái niệm về cường độ âm? Đơn vị? Mức cường độ âm?2.4.1. Hướng dẫn trả lời:Những âm có một tần số xác định, thường do các nhạc cụ phát ra, gọi là các nhạc âm. Những âm như tiếngbúa đập, tiếng sấm, tiếng ồn ở đường phố, ở chợ,... không có một tần số xác định thì gọi là các tạp âm.Cường độ âm I tại một điểm là đại lượng đo bằng lượng năng lượng mà sóng âm tải qua một đơn vị diệntích đặt tại điểm đó, vuông góc với phương truyền sóng, trong một đơn vị thời gian.Đơn vị cường độ âm là oát trên mét vuông, kí hiệu W/m2.

Đại lượng L = Lg0

I

I gọi là mức cường độ âm của I (so với âm I0). Trong đó, I0 là cường độ âm chuẩn (âm

có tần số 1 000 Hz, cường độ I0 = 10-12 W/m2).Đơn vị của mức cường độ âm là ben, kí hiệu B. Trong thực tế, người ta thường dùng đơn vị là đêxiben

(dB). 1 dB =1

B10

Công thức tính mức cường độ âm theo đơn vị đêxiben là: L (dB) = 10lg0

I

I

2.4.2. Lượng năng lượng được sóng âm truyền trong một đơn vị thời gian qua một đơn vị diện tích đặtvuông góc với phương truyền âm gọi là:

A. Cường độ âm.B. Độ to của âm. C. Mức cường độ âm. D. Năng lượng âm.2.4..2. Hướng dẫn trả lời:Cường độ âm là lượng năng lượng được sóng âm truyền trong một đơn vị thời gian qua một đơn vị diệntích đặt vuông góc với phương truyền âm



Chọn A.2.4.3. Cường độ âm được xác định bởi:A. Áp suất tại một điểm trong môi trường khi có sóng âm truyền quaB. Năng lượng mà sóng âm truyền qua một đơn vị diện tích vuông góc với phương truyền âm trong một đơnvị thời gian.C. Bình phương biên độ âm tại một điểm trong môi trường khi có sóng âm truyền qua.D. Năng lượng sóng âm truyền qua trong một giây.2.4.3. Hướng dẫn trả lời:Cường độ âm là lượng năng lượng được sóng âm truyền trong một đơn vị thời gian qua một đơn vị diệntích đặt vuông góc với phương truyền âmChọn B2.5. Nêu được ví dụ để minh hoạ cho khái niệm âm sắc. Trình bày được sơ lược về âm cơ bản, cáchoạ âm.2.5.1. Nêu ví dụ để minh hoạ cho khái niệm âm sắc?2.5.1. Hướng dẫn trả lời:Một chiếc đàn ghita, một chiếc đàn viôlon, một chiếc kèn săcxô cùng phát ra một nốt la ở cùng một độcao, nhưng đồ thị dao động âm của chúng khác nhau và vì thế chúng có âm sắc khác nhau.2.5.2. Hai nhạc cụ phát ra hai âm cơ bản có cùng tần số và cùng cường độ âm. Người ta phân biệt được âmthanh do hai nhạc cụ đó phát ra là nhờ vào đặc tính sính lí của âm đó làA. mức cường độ âm. B. âm sắc.C. độ to của âm. D. độ cao và độ to của âm.2.5.2. Hướng dẫn trả lời:Hai nhạc cụ phát ra hai âm cơ bản có cùng tần số và cùng cường độ âm. Người ta phân biệt được âm thanhdo hai nhạc cụ đó phát ra là nhờ vào đặc tính sính lí của âm đó là nhờ âm sắcChọn B2.6. Nêu được các đặc trưng sinh lí (độ cao, độ to và âm sắc) và các đặc trưng vật lí (tần số, mứccường độ âm và các hoạ âm) của âm.2.6.1. Trình bày các đặc trưng sinh lý của âm?2.6.1. Hướng dẫn trả lời:Các đặc trưng sinh lí của âm:Độ cao của âm là một đặc trưng sinh lí của âm gắn liền với tần số âm.Độ to của âm là một khái niệm nói về đặc trưng sinh lí của âm gắn liền với đặc trưng vật lí mức cường độâm.Âm sắc là một đặc trưng sinh lí của âm, giúp ta phân biệt âm do các nguồn âm khác nhau phát ra. Âm sắc cóliên quan mật thiết với đồ thị dao động âm.2.6.2. Trình bày đồ thị dao động âm?2.6.2. Hướng dẫn trả lời:Khi cho một nhạc cụ phát ra một âm có tần số f0 (gọi là âm cơ bản) thì bao giờ nhạc cụ đó cũng đồng thờiphát ra một loạt âm có tần số 2f0, 3f0... (gọi là các hoạ âm).Tổng hợp tất cả các hoạ âm trong một nhạc âm ta được đồ thị dao động của nhạc âm đó.Đồ thị dao động của cùng một nhạc âm do các nhạc cụ khác nhau phát ra là hoàn toàn khác nhau, là đặctrưng vật lí thứ ba của âm.2.6.3. Âm sắc là:A. Màu sắc của âm thanh.B. Một tính chất của âm giúp ta phân biệt các nguồn âm.C. đặc trưng của âm dựa vào tần số và dạng đồ thị của âmD. Một tính chất vật lí của âm.2.6.3. Hướng dẫn trả lời:Âm sắc là một đặc trưng sinh lý của âm dặ vào tần số và đạng đồ thị dao động âm.Chọn C



2.7. Mô tả được hiện tượng giao thoa của hai sóng mặt nước và nêu được các điều kiện để có sự giaothoa của hai sóng.2.7.1. Mô tả và giải thích thí nghiệm hiện tượng giao thoa của hai sóng kết hợp?

2.7.1. Hướng dẫn trả lòi:

Mô tả thí nghiệm:Cho cần rung có một cặp gồm hai mũi S1 và S2 chạm nhẹ vào mặt nước. Gõ nhẹ cần rung.Kết quả: Quan sát thấy trên mặt nước xuất hiện một loạt gợn sóng ổn định có hình các đường hypebol vớitiêu điểm là S1 và S2.Giải thích: Mỗi nguồn sóng S1, S2 đồng thời phát ra sóng có gợn sóng là những đường tròn đồng tâm.Trong miền hai sóng gặp nhau, có những điểm đứng yên, do hai sóng gặp nhau ở đó triệt tiêu nhau. Cónhững điểm dao động rất mạnh, do hai sóng gặp nhau ở đó tăng cường lẫn nhau. Tập hợp những điểmđứng yên hoặc tập hợp những điểm dao động rất mạnh tạo thành các đường hypebol trên mặt nước.2.7.2. Mô tả hình dạng các vân giao thoa đối với sóng trên mặt chất lỏng?2.7.2. Hướng dẫn trả lời:Hình dạng các vân giao thoa đối với sóng trên mặt chất lỏng :Hiện tượng giao thoa sóng trên mặt chất lỏng gây ra bởi hai nguồn sóng có cùng tần số, cùng pha có hìnhảnh giao thoa gồm đường cực đại là đường trung trực của đoạn thẳng nối hai tâm dao động, những đườngcực đại khác là những đường hypebol đối xứng nhau qua đường trung trực và có độ cong tăng dần khi tiếnvề hai tâm sóng. Những đường cực tiểu là những đường hypebol nằm xen kẽ với các đường cực đại.2.7.3. Nêu điều kiện để có giao thoa?2.7.3. Hướng dẫn trả lời:Hai nguồn dao động cùng tần số và có độ lệch pha không đổi theo thời gian gọi là hai nguồn kết hợp. Haisóng do hai nguồn kết hợp phát ra gọi là hai sóng kết hợp.Điều kiện để có thể xảy ra hiện tượng giao thoa : Hai sóng là kết hợp và có cùng phương dao động.2.7.4. Hai sóng kết hợp là hai sóng:A. Có chu kì bằng nhau.B. Có tần số gần bằng nhau.C. Có tần số bằng nhau và độ lệch pha không đổi theo thời gian.D. Có bước sóng bằng nhau.2.7.4. Hướng dẫn trả lời:Hai sóng kết hợp là hai sóng cùng tần số và có độ lệch pha không đổi theo thời gian.Chọn C2.7.5. Để hai sóng giao thoa được với nhau thì chúng phải có:A. Cùng tần số, cùng biên độ và cùng pha.B. Cùng tần số, cùng biên độ và hiệu pha không đổi theo thời gian.C. Cùng tần số và cùng pha.D. Cùng tần số và hiệu pha không đổi theo thời gian.2.7.5. Hướng dẫn trả lời:Để hai sóng giao thoa được với nhau thì chúng phải có cùng tần số và có độ lệch pha không đổi theo thờigian.Chọn D2.8.Mô tả được hiện tượng sóng dừng trên một sợi dây và nêu được điều kiện để khi đó có sóngdừng.2.8.1. Mô tả hiện tượng sóng dừng trên một sợi dây?2.8.1. Hướng dẫn trả lời:Mô tả hiện tượng sóng dừng trên dây:

Xét sóng dừng trên một sợi dây có hai đầu cố định là P và Q. Cho đầu P của sợi dây dao động liên tục, thìtrên sợi dây xuất hiện những điểm luôn luôn đứng yên (gọi là nút) và những điểm luôn luôn dao động vớibiên độ cực đại (gọi là bụng).



Sóng dừng là sóng truyền trên sợi dây trong trường hợp xuất hiện các nút và các bụng. Khoảng cách giữa

hai bụng sóng liền kề và khoảng cách giữa hai nút sóng liền kề là 2

.

Khoảng cách giữa một bụng sóng và một nút sóng liền kề là .

42.8.2. Nêu điều kiện để có sóng dừng trên dây?2.8.2. Hướng dẫn trả lời:Điều kiện để có sóng dừng trên một sợi dây có hai đầu cố định là độ dài của sợi dây (l) phải bằng một số

nguyên lần nửa bước sóng : l = n2

; với n = 0, 1, 2,...

Điều kiện để có sóng dừng trên một sợi dây có một đầu cố định, một đầu tự do là độ dài của sợi dây bằng

số lẻ phần tư bước sóng : l = m4

; với m = 1, 3, 5,...

2.8.3. Trong hiện tượng giao thoa sóng trên mặt nước, khoảng cách giữa hai cực đại liên tiếp nằm trên đườngnối hai tâm sóng bằngA. hai lần bước sóng. B. một bước sóng.C. một nửa bước sóng. D. một phần tư bước sóng.2.8.3. Hướng dẫn trả lời:Khoảng cách giữa hai cực đại liên tiếp nằm trên đường nối hai tâm sóng bằng một nữa bước sóng.Chọn C2.8.4. Trong hiện tượng giao thoa sóng, những điểm trong môi trường truyền sóng là cực tiểu giao thoa khihiệu đường đi của sóng từ hai nguồn kết hợp tới là: (với k Z )

A. 2 1 2d d k

. B. 2 1 (2 1)

2d d k

. C. 2 1d d k . D. 2 1 (2 1)

4d d k

.

2.8.4. Hướng dẫn trả lời:những điểm trong môi trường truyền sóng là cực tiểu giao thoa khi hiệu đường đi của sóng từ hai nguồn kếthợp tới bằng số nguyên lẽ lần nữa bước sóngChọn B2.8.5. Một sợi dây đàn hồi có đầu A được gắn cố định. Cho đầu dây B dao động với tần số f thì thấy có sóngtruyền trên sợi dây trên dây với tốc độ v. Khi hình ảnh sóng ổn đinh thì xuất hiện những điểm luôn dao độngvới biên độ cực đại và có những điểm không dao động. Nếu coi B dao động với biên độ rất nhỏ thì chiều dàisợi dây là l luôn bằng

A. kv

f. B. kvf. C. k

v

2f với kN*. D. (2k + 1)

v

4f với kN


Vì hai đầu dây cố định nênv

k. k2 2f

kN*

Chọn C2.9. Nêu được tác dụng của hộp cộng hưởng âm.2.9.1.Nêu vai trò của bầu đàn và các dây đàn của chiếc đàn ghi – ta?

2.9.1. Hướng dẫn trả lời:Trong đàn ghi ta các dây đàn đóng vai trò vật phát dao động âm. Dao động này thông qua giá đỡ, đây đàn gắntrên mặt bầu đàn sẽ làm cho mặt bầu đàn đao động.Bầu đàn đóng vai trò hợp cộng hưởng có khả năng cộng hưởng đối với nhiều tần số khác nhau và tăng cườngnhững âm có các đa số đó.Bầu đàn ghi ta có hình dạng riêng và làm bằng gỗ đặc biệt nên nó có khả năng cộng hưởng và tăng cườngmột số họa âm xác định, tạo ra âm sắc đặc trưng cho loại đàn này.

2.9.2. Nêu tác dụng của hộp cộng hưởng âm?2.9.2. Hướng dẫn trả lời:



Hộp đàn của các đàn ghita, viôlon,... là những hộp cộng hưởng được cấu tạo sao cho không khí trong hộpcó thể dao động cộng hưởng với nhiều tần số khác nhau của dây đàn. Như vậy, hộp cộng hưởng có tácdụng giữ nguyên độ cao của âm nhưng làm tăng cường độ âm, tạo ra âm sắc và âm lượng với các hoạ âmkhác nhau.2.9.3. Trong các nhạc cụ, hộp đàn có tác dụngA. làm tăng độ cao và độ to của âm.B. giữ cho âm phát ra có tần số ổn định.C. vừa khuếch đại âm vừa tạo ra âm sắc riêng của nhạc cụ.D. tránh được tạp âm và tiếng ồn làm cho tiếng đàn trong trẻo.2.9.3. Hướng dẫn trả lời:Trong các nhạc cụ, hộp đàn có tác dụng vừa khuếch đại âm vừa tạo ra âm sắc riêng cho nhạc cụ đó.Chọn CKĩ năng2.10. Viết được phương trình sóng.2.10.1. Một sóng cơ học lan truyền với tốc độ 1m/s. Phương trình sóng của một điểm O trên phươngtruyền đó là: 0 3 s( . )u co t cm . Viết phương trình sóng tại điểm M nằm sau O và cách O một đoạn 25cm?2.10.1. Hướng dẫn trả lời:

Bước sóng 2 2 .100200

.

v vcm

f

2 . 2 .25

200 4M

MO

rad

Phương trình sóng tại M do O truyền đến: uM = 3cos( t- M ) 3 s( . )4

co t cm

2.10.2. Sóng truyền trên mặt nước với tốc độ 80cm/s. Hai điểm A và B trên phương truyền sóng cách nhau10cm, sóng truyền từ A đến M rồi đến B. Điểm M cách A một đoạn 2cm có phương trình sóng là uM =

2cos(40 t +34

)cm. Viết phương trình sóng tại A và B ?


Bước sóng 2 2 .804

40

v vcm

f

2 . 2 .2

4A

MA

rad

2 . 2 .84

4B

MB

rad

Sóng truyền từ A đến M đến B nên phương trình sóng tại A là:

uA = 2cos(40 t +34

+ A ) = 2cos(40 t +3

4

+ ) = 2cos(40 t +

7

4

)cm

Phương trình sóng tại B:

uB = 2cos(40 t +34

- B ) = 2cos(40 t +3

4

-4 ) = 2cos(40 t -

13

4

)cm

2.10.3. Hai điểm A và B (AB = 10cm) trên mặt chất lỏng dao động theo cùng phương trình. uA = uB =2cos(100 t)cm, với tốc độ truyền sóng trên mặt nước 100cm/s. Viết phương trình sóng của điểm M ở trênđường trung trực của AB?2.10.3. Hướng dẫn trả lời:

Ta có2 2 .100

2100

v vcm

f

Phương trình sóng tại M do A truyền đến:



uMA = 2cos(100 t-2 d

) = 2cos(100 t-2

2

d) = 2cos(100 t- 2 d )cm

Phương trình sóng tại M do B truyền đến:

uMB = 2cos(100 t-2 d

) = 2cos(100 t-2

2

d) = 2cos(100 t- 2 d )cm

Phương trình sóng tại M:uM = uMA+uMB = 2cos(100 t- 2 d )+2cos(100 t- 2 d ) = 4cos(100 t- 2 d )cm

2.10.4. Một sóng ngang truyền từ M đến O rồi đến N cùng trên một phương truyền sóng với tốc độ 18m/s,

MN = 3m, MO = NO. Phương trình sóng tại O là uO = 5cos(4 t -6

)cm thì phương trình sóng tại M và N

là:

A. uM = 5cos(4 t -2

)cm và uN = 5cos(4 t +

6

)cm.

B. uM = 5cos(4 t +2

)cm và uN = 5cos(4 t -

6

)cm.

C. uM = 5cos(4 t +6


2

)cm.

D. uM = 5cos(4 t -6

)cm và uN = 5cos(4 t+

2

)cm.


Ta có2 2 .18

9.4

v vm

f

MO = NO nên2 . 2 .1,5

9 3M N

OM

rad

Sóng truyền từ M đến O đến N nên

uM = 5cos(4 t -6

+ M ) = 5cos(4 t -

6

+

3

) = 5cos(4 t +

6

)cm

uN = 5cos(4 t -6

- N ) = 5cos(4 t -

6

-

3

) = 5cos(4 t -

2

)cm

Chọn C2.10.5. Trong hiện tượng giao thoa sóng nước hai nguồn sóng A, B giống nhau dao động với phương trình u= 2cos20 t (cm). Tốc độ truyền sóng trên sợi dây v = 60cm/s. Khoảng cách hai nguồn là 15cm. Phươngtrình sóng tại một điểm M nằm trên đoạn thẳng nối hai nguồn cách hai nguồn những đoạn d1 và d2 là

A. 4cos 2 1d d

6

cos(20 t–2,5 )cm. B. 2cos 2 1d d

4

sin(20 t– 3,75 )cm.

C. 4cos 2 1d d

6

cos(20 t–2,5 )cm. D. 4cos 2 1d d

4

sin(20 t–3,75 )cm.


Ta có2 2 .60

620

v vcm

f

Phương trình sóng tại M do A truyền đến: uMA = 2cos(20 t- 12 d

)cm

Phương trình sóng tại M do B truyền đến: uMB = 2cos(20 t- 22 d

)cm

Phương trình sóng tổng hợp tại M:

uM = uMA+uMB = 2cos(20 t- 12 d

)+2cos(20 t- 22 d

)

= 4cos( 2 1( )d d

)cos(20 t- 2 1( )d d

) = 4cos( 2 1( )

6

d d )cos(20 t-

.1,5

6

)



= 4cos 2 1d d

6

cos(20 t–2,5 )cm

Chọn C2.11. Giải được các bài toán đơn giản về giao thoa và sóng dừng.2.11.1. Một sợi dây đàn hồi dài 2 m có hai đầu cố định. Khi kích thích cho 1 điểm trên sợi dây dao độngvới tần số 100Hz thì trên dây có sóng dừng, người ta thấy ngoài 2 đầu dây cố định còn có 3 điểm khácluôn đứng yên. Tốc độ truyền sóng trên dây là bao nhiêu?2.11.1. Hướng dẫn trả lời:

Hai đầu cố định 2. 2.20,52

44sè nót =k+1=5

k lm

kk

Tốc độ của sóng truyền trên sợi dây: . 1.100 1 /v f m s = 100cm/s

2.11.2. Trên mặt nước có hai nguồn sóng cơ học dao động với phương trình u1 = 5sin(1000 t+6

)cm và u2

= 5sin(1000 t-56

)cm. Biết tốc độ truyền sóng bằng 20m/s. Gọi O là trung điểm khoảng cách giữa hai

nguồn. Điểm M nằm trên đường thẳng nối hai nguồn cách O đoạn 12cm sẽ dao động thế nào?2.11.2. Hướng dẫn trả lời:

Vì hai nguồn dao động ngược pha nhau nên điểm O là không dao động.

Bước sóng 2 . 2 .200,04 4

1000

v vm cm

f

MO = 12 = 3. M dao động cùng pha với OVậy M không dao động

2.11.3. Tại hai điểm S1, S2 cách nhau 10cm trên mặt nước dao động cùng tần số 50Hz,cùng pha cùng biênđộ, tốc độ truyền sóng trên mặt nước 1m/s. Trên S1S2 có bao nhiêu điểm dao động với biên độ cực đại vàkhông dao động?2.11.3. Hướng dẫn trả lời:

Bước sóng: v 1002cm

f 50

* Gọi MS1S2 là điểm dao động với biên độ cực đại:

Vì hai nguồn dao động cùng pha nhau ta có: 1 2

2 1

d d L

d d k

d2 =2 2

L k

mà 0 < d2 < L 0 <2 2

L k < L L L

k

10 10

k 5 k 52 2

k Z

có 9 giá trị k Z vậy có 9 cực đại trên S1S2

* Gọi NS1S2 là điểm không dao động trên S1S2

Vì hai nguồn dao động cùng pha nhau ta có:1 2

2 1

d d L

1d d (k )

2

d2 =

1( )

22 2

kL

mà 0 < d2 < L 0 <

1( )

22 2

kL < L

1( )

2

L Lk

1 1

2 2

L Lk

10 1 10 1k 5,5 k 4,5

2 2 2 2k Z

có 10 giá trị k Z vậy có 10 điểm không dao động trên S1S2



2.11.4. Một sợi dây đầu A cố định, đầu B dao động với tần số 100Hz, = 130cm, tốc độ truyền sóng trêndây là 40m/s. Trên dây có bao nhiêu nút sóng và bụng sóng:

A. 6 nút sóng và 6 bụng sóng. B. 7 nút sóng và 6 bụng sóng. C. 7 nút sóng và 7 bụng sóng. D. 6 nút sóng và 7 bụng sóng.2.11.4. Hướng dẫn trả lời:

Bước sóng 400,4

100

vm

f

Một đầu cố định một đầu dao động1 2. 1 2.1,3 1

( ) 62 2 2 0,4 2

sè nót sè bông =k+1

lk k

sè nót sè bông =6+1=7 Chọn C2.11.5. Một sợi dây đàn hồi dài 2 m có hai đầu cố định. Khi kích thích cho 1 điểm trên sợi dây dao động vớitần số 100Hz thì trên dây có sóng dừng, người ta thấy ngoài 2 đầu dây cố định còn có 3 điểm khác luôn đứngyên. Tốc độ truyền sóng trên dây làA. 100 m/s. B. 60 m/s. C. 80 m/s. D. 40 m/s.2.11.5. Hướng dẫn trả lời:

Hai đầu cố định 2. 2.20,52

44sè nót =k+1=5

k lm

kk

Tốc độ của sóng truyền trên sợi dây: . 1.100 1 /v f m s = 100cm/sChọn A2.11.6. Hai điểm A, B trên mặt nước dao động cùng tần số 15Hz, cùng biên độ và ngược pha nhau, tốc độtruyền sóng trên mặt nước là 22,5cm/s, AB = 9cm. Trên mặt nước số gợn lồi quan sát được trừ A, B là:A. có 13 gợn lồi. B. có 12 gợn lồi. C. có 10 gợn lồi. D. có 11 gợn lồi.2.11.6. Hướng dẫn trả lời:

Bước sóng: v 22,51,5cm

f 15

Gọi MAB là điểm dao động với biên độ cực đại:

Vì hai nguồn dao động ngược pha nhau ta có:1 2

2 1

d d L

1d d (k )

2

d2 =

1( )

22 2

kL

mà 0 < d2 < L 0 <

1( )

22 2

kL < L

1( )

2

L Lk

1 1

2 2

L Lk

9 1 9 1k 6,5 k 5,5

1,5 2 1,5 2

k Z

có 12 giá trị k vậy có 12 cực đại trên AB

2.11.7. Tại hai điểm A và B (AB = 16cm) trên mặt nước dao động cùng tần số 50Hz, cùng pha nhau, tốc độtruyền sóng trên mặt nước 100cm/s . Tính số đường Hyperbol dao động với biên độ cực đại trên mặt chấtlỏng quan sát được?

A. 13 đường. B. 10 đường. C. 12 đường . D. 11 đường.2.11.7. Hướng dẫn trả lời:

Bước sóng: v 22,51,5cm

f 15





2 1

d d L

d d k

d2 =2 2

L k

mà 0 < d2 < L 0 <2 2

L k < L L L

k

L L

k

9 9k 6 k 6

1,5 1,5

k Z

có 11 giá trị k vậy có 11 cực đại trên AB => có 11 đường cực đại trên mặt chất lỏngVì hai nguồn cùng pha nên trung trực của AB là đường cực đại. Vậy có 10 đường Hyperbol dao động vớibiên độ cực đại trên mặt chất lỏng.

2.11.8. Hai điểm M và N (MN = 20cm) trên mặt chất lỏng dao động cùng tần số 50Hz, cùng pha, tốc độtruyền sóng trên mặt chất lỏng là 1m/s. Trên MN số điểm không dao động là:A. 18 điểm. B. 19 điểm. C. 21 điểm. D. 20 điểm.2.11.8. Hướng dẫn trả lời:

Bước sóng: v 1002cm

f 50

Gọi AMN là điểm không dao động trên MN:


2 1

d d MN 20cm

1 d d (k+ )

2

1 2

2 1

d d 20

d d 1 2k

d2 = 10,5+k

mà 0 < d2 < 20 0 < 10,5+k < 2010,5 k 9,5

k Z

có 20 giá trị k Z vậy có 20 điểm không dao động trên MNChọn D2.12. Giải thích được sơ lược hiện tượng sóng dừng trên một sợi dây.2.12.1. Giải thích được sơ lược hiện tượng sóng dừng trên một sợi dây?2.12.1. Hướng dẫn trả lời:Khi cho đầu P của dây dao động liên tục, thì sóng tới và sóng phản xạ liên tục gặp nhau và giao thoa vớinhau vì chúng là các sóng kết hợp. Kết quả là trên sợi dây xuất hiện những điểm luôn luôn đứng yên (nútsóng) và những điểm luôn luôn dao động với biên độ lớn nhất (bụng sóng).2.12.2. Sóng dừng là trường hợp đặc biệt của giao thoa sóng là vìA. Sóng dừng xuất hiện do sự chồng chất của các sóng có cùng phương truyền sóngB. Sóng dừng xuất hiện do gặp nhau của các sóng phản xạC. Sóng dừng là sự giao thoa một sóng tới và một sóng phản xạ trên cùng phương truyền sóng.D. sóng dừng là giao thoa của hai sóng có cùng tần số.2.12.2. Hướng dẫn trả lời:Sóng dừng là giao thoa một sóng tới và một sóng phản xạ trên cùng phương truyền sóng.Chọn C2.13. Xác định được bước sóng hoặc tốc độ truyền âm bằng phương pháp sóng dừng.2.13.1. Cách xác định vận tốc truyền sóng bằng hiện tượng sóng dừng?2.13.1. Hướng dẫn trả lời:Hiện tượng sóng dừng cho phép ta đã được bước sóng 1 một cách chính xác. Đối với sóng âm và các sóngkhác, việc do tần số f cũng đơn giản. Biết và f ta xác định vận tốc truyền sóng theo hệ thức: v = fVí dụ: Với một sợi dây đàn hồi có hai đầu cố định. Quan sát sóng trên dây ta đếm được số bằng (k). Biết

chiều dài của sợi dây ta thấy: 2k2 k

Vậy: v = f =2 fk

2.13.2. Nêu cách xác định được bước sóng hoặc tốc độ truyền sóng bằng phương pháp sóng dừng?2.13.3. Hướng dẫn trả lời:



Phương pháp sóng dùng xác định tốc độ truyền sóng là:

- Tạo sóng dừng trên một sợi dây có hai đầu cố định, hoặc trên một sợi dây có một đầu cố định, một đầu tựdo.

- Đo chiều dài dây, căn cứ số nút sóng (hoặc bụng sóng) để tính bước sóng theo công thức l = k2

hoặc l

= (2k + 1)4

.

- Tính tốc độ truyền sóng: v = f.

T

Chương III. DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU3.1. Viết được biểu thức của cường độ dòng điện và điện áp tức thời.3.1.1. Dòng điện xoay chiều là gì? Viết biểu thức dòng điện và điện áp xoay chiều? Nêu ý nghĩa các đạilượng?3.1.1. Hướng dẫn trả lời:- Dòng điện xoay chiều là dòng điện có cường độ biến đổi điều hoà theo thời gian:

i = I0cos(t + i)

trong đó: i là giá trị cường độ dòng điện tại thời điểm t ; I0 > 0 là giá trị cực đại của i; > 0 là tần số góc;(t + i) là pha của i tại thời điểm t; i là pha ban đầu.

- Biểu thức điện áp xoay chiều (hay hiệu điện thế xoay chiều) biến thiên điều hòa theo thời gian là: u =U0cos(t + u)

- Trong đó, u là giá trị điện áp tại thời điểm t ; U0 > 0 là biên độ của u ; là tần số góc ; (t + u) là phacủa u tại thời điểm t ; 0 là pha ban đầu.

Đại lượng = u – i gọi là độ lệch pha của điện áp với cường độ dòng điện.

Chu kì của dòng điện xoay chiều là: T =2

.

Tần số của dòng điện xoay chiều là:

1f

2 T.

3.1.2. Phát biểu nào sau đây là không đúng?A. Điện áp biến thiên điều hoà theo thời gian gọi là điện áp xoay chiều.B. Dòng điện có cường độ biến thiên điều hoà theo thời gian gọi là dòng điện xoay chiều.C. Suất điện động biến thiên điều hoà theo thời gian gọi là suất điện động xoay chiều.D. Dòng điện và điện áp xoay chiều luôn biến thiên điều hoà cùng pha với nhau.3.1.2. Hướng dẫn trả lời:Dòng điện xoay chiều và điện áp xoay chiều trong mạch điện nói chung biến thiên điều hoà không cùngpha với nhau, chỉ cùng pha khi mạch chỉ có điện trở thuần hoặc trong mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng.Chọn C

3.1.3. Dòng điện xoay chiều là dòng điện có tính chất nào sau đây?A. Chiều dòng điện thay đổi tuần hoàn theo thời gian.B. Cường độ biến đổi tuần hoàn theo thời gian.C. Chiều thay đổi tuần hoàn và cường độ biến thiên điều hoà theo thời gian.D. Chiều và cường độ thay đổi đều đặn theo thời gian.


Chọn C



3.2. Phát biểu được định nghĩa và viết được công thức tính giá trị hiệu dụng của cường độ dòngđiện, của điện áp.3.2.1. Nêu định nghĩa cường độ dòng điện hiệu dụng của dòng điện xoay chiều? Biểu thức điện áp và suấtđiện động hiệu dụng?3.2.1. Hướng dẫn trả lời:- Cường độ dòng điện hiệu dụng của dòng điện xoay chiều bằng cường độ dòng điện không đổi, nếu chohai dòng điện đó lần lượt đi qua cùng một điện trở trong những khoảng thời gian bằng nhau đủ dài thìnhiệt lượng toả ra bằng nhau.

Biểu thức của cường độ hiệu dụng : I = 0I

2,

Điện áp hiệu dụng : U = 0U

2,

Suất điện động hiệu dụng : E = 0E

2.

3.2.2. Vì sao người ta thường sử dụng các giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều và hiệu điện thếxoay chiều?3.2.2. Hướng dẫn trả lời:Với dòng điện xoay chiều, ta không thể xác định cường độ tức thời của nó vì nó biến đổi rất nhanh cũng nhưkhông thể lấy giá trị trung bình của cường độ vì trong chu kì giá trị này bằng không. Ta cũng không thể dùngampe kế hay vôn kế khung quanh để đo cường độ hay hiệu điện thế xoay chiều, vì mỗi khi dòng điện đổichiều thì chiều quay của kim cũng thay đổi nhưng do quán tính lớn của kim và khung dây nên kim khôngtheo kịp sự đổi chiều nhanh của dòng điện và kim sẽ đứng yên.Với dòng điện xoay chiều, ta không cần quan tâm tác dụng tức thời của nó ở từng thời điểm mà chỉ quan tâmtác dụng của dòng điện xoay chiều trong thời gian dài. Mặt khác, tác dụng nhiệt của dòng điện thì tỉ lệ vớibình phương của cường độ dòng điện, không phụ thuộc chiều dòng điện; do đó có thể so sánh dòng điệnxoay chiều với dòng điện không đổi gây ra tác dụng nhiệt tương đương.Đó là các lý do để đưa ra khái niệm của cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều.3.2.3. Chọn một trong các cụm từ sau để điền vào chỗ trống sao cho đúng nghĩa: Cường độ dòngđiện............. của dòng điện xoay chiều là cường độ dòng điện không đổi khi qua cùng vật dẫn trong cùngthời gian làm toả ra cùng nhiệt lượng như nhau.A. Hiệu dụng. B. Tức thời. C. Không đổi. D. tại thời điểm bất kỳ.3.2.3. Hướng dẫn trả lời:Cường độ dòng điện hiệu dụng của dòng điện xoay chiều là cường độ dòng điện không đổi khi qua cùngvật dẫn trong cùng thời gian làm toả ra cùng nhiệt lượng như nhau.Chọn A

3.2.4. Chọn phát biểu đúng khi nói về cường độ dòng điện hiệu dụngA. Giá trị của cường độ hiệu dụng được tính bởi công thức I = 2 I0

B. Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều bằng cường độ dòng điện không đổi.C. Cường độ hiệu dụng không đo được bằng ampe kế.D. Giá trị của cường độ hiệu dụng đo được bằng ampe kế.3.2.4. Hướng dẫn trả lời:Giá trị đo được của các dụng cụ đo cho ta biết giá trị hiệu dụng của đại lượng cần đo.ChọnD

3.3. Viết được các công thức tính cảm kháng, dung kháng và tổng trở của đoạn mạch có R, L, C mắcnối tiếp và nêu được đơn vị đo các đại lượng này.3.3.1. Trình bày mối quan hệ của điện áp và dòng điện trong đoạn mạch chỉ chứa điện trỏ thuần? Viết biểuthức định luật ôm cho trường hợp này?3.3.1. Hướng dẫn trả lời:



Sơ đồ mạch điện:

Nối hai đầu của mạch vào điện áp xoay chiều: u U 2cos t V.

thì dòng điện trong mạch có biểu thức i I 2cos t A.

Định luật Ôm: Cường độ hiệu dụng trong mạch chỉ có điện trở có giá trị bằng thương số giữa điện áp hiệu

dụng và điện trở của mạch: U

IR

Cường độ dòng điện tức thời trong mạch cùng pha với điện áp tức thời hai đầu mạch.

3.3.2. Trình bày mối quan hệ của điện áp và dòng điện trong đoạn mạch chỉ chứa tụ điện? Viết biểu thứcđịnh luật ôm cho trường hợp này?3.3.2. Hướng dẫn trả lời:


Đặt vào hai bản của tụ điện một điện áp: u U 2cos t

Cường độ dòng điện trong mạch

i I 2cos( t + )2

. Với C

UI

Z,

C1

ZC

;

trong đó ZC là dung kháng của mạch, đơn vị là ôm ().Định luật Ôm: Cường độ hiệu dụng trong mạch chỉ có tụ điện có giá trị bằng thương số của điện áp hiệu

dụng giữa hai đầu mạch và dung kháng của mạch: C

UI

Z

Đơn vị đo dung kháng là Ôm ().

Trong mạch điện chỉ có tụ điện, cường độ dòng điện sớm pha2

so với điện áp giữa hai bản tụ điện. Hay

điện áp giữa hai bản tụ điện trễ pha2

so với cường độ dòng điện.

3.3.3. Trình bày mối quan hệ của điện áp và dòng điện trong đoạn mạch chỉ chứa cuộn dây thuần cảm?Viết biểu thức định luật ôm cho trường hợp này?3.3.3. Hướng dẫn trả lời:


Giả sử cường độ dòng điện tức thời trong mạch có biểu thức : i I 2cos t. Điện áp tức thời giữa hai đầu

cuộn cảm thuần là:

u U 2cos( t + )2

với = IZL, ZL = L; trong đó ZL là cảm kháng của mạch, đơn vị là ôm().

Định luật Ôm: Trong mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần, cường độ hiệu dụng có giá trị bằng

thương số của điện áp hiệu dụng và cảm kháng của mạch: L

UI

Z

Trong mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần, cường độ dòng điện tức thời trễ pha 2

so với điện áp

tức thời, hay điện áp tức thời sớm pha 2


3.3.4. Chọn phát biểu đúng khi nói về mạch điện xoay chiều có điện trở



A. Nếu điện áp ở hai đầu điện trở có biểu thức 0 s( . )u U co t thì biểu thức dòng điện qua điện trở là

0 si I co t .

B. Mối liên hệ giữa cường độ dòng điện và điện áp hiệu dụng được biểu diễn theo công thức U = I

R.

C. Dòng điện qua điện trở và điện áp hai đầu điện trở cùng pha.

D. Pha của dòng điện qua điện trở luôn bằng không.3.3.4. Hướng dẫn trả lời:

Mạch điện xoay chiều có điện trở dòng điện qua điện trở và điện áp hai đầu điện trở cùng pha.

Chọn C

3.3.5. Trong đoạn mạch xoay chiều chỉ có tụ điện thì điện áp ở hai đầu đoạn mạch sẽ

A. Sớm pha2

so với dòng điện. B. Trễ pha

4

so với dòng điện.

C. Trễ pha2

so với cường độ dòng điện. D. Sớm pha

4



Trong đoạn mạch xoay chiều chỉ có tụ điện thì điện áp ở hai đầu đoạn mạch sẽ trễ pha `2

so với cường độ

dòng điện.Chọn C

3.3.6. Trong mạch điện xoay chiều không phân nhánh RLC thì:

A. Độ lệch pha của Ru và u là2

. B. Lu nhanh hơn pha của i một góc

2

.

C. Cu nhanh hơn pha của i một góc2

. D. Ru nhanh hơn pha của i một góc

2

.


Trong mạch điện xoay chiều không phânh nhánh RLC thì Lu nhanh hơn pha của i một góc2

Chọn B

3.3.7. Một điện trở thuần R mắc vào mạch điện xoay chiều tần số 50 Hz, muốn dòng điện trong mạch sớmpha hơn điện áp giữa hai đầu đoạn mạch một góc π/2 thì

A. phải mắc thêm vào mạch một tụ điện nối tiếp với điện trở.B. phải mắc thêm vào mạch một cuộn cảm nối tiếp với điện trở.C. phải thay điện trở nói trên bằng một tụ điện.D. phải thay điện trở nói trên bằng một cuộn cảm.3.3.7. Hướng dẫn trả lời:

Dòng điện xoay chiều trong đoạn mạch chỉ chứa tụ điện sớm pha hơn điện áp một góc π/2.Chọn C

3.4. Viết được các hệ thức của định luật Ôm đối với đoạn mạch RLC nối tiếp (đối với giá trị hiệudụng và độ lệch pha).3.4.1. Viết các công thức tính cảm kháng, dung kháng và tổng trở của đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếpvà nêu được đơn vị đo các đại lượng?3.4.1. Hướng dẫn trả lời:

Mạch điện:



Giản đồ Fre-nen (Hình b):Cảm kháng: ZL = .L: đơn vị là ôm ().

Dung kháng: ZC =1

.C: đơn vị là ôm ().

Tổng trở của mạch RLC nối tiếp là: 2 2L CZ R (Z Z ) , trong đó R là điện trở của mạch (), Z có

đơn vị là ôm ().3.4.2. Trình bày mối quan hệ của điện áp và dòng điện trong đoạn mạch RLC mắc nối tiếp? Viết biểu thứcđịnh luật ôm cho trường hợp này?3.4.2. Hướng dẫn trả lời:Biểu thức điện áp: u U 2cos( t + ).

Biểu thức dòng điện: i I 2cos t.Định luật Ôm: Cường độ hiệu dụng trong một đoạn mạch điện xoay chiềucó R,L,C mắc nối tiếp có giá trị bằng thương số của điện áp hiệu dụng của

mạch và tổng trở của đoạn mạch:U

I =Z

Độ lệch pha giữa điện áp u đối với cường độ dòng điện i được xác định từ công

thức:

L CZ Ztan

R

Nếu ZL > ZC thì > 0 thì u sớm pha hơn so với i. Nếu ZL < ZC thì < 0 thì u trễ pha hơn so với i.

3.4.3. Trong mạch điện xoay chiều không phân nhánh RLC. Nếu tăng tần số của điện áp xoay chiều đặt vàohai đầu mạch thì:A. Dung kháng tăng. B. Cảm kháng tăng.C. Điện trở tăng. D. Dung kháng giảm và cảm kháng tăng.3.4.3. Hướng dẫn trả lời:

Trong mạch điện xoay chiều không phân nhánh RLC. Nếu tăng tần số của điện áp xoay chiều đặt vào haiđầu mạch thì Dung kháng giảm và cảm kháng tăng.Chọn D

3.4.4. Trong mạch RLC nối tiếp thì tổng trở Z phụ thuộc:A. L, C và . B. R, L, C. C. R, L, C và . D. , R.


Tổng trở: 2 2 2 2L C

1Z R (Z Z ) R ( .L )

.C

=> Tổng trở phụ thuộc vào R,L,C và

Chọn C

3.4.5. Đặt điện áp xoay chiều u = U0cos t vào hai đầu đoạn mạch không phân nhánh gồm điện trở thuần R,

cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L mà ZL = 2R và một tụ điện có điện dung `

1

2C

R . Khi đó

A. cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch có độ lớn bằng2

U

R.

B. điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm có trị số bằng U.C. điện áp tức thời hai đầu điện trở thuần luôn bằng điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch.



D. điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện có trị số bằng U.3.4.5. Hướng dẫn trả lời:

ta có ZL = 2R và `

1

2C

R 2R =

1CZ

C 2L CZ Z R nên xãy ra cộng hưỡng điện nên điện áp tức

thời hai đầu điện trở thuần luôn bằng điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch.Chọn C

3.4.6. Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch RC mà ` 3 RC = 1. Dòng điện qua mạch

A. nhanh pha hơn điện áp hai đầu đoạn mạch góc `

6

.

B. nhanh pha hơn điện áp hai đầu đoạn mạch góc3

.

C. trễ pha hơn điện áp hai đầu đoạn mạch góc `

3

.

D. trễ pha hơn điện áp hai đầu đoạn mạch góc6

.


ta có 3 R =1

CZC khi đó tan 3

3CZ

R

rad nên dòn điện nhanh pha hơn điện áp hai

đầu đoạn mạch góc3

.

Chọn B

3.5. Viết được công thức tính công suất điện và tính hệ số công suất của đoạn mạch RLC nối tiếp.3.5.1. Viết công thức tính công suất điện và tính hệ số công suất của đoạn mạch RLC nối tiếp?3.5.1.Hướng dẫn trả lời:Trong đoạn mạch RLC nối tiếp:

Công suất tiêu thụ trong một mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp:

P = UIcosφ =R

2U

Z = RI2; trong đó cosφ gọi là hệ số công suất.

Công thức tính hệ số công suất: R

cosZ

hay RUcos ,

U

với

22 1

Z R LC

Công suất tiêu thụ trong mạch điện có R, L, C mắc nối tiếp bằng công suất toả nhiệt trên R.

3.5.2. Viết công thức tính hệ số công suất của đoạn mạch RLC không phân nhánh? Nêu ý nghĩa của hệ sốcông suất?3.5.2. Hướng dẫn trả lời:

- Công thức tính hệ số công suất: R

cosZ

= RU

U.

Khi U và I có một giá trị nhất định thì từ P = UIcos, ta thấy P càng lớn khi cos càng lớn.* cos = 1 = 0 : đây là trường hợp đoạn mạch chỉ có R hay đoạn mạch có RLC mắc nối tiếp

trong điều kiện cộng hưởng.Khi đó công suất tiêu thụ trên đoạn mạch lớn nhất và bằng UI.

* cos = 0 =2

: đây là trường hợp đoạn mạch chỉ có C hay L, hay có L, C. Khi có công

suất tiêu thụ trên đoạn mạch nhỏ nhất và bằng không.



Lúc này nguồn điện có thể cung cấp cho đoạn mạch một công suất khá lớn tức là U và I của đoạn mạchkhá lớn, nhưng đoạn mạch vẫn không tiêu thụ một phần nào của công suất đó, có nghĩa là dòng điện khôngcó hiệu quả có ích trong khi có một phần nhỏ của công suất vẫn bị hao phí vô ích trên đường dây điện truyềntải.

* 0 < cos < 1 tức là2

< < 0 hay 0 < <2

: đây là trường hợp thường gặp trong thực

tế.* Khi đó công suất tiêu thụ trên đoạn mạch P = UIcos nhỏ hơn công suất Po = UI cung cấp cho

đoạn mạch.3.5.3. Công suất toả nhiệt trong một mạch điện xoay chiều phụ thuộc vào:

A. Dung kháng. B. Cảm kháng. C. Điện trở. D. Tổng trở.3.5.3. Hướng dẫn trả lời:

Công suất toả nhiệt trong mạch xoay chiều phụ thuộc vào điện trở.

3.5.4. Công thức nào sau đây dùng để tính hệ số công suất k của đoạn mạch điện xoay chiều RLC mắc nốitiếp nhau ?

A.R

CLR

k

22 )1

(

B.

22 )1

(C

LR

Rk

C.R

CL

k

1

D.

CL

Rk

1


Hệ số công suất của mạch RLC:2 21

( )

R Rk

ZR L

C

Chọn B

3.5.5. Chọn câu trả lời sai: Công suất tiêu thụ trong mạch điện xoay chiều gồm RLC không phân nhánhA. Là công suất tức thời. B. Là P = UIcos

C. Là P = R 2I D. Là công suất trung bình trong một chu kì


Công suất tiêu thụ trong mạch điện xoay chiều gồm RLC không phân nhánh+Là P = UIcos+Là P = R 2I+Là công suất trung bình trong một chu kì

Chọn A

3.5.6. Chọn phát biểu sai khi nói về ý nghĩa của hệ số công suất:A. Để tăng hiệu quả sử dụng điện năng, chúng ta phải tìm cách nâng cao hệ số công suất.B. Hệ số công suất càng lớn thì khi U,I không đổi công suất tiêu thụ của mạch điện càng lớn.C. Trong các thiết bị điện người ta nâng cao hệ số công suất để giảm cường độ chạy trong mạch.D. Hệ số công suất càng lớn thì công suất hao phí của mạch điện càng lớn.


Hệ số công suất càng lớn thì công suất hao phí của mạch điện càng nhỏChọn D

3.6. Nêu được lí do tại sao cần phải tăng hệ số công suất ở nơi tiêu thụ điện.

3.6.1. Vì sao người ta phải tăng hệ số công suất của mạch điện?




Công suất hao phí trên đường dây tải điện là

22

hp 2 2

1rI r

U cos

PP .

Trong đó P là công suất tiêu thụ U là điện áp hiệu dụng từ nhà máy r là điện trở của dây tải điện.Nếu hệ số công suất nhỏ thì công suất hao phí trên đường dây lớn. Vì vậy để khắc phục điều này, ở các nơitiêu thụ điện năng phải bố trí các mạch điện sao cho hệ số công suất lớn. Hệ số này được nhà nước quy địnhtối thiểu phải bằng 0,85.3.6.2. Đặt điện áp xoay chiều u = U0cos( t+ ) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn dây thuầncảm có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C Cho ` biến thiên sao cho `

2LC 1 . Ta kết luận rằngA. tổng trở của mạch cực đại và bằng điện trở thuần.

B. công suất tiêu thụ của mạch đạt cực đại và bằng2

2U

R.

C. cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch dạt cực đại và bằngL CZ Z

U

.

D. công suất tiêu thụ của mạch đạt cực đại và bằng2U

R.

3.6.2.Hướng dẫn trả lời:Đặt điện áp xoay chiều u = U0cos( t+ ) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn dây thuần cảm cóđộ tự cảm L và tụ điện có điện dung C Cho ` biến thiên sao cho `

2LC 1 lúc đó xãy ra cộng hưỡng diệnsuy ra công suất tiêu thụ của mạch đạt cực đại và bằng U2/R.Chọn D

3.6.3. Đặt vào hai đầu đoạn mạch gồm một biến trở và tụ điện có điện dung C điện áp xoay chiều u =U0cos( t+ ). Điều chỉnh biến trở có giá trị R sao cho RC = 1. Khi đó

A. công suất tiêu thụ của mạch đạt giá trị cực đại và bằng2

2U

R.

B. dòng điện biến thiên nhanh pha hơn điện áp góc `

6

.

C. điện áp hai đầu tụ điện bằng điện áp hai đầu điện trở thuần.D. công suất tiêu thụ của mạch đạt giá trị cực đại vì khi đó hệ số công suất đạt cực đại.

3.6.3.Hướng dẫn trả lời:Đặt vào hai đầu đoạn mạch gồm một biến trở và tụ điện có điện dung C điện áp xoay chiều u =U0cos( t+ ). Điều chỉnh biến trở có giá trị R sao cho RC = 1 CR Z Khi đó công suất tiêu thụ củamạch đạt giá trị cực đại và bằng U2/2R.

Chọn A

3.7. Nêu được những đặc điểm của đoạn mạch RLC nối tiếp khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng điện.3.7.1. Nêu đặc điểm của đoạn mạch RLC nối tiếp khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng điện?3.7.1. Hướng dẫn trả lời:

Điều kiện xảy ra hiện tượng cộng hưởng điện: 1

LC

hay 2LC = 1

Hiện tượng cộng hưởng có những đặc điểm sau:- Tổng trở của mạch đạt giá trị cực tiểu: Zmin = R.

- Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch đạt giá trị cực đại: m axU

IR

.

- Điện áp ở hai đầu đoạn mạch biến đổi cùng pha với cường độ dòng điện.- Điện áp tức thời giữa hai bản tụ điện và hai đầu cuộn cảm có biên độ bằng nhau nhưng ngược pha nêntriệt tiêu nhau. Điện áp giữa hai đầu điện trở bằng điện áp hai đầu đoạn mạch.



3.7.2. Cho mạch điện xoay chiều không phân nhánh RLC. Đặt vào hai đầu mạch điện một điện áp xoaychiều có biểu thức ` 0 su U co t . Điều kiện để có cộng hưởng điện trong mạch là:

A. LC = R 2 B. 2LC R C. 2 1LC D. 2LC 3.7.2. Hướng dẫn trả lời:

Khi có cộng hưởng điện trong mạch RLC không phân nhánh thì 2 1

LC 2 1LC

Chọn C

3.7.3. Chọn câu trả lời sai. Trong mạch điện xoay chiều không phân nhánh RLC với cos = 1 khi và chỉkhi:

A.

CL

.

1B. P = U.I . C. Z = R. D. RUU


Trong mạch điện xoay chiều không phân nhánh RLC với cos = 1 xãy ra cộng hưởng khi đó RU U

Chọn D.

Kĩ năng3.8. Vẽ được giản đồ Fre-nen cho đoạn mạch RLC nối tiếp.3.8.1. Vé giản đồ vevcto Frren- xnen của mạch RLC mắc nối tiếp? Từ đó viết công thức độ lệch pha củađiện áp so với dòng điện và công thức tính điện áp hai đầu mạch?3.8.1. Hướng dẫn trả lời:

Mạch điện:

Giản đồ Fre-nen (Hình b):

Độ lệch pha của điện áp so với dòng điện: tan L C L C

R

U U Z Z

U R

Điện áp hai đầu mạch: 2 2 2( )R L CU U U U

3.8.2. Cho mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện với C=1000

1 (F) , đặt vào hai đầu mạch điện một hiệu điện

thế u = 220 2 cos100 t (V). Viết biểu thức của dòng điện i trong mạch?3.8.2. Hướng dẫn trả lời:

Tính ZC =C1

=

100

1000 = 10 . Độ lệch pha =

2

rad.

I =CZ

U=

10

220= 22A. Vậy biểu thức i = 22 2 cos(100 t +

2

) .

3.9. Giải được các bài tập đối với đoạn mạch RLC nối tiếp.

3.9.1. Cho mạch điện xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp. R = 40 ; L =10

1H; C =

410 3

F. Đặt vào hai

đầu mạch hiệu điện thế có biểu thức u = 120 2 cos100 t (V). Viết biểu thức dòng điện i chạy trongmạch ?3.9.1. Hướng dẫn trả lời:



Tính ZL = L = 100 .10

1=10 ; ZC=

C1

= 40 ;

Z = 22 )( CL ZZR = 50 ; Áp dụng công thức I =Z

U =

50

120 = 2,4A Im = 2,4. 2 A.

và tan =R

ZZ CL = -4

3 = -

180

37rad.

Vậy biểu thức i = 2,4 2 cos(100 +180

37) (A).

3.9.2. Cho mạch điện không phân nhánh RLC: R = 100, cuộn dây thuần cảm có L = 0,318H, tụ điện có

C = `2

100F. Biểu thức biểu thức cường độ dòng điện chạy qua mạch là:i = 2 cos(100t+ / 4 ) A. Viết

biểu thức điện áp hai đầu mạch?


Cảm kháng: . 100 .0,318 100LZ L ( )

Dung kháng:6

1 1200

100. 100 . .102

CZC

( )

Tổng trở: 2 2 2 2( ) 100 (100 200) 100 2L CZ R Z Z

Điện áp cực đại hai đầu mạch: 0. 2.100 2 200oU I Z V

Độ lệch pha của điện áp so với dòng điện: 100 200tan 1 ( )

100 4L CZ Z

radR

Vậy u = 200cos(100t +4

-

4

) = 200cos(100t) V.

3.9.3. Cuộn dây có điện trở trong 40 có độ tự cảm `

4,0 H. Hai đầu cuộn dây có một điện áp xoay chiều u

= 120 2 cos(100t-6

)V. Viết biểu thức dòng điện chạy qua cuộn dây?


Cảm kháng: 0, 4. 100 40LZ L

( )

Tổng trở: 2 2 2 240 40 40 2LZ R Z

00

120 23

40 2

UI A

Z

Độ lệch pha của điện áp so với dòng điện: 40tan 1 ( )

40 4LZ

radR

Dòng điện qua đoạn mạch là: 2cos(100 . )6 4

i t

= 3cos(100t-12

5) A.

3.9.4. Cho mạch điện không phân nhánh RLC: R = 80, cuộn dây có điện trở 20, có độ tự cảm L =

0,636H, tụ điện có điện dung C = 31,8F. Điện áp hai đầu mạch là: u = 200cos(100t-4

) V.

a) Tính cảm kháng, dung kháng và tổng trở của mạch?

b) Viết biểu thức cường độ dòng điện chạy qua mạch điện




a) Cảm kháng: . 100 .0,636 200LZ L ( )

Dung kháng:6

1 1100

. 100 .31,8.10CZC ( )

Tổng trở: 2 2 2 2( ) ( ) (80 20) (200 100) 100 2L CZ R r Z Z

b) 00

2002

100 2

UI A

Z


80 20 4L CZ Z

radR r


i t

= ` 2 cos(100t -2

)A.

3.9.5. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện RLC không phân nhánh một điện áp xoay chiều có tần số 50 Hz.

Biết điện trở thuần R = 25Ω, cuộn dây thuần cảm có L =1

H.

a) Tính cảm kháng?

b) Để điện áp ở hai đầu đoạn mạch trễ pha `4

so với cường độ dòng điện thì điện dung của tụ điện là bao

nhiêu?


a) Cảm kháng: 1. 100 . 100LZ L

( )

b) theo giả thiết4

rad tan 1 1L CZ Z

R

ZC = R+ZL = 25+100 = 1251 1

. 100 .125C

CZ

`80

` F

3.9.6. Cho cuộn dây có điện trở trong 30 độ tự cảm `52

H mắc nối tiếp với tụ điện có C =8

10 3

F. Khi

điện áp hai đầu mạch là: 60 2 cos100tV.

a) Tính tổng trở của mạch?b) Tính điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện và cuộn dây ?3.9.6. Hướng dẫn trả lời:

a) Cảm kháng 2. 100 . 40

5LZ L

Dung kháng 3

1 180

10100 .

8

CZC

Tổng trở: 2 2 2 2( ) 30 (40 80) 50L CZ r Z Z

b) Cường độ dòng điện chạy qua mạch: 601, 2

50

UI A

Z

Điện áp hiệu dụng hai đầu tụ : UC = I.ZC = 1,2.80 = 96V

Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây Ud = I.Zd = 1,2. 2 230 40 = 60V



3.9.7. Đặt một điện áp ` Vtu ).100sin(100 vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh với R,C

không đổi và ` HL1

. Khi đó điện áp hiệu dụng ở hai đầu mỗi phần tử R, L, C bằng nhau. a) a) Tính

cảm kháng?

b) Tính công suất tiêu thụ của đoạn mạch?


a) Cảm kháng ZL =1

. 100 . 100L

b) ta có UR = UL = UC

100

50 2

L C

R

R Z Z

U U V

Công suất trên mạch: P =2 2(50 2)

100

U

R 50W.

3.9.8. Một bóng đèn nóng sáng có điện trở R được nối vào một mạng điện xoay chiều 220V-50Hz nối tiếp

với một cuộn dây có độ tự cảm ` HL10

3 và điện trở r = 5 . Biết cường độ dòng điện qua mạch là

4,4A.a) Tính điện trở R?

b) Tính công suất tiêu thụ của đoạn mạch?


a) Cảm kháng 32 .50 30

10LZ L

Tổng trở 2 2 222050 ( ) 50

4,4 L

UZ r R Z

I 40r R 40 5 35R .

b) Công suất trên mạch : P = (r+R).I2 = (5+35).4,42 = 774,4W.

3.9.9. Mạch điện xoay chiều AB gồm điện trở thuần R = 80Ω nối tiếp với hộp X. Trong hộp X chỉ chứamột phần tử là điện trở thuần R’ hoặc cuộn thuần cảm L, hoặc tụ C. Điện áp hai đầu mạch là

100 2 s(120 )4

u co t V

. Dòng điện qua R có cường độ hiệu dụng 1 A và trễ pha hơn uAB. Phần tử

trong hộp X tính giá trị của nó?3.9.9. Hướng dẫn trả lời:

Dòng điện qua R trễ pha hơn uAB nên 0 do đó mạch có tính cảm kháng nên hộp X chúa cuộn dây thuầncảm.

ta có Z = 2 2 2100100 100

1 L

UR Z

I 2 2 280 100LZ ZL = 60

L =60 1

12 2LZ

H.

3.9.10. Cho mạch điện không phânh nhánh RLC.Biết ` HL1

, FC 4

1000 Đặt vào hai đầu đoạn mạch

một điện áp ` Vtu )100sin(275 Công suất trên toàn mạch là P = 45W. Điện trở R có giá trị bằng baonhiêu?


Cảm kháng: 1100 100LZ L

Dung kháng:6

1 140

1000100 . .10

4

CZC



Công suất trên mạch điện:2

22 2

L C

UP RI R.

R (Z Z )

2

2 2

7545 R

R (100 40)

2 2 2 4545 75 45.60 0

80

RR R

R

3.9.11. Mạch như hình vẽ: Điện áp hai đầu mạch là:

uAB = 100 2 cos100π tV; cuộn dây có điện trở trong r = 30Ω; C = 31,8μF; L =10

14 H. Khi R thay đổi,

công suất của mạch đạt giá trị cực đại.a) Tìm R?

b) Tính giá trị cực đại của công suất?3.9.11. Hướng dẫn trả lời:

a) Cảm kháng 14100 . 140

10LZ L

Dung kháng6

1 1100

100 .31,8.10CZC

Khi R thay đổi nên công suất trên mạch:2 2

22 2 2

( ) ( ) ( )( ) ( )L C

U UP R r I R r R r

Z R r Z Z

=2 2

2( ) ( )( ) L C

U U

Z Z f RR r

R r

Để PRmax thì f(R)min

Theo côsi: f(R) =2( )

( ) 2 | |L CL C

Z ZR r Z Z

R r

f(R)min = 2 | |L CZ Z khi2( )

| |L CL C

Z ZR r R Z Z r

R r

= 140 – 100 – 30 = 10

b)2 2 2100

2( ) 2 | | 2 |140 100 |axmL C

U UP

R r Z Z

= 125W.

3.10. Giải thích được nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều, động cơ điện xoay chiềuba pha và máy biến áp.3.10.1. Biến áp có cuộn sơ cấp gồm 2000 vòng, cuộn thứ cấp gồm 100 vòng; điện áp và cường độ ở mạchsơ cấp là 120V , 0,8A. Tính điện áp và công suất ở cuộn thứ cấp?3.10.1. Hướng dẫn trả lời:

áp dụng công thức 1 1

2 2

U N

U N --> U2 = 1 2

1

U N

N= 6V; Công thức 1 2

2 1

I U=

I U-->

I2 = 1 1

2

I U

U = 16A, P2= U2I2 = 6.16 = 96W.

3.10.2. Cho một máy biến áp có cuộn sơ cấp có 150 vòng, cuộn thứ cấp có 300 vòng. Hai đầu cuộn thứcấp nối với một cuộn dây có điện trở hoạt động 100Ω, độ tự cảm 1/π H. Hai đầu cuộn sơ cấp được đặt ởđiện áp xoay chiều có U1 = 100V có tần số 50Hz. Tính công suất ở mạch thứ cấp?

R L,rC

A BN MHình 4




Cảm kháng: 1. 100 . 100LZ L

( )

Tổng trở của mạch: 2 2 2 2100 100 100 2LZ R Z

Ta có công thức máy biến áp: 2 2 1

1 1 2

U N I

U N I

Điện áp hai đầu cuộn dây thứ cấp là: 22 1

1

300100 200

150

NU U

N V

Cường độ dòng điện chạy qua mạch thức cấp: 2 2002

100 2

UI A

Z

Công suất mạch thứ cấp: P = R.I2 = 100.2 = 200W

3.10.3. Một đường dây có điện trở 4Ω dẫn một dòng điện xoay chiều một pha từ nơi sản xuất đến nơi tiêudùng. Điện áp hiệu dụng ở nguồn điện lúc phát ra là U = 5000V, công suất điện là 500kW. Hệ số công suấtcủa mạch điện là cosφ = 0,8. Có bao nhiêu phần trăm công suất bị mất mát trên đường dâydo tỏa nhiệt?3.10.3. Hướng dẫn trả lời:

Công suất hao phí trên dây:2

2 2.os

RPP

c U

Phần trăm công suất hao phí trên dây:2 2 2 2

4.500.10000,125

. 0,8 .5000os

P RP

P c U

= 12,5%.

3.11.Tiến hành được thí nghiệm để khảo sát đoạn mạch RLC nối tiếp.3.11.1. Trong ảnh chụp đòng hồ đa năng hiện số có núm xoay để chọ các đại lượng cần đo, các ổ cắm dâyđo và các chữ số chỉ phạm vi đo(H.19.3. trang 101 SGKVL 12 chuẩn). Để đo điện trở cở 2200 k ta cầnthực hiện những thao tác nào?

3.11.1.Hướng dẫn trả lời:

Cắm hai đầu dây vào 2 cổ COM và V/ . Nhấn núm ON/OFF để mở máy.Chập hai đầu que đo với nhau, sau vài lần nhấp nháy màn hình suất hiện sso 1.Chạm hai đầu que đo với hai đầu điện trở cần đo chờ màn hình ổn định giá trị ta đọc giá trị đó tương ứngvới giá trị điện trở cần đo có đơn vị là K3.11.2. Trong ảnh chụp đòng hồ đa năng hiện số có núm xoay để chọ các đại lượng cần đo, các ổ cắm dâyđo và các chữ số chỉ phạm vi đo(H.19.3. trang 101 SGKVL 12 chuẩn). Để đo được điện áp xoay chiều cỡ12,5 V ta cần thực hiện những thao tác nào?


Để đo điện áp xoay chiều cơ 12,5 V ta vặn núm xoay giữa mặt máy đo tới chấm có ghi 20 ở khu vực ACV.Cắm hai đầu dây vào 2 cổ COM và V/ . Nhấn núm ON/OFF để mở máy.Sau vài lần nhấp nháy màn hình xuát hiện số 0.Chạm sát que đo vào hai đầu đoạn mạch cần đo điện áp chờ màn hình hiện số ổn định ta đọc được giá trịđiện áp cần đo.3.11.3. Trong ảnh chụp đòng hồ đa năng hiện số có núm xoay để chọn các đại lượng cần đo, các ổ cắmdây đo và các chữ số chỉ phạm vi đo(H.19.3. trang 101 SGKVL 12 chuẩn). Để đo cường độ dòng điện cỡ50 mA ta cần thực hiện những thao tác nào?3.11.3. Hướng dẫn trả lời:

Để đo cường độ dòng điện xoay chiều cỡ 50 mA ta vặn núm xoay giữa mặt máy đo tới chấm có ghi 20 ởkhu vực ACA.Cắm hai đầu dây vào 2 cổ COM và A. Nhấn núm ON/OFF để mở máy.Sau vài lần nhấp nháy màn hình xuát hiện số 0.



Tháo hở một đầu đoạn mạch rồi chạm hai que đo vào hai đầu đoạn mạch hở ta mới tháo ra đó chờ mànhình hiện số ổn định ta đọc được giá trị cường độ dòng điện cần đo.3.11.4. Đề xuất phương án tiến hành đo các giá trị R, r, L, C của mạch RLC mắc nối tiếp? Và ách tính R, r,L, C?3.11.4. Hướng dẫn trả lời:

- Lắp mạch RLC mắc nối tiếp(có ampe kế mắc nơi tiếp vào mạch, vôn kế để tự do để đo điện áp hai đầumỗ phần tử).- Đóng điện xoay chiều qua biến áp lấy ra điện áp khoảng 20 V.- Đọc số chỉ ampe kế ta được giá trị cường độ hiệu dụng dòng điện trong mạch.- Dùng vôn kế đo diện áp hiệu dụng hai đầu R, C, cuộn dây và hai đầu mạch đọc giá trị tướng ứng: UR;UC; Ud

.; U.

- Dùng các công thức:2 2 2

2 2 2

(1)

( ) ( ) (2)

d r L

R r L C

U U

U U U U U

U

- Giải hệ phương trình (1) và (2) ta được Ur và UL.

- Khi đó ;R rU UR r

I I ; ;C L

C L

U UZ Z

I I => L, C

Chương IV: DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ

Kiến thức4.1. Trình bày được cấu tạo và nêu được vai trò của tụ điện và cuộn cảm trong hoạt động của mạchdao động LC.4.1.1. Mạch dao động là gì? Mạch dao động lí tưởng là gì?

4.1.1. Hướng dẫn trả lời:Một cuộn cảm có độ tự cảm L mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C thành một mạchđiện kín gọi là mạch dao động.Nếu điện trở của mạch rất nhỏ, coi như bằng không thì mạch là mạch dao động lítưởng.4.1.2. Trình bày vai trò của tụ điện và cuộn cảm trong hoạt động của mạch dao độngLC?

4.1.2. Hướng dẫn trả lời:Tụ điện có nhiệm vụ tích điện cho mạch, sau đó nó phóng điện qua lại trongmạch nhiều lần, tạo ra dòng điện xoay chiều trong mạch.Khi có sự biến thiên cường độ dòng điện trong mạch, trong cuộn cảm xuất hiện dòng điện cảm ứng chốnglại sự biến thiên và có tác dụng nạp điện tích cho tụ điện theo chiều ngược lại.Dao động điện từ điều hoà xảy ra trong mạch LC sau khi tụ điện được tích một điện lượng q0 và không cótác dụng điện từ bên ngoài lên mạch. Đó là dao động điện từ tự do.4.1.3. Dao động điện từ trong mạch dao động LC là quá trìnhA. điện tích trên tụ điện biến đổi không tuần hoàn.B. có hiện tượng cộng hưởng xảy ra thường xuyên trong mạch dao động.C. chuyển hóa qua lại của giữa năng lượng điện trường và năng lượng từ trường nhưng tổng của chúng tứclà năng lượng của mạch dao động không đổi.D. năng lượng điện trường và năng lượng từ trường biến thiên theo hàm bậc nhất đối với thời gian.4.1.3. Hướng dẫn trả lời:Dao động điện từ trong mạch dao động LC là quá trình chuyển hóa qua lại của giữa năng lượng điệntrường và năng lượng từ trường nhưng tổng của chúng tức là năng lượng của mạch dao động không đổi.Chọn C4.1.4. Chọn phát biểu đúng khi nói về sự biến thiên điện tích của tụ điện trong mạch dao động:



A. Điện tích tụ điện biến thiên dao động điều hoà với tần số góc 1

LC.

B. Điện tích tụ điện biến thiên dao động điều hòa với tần số góc LC .C. Điện tích biến thiên theo hàm số mũ theo thời gianD. Điện tích biến thiên tuần hoàn theo thời gian.4.1.4. Hướng dẫn trả lời:

Điện tích tụ điện biến thiên dao động điều hoà với tần số góc 1

LC.

Chọn A4.2. Viết được công thức tính chu kì dao động riêng của mạch dao động LC.4.2.1. Viết công thức tính chu kì – tần số dao động riêng của mạch dao động LC?4.2.1. Hướng dẫn trả lời:Chu kì và tần số của dao động điện từ tự do trong mạch dao động gọi là chu kì và tần số dao động riêngcủa mạch dao động :

- Tần số góc riêng của mạch LC : 1

LC .

- Chu kì riêng :2

T 2 LC.

- Tần số riêng :1 1

f .T 2 LC

4.2.2. Chu kì dao động điện từ trong mạch dao động L, C được xác định bởi biểu thức

A. 2T LC . B.1

2T

LC . C.

1

2

LT

C . D.

1

2

CT

L .


Chu kì riêng :2

T 2 LC.

Chọn A4.2.3. Tần số dao động trong mạch dao động là:

A. biến thiên điều hoà với tần số 1f

2 LC

.

B. biến thiên điều hoà với tần số 1f

2 LC

.

C. biến thiên điều hoà với tần số LCf

2

.

D. biến thiên điều hoà với tần số f 2 LC .



f .T 2 LC

Chọn A4.2.4. Để tần số dao động riêng của mạch daođộng LC tăng lên 4 lần ta cầnA. Giảm độ tự lảm L còn 1/4 .B. Tăng điện dung C gấp 4 lần.C. Giảm độ tự cảm L còn 1/16.D. Giảm độ tự cảm L còn 1/2.




Ta có1

f2 LC

Để tần số dao động riêng của mạch dao động LC tăng lên 4 lần ta cần giảm độ tự cảm L còn 1/16.Chọn C4.3. Nêu được dao động điện từ là gì.4.3.1. Dao động điện từ là gì?

4.3.1. Hướng dẫn trả lời:Sự biến thiên điều hoà theo thời gian của điện tích q của tụ điện và cường độ dòng điện i (hoặc cường độđiện trường

E và cảm ứng từ

B ) trong mạch dao động gọi là dao động điện từ tự do.

4.3.2. Chọn phát biểu đúng khi nói về trường điện từ:A. Sự biến thiên của điện trường giữa các bản tụ điện sinh ra một từ trường tương đương với từ trường dodòng điện trong dây dẫn nối với tụ.B. Điện trường trong tụ biến thiên sinh ra một từ trường như từ trường của một nam châm hình chữ U.C. Dòng điện dịch ứng với sự dịch chuyển của các điện tích trong lòng tụ.D. Dòng điện dịch và dòng điện dẫn bằng nhau về độ lớn nhưng ngược chiều.4.3.2. Hướng dẫn trả lời:Sự biến thiên của điện trường giữa các bản tụ điện sinh ra một từ trường tương đương với từ trường dodòng điện trong dây dẫn nối với tụ.Chọn A4.3.3. Khi cho một dòng điện xoay chiều chạy trong một dây dẫn bằng kim loại, xung quanh dây dẫn sẽ có:A. Điện trường. B. Từ trường. C. Điện từ trường. D. Trường hấp dẫn.4.3.3. Hướng dẫn trả lời:Chọn C.

4.4. Nêu được năng lượng điện từ của mạch dao động LC là gì.4.4.1. Năng lượng điện từ của mạch dao động LC là gì?

4.4.1. Hướng dẫn trả lời:Năng lượng điện từ trong mạch LC gồm năng lượng điện trường tập trung ở tụ điện và năng lượng từtrường tập trung ở cuộn cảm.4.4.2. Viết công thức tính năng lượng điện trường, năng lượng từ trường và năng lượng điện từ trường củamạch dao động LC?4.4.2. Hướng dẫn trả lời:

Năng lượng điện trường tập trung ở tụ điện :WC =21 q

2 C =

220q1

cos ( t )2 C

Năng lượng từ trường tập trung ở cuộn cảm :

WL = 21Li

2 = 2 2 2

01

L q sin ( t )2

=2

20qsin ( t )

2C

Năng lượng điện từ trường:W = WC + WL = 2 20

1L q

2 =

20q1

2 C = hằng số

Trong quá trình dao động của mạch, nếu không có tiêu hao năng lượng, năng lượng từ trường và nănglượng điện trường luôn chuyển hoá cho nhau, nhưng năng lượng điện từ là không đổi.4.4.3. Trong mạch dao động LC có điện trở bằng 0 thì:A. năng lượng từ trường tập trung ở cuộn cảm và biến thiên với chu kì bằng chu kì dao động riêng của mạch.



B. năng lượng điện trường tập trung ở cuộn cảm và biến thiên với chu kì bằng chu kì dao động riêng củamạch.C. năng lượng từ trường tập trung ở tụ điện và biến thiên với chu kì bằng nửa chu kì dao động riêng củamạch.D. năng lượng điện trường tập trung ở tụ điện và biến thiên với chu kì bằng nửa chu kì dao động riêng củamạch.4.4.3. Hướng dẫn trả lời:Năng lượng điện trường tập trung ở tụ điện và biến thiên với chu kì bằng nửa chu kì dao động riêng củamạch.Chọn D4.4.4. Chọn phát biểu sai khi nói về dao động điện từ trong mạch dao động?A. Năng lượng trong mạch dao động gồm năng lượng điện trường tập trung ở tụ điện và năng lượng từtrường tập trung ở cuộn cảm.B. Năng lượng từ trường và năng lượng điện trường cùng biến thiên tuần hoàn theo một tần số chung.

C. Tần số dao độngLC

1 chỉ phụ thuộc vào đặc tính của mạch.

D. Tần số dao động của mạch là LCf 2 .


Tần số dao động riêng :1 1

f .T 2 LC

Chọn D4.4.5. Trong mạch dao động có chu kì T thì năng lượng từ trường trong cuộn thuần cảm:A. Biến thiên điều hoà theo thời gian với chu kì 2T.B. Biến thiên điều hoà theo thời gian với chu kì T.C. Biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kì T/2.

D. Không biến thiên điều hoà theo thời gian.4.4.5. Hướng dẫn trả lời:Trong mạch dao động có chu kì T thì năng lượng từ trường trong cuộn thuần cảm biến thiên tuần hoàn theothời gian với chu kì T.

Chọn C4.5. Nêu được điện từ trường và sóng điện từ là gì.4.5.1. Điện từ trường là gì?

4.5.1. Hướng dẫn trả lời:- Nếu tại một nơi có một từ trường biến thiên theo thời gian thì tại nơi đó xuất hiện một điện trường xoáy. Điệntrường có những đường sức là đường cong khép kín gọi là điện trường xoáy.- Nếu tại một nơi có điện trường biến thiên theo thời gian thì tại nơi đó xuất hiện một từ trường. Đườngsức của từ trường bao giờ cũng khép kín.Điện trường biến thiên theo thời gian sinh ra từ trường, từ trường biến thiên theo thời gian sinh ra điệntrường xoáy. Hai trường biến thiên này quan hệ mật thiết với nhau và là hai thành phần của một trườngthống nhất, gọi là điện từ trường.

4.5.2. Sóng điện từ là gì?

4.5.2. Hướng dẫn trả lời:Sóng điện từ là điện từ trường lan truyền trong không gian. Đó là những dao động điện từ lan truyền trongkhông gian dưới dạng hình sin.

4.5.3. Chọn phát biểu sai?A. Điện trường biến thiên theo thời gian, nó sinh ra một từ trường.

B. Từ trường biến thiên theo thời gian, nó sinh ra một điện trường xoáy.



C. Trường xoáy là trường có đường sức không khép kín.D. Trường xoáy là trường có đường sức khép kín.4.5.3. Hướng dẫn trả lời:Trường xoáy là trường có đường sức khép kín.Chọn C4.5.4. Chọn phát biểu đúng?A. Sóng điện từ là những dao động điện từ lan truyền trong không gian dưới dạng hình sin.

B. Sóng điện từ là những dao động lan truyền trong không gian dưới dạng hình sin.

C. Sóng điện từ là những dao động điện từ lan truyền trong không gian và thời gian dưới dạng hình sin.

D. Sóng điện từ là sự lan truyền trong không gian và thời gian của điện trường tĩnh.4.5.4. Hướng dẫn trả lời:Sóng điện từ là những dao động điện từ lan truyền trong không gian dưới dạng hình sin.

Chọn A.4.6. Nêu được các tính chất của sóng điện từ.4.6.1. Nêu các tính chất của sóng điện từ?4.6.1. Hướng dẫn trả lời:Sóng điện từ có các tính chất sau:a) Sóng điện từ truyền trong chân không với tốc độ ánh sáng : c = 300 000 km/s.Sóng điện từ lan truyền được trong các điện môi, tốc độ truyền nhỏ hơn trong chân không và phụ thuộcvào hằng số điện môi.b) Sóng điện từ là sóng ngang (các vectơ

E và

B vuông góc với nhau và vuông góc với phương truyền

sóng).

c) Trong sóng điện từ thì dao động củaE và

B tại một điểm luôn luôn đồng pha với nhau.

d) Khi sóng điện từ gặp mặt phân cách giữa hai môi trường thì nó cũng bị phản xạ và khúc xạ như ánhsáng.

e) Sóng điện từ mang năng lượng.4.6.2. Chọn phát biểu đúng khi nói về sóng điện từ:A. Tốc độ của sóng điện từ trong chân không nhỏ hơn nhiều lần so với tốc độ ánh sáng trong chân không.B. Điện tích dao động không thể bức xạ ra sóng điện từ.C. Điện từ trường do một điện tích điểm dao động theo phương thẳng đứng sẽ lan truyền trong không giandưới dạng sóng.D. Tần số sóng điện từ chỉ bằng nửa tần số f của điện tích dao động.4.6.2. Hướng dẫn trả lời:Điện từ trường do một điện tích điểm dao động theo phương thẳng đứng sẽ lan truyền trong không giandưới dạng sóng.Chọn C4.6.3. Chọn phát biểu đúng khi nói về sóng điện từ:A. Sóng điện từ là sóng dọc nhưng có thể lan truyền trong chân không.B. Sóng điện từ là sóng ngang có thể lan truền trong mọi môi trường kể cả chân không.C. Sóng điện từ chỉ lan truyền trong chất khí và khi gặp các mặt phẳng kim loại nó bị phản xạ.D. Sóng điện từ là sóng cơ học.4.6.3. Hướng dẫn trả lời:Sóng điện từ là sóng ngang có thể lan truền trong mọi môi trường kể cả chân không.Chọn B4.6.4. Chọn phát biểu sai về tính chất của sóng điện từ ?A. Sóng điện từ là sóng ngang.

B. Sóng điện từ mang năng lượng.



45

321 5

C. Sóng điện từ có thể phản xạ, khúc xạ, giao thoa.D. Sóng điện từ không truyền được trong chân không.4.6.4. Hướng dẫn trả lời:Sóng điện truyền được trong mọi môi trường kể cả chân khôngChọn D4.7. Nêu được chức năng của từng khối trong sơ đồ khối của máy phát và của máy thu sóng vô tuyếnđiện đơn giản.4.7.1. Nêu chức năng của từng khối trong sơ đồ khối của máy phát thanh đơn giản?

4.7.1. Hướng dẫn trả lời:Sơ đồ khối của một máy phát thanh vô tuyến đơn giản gồm ít nhất 5 bộphận sau: micrô (1); mạch phát sóng điện từ cao tần (2); mạch biếnđiệu (3); mạch khuếch đại (4); anten phát (5).

4.7.2. Nêu chức năng của từng khối trong sơ đồ khối của máy thuthanh đơn giản?4.7.2. Hướng dẫn trả lời:Sơ đồ khối của một máy thu thanh đơn giản:Mạch chọn sóng muốn thu (1): sóng điện từ, khi lan đến anten thu sẽ tạo ra trong mạch một dao độngđiện từ cao tần (biến điệu), có biên độ rất nhỏ với tần số được chọn.Mạch khuếch đại dao động điện từ cao tần (2): làm tăng biên độ của dao động điện từ cao tần.Mạch tách sóng (3): tách tín hiệu âm tần ra khỏi daođộng điện từ cao tần biến điệu.Mạch khuếch đại tín hiệu âm tần (4): làm tăng biên độ của tínhiệu âm tần.Loa (5): biến dao động điện của tín hiệu thành daođộng cơ và phát ra âm.4.7.3. Chọn câu sai? Trong sơ đồ khối của một máy thu vô tuyến bộ phận có trong máy phát là:

A. Mạch chọn sóng. B. Mạch biến điệu. C. Mạch tách sóng. D. Mạch khuếch đại.4.7.3. Hướng dẫn trả lời:Trong sơ đồ khối của một máy thu vô tuyến bộ phận có trong máy phát không có mạch biến điệuChọn B4.7.4. Chọn câu trả lời sai Trong sơ đồ khối của một máy phát vô tuyến điện bộ phận có trong máy phát là:A. Mạch phát dao động cao tần. B. Mạch biến điệu.C. Mạch tách sóng. D. Mạch khuếch đại.4.7.4. Hướng dẫn trả lời:Trong sơ đồ khối của một máy phát vô tuyến điện bộ phận có trong máy phát không có mạch tách sóng.Chọn C4.7.5. Biến điệu điện từ là:A. thay đổi sóng cơ thành sóng điện từ.B. trộn sóng điện từ tần số âm tần với sóng điện từ tần số cao.C. làm cho biên độ sóng điưnự từ tăng lên.

D. tách sóng điện từ tần số âm tần ra khỏi sóng điện từ tần số cao.4.7.5. Hướng dẫn trả lời:Biến điệu điện từ là trộn sóng điện từ tần số âm tần với sóng điện từ tần số cao.Chọn B4.8. Nêu được ứng dụng của sóng vô tuyến điện trong thông tin, liên lạc.4.8.1. Trình bày các ứng dụng của sóng vô tuyến điện trong thông tin liên lạc?

1

55

23

22



4.8.1. Hướng dẫn trả lời:Sóng vô tuyến điện được sử dụng trong thông tin liên lạc. Các tín hiệu âm thanh, hình ảnh chỉ đượcchuyển thành các dao động âm tần và lan truyền theo sóng điện từ âm tần, không có khả năng đi xa. Sóngđiện từ cao tần có khả năng truyền đi xa. Vì thế để thông tin được gửi đi thì khi truyền phát phải biến điệusóng điện từ cao tần.Tại nơi thu thì phải tách sóng điện từ cao tần để được tín hiệu âm thanh hay hình ảnh.4.8.2. Phát biểu nào sau đây là không đúng? Một trong các nguyên tắc chung của việc thông tin liên lạc bằngsóng vô tuyến làA. phải dùng sóng điện từ cao tần.B. phải biến điệu các sóng mang.C. phải dùng mạch tách sóng ở nơi thu.D. phải tách sóng âm tần ra khỏi sóng mang trước khi phát đi.4.8.2. Hướng dẫn trả lời:Một trong các nguyên tắc chung của việc thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến là+ phải dùng sóng điện từ cao tần.+ phải biến điệu các sóng mang. + phải dùng mạch tách sóng ở nơi thu.Chọn D4.8.3. Chọn câu sai tác dụng của tầng điện li đối với sóng vô tuyếnA. Sóng dài và sóng cực dài có bé hơn 1000m bị tầng điện li hấp thụ mạnh.B. Sóng trung có bước sóng 1000 – 100 m. Ban ngày sóng trung bị tầng điện li hấp thụ mạnh; ban đêm, nó bịtầng điện li phản xạ mạnh.C. Sóng ngắn có bước sóng 100 – 10 m bị tầng điện li và mặt đất phản xạ nhiều lần.D. Sóng cực ngắn có bước sóng 10 – 0,01 m, không bị tầng điện li phản xạ hay hấp thụ, mà cho nó truyềnqua.4.8.3. Hướng dẫn trả lời:Sóng dài và sóng cực dài có bước sóng lớn hơn 1000m không truyền đi xa đượcChọn A4.8.4. Để thông tin liên lạc giữa các phi hành gia trên vũ trụ với trạm điều hành dưới mặt đất người ta sửdụng sóng vô tuyến có bước sóng trong khoảng:A. lớn hơn 1000m B. 1000 – 100m. C. 100 – 10 m. D. 10 – 0,01 m.4.8.4. Hướng dẫn trả lời:Để thông tin liên lạc giữa các phi hành gia trên vũ trụ với trạm điều hành dưới mặt đất người ta sử dụngsóng cự ngán có bước sóng trong khoảng 10 – 0,01 m.Chọn D4.8.5. Đài tiếng nói Việt Nam phát thanh từ thủ đô Hà Nội nhưng có thể truyền đi được thông tin khắp mọimiền đất nước vì đã dùng sóng vô tuyến có bước sóng trong khoảng:A. lớn hơn 1000m. B. 1000 – 100 m.C. 100 – 10 m. D. 10 – 0,01 m.4.8.5. Hướng dẫn trả lời:Đài tiếng nói Việt Nam phát thanh từ thủ đô Hà Nội nhưng có thể truyền đi được thông tin khắp mọi miềnđất nước vì đã dùng sóng ngắn,có bước sóng trong khoảng 100 – 10 m.

Chọn C

Kĩ năng4.9. Vẽ được sơ đồ khối của máy phát và máy thu sóng vô tuyến điện đơn giản.4.9.1. Vẽ sơ đồ khối của máy phát thanh đơn giản?



4.9.1. Hướng dẫn trả lời:Gồm ít nhất 5 bộ phận sau: micrô (1); mạch phát sóng điện từ cao tần (2); mạch biến điệu (3); mạch khuếchđại (4); anten phát (5).

4.9.2. Vẽ sơ đồ khối của máy thu thanh đơn giản?

4.9.2. Hướng dẫn trả lời:Mạch chọn sóng muốn thu (1): Mạch khuếch đại dao động điện từ cao tần (2):Mạch tách sóng (3): Mạch khuếch đại tín hiệu âm tần (4):Loa (5): .

4.10. Vận dụng được công thức T = 2 LC .

4.10.1. Một mạch dao động LC gồm cuộn thuần cảm có độ tự cảm 1H

và một tụ điện có điện dung 1

F

.

Tính chu kì dao động của mạch?4.10.1. Hướng dẫn trả lời:

Chu kì dao động của mạch: 61 12 2. . .10 0,002T LC s

4.10.2. Một mạch LC cộng hưởng với sóng điện từ có bước sóng 5m, ứng với trị số của tụ điện điều chỉnh là20pF, Tính độ tự cảm của cuộn dây?4.10.2. Hướng dẫn trả lời:

Bước sóng điện từ thu được: = cT = 2 .c LC

Độ tự cảm L được xác định:2 2

2 2 8 2 2 12

5

4 (3.10 ) 4 10.10L

c C

= 0,35H .

4.10.3. Một mạch dao động điện từ LC lí tưởng gồm cuộn dây thuần cảm độ tự cảm 0,5mH và tụ điện cóđiện dung 5 F . Nối hai cực tụ điện với hai đầu nguồn điện có suất điện động E. Tại thời điểm ban đầu t =0, nối hai bản cực của tụ điện với hai đầu cuộn dây. Thời gian từ lúc ban đầu đến khi dòng điện cực đạibằng bao nhiêu?


Chu kì dao động của mạch: 3 6 42 2. 0,5.10 .5.10 .10T LC s Khi t = 0 thì q = Q0

Khi dòng điện cực đại thì q = 0

Thời gian từ lúc ban đầu đến khi dòng điện cực đại bằng4

6.1025 .10 25 ( )

4 4

Ts s

4.10.4. Một mạch dao động lý tưởng gồm cuộn cảm có độ tự cảm 2

H , tụ điện có điện dung 8

100F

. Tần

số dao động điện từ riêng của mạch là

45

321 5

1

55

3

2

4



A. 2,5KHz B. 12,5Hz C. 1,25KHz. D. 3,95KHz


Tần số dao động điện từ riêng của mạch là 3

6

1 11,25.10

2 2 82. . .10

100

f HzLC

= 1,25KHz.

Chọn C

4.10.5. Một mạch dao động điện từ gồm một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L và hai tụ điện C1 và C2.Khi mắc cuộn dây riêng với từng tụ C1, C2 thì chu kì dao động của mạch tương ứng là T1 = 3ms, T2 = 4ms.Chu kì dao động của mạch khi mắc đồng thời cuộn dây với C1 song song C2 là:

A. 5ms. B. 7ms. C. 10ms. D. 12/7ms.


Khi mắc C1 thì 1 12T LC2

11 2

4

TC

L


22 2

4

TC

L

Khi mắc C1//C2 thì

' 2 'T LC 1 22 ( )L C C 2 2

1 22 2

2 ( )4 4

T TL

L L

= 2 2

1 2T T = 2 23 4 5ms.

Chọn A

Chương V: SÓNG ÁNH SÁNGKiến thức5.1. Mô tả được hiện tượng tán sắc ánh sáng qua lăng kính.5.1.1. Mô tả thí nghiệm về sự tán sắc ánh sáng của Niu-tơn?5.1.1. Hướng dẫn trả lời:Một chùm ánh sáng trắng truyền qua lăng kính bị phân tích thành các thành phần ánh sáng có màu khácnhau: đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm, tím, trong đó ánh sáng đỏ lệch ít nhất, ánh sáng tím lệch nhiềunhất.5.1.2. Giải thích hiện tượng tán sắc ánh sáng?5.1.2 .Hướng dẫn trả lời:- ánh sáng trắng (ánh sáng Mặt Trời, ánh sáng đèn điện dây tóc, đèn măng sông...) không phải là ánh sángđơn sắc, mà là hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím.- Chiết suất của thuỷ tinh đối với các ánh sáng đơn sắc có màu khác nhau thì khác nhau. Chiết suất có giátrị nhỏ nhất đối với ánh sáng đỏ, và tăng dần khi chuyển sang màu da cam, màu vàng... và có giá trị lớnnhất với ánh sáng tím.- Vì góc lệch của một tia khúc xạ qua lăng kính tăng theo giá trị của chiết suất, nên các chùm tia sáng cómàu khác nhau trong chùm sáng tới bị lăng kính làm lệch những góc khác nhau, và khi ra khỏi lăng kính,chùm sáng ló bị xoè rộng thành nhiều chùm đơn sắc, có màu sắc.5.1.3. Sự tán sắc ánh sáng là gì? Ánh sáng đơn sắc- ánh sáng trắng là gì?5.1.3. Hướng dẫn trả lời:- Sự tán sắc ánh sáng là sự phân tách một chùm ánh sáng phức tạp thành các chùm sáng đơn sắc.- ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi truyền qua lăng kính.- ánh sáng trắng là tập hợp của rất nhiều ánh sáng đơn sắc khác nhau.5.1.4. Chọn phát biểu sai khi nói về ánh sáng đơn sắc?A. Mỗi ánh sáng đơn sắc có một màu xác định gọi là màu đơn sắc.B. Mỗi ánh sáng đơn sắc có một bước sóng xác định.C. Tốc độ truyền của một ánh sáng đơn sắc trong các môi trường trong suốt khác nhau là như nhau.



D. Ánh sáng đơn sắc không bị tán sắc khi truyền qua lăng kính.5.1.4. Hướng dẫn trả lời:Tốc độ truyền của một ánh sáng đơn sắc trong các môi trường trong suốt khác nhau là khác nhau.Chọn C5.1.5. Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về ánh sáng trắng và ánh sáng đơn sắc?A. Ánh sáng trắng là tập hợp của vô số các ánh sáng đơn sắc khác nhau có màu biến thiên liên tục từ đỏ đếntím.B. Chiết suất của chất làm lăng kính là giống nhau đối với các ánh sáng đơn sắc khác nhau.C. Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi đi qua lăng kính.D. Khi các ánh sáng đơn sắc đi qua một môi trường trong suốt thì chiết suất của môi trường đối với ánhsáng đỏ là nhỏ nhất, đối với ánh sáng tím là lớn nhất.5.1.5. Hướng dẫn trả lời:Chiết suất của chất làm lăng kính đối với các ánh sáng đơn sắc khác nhau là khác nhau, lớn nhất đối vớiánh sáng tím là lớn nhất, đối với ánh sáng đỏ là nhỏ nhất.Chọn B5.1.6. Chọn câu trả lời sai. Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng:A. Có tần số khác nhau trong các môi trường truyền khác nhauB. Không bị tán sắc khi qua lăng kính.C. Bị khúc xạ khi đi qua lăng kính.D. Có tốc độ thay đổi khi truyền từ môi trường này sang môi trường khác.5.1.6. Hướng dẫn trả lời:Ánh sáng đơn sắc có tần số như nhau trong các môi trường truyền khác nhauChọn A5.1.7. Khi ánh sáng truyền từ không khí vào thủy tinh thìA. tần số tăng, bước sóng giảm. B. tần số giảm bước sóng tăng.C. tần số không đổi, bước sóng giảm. D. tần số không đổi bước sóng tăng.5.1.7. Hướng dẫn trả lời:Khi ánh sáng truyền từ không khí vào thủy tinh thì tần số không đổi, bước sóng giảm.Chọn C5.1.8. Gọi nc, nl, nL và nV là chiết suất của của thủy tinh lần lượt đối với các ánh sáng chàm, lam, lục vàvàng. Chọn sắp xếp đúng:A. nc >nl >nL >nV. B. nc <nl <nL <nV. C. nc >nL >nl >nV. D. nc <nL <nl <nV.

5.1.8. Hướng dẫn trả lời:Gọi nc, nl, nL và nV là chiết suất của của thủy tinh lần lượt đối với các ánh sáng chàm, lam, lục và vàng thìnc >nl >nL >nV.

Chọn A5.2. Nêu được hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng là gì.5.2.1. Thế nào là hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng?5.2.1. Hướng dẫn trả lời:Hiện tượng truyền sai lệch so với sự truyền thẳng khi ánh sáng gặp vật cản gọi là hiện tượng nhiễu xạ ánhsáng.Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng.Mỗi chùm đơn sắc coi như một sóng có bước sóng xác định.5.2.2. Chọn phát biểu đúng?A. Hiện tượng truyền sai lệch so với sự truyền thẳng khi ánh sáng gặp vật cản gọi là hiện tượng nhiễu xạánh sáng.B. Hiện tượng nhiễu xạ chứng tỏ ánh sáng có tính chất hạt.C. Hiện tượng nhiễu xạ là hiện tượng sóng bị phản xạ ngược trở lại khi gặp vật cản cố định.D. Hiện tượng nhiễu xạ là hiện tượng sóng bị phản xạ ngược trở lại khi gặp vật cản tự do.5.2.2. Hướng dẫn trả lời:Hiện tượng truyền sai lệch so với sự truyền thẳng khi ánh sáng gặp vật cản gọi là hiện tượng nhiễu xạ ánhsáng.Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng.Chọn A.



5.3. Trình bày được một thí nghiệm về giao thoa ánh sáng.5.3.1. Trình bày thí nghiệm Y – âng về giao thoa ánh sáng?5.3.1. Hướng dẫn trả lời:

Thí nghiệm về sự giao thoa ánh sáng của Y - âng:

Thí nghiệm gồm nguồn sáng S, kính lọc sắc F, khe hẹp S, hai khe hẹp S1, S2 được đặt song song với nhauvà song song với khe S, màn quan sát E đặt song song với mặt phẳng chứa hai khe S1; S2.Cho ánh sáng chiếu từ ngồn sáng S, qua kính lọc sắc F, chiếu vào hai khe S1; S2. Quan sát hình ảnh hứngđược trên màn E, ta thấy các vân sáng và vân tối xen kẽ nhau. Đó là hiện tượng giao thoa ánh sáng.5.3.2. Thực hiện giao thoa với ánh sáng trắng, trên màn quan sát thu được hình ảnh:A. Vân trung tâm là vân trắng, hai bên là vân cầu vồng màu tím ở trong đỏ ở ngoài.B. một dải màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím.C. Các vạch màu khác nhau riêng biệt hiện trên một nền tối.D. không có các vân màu khác nhau trên màn.5.3.2. Hướng dẫn trả lời:Thực hiện giao thoa với ánh sáng trắng, trên màn quan sát thu được hình ảnh vân trung tâm là vân trắng, haibên là vân cầu vồng màu tím ở trong tia đỏ ở ngoài.Chọn A5.3.3. Khi nghiêng các đĩa CD dưới ánh sáng mặt trời, ta thấy xuất hiện các màu sặc sỡ như màu cầu vồng.Đó là kết quả của hiện tượng:

A. Giao thoa ánh sáng. B. Khúc xạ ánh sáng. C. Phản xạ ánh sáng. D. Tán sắc ánh sáng.5.3.3. Hướng dẫn trả lời:Khi nghiêng các đĩa CD dưới ánh sáng mặt trời, ta thấy xuất hiện các màu sặc sỡ như màu cầu vồng. Đó làkết quả của hiện tượng giao thoa ánh sáng.Chọn A5.3.4. Hiệu đường đi của một điểm trên màn E đến hai nguồn kết hợp S1, S2 trong thí nghiệm giao thoa ánhsáng của Iâng là:

A.a

xD . B.

x

aD . C.

D

ax . D.

D

x .


Hiệ đường đi:D

ax

Chọn C5.4. Nêu được vân sáng, vân tối là kết quả của sự giao thoa ánh sáng.5.4.1.Thành lập công thức xác định vị trí vị trí vân sáng và vân tối trong thí nghiệm Y – âng?5.4.1. Hướng dẫn trả lời:

-Hiệu đường đi của ánh sáng: 2 1

.-

a xd d d

D .

-Vị trí các vân sáng: S

Dx k

a

; trong đó k =0, ±1, ±2, ...

Với k = 0, ta có vân sáng trung tâm (bậc 0); với k = ±1 ta cú vân sáng bậc 1;với k = ±2 ta có vân sáng bậc 2 …

-Vị trí các vân tối: 1

2t

Dx k

a

; trong đó k =0, 1, 2, ...

Với k = 0 ta có vân tối thứ nhất, với k = 1 ta có vân tối thứ hai, ...5.4.2. Khoảng vân là gì? Viết công thức tính khoảng vân?5.4.2. Hướng dẫn trả lời:Khoảng vân i: Khoảng vân i là khoảng cách giữa hai vân sáng, hoặc hai vân tối liên tiếp. Công thức tính

khoảng vân:λD

i =a

.



5.4.3. Trong thí nghiệm Iâng khoảng cách x từ các vân sáng đến vân chính giữa là:

A.D

akx

B.

aDkx C.

a

Dkx

D.a

Dkx

2


Vị trí vân sáng:a

Dkx

Chọn C5.4.4.5.4.4. Hướng dẫn trả lời:

5.5. Nêu được điều kiện để xảy ra hiện tượng giao thoa ánh sáng.5.5.1. Điều kiện để xảy ra hiện tượng giao thoa ánh sáng là gì?5.5.1. Hướng dẫn trả lời:Điều kiện để xảy ra hiện tượng giao thoa ánh sáng là hai chùm sáng giao thoa phải là hai chùm sáng kếthợp. Đó là hai chùn ánh sáng cùng phương, cùng tần số, cùng pha hoặc có độ lệch pha không đổi.5.5.2. Hiện tượng giao thoa ánh sáng chỉ quan sát được khi hai nguồn ánh sáng là hai nguồn:A. Đơn sắc B. Kết hợp. C. Cùng màu sắc. D. Cùng cường độ sáng.5.5.2. Hướng dẫn trả lời:Để có giao thoa sóng thì phải có các sóng kết hợp gặp nhau.Chọn B5.5.3. Trong các thí nghiệm sau đây, thí nghiệm nào có thể sử dụng để thực hiện việc đo bước sóng ánhsáng?A. Thí nghiệm tán sắc ánh sáng của Niutơn. B. Thí nghiệm tổng hợp ánh sáng trắng.C. Thí nghiệm giao thoa với khe Y – âng. D. Thí nghiệm về ánh sáng đơn sắc.5.5.3. Hướng dẫn trả lời:Thí nghiệm giao thoa với khe Y – âng dùng để đo bước sóng ánh sáng thí nghiệm.Chọn C5.6. Nêu được hiện tượng giao thoa chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng và nêu được tư tưởng cơbản của thuyết điện từ ánh sáng.5.6.1. Hiện tượng giao thoa chứng tỏ tính chất gì của ánh sáng?5.6.1. Hướng dẫn trả lời:Thí nghiệm Y-âng chứng tỏ hai chùm ánh sáng cũng có thể giao thoa được với nhau, nghĩa là ánh sáng cótính chất sóng.Giao thoa ánh sáng là một bằng chứng thực nghiệm quan trọng khẳng định ánh sáng có tính chất sóng.5.6.2. Hiện tượng giao thoa chứng tỏ rằng:A. Ánh sáng có bản chất giống nhau. B. Ánh sáng là sóng ngang.

C. Ánh sáng là sóng điện từ . D. Ánh sáng có thể bị tán sắc.5.6.2. Hướng dẫn trả lời:Hiện tượng giao thoa chứng tỏ tính chất gì của ánh sángChọn B5.6.3. Chọn phát biểu sai:A. Giao thoa là hiện tượng đặt trưng của sóng.B. Nơi nào có sóng thì nơi ấy có giao thoa.C. Nơi nào có giao thoa thì nơi ấy có sóng.D. Hai sóng có cùng tần số và độ lệch pha không thay đổi theo thời gian gọi là sóng kết hợp.5.6.3. Hướng dẫn trả lời:Để có giao thoa sóng thì phải có các sóng kết hợp gặp nhau.Chọn B5.7. Nêu được mỗi ánh sáng đơn sắc có một bước sóng xác định.5.7.1. Ánh sáng đơn săc là gì? Ánh áng nhìn thấy là gì?5.7.1. Hướng dẫn trả lời:ánh sáng đơn sắc là ánh sáng có bước sóng hoặc tần số trong chân không hoàn toàn xác định, tương ứngvới một màu xác định.



ánh sáng nhìn thấy nằm trong khoảng bước sóng từ 0,38 m (tím) đến 0,76 m (đỏ).5.7.2. Chọn câu đúng trong các câu sau:A. Sóng ánh sáng có phương dao động dọc theo phương trục truyền ánh sángB. Ứng với mỗi ánh sáng đơn sắc, sóng ánh sáng có chu kì nhất địnhC. Tốc độ ánh sáng trong môi trường càng lớn nếu chiết suất của môi trường đó lớn.D. Ứng với mỗi ánh sáng đơn sắc, bước sóng không phụ thuộc vào chiết suất của môi trường ánh sángtruyền qua.5.7.2. Hướng dẫn trả lời:Ứng với mỗi ánh sáng đơn sắc, sóng ánh sáng có chu kì nhất địnhChọn B5.7.3. Cho các chùm ánh sáng: trắng, đỏ, vàng, tím. Nhận xét nào sau đây là không đúng?A. Chùm ánh sáng trắng bị tán sắc khi đi qua lăng kính.B. Chùm ánh sáng trắng qua máy quang phổ sẽ thu được quang phổ liên tục.C. Mỗi chùm ánh sáng trên đều có một bước sóng xác định.D. Chùm sáng tím bị lệch về phía đáy lăng kính nhiều nhất nên chiết suất của lăng kính đối với nó lớn nhất.5.7.3. Hướng dẫn trả lời:Chùm ánh sáng trắng bao gồm nhiều ánh sáng đơn sắc nên không có bước sóng xác định.Chọn C5.8. Nêu được chiết suất của môi trường phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng trong chân không.5.8.1. Chiết suất của lăng kính phuk thuộc thế nào vào bước sóng của ánh sáng?5.8.1. Hướng dẫn trả lời:Chiết suất của thuỷ tinh đối với các ánh sáng đơn sắc có màu khác nhau thì khác nhau. Chiết suất có giá trịnhỏ nhất đối với ánh sáng đỏ, và tăng dần khi chuyển sang màu da cam, màu vàng... và có giá trị lớn nhấtvới ánh sáng tím.5.8.2. Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về chiết suất môi trường?A. Chiết suất của một môi trường trong suốt tùy thuộc vào màu sắc ánh sáng truyền trong nó.B. Chiết suất của một môi trường có giá trị tăng đần từ màu tím đến màu đỏC. Chiết suất tuyệt đối của các môi trường trong suốt tỉ lệ nghịch với tốc độ truyền của ánh sáng trong môitrường đó.D. Việc chiết suất của một môi trường trong suốt tùy thuộc vào màu sắc ánh sáng chính là nguyên nhâncủa hiện tượng tán sắc ánh sáng.5.8.2. Hướng dẫn trả lời:Chiết suất của một môi trường có giá trị tăng đần từ màu đỏ đến màu tímChọn B5.9. Nêu được quang phổ liên tục, quang phổ vạch phát xạ và hấp thụ là gì và đặc điểm chính củamỗi loại quang phổ này.5.9.1. Quang phổ liên tục là gì? Nguồn phát ra quang phổ liên tục?5.9.1. Hướng dẫn trả lời:Quang phổ liên tục là quang phổ gồm một dải có màu thay đổi một cách liên tục.Nguồn phát ra quang phổ liên tục là các khối chất rắn, lỏng, khí, có áp suất lớn bị nung nóng.5.9.2. Quang phổ phát xạ là gì? Nguồn phát ra quang phổ phát xạ?5.9.2. Hướng dẫn trả lời:Quang phổ vạch phát xạ là quang phổ chỉ chứa những vạch sáng riêng lẻ, ngăn cách nhau bởi nhữngkhoảng tối.Quang phổ vạch phát xạ do chất khí ở áp suất thấp phát ra, khi bị kích thích bằng nhiệt, hay bằng điện.Mỗi nguyên tố hoá học ở trạng thái khí có áp suất thấp, khi bị kích thích, đều cho một quang phổ vạch đặctrưng cho nguyên tố đó.5.9.3. Quang phổ vạch hấp thụ là gì? Nguồn phát ra quang phổ vạch hấp thụ?5.9.3. Hướng dẫn trả lời:Quang phổ vạch hấp thụ là các vạch tối trên nền quang phổ liên tục.Chỉ có các chất khí mới cho quang phổ vạch hấp thụ, quang phổ này đặc trưng riêng cho mỗi chất khí.

5.9.4. Chọn phát biểu đúng về ứng dụng của quang phổ liên tục:A. Xác định nhiệt độ của vật phát sáng như bóng đèn, mặt trời, các ngôi sao.



B. Xác định bước sóng của các nguồn sáng.C. Xác định màu sắc của các nguồn sáng.D. Dùng để nhận biết thành phần của các nguyên tố có trong một mẫu vật.5.9.4. Hướng dẫn trả lời:Người ta dùng quang phổ liên tục để xác định nhiệt độ của các vật phát sáng như bóng đèn, mặt trời, cácngôi sao.Chọn A5.9.5. Chọn phát biểu sai về quang phổ vạch phát xạ:A. Đó là quang phổ gồm những vạch màu riêng biệt nằm trên một nền tối.B. Quang phổ vạch phát xạ do các chất khí hoặc hơi ở áp suất cao phát sáng khi bị đốt nóng.C. Quang phổ vạch phát xạ của các nguyên tố khác nhau thì khác nhau về số lượng vạch, vị trí các vạch vàđộ sáng của các vạch đó.D. Dùng để nhận biết thành phần của các nguyên tố có trong một mẫu vật.5.9.5. Hướng dẫn trả lời:Quang phổ vạch phát xạ do các chất khí hoặc hơi nung nóng ở áp suất thấp phát raChọn B5.9.6. Chọn phát biểu sai về quang phổ vạch hấp thụ:A. Quang phổ vạch hấp thụ là quang phổ gồm những vạch tối nằm trên nền quang phổ liên tục.B. Nhiệt độ của đám khí hay hơi hấp thụ phải cao hơn nhiệt độ của nguồn sáng phát ra quang phổ liên tục.C. Ở một nhiệt độ nhất định một đám hơi có khả năng phát ra ánh sáng đơn sắc nào thì nó cũng có khả nănghấp thụ ánh sáng đơn sắc đó.D. Có thể dùng quang phổ vạch hấp thụ của một chất thay cho quang phổ vạch phát xạ của chất đó trongphép phân tích bằng quang phổ.5.9.6. Hướng dẫn trả lời:Nhiệt độ của đám khí hay hơi hấp thụ phải nhỏ hơn nhiệt độ của nguồn sáng phát ra quang phổ liên tục thì tamới thu được quang phổ vạch hấp thụ của đám hơi hay đám khí đó.Chọn B5.10. Nêu được bản chất, các tính chất và công dụng của tia hồng ngoại, tia tử ngoại và tia X.5.10.1. Tia hồng ngoại là gì? Nguồn phát ra tia hồng ngoại?5.10.2. Nêu Tính chất và công dụng của tia hồng ngoại?5.10.2. Hướng dẫn trả lời:- Tia hồng ngoại tuân theo các định luật: truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ, và cũng bị nhiễu xạ, giao thoanhư ánh sáng thông thường.- Tia hồng ngoại tác dụng nhiệt rất mạnh, dễ bị các vật hấp thụ nên được dùng để sưởi, sấy,... trong đờisống và sản xuất công nghiệp.- Tia hồng ngoại có khả năng gây một số phản ứng hoá học nên được dùng để chế tạo phim ảnh dùng tiahồng ngoại chụp ảnh ban đêm.- Tia hồng ngoại biến điệu được như sóng điện từ cao tần nên dùng để chế tạo những bộ điều khiển từ xa.- Tia hồng ngoại ứng dụng để chế tạo ống nhòm, camêra hồng ngoại dùng ban đêm, tên lửa tự động tìmmục tiêu...5.10.3. Tia tử ngoại là gì? Nguồn phát ra tia tử ngoại?5.10.3. Hướng dẫn trả lời:Tia tử ngoại là bức xạ không nhìn thấy có bước sóng nhỏ hơn bước sóng của ánh sáng tím (từ bước sóng380 nm đến vài nm), có cùng bản chất với ánh sáng, là sóng điện từ.Các vật bị nung nóng ở nhiệt độ cao (trên 2 000oC) thì phát rất mạnh tia tử ngoại.5.10.4. Nêu Tính chất và công dụng của tia tử ngoại?5.10.4. Hướng dẫn trả lời:-Tia tử ngoại tuân theo các định luật: truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ, và cũng bị nhiễu xạ, giao thoa nhưánh sáng thông thường.- Tia tử ngoại tác dụng lên phim ảnh nên được sử dụng trong chụp ảnh...- Tia tử ngoại kích thích sự phát quang của nhiều chất nên được sử dụng làm đèn huỳnh quang...- Tia tử ngoại kích thích nhiều phản ứng hoá học nên sử dụng trong công nghiệp tổng hợp hiđrô và clo...- Tia tử ngoại làm ion hoá không khí.



- Tia tử ngoại có tác dụng sinh học: trong y học dùng để chữa bệnh, diệt trùng...- Tia tử ngoại có năng lượng lớn, khả năng đâm xuyên nên được sử dụng trong kiểm tra các vết nứt củasản phẩm đúc...5.10.5. Tia X là gì? Nguồn phát ra tia X?5.10.5. Hướng dẫn trả lời:Tia X là bức xạ không nhìn thấy được có bước sóng từ 10-11 m đến 10-8m (10 nm), có cùng bản chất vớiánh sáng, là sóng điện từ.Các vật rắn bị chùm tia êlectron (tia catôt) có năng lượng lớn đập vào phát ra tia X.5.10.6. Nêu các tính chất và công dụng của tia X?5.10.6. Hướng dẫn trả lời:- Tia X tuân theo các định luật: truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ, và cũng bị nhiễu xạ, giao thoa như ánhsáng thông thường.- Tia X có khả năng đâm xuyên.- Tia X tác dụng lên phim ảnh nên được sử dụng trong máy chụp X quang.- Tia X làm phát quang một số chất nên được ứng dụng sản xuất màn hình.- Tia X làm ion hoá chất khí.- Tia X có tác dụng sinh lí: huỷ diệt tế bào nên dùng để chữa bệnh...5.10.7. Một vật phát ra tia hồng ngoại vào môi trường xung quanh phải có nhiệt độ:A. cao hơn nhiệt độ môi trường. B. trên 00C.C. trên 1000C. D. trên 00K.

5.10.7.Hướng dẫn trả lời:Một vật phát ra tia hồng ngoại vào môi trường xung quanh phải có nhiệt độ cao hơn nhiệt độ môi trường.

Chọn A5.10.8. Một đèn phát ra bức xạ có tần số f = 1014Hz. bức xạ này thuộc vùng nào của thang sóng điện từ?A. Vùng hồng ngoại. B. Vùng ánh sáng nhìn thấy.C. Tia X. D. Vùng tử ngoại.5.10.8.Hướng dẫn trả lời:

ta có8

614

3.103.10

10

cm

f = 3000nm>760nm nên bức xạ này thuộc vùng hồng ngoại.

Chọn A5.10.9. Tia tử ngoạiA. không làm đen kính ảnh. B. kích thích sự phát quang của nhiều chất.C. bị lệch trong điện trường và từ trường. D. Truyền được qua giấy, vải, gỗ.5.10.9. Hướng dẫn trả lời:Tia tử ngoại kích thích sự phát quang của nhiều chất.Chọn B5.10.10. Câu phát biểu đúng về tính chất của tia hồng ngoại và tia tử ngoạiA. Tia hồng ngoại có thể gây ra một số phản ứng hoá hóa học, ion hoá không khíB. Tia hồng ngoại có bước sóng ngắn hơn bước sóng của tia tử ngoạiC. Tia hồng ngoại và tia tử ngoại đều có tác dụng nhiệtD. Tia hồng ngoại có bước sóng ngắn hơn bước sóng của ánh sáng màu đỏ nên tốc độ của nó lớn5.10.10. Hướng dẫn trả lời:Tia hồng ngoại và tử ngoại đều cáo tác dụng nhiệt.Chọn C5.10.11. Một bức xạ truyền trong không khí với chu kì 8,25 1610 s. Bức xạ này thuộc vùng nào của thangsóng điện từ?A. Vùng tử ngoại. B. Vùng hồng ngoại.C. Vùng ánh sáng nhìn thấy. D. Tia X.




ta có 8 16 6. 3.10 .8,25.10 0,2475.10c

c T mf

= 247,5nm<380nm nên bức xạ này thuộc vùng tử

ngoại.Chọn A5.10.12. Chọn phát biểu sai khi nói về tính chất và tác dụng của tia X:A. có khả năng đâm xuyên.B. có tác dụng mạnh lên kính ảnh làm phát quang một số chất.C. không có khả năng iôn hoá không khí.

D. có tác dụng sinh lí.5.10.12. Hướng dẫn trả lời:Tia X có khả năng iôn hoá không khí rất mạnh.Chọn C5.11. Kể được tên của các vùng sóng điện từ kế tiếp nhau trong thang sóng điện từ theo bước sóng.5.11.1. Hãy nêu tên của các vùng sóng điện từ kế tiếp nhau trong thang sóng điện từ theo bước sóng?5.11.1. Hướng dẫn trả lời:Thang sóng điện từ bao gồm các bức xạ sau đây được sắp sếp theo thứ tự bước sóng giảm dần: Sóng vôtuyến điện, tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia X và tia gamma.

5.11.2. Theo chiều tăng dần của bước sóng các loại sóng điện từ thì ta có sự sắp xếp sauA. tia , tia tử ngoại, tia X, ánh sáng nhìn thấy, tia hồng ngoại, sóng vô tuyến.B. tia , tia X, tia tử ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia hồng ngoại, sóng vô tuyến.C. tia X, ánh sáng nhìn thấy, tia hồng ngoại, sóng vô tuyến, tia tử ngoại, tia .

D. sóng vô tuyến, tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia X, tia 5.11.2. Hướng dẫn trả lời:Theo chiều tăng dần của bước sóng các loại sóng điện từ thì ta có sự sắp xếp là:tia , tia X, tia tử ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia hồng ngoại, sóng vô tuyến.Chọn B5.11.3. Trong số các loại sóng điện từ: tia hồng ngoại, tia X, sóng vô tuyến, tia tử ngoại, tia thì các sóngđiện từ có khả năng đâm xuyên làA. các bức xạ có bước sóng dài hơn ánh sáng nhìn thấy.B. tia và tia X.C. tia hồng ngoại và tia tử ngoại.D. tất cả các bức xạ có bước sóng ngắn hơn tia hồng ngoại.5.11.3. Hướng dẫn trả lời:Trong số các loại sóng điện từ: tia hồng ngoại, tia X, sóng vô tuyến, tia tử ngoại, tia thì các sóng điện từcó khả năng đâm xuyên là tia và tia X.

Chọn BKĩ năng

5.12. Vận dụng được công thức i = D.

a

5.12.1. Chiếu một nguồn S phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,5 m đến hai khe Iâng S1,S2 với S1S2 =0,5mm. Mặt phẳng chứa S1S2 cách màn một khoảng 1m. Tính khoảng vân trên màn?


Khoảng vân: i = .D

a

=

6

3

0,5.10 .1

0,5.10

= 1. 310 m = 1mm.

5.12.2. Thực hiện giao thoa ánh sáng trong không khí với ánh sáng đơn sắc người ta đo được khoảng cáchtừ vân tối thứ 2 đến vân sáng bậc 5 là 7mm. Tính khoảng vân?5.12.2. Hướng dẫn trả lời:ta có khoảng cách từ vân tối thứ 2 đến vân sáng bậc 5 thì có 3,5 khoảng vân 3,5.i = 7 i = 2mm.



5.12.3. Trong thí nghiện Iâng, hai khe cách nhau là2mm và cách màn quan sát 2m, ánh sáng đơn sắc cóbước sóng λ = 0,44μm. Điểm M trên màn là vân tối thứ 5, cách vân trung tâm một đoạnbao nhiêu?5.12.3. Hướng dẫn trả lời:

ta có vị trí vân tối: 1 .( )

2t

Dx k

a

= OM

vân tối thứ 5 nên k = 4xt =6 31 0,44.10 .2.10

(4 )2 2

= 1,98mm.

5.12.4. Trong nghiệm Iâng, nguồn sáng là hai bức xạ có bước sóng lần lượt là λ1 và λ2. Cho λ1 = 0,5μm,hai khe cách nhau 1mm và cách màn là 1m. Biết rằng vân sáng bậc 12 của bức xạ λ1 trùng với vân sángbậc 10 của bức xạ λ2. Tính khoảng cách từ vân sáng bậc 5 của bức xạ λ1 đến vân sáng bậc 11 của bức xạ λ2

đều nằm cùng phía nhau?5.12.4. Hướng dẫn trả lời:Khi vân sáng bậc 12 của bức xạ λ1 trùng với vân sáng bậc 10 của bức xạ λ2 ta có

xs(12λ1) = xs(10λ2) 12 1.D

a

= 10 2.D

a

2 1

6

5 = 1,2.0,5 = 0,6μm

vị trí vân sáng bậc 5 của bức xạ λ1: xs(5) =6 3

30,5.10 .1.105 2,5.10

1m

= 2,5mm

vị trí vân sáng bậc 11 của bức xạ λ2 cùng phía vân trên: xs(11) =6 3

30,6.10 .1.1011 6,6.10

1m

= 6,6mm

Khoảng cách từ vân sáng bậc 5 của bức xạ λ1 đến vân sáng bậc 11 của bức xạ λ2 đều nằm cùng phía nhau:

(11) (5)s sx x x = 6,6-2,5 = 4,1mm.

5.12.5. Trong thí nghiệm I-âng , khoảng cách giữa hai khe là 1mm, khoảng cách từ hai khe tới màn là 2m,ánh sáng có bước sóng λ = 0,66μm. Nếu độ rộng của vùng giao thoa trên màn là:13,2mm. Tính số vânsáng và vân tối quan sát được trên màn?5.12.5. Hướng dẫn trả lời:

ta có khoảng vân i = .D

a

=

6

3

0,66.10 .2

1.10

= 1,32.10-3m = 1,32mm.

số khoảng vân trên nữa vùng giao thoa:13,2

52. 2.1,32

Ln

i

số vân sáng quan sát được trên màn: Nsáng = 2.5+1 = 11 vânSố vân tối quan sát trên màn: Ntối = 2.5 = 10 vân.

5.12.6. Trong thí nghiệm Iâng, hai khe S1, S2 cách nhau1,5mm, khoảng cách từ hai khe đến màn3m.Nguồn sáng phát ra 2 ánh sáng đơn sắc: màu tím có λ1 = 0,4μm và màu vàng có λ2 = 0,6μm. Tính khoảngcách giữa hai vân sáng liên tiếp có màu giống màu vân sáng quan sát được ở vân trung tâm?5.12.6. Hướng dẫn trả lời:Gọi x là tọa độ hai vân màu tím và vân màu vàng trùng nhau:x = xstím = xsđỏ

x = k1.i1 = k2.i21 2

1 2 1 1 2 2

D Dk k k k

a a

1 2

2 1

0,6 3

0,4 2

k

k

1min

2min

3

2

k

k

Khoảng cách gần nhất từ vân trung tâm đến vân cùng màu với nó:

xmin = k1min. 1D

a

= 3.

3

0,4.3

1,5.10 = 2,4.10-3m = 2,4mm.

Khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp có màu giống màu vân sáng quan sát được ở vân trung tâm là i’ =xmin = 2,4mm.5.12.7. Trong thí nghiệm Iâng, khoảng cách giữa hai khe là 2mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 4m,bước sóng ánh sáng dùng trong thí nghiệm là 0,5μm. Tại A trên màn trong vùng giao thoa cách vân trungtâm một khoảng 3,5 mm là:A. vân tối thứ 3 phía + B. vân tối thứ 4 phía +



C. vân tối thứ 5 phía + D. Vân sáng bậc 6 phía +5.12.7. Hướng dẫn trả lời:


a

=

6

3

0,5.10 .4

2.10

= 1.10-3m = 1mm.

tại A 3,5 13,5 3

1 2

OA

i nên tại A là vân tối thứ 4 phía dương

Chọn B5.12.8. Người ta thực hiện giao thoa ánh sáng đơn sắc với hai khe Iâng cách nhau 2mm, khoảng cách giữahai khe đến màn là 3m, ánh sáng dùng có bước sóng 0,5μm. Bề rộng của vùng giao thoa là 3cm. Số vânsáng, vân tối có được là:

A. N1 = 35, N2 = 34. B. N1 = 41, N

2 = 40. C. N

1 = 39, N

2 = 38. D. N1 = 37, N

2 = 36.



a

=

6

3

0,5.10 .3

2.10

= 0,75.10-3m = 0,75mm.

Ta có vị trí vân sáng trên màn:.

.s

Dx k k i

a

Mà vị trí vân sáng trên màn thỏa mản điều kiện: .2 2 2 2s

L L L Lx k i

2. 2.

L Lk

i i

20 2030 30

2.0,75 2.0,75

kk

k Z

có 41 giá trị k nguyên

Vậy có 41 vân sáng trên màn.

tương tự vị trí vân tối 1 . 1( ) ( ).

2 2t

Dx k k i

a

20,5 19,530 1 30

2.0,75 2 2.0,75

kk

k Z

có 40 giá trị k nguyênVậy có 40 vân tối quan sát được trên màn.

Chọn B5.12.9. Trong thí nghiệm I-âng , các khe sáng được chiếu bằng ánh sáng trắng, biết λ

đ = 0,76μm và λ

t =

0,38μm. Khoảng cách giữa hai khe là 0,3mm, hai khe cách màn là 2m. Bề rộng quang phổ bậc 3 trên màn là:

A. 7,6mm. B. 2,4mm. C. 9,6mm. D. 4,8mm.5.12.9. Hướng dẫn trả lời:Độ rộng quang phổ bậc 3:

x = x2đỏ-x2tím =. .

3 3®á tÝmD D

a a

= 6 6

3

23 (0,76.10 0,38.10 )

0,3.10

= 7,2.10-3m = 7,6mm.

Chọn A5.12.10. Hai khe Iâng cách nhau 1mm được chiếu bằng ánh sáng trắng (0,38μmλ0,76μm), khoảng cáchtừ hai khe đến màn là 1m. Tại điểm A trên màn cách vân trung tâm 1mm có bức xạ cho vân sáng có bướcsóng

A. 0,70μm . B. 0,40μm. C. 0,50μm. D. 0,60μm5.12.10. Hướng dẫn trả lời:Vị trí vân sáng tạo vị trí vân sáng tại A:

OA =3 3.. . 1.10 .1.10 1

. . .1s

s

x aD OM ax k m

a k D k D k k

mà1

0,38 0,76 0,38 0,76k

1,3 2,6k

k Z

k = 2: vậy chỉ có 1 bức xạ cho vân sáng tại A



Khi đó 1

2 = 0,50μm: màu lục.

Chọn C5.13. Xác định được bước sóng ánh sáng theo phương pháp giao thoa bằng thí nghiệm.5.13.1. Trong thí nghiệm Iâng, hai khe cách nhau là1mm, cách màn 2m, Khoảng cách từ vân sáng thứ tưbên này đến vân sáng thứ tư bên kia vân trung tâm là 9,6mm. Xác định bước sóng ánh sáng?5.13.1. Hướng dẫn trả lời:Khoảng cách từ vân sáng thứ tư bên này đến vân sáng thứ tư bên kia vân trung tâm sẽ có 8 khoảng vân 8.i = 9,6mm i = 1,2mm

mà i =.D

a

.a i

D =

3 361.10 .1,2.10

0,6.102

m

= 0,6μm.

5.13.2. Trong một thí nghiệm đo bước sóng ánh sáng thu được một kết quả λ = 0,526μm. Ánh sáng dùngtrong thí nghiệm là ánh sáng màu

A. đỏ. B. lục. C. vàng. D. tím.5.13.2. Hướng dẫn trả lời:Chọn C

5.13.3. Trong thí nghiệm Iâng, hai khe cách nhau là1mm, cách màn 2m, Khoảng cách từ vân sáng thứ tư bênnày đến vân sáng thứ tư bên kia vân trung tâm là 9,6mm. Xác định bước sóng ánh sáng.A. 0,5μm. B. 0,56μm. C. 0,6μm. D. 0,75μm.5.13.3. Hướng dẫn trả lời:Khoảng cách từ vân sáng thứ tư bên này đến vân sáng thứ tư bên kia vân trung tâm sẽ có 8 khoảng vân 8.i = 9,6mm i = 1,2mm

mà i =.D

a

.a i

D =

3 361.10 .1,2.10

0,6.102

m

= 0,6μm.

Chọn C

5.13.4. Trong thí nghiệm Iâng, khoảng cách giữa hai khe là 1mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 2m,chiếu hai khe bằng hai bức xạ có λ

1 = 0,656μm và λ

2, người ta thấy vân sáng bậc 3 của bức xạ λ

2 trùng với

vân sáng bậc 2 của bức xạ λ1 thì bước sóng của bức xạ λ

2 là:

A. 0,742μm. B. 0,437μm. C. 0,427μm. D. 0,472μm.5.13.4. Hướng dẫn trả lời:

ta có2 1(3) (2)x xs s 2 1. .

3 2.D D

a a

1

2

2 2.0,656

3 3

= 0,437μm.

Chọn B

Chương VI. LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNGKiến thức6.1. Trình bày được thí nghiệm Héc về hiện tượng quang điện và nêu được hiện tượng quang điện làgì.6.1.1. Trình bày được thí nghiệm Héc về hiện tượng quang điện?6.1.1. Hướng dẫn trả lời:Gắn tấm kẽm tích điện âm vào một tĩnh điện kế, kim của tĩnh điện kế lệch đi một góc. Sau đó, chiếu ánhsáng hồ quang vào tấm kẽm, quan sát thấy góc lệch của kim tĩnh điện kế giảm đi. Nếu thay tấm kẽm bằngkim loại khác ta thấy hiện tượng tương tự xảy ra.6.1.2. Hiện tượng quang điện là gì?6.1.2. Hướng dẫn trả lời:Hiện tượng ánh sáng làm bật các êlectron ra khỏi mặt kim loại gọi là hiện tượng quang điện (ngoài).

6.1.3. Hiện tượng nào dưới đây là hiện tượng quang điện:A. Elecron bị bứt ra khỏi kim loại khi bị chiếu ánh sáng thích hợp vào.B. Elecron bị bứt ra khỏi kim loại khi Ion đập vào.



C. Electron bị bứt ra khỏi nguyên tử khi nguyên tử khác đập vào.

D. Electron bị bứt ra khỏi kim loại khi bị nung nóng.6.1.3. Hướng dẫn trả lời:Hiện tượng tượng quang điện là hiện tượng các elecron bị bứt ra khỏi kim loại khi bị chiếu ánh sáng thíchhợp vào.Chọn A6.1.4. Hiện tượng quang điện là hiện tượng electron bị bứt ra khỏi kim loại khiA. chiếu vào kim loại ánh sáng thích hợp.B. nó bị nung nóng.C. đặt tấm kim loại vào trong một điện trường mạnh.D. nhúng tấm kim loại vào trong một dung dịch.6.1.4. Hướng dẫn trả lời:Hiện tượng quang điện là hiện tượng electron bị bứt ra khỏi kim loại khi chiếu vào kim loại ánh sáng thíchhợpChọn A6.2. Phát biểu được định luật về giới hạn quang điện.6.2.1. Phát biểu được định luật về giới hạn quang điện?6.2.1. Hướng dẫn trả lời:Đối với mỗi kim loại, ánh sáng kích thích phải có bước sóng ngắn hơn hay bằng giới hạn quang điện 0

của kim loại đó, mới gây ra được hiện tượng quang điện ( 0).Giới hạn quang điện ( 0) của mỗi kim loại là đặc trưng riêng của kim loại đó.6.2.2. Giới hạn quang điện của mỗi kim loại làA. bước sóng dài nhất của bức xạ chiếu vào kim loại đó mà gây ra được hiện tượng quang điện.B. bước sóng ngắn nhất của bức xạ chiếu vào kim loại đó mà gây ra được hiện tượng quang điện.C. công nhỏ nhất dùng để bứt electron ra khỏi bề mặt kim loại đó.D. công lớn nhất dùng để bứt electron ra khỏi bề mặt kim loại đó.6.2.2. Hướng dẫn trả lời:Giới hạn quang điện của mỗi kim loại là bước sóng dài nhất của bức xạ chiếu vào kim loại đó mà gây rađược hiện tượng quang điện.Chọn A6.2.3. Khi chiếu ánh sáng có bước sóng 0,75 m vào các chất sau Canxi; Natri; Kali; Xêdi. Hiện tượngquang điện xảy ra khi chất đó là:

A. Canxi và Xêdi. B. Canxi và Kali.

C. Canxi. D. Natri.

6.2.3. Hướng dẫn trả lời:Khi chiếu ánh sáng có bước sóng 0,75 m vào các chất sau Canxi; Natri; Kali; Xêdi. , thì chỉ có Canximới có hiện tượng quang điện ( thoả mãn λ λ0 ).Chọn C6.2.4. Chọn phát biểu đúng về ánh sáng kích thích trong hiện tượng quang điện?A. Khi có ánh sáng chiếu tới tấm kim loại trong thí nghiệm của Héc về hiện tượng quang điện thì có hiệntượng quang điện.B. Khi tăng bước sóng của chùm ánh sáng kích thích lên, chiếu tới tấm kim loại trong thí nghiệm của Hécvề hiện tượng quang điện thì có hiện tượng quang điện.C. Khi giảm bước sóng của chùm ánh sáng kích thích xuống, chiếu tới tấm kim loại trong thí nghiệm củaHéc về hiện tượng quang điện thì có hiện tượng quang điện.D. Hiện tượng quang điện chỉ xảy ra khi bước sóng của ánh sáng kích thích nhỏ hơn giới hạn quang điện. (λ λ0).6.2.4. Hướng dẫn trả lời:



Hiện tượng quang điện chỉ xảy ra khi bước sóng của ánh sáng kích thích nhỏ hơn giới hạn quang điện. (λ λ0).Chọn D

6.3. Nêu được nội dung cơ bản của thuyết lượng tử ánh sáng.6.3.1. Trình bày giả thuyết Plăng về lượng tử năng lượng?6.3.1. Hướng dẫn trả lời:Lượng năng lượng mà mỗi lần một nguyên tử hay phân tử hấp thụ hay phát xạ có giá trị hoàn toàn xácđịnh và bằng hf ; trong đó f là tần số của ánh sáng bị hấp thụ hay phát xạ ra, h gọi là hằng số Plăng.Lượng tử năng lượng: hf, trong đó h = 6,625.10-34J.s.6.3.2. Trình bày nội dung của thuyết lượng tử ánh sáng?6.3.2. Hướng dẫn trả lời:a) ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là phôtôn.b) Với mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f, các phôtôn đều giống nhau, mỗi phôtôn mang năng lượng bằnghf.c) Phôtôn bay với tốc độ c = 3.108 m/s dọc theo các tia sáng.d) Mỗi lần một nguyên tử hay phân tử phát xạ hay hấp thụ ánh sáng thì chúng phát ra hay hấp thụ mộtphôtôn.Phôtôn chỉ tồn tại trong trạng thái chuyển động, không có phôtôn đứng yên.6.3.3. Chọn phát biểu sai về nội dung thuyết lượng tử ánh sáng ?A. Những nguyên tử hay phân tử vật chất không hấp thụ hay bức xạ ánh sáng một cách liên tục mà thànhtừng phần riêng biệt, đứt quãng. Mỗi phần đó mang một năng lượng hoàn toàn xác định còn gọi là phôton .B. Mỗi lượng tử ánh sáng hay phôton ánh sáng có năng lượng là: ε = hf, trong đó f là tần số ánh sáng, h làmột hằng số gọi là hằng số PlăngC. Khi ánh sáng truyền đi các phôton không bị thay đổi, không phụ thuộc khoảng cách tới nguồn sáng .D. Chùm ánh sáng là chùm các eletron.6.3.3. Hướng dẫn trả lời:Chùmánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là phôtôn.Chọn D6.3.4. Chọn phát biểu sai?A. Thuyết lượng tử ánh sáng chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng.B. Giả thuyết sóng không giải thích được hiện tượng quang điện.C. Trong cùng một môi trường vận tốc của ánh sáng bằng vận tốc sóng điện từ.D. Ánh sáng có tính chất hạt, mỗi hạt ánh sáng được gọi là phôton.6.3.4. Hướng dẫn trả lời:Thuyết lượng tử ánh sáng chứng tỏ ánh sáng có tính chất hạt.Chọn A.6.3.5. Phát biểu nào sau đây là không đúng khi nói về một trong các nội dung của thuyết lượng tử?A. Ánh sáng được tạo bởi các hạt gọi là phôtôn.

B. Với mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f, các phôtôn đều giống nhau, mỗi phôtôn mang năng lượngbằng h.f.C. Mỗi lần một nguyên tử hay phân tử phát xạ hoặc hấp thụ ánh sáng thì chúng phát ra hay hấp thụmột phôtôn.D. Các phôtôn bay với vận tốc nhỏ hơn vận tốc ánh sáng trong chân không dọc theo các tia sáng.6.3.5. Hướng dẫn trả lời:Một trong các nội dung của thuyết lượng tử là phôtôn bay với vận tốc c = 3.108 m/s dọc theo các tia sáng.Chọn D6.4. Nêu được ánh sáng có lưỡng tính sóng - hạt.6.4.1. Lưỡng tính sóng - hạt là gì?6.4.1. Hướng dẫn trả lời:Các hiện tượng quang học chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng như giao thoa sóng; cũng có nhiều hiệntượng quang học khác chứng tỏ ánh sáng có tính chất hạt như hiện tượng quang điện. Điều đó cho thấyánh sáng vừa có tính chất sóng, vừa có tính chất hạt: ánh sáng có lưỡng tính sóng - hạt.



6.4.2. Chọn phát biểu đúng?A. Ánh sáng có tính chất sóng.B. Ánh sáng có tính chất hạt.C. Ánh sáng có cả hai tính chất sóng và hạt, gọi là lưỡng tính sóng - hạt.D. Ánh sáng chỉ có tính sóng thể hiện ở hiện tượng quang điện.6.4.2. Hướng dẫn trả lời:Ánh sáng có tính chất sóng và tính chát hạt ta nói ánh sáng có lưỡng tính sóng - hạt.Chọn C6.4.3. Chọn phát biểu sai?A. Huỳnh quang là hiện tượng mà ánh sáng phát quang tắt ngay khi ngừng ánh sáng kích thích. Nó xảy ravới chất lỏng và chất khí.B. Lân quang là hiện tượng mà ánh sáng phát quang còn kéo dài một thời gian sau khi ngừng ánh sáng kíchthích, nó xảy ra với vật rắn.C. Hiện tượng quang hóa là hiện tượng các phản ứng hóa học xảy ra dưới tác dụng của ánh sáng. Nănglượng cần thiết để phản ứng xảy ra là năng lượng của phôton có tần số thích hợp.D. Hiện tượng quang hóa chính là một trường hợp trong đó tính sóng của ánh sáng được thể hiện rõ.6.4.3. Hướng dẫn trả lời:Chọn D

6.5. Nêu được hiện tượng quang điện trong là gì.6.5.1. Quang dẫn là gì?6.5.1. Hướng dẫn trả lời:Một số chất bán dẫn có tính chất: là chất dẫn điện kém khi không bị chiếu sáng và trở thành chất dẫn điệntốt khi bị chiếu ánh sáng thích hợp. Các chất này gọi là chất quang dẫn.6.5.2. Hiện tượng quang điện trong là gì?6.5.2. Hướng dẫn trả lời:Hiện tượng ánh sáng giải phóng các êlectron liên kết để cho chúng trở thành các êlectron dẫn đồng thờitạo ra các lỗ trống gọi là hiện tượng quang điện trong.6.5.3. So sánh hiện tượng quang điện bên trong và hiện tượng quang điện bên ngoài?6.5.3. Hướng dẫn trả lời:Trong hiện tượng quang điện, khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào kim loại thì electron sẽ bị bật ra khỏi kimloại. Vì vậy, hiện tượng quang điện còn gọi là hiện tượng quang điện ngoài.- Như vậy hiệu ứng quang điện bên trong và hiệu ứng quang điện bên ngoài giống nhau ở chỗ các phôtônánh sáng đều làm bứt các electron nhưng khác nhau ở chỗ: hiệu ứng quang điện ngoài bứt các electron rangoài khối chất (kim loại), còn hiệu ứng quang điện bên trong chỉ bứt electron ra khỏi liên kết để trở thànhelectron dẫn ngày trong khối chất đó.- Ngoài ra, cả hai hiệu ứng còn giống nhau ở chỗ: ánh sáng kích thích phải có bước sóng thích hợp, nghĩa làđều có bước sóng giới hạn o nhưng lại khác nhau là: năng lượng cần để bứt electron ra khỏi liên kết trongbán dẫn thường là khá nhỏ so với công thoát electron ra khỏi kim loại (công A), nên giới hạn quang điện o

của hiệu ứng quang điện bên trong có thể nằm trong vùng hồng ngoại.6.5.4. Hiện tượng quang điện bên trong là hiện tượngA. bức electron ra khỏi bề mặt tấm kim loại khi bị chiếu sáng.B. giải phóng electron khỏi mối liên kết trong chất bán dẫn khi bị chiếu sáng.C. giải phóng electron khỏi kim loại bằng cách đốt nóng.D. giải phóng electron khỏi một chất bằng cách bắn phá ion.6.5.4. Hướng dẫn trả lời:Hiện tượng quang điện bên trong là hiện tượng giải phóng electron khỏi mối liên kết trong chất bán dẫn khibị chiếu sáng.Chọn B6.6. Nêu được quang điện trở và pin quang điện là gì.6.6.1. Quang điện trở là gì?6.6.1. Hướng dẫn trả lời:



Quang điện trở là một điện trở làm bằng chất quang dẫn. Điện trở của nó có thể thay đổi từ vài mêgaômkhi không được chiếu sáng xuống đến vài chục ôm khi được chiếu sáng.6.6.2. Pin quang điện là gì?6.6.2. Hướng dẫn trả lời:Pin quang điện (còn gọi là pin Mặt Trời) là một nguồn điện chạy bằng năng lượng ánh sáng. Nó biến đổitrực tiếp quang năng thành điện năng. Pin hoạt động dựa vào hiện tượng quang điện trong xảy ra ở lớpchuyển tiếp p-n.Suất điện động của pin quang điện cỡ từ 0,5 đến 0,8 V.6.6.3. Quang trở hoạt động dựa vào nguyên tắc nào:A. Hiện tượng quang điện ngoài. B. Hiện tượng nhiệt điện.C. Hiện tượng quang điện trong. D. Sự phụ thuộc của điện trở vào nhiệt độ.6.6.3. Hướng dẫn trả lời:Quang trở hoạt động dựa vào hiện tượng quang điện trong.Chọn C6.6.4. Suất điện động của một pin quang điện có đặc điểm nào:A. Có giá trị rất lớn.B. Có giá trị rất nhỏ.C. Có giá trị không đổi, không phụ thuộc điều kiện bên ngoài.D. Chỉ xuất hiện khi pin được chiếu sáng.6.6.4. Hướng dẫn trả lời:Suất điện động của một pin quang điện có đặc điểm nào chỉ xuất hiện khi pin được chiếu sáng.Chọn D6.6.5. Chọn phát biểu sai về pin quang điện? A. Nguyên tắc hoạt động là dựa vào hiện tượng quang điện ngoài. B. Nguyên tắc hoạt động là dựa vào hiện tượng quang điện trong. C. Trong pin, quang năng biến đổi trực tiếp thành điện năng. D. Một bộ phận không thể thiếu được phải có cấu tạo từ chất bán dẫn.6.6.5. Hướng dẫn trả lời:Pin quang điện hoạt động dựa vào hiện tượng quang điện bên trong.Chọn A6.7. Nêu được sự tạo thành quang phổ vạch phát xạ và hấp thụ của nguyên tử hiđrô.6.7.1. Trình bày sự tạo thành quang phổ vạch phát xạ và hấp thụ của nguyên tử hiđrô?6.7.1. Hướng dẫn trả lời:Trong các trạng thái dừng của nguyên tử, êlectron chỉ chuyển động quanh hạt nhân theo những quỹ đạo cóbán kính hoàn toàn xác định gọi là các quỹ đạo dừng, tỉ lệ với bình phương các số nguyên liên tiếp:Bán kính quỹ đạo

r0

4r0

9r0

16r0

25r0

36r0

Tên quỹ đạoKLMNOP với r0 = 5,3.10-11m: bán kính Bo.Trạng thái cơ bản là trạng thái dừng có mức năng lượng thấp nhất và êlectron chuyển động trên quỹ đạogần hạt nhân nhất.Như vậy năng lượng của êlectron trong nguyên tử hiđrô ở các trạng thái dừng khác nhau là EK, EL, EM,...



Khi êlectron chuyển từ mức năng lượng cao (Ecao) xuống mức năng lượng thấp hơn (Ethấp) thì nó phát ramột phôtôn có năng lượng hoàn toàn xác định: hf = Ecao -Ethấp

Mỗi phôtôn có tần số f ứng với một sóng ánh sáng đơn sắc có bước sóng c

f, tøc lµ øng víi mét vạch

phổ có một màu (hay một vị trí) nhất định. Điều đó lí giải tại sao quang phổ phát xạ của hiđrô là quangphổ vạch.Ngược lại, nếu một nguyên tử hiđrô đang ở mức năng lượng Ethấp nào đó mà chịu tác dụng của một chùmsáng trắng, trong đó tất cảc các phôtôn có năng lượng từ lớn đến nhỏ khác nhau, thì lập tức nguyên tử đósẽ hấp thụ ngay một phôtôn có năng lượng phù hợp = Ecao - Ethấp để chuyển lên mức năng lượng Ecao.Như vậy một sóng ánh sáng đơn sắc đã bị hấp thụ, làm cho trên quang phổ liên tục xuất hiện một vạch tối.Do đó, quang phổ hấp thụ của nguyên tử hiđrô cũng là quang phổ vạch.6.7.2. Chọn phát biểu sai về mẫu nguyên tử Bo?A. Tiên đề về các trạng thái dừng: Nguyên tử chỉ tồn tại trong những trạng thái có năng lượng xác định gọilà các trạng thái dừng. Trong các trạng thái dừng nguyên tử bức xạ năng lượng .B. Tiên đề về sự bức xạ hay hấp thụ: Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng Em chuyểnsang trạng thái dừng có năng lượng En (Với En < Em) thì nguyên tử phát ra 1 phôton có năng lượng: ε =hfmn = Em - En

C. Nếu nguyên tử đang ở trạng thái dừng có năng lượng thấp En mà hấp thụ được một phôton có năng lượngđúng bằng hiệu Em - En thì nó chuyển lên trạng thái dừng Em.D. Trong các trạng thái dừng của nguyên tử, electron chỉ chuyển động quanh hạt nhân theo những quỹ đạocó bán kính hoàn toàn xác định gọi là quỹ đạo dừng.6.7.2. Hướng dẫn trả lời:Tiên đề về các trạng thái dừng: Nguyên tử chỉ tồn tại trong những trạng thái có năng lượng xác định gọi làcác trạng thái dừng. Trong các trạng thái dừng nguyên tử không hấp thụ hay bức xạ năng lượng .Chọn A6.7.3. Chọn phát biểu sai về đặc điểm của quang phổ của Hiđrô?A. Dãy Laiman trong vùng tử ngoại .B. Dãy Pasen trong vùng hồng ngoại .C. Dãy Banme gồm 4 vạch đỏ, lam, chàm, tím( vùng ánh sáng nhìn thấy ) và một phần ở vùng tử ngoại.D. Ở trạng thái cơ bản nguyên tử Hiđrô có năng lượng cao nhất.6.7.3. Hướng dẫn trả lời:Ở trạng thái cơ bản nguyên tử Hiđrô có năng lượng thấp nhất và bền vững nhất.Chọn D6.7.4. Chọn phát biểu sai về quỹ đạo dừng:A. Quỹ đạo dừng có bán kính tỉ lệ với bình phương của các số nguyên liên tiếp.B. Bán kính quỹ đạo có thể tính toán được một cách chính xác.C. Quỹ đạo mà electron bắt buộc phải chuyển động trên đó.D. Quỹ đạo ứng với năng lượng của các trạng thái dừng.6.7.4. Hướng dẫn trả lời:

Quỹ đạo dừng:+ có bán kính tỉ lệ với bình phương của các số nguyên liên tiếp.+ Bán kính quỹ đạo có thể tính toán được một cách chính xác.+ Quỹ đạo ứng với năng lượng của các trạng thái dừng.Chọn C6.7.5. Chọn phát biểu sai khi nói về quang phổ vạch phát xạ của HiđrôA. Khi nguyên tử chuyển từ quỹ đạo M về quỹ đạo L thì nguyên tử phát ra vạch quang phổ màu đỏ thuộcdãy Banme.B. Khi nguyên tử chuyển từ quỹ đạo K về quỹ đạo L thì nguyên tử phát ra vạch quang phổ có bước sóng dàinhất thuộc dãy Lai man.C. Nguyên tử Hiđrô phát ra các vạch thuộc dãy Pasen khi nguyên tử chuyển từ trạng thái có năng lượng caovề quỹ đạo M.D. Khi nguyên tử chuyển từ quỹ đạo M về quỹ đạo có năng lượng thấp hơn thì nguyên tử phát ra.



6.7.5. Hướng dẫn trả lời:Khi nguyên tử chuyển từ quỹ đạo L về quỹ đạo K thì nguyên tử phát ra vạch quang phổ có bước sóng dàinhất thuộc dãy Lai man.Chọn B6.7.6. Một khối khí Hiđrô khi bị kích thích phát ra quang phổ vạch. Người ta quan sát thấy trong các vạchquang phổ đó, vạch có bước sóng dài nhất là vạch có bước sóng 0,6563 m. Kết luận nào sau đây là đúng?A. Khối khí đó đã phát ra 3 vạch quang phổ, trong đó có 1 vạch thuộc dãy Banme và 2 vạch thuộc dãyLaiman.B. Khối khí đó đã phát ra 5 vạch quang phổ, trong đó có 3 vạch thuộc dãy Banme và 2 vạch thuộc dãyLaiman.C. Khối khí đó đã phát ra 3 vạch quang phổ, trong đó có 2 vạch thuộc dãy Banme và 1 vạch thuộc dãyLaiman.

D. Khối khí đó đã phát ra 5 vạch quang phổ, trong đó có 2 vạch thuộc dãy Banme và 3 vạch thuộc dãyPasen.6.7.7. Hướng dẫn trả lời:Một khối khí Hidrô khi bị kích thích phát ra quang phổ vạch. Người ta quan sát thấy trong các vạch quangphổ đó, vạch có bước sóng dài nhất là vạch có bước sóng 0,6563 m vạch thứ nhất của dãy Banme nênkhối khí đó đã phát ra 3 vạch quang phổ, trong đó có 1 vạch thuộc dãy Banme và 2 vạch thuộc dãyLaiman.Chọn A6.8. Nêu được sự phát quang là gì.6.8.1. Sự phát quang là gì?6.8.1. Hướng dẫn trả lời:Hiện tượng quang - phát quang là hiện tượng một số chất có khả năng hấp thụ ánh sáng có bước sóng nàyđể phát ra ánh sáng có bước sóng khác.Đặc điểm của sự phát quang là nó còn kéo dài một thời gian sau khi tắt ánh sáng kích thích. Thời gian nàydài ngắn khác nhau phụ thuộc vào chất phát quang.6.8.2. Một chất phát quang có khả năng phát ra ánh sáng màu vàng lục khi được kích thích phát sáng. Khichiếu vào chất đó ánh sáng đơn sắc nào thì chất đó sẽ phát quangA. Lục. B. Vàng. C. Da cam. D. Đỏ.6.8.2. Hướng dẫn trả lời:Theo định lý Xtốc: Ánh sáng huỳnh quang có bước sóng dài hơn bước sóng của ánh sáng kích thích. Dođó một chất phát quang có khả năng phát ra ánh sáng màu vàng- lục khi được kích thích bới ánh sáng màulục.Chọn A6.8.3. Hãy chọn câu đúng? Hiện tượng quang- phát quang có thể xãy ra khi phôtôn bịA. electron dẫn trong kẽm hấp thụ. B. electron liên kết trong CdS hấp thụ.C. phân tử chất diệp lục hấp thụ. D. hấp thụ trong cả ba trường hợp trên.6.8.3. Hướng dẫn trả lời:Hiện tượng quang- phát quang có thể xãy ra khi phôtôn bị phân tử chất diệp lục hấp thụ.

Chọn C6.8.4. Trong trường hợp nào sau đây có sự quang và phát phát quangA. ta nhìn thấy màu xanh của biển quảng cáo vào ban ngày.B. ta nhìn thấy ánh sáng lục phát ra từ đầu các cọc tiêu trên đường núi khi có ánh sáng chiếu vào nó.C. ta thấy ánh sáng của ngọn đèn đường.D. ta thấy ánh sáng đỏ của tấm kính đỏ.6.8.4. Hướng dẫn trả lời:Trong trường hợp nào sau đây có sự quang và phát phát quang ta nhìn thấy ánh sáng lục phát ra từ đầu cáccọc tiêu trên đường núi khi có ánh sáng chiếu vào nó.Chọn B6.9. Nêu được laze là gì và một số ứng dụng của laze.6.9.1. Laze là gì? Nêu đặc điểm của laze?



6.9.1. Hướng dẫn trả lời:Laze là một nguồn sáng phát ra một chùm sáng cường độ lớn dựa trên việc ứng dụng hiện tượng phát xạcảm ứng.Đặc điểm của tia laze có tính đơn sắc, tính định hướng, tính kết hợp rất cao và cường độ lớn.6.9.2. Trình bày các ứng dụng của laze?6.9.2. Hướng dẫn trả lời:- Trong y học, lợi dụng khả năng tập trung năng lượng của chùm tia laze vào một vùng rất nhỏ, người tadùng tia laze như một con dao mổ trong các phẫu thuật,…- Laze ứng dụng trong thông tin liên lạc, vô tuyến.- Trong công nghiệp, laze dùng trong các việc như khoan, cắt, tôi chính xác trên nhiều chất liệu như kimloại, compôzit,…6.9.3. Tia laze không có đặc điểm nào sau đây?A. độ đơn sắc cao. B. độ định hướng cao C. cường độ lớn. D. Công suất lớn.6.9.3. Hướng dẫn trả lời:Tia laze là chùm ánh sáng có: độ đơn sắc cao, độ định hướng cao và có cường độ lớn.Chọn D6.9.4. Trong laze rubi có sự biến đổi của dạng năng lượng nào dưới đây thành quang năng?A. điện năng. B. cơ năng. C. nhiệt năng. D. quang năng.6.9.4. Hướng dẫn trả lời:Trong laze rubi có sự biến đổi của dạng năng lượng từ quang năng thành quang năng.Chọn D6.9.5. Sự phát xạ cảm ứng là:A. Đó là sự phát ra phôtôn bởi một nguyên tử.B. Đó là sự phát xạ của một nguyên tử ở trạng thái kích thích dưới tác dụng của một điện từ trường có cùngtần số.C. Đó là sự phát xạ đồng thời của hai nguyên tử có tương tác lẫn nhau.D. Đó là sự phát xạ của một nguyên tử ở trạng thái kích thích, nếu hấp thụ thêm một phôtôn có cùng tầnsố.6.9.5. Hướng dẫn trả lời:Sự phát xạ cảm ứng là sự phát xạ của một nguyên tử ở trạng thái kích thích, nếu hấp thụ thêm một phôtôncó cùng tần số.Chọn DKĩ năng6.10. Vận dụng được thuyết lượng tử ánh sáng để giải thích định luật về giới hạn quang điện.6.10.1. Chiếu một ánh sáng tím có bước sóng λ = 0,4 m vào Natri trong thí nghiệm của Héc về hiệntượng quang điện. Có hiện tượng quang điện xảy ra không ?6.10.1. Hướng dẫn trả lời:Áp dụng định luật về giới hạn quang điện ta có : λ λ0 (λ0 = 0,5 m là giới hạn quang điện của natri)nên có hiện tượng quang điện.6.10.2. Chiếu một chùm bức xạ đơn sắc có bước sóng 0,5µm vào kim loại có bước sóng 0,66µm, trong thínghiệm của Héc về hiện tượng quang điện. Lấy c = 3.108 m/s, h = 6,625.10-34 Js. Tính công thoát củaêlêctron quang điện?6.10.2. Hướng dẫn trả lời:

Áp dụng công thức = Ahc

fh 0

0.

, suy ra A = 30,11.10-20 J.

6.10.3. Một tế bào quang điện có Katốt bằng Na, công thoát của electron của Na bằng 2,1eV. Chiếu vào tếbào quang điện bức xạ đơn sắc có bước sóng 0,42m. Tính giới hạn quang điện của Na?6.10.3. Hướng dẫn trả lời:

Giới hạn quang điện của Na34 8

60 19

. 6,625.10 .3.100,59.10

2,1.1,6.10

h cm

A

= 0,59m.



6.10.4. Kim loại dùng làm Katốt của một tế bào quang điện có công thoát electron A = 6,625eV . Lần lượtchiếu vào Katốt các bước sóng: λ1 = 0,1875μm; λ2 = 0,1925μm; λ3 = 0,1685μm . Hỏi bước sóng nào gây rahiện tượng quang điện ?6.10.4. Hướng dẫn trả lời:

Kim loại dùng làm catôt của một tế bào quang điện có công thốt electron A = 6,625eV . Lần lượt chiếu vàocatôt các bước sóng: λ1 = 0,1875μm; λ2 = 0,1925μm; λ3 = 0,1685μm . Hỏi bước sóng nào gây ra hiệntượng quang điện ?Để xãy ra hiện tượng quang điện thì bức xạ chiếu vào Katốt có bước sóng nhỏ hơn gió hạn quang điện củakim loại đó

ta có giới hạn quang điện:34 8

60 19

. 6,625.10 .3.100,1875.10

6,625.1,6.10

h cm

A

= 0,1875m

vậy các bức xạ λ1; λ3

6.10.5. Các mức năng lượng của nguyên tử Hiđrô ở trạng thái dừng được xác định bằng công

thức:2

13,6nE

n eV, h = 6,625.10-34Js; c = 3.108m/s; 1eV = 1,6.10-19J. Hãy tính bước sóng dài nhất của bức

xạ trong dãy Laiman ?


Bước sóng dài nhất của bức xạ trong dãy Laiman là: 2 1 221

1 313,6( 1) .13,6( )

2 4

hcE E eV

34 8

21 19

4 4.6,625.10 .3.10

3.13,6( ) 3.13,6.1,6.10

hc

eV

= 0,12.10-6m = 0,12μm.

6.10.6. Cho các mức năng lượng ứng với các trạng thái dừng của nguyên tử H là EK = -13,6eV; EL = -3,4eV;EM = -1,51eV;EN = - 0,85eV. Lần lượt chiếu vào khối khí H ở nhiệt độ và áp suất thích hợp các phôtôn mànăng lượng bằng 3,4eV; 12,75eV; 1,51eV thì nguyên tử Hiđrô có thể phát ra những bức xạ nào?

6.10.6. Hướng dẫn trả lời:Ta có khi phô tôn nhảy lên quỹ đạo N thì nguyên tử hấp thụ phô tôn có năng lượng:

= EN-EK = -0,85+13,6 = 12,75eV.Khi đó nguyên tử ở quỹ đạo dừng N không bền nên nhảy về các quỹ đạo bên trong bền hơn và phát ra 6 bứcxạ trong đó có 3 bức xạ dài nhất của dãy Laiman thuộc vùng tử ngoại, 2 bức xạ dài nhất của dãy Banmethuộc vùng ánh sáng nhìn thấy là vạch đỏ và vạch lam và 1 bức xạ dài nhất của dãy Pasen thuộc vùng hồngngoại.6.10.7. Người ta dùng một laze hoạt động dưới chế độ liên tục để khoan một tấm thép. Công suất của chùmlaze là 10W. Đường kính của chùm sáng là 1mm, bề dày tấm thép là e = 2mm, nhiệt độ ban đầu của tấm théplà 300C, điểm nóng chảy của thép là TC = 15350C, khối lượng riêng, nhiệt dung riêng và nhiệt nóng chảycủa thép lần lượt là: = 7800kg/m3, C = 448J/kg.độ, và = 270KJ/kg. Thời gian dùng để khoang tấm théplà:A. 0,358s. B. 11,56s. C. 5,78s. D. 1,156s.


Tiết diện của chùm ánh sáng laze:2

4

dS

Hα

Hβ

Vùng khả kiến

Vùng tử ngoại

Vùng hồng ngoại

E 4

E 3

E 2

E 1

Lai man

Ban me

Pa sen

N

M

K

L



Thể tích tấm thép cần phải khoang là:2

.4

d eV S e

Khối lượng tấm thép phải khoang:2

4

d em V

Nhiệt lượng cần để tấm thép đưa tấm thép đến điểm nóng chảy TC là: 1 2 1 1. ( ) . ( )CQ m C t t m C T t Nhiệt lượng cần thiết để chuyển tấm thép hóa lỏng: 2 .Q mNhiệt lượng cần để khoang tấm thép là: Q = P.tTheo định luật bảo toàn năng lượng: Q = Q1 +Q2 P.t = 1. ( )Cm C T t + .m = 1. ( )[ ]Cm C T t

P.t =2

4

d e 1( )[ ]CC T t

Vậy thời gian để khoang tấm thép là:2

1( )

4

[ ]Cd e C T tt

P

=

3 2 3 3(10 ) .2.10 .7800(448(1535 30) 270.10 )

4.10

= 1,156 s

Chọn C6.10.8. Người ta dùng một laze CO2 có công suất 10W để làm dao mổ. Tia laze chiếu vào chổ mổ sẽ làm chonước ở phầm mổ đó bốc hơi và mô bị cắt đi, chùm laze có bán kính 0,1mm và di chuyển với tốc độ 0,5cm/strên bề mặt mô mềm, biết nhiệt dung riêng, khối lượng riêng và nhiệt hóa hơi của nước là: C =4,18KJ/kg.độ, = 103 kg/m3, và L = 2260KJ/kg, biết nhiệt độ của mô lúc đầu là 370C,1s nước bốc hơi1mm3. Chiều sâu vết cắt của dao là:A. 3,963mm. B. 37,65m. C. 3,693mm. D. 37,65mm.

6.10.8. Hướng dẫn trả lời:Khối lượng nước làm bốc hơi: m = V. Nhiệt lượng cần để đưa nước đến điểm sôi là: 1 2 1 2 1( ) . ( )Q mC t t V C t t Nhiệt lượng cần thiết để hóa hơi của nước: 2 . . .Q L m LV Nhiệt lượng cần thiết để nước bốc hơi là:Q = Q1 +Q2 = 2 1. ( ) . .V C t t LV = 2 1. [ ( ) ]V C t t L = 10-9.103[4,18.103(100-37)+2260.103] = 2,52334J.-Nhiệt lượng mà vùng mô nhận được sau thời gian t là: Q’ = P.t = 10.1 = 10J

Thể tích nước đã bốc hơi là: 3' 10' 3,963

2,52334

QV mm

Q

-Chiều dài vết cắt sau thời gian t là: l = v.t = 0,5.1 = 0,5cm = 5mm.Diện tích vùng dao cắt: 2 .S r l

Chiều sâu của vết cắt là:' ' 3,963

3,9632 . 2.0,1.5

V Vh mm

S r l

Chọn B

Chương VII: HẠT NHÂN NGUYÊN TỬKiến thức7.1. Nêu được lực hạt nhân là gì và các đặc điểm của lực hạt nhân.7.1.1. Lực hạt nhân là gì?7.1.1. Hướng dẫn trả lời:Các nuclôn trong hạt nhân hút nhau bằng các lực rất mạnh tạo nên hạt nhân bền vững. Các lực hút đó gọi làlực hạt nhân.7.1.2. Nêu các đặc điểm của lực hạt nhân?7.1.2. Hướng dẫn trả lời:- Lực hạt nhân không có cùng bản chất với lực tĩnh điện và lực hấp dẫn; nó là một loại lực mới truyềntương tác giữa các nuclôn trong hạt nhân (lực tương tác mạnh).- Lực hạt nhân chỉ phát huy tác dụng trong phạm vi kích thước hạt nhân, cỡ nhỏ



7.1.3. Chọn phát biểu sai về lực hạt nhân?A. Các nuclôn trong hạt nhân hút nhau bằng các lực rất mạnh tạo nên hạt nhân bền vững. Các lực hút đó gọilà lực hạt nhân.B. Lực hạt nhân không có cùng bản chất với lực tĩnh điện và lực hấp dẫn; nó là một loại lực mới truyềntương tác giữa các nuclôn trong hạt nhân (lực tương tác mạnh).C. Lực hạt nhân chỉ phát huy tác dụng trong phạm vi kích thước hạt nhân, cỡ nhỏ .D. Lực hạt nhân là lựuc đẩy nó là lực tương tác điện.7.1.3. Hướng dẫn trả lời:Lực hạt nhân là lực đặc biệt rất mạnh khong phải lực điện.Chọn D7.1.4. Điều nào sau đây sai khi nói về lực hạt nhân?A. Lực hạt nhân chỉ tác dụng trong phạm vi nhỏ hi khoảng cách giữa hai nuclông bằng hoặc nhỏ hơn kíchthước hạt nhân.B. Lực hạt nhân chỉ tồn tại bên trong hạt nhân.C. Lực hạt nhân là loại lực mạnh nhất trong các lực mà ta đã biết hiện nay.D. Lực hạt nhân có bản chất là lực điện.7.1.4. Hướng dẫn trả lời:Lực hạt nhân là lực đặc biệt rất mạnh khong phải lực điện.Chọn D7.2. Viết được hệ thức Anh-xtanh giữa khối lượng và năng lượng.7.2.1. Viết hệ thức Anh-xtanh giữa khối lượng và năng lượng?7.2.1. Hướng dẫn trả lời:Năng lượng E và khối lượng m tương ứng của cùng một vật luôn tồn tại đồng thời và tỉ lệ với nhau, hệ số tỉlệ là c2 (c là tốc độ ánh sáng trong chân không).Hệ thức Anh-xtanh: E = mc2.Năng lượng tương ứng với 1u: 1uc2 = 931,5 MeV.7.2.2. Chọn hệ thức đúng của Anh-xtanh giữa khối lượng và năng lượng?A. E = m.c. B. E = m.c2. C. E = m2.c. D. E = (m.c)2.7.2.2. Hướng dẫn trả lời:Hệ thức Anh-xtanh: E = mc2.Chọn B7.3. Nêu được độ hụt khối và năng lượng liên kết của hạt nhân là gì.7.3.1. Viết công thức tính độ hụt khối của hạt nhân?7.3.1. Hướng dẫn trả lời:Độ hụt khối: Khối lượng của một hạt nhân luôn nhỏ hơn tổng khối lượng của các nuclôn tạo thành hạtnhân đó. m = Z.mp + (A – Z).mn – m( A

Z X ) gọi là độ hụt khối.7.3.2. Năng lượng liên kết và năng lượng liên kết riêng của hạt nhân là gì?7.3.2. Hướng dẫn trả lời:Năng lượng liên kết của hạt nhân: E = mc2

Năng lượng liên kết hạt nhân được tính bằng tích của độ hụt khối của hạt nhân với thừa số c2.

Tổng quát: A 2

lk p n ZW Zm (A Z)m m( X) c .

Năng lượng liên kết riêng là thương số giữa năng lượng liên kết Wlk và số nuclôn A.Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững.7.3.3. Phát biểu nào sau đây về phản ứng hạt nhân toả năng lượng hay thu năng lượng là không đúng ?A. Sự hụt khối của các hạt nhân kéo theo sự không bảo toàn khối lượng trong phản ứng hạt nhân.B. Một phản ứng trong đó các hạt nhân phát ra có tổng khối lượng M bé hơn các hạt nhân ban đầu Mo, làphản ứng toả năng lượng.C. Một phản ứng trong đó các hạt điện áp ra có tổng khối lượng M lớn hơn các hạt nhân ban đầu Mo, làphản ứng thu năng lượng.D. Trong phản ứng toả năng lượng, khối lượng bị hụt đi M = Mo – M đã biến thành năng lượng toả ra W =(Mo – M).c2.



7.3.3. Hướng dẫn trả lời:Khối lượng không thể biến thành năng lượng.Chọn D7.3.4. Năng lượng liên kết làA. toàn bộ năng lượng của nguyên tử gồm động năng và năng lượng nghỉ.B. năng lượng toả ra khi các nuclon liên kết với nhau tạo thành hạt nhân.C. năng lượng toàn phần của nguyên tử tính trung bình trên số nuclon.D. năng lượng liên kết các electron và hạt nhân nguyên tử.7.3.4. Hướng dẫn trả lời:Năng lượng liên kết là năng lượng toả ra khi các nuclon liên kết với nhau tạo thành hạt nhân.Chọn B7.3.5. Hạt nhân có độ hụt khối càng lớn thìA. càng dễ phá vỡ. B. càng bền vững.C. năng lượng liên kết càng bé. D. số lượng các nuclôn càng lớn.7.3.5. Hướng dẫn trả lời:Hạt nhân có độ hụt khối càng lớn thì càng bền vững.Chọn B7.3.6. Phát biểu nào sau đây nói về năng lượng liên kết là không đúng ?A. Muốn phá vỡ hạt nhân có khối lượng m thành các nuclôn có tổng khối lượng mo > m thì cần năng lượngE = (mo – m).c2 để thắng lực hạt nhân.B. Năng lượng liên kết tính cho một nuclôn gọi là năng lượng liên kết riêng.C. Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng nhỏ thì càng kém bền vững.D. Hạt nhân có năng lượng liên kết Wlk càng lớn thì càng bền vững.7.3.6. Hướng dẫn trả lời:Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững.Chọn D7.4. Nêu được phản ứng hạt nhân là gì.7.4.1. Thế nào là phản ứng hạt nhân? Phân loại phản ứng hạt nhân?7.4.1. Hướng dẫn trả lời:Phản ứng hạt nhân là quá trình biến đổi của các hạt nhân. Phản ứng hạt nhân chia thành hai loại:- Phản ứng hạt nhân tự phát: Quá trình tự phân rã của một hạt nhân không bền vững thành các hạt nhânkhác : A C + D.

Trong đó: A là hạt nhân mẹ; C là hạt nhân con; D là tia phóng xạ (, …).- Phản ứng hạt nhân kích thích: Quá trình các hạt tương tác với nhau thành các hạt nhân khác:A + B C + DCác hạt trước và sau phản ứng có thể nhiều hoặc ít hơn 2. Các hạt có thể là các hạt sơ cấp êlectron, pôzitron,nơtrôn…7.4.2. Tìm phát biểu sai về phản ứng hạt nhân:A. Phản ứng hạt nhân là quá trình biến đổi tương tác dẫn đén sự biến đổi hạt nhân các nguyên tử.B. Trong phương trình phản ứng hạt nhân: A + B → C + D. A, B, C, D có thể là các hạt nhân hay các hạt cơbản như p, n, e-…C. Phóng xạ là trường hợp riêng của phản ứng hạt nhân mà hạt nhân mẹ A biến đổi thành hạt nhân con B vàhạt α hoặc β.D. Các phản ứng hạt nhân chỉ xảy ra trong các lò phản ứng, các máy gia tốc, không xảy ra trong tự nhiên7.4.2. Hướng dẫn trả lời:Phản ứng hạt nhân là quá trình biến đổi của các hạt nhân. Phản ứng hạt nhân chia thành hai loại:- Phản ứng hạt nhân tự phát: Quá trình tự phân rã của một hạt nhân không bền vững thành các hạt nhânkhác : A C + D.

Trong đó: A là hạt nhân mẹ; C là hạt nhân con; D là tia phóng xạ (, …).- Phản ứng hạt nhân kích thích: Quá trình các hạt tương tác với nhau thành các hạt nhân khác:



A + B C + DChọn D7.5. Phát biểu được các định luật bảo toàn số khối, điện tích, động lượng và năng lượng toàn phầntrong phản ứng hạt nhân.7.5.1. Trình bày các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân?7.5.1. Hướng dẫn trả lời:a) Định luật bảo toàn điện tích: Tổng đại số các điện tích của các hạt tương tác bằng tổng đại số các điệntích của các hạt sản phẩm.b) Định luật bảo toàn số nuclôn (bảo toàn số A): Tổng số nuclôn của các hạt tương tác bằng tổng sốnuclôn của các hạt sản phẩm.c) Định luật bảo toàn năng lượng: Tổng năng lượng toàn phần của các hạt tương tác bằng tổng năng lượngtoàn phần của các hạt sản phẩm.d) Định luật bảo toàn động lượng: Vectơ tổng động lượng của các hạt tương tác bằng vectơ tổng độnglượng của các hạt sản phẩm.Nếu có các hạt chuyển động với vận tốc rất lớn thì ta có sự bảo toàn động lượng tương đối tính.7.5.2. Năng lượng toàn phần trong phản ứng hạt nhân?7.5.2. Hướng dẫn trả lời:Gọi mtrước và msau lần lượt là tổng khối lượng của các hạt trước phản ứng và sau phản ứng.Năng lượng của một phản ứng hạt nhân là Q = (mtrước -msau)c

2

Nếu mtrước > msau thì Q > 0: ta có phản ứng toả năng lượng.Nếu mtrước < msau thì Q < 0: ta có phản ứng thu năng lượng.Muốn thực hiện phản ứng hạt nhân thu năng lượng, phải cung cấp cho hệ một năng lượng đủ lớn.7.5.3. Có bao nhiêu loại phản ứng toả năng lượng?7.5.3. Hướng dẫn trả lời:Hai loại phản ứng hạt nhân toả năng lượng là phản ứng nhiệt hạch và phản ứng phân hạch.7.5.4. Tính chất nào liên quan đến hạt nhân nguyên tử và phản ứng hạt nhân là không đúng?A. Hạt nhân có năng lượng liên kết càng nhỏ thì càng bền vững.B. Phản ứng kết hợp giữa hai hạt nhân nhẹ như hydrô, hêli,......thành một hạt nhân nặng hơn gọi là phảnứng nhiệt hạchC. Một phản ứng hạt nhân trong đó các hạt sinh ra có tổng khối lượng bé hơn các hạt ban đầu, nghĩa là bềnvững hơn, là phản ứng toả năng lượng.D. Một phản ứng hạt nhân sinh ra các hạt có tổng khối lượng lớn hơn các hạt ban đầu, nghĩa là kém bềnvững hơn, là phản ứng thu năng lượng.7.5.4. Hướng dẫn trả lời:Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững.Chọn A

7.5.5. Cho phản ứng nhiệt hạch sau: D + D T + X, Hỏi X là hạt gì?7.5.5. Hướng dẫn trả lời:ta có: 2 2

1 D 31 T + A

Z X

áp dụng định luật bảo toàn điện tích ta có 2.1 = 1+ZZ = 1

Áp dụng định luật bảo toàn số khối ta có 2.2 = 3+AA = 1

Vậy X là 11 P là proton.

7.5.6. Cho phản ứng hạt nhân sau: 94p Be 4

2 He X , X là hạt nhânA. Triti. B. Li. C. Đơtơri. D. Heli.7.5.6. Hướng dẫn trả lời:ta có 1 9

1 4p Be 42

AZHe X

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích ta có 1+4 = 2+ZZ = 3

Áp dụng định luật bảo toàn số khối ta có 1+9 = 4+AA = 6Vậy X là 6

3 Li là Liti.



Chọn B7.5.7. Cho hạt α bắn vào hạt nhân nhôm( 27

13 Al ) đang đứng yên, sau phản ứng sinh ra hạt nơtron và hạt nhânX. hạt nhân X là hạt:A. Ôxy. B. Liti. C. Silíc. D. Phốtpho.7.5.7.Hướng dẫn trả lời:ta có 27

13 Al + 42 He 1

0 n + AZ X

áp dụng định luật bảo toàn điện tích ta có 13+2 = 0+ZZ = 15

Áp dụng định luật bảo toàn số khối ta có 27+4 = 1+AA = 30Vậy X là 30

15 P là hạt nhân Phốtpho.

Chọn D.7.5.8. Chọn kết quả sai khi nói về các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhânsau: 1 2 3 4

1 2 3 4A A A AZ Z Z ZA B C D ?

A. A1

+ A2

- A3

- A4 = 0. B. Z

1+ Z

2 =Z

3 +Z

4.

C. A1

+ A2 =

A3 +A

4. D. Z

1+ Z

2+Z

3 +Z

4 = 0.

7.5.8. Hướng dẫn trả lời:Trong phản ứng hạt nhân sau: 1 2 3 4

1 2 3 4A A A AZ Z Z ZA B C D

thì Z1

+ Z2

= Z3 +Z

4.

Chọn D.7.5.9. Uranium phân hạch theo phản ứng: 235 140 93

92 58 41U n Ce Nb xn ye . Số notron và electron tạothành là:A. x = 3 và y = 7. B. x = 2 và y = 6. C. x = 3 và y = 8. D. x = 7 và y = 3.7.5.9.Hướng dẫn trả lời:Uranium phân hạch theo phản ứng: 235 1 140 93 1 0

92 0 58 41 0 1U n Ce Nb x n y e .

Áp dụng định luật bảo toàn số khối ta có: 235+1 = 140+93+xx = 3.

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích ta có: 92 = 58+41-y y = 7ChọnA7.5.10. Đồng vị U234

92 sau một chuỗi phóng xạ α và biến đổi thành Pb20682 . Số phóng xạ α và trong

chuỗi làA. 7 phóng xạ α, 4 phóng xạ . B. 5 phóng xạ α, 5 phóng xạ .

C. 10 phóng xạ α, 8 phóng xạ . D. 16 phóng xạ α, 12 phóng xạ .7.5.10.Hướng dẫn trả lời:ta có U234

92 Pb20682 +x 4

2 He +y 01e

Áp dụng định luật bảo toàn số khối ta có: 234 = 206+4xx = 7.

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích ta có: 92 = 82+2x-y y = 82+2.7-92 = 4Vậy sau 7 phóng xạ α, 4 phóng xạ .Chọn A7.6. Nêu được hiện tượng phóng xạ là gì.7.6.1. Phóng xạ là gì?7.6.1. Hướng dẫn trả lời:Phóng xạ là quá trình phân huỷ tự phát của một hạt nhân không bền vững (tự nhiên hay nhân tạo). Quá trìnhphân huỷ này kèm theo sự tạo ra các hạt và có thể kèm theo sự phát ra các bức xạ điện từ. Hạt nhân tự phânhuỷ gọi là hạt nhân mẹ, hạt nhân được tạo thành sau phân huỷ gọi là hạt nhân con.

7.6.2. Cho phản ứng hạt nhân: A B + C. Biết hạt nhân mẹ A ban đầu đứng yên. Kết luận nào sau đây vềhướng và trị số của tốc độ các hạt sau phản ứng là đúng?A. Cùng phương, cùng chiều, độ lớn tỉ lệ nghịch với khối lượng.B. Cùng phương, ngược chiều, độ lớn tỉ lệ nghịch với khối lượng.C. Cùng phương, cùng chiều, độ lớn tỉ lệ với khối lượng.



D. Cùng phương, ngược chiều, độ lớn tỉ lệ với khối lượng.7.6.2. Hướng dẫn trả lời:Cho phản ứng hạt nhân: A B + C.

theo định luật bảo toàn động lượng A B CP P P

= 0 . . .CB C B B C C B C

B

mP P m v m v v v

m

nên vận tốc các hạt nhân tạo thành cùng phương, ngược chiều, độ lớn tỉ lệ nghịch với khối lượng.9.72: Chọn CChọn B7.6.3. Phát biểu nào sau đây là không đúng ? Chu kì bán rã T của một chất phóng xạ là thời gian sau đóA. hiện tượng phóng xạ lặp lại như cũ.

B.1

2 số hạt nhân phóng xạ biến đổi thành chất khác.

C. độ phóng xạ giảm còn một nửa so với lúc đầu.

D.1

2 số hạt nhân phóng xạ bị phân rã.


Chu kì bán rã T của một chất phóng xạ là thời gian sau đó1

2 số hạt nhân phóng xạ biến đổi thành chất khác

Chọn A7.6.4. Phát biểu nào sau đây về hiện tượng phóng xạ là đúng ?A. Nhiệt độ càng cao thì sự phóng xạ xảy ra càng mạnh.B. Khi được kích thích bởi các bức xạ có bước sóng ngắn, sự phóng xạ xảy ra càng nhanh.C. Các tia phóng xạ đều bị lệch trong điện trường hoặc từ trường.D. Hiện tượng phóng xạ xảy ra không phụ thuộc vào các tác động lí hoá bên ngoài.7.6.4. Hướng dẫn trả lời:Hiện tượng phóng xạ xảy ra không phụ thuộc vào các tác động lí hoá bên ngoài.Chọn D7.6.5. Chu kì bán rã của một chất phóng xạ là thời gian sau đó:A. Hiện tượng phóng xạ lặp lại như cũ.B. ½ số hạt nhân phóng xạ bị phân rã.C. Độ phóng xạ tăng gấp 2 lần.D. Khối lượng chất phóng xạ tăng lên 2 lần khối lượng ban đầu.7.6.5. Hướng dẫn trả lời:Chu kì bán rã của một chất phóng xạ là thời gian sau đó ½ số hạt nhân phóng xạ bị phân rã.Chọn B7.6.6. Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về hiện tượng phóng xạ:A. Hiện tượng phóng xạ tuân theo định luật phóng xạ.B. Hiện tượng phóng xạ không phụ thuộc vào các tác động lí hoá bên ngoài.C. Hiện tượng phóng xạ do các nguyên nhân bên trong hạt nhân gây ra.D. Hiện tượng phóng xạ do các tác động bên ngoài gây ra.7.6.6. Hướng dẫn trả lời:Hiện tượng phóng xạ là qua trình tự phát không phụ thuộc vào các tác động lí hoá bên ngoài.Chọn D7.7. Nêu được thành phần và bản chất của các tia phóng xạ.7.7.1. Phóng xạ anpha là gì?7.7.1. Hướng dẫn trả lời:Phóng xạ thực chất là dòng các hạt 4

2 He chuyển động với tốc độ 20 000 km/s. Quãng đường đi được củatia trong không khí chừng vài xentimét và trong vật rắn chừng vài micrômét.7.7.2. Phóng xạ bêta là gì?7.7.2. Hướng dẫn trả lời:Có hai loạ phóng xạ bêta:



a) Phóng xạ - là quá trình phát ra tia -.

Tia - là dòng các êlectron ( 01e ) chuyển động với tốc độ rất lớn, xấp xỉ tốc độ ánh sáng. Tia - truyền đi

được vài mét trong không khí và vài milimét trong kim loại.b) Phóng xạ + là quá trình phát ra tia +.

Tia + là dòng các pôzitron ( 01e ) chuyển động với tốc độ xấp xỉ tốc độ ánh sáng. Pôzitron có điện tích +e và

khối lượng bằng khối lượng êlectron. Tia + truyền đi được vài mét trong không khí và vài milimét trongkim loại.7.7.3. Phóng xạ gamma là gì?7.7.3. Hướng dẫn trả lời:Phóng xạ có bản chất là sóng điện từ.Các tia có thể đi qua được vài mét trong bê tông và vài xentimét trong chì.7.7.4. Thực chất của phóng xạ và là gì?7.7.4. Hướng dẫn trả lời:Thực chất của phóng xạ là: 1 1 0

0 1 1n p e .

Thực chất của phóng xạ là: 1 1 01 0 1p n e

7.7.5. Viết phương trình phân rã của các hạt nhân sau:a) Cho 209Po và 239

94 Pu . Phóng xạ α

b) Cho 14C và 60Co. Phóng xạ β-

c) Cho 12N và 11C. Phóng xạ β+

7.7.5. Hướng dẫn trả lời:a) Phóng xạ α: PbPo 205

82209

84 ; UPu 23592

23994

b) Phóng xạ β- : NC 147

146 ; NiCo 60

286027 14C và 60Co.

c) Phóng xạ β+ : CN 126

127 ; BC 11

5116 \

7.7.6. Nhận xét nào là sai về tia anpha của chất phóng xạ?A. Nó làm ion hoá môi trường và mất dần năng lượng.B. Có thể xuyên qua một tấm thuỷ tinh mỏng.C. Chỉ đi tối đa 8cm trong không khí.D. Phóng ra từ hạt nhân với vận tốc khoảng 2.107m/s.7.7.6. Hướng dẫn trả lời:Tia anpha của chất phóng xạ không đi xuyên qua một tấm thuỷ tinh mỏng.Chọn B7.7.7. Nhận xét nào về tia bêta của chất phóng xạ là sai?A. Tia β làm ion hoá môi trường mạnh hơn tia anpha.B. Có hai loại tia: tia và tia

C. Tia gồm các hạt chính là các hạt electron.D. Các hạt β phóng ra với vận tốc rất lớn, có thể gần bằng vận tốc ánh sáng.7.7.7. Hướng dẫn trả lời:Tia β làm ion hoá môi trường yếu hơn tia anpha.Chọn A7.7.8. Nhận xét nào về tia gamma của chất phóng xạ là không đúng?A. Không bị lệch trong điện trườngvà từ trường.B. Là hạt phôton, gây nguy hiểm cho con người.C. Có khả năng đâm xuyên rất lớn.D. Là sóng điện từ có bước sóng dài, mang năng lượng lớn.7.7.8. Hướng dẫn trả lời:Tia gamma là sóng điện từ có bước sóng ngắn, mang năng lượng rất lớn.Chọn D7.7.9. Nhận xét nào liên quan đến hiện tượng phóng xạ là không đúng?



A. Phóng xạ , hạt nhân con lùi 2 ô trong bảng tuần hoàn so với hạt nhân mẹ.B. Phóng xạ hạt nhân con sinh ra ở trang thái kích thích và chuyển từ mức năng lượng thấp đến mức nănglượng cao hơn.C. Phóng xạ hạt nhân con tiến 1 ô trong bảng tuần hoàn so với hạt nhân mẹ.D. Phóng xạ hạt nhân con lùi 1 ô trong bảng tuần hoàn so với hạt nhân mẹ.7.7.9. Hướng dẫn trả lời:Phóng xạ hạt nhân con sinh ra ở trang thái kích thích và chuyển từ mức năng lượng cao về mức năng lượngcao thấp.Chọn B7.8. Viết được hệ thức của định luật phóng xạ.7.8.1. Viết biểu thức của định luật phóng xạ?7.8.1. Hướng dẫn trả lời:

Hệ thức của định luật phóng xạ: N = N0e-t = N0. 2

t

T

hay m = m0e-t = m0. 2

t

T

Số hạt nhân phân huỷ của một nguồn giảm theo quy luật hàm số mũ.Trong đó: N0, là số nguyên tử ban đầu của chất phóng xạ; N là số nguyên tử chất ấy ở thời điểm t; làhằng số phóng xạ.m0, là khối lượng ban đầu của chất phóng xạ; m là khối lượng chất phóng xạ ở thời điểm t7.8.2. Viết công thức tính chu kì bán rã?7.8.2. Hướng dẫn trả lời:Chu kì bán rã T là đại lượng đặc trưng cho chất phóng xạ được đo bằng thời gian qua đó số lượng hạt nhân

còn lại là 50% (nghĩa là phân rã 50%) được xác định bởi:

ln 2 0,693T

7.8.3. Chọn biểu thức đúng về định luật phóng xạ?

A. 0 02t

tTm m m e . B. 0 02t

tTm m m e .

C. 0 02t

tTm m m e . D. 0 0

1 12

2 2

ttTm m m e .


Biểu thức về định luật phóng xạ: 0 02t

tTm m m e .Chọn C7.8.4. Chọn biểu thức đúng về định luật phóng xạ?

A. 0 02t

tTN N N e . B. 0 02t

TTN N N e .

C. 0 0

1 12

2 2

ttTN N N e . D. 0 02

ttTN N N e .


Biểu thức của định luật phóng xạ: 0 02t

tTN N N e .Chọn A7.8.5. Chọn câu đúng. Chất phóng xạ S

1 có chu kì T

1, chất phóng xạ S

2 có chu kì phóng xạT

2. Biết T

2 =

2T1. Sau khoảng thời gian t = T

2 thì:

A. Chất phóng xạ S1

bị phân rã 1/8, Chất phóng xạ S2 còn 1/2.

B. Chất phóng xạ S1


C. Chất phóng xạ S1


D. Chất phóng xạ S1



ta có số nguyên tử chất đã phân rã phóng xạ: 0 0 (1 2 )t

TN N N N



Chất phóng xạ S1 có chu kì T

1

1

1 1

2

011 01 01

3.(1 2 ) .(1 2 )

4

Tt

T T NN N N


21

2

T

2

2 2 022 02 02.(1 2 ) .(1 2 )

2

Tt

T T NN N N

Chọn B7.8.6. Gọi Δt là khoảng thời gian để số hạt nhân của một lượng phóng xạ giảm đi e lần (e là cơ số của logatự nhiên với lne = 1), T là chu kì bán rã của chất phóng xạ. Biểu thức nào là đúng ?

A.2

2

Tt

Ln . B.

2 2

Tt

Ln .C.

2Lnt

T . D.

2

Tt

Ln .


ta có . .00. t tN

N N e eN

e = . te 1. 1

ln 2

Tt t

Chọn D7.9. Nêu được một số ứng dụng của các đồng vị phóng xạ.7.9.1. Nêu các ứng dụng của các đồng vị phóng xạ?7.9.1. Hướng dẫn trả lời:Ngoài các đồng vị có sẵn trong thiên nhiên, gọi là các đồng vị phóng xạ tự nhiên, người ta chế tạo ra đượcnhiều đồng vị phóng xạ, gọi là đồng vị phóng xạ nhân tạo.- Các đồng vị phóng xạ nhân tạo có nhiều ứng dụng trong sinh học, hoá học, y học... Trong y học, người tađưa các đồng vị khác nhau vào cơ thể để theo dõi sự xâm nhập và di chuyển của nguyên tố nhất địnhtrong cơ thể người. Đây là phương pháp nguyên tử đánh dấu, có thể dùng để theo dõi được tình trạng bệnhlí.

- Trong ngành khảo cổ học, người ta sử dụng phương pháp xác định tuổi theo lượng cacbon 146 C để xác định

niên đại của các cổ vật.7.9.2. Phản ứng nào sau đây không phải là phản ứng hạt nhân nhân tạo?A. 238 1 239

92 0 92U n U . B. 238 4 23492 2 90U He Th .

C. 4 14 17 12 7 8 1He N O H . D. 27 30 1

13 15 0Al P n .

7.9.2. Hướng dẫn trả lời:Phản ứng 238 4 234

92 2 90U He Th là quá trình phóng xạ.Chọn B

7.9.3. Hạt nhân A1Z1

X phóng xạ và biến thành một hạt nhân A2Z2

Y bền. Coi khối lượng của hạt nhân X, Y

bằng số khối của chúng tính theo đơn vị u. Biết chất phóng xạ A1Z1

X có chu kì bán rã là T. Ban đầu có một

khối lượng chất A1Z1

X sau 2 chu kì bán rã thì tỉ số giữa khối lượng của chất Y và khối lượng của chất X là

A. 1

2

A4

A. B. 2

1

A4

A. C. 2

1

A3

A. D. 1

2

A3

A.


ta có số nguyên tử A2Z2

Y tạo thành bằng số nguyên tử A1Z1

X đã phân rã: 0 (1 2 )t

TY X XN N N

khối lượng Y tạo thành: 0 02 2 2

1

. . (1 2 ) . (1 2 )t t

X XY T TY

A A

N mNm A A A

N N A

Khối lượng X còn lại: mX = 0 .2t

TXm



tỉ số khối lượng Y và X sau 2 chu kì bán rã là:

02

1 2

10

. (1 2 )

.(2 1)

.2

tX T

tY T

tX T

X

mA

m A A

m Am

=

22 2

1 1

.(2 1) 3T

TA A

A A

Chọn C7.9.4. Bắn hạt α vào hạt nhân 27

13 Al sau phản ứng xuất hiện hạt nhân photpho 3015 P thì phương trình phản ứng

hạt nhân nhân tạo này là:A. 4

2 eH + 2713 Al 30

15 P + 10 n . B. 4

2 eH + 2713 Al 30

14 P + 11 H .

C. 42 H + 27

13 Al 3014 P + 1

0 n D. 43 H + 27

13 Al 3015 P + 1

1n .7.9.4. Hướng dẫn trả lời:Bắn hạt α vào hạt nhân 27

13 Al sau phản ứng xuất hiện hạt nhân photpho 3015 P thì phương trình phản ứng hạt

nhân là: 42 eH + 27

13 Al 3015 P + 1

0 n .Chọn A.7.10. Nêu được phản ứng phân hạch là gì.7.10.1. Phản ứng phân hạch là gì?7.10.1. Hướng dẫn trả lời:Phản ứng phân hạch là phản ứng trong đó một hạt nhân nặng vỡ thành hai mảnh nhẹ hơn (có khối lượngcùng cỡ). Hai mảnh này gọi là sản phẩm phân hạch hay “mảnh vỡ” của phân hạch. Ta xét phản ứng phânhạch kích thích. Trong phản ứng phân hạch của 235U dưới tác dụng của một nơtron năng lượng toả ra vàocỡ 200 MeV.

7.10.2. Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về phản ứng phân hạch?A. Tạo ra hai hạt nhân có số khối trung bình. B. Xảy ra do sự hấp thụ nguồn chậm.C. Chỉ xảy ra với hạt nhân nguyên tử 235

92 U . D. Là phản ứng tỏa năng lượng.7.10.2. Hướng dẫn trả lời:Phản ứng phân hạch xảy ra khi các hạt nhân nặng vỡ thành các hạt nhân nhẹ hơn (có số khối trung bình)Chọn C7.11. Nêu được phản ứng dây chuyền là gì và nêu được các điều kiện để phản ứng dây chuyền xảyra.7.11.1. Thế nào là phản ứng dây chuyền?7.11.1. Hướng dẫn trả lời:Sự phân hạch của 235U có kèm theo sự giải phóng 2,5 nơtron (tính trung bình) với năng lượng lớn. Cácnơtron này kích thích hạt nhân khác của chất phân hạch tạo nên những phản ứng phân hạch mới. Kết quả làcác phản ứng phân hạch xảy ra liên tiếp tạo thành một phản ứng dây chuyền.7.11.2. Nêu các điều kiện để phản ứng dây chuyền xảy ra?7.11.2. Hướng dẫn trả lời:

Giả sử sau một lần phân hạch, có k nơtron được giải phóng đến kích thích các hạt nhân 235U khác tạo nênnhững phân hạch mới.Khi k < 1, phản ứng phân hạch dây chuyền tắt nhanh.Khi k = 1, phản ứng phân hạch dây chuyền tự duy trì, năng lượng phát ra không đổi theo thời gian.Khi k > 1, phản ứng phân hạch dây chuyền tự duy trì, năng lượng phát ra tăng nhanh và có thể gây nênbùng nổ.Khối lượng tối thiểu của chất phân hạch để phản ứng phân hạch dây chuyền duy trì được trong đó gọi là khốilượng tới hạn.

7.11.3. Muốn phân hạch U235 thì phải làm chậm nơtrôn, nơtrôn được làm chậm gọi là nơtrôn nhiệt vìA. do nơtrôn ở trong một môi trường có nhiệt độ quá cao.B. nơtrôn dễ gặp hạt nhân U235 hơn.C. nơtrôn chậm dễ được U235 hấp thụ.D. nơtrôn nhiệt có động năng bằng động năng trung bình của chuyển động nhiệt.7.11.3. Hướng dẫn trả lời:



Muốn phân hạch U235 thì phải làm chậm nơtrôn, nơtrôn được làm chậm gọi là nơtrôn nhiệt vìnơtrôn chậm dễ được U235 hấp thụ.Chọn C7.11.4. Phản ứng phân hạch U235 dùng trong lò phản ứng hạt nhân và cả trong bom nguyên tử. Tìm sự khácbiệt căn bản giữa lò phản ứng và bom nguyên tử.A. Số nơtron được giải phóng trong mỗi phản ứng phân hạch ở bom nguyên tử nhiều hơn ở lò phản ứngB. Năng lượng trung bình được mỗi nguyên tử urani giải phóng ra ở bom nguyên tử nhiều hơn hơn ở lò phảnứngC. Trong lò phản ứng số nơtron có thể gây ra phản ứng phân hạch tiếp theo được khống chếD. Trong lò phản ứng số nơtron cần để gây phản ứng phân hạch tiếp theo thì nhỏ hơn ở bom nguyên tử.7.11.4. Hướng dẫn trả lời:Trong lò phản ứng số nơtron có thể gây ra phản ứng phân hạch tiếp theo được khống chếChọn C7.12. Nêu được phản ứng nhiệt hạch là gì và nêu được điều kiện để phản ứng nhiệt hạch xảy ra.7.12.1. Phản ứng nhiệt hạch là gì? Nêu điều kiện để phản ứng nhiệt hạch xảy ra?7.12.1. Hướng dẫn trả lời:Phản ứng nhiệt hạch là những phản ứng trong đó hai hay nhiều hạt nhân nhẹ, kết hợp lại thành một hạtnhân nặng hơn. Phản ứng này chỉ xảy ra ở nhiệt độ rất cao.

Ví dụ: 2 3 4 11 1 2 0H H H n phản ứng này toả ra một năng lượng Q = 17,6 MeV/hạt nhân

Biến đổi nhiên liệu sang trạng thái plasma tạo bởi các hạt nhân và các êlectron tự do (đưa nhiệt độ lên tới104 độ). Điều kiện để phản ứng xảy ra:- Mật độ hạt nhân trong plasma (n) phải đủ lớn.- Thời gian duy trì trạng thái plasma () ở nhiệt độ cao (50 100 triệu độ) phải đủ lớn.7.12.2. Bom nhiệt hạch dùng trong phản ứng hạt nhânD + T + n Hay 2 3 4 1

1 1 2 0H H He n 7.12.2. Hướng dẫn trả lời: Bom nhiệt hạch dùng trong phản ứng hạt nhân 2 3 4 1

1 1 2 0H H He n 7.12.3. Tìm phát biểu sai về phản ứng nhiệt hạch:A. Sự kết hợp hai hạt nhân rất nhẹ thành một hạt nhân năng hơn cũng toả ra năng lượng.B. Mỗi phản ứng kết hợp toả ra năng lượng bé hơn một phản ứng phân hạch, nhưng tính theo khối lượngnhiên liệu thì phản ứng kết hợp toả ra năng lượng nhiều hơn.C. Phản ứng kết hợp toả ra năng lượng nhiều, làm nóng môi trường xung quanh nên gọi là phản ứng nhiệthạch.D. Bom Hiđrô là ứng dụng của phản ứng nhiệt hạch nhưng dưới dạng phản ứng nhiệt hạch không kiểm soátđược.7.12.3. Hướng dẫn trả lời:Chọn C7.12.4. Chọn phát biểu sai. Lý do của việc tìm cách thay thế năng lượng phân hạch bằng năng lượng nhiệthạch là:A. Tính trên một cùng đơn vị khối lượng là phản ứng nhiệt hạch tỏa ra năng lượng nhiều hơn phản ứng phânhạch.B. Nguyên liệu của phản ứng nhiệt hạch có nhiều trong thiên nhiên. Phản ứng nhiệt hạch dễ kiểm soát.C. Phản ứng nhiệt hạch dễ kiểm soát hơn phản ứng phân hạch.D. Năng lượng nhiệt hạch sạch hơn năng lượng phân hạch.7.12.4. Hướng dẫn trả lời:Phản ứng nhiệt hạch không thể kiểm soát đượch còn phản ứng phân hạch ta có thể kiểm soát được.Chọn C7.12.5. Nhận xét nào về phản ứng phân hạch và phản ứng nhiệt hạch là không đúng?A. Phản ứng nhiệt hạch chỉ xảy ra ở nhiệt độ rất cao.B. Con người chỉ thực hiện được phản ứng nhiệt hạch dưới động không kiểm soát đượcC. Bom khinh khí được thực hiện bởi phản ứng phân hạch.



D. Sự phân hạch là hiện tượng một hạt nhân nặng hấp thụ một nơtron rồi vỡ thành hai hạt nhân trung bìnhcùng với 2 hoặc 3 nơtron.7.12.5. Hướng dẫn trả lời:Bom khinh khí được thực hiện bởi phản ứng nhiệt hạch.Chọn C7.13. Nêu được những ưu việt của năng lượng phản ứng nhiệt hạch.7.13.1. Nêu những ưu việt của năng lượng phản ứng nhiệt hạch?7.13.1. Hướng dẫn trả lời:Năng lượng toả ra bởi các phản ứng nhiệt hạch được gọi là năng lượng nhiệt hạch.Sự ưu việt của năng lượng nhiệt hạch: Năng lượng nhiệt hạch có nhiều tính chất ưu việt như nhiên liệu dồidào có sẵn trong thiên nhiên; không làm ô nhiễm môi trường.7.13.2. Chọn phát biểu sai về phản ứng nhiệt hạch?A. Nhiên liệu của phản ứng nhiệt hạch dồi dào có sẵn trong thiên nhiên.B. Phản ứng nhiệt hạch không làm ô nhiễm môi trường.C. Phản ứng nhiệt hạch toả ra năng lượng rất lớn.D. Phản ứng nhiệt hạch gây ô nhiễm môi trường, nhiên liệu kho tìm kiếm được.7.13.2. Hướng dẫn trả lời:Phản ứng nhiệt hạch là phản ứng sạch không làm ô nhiễm môi trường.Chọn DKĩ năng7.14. Vận dụng được hệ thức của định luật phóng xạ để giải một số bài tập đơn giản.

7.14.1. Cho biết chu kì bán rã của Rn22286 là 3,8 ngày. Ban đầu khối lượng rađôn bằng 1 gam.

a) Hằng số phân rã ?b) Tính số hạt nhân còn lại sau một chu kì.?7.14.1. Hướng dẫn trả lời:a) Một mol Rn có khối lượng 222 gam ứng với 6,02.1023 hạt nhân Rn, vậy 1 gam Rn ứng với số hạt nhânbằng:

N0=21

23

10.71,2222

10.02,6

Hằng số phân rã:3600.24.8,3

693,02ln

T = 0,21.10-5

b) Số hạt nhân còn lại sau một chu kì là: N = N0.e- t. =

T

t

N

2

0 =T

T

N

2

0 =2

0N= 1,355.1021 .

7.14.2. Chất 21084 Po phóng xạ hạt có chu kì bán rã 138 ngày, ban đầu có 10g pôlôni.

a) Tính số nguyên tử Po còn lại và số nguyên tử đã phân rã phóng xạ sau 207 ngày ?Chất 21084 Po

phóng xạ hạt có chu kì bán rã 138 ngày, ban đầu có 10g pôlôni.b) Tính khối lượng pôlôni còn lại và khối lượng đã phân rã và khối lượng hạt anpha tạo thành sau 414 ngày?7.14.2. Hướng dẫn trả lời:

a) Số nguyên tử Po ban đầu: 00 .N A

mN

AN N

Số nguyên tử Po còn lại sau 207:.

0 0. .2N N t

t TN e = 0 . A

mN

A2

t

T

=207

23 13810.6,022.10 .2

210

= 1,014.1022 hạt

Số nguyên tử Po đã phân rã phóng xạ sau 207 ngày: 0 0 (1 2 )t

TN N

N N = 0 . A

mN

A(1- 2

t

T

)

=207

23 13810.6,022.10 .(1 2 )

210

= 1,854.1022hạt



b) Khối lượng Po còn lại sau 414 ngày: 0.2t

Tm m

= 10.414

1382

= 1,25g.Khối lượng Po đã phân rã phóng xạ sau 414 ngày: m = m0-m = 10-1,25 = 8,75g.ta có số nguyên tử anpha tạo thành bằng số nguyên tử Pôlôni đã phân rã phóng xạ

N N = 0 . A

mN

A(1- 2

t

T

)

Khối lượng hạt anpha tạo thành: .A

Nm A

N

= 0 .m

AA (1- 2

t

T

) =10

.4210

(1-414

1382

) =1

6g = 0,167g

7.14.3. Chất phóng xạ 21084 Po phóng ra tia thành chì 206

82 Pb . a) Trong 0,168g Pôlôni có bao nhiêu nguyên tử bị phân đã trong 414 ngày đêm, Xác định lượng chì tạothành trong thời gian trên?b) Bao nhiêu lâu lượng Pôlôni còn 10,5mg ? Cho chu kì bán rã của Pôlôni là 138 ngày đêm?7.14.3. Hướng dẫn trả lời:

a) Số nguyên tử Pôlôni lúc đầu: N0 = 0m

ANA , với m0 = 0,168g , A = 210 , NA = 6,022.1023

Số nguyên tử đã phân rã phóng xạ sau thời gian 414 ngày đêm: 0 0 (1 2 )N Nt

TN N

414

01380 (1 2 )

8

7NN

= 0

8

7m

ANA = 23.6,022.10

8.210

7.0,168 = 4,2154.1020 nguyên tử .

Số nguyên tử chì tạo thành bằng số nguyên tử Pôlôni phân rã trong cùng thời gian trên .Vì vậy khối lượng chì tạo thành trong thời gian phóng xạ trên là:

m2 =AN

N.APb =

20

23

4,2154.10.206

6,022.10 = 0,1442g .

b) ta có khối lượng Pôlôni còn lại sau thời gian t là: 00

.2 2t t

T Tm

m mm

403

0,1682 16 2

10,5.10

t

Tm

m 4 4t

t TT = 4.138 = 552 ngày.

7.14.4. Chất phóng xạ 21084 Po phóng xạ hạt thành 206

82 Pb ban đầu có 1mg pôlôni. Tại thời diểm t1 tỷlệ giữa hạt chì và hạt pôlôni còn lại trong mẫu là 7:1; tại thời điểm t2 sau t1 414 ngày thì tỷ lệ này là63:1. a) Tính chu kì T. b) Độ phóng xạ ở thời điểm t1 là 0,5631Ci hãy tìm số NA và thể tích khí hêli tạo thành ở điều kiện tiêuchuẩn ở thời điểm t1.7.14.4. Hướng dẫn trả lời:

Số nguyên tử Pôlôni còn lại: N = N0. 2t

T

ta có số nguyên tử chì tạo thành bằng số nguyên tử Po đã phân rã phóng xạ

NPb = N = 0 (1 2 )Nt

T

tỉ số hạt chì và hạt Pôlôni 0

0

(1 2 )2 1

2

Pb

P0

NN

NN

ttTT

t

T

+ ở thời điểm t1 ta có1

2 1 7t

T 1

312 8 2 3

t

T t T (1)

+ ở thời điểm t2 = t1 +414 ta có1 414

2 1 63t

T

1 414

62 64 2t

T

1 414tT

= 6 t1+414 = 6T (2)

thay (1) vào (2) ta được 3T+414 = 6TT = 138 ngày.

b)ở thời điểm t1 = 3T thì H = H0

1

2t

T

= H0

3

2T

T

= H0 2-3 =0,5631 0 8.0,5631H =4,5048 Ci



mà H0 = 0ln 2. . A

mN

T ANA = 0

30

. . 4,5048.138.86400.210

ln 2. ln 2.10

H T A

m = 6,021.1023 hạt/mol.

Ta có số nguyên tử khí hêli tạo thành bằng số nguyên tử Pôlôni đã phân rã phóng xạ

N =N =1

0 . (1 2 )t

TA

mN

A

Thể tích khí hêli thu được ở điều kiện tiêu chuẩn là:

V = .22, 4A

N

N =

1

0 .(1 2 )t

Tm

A

.22,4 =

331.10.(1 2 )

210

T

T

.22,4 = 9,33.10-5 lít.

7.14.5. Trong 0,2mg 226Ra phóng ra 4,35.108 hạt trong 1 phút .Hãy tính chu kì bán rã của Rađi biết thời gian quan sát t rất nhỏ so với chu kì bán rã T.7.14.5. Hướng dẫn trả lời:Số hạt anpha phóng xạ bằng số nguyên tử đã bị phân rã: N = N = N0 – N = N0(1- te ) .

Vì t << T nên te 1- t

N = N = N0 [1-(1-t)] = N0t = 0 ln 2. .N A

m

A Tt

T = 0 .ln 2.

.Am N t

N A

=3 23

8

0,2.10 .6,022.10 .ln 2.60

4,35.10 .226

= 5,1.1010s 1617,2 năm.

7.14.6. Hạt nhân 21084 Po phóng xạ phát ra một hạt và hạt nhân X: 210

84 Po + X. a) Hãy cho biết cấu tạo của hạt nhân X viết phương trình hạt nhân? b) Phân rã này toả ra bao nhiêu năng lượng ? Tính năng lượng này ra MeV. c) Nếu khối lượng ban đầu của mẫu chất pôlôni là 2,1 g thì sau 276 ngày sẽ có bao nhiêu khốilượng hạt được tạo thành ? Cho biết chu kì bán rã của pôlôni là T = 138 ngày, NA = 6,022.1023 hạt/mol, mPo = 209,9373u; mX =205,9294u; m = 4,00150u; 1u = 931,5 MeV/c2 .7.14.6. Hướng dẫn trả lời:a) ta có 210 4

84 2 XAZPo He

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích ta có 84 = 2+ZZ = 82

Áp dụng định luật bảo toàn số khối ta có 210 = 4+AA = 206Vậy X là 206

82 Pb là hạt nhân chì.Hạt nhân chì có 82 prôtôn, 124 nơtrônb) ta có độ hụt khối của phản ứng hạt nhân:

0 Po PbM M M m m m = 209,9373u-4,0015u-205,9294u = 6,4.10-3u

Năng lượng phản ứng tỏa ra: W = M c2 = 6,4.10-3 uc2 = 6,4.10-3.931,5 = 5,9616MeV.

c) ta có số nguyên tử hạt α tạo thành bằng số nguyên tử Pôlôni đã phân rã phóng xạ

N N = 0 . APo

mN

A(1- 2

t

T

)

Khối lượng Hêli tạo thành: mHe = .A

NA

N

= 0 .Po

mA

A (1- 2t

T

) =2,1

.4210

(1-276

1382

) = 0,03g.

7.14.7. Prôtôn bắn vào hạt nhân Liti đứng yên gây ra phản ứng: 11 p + 7

3 Li AZ X + A

Z Xa) Xác định hạt nhân của nguyên tử X, nó còn được gọi là hạt nhân gì ?b) Tính năng lượng phản ứng toả ra theo đơn vị MeV.c) Tính năng lượng toả ra khi tổng hợp được 1g chất X ra Jun.

Cho mP = 1,007276u; mLi = 7,0144u; m = 4,0015u; 1u = 931,5MeV/c2; NA = 6,022.1023nguyên tử/mol.7.14.7. Hướng dẫn trả lời:ta có 1

1 p + 73 Li 2 A

Z X

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích ta có 1 + 3 = 2ZZ = 2



Áp dụng định luật bảo toàn số khối ta có 1 + 7 = 2AA = 4Vậy X là 4

2 He là hạt .

b) ta có độ hụt khối của phản ứng hạt nhân:0 2p Li XM M M m m m = 1,007276u+7,0144u-2.4,0015u = 18,676.10-3u > 0 phản ứng tỏa năng

lượngNăng lượng phản ứng tỏa ra: W = M c2 = 18,676.10-3uc2 = 18,676.10-3.931,5 = 17,396694MeV.c) ta thấy 1 phản ứng hạt nhân trên tổng hợp được 2 hạt anpha nên khi tổng hợp được 1g Hêli năng lượng tỏara là

E =1

2N.W = 231 1 1

. .W .6,022.10 .17,3966942 2 4A

mN

A = 1,30955.1024MeV = 2,09528.1011J.

7.14.8. Trong quặng Urannium trong thiên nhiên hiện nay có lẫn U235 và U238 theo tỉ lệ 140:1, Khi hìnhthành trái đất tỉ lệ này là 1:1, chu kì bán rã của U235 là 4,5.109 năm, U238 là 7,13.108 năm. Tuổi của Trái Đấtsẽ là:A. t = 0,6.109năm. B. t = 6.1010năm. C. t = 1,6.109năm. D. t = 6.109năm.7.14.8. Hướng dẫn trả lời:gọi N0 là số nguyên tử U235 và U238 lúc đầugọi t là tuổi của Trái Đất đến bây giờ

ta có số nguyên tử U235 hiện nay: N1 = 10 2

t

TN

số nguyên tử U238 hiện nay: N2 = 20 2

t

TN

1 1

2 1 2 1

2 2

1 1( )

01

20

2 22 2

2 2

t tt tT T t

T T T Tt t

T T

NN

NN

140 = 2 1

1 1( )

2t

T T

ln140 =2 1

1 1( )tT T .ln2

t =

2 1

ln1401 1

ln 2( )T T

=

8 9

ln1401 1

ln 2( )7,13.10 4,5.10

= 6.109năm.

Chọn D7.14.9. Hạt nhân 234

92U đang đứng yên bị phân rã phóng xạ α biến thành htaj nhân Thôri, biết mU =

233,9904u, mTh = 229,9737u, m

α = 4,0015u, 1uc2 = 931MeV. Năng lượng phản ứng toả ra là:

A. 14,193MeV. B. 14,1512MeV. C. 14,1588MeV. D. 14,1626MeV.7.14.9. Hướng dẫn trả lời:ta có: Po α+Th .ta có độ hụt khối của phản ứng hạt nhân:

0 U ThM M M m m m = (233,9904-4,0015-229,737)u = 0,0152u > phản ứng tỏa năng lượngNăng lượng tỏa ra khi phân rã phóng xạ:W = M c2 = 0,0152.uc2 = 0,0152.931 = 14,1512MeVChọn B7.14.10. Cho phản ứng hạt nhân: D + DT + p: biết m

D = 2,0136u, m

T = 3,0160u, m

p = 1,0073u, 1uc2 =

931,5MeV, nước trong thiên nhiên có chứa 0,015% nước nặng D2O. Với 1kg nước thường ta thu được một

năng lượng là:A. 18,22.1021MeV. B. 16,4.1023 MeV. C. 16,95.1023 MeV. D. 233,9.1023 MeV.7.14.10. Hướng dẫn trả lời:+ Khối lượng nước nặng có trong 1kg nước:

2D Om = 0,015%.1000 = 0,15g

Số nguyên tử Đơtri bằng 2 lần số nguyên tử nước nặng



ND = 2. 2

2

2

2 .D OD O A

D O

mN N

A = 2. 2315

.6,022.1020

= 9,033.1021 nguyên tử.

+ 0 T D pM M M m m m m = (3,016+2,0136-4,0015-1,0073)u = 0,0208u > 0 phản ứng tỏa nănglượng.Năng lượng phản ứng tỏa ra: W = M .c2 = 0,0208.u.c2 = 0,0208.931,5 = 19,3752MeV.ta biết một phản ứng nhiệt hạch trên cần hai nguyên tử Đơtri nên khi 1kg D2O làm nhiên liệu ta thu được

năng lượng: E =23

239,033.10.W .19,3752 16,95.10

2 2DN

MeV

Chọn C

Chương VIII: TỪ VI MÔ ĐẾN VĨ MÔKiến thức8.1. Nêu được hạt sơ cấp là gì.8.1.1. Hạt sơ cấp là gì?8.1.1. Hướng dẫn trả lời:Hạt sơ cấp là các hạt vi mô (hay vi hạt), có kích thước vào cỡ kích thước hạt nhân trở xuống.8.1.2. Hạt sơ cấp có các loại sau:A. phôtôn. B. Leptôn. C. hađrôn. D. Cả A, B, C.8.1.2. Hướng dẫn trả lời:Hạt sơ cấp gồm có: phôtôn; Leptôn và hađrôn.Chọn D8.1.3. Hạt nào dưới đây không phải là hạt sơ cấpA. prôtôn. B. mêzôn. C. electron. D. cácbon.8.1.3. Hướng dẫn trả lời:Cacbon không phải là hạt sơ cấpChọn D8.1.4. Chọn phát biểu sai, khi nói về hạt sơ cấp?A. Hạt sơ cấp nhỏ hơn hạt nhân nguyên tử, có khối lượng nghỉ xác định.B. Hạt sơ cấp có thể có điện tích, điện tích tính theo đơn vị e, e là điện tích nguyên tố.C. Hạt sơ cấp đều có mômen động lượng và mômen từ riêng.D. Mỗi hạt sơ cấp có thời gian sống khác nhau: rất dài hoặc rất ngắn.8.1.4. Hướng dẫn trả lời:Mỗi hạt sơ cấp có thời gian sống nhất định, có thể thời gian đó là rất dài hoặc rất ngắn.Chọn D8.2. Nêu được tên một số hạt sơ cấp.8.2.1. Nêu tên một số hạt sơ cấp?8.2.1. Hướng dẫn trả lời: phôtôn ( ), êlectron ( e ), pôzitron ( e ), prôtôn (p), nơtron (n), nơtrinô ( ).

8.2.2.Các hạt sơ cấp tương tác với nhau theo các cách sau:A. Tương tác hấp dẫn. B. Tương tác điện từ.C. Tương tác mạnh hay yếu. D. Tất cả các tương tác trên.8.2.2. Hướng dẫn trả lời:Các tướng tác của các hạt sơ cấp: Tương tác hấp dẫn; tương tác điện từ và tương tác mạnh hay yếu.Chọn D8.2.3. Các loại hạt sơ cấp là:A. phô tôn, leptôn, Mêzôn và hađrôn. B. phô tôn, leptôn, mêzôn và barion.C. phô tôn, leptôn, barion và hađrôn. D. phô tôn, leptôn, nuclôn và hipêrôn.8.2.3. Hướng dẫn trả lời:Các loại hạt sơ cấp : phô tôn, leptôn, mêzôn và barion.Chọn B8.2.4. Các leptôn là các hạt sơ cấp có khối lượng.



A. Bằng 500 lần khối lượng electron. B. Trên 200me.C. Trên 500me. D. Từ 0 đến 200 me.8.2.4. Hướng dẫn trả lời:Các leptôn là các hạt sơ cấp có khối lượng tà 0 đến 200me.Chọn D8.3. Nêu được sơ lược về cấu tạo của hệ Mặt Trời.8.3.1. Nêu sơ lược về cấu tạo của hệ Mặt Trời?8.3.1. Hướng dẫn trả lời:Các thành phần cấu tạo chính của hệ Mặt Trời là Mặt Trời, các hành tinh và các vệ tinh. Hệ Mặt Trời baogồm các thành phần là:Mặt Trời là thiên thể trung tâm của hệ Mặt Trời.Lực hấp dẫn của Mặt Trời đóng vai trò quyết định đến sự hình thành, phát triển và chuyển động của hệ.Nguồn năng lượng của Mặt Trời là phản ứng nhiệt hạch trong đó các hạt nhân của hiđrô được tổng hợpthành hạt nhân heli.Các hành tinh: Có 8 hành tinh theo thứ tự từ trong ra ngoài: Thuỷ tinh, Kim tinh, Trái Đất, Hoả tinh, Mộctinh, Thổ tinh, Thiên Vương tinh, Hải Vương tinh. Chúng chuyển động quanh Mặt Trời cùng một chiều,trùng với chiều quay của bản thân Mặt Trời quanh mình nó. Quỹ đạo của các hành tinh gần như nhữngđường tròn, nghiêng góc với nhau rất ít. Do đó có thể coi như hệ Mặt Trời có cấu trúc hình đĩa phẳng.Xung quanh đa số hành tinh có các vệ tinh. Chúng chuyển động hầu như trên cùng một mặt phẳng quanhhành tinh.Ngoài ra, trong hệ Mặt Trời còn có các tiểu hành tinh, sao chổi và thiên thạch.8.3.2. Chọn phát biểu sai? Hệ Mặt Trời gồm các loại thiên thể sau:A. Mặt Trời là trung tâm.B. 8 hành tinh lớn: Thuỷ tinh, Kim tinh, Trái đất, Hoả tinh, Mộc tinh, Thổ tinh, Thiên tinh, Hải tinh. Xungquanh đa số hành tinh có các vệ tinh chuyển động.C. Các hành tinh tí hon: tiểu hành tinh, các sao chổi.D. 9 hành tinh lớn: Thuỷ tinh, Kim tinh, Trái đất, Hoả tinh, Mộc tinh, Thổ tinh, Thiên tinh, Hải tinh và Thiênvương tinh.8.3.2. Hướng dẫn trả lời:Hệ mặt trười gồm 8 hành tinh lớn: Thuỷ tinh, Kim tinh, Trái đất, Hoả tinh, Mộc tinh, Thổ tinh, Thiên tinh,Hải tinh. Xung quanh đa số hành tinh có các vệ tinh chuyển động.Chọn D.8.3.3. Hệ Mặt Trời bao gồm:A. Mặt Trời và 8 hành tinh. B. Mặt Trời và 9 hành tinh.C. Mặt Trời, 8 hành tinh và các tiểu hành tinh. D. Mặt Trời và 10 hành tinh.8.3.3. Hướng dẫn trả lời:Hệ mặt trười gồm 8 hành tinh lớn: Thuỷ tinh, Kim tinh, Trái đất, Hoả tinh, Mộc tinh, Thổ tinh, Thiên tinh,Hải tinh. Xung quanh đa số hành tinh có các vệ tinh chuyển động.Chọn C.8.3.4.Chọn phát biểu sai ?A. sao chổi là những khối khí đóng băng lẫn với đá, có đường kính vài kilômet, chuyển động xung quanhMặt Trời theo quỹ đạo hình elíp dẹt.B. Chu kì chuyển động của sao chổi quanh Mặt Trời khoảng từ vài năm đến trên 150 năm.C. Thiên thạch là những tảng đá chuyển động quanh Mặt Trời.D. Sao chổi và thiên thạch không phải là thành viên của hệ Mặt Trời.8.3.4. Hướng dẫn trả lời:Sao chổi và thiên thạch là thành viên của hệ mặt trời nó là các hành tinh tí honChọn D8.3.5. Hệ Mặt Trời quay như thế nào?A. Quay quanh Mặt Trời, cùng chiều tự quay của Mặt Trời, như một vật rắn.B. Quay quanh Mặt Trời, ngược chiều tự quay của Mặt Trời, không như một vật rắn.C. Quay quanh Mặt Trời, cùng chiều tự quay của Mặt Trời, không như một vật rắn.



D. Quay quanh Mặt Trời, ngược chiều tự quay của Mặt Trời, như một vật rắn.8.3.5. Hướng dẫn trả lời:Hệ Mặt Trời quay quanh Mặt Trời, cùng chiều tự quay của Mặt Trời trong cùng mặt phẳng trừ sao kim tinhquay ngược chiều quay của mặt trời.Chọn A8.3.6. Đường kính của hệ Mặt Trời vào khoảngA. 40 đơn vị thiên văn. B. 100 đơn vị thiên văn.C. 80 đơn vị thiên văn. D. 60 đơn vị thiên văn.8.3.6. Hướng dẫn trả lời:

Đường kính của hệ mặt trời bằng đường kính của Hải vương tinhD= 2.30,07 = 60,14 đvtvvào khoảng 60 đơn vị thiên văn

Chọn D8.3.7. Khi nhiên liệu trong Mặt Trời cạn kiệt thì:A. Mặt Trời chuyển thành sao lùn. B. Mặt Trời chuyển thành sao punxa.C. Mặt Trời biến mất. D. Mặt Trời chuyển thành sao lỗ đen.8.3.7. Hướng dẫn trả lời:Khi nhiên liệu trong mặt trời cạn kiệt thì mặt trời chuyển thành sao lùn trắng.Chọn A8.3.8. Cấu tạo của hệ Mặt Trời bao gồm:A. Mặt Trời, các hành tinh, các hành tinh nhỏ, sao chổi và thiên thạch.B. Mặt Trời, sao chổi và thiên thạch.C. Mặt Trời, Trái Đất, sao chổi và thiên thạch.D. Mặt Trời, Mặt Trăng, và thiên thạch.8.3.8. Hướng dẫn trả lời:Hệ Mặt Trời bao gồm: Mặt Trời, các hành tinh, các hành tinh nhỏ, sao chổi và thiên thạch.Chọn A8.4. Nêu được sao là gì, thiên hà là gì.8.4.1.Sao là gì?8.4.1. Hướng dẫn trả lời:Mỗi ngôi sao trên bầu trời mà ta nhìn thấy về ban đêm thực chất là một khối khí nóng sáng như Mặt Trời.Nhiệt độ ở trong lòng các ngôi sao lên đến hàng chục triệu độ, trong đó xảy ra các phản ứng nhiệt hạch. Khốilượng các sao nằm trong khoảng từ 0,1 đến 5 lần khối lượng Mặt Trời.8.4.2. Thiên hà là gì?8.4.2. Hướng dẫn trả lời:Thiên hà là một hệ thống sao gồm nhiều loại sao và tinh vân. Tổng số sao trong một thiên hà có thể lênđến vài trăm tỉ.Đa số các thiên hà có dạng hình xoắn ốc.8.4.3. Ngân hà là gì?8.4.3. Hướng dẫn trả lời:Ngân hà, trong đó có hệ Mặt Trời có dạng hình đĩa, phần giữa phồng to, ngoài mép dẹt.Hệ Mặt Trời nằm trên mặt phẳng qua tâm và vuông góc với trục của Ngân Hà, cách tâm một khoảng cỡ2/3 bán kính của nó.Ngân Hà cũng có cấu trúc dạng xoắn ốc.

8.4.4. Sao băng là:A. sao chổi cháy sáng bay gần mặt đất.B. sự chuyển hoá của sao lớn khi cạn kiệt năng lượng và bay trong vũ trụ.C. thiên thạch tự phát sáng bay vào khí quyển trái đất.D. thiên thạch, bay vào khí quyển trái đất và bị masát mạnh đến nóng sáng.8.4.4. Hướng dẫn trả lời:Sao băng là thiên thạch, bay vào khí quyển Trái Đất và bị masát mạnh đến nóng sáng.Chọn D



8.4.5. Vạch quang phổ của các sao trong Ngân hà:A. đều bị lệch về phía bước sóng dài.B. đều bị lệch về phía bước sóng ngắn;C. hoàn toàn không bị lệch về phía nào cả.D. có trường hợp lệch về phía bước sóng dài, có trường hợp lệch về phía bước sóng ngắn.8.4.5. Hướng dẫn trả lời:Vạch quang phổ của các sao trong Ngân hà Có trường hợp lệch về phía bước sóng dài, có trường hợp lệch vềphía bước sóng ngắn.Chọn D8.4.6. Các vạch quang phổ vạch của các Thiên Hà:A. đều bị lệch về phía bước sóng dài.B. đều bị lệch về phía bước sóng ngắn.C. hoàn toàn không bị lệch về phía nào cả.D. có trường hợp lệch về phía bước sóng dài, có trường hợp lệch về phía bước sóng ngắn.8.4.6. Hướng dẫn trả lời:Các vạch quang phổ vạch của các Thiên Hà đều bị lệch về phía bước sóng dài.Chọn A

B. THEO CHƯƠNG TRÌNH NÂNG CAOChương I. ĐỘNG LỰC HỌC VẬT RẮN

1.1. Nêu được vật rắn và chuyển động tịnh tiến của một vật rắn là gì.1.1.1. Vật rắn là gì? Thế nào là chyển động tịnh tiến?1.1.1. Hướng dẫn trả lời:

Vật rắn là vật mà khoảng cách giữa hai điểm bất kì của vật không thay đổi trong quá trình chuyển động.Khi vật rắn chuyển động tịnh tiến thì mọi điểm của vật có quỹ đạo giống hệt nhau.1.2. Nêu được cách xác định vị trí của vật rắn trong chuyển động quay quanh một trục cố định.1.2.1. Nêu cách xác định vị trí của vật rắn trong chuyển động quay quanh một trục cố định?1.2.1. Hướng dẫn trả lời:

Cách xác định vị trí của vật rắn trong chuyển động quay quanh một trục cố định (chỉ xét vật quay theo mộtchiều). Chọn chiều dương là chiều quay của vật, vị trí của vật được xác định bằng toạ độ góc đó là gócgiữa một mặt phẳng động P gắn với vật và một mặt phẳng cố định P0 (hai mặt phẳng này đều chứa trụcquay).1.2.2. Một vật rắn quay quanh một trục đi qua vật. Kết luận nào sau đây là sai.A. Động năng của vật rắn bằng nửa tích mômen quán tính với bình phương tốc độ góc.B. Điểm trục quay đi qua không chuyển động.C. Các chất điểm của vật vạch những cung tròn bằng nhau trong cùng thời gian.D. Các chất điểm của vật có cùng tốc độ góc.1.2.2. Hướng dẫn trả lời:Các điểm gần trục quay thì vạch nên cung tròn nhỏ hơn các điểm ở xa trục quay.Chọn C1.2.3. Vật rắn quay đều khi có:A. Gia tốc góc không đổi B. Tốc độ dài không đổiC. Tốc độ góc không đổi D. Góc quay không đổi1.2.3. Hướng dẫn trả lời:Vật rắn quay đều khi có góc quya không đổi.Chọn D1.2.4. Chọn phát biểu sai khi nói về tốc độ góc của một vật :A. Tốc độ góc đặc trưng cho sự quay nhanh hay chậm của vật.B. Tốc độ góc dương khi vật quay nhanh dần.



C. Tốc độ góc không đổi khi vật quay đều.D. Tốc độ góc đo bằng đơn vị rad/s.1.2.4. Hướng dẫn trả lời:Khi ta chọn chiều dương là chiều chuyển động tốc độ góc dương khi vật quay nhanh dần.hay vật quay nhanh dần đều khi . 0

Chọn B1.3. Viết được biểu thức của gia tốc góc và nêu được đơn vị đo gia tốc góc.1.3.1. Viết được biểu thức của gia tốc góc và nêu được đơn vị đo gia tốc góc?1.3.1. Hướng dẫn trả lời:

Gia tốc góc trung bình tb trong khoảng thời gian t là tb =t

Gia tốc góc tức thời (gọi tắt là gia tốc góc) của vật rắn quay quanh một trục ở thời điểm t là đại lượng đặctrưng cho sự biến thiên của tốc độ góc ở thời điểm đó và được xác định bằng đạo hàm của tốc độ góc theo

thời gian.Δ

ΔγΔt 0

d= lim =

t dt

hay = '(t)

Đơn vị của gia tốc góc là rad/s2.

1.3.2. Trong chuyển động quay chậm dần đều :A. Gia tốc góc ngược dấu với tốc độ góc. B. Gia tốc góc có giá trị âm.C. Tốc độ góc có giá trị âm. D. Gia tốc góc và tốc độ góc có giá trị âm.1.3.2. Hướng dẫn trả lời:Trong chuyển động quay chậm dần đều gia tốc ngược dấu với tốc độ góc.Chọn A.1.4. Nêu được momen quán tính là gì.1.4.1. Momen quán tính là gì?1.4.1. Hướng dẫn trả lời:

Với vật rắn bất kì quay quanh một trục, ta có: M = γ2i i i

i iM = m r

Đại lượng 2i i

iI = m r gọi là momen quán tính của vật rắn.

Momen quán tính I của vật rắn đối với một trục là đại lượng đặc trưng cho mức quán tính của vật rắn trongchuyển động quay quanh trục ấy.Độ lớn của momen quán tính của một vật rắn không chỉ phụ thuộc khối lượng của vật rắn mà còn phụthuộc sự phân bố khối lượng xa hay gần trục quay.Đơn vị của momen quán tính là kg.m2.

1.4.2. Mômen quán tính của một vật hình vành tròn rổng bán kính R có biểu thức :

A.1

12ml2. B. I = mR2. C.

1

2mR2. D.

2

5 mR2.

1.4.2. Hướng dẫn trả lời:Mômen quán tính của một vật hình vành tròn rổng bán kính R có biểu thức: I = mR2.Chọn B1.4.3. Mômen quán tính của thanh dài đồng chất đối với trục quay đi qua trung trực của thanh có biểu thức :

A.1

12ml2. B. mR2. C.

1

2mR2. D.

2

5 mR2.

1.4.3. Hướng dẫn trả lời:Mômen quán tính của thanh dài đồng chất đối với trục quay đi qua trung trực của thanh có biểu thức: I =1

12ml2

Chọn A.1.4.4. Mômen quán tính của một quả cầu đặc có biểu thức :



A.1

12ml2. B. mR2. C.

1

2mR2. D.

2

5 mR2.


Mômen quán tính của một quả cầu đặc có biểu thức: I =2

5 mR2.

Chọn D1.5. Viết được phương trình cơ bản của chuyển động quay của vật rắn quanh một trục.1.5.1. Viết phương trình cơ bản của chuyển động quay của vật rắn quanh một trục?1.5.1. Hướng dẫn trả lời:Chuyển động quay đều là chuyển động mà tốc độ góc của vật rắn không đổi theo thời gian: = 0 + t

trong đó 0 là toạ độ góc ban đầu, lúc t = 0.Chuyển động quay biến đổi đều là chuyển động mà gia tốc góc không đổi theo thời gian.Các phương trình của chuyển động quay biến đổi đều:

= 0 + t; = 0 + 0t +1

2t2.

2 – 20 = 2 ( - 0).

trong đó 0, 0 là toạ độ góc và tốc độ góc ban đầu, tại thời điểm t1.5.2. Phương trình chuyển động của vật rắn quay đều quanh một trục cố định là :

A. = o + t. B. = 0 + 0t +1

2 t2.

C. = 0 + t. D. v = R.1.5.2. Hướng dẫn trả lời:Phương trình chuyển động của vật rắn quay đều quanh một trục cố định là: = o + t.Chọn A1.5.3. Công thức nào biểu diễn gia tốc toàn phần một vật:

A. d

dt

. B. an = r . C. at = r . D. a = 2 2

n ta a .

1.5.3. Hướng dẫn trả lời:Công thức nào biểu diễn gia tốc toàn phần một vật:a = 2 2

n ta a .

Chọn D1.5.4. Công thức nào biểu diễn gia tốc tiếp tuyến:

A. d

dt

. B. an = r 2 . C. at = r . D.

d

dt

.

1.5.4. Hướng dẫn trả lời:Công thức nào biểu diễn gia tốc tiếp tuyến: at = r .Chọn C1.5.5. Một vật rắn quay nhanh dần đều xung quanh một trục cố định. Sau thời gian t kể từ lúc vật bắt đầuquay thì góc mà vật quay được:A. Tỷ lệ thuận với t. B. Tỷ lệ thuận với t2.

C. Tỷ lệ thuận với t . D. Tỷ lệ nghịch với t .1.5.5. Hướng dẫn trả lời:Một vật rắn quay nhanh dần đều xung quanh một trục cố định. Sau thời gian t kể từ lúc vật bắt đầu quay thìgóc mà vật quay được tỷ lệ thuận với t2

Chọn B1.6. Nêu được momen động lượng của một vật đối với một trục là gì và viết được công thức tínhmomen này.1.6.1. Momen động lượng là gì?



1.6.1. Hướng dẫn trả lời:Momen động lượng của một vật đối với trục quay là đại lượng được xác định theo công thức L = I với Ilà momen quán tính của vật đối với trục quay, là tốc độ góc của vật.Đơn vị của momen động lượng là kgm2/s.

Dạng khác của phương trình cơ bản của chuyển động quay của vật rắn: M = dL

dt.

1.6.2. Chọn phát biểu sai :A. Tích của mo men quán tính của một vật rắn và tốc độ góc của nó là mômen động lượng.B. Mômen động lượng là đại lượng vô hướng, luôn luôn dương.C. Mômen động lượng có đơn vị là kgm2/s.D. Nếu tổng các mômen lực tác dụng lên một vật bằng không thì mômen động lượng của vật được bảo toàn.1.6.2. Hướng dẫn trả lời:Mômen động lượng là đại lượng vô hướng, luôn luôn dương.Chọn B1.6.3. Hai học sinh A và B đứng trên chiết đu quay tròn A ở ngoài rìa, B ở cách tâm một đoạn bằng nửa bánkính của đu. Gọi A , B , A , B lần lượt là tốc độ góc và gia tốc góc của A và B thì ta có:

A. A = B , A = B . B. A > B , A > B .

C. A ,< B , A = 2 B . D. A = B , A > B .1.6.3. Hướng dẫn trả lời:Hai học sinh A và B đứng trên chiết đu quay tròn A ở ngoài rìa, B ở cách tâm một đoạn bằng nửa bán kínhcủa đu. Gọi A , B , A , B lần lượt là tốc độ góc và gia tốc góc của A và B thì ta có:

ta có A và B ở trên cùng chiết đu nên A = B , A = BChọn A1.7. Phát biểu được định luật bảo toàn momen động lượng của một vật rắn và viết được hệ thức củađịnh luật này.1.7.1. Phát biểu định luật bảo toàn momen động lượng của một vật rắn? Viết được hệ thức của định luật ?1.7.1. Hướng dẫn trả lời:Nếu tổng các momen lực tác dụng lên một vật rắn đối với một trục bằng 0 thì tổng momen động lượng củavật rắn (hay hệ vật) đối với trục đó được bảo toàn.

Trong trường hợp vật (hệ vật) có momen quán tính đối với trục quay thay đổi thì I = hằng số, suy ra I11

= I22.I11 là momen động lượng của vật (hoặc hệ vật) lúc trước và I22 momen động lượng của vật (hoặc hệ vật)lúc sau.

1.7.2. Một vận động viên nhảy cầu đang thực hiện cú nhảy cầu. Khi người đó đang chuyển động trên không,đại lượng vật lí nào là không đổi (bỏ qua mọi sức cản của không khí)A. Động năng của người.B. Mômen động lượng của người đối với khối tâm của người.C. Mômen quán tính của người đối với khối tâm.D. Thế năng của người.1.7.2. Hướng dẫn trả lời:Một vận động viên nhảy cầu đang thực hiện cú nhảy cầu. Khi người đó đang chuyển động trên không, đạilượng vật lí nào là không đổi (bỏ qua mọi sức cản của không khí) mômen động lượng của người đối với khốitâm của người.Chọn B1.8. Viết được công thức tính động năng của vật rắn quay quanh một trục.1.8.1.Viết công thức tính động năng của vật rắn quay quanh một trục?1.8.1. Hướng dẫn trả lời:Động năng quay của vật rắn là tổng động năng của tất cả các chất điểm tạo nên vật.



Công thức tính động năng của vật rắn quay quanh một trục: Wđ2

2 2 2i i i i i i

i i i

1 1m v m ( r ) m r

2 2 2

hay Wđ =

21I

2

trong đó, I là momen quán tính và là tốc độ góc của vật rắn đối với trục quay.Đơn vị của động năng là jun (J).

1.8.2. Động năng của vật rắn quay quanh một trục bằng :A. Tích số của mômen quán tính của vật và bình phương tốc độ góc của vật đối với trục quay đó.B. Nửa tích số của mômen quán tính của vật và bình phương tốc độ góc của vật dối với trục quay đó.C. Nửa tích số của mômen quán tính của vật và tốc độ góc của vật đối với trục quay đó.D. Tích số của bình phương mômen quán tính của vật và tốc độ góc của vật đối với trục quay đó.1.8.2. Hướng dẫn trả lời:

Động năng của vật rắn quay quanh một trục cố định là : Wđ =1

2I 2

Chọn B1.8.3. Động năng của vật rắn quay quanh một trục cố định là :

A. Wđ =1

2I B. Wđ = I 2 C. Wđ =

1

2I 2 D. Wđ =

1

2I2


Động năng của vật rắn quay quanh một trục cố định là : Wđ =1

2I 2

Chọn C.1.8.4. Xét một vật rắn đang quay quanh một trục cố định với tốc độ góc là A. Động năng của vật giảm đi 2 lần khi tốc độ góc giảm đi 2 lần.B. Động năng của vật tăng lên 4 lần khi mômen quán tính tăng lên 2 lần.C. Động năng của vật tăng lên 2 lần khi mômen quán tính của nó đối với trục quay tănglên 2 lần và tốc độ góc vẫn giữ nguyên.D. Động năng của vật giảm đi 2 lần khi khối lượng của vật không đổi.1.8.4. Hướng dẫn trả lời:Động năng của vật tăng lên 2 lần khi mômen quán tính của nó đối với trục quay tănglên 2 lần và tốc độ góc vẫn giữ nguyên.Chọn C1.9. Vận dụng được phương trình cơ bản của chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố địnhđể giải các bài tập đơn giản khi biết momen quán tính của vật.

1.9.1. Một vật rắn quay biến đổi đều có phương trình chuyển động 25t

2

a) Xác định gia tốc gốc, tốc độ góc ban đầu và góc quét lúc đầu?b) Xác định tốc độ góc và góc quét sau 5s?1.9.1. Hướng dẫn trả lời:

Phương trình của chuyển động quay biến đổi đều của vật rắn quanh trục cố định có dạng :2

0 0

1t t

2 .

a) Theo đầu bài0

20

2

05

t 02

5rad / s

.

b) ta có khi t = 5 s thì = 2,5.52 = 62,5 rad.Ta có phương trình tốc độ góc = 5.t rad/s.Khi t = 5s thì = 5.5 = 25 rad.1.9.2. Một đĩa tròn quay nhanh dần đều từ trạng thái nghỉ, sau 5s nó đạt tới tốc độ góc 10rad/s.a) Tính gia tốc góc của vật?



b) Tính góc quay của đĩa trong khoảng thời gian trên?1.9.2. Hướng dẫn trả lời:

a) Ta có công thức: 0 t 0

t

lúc đầu đĩa đứng yên 0 0

Gia tốc góc của đĩa: 2102( / )

5rad s

t

Ta có 2 20 2 ( )

b) Góc quét của đĩa:2 2 2

0 10 025( )

2 2.2rad

1.9.3. Một bánh xe đang quay đều quanh một trục cố định với tốc độ góc 20rad/s thì chịu một lực hãm tácdụng và chuyển động quay chậm dần đều với gia tốc góc 4rad/s2.a) Tính thời gian từ khi bánh xe chịu lực hãm tác dụng đến lúc dừng lại?b) Tính góc quay trong khoảng thời gian trên?1.9.3. Hướng dẫn trả lời:

a) Áp dụng công thức: 0 t Ta có 0 20rad / s

vì bánh xe quay chậm dần đều nên 24rad / s .

Khi bánh xe dừng lại thì20

0 0 20 4t t 5s4

.

Vậy sau 5s thì bánh xe dừng lại.b) Chọn gốc thời gian t = 0 tại thời điểm bánh xe bắt đầu chịu lực hãm tác dụng, tọa độ góc ban đầu

0 0 . Chọn chiều dương là chiều quay của vật rắn.

Áp dụng công thức: 2 20 0

1 1t t 0 20.5 .4.5 50rad.

2 2

1.9.4. Một thanh kim loại đồng chất có tiết diện nhỏ so với chiều dài l = 2m của thanh. Tác dụng một mômenlực 20N.m vào thanh thì thanh bắt đầu quay quanh trục cố định đi qua điểm giữa và vuông góc với thanh vớigia tốc góc 10rad/s2. Bỏ qua ma sát ở trục quay và các mọi lực cản. a) Xác định khối lượng của thanh kim loại đó? b) Xác định thời gian từ lúc vật bắt đầu quay cho đến lúc tốc độ góc đạt giá trị 400 Rad/s c) Tính góc quét trong thời gian trên?1.9.4. Hướng dẫn trả lời:

a) Ta có phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục:

M = I. 2M 20I 2kg.m

10

.

- Áp dụng công thức tính mômen của vật rắn : 22

1 12I 12.2I ml m 6kg

12 4l .

b) ta có 0 t 0 400100

4t s

1.9.5. Một bánh xe bắt đầu quay nhanh đần đều với gia tốc góc . Sau khoảng thời gian t1 vận tốc góc của

bánh xe là: 1 3,6 rad/s. Sau khoảng thời gian t2 =14 s Vận tốc góc của bánh xe là: 1 16,8 rad/s.

a) Tính thời gian t1 ?

b) Tính số vòng mà bánh xe quay được từ thời điểm t1 đến thời điểm t2 ?1.9.5. Hướng dẫn trả lời:

a) Bánh xe quay nhanh dần từ trạng thái đứng yên nên : 0 0 còn thì cố định .



Phương trình tốc độ góc ứng với t1 và t2 là : 1 0 1 1

2 0 2 2

. .

. .

t t

t t

1

2

3,6 .

16,8 .

t

t

13,6

16,8 14

t 1 3t s.

b) Một vòng bánh xe quay được 2 rad

=> N vòng bánh xe quay được một góc = 2 .N rad (Với N là số vòng quay.)

Tốc độ góc ban đầu của bánh xe và góc quay ban đầu lần lượt là : 0 00; 0

Áp dụng phương trình chuyển động quay :2 2 2

1 0 0

. . .. 0 0

2 2 2

t t tt

Ta có : Số vòng quay từ đầu đến thời gian t1 là : 211 1

1 1. .

2 2 2N t

Số vòng quay từ đầu đến thời gian t2 là : 222 2

1 1. .

2 2 2N t

Số vòng quay được từ t1 đến t2 là:2 2

2 1 2 1

1 1( ) . . ( )

2 2N N N t t

Trong đó: 1 2 1 21

1 2 2

. 3,6 .143

16,8

tt

t t

3,6

1, 23

rad/s.

Vậy : 2 21 1. .1, 2 .(14 3 ) 56,1

2 2N

rad/s.

1.9.6. Một vật rắn có thể quay quanh một trục cố định đi qua trọng tâm. Vật rắn bắt đầu quay khi chịu tácdụng của một lực không đổi F = 2,4 N tại điểm M cách trục quay một đoạn d = 10cm và luôn tiếp tuyến vớiquỹ đạo chuyển động của M. Sau khi quay được 5s thì tốc độ góc của vật rắn đạt giá trị bằng 30rad/s. Bỏ quamọi lực cản.a) Tính mômen quán tính của vật rắn đối với trục quay của nó ?b) Tính tốc độ góc của vật rắn tại thời điểm t1 = 10s ?c) Giả sử tại thời điểm t1 = 10s vật rắn không chịu tác dụng của lực F thì vật rắn sẽ chuyển động như thếnào? Tính toạ độ góc sau 10s kể từ lúc thôi tác dụng lực F?1.9.6. Hướng dẫn trả lời:

a) Ta có 20

30t 0 t 6rad / s

t 5

.

Mặt khác mômen lực tác dụng lên vật rắn : M F.d I .

Mô men quán tính của vật: 2F.d 2,4.0,1I 0,04(kg.m )

6

b) Áp dụng công thức: 0 t 0 6.10 60rad / s .

c) Tại thời điểm t1 = 10s, vật rắn không chịu tác dụng của lực F nên M = 0 I. = 0 0 . Vậy vật rắn chuyển động quay đều với tốc độ góc bằng 60rad/s.Góc quay sua 10s thôi tác dụng lực: .

2 t 60.10 600rad



1.9.7. Cho cơ hệ như hình vẽ, vật nặng có khối lượng m = 2kg được nối với sợi dây quấn quanh một ròngrọc có bán kính R = 10cm và mômen quán tính I = 0,5kg.m2. Dây không dãn, khối lượng của dây khôngđáng kể và dây không trượt trên ròng rọc. Ròng rọc có thể quay quanh trục quay đi qua tâm của nó với masát bằng 0. Người ta thả cho vật nặng chuyển động xuống phía dưới với vận tốc ban đầu bằng 0. Lấy g =10m/s2.a) Tính gia tốc của vật nặng m?b) Tính lực căng của dây?c) Từ lúc thả đến lúc vật nặng chuyển động xuống một đoạn bằng 1m thì ròng rọc quayđược một góc bằng bao nhiêu?d) Xác định tốc độ góc của ròng rọc tại thời điểm vật nặng đã chuyển động được 1m sau khi thả?1.9.7. Hướng dẫn trả lời:

- Chuyển động của vật nặng là chuyển động tịnh tiến, chuyển động của ròng rọc là chuyển động quayquanh một trục cố định.- Phân tích lực tác dụng vào vật nặng và ròng rọc như hình vẽ. Trọng lực và phản lực của trục quay tácdụng vào ròng rọc cân bằng nhau. + Xét vật nặng:Theo định luật II Niu – tơn ta có: mg – T = ma(1) + Xét ròng rọc: Áp dụng phương trình động lực học cho ròng rọc chuyển động quay quanhmột trục cố định ta được:M = TR = I (2)

Mặt khác: a

R , thay vào (2)

2

I IaT

R R

(3).

a) Tính gia tốc a của vật nặng

Thay (3) vào (1) ta được:2

Iama ma

R

2

ma .g

Im

R

2

2

210 0,385m / s

0,52

0,1

b) Tính lực căng T

Ta có:2 2

I Ia 0,5.0,385T 19,25N

R R 0,1

c) Chọn mốc thời gian t = 0 là lúc bắt đầu thả cho vật nặng chuyển động, toạ độ góc ban đầu của ròng rọc0 0 . Vật nặng bắt đầu chuyển động nên x0 = 0, 0v 0 và tốc độ góc ban đầu của ròng rọc 0 0 .

Áp dụng công thức tính đường đi cho vật nặng chuyển động tịnh tiến:

20 0

1s x x v t at

2 21 2

1 0 0,385.t t2 0,385

s.

Gia tốc góc của ròng rọc: 2a 0,3853,85rad / s

R 0,1 .

Trong khoảng thời gian 2t s

0,385 vật nặng chuyển động được đoạn đường s = 1m thì ròng rọc quay

được một góc .

Toạ độ góc của ròng rọc:2

2 20 0

1 1 1 2 3,85.2t t t .3,85. 10rad

2 2 2 0,385 2.0,385

.

d) Áp dụng công thức: 0

2t 0 3,85. 77rad / s

0,385 .

1.9.8. Cho cơ hệ như hình vẽ. Hai vật A và B được nối qua sợi dây không dãn, khốilượng không đáng kể vắt qua ròng rọc. Khối lượng của A và B lần lượt là mA = 2kg,mB = 4kg. Ròng rọc có bán kính là R = 10cm và mômen quán tính đối với trục quaycủa ròng rọc là I = 0,5kg.m2. Bỏ qua mọi lực cản, coi rằng sợi dây không trượt trênròng rọc và lấy g = 10m/s2. Người ta thả cho cơ hệ chuyển động với vận tốc ban A

B

T

mT

P

m



đầu của các vật bằng 0.a) Tính gia tốc của hai vật?b) Tính gia tốc góc của ròng rọc?c) Tính lực căng ở hai bên ròng rọc?d) Tính tổng mômen lực tác dụng vào ròng rọc?e) Từ lúc thả đến lúc cơ hệ chuyển động được 2s thì tốc độ góc của ròng rọc bằng bao nhiêu? Khi đó ròngrọc uay được một góc bằng bao nhiêu?1.9.8. Hướng dẫn trả lời:

- Chuyển động của hai vật nặng là chuyển động tịnh tiến, chuyển động của ròng rọc là chuyển động quayquanh một trục cố định.Vì PB > PA nên vật A chuyển động đi lên, vật B chuyển động đi xuống.- Phân tích lực tác dụng vào ròng rọc và các vật A và B như hình vẽ.Trọng lực của ròng rọc và phản lực của trục quay tác dụng vào ròng rọc cân bằng nhau.- Áp dụng định luật II Niu – tơn cho chuyển động tịnh tiến của hai vật nặng ta được: + Vật A: A A AT P m a (1)

+ Vật B: B B BP T m a (2) Ta có phương trình chuyển động quay của ròng rọc quanh một trục cố định :

B AM T T R I (3)

- Vì sợi dây không giản, không trượt trên ròng rọc nên:a

R (4)

a) Thay (4) vào (3) ta được: B A B A2 2

a aT T I T T I

R R (5), thay (5) vào (2) ta

được:

B A B B A B2 2

a IP T I m a P T m a

R R

(6)

Giải hệ hai phương trình (1) và (6): B A B2

A A A

IP T m a

RT P m a

B A

A B 2

P Pa

Im m

R

B A

A B 2

m m.g

Im m

R

=

2

4 2 5.10 0,357

0,5 142 40,1

m/s2

Vậy gia tốc của hai vật là a = 0,357m/s2.

b) Thay a = 0,357m/s2 vào (4): 2

5a 5014 3,57rad / sR 0,1 14

.

c) Thay a = 0,357m/s2 vào (1) ta có lực căng dây treo vật A:A A AT m a P 2.0,357 2.10 20,714N .

Thay a = 0,357m/s2 vào (2) ta có lực căng dây treo vật B: B B BT P m a 4.10 4.0,357 38,572N .d) Tổng mômen lực tác dụng vào ròng rọc là: M I 0,5.3,57 1,785N.m e) Chọn mốc thời gian t = 0 là lúc bắt đầu thả cơ hệ chuyển động, toạ độ góc ban đầu của ròng rọc

0 0 . Cơ hệ bắt đầu chuyển động nên tốc độ góc ban đầu của ròng rọc 0 0 .- Áp dụng công thức tính tốc độ góc của ròng rọc:

0 t 0 3,57.2 7,14rad / s .- Áp dụng công thức tính toạ độ góc của ròng rọc:

2 2 20 0

1 1 1t t t .3,57.2 7,14rad

2 2 2 .

1.10. Vận dụng được định luật bảo toàn momen động lượng đối với một trục.1.10.1. Một sàn quay có mặt hình tròn đường kính 8m, khối lượng M =400kg được coi như một đĩa tiết diệnđều đồng chất đang quay đều với vận tốc góc 0,2rad/s quanh một trục thẳng đứng đi qua tâm sàn. Một người

BA

BT

AT

AT

BT

BP

AP



khối lượng m = 50kg đang đứng yên ở mép sàn. Bỏ qua ma sát của trục quay của sàn. Người nầy bắt đầu điquanh mép sàn với vận tốc 1,5m/s đối với sàn, ngược chiều quay với sàn.

a) Tính tốc độ của người đối với trục quay khi người đang đứng yên?

b) Tính Mômen động lượng của hệ khi người đang đứng yên ?

c) Tính tốc độ quay của sàn khi người chuyển động trên sàn?1.10.1. Hướng dẫn trả lời:

Gọi v12 là vận tốc của người đối với sàn, v23 là vận tốc của sàn với trục quay, v13 là vận tốc của người đốivới trục quay.

Ta có mômen quán tính của sàn: I1 =1

2M.R2 =

1

2.400.42 = 3200 kg.m2.

Mô men quán tính của người đối với trục quay I2 = m.R2 = 50.42 = 800 kg.m2.a) Ta có tốc độ dài của người khi đứng trên sàn v13 = .R = 0,2.4 = 0,8 m/s.b) Động lượng của người và sàn khi ngườn đang đứng yên:L1 = Lsàn + Lngười = (I1 + I2). = (3200 + 800).0,2 = 800 kg.m2/s.Ta có Lsàn = I1 . = 3200.0,2 = 640 kg.m2/s. Lngười =I2. = m.v13.R = 50.0,8.4 = 160 kg.m2/s. L1 = Lsàn + Lngười = 640 +160 = 800 kg.m2/s.c) Khi người chạy ngược chiều quay với sàn với tốc độ v12 = 1,5m/s thì sàn sẽ chuyển động với tốc độ

1 ngược chiều với chiều người chạy tốc độ của người đối với trục quay13 12 23

v = v + v

Với v23 = 1 .R ,12

v ngược chiều với

23v

Chọn chiều dương là chiều quay của sànNên v13 = v23 - v12 = 1 .R - v12

Mômen động lượng của hệ khi người chạy trên sàn L2 = L’sàn + L’ngườiTa có L’sàn = I1 . 1. Lngười = m.v13.R = .m.R.( 1 .R - v12) = m.R2. 1 - m.R.v12 = I2 1 - m.R.v12

L’ = I1 . 1 + I2. 1 - m.R.v12 = (I1 + I2) 1 - m.R.v12

Theo định luật bảo toàn mômen động lượng ta có L2 = L1

(I1 + I2) 1 - m.R.v12 = (I1 + I2).

1 = + 12

1 2

m.R.v

I I= 0,2 +

50.4.1,5

3200 800= 0,275 rad/s.

1.10.2. Một vật rắn có mômen quán tính 1kg.m2 quay đều 10 vòng trong 2 s.a) Mômen động lượng của vật rắn có độ lớn bằng bao nhiêu?b) Tính góc quay sau 10s chuyển động?1.10.2. Hướng dẫn trả lời:

a) - Áp dụng công thức Mômen động lượng: 210.2L I. 1. 31,141kgm / s

2

.

b) vì đĩa quay đều nên 0 .t =10.2

2

.10 = 100 rad.

1.10.3. Một đĩa tròn có mômen quán tính I đang quay quanh một trục số định với tốc độ góc 0 ( ma sát ởtrục quay không đáng kể) . Nếu tốc độ góc của đĩa tăng lên 3 lần thì mômen động lượng của đĩa đối với trụcquay sẽ?

A. Tăng 9 lần B. Giảm 9 lần C. Tăng 3 lần D. Giảm 3 lần .1.10.3. Hướng dẫn trả lời:

Ban đầu : Mômen động lượng : 0L I (1)

Sau đó : ' ' .3L I I (2)



So sánh (1) và (2) ta thấy L' = 3L

Chọn C1.10.4. Vật 1 hình trụ có mômen quán tính I1 và tốc độ góc 1 đối với trục đối xứng của nó.Vật 2 hình trụ,đồng trục với vật 1; có mômen quán tính I2 đối với trục đó và đứng yên không quay như hình vẽ. Vật 2 rơixuống dọc theo trục và dính vào vật 1. Hệ hai vật quay với tốc độ góc . Tốc độ góc là:

A. = 11 2

2

I I

I

. B. = 1

1

2 1

I

I I.

C. = 11

2

I

I. D. = 1

2

1

I

I.

1.10.4. Hướng dẫn trả lời:Trước khi hai vật dính vào nhau mômen dộng lượng là : 1 1 2 2. .L I I = 1 1.I

Sau khi hai vật dính vào nhau thì mômen động lượng : 1 2' ( )L I I

Áp dụng ĐL bảo toàn động lượng : L = L' ta có: 1 1.I = 1 2( )I I :

= 11

2 1

I

I I

Chọn B1.11. Giải được các bài tập về động năng của vật rắn quay quanh một trục cố định.

1.11.1. Một đĩa tròn đồng chất có khối lượng m = 2kg quay đều với tốc độ góc 6 rad/s quanh một trụcvuông góc với đĩa và đi qua tâm của đĩa. Động năng của đĩa bằng 18 J.a) Tính bán kính của đĩa?b) Tính số vòng quay của đĩa sau 5s kể từ lúc chuyển động?

1.11.1. Hướng dẫn trả lời:a) Áp dụng công thức động năng của vật chuyển động quay:

21W I

2 ®

2 21 1mR

2 2

4W 4.18R 1m

2.6

®2 2m

b) vì đĩa quay đều nên số vòng quay của đĩa là .

2

tN

=6.5

2 = 4,8 Vòng.

1.11.2. Một bánh đà có mômen quán tính 2,5kgm2, quay với tốc độ góc 8900 rad/s. Động năng quay củabánh đà là:A. 9,1J. B. 11,125KJ. C. 99.MJ. D. 22,25KJ.1.11.2. Hướng dẫn trả lời:

Động năng quay của bánh đà:2 2

7. 2,5.(8900)W 9,9.10

2 2d

IJ

= 99.MJ.

Chọn C1.11.3. Trái Đất được xem là khối đồng chất có bán kính 6400km và khối lượng 6.1024kg. Mômen quán tínhcủa Trái Đất đối với trục quay Bắc – Nam và Động năng của Trái Đất trong chuyển động tự quay làA. 5,71.1037 kg.m2; 0,54.1029 J. B. 8,83.1037 kg.m2; 2,6.1029 J.C. 6,71.1037 kg.m2; 1,54.1029 J. D. 9,83.1037 kg.m2; 2,6.1029 J.1.11.3. Hướng dẫn trả lời:Mômen quán tính của một quả cầu đồng chất khối lượng m bán kính R đối với trục quay đi qua tâm quả cầu

là I = 22

5mR = 24 3 22

.6.10 .(6400.10 )5

= 9,8304.1037 kg.m2



Trái Đất quay đều quanh trục của nó với chu kì T = 24h tốc độ góc của Trái Đất 2

T

Động năng của Trái Đất trong chuyển động tự quay là

Wđ =21

. .2

I = 21 2. .( )

2I

T

= 21 2

. , 0 . 0 .( )2 24.3600

379 83 4 1

= 2,6.1029 J

Chọn D

1.11.4. Hai đĩa tròn có cung mômen quán tính đối với trục quay qua tâm của đĩa. Lúc đầu đĩa 2 đứng yên ,đĩa 1 quay với tốc độ góc 0 ( bỏ qua ma sát ). Sau đó cho hai đĩa dính vào nhau , hệ quay với tốc độ góc .So sánh động năng của hai đĩa so với lúc đầu ?

A. Tăng 3 lần. B. Giảm 4 lần. C. Tăng 9 lần. D. Giảm 2 lần.1.11.4. Hướng dẫn trả lời:

Khi hai đĩa chưa dính vào nhau thì động năng của hệ là :2

1 0.W

2d

I (1)

Sau khi hai đĩa dính vào nhau và chuyển động cùng tốc độ góc thì động năng của hệ lúc này là :2 2

1 21

( ).W' 2 .

2 2d

I II

(2) ( vì I1 = I2)

Lấy (2) chia (1) : 2

0

W'2.( ) (3)

Wd

d

Mặt khác theo đinh luật bảo toàn Mômen động lượng : L1 = L2 1 0 1 2. ( )I I I

1 1

0 1 2 1

1

2 2

I I

I I I

Thay vào (3) ta có : 2W' 1 12.( )

W 2 2d

d

W

W'2

dd Nghĩa là động năng giảm 2 lần.

Chọn D1.11.5. Để tăng tốc từ trạng thái đứng yên, một bánh xe tiêu tốn một công 1000J. Biết mômen quán tính củabánh xe là 0,2 kgm2. Bỏ qua các lực cản. Tốc độ góc bánh xe đạt được là:A. 100 rad/s. B. 50 rad/s. C. 200 rad/s. D. 10 rad/s.1.11.5. Hướng dẫn trả lời:Động năng của bánh xe bằng công cung cấp:

Wđ =1

2I. 2 = A

2 2.1000

0, 2

A

I = 100 rad/s.

Chọn A

Chương II. DAO ĐỘNG CƠ

2.1. Nêu được dao động điều hoà là gì.2.1.1. Thế nào là dao động?2.1.1. Hướng dẫn trả lời:Chuyển động qua lại quanh một vị trí cân bằng gọi là dao động.2.1.2. Thế nào là dao động tuần hoàn?2.1.2. Hướng dẫn trả lời:



Dao động được lặp đi lặp lại như cũ mãi mãi sau những khoảng thời gian nhất định gọi là dao động tuầnhoàn.2.1.3. Thế nào là dao động điều hoà?2.1.3. Hướng dẫn trả lời:

Dao động mà phương trình có dạng: x = Acos(t + )

tức là vế phải là hàm cosin hay sin của thời gian nhân với một hằng số, gọi là dao động điều hoà.

2.1.4. Chọn phát biểu sai về dao động điều hòa là:A. Dao động có phương trình tuân theo qui luật hình sin hoặc cosin đối với thời gian.B. Có chu kì riêng phụ thuộc vào đặc tính của hệ dao độngC. Có cơ năng là không đổi và tỉ lệ với bình phương biên độD. là dao động có chu kì phụ thuộc vào các tác động bên ngoài.2.1.4. Hướng dẫn trả lời:Chọn D2.2. Phát biểu được định nghĩa về các đại lượng đặc trưng của dao động điều hoà” chu kì, tần số, tần sốgóc, biên độ, pha, pha ban đầu.2.2.1. Nêu các định nghĩa về các đại lượng đặc trưng của dao động điều hoà: chu kì, tần số, tần số góc, biênđộ, pha, pha ban đầu?2.2.1. Hướng dẫn trả lời:

Chu kì dao động (T) là thời gian vật thực hiện được một dao động toàn phần. Chu kì có đơn vị là giây (s).

Chu kì dao động của con lắc lò xo là T = 2k

m.

Tần số dao động (f) là số lần dao động mà vật thực hiện trong một giây. Tần số có đơn vị là héc (Hz).

Tần số góc() là đại lượng được xác định bởi công thức: =2

2 fT

. Đơn vị của tần số góc là rađian

trên giây (rad/s).

Biên độ dao động (A) là giá trị cực đại của li độ dao động. Đơn vị của biên độ là đơn vị đo độ dài. Biên độlà đại lượng luôn dương.Pha dao động là đại lượng (t + ), xác định li độ x của vật dao động (với một biên độ đã cho).

Pha ban đầu là pha dao động tại thời điểm ban đầu và có giá trị là . Ta quy ước lấy giá trị của pha trongkhoảng từ - tới .

2.2.2. Gia tốc tức thời trong dao động điều hòa biến đổiA. Cùng pha với li độ. B. Ngược pha với li độ.

C. Lệch pha2

so với li độ. D. Lệch pha π/4 so với li độ.

2.2.2. Hướng dẫn trả lời:Gia tốc tức thời trong dao động điều hòa biến đổi ngược pha với li độ.Chọn B2.2.3. Trong dao động điều hòa của một chất điểm, khi vận tốc của vật đạt giá trị cực dại thìA. vật có thế năng cực đại. B. gia tốc của vật cực đại.C. gia tốc của vật bằng 0. D. vật ở vị trí biên.2.2.3. Hướng dẫn trả lời:Trong dao động điều hòa của một chất điểm, khi vận tốc của vật đạt giá trị cực đại khi đi qua VTCBthì giatốc của vật bằng 0.Chọn C2.2.4. Khi thay đổi cách kích thích dao động của con lắc lò xo thì:A. và A thay đổi, f và không đổi. B. và W không đổi, T và thay đổiC. , A, f và đều không đổi. D. , E, T và đều thay đổi2.2.4. Hướng dẫn trả lời:Khi thay đổi cách kích thích dao động của con lắc lò xo thì và A thay đổi, f và không đổi.



Chọn A2.2.5. Chọn phát biểu sai về biên độ của một con lắc lò xo thẳng đứng dao động điều hòaA. Là li độ cực đại.B. Bằng chiều dài tối đa trừ chiều dài ở vị trí cân bằngC. Là quãng đường đi trong 1/4 chu kì khi vật xuất phát từ vị trí cân bằng hoặc vị trí biênD. bằng hiệu chiều dài lớn nhất và chiều dài nhỏ nhất của lò xo khi dao động2.2.5. Hướng dẫn trả lời:

Biên độ của một con lắc lò xo thẳng đứng dao động điều hòa min

2axml l

A

Chọn D2.2.6. Pha của dao động được dùng để xác định:A. Biên độ dao động B. Tần số dao độngC. Trạng thái dao động D. Chu kì dao động2.2.6. Hướng dẫn trả lời:Pha của dao động được dùng để xác định trạng thái dao động.Chọn C2.3. Viết được các công thức liên hệ giữa chu kì, tần số, tần số góc của dao động điều hoà.2.3.1. Viết được công thức tính chu kì dao động của con lắc lò xo?2.3.1. Hướng dẫn trả lời:

công thức tính chu kì dao động của con lắc lò xo :2 m

T 2k

Công thức liên hệ chu kì tần số và tần số góc: =2

2 fT

.

2.3.2. Một con lắc lò xo gồm vật có khối lượng m và lò xo có độ cứng k. Chu kì của dao động của con lắc là

A. T = m2

k và thay đổi khi phương dao động của con lắc thay đổi.

B. T = 2π m

k và không phụ thuộc vào phương dao động của con lắc

C. T = 2π k

m và không phụ thuộc vào phương dao động của con lắc

D. T = 2π k

m và thay đổi khi phương dao động của con lắc thay đổi.


Chu kì con lắc lò xo T = 2π m

k và không phụ thuộc vào phương dao động của con lắc

Chọn B2.3.3. Cho con lắc lò xo dao động không ma sát trên mặt phẳng nghiêng 1 góc so với mặt phẳng nằm ngang,đầu trên cố định, đầu dưới gắn vật m, lò xo độ cứng K. Khi quả cầu cân bằng, độ giản lò xo là l , gia tốctrọng trường g. Chu kì dao động là:

A. T = 2π k

m. B. T = 2π l

g

. C. T = 2π

sin

l

g

. D. T = 2π .sinl

g

.


Chu kì dao động của con lắc lò xo trên mặt phẳng nghiêng là: T = 2πsin

l

g

.

Chọn C2.3.4. Một lò xo có độ cứng ban đầu là K quả cầu khối lượng m. Khi giảm độ cứng 3 lần và tăng khối lượngvật lên 2 lần thì chu kì mới

A. Tăng 6 lần. B. Giảm 6 lần. C. Không đổi. D. Giảm 6

6lần.




Chu kì con lắc lò xo 2m

Tk

khi độ cứng giảm 3lần và khối lượng tăng 2 lần thì chu kì tăng 6 lần.

Chọn A2.4. Nêu được con lắc lò xo, con lắc đơn, con lắc vật lí là gì.2.4.1. Thế nào là con lắc lò xo? Lực kéo về là gì?2.4.1. Hướng dẫn trả lời:Con lắc lò xo là một vật nặng khối lượng m gắn vào đầu một lò xo khối lượng không đáng kể, độ cứng k,đầu kia của lò xo cố định.Trên trục x có gốc O ứng với vị trí cân bằng, tọa độ x của vật tính từ vị trí cân bằng là li độ.Lực kéo về (hay lực hồi phục) là lực đàn hồi của lò xo tác dụng lên vật nặng: F = - kx2.4.2. Thế nào là con lắc đơn?2.4.2. Hướng dẫn trả lời:Con lắc đơn gồm vật nặng có kích thước nhỏ, có khối lượng m, treo ở đầu một sợi dây mềm không dãn cóđộ dài l và có khối lượng không đáng kể.2.4.3. Thế nào là con lắc vật lý?2.4.3. Hướng dẫn trả lời:Con lắc vật lí là một vật rắn quay được quanh một trục nằm ngang cố định.2.4.4. Chu kì dao động nhỏ của con lắc đơn phụ thuộc vào:A. Khối lượng của con lắc.B. Điều kiện kích thích ban đầu cho con lắc dao động.C. Biên độ dao động của con lắc.D. Chiều dài dây treo con lắc.2.4.4. Hướng dẫn trả lời:Chu kì dao động nhỏ của con lắc đơn phụ thuộc vào chiều dài dây treo con lắcChọn D2.4.5. Tại một nơi xác định, một con lắc đơn dao động điều hòa với chu kì T, khi chiều dài con lắc tăng 4 lầnthì chu kì con lắcA. không đổi. B. tăng 16 lần. C. tăng 2 lần. D. tăng 4 lần.2.4.5. Hướng dẫn trả lời:Tại một nơi xác định, một con lắc đơn dao động điều hòa với chu kì T, khi chiều dài con lắc tăng 4 lần thìchu kì con lắc tăng 2 lần.Chọn C2.4.6. Trong một dao động điều hòa thì:A. Li độ, vận tốc gia tốc biến thiên điều hóa theo thời gian và có cùng biên độB. Lực phục hồi cũng là lực đàn hồiC. Vận tốc tỉ lệ thuận với thời gianD. Gia tốc luôn hướng về vị trí cân bằng và tỉ lệ với li độ2.4.6. Hướng dẫn trả lời:Chọn D2.5. Viết được phương trình động lực học và phương trình dao động điều hoà của con lắc lò xo vàcủa con lắc đơn.2.5.1. Viết được phương trình động lực học của vật dao động trong con lắc lò xo và nghiệm của phươngtrình này?2.5.1. Hướng dẫn trả lời:

Phương trình động lực học của vật dao động trong con lắc lò xo: x" +k

mx = 0

hoặc x" + 2x = 0 với =k

m.



Phương trình này có nghiệm: x = Acos(t + )

trong đó A, , là các hằng số.2.5.2. Viết được phương trình động lực học của vật dao động trong con lắc đơn và nghiệm của phương trìnhnày?2.5.2. Hướng dẫn trả lời:Gọi s là li độ cong xác định vị trí của con lắc đơn có chiều dài l . Ta có: s = l .

Xét dao động với góc nhỏ thì sin ( < 100) thì ta có:

- Phương trình động lực học: s" + gl

s = 0 hay s'' + 2s = 0 với g

l.

- Phương trình dao động của con lắc đơn: s = Acos(t + ) hay = 0cos(t + ).Dao động của con lắc đơn với góc lệch nhỏ là dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng với tần số góc

g

l.

2.5.3. Trong trường hợp nào dao động của con lắc đơn được coi như là dao động điều hòa.A. Chiều dài của sợi dây ngắn. B. Khối lượng quả nặng nhỏ.C. Không có ma sát. D. Biên độ dao động nhỏ.2.5.3. Hướng dẫn trả lời:Chọn D2.6. Viết được các công thức tính chu kì dao động của con lắc lò xo, con lắc đơn và con lắc vật lí. Nêuđược ứng dụng của con lắc đơn và con lắc vật lí trong việc xác định gia tốc rơi tự do.2.6.1. Viết công thức tính tần số góc và chu kì dao động của con lắc lò xo?2.6.1. Hướng dẫn trả lời:

Công thức tính tần số góc là: k

m;

Công thức tính chu kì dao động là: m

T 2 .k

Trong đó k là độ cứng lò xo, có đơn vị là niutơn trên mét (N/m), m là khối lượng của vật dao động điều hoà,đơn vị là kg.2.6.2. Viết công thức tính chu kì dao động của con lắc đơn? Con lắc đơn được ứng dụng để làm gì?2.6.2. Hướng dẫn trả lời:

Công thức tính chu kì dao động của con lắc đơn là: T = 2g

l

;

trong đó l là chiều dài của dây, g là gia tốc trọng trường.

- Con lắc đơn được ứng dụng để đó gia tốc rơi tự do2

2

4. .lg

T

2.6.3. Viết công thức tính tần số góc - chu kì dao động của con lắc vật lí? Con lắc vật lý được ứng dụng đểlàm gì?2.6.3. Hướng dẫn trả lời:

- Công thức tần số góc =mgd

I với I là momen quán tính của vật rắn đối với trục quay, m là khối lượng

của vật, d là khoảng cách từ khối tâm tới trục quay của vật, g là gia tốc trọng trường.

- Công thức tính chu kì dao động của con lắc vật lí là: T =π

ω2

=I

2mgd

- ứng dụng của con lắc đơn và con lắc vật lí là cơ sở lí thuyết để xác định gia tốc trọng trường g bằng cáchlàm thí nghiệm xác định được chu kì dao động T, đo chiều dài l của con lắc và dựa vào công thức tính chu kìcủa con lắc để tính g.



2.6.4. Con lắc đơn có chiều dài l1 dao động với chu kì T1, con lắc đơn có chu kì l2 dao động với chu kì T2-

.Khi con lắc đơn có chiều dài l1+l2 sẽ dao động với chu kì là :

A. T = T1+T2. B. T2 = T12 +T2

2. C. T =1

2(T1+T2). D.

2 22 1 2

2 21 2

.T TT

T T


Con lắc đơn có chiều dài l1 dao động với chu kì2

1 11 1 2

24

l gTT l

g

(1)

Con lắc đơn có chu kì l2 dao động với chu kì2

2 22 2 2

24

l gTT l

g

(2)

Khi con lắc đơn có chiều dài l2 + l1 sẽ dao động với chu kì2

2 12 1 2

24

l l gTT l l

g

(3)

thay (1) và (2) vào (3) ta có2

224

gT

+

2124

gT

=

2

24

gT

2 2 2

1 2T T T

Chọn B

2.6.5. Chu kì dao động nhỏ của con lắc vật lý được xác định bởi:

A. 2gmd

TI

B. 2I

Tgmd

C.1

2

IT

gmd D.

1

2

gmdT

I


Chu kì con lắc vật lý: 2I

Tgmd

.

Chọn B2.6.6. Con lắc vật lý được ứng dụng đểA. đo gia tốc trọng trường tại vị trí con lắc dao độngB. đo khối lượng của vật rắn.C. đo mômen quán tính của vật.D. đo nhiệt độ môi trường2.6.6. Hướng dẫn trả lời:ứng dụng của con lắc đơn và con lắc vật lí là cơ sở lí thuyết để xác định gia tốc trọng trường gChọn A2.6.7. Viết công thức tính động năng, thế năng và cơ năng trong dao động điều hoà?2.6.7. Hướng dẫn trả lời:Cơ năng của vật dao động điều hoà được bảo toàn.

Động năng của vật trong con lắc lò xo:Wđ =1

2mv2 =

1

2m2A2sin2(t + )

Thế năng đàn hồi của lò xo: Wt =1

2kx2 =

1

2kA2cos2(t + )=

1

2m2A2cos2(t + )

Cơ năng của con lắc lò xo: W = Wđ +Wt =1

2m2A2 =

1

2kA2

Cơ năng của con lắc lò xo không phụ thuộc vào thời gian, được bảo toàn và tỉ lệ với bình phương biên độdao động.2.6.8. Nêu mối quan hệ giữa chu kì biến đổi của động năng và của thế năng với chu kì dao động?2.6.8. Hướng dẫn trả lời:Trong quá trình dao động, động năng tăng thì thế năng giảm và ngược lại, nhưng tổng động năng và thếnăng tức là cơ năng của vật dao động không đổi.Động năng và thế năng biến đổi tuần hoàn cùng chu kì.Chu kì biến đổi của động năng và của thế năng bằng nửa chu kì dao động của con lắc.2.6.9. Đối với một chất điểm dao động cơ điều hòa với chu kì T thì:



A. Động năng và thế năng đều biến thiên tuần hoàn theo thời gian nhưng không điều hòa.B. Động năng và thế năng đều biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kì T.C. Động năng và thế năng đều biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kì T/2.D. Động năng và thế năng đều biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kì 2T.2.6.9. Hướng dẫn trả lời:Động năng và thế năng đều biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kì T/2.Chọn C2.7. Nêu được dao động riêng, dao động tắt dần, dao động cưỡng bức, dao động duy trì là gì và cácđặc điểm của mỗi loại dao động này.2.7.1. Dao động riêng, dao động tắt dần, dao động duy trì là gì?2.7.1. Hướng dẫn trả lời:Dao động tắt dần là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian rồi dừng lại.Dao động tắt dần càng nhanh nếu lực cản của môi trường càng lớn.Dao động riêng là dao động của hệ xảy ra dưới tác dụng chỉ của nội lực.Dao động duy trì là dao động mà ta cung cấp năng lượng cho vật dao động để bù lại phần năng lượng đã bịmất mát do ma sát mà không làm thay đổi chu kì riêng của nó.2.7.2. Nêu các đặc điểm của dao động riêng, dao động tắt dần, dao động duy trì?2.7.2. Hướng dẫn trả lời:Dao động riêng có chu kì chỉ phụ thuộc các yếu tố trong hệ mà không phụ thuộc vào cách kích thích để tạonên dao động.Dao động tắt dần có biên độ giảm dần theo thời gian.Dao động duy trì có chu kì bằng chu kì dao động riêng của con lắc. Biên độ của dao động duy trì không thayđổi.2.7.3. Dao động tắt dần là một dao động có:A. biên độ giảm dần do ma sát. B. chu kì tăng tỉ lệ với thời gian.C. có ma sát cực đại. D. biên độ thay đổi liên tục.2.7.3. Hướng dẫn trả lời:Dao động tắt dần là một dao động có biên độ giảm dần do ma sát.Chọn A2.7.4. Dao động duy trì là dao động tắt dần mà người ta đã:A. Làm mất lực cản của môi trường đối với vật chuyển động.B. Tác dụng vào vật một ngoại lực biến đổi điều hòa theo thời gian.C. Kích thích lại dao động sau khi dao động bị tắt hẳn.D. Cung cấp cho vật một phần năng lượng đúng bằng năng lượng của vật bị tiêu hao trong từng chu kì.2.7.4. Hướng dẫn trả lời:Dao động duy trì là dao động tắt dần mà người ta đã cung cấp cho vật một phần năng lượng đúng bằng nănglượng của vật bị tiêu hao trong từng chu kì.Chọn D2.7.5. Trong những dao động tắt dần sau đây, trường hợp nào tắt dần nhanh là có lợi:A. Dao động của khung xe khi qua chỗ đường mấp mô.B. Dao động của quả lắc đồng hồ.C. Dao động của con lắc lò xo trong phòng thí nghiệm.D. Dao động của con lắc đơn trong phòng thí nghiệm.2.7.5. Hướng dẫn trả lời:Dao động của khung xe khi qua chỗ đường mấp mô là dao động tắt dần có lợi.Chọn A2.8. Nêu được hiện tượng cộng hưởng là gì, các đặc điểm và điều kiện để hiện tượng này xảy ra.2.8.1. Thế nào là dao động cưỡng bức? Nêu đặc điểm của dao động cưỡng bức?2.8.1. Hướng dẫn trả lời:Xét một vật thuộc một hệ có thể thực hiện dao động tắt dần. Tác động lên vật một ngoại lực F biến đổiđiều hoà theo thời gian, F = F0cost thì chuyển động của vật gồm hai giai đoạn như sau : Giai đoạnchuyển tiếp, trong đó dao động của hệ chưa ổn định, giá trị cực đại của li độ tăng dần, cực đại sau lớn hơn



cực đại trước. Sau đó, giá trị cực đại của li độ không thay đổi, đó là giai đoạn ổn định. Giai đoạn ổn địnhkéo dài cho đến khi ngoại lực điều hoà thôi tác dụng.Dao động của vật trong giai đoạn ổn định nói trên gọi là dao động cưỡng bức. Lí thuyết và thực nghiệmchứng tỏ rằng :- Dao động cưỡng bức là dao động điều hoà.

- Tần số góc của dao động cưỡng bức bằng tần số góc của ngoại lực.- Biên độ của dao động cưỡng bức tỉ lệ thuận với biên độ của ngoại lực và phụ thuộc vào tần số góc củangoại lực.2.8.2. Hiện tượng cộng hưởng là gì? Nêu các đặc điểm và điều kiện để hiện tượng này xảy ra?2.8.2. Hướng dẫn trả lời:Khi biên độ của dao động cưỡng bức đạt giá trị cực đại, người ta nói rằng có hiện tượng cộng hưởng. Điềukiện xảy ra hiện tượng cộng hưởng là tần số góc của lực cưỡng bức () bằng tần số góc riêng của hệ daođộng (0). = 0 (gần đúng)Nếu ma sát giảm thì giá trị cực đại của biên độ tăng. Hiện tượng cộng hưởng rõ nét hơn.2.8.3. Chọn phát biểu đúng khi nói về dao động cưỡng bức:A. Tần số của dao động cưỡng bức là tấn số của ngoại lực tuần hoàn.B. Tấn số của dao động cưỡng bức là tần số riêng của hệ.C. Biên độ của dao động cưỡng bức là biên độ của ngoại lực tuần hoàn.D. Biên độ của dao động cưỡng bức chỉ phụ thuộc vào tần số của ngoại lực tuần hoàn.2.8.3. Hướng dẫn trả lời:Dao động cưỡng bức có tần số là tần số của ngoại lực tuần hoàn.Chọn A2.8.4. Chọn phát biểu sai về hiện tượng cộng hưởng:A. Điều kiện cộng hưởng là hệ phải dao động cưỡng bức dưới tác dụng của ngoại lực biến thiên tuần hoàn cótần số ngoại lực f bằng tần số riêng của hệ f0

B. Biên độ cộng hưởng dao động không phụ thuộc vào lực ma sát của môi trường, chỉ phụ thuộc vào biên độcủa ngoại lực cưỡng bức.C. Hiện tượng đặc biệt xảy ra trong dao động cưỡng bức là hiện tượng cộng hưởngD. Khi cộng hưởng dao động biên độ của dao động cưỡng bức tăng đột ngột và đạt giá trị cực đại.2.8.4. Hướng dẫn trả lời:Biên độ cộng hưởng dao động phụ thuộc vào lực ma sát của môi trường: nếu ma sát nhỏ thì biên độ cộnghưởng lớn và ngược lại.Chọn B2.9. Trình bày được nội dung của phương pháp giản đồ Fre-nen.2.9.1. Biểu diễn dao động điều hòa bằng phương Pháp gián đồ vectơ quay Fre-nen?2.9.1. Hướng dẫn trả lời:Phương pháp vectơ quay dựa trên tính chất: một dao động điều hoà có thểđược coi như hình chiếu của một chuyển động tròn đều xuống một trục nằmtrong mặt phẳng quỹ đạo.- Giả sử cần biểu diễn dao động: x = Acos(t + )Ta vẽ một trục nằm ngang () và một trục thẳng đứng x'x cắt () tại O. Vẽmột vectơ A

có gốc tại O: có độ dài bằng biên độ A và tạo với trục () một

góc bằng tại thời điểm t = 0. Cho vectơ A

quay đều theo chiều dươnglượng giác với vận tốc góc . Lúc đó chuyển động của hình chiếu đầu mútvectơ A

xuống trục x'x là một dao động điều hòa: x = OP = Acos(t + )

- Ta kết luận rằng dao động điều hòa x = Acos(t + ) được biểu diễn bằngvectơ quay A

2.9.2. Cho hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số có phươngtrình: 1 1 1s( . )x A co t , 2 2 2s( . )x A co t . Biên độ dao động tổng hợp có giá trị cực đại khi độ lệch củahai dao động thành phần có giá trị là

y

C x

Mo

M

A

t

x'

O P



A. 2 1 (2 1)k . B. 1 2 2k . C. 2 1 2k . D. B hoặc C.

2.9.2. Hướng dẫn trả lời:Hai dao động cùng pha nhau thì 1 2| | 2k

Chọn D2.9.3. Một vật M chuyển động tròn đều với vận tốc góc ω có hình chiếu x lên một đường thẳng nằm trongmặt phẳng quĩ đạo là OP. Khẳng định nào sau đây là saiA. x tuân theo qui luật hình cos hoặc sin đối với thời gianB. Thời gian mà M chuyển động bằng thời gian P chuyển động ΔtC. Vận tốc trung bình của M bằng vận tốc trung bình của P trong cùng thời gian ΔtD. Tần số góc của P bằng vận tốc góc của M2.9.3. Hướng dẫn trả lời:Chuyển động tròn đều có tốc độ không đổiChọn C2.10. Nêu được cách sử dụng phương pháp giản đồ Fre-nen để tổng hợp hai dao động điều hoà cùngtần số và cùng phương dao động.2.10.1. Trình bày phương pháp giản đồ Fre-nen (còn gọi là phương pháp giản đồ vectơ quay) để tổng hợphai dao động điều hoà cùng tần số và cùng phương dao động?2.10.1. Hướng dẫn trả lời:Hai dao động thành phần có phương trình :

x1 = A1cos(t + 1) ;

x2 = A2cos(t + 2).

Vẽ hai vectơ 1A ,

2A

biểu diễn hai dao động điều hoà x1, x2 trên cùng mộthệ trục toạ độ.Vẽ hình bình hành mà hai cạnh là 1 1OM A

, 2 2OM A

thì đường chéo

OM

là vectơ biểu diễn dao động tổng hợp x = x1 + x2, có biểu thức : x =Acos(t + ).

2.10.2. Hai dao động điều hòa thành phần cùng phương, cùng tần số, cùng pha có biên độ là A1 và A2 với A2

= 3A1 thì dao động tổng hợp có biên độ A làA. A1. B. 2A1. C. 3A1. D. 4A1.2.10.2. Hướng dẫn trả lời:Vì hai dao động điều hòa thành phần cùng phương, cùng tần số, cùng pha nên có biên độ tổng hợp là : A =A1 +A2 = A1+3A1 = 4A1.Chọn D2.10.3. Hai dao động điều hòa thành phần cùng phương, cùng tần số, có biên độ lần lượt là 8cm và 12cm,biên độ dao động tổng hợp có thể là:A. 5cm. B. 2cm. C. 21cm. D. 3cm.2.10.3. Hướng dẫn trả lời:

ta có biên độ của dao động tổng hợp thỏa mản: 1 2 1 2A A A A A

8 12 8 12 4 20A cm A cm Biên độ dao động tổng hợp có thể là 5cm.Chọn A2.10.4. Hai dao động điều hòa thành phần cùng phương, cùng tần số, có biên độ lần lượt là 6cm và 8cm, biênđộ dao động tổng hợp không thể là:A. 4cm. B. 8cm. C. 6cm. D. 15cm2.10.4. Hướng dẫn trả lời:

O P2 P1 P x

M1

M2

+M



ta có biên độ của dao động tổng hợp thỏa mản: 1 2 1 2A A A A A

6 8 6 8 2 14A cm A cm Biên độ dao động tổng hợp không thể là 15cm

Chọn D2.11. Nêu được công thức tính biên độ và pha của dao động tổng hợp khi tổng hợp hai dao động điềuhoà cùng tần số và cùng phương.

2.11.1. Viết công thức tính biên độ và pha của dao động tổng hợp khi tổng hợp hai dao động điều hoà cùngchu kì và cùng phương?


Công thức tính biên độ : A = 2 21 2 1 2 2 1A A 2A A cos( )

Công thức tính pha ban đầu : tan = 1 1 2 2

1 1 2 2

A sin A sin

A cos A cos

Biên độ A phụ thuộc vào các biên độ A1, A2 và vào độ lệch pha ( 2 - 1) của các dao động x1, x2.

Nếu hai dao động cùng pha : ( 2 - 1) = 2k thì A = A1 + A2.

Nếu hai dao động ngược pha : 2 - 1 = (2k + 1) thì A = -1 2A A .

2.11.2. Một vật thực hiện đồng thời hai dao động cùng phương cùng tần số có phương trình:

x1 = A1cos(t + 1)cm, x2 = A2cos(t + 2)cm. Thì biên độ của dao động tổng hợp là :A. A2 = 2 2

1 2 1 2 2 12 cos( )A A A A . B. A2 = 2 21 2 1 2 2 12 cos( )A A A A .

C. A 2 = 2 2 2 11 2 1 22 cos( )

2A A A A

. D. A2 = 2 2 2 1

1 2 1 22 cos( )2

A A A A

.

2.11.2. Hướng dẫn trả lời:Biên độ của dao động tổng hợp xác định bởi: A2 = 2 2

1 2 1 2 2 12 cos( )A A A A Chọn B2.11.3. Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hoà cùng phương cùng tần số có phương trình:

x1 = A1cos(t + 1)cm, x2 = A2cos(t + 2)cm. Thì pha ban đầu của dao động tổng hợp xác địng bởi:

A. tan = 1 1 2 2

1 1 2 2

sin sin

cos cos

A A

A A

. B. tan = 1 1 2 2

1 1 2 2

sin sin

cos cos

A A

A A

.

C. tan = 1 1 2 2

1 1 2 2

cos cos

sin sin

A A

A A

. D. tan = 1 1 2 2

1 1 2 2

cos cos

sin sin

A A

A A

.


Pha ban đầu của dao động tổng hợp xác địng bởi: tan = 1 1 2 2

1 1 2 2

sin sin

cos cos

A A

A A

.

Chọn A2.12. Giải được các bài tập về con lắc lò xo, con lắc đơn.

1.12.1. Một vật dao động theo phương trình x = -2sin(2t+6

)cm. Hãy xác định:

a) Biên độ, chu kì dao động và pha ban đầu của nó?

b) Ly độ và gia tốc của vật khi vật có vận tốc 2 3 cm/s?

c) Tốc độ của vật ở thời điểm 4

s


Ta có x = -2sin(2t+6

)cm = -2cos(2t+

6

-

2

) cm



= 2cos(2t+6

-

2

)cm = 2cos(2t+

2

3

)cm

Biên độ dao động: A = 2cmTần số góc: 2 (rad/s)

Chu kì dao động:

Pha ban đầu 2

3

(rad)

b) Ta có công thức: 2 2 2( )

v

A x 2 2( )

v

x A = 2 22 32 ( ) 1( )

2

cm

gia tốc của vật lúc đó: a = - 2 2 2(2 ) ( 1) 4 x (cm/s2)

c) Ta có phương trình vận tốc của vật là: v = x’ = -4cos(2t+6

)(cm/s)

khi t =4

s tì v = -4cos(2.

4

+

6

) (cm/s) = -4cos(8+

6

)r = 7,8(cm/s)

1.12.2. Một con lắc lò xo gồm vật nặng m = 100g và lò xo có độ cứng k = 100N/m. Từ vị trí cân bằng kéovật lệch khỏi vị trí cân bằng một đoạn x0 = 2cm rồi truyền cho vật một vận tốc 20.π (cm/s) hướng về vị trícân bằng, chọn chiều dương là chiều lệch vật lúc đầu (lấy π2 = 10).

a) Tính biên độ và chu kì dao động của vật ?b) Viết phương trình dao động của con lắc ?1.12.2. Hướng dẫn trả lời:

a) ta có k

m =

100

0,1 = 10.π (rad/s)

Chu kì dao động của con lắc: T = 2 20,2

10

s

2 2 2( )

v

A x A =2

22

v

x = 2 2202 ( ) 2 2( )

10

cm


Khi t = 0 thì2( )

20 ( / )

x cm

v cm s

2 2cos 2

2 2.10 sin 20

2cos

2

2sin

2

φ =4

(rad).

Vậy phương trình dao động của con lắc là x = 2 2 cos(10πt +4

) cm.

1.12.3. Một lò xo được treo thẳng đứng, đầu trên của lò xo được giữ chuyển động đầu dưới theo vật nặngcó khối lượng m, lò xo có độ cứng K, khi vật ở vị trí cân bằng thì lò xo giản 4cm. Kéo vật rời khỏi VTCBtheo phương thẳng đứng hướng xuống một đoạn 2cm, truyền cho nó vận tốc 10 3 (cm/s) theo phươngthẳng đứng hướng lên. Chọn gốc thời gian là lúc thả vật, gốc toạ độ là VTCB, chiều dương hướng lên, lấy

2 210 / g m s .

a) Viết phương trình dao động của vật ?

b) Xác định vận tốc của vật khi đi qua vị trí mà lò xo giãn 1 cm.1.12.3. Hướng dẫn trả lời:



Ta có kl = mg10

50,04

k g

m l(rad/s)


Khi t = 0 thì2( )

10 3. ( / )

x cm

v cm s

Acos 2

A.5 sin 10. 3

2A 0

cos

tan 3

2A 0

cos

32

3

2

( )3

4( )

rad

A cm

Vậy phương trình dao động của con lắc là x = 4cos(5πt +23

) cm.

b) Khi vật bắt đầu dao động vật lò xo giản 4 + 2 = 6cmKhi vật ở vị trí cân bằng lò xo giản 4cm.Khi lò xo giản 1cm thì vật đi qua ly độ x = 3cm

22 2 1

vA x 2 2 v A x = 2 25 4 3 = 5 7 cm/s

1.12.4. Hai lò xo có cùng chiều dài tự nhiên độ cứng lần lượt là k1 = 30 (N/m) và K2 = 30 (N/m), hai lò xođược gắn với nhau thành là xo dài gấp đôi rồi gắn vào vật có khối lượng m = 150g, hệ lò xo nằm ngang. Kéovật dọc theo trục lò xo tới vị trí cách VTCB 10 cm rồi thả không vận tốc đầu trên mặt phẳng ngang. Bỏ quama sát.

a) Viết phương trình dao động điều hòa của vật ?

b) Tính hướng về cực đại tác dụng vào vật ?

c) Tính cơ năng ?d) Tính thời gian ngắn nhất để động năng bằng thế năng ?1.12.4. Hướng dẫn trả lời:

a) Chọn trục ox nằm ngang gốc tọa độ tại VTCB của vật.Khi vật ở VTCB, các lò xo không bị biến dạng.Khi vật ở ly độ x thì:

1 2

1 2

F F F

x x x

1 1 1 2 2 2

1 2

1 2

f kx,F k x ,F k x

F F F

x x x

1 2

1 2

1 2

F F F

F FF

k k k

1 2

1 1 1= +

k k k

hay 1 2

1 2

k k 30.30k = 15

k + k 30 30

N/m

Phương trình dao động có dạng: x = Acos( t )cm

Phương trình vận tốc: v = -A sin( t )cm/s

Ta có:15

100,15

k

m rad/s

Khi t = 0 thì0 10 cos 0

sin 0 10

x 1 cm

v=0

A

A cm

Vậy phương trình dao động là: x = 10cos (10t) cm

A X2

A

O

NM

P

2

A

Q



b) Lực hướng về tác dụng vào vật: F kx

Lực hướng về cực đại: Fmax = k.A = 15.0,1 = 1,5N

c) Cơ năng của hệ W = 1

2k.A2 =

1

2.15.0,12 = 0,075 J.

d) Khi Wđ = Wt thì W = 2Wt 1

2k.A2 = 2.

1

2k.x2 x =

2

2

A

Khi vật đi từ 2

2

A theo chiều dương đến ly độ -

2

2

A theo chiều dương thì tương ứng với vật chuyển

động tròn đều từ P đến Q như hình vẽ

Ta có: 0

222ˆ ˆSin(POA) OA 45

2

A

PA

P O Q = 2P O A = 2.45 = 900

Thời gian ngắn nhất để động năng bằng thế năng MN

ˆPOQ 90 2Δt = t = T = T =360 360 4 40 20

T s.

1.12.5. Dùng hai lò xo cùng chiều dài tự nhiên có cùng độ cứng k1 = k2 = 25N/m treo 1 quả cầu khối lượng500g theo phương thẳng đứng kéo quả cầu xuống dưới VTCB 2cm rồi truyền cho vật vận tốc 20 3 cm/stheo phương thẳng đứng lên trên. Bỏ qua ma sát (g = 10m/s2; 2 = 10). a) Chứng minh vật dao động điều hoà? b) Viết phương trình dao động của vật? c) Tính lực hướng về cực đai mà hệ lò xo tác dụng lên vật?1.12.5. Hướng dẫn trả lời:

Chọn trục 0x thẳng đứng chiều dương hướng xuống gốc 0 tại VTCB, gốc thời gian lúc vật bắt đầudao động.

+ Khi vật ở VTCB: 01 02 0F F P

(1)

+ Khi vật ở li độ x vật chịu tác dụng thêm của lực đàn hồi của hai lò xo khi đó:

2 2 2F F ma F ma

(2)Chiếu (2) lên 0X ta được -2F = ma = mx’’

-2k.x = mx’’ 2'' 0

kx x

m

Đặt 2 =2k

m khi đó x’’+ 2 x = 0

Vậy hệ vật dao động điều hòa với với tần số góc 2k

m

b) Phương trình dao động có dạng: x Acos( t+ ) cmPhương trình vận tốc: v Asin( t+ ) (cm/s)

Ta có:2 2.25

100,5

k

m rad/s

Khi t = 0 thì Khi t = 0 thì 2 2 2 220 3( ) 2 ( ) 4

103 /

x 2cm

v=-20

vA x cm

cm s

Ta có

2 4cos

3 3sin2

rad

X

O

P

01F

01F



Vậy x = 4cos (10t+3

)cm

c) Lực hướng về tác dụng lên vật: F kx

Lực hướng về cực đại: Fmax = 2k.A = 2.25.0,04 = 2N

1.12.6. Một con lắc đơn có chu kì 2s tại nơi có g = 2 = 10m/s2, quả cầu có khối lượng 200g, mang điện tích -10-7C. Khi dặt con lắc trong điện trường đều có véctơ cường độ điện trường thẳng đứng hướng từ dưới lêncó E = 2.104V/m. Khi đó chu kì con lắc là:A. 2,001s. B. 1,999s. C. 2,01s. D. 1,909s .1.12.6. Hướng dẫn trả lời:

Chu kì con lắc lúc khi chưa có điện trường đều: 0T 2g

Khi đặt con lắc vào trong điện trường đều có E

thẳng đứng hướng từ dưới lêntrên

thì vật chụi tác dụng thêm của lực điện trường F qE

(F = |q|E)

vì q < 0 nên F

hướng xuống như hình vẽ:Trọng lực hiệu dụng(trọng lực biểu kiến): hdP F P

hdP P F hdmg mg | q | .E hd

| q | .E | q | .Eg g g(1 )

m m.g

Chu kì con lắc trong điện trường lúc đó:hd

T ' 2g

2| q | .E

g(1 )m.g

12

| q | .Eg 1m.g

0

1T .

| q | .E1

m.g

= 2. 7 4

110 .2.10

10,2.10

= 1,999s.

Chọn B1.12.7.Một con lắc đơn dài 20cm dao động tại nơi có g = 9,8m/s2.ban đầu người ta lệch vật khỏi phươngthẳng đứng một góc 0,1rad rồi truyền cho vật một vận tốc 14cm/s về vị trí cân bằng(VTCB). Chọn gốc thờigian lúc vật đi qua VTCB lần thứ nhất, chiều dương là chiều lệch vật. Viết phương trình li độ dài của vật?1.12.7. Hướng dẫn trả lời:

ta có phương trình ly độ dài s = Acos( t ) m

phương trình vận tốc: v = -A sin( t ) m/s

ta có9,8

0, 2

g

l = 7rad/s

2 2 2 2 20 0( ) ( . ) ( )

v vA s l

2 2

0( . ) ( )v

A l

= 2 20,14(0,1.0,2) ( ) 0,02 2

7m

khi t = 0 thì0 cos 0

0 sin 0 2

s

v

rad

vậy s = 0,02 2 cos(7t +2

)m.

1.12.8. Một con lắc dơn dao động với chu kì 2s ở nhiệt độ 250C, dây treo làm bằng kim loại có hệ số nở dài2.10-5K-1. Khi nhiệt độ tăng lên đến 450C thì nó dao động nhanh hay chậm với chu kì bao nhiêu?1.12.8. Hướng dẫn trả lời:

Chu kì con lắc dao động đúng ở nhiệt độ t1(250C): 11T 2

g

(1)

N

O

0

P

F

E



Chu kì con lắc dao động sai ở nhiệt độ t2(450C): 22T 2

g

(2) 1 1

2 2

T

T

(3)

Ta có: 1 0 1 1 12 1

2 0 2 2 2

(1 t ) 1 t 11 (t t )

(1 t ) 1 t 2

vì 1

(3) 12 1

2

T 11 (t t )

T 2

12 1 2 1

2 1

T 1T T (1 (t t ))

1 21 (t t )2

= 512(1 .2.10 (45 25))

2 = 2,0004s

ta thấy T2>T1: chu kì dao động tăng nên con lắc dao động chậm1.12.9. Một đồng hồ quả lắc chạy đúng giờ trên mặt đất. Đưa đồng hồ lên độ cao 640m. Coi nhiệt độ hai nơinày bằng nhau và lấy bán kính Trái Đất là 6400km. Sau một ngày đồng hồ chạy nhanh hay chậm bao nhiêu?1.12.9. Hướng dẫn trả lời:

Khi đưa con lắc lên độ cao h:

Gia tốc trọng trường ở độ cao h: h 22

GM g g

h(R h) (1 )R

.

Chu kì con lắc dao động đúng ở mặt đất: 1T 2g

(1)

Chu kì con lắc dao động sai ở độ cao h: 2h

T 2g

(2)

1 h

2

T g

T g mà hg 1

hg 1R

1

2

T 1hT 1R

2 1

hT = T (1+ )

R>T1 (3) chu kì tăng nên con lắc dao động

chậm lại.

* + Số dao động con lắc dao động đúng thực hiện trong một ngày đêm: 11

tN

T

+ Số dao động con lắc dao động chậm thực hiện trong một ngày đêm: 22

tN

T

+ Số dao động chậm trong một ngày đêm: 1 12 1

1 1N | N N | t | |

T T

+ Thời gian chạy chậm trong một ngày đêm là:1

12

TT . N t | 1|

T = t|

1

1h

R

-1| = th

R = 86400.

0,64

6400 = 8,64s.

1.12.10. Một con lắc đơn có dây dài 100cm và vật nặng có khối lượng 100g vào trần thang máy tại nơi có g= 10m/s2. a) Tính chu kì dao động nhỏ khi thang máy đứng yên ? b) Khi cho thang máy chuyển động lên trên người ta thấy chu kì của nó giảm một nửa, Xác định tính chấtchuyển động của thang máy và tính gia tốc của thang máy ?c) Khi thang máy đi lên chậm dần đều với gia tốc a = 5m/s2 thì con lắc dao động với chu kì bao nhiêu?1.12.10. Hướng dẫn trả lời:

a) Chu kì dao động nhỏ của con lắc đơn khi thang máy đứng yên:

0T 2g

=1

210

2s

b) Khi thang máy chuyển động lên trên

thì vật chịu tác dụng thêm tính không đổi F ma

(F = ma)



Khi đó trọng lực hiệu dụng(trọng lực biểu kiến): hdP F P

hdmg mg ma

hdg g a

Chu kì con lắc trong thang máy lúc đó:hd

T ' 2g

= 0

2

T

ghd = 4g > g nên a ngược chiều với g

Vậy thang máy chuyển động đi lên nhanh dần đều với gia tốc a:ta có ghd = g + a = 4g a = 3g = 30m/s2.c) Khi thang máy chuyển động đi lên chậm dần đều thì vật chịu tác dụng thêm của lực quán tính khôngđổi F ma

(F = ma) hướng lên như hình vẽ:Trọng lực hiệu dụng(trọng lực biểu kiến): hdP F P

hdP P F hdmg mg ma hd

ag g a g(1 )

g < g

Chu kì con lắc trên thang máy lúc đó

hd

T ' 2 2ag g(1 )g

12 .

ag (1 )g

0

1T

a(1 )

g

=1

25

(1 )10

= 2 2 s 2,83s

2.13 Vận dụng được công thức tính chu kì dao động của con lắc vật lí.2.13.1. Một thanh hình trụ dài 80cm có khối lượng 1500g có thể quay quanh trục nằm ngang đi qua một đầuthanh, lấy g = 10m/s2. Chu kì dao động nhỏ của thanh là:A. 0,726s. B. 54,4s. C. 1,45s D. 7,21s.2.13.1. Hướng dẫn trả lời:

Chu kì dao động nhỏ của thanh là: T = 2. .

I

m g d

ta có mô mem quán tính của thanh đối với trục quay 21

3I ml , d =

2

l

T =

2132

. .2

ml

lm g

=

2132.2

l

lg

=2

23

l

g =

2.0,82

3.10 = 1,45s.

Chọn C2.13.2. Một thanh hình trụ dài 80cm có khối lượng 1500g có thể quay quanh trục nằm ngang đi qua một đầuthanh, lấy g = 10m/s2.

a) Tính mômen quán tính của vật đối với trục quay?b) Chu kì dao động nhỏ của thanh là:c) Ban đầu người ta lệch vật khỏi phương thẳng đứng một góc 100 rồi thả nhẹ chọn chiều dương là chiều lệchvật, góc thời gian lúc thanh đi qua vị trí thanh hợp với phương thẳng đứng một góc 50 theo chiều âm. Viếtphương trình dao động của con lắc?2.13.2. Hướng dẫn trả lời:

a) ta có mô men quán tính của thanh đối với trục quay đi qua một đầu thanh

2 2 2 21 1.( )

12 2 3G

lI I md ml m ml = 21

.1,5.0,83

= 0,32 kgm2.

b) Chu kì dao động nhỏ của thanh là: T = 2. .

I

m g d

ta có d =2

l



T =

2132

. .2

ml

lm g

=

2132.2

l

lg

=2

23

l

g =

2.0,82

3.10 = 1,45s

c) Phương trình ly giác của con lắc: = 0 cos(t + ) rad

v = - Asin(t + ) m/s

-1,5.10.0, 4

0,32

mgd

I = 5 0,75 rad/s.

Vì thả nhẹ nên 0 = 100 =10

180 18

rad

Khi t = 0 thì05

0v

0 0 1

cos5 10 cos2

3sin 0 sin 0

rad.

Vậy =18

cos(5 0,75 t +

3

) rad.

2.13.3. Con lắc vật lý có khối lượng 800g, có mômen quán tính đối vưới trục quay là 0,08kgm2, khoảng cáchtừ trọng tâm đến trục quay là 40cm, lấy g = 2 m/s2. Khi đưa lên độ cao 3200m thì nó dao động nhanh haychậm với chu kì dao động nhỏ ở đó là:A. chậm, T’ = 1,005s. B. chậm, T’ = 2,001s. C. Nhanh, T’ = 1s. D. chậm, T’ = 2s.2.13.3. Hướng dẫn trả lời:

Chu kì con lắc vật lý ở mặt đất: T1 = 2I

mgd (1)

Chu kì con lắc vật lý ở độ cao h: T2 = 2. .h

I

m g d (2)

từ (1) và (2) 2

1T

Thg

g (3)


GM g g

h(R h) (1 )R

hg 1hg 1R

(3) 1

2

T 1hT 1R

2 1

hT = T (1+ )

R = 2

I

mgd

h(1+ )

R =

2

0,082

0,8. .0, 4

.

3, 2(1+ )

6400 = 1,005s>T1

chu kì tăng nên con lắc dao động chậm lạiChọn A2.13.4. Con lắc vật lý có khối lượng 800g, có mômen quán tính đối vưới trục quay là 0,08kgm2, khoảng cáchtừ trọng tâm đến trục quay là 40cm, lấy g = 2 m/s2. Khi đưa lên độ cao 3200m thì sau một ngày đêm nó daođộng:A. nhanh 43,2s. B. nhanh 0,72s. C. chậm 43,2s. D. chậm 21,6s.2.13.4.Hướng dẫn trả lời:

Chu kì con lắc vật lý ở mặt đất: T1 = 2I

mgd (1)

Chu kì con lắc vật lý ở độ cao h: T2 = 2. .h

I

m g d (2)



từ (1) và (2) 2

1T

Thg

g (3)


GM g g

h(R h) (1 )R

hg 1hg 1R

(3) 1

2

T 1hT 1R

2 1

hT = T (1+ )

R>T1 chu kì tăng nên con lắc dao động chậm lại.

* + Số dao động con lắc dao động đúng thực hiện trong một ngày đêm: 11

tN

T

+ Số dao động con lắc dao động chậm thực hiện trong một ngày đêm: 22

tN

T

+ Số dao động chậm trong một ngày đêm: 1 12 1

1 1N | N N | t | |

T T

+ Thời gian chạy chậm trong một ngày đêm là:

11

2

TT . N t | 1|

T = t|

1

1h

R

-1| = th

R = 86400.

3, 2

6400 = 43,2s

Chọn C2.14. Biểu diễn được một dao động điều hoà bằng vectơ quay.

2.14.1. Cho hai dao động cùng phương, cùng tần số: 1 4 os100x c t cm; 2 4 os(100 )2

x c t

cm. Viết

phương trình dao động tổng hợp của hai dao động bằng cách dùng giản đồ vectơ?2.14.1. Hướng dẫn trả lời:phương trình tổng hợp:: x = x1 + x2= Acos(100πt+).

x1 biễn diễn 1OM

:1 1

1

4

( ,Ox) 0

OM A cm

OM

; x2 biễn diễn 2OM

:2 2

2

4

( ,Ox) ( )2

OM A cm

OM rad

Từ giản đồ ta có:2 2

1 2 4 2A A A cm

Tan 2

1

1A

A

4rad

Vậy x = 4 2 cos(100πt+4

) cm

2.14.2. Một vật thực hiện đồng thời ba dao động điều hoà cùng phương cùng tần số góc , biên độ và pha

ban đầu lần lượt là :A1 = 25 3 cm, A2 = 40cm, A3 = 15cm, 1 = 0, 2 =2

rad, 3 = -

2

rad. Viết phương

trình dao động tổng hợp bằng cách dùng giản đồ vec tơ?

2.14.2. Hướng dẫn trả lời:phương trình tổng hợp:: x = x1 + x2 + x3 = Acos(100πt+).

xM1

M2M

O

y

A2

A1

A



x1 biễn diễn 1OM

:1 1

1

25 3

( ,Ox)=0

OM A cm

OM

; x2 biễn diễn 2OM

:2 2

2

4

( ,Ox) ( )2

OM A cm

OM rad

; \x3 biễn diễn

3OM

:3 3

2

40

( ,Ox) ( )2

OM A cm

OM rad

Từ giản đồ ta có:2 2 2 2

2 3 1( ) (40 15) (25 3) 50A A A A cm

Tan 2 3

1

40 15 1

25 3 3

A A

A

6rad

Vậy x = 50cos(100πt+6

) cm

2.15. Giải được các bài tập về tổng hợp hai dao động điều hoà cùng phương, cùng chu kì bằngphương pháp giản đồ Fre-nen.2.15.1. Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hoà cùng phương cùng tần số f, biên độ và pha ban

đầu lần lượt là:A1 = 5cm, A2 = 5 3 cm, 1 =6

rad, 2 = . Viết phương trình dao động tổng hợp?

2.15.1.Hướng dẫn trả lời:Ta có A2 = A1

2 + A22 + 2A1A2 cos (2 - 1)

A2 = 52 + (5 3 )2 + 2.5.5 3 cos (60+30)A = 10cm


1 2 2 2

sin sintan

cos cos

A A

A A

=5sin( 30) 5 3 sin 60 1

5cos( 30) 5 3 cos 60 3

6

5( )

6lo¹i

Vậy x = 10cos(2ft +6

)cm.

2.15.2. Một vật thực hiện đồng thời ba dao động điều hoà cùng phương cùng tần số góc , biên độ và pha

ban đầu lần lượt là :A1 = 25 3 cm, A2 = 15cm, A3 = 40cm, 1 = 0, 2 =2

rad, 3 = -

2

rad. Viết phương

trình dao động tổng hợp?2.15.2.Hướng dẫn trả lời:

Thành phần theo phương nằm ngang Ox:Ax = A1cos1 + A2cos2 +A3cos3 = 25 3 cos0+15cos90+40cos(-90) = 25 3 cm

Thành phần theo phương thẳng đứng Oy:Ay = A1sin1 + A2sin2 +A3sin3 = 25 3 sin0+15sin90+40sin(-90) = -25cmTa có

A2 = Ax2 + Ay

2 A2 = (25 3 )2 +252 A = 50cm

Pha ban đầu: 25 1tan

25 3 3y

x

A

A

6

5( )

6lo¹i

Vậy x = 50cos(t -6

)cm.

2.15.3. Cho hai dao động điều hoà cùng phương cùng tần số, biên độ lần lượt là:A1 = 9cm, A2,1 =3

,

xM1

M2

M

O

y

A2

A1

A

M3



2 = -2

rad. Khi biên độ của dao động tổng hợp là 9cm thì biên độ A2 là:

A. A2 = 4,5 3 cm. B. A2 = 9cm. C. A2 = 9 3 cm. D. 18cm2.15.3.Hướng dẫn trả lời:

Ta có A2 = A12 + A2

2 + 2A1A2 cos (2 - 1) 92 = 92 + A22 + 2.9A2cos (-90 -60)

A22 -(9 3 )A2 = 0 A2 = 9 3 cm.

Chọn C2.15.4. Một vật thực hiện hai dao động điều hoà cùng phương cùng tần số có biên độ và pha ban đầu lần lượt

là: A1, A2, 1 = -3

, 2 =

2

rad, dao động tổng hợp có biên độ là 9cm. Khi A2 có giá cực đại thì A1 và A2 có

giá trị là :

A. A1 = 9 3 cm và A2 = 18cm. B. A1 = 18cm và A2 = 9 3 cm.

C. A1 = 9 3 cm và A2 = 9cm. D. A1 = 9cm và A2 = 9 3 cm.2.15.4. Hướng dẫn trả lời:

Ta có A2 = A12 + A2

2 + 2A1A2 cos (2 - 1) 92 = A12 + A2

2 + 2A1A2cos (90 +60)

A12 -( 3 A2 )A1+(A2

2-81) = 0 (*) = b2-4.a.c = 3A2

2-4(A22-81) = 4.81-A2

2

để phương trình (*) có nghiệm thì 0 4.81-A220 2

2 2A 4.81 18A Vậy A2max = 18cm

khi đó 21

3 18 3

2 2 2

AbA

a = 9 3 cm

Chọn A2.16. Xác định chu kì dao động của con lắc đơn hoặc con lắc lò xo và gia tốc trọng trường bằng thínghiệm.2.16.1. Trong thí nghiệm với con lắc đơn đã làm, khi thay quả nặng 50 g bằng một quả nặng 200 g thìA. Chu kì của con lắc tăng lên tỏ rệt. B. chu kì con lắc giảm đi rỏ rệt.C. tần số con lắc giảm đi nhiều. D. tần số con lắc không thay đổi.2.16.1. Hướng dẫn trả lời:tần số con lắc đơn không thay đổi không phị thuộc vào khối lượng quả nặng.Chọn D2.16.2. Trong thí nghiệm với con lắc đơn và con lắc lò xo thì gia tốc trọng trường gA. chỉ ảnh hưởng đến chu kì dao động của con lắc lò xo.B. không ảnh hưởng đến chu kì dao động của con lắc lò xo thẳng đứng và con lắc lò xo nằm ngang.C. Chỉ ảnh hưởng đên chu kì dao động của con lắc lò xo nằm ngang.D. Không ảnh hưởng đến chu kì dao động con lắc đơn.2.16.2. Hướng dẫn trả lời:Chu kì dao động của con lắc lò xo không phụ thuộc vào gia tốc trọng trường g.Chọn B2.16.3. Có thể đo chu kì con lắc đơn có chiều l < 10 cm được hay không? Vì sao?2.16.3. Hướng dẫn trả lời:Không thể đo chu kì con lắc đơn có chiều l < 10 cm được vì khi đó kích thước quả cầu đáng kể so với chiềudài dây treo nên khó thực hiện dao động của cơn lắc với biên độ nhỏ được nên chu kì dao động nhỏ T khôngxác ddingj được.2.16.4.Hai con lắc đơn có chiều dài l1, l2 dao động cùng một vị trí, hiệu chiều dài của chúng là 16cm. Trongcùng một khoảng thời gian con lắc thứ nhất thức hiện dược 10 dao động, con lắc thứ hai thực hiện được 6dao động. Khi đó chiều dài của mỗi con lắc là:A. l1 = 25cm và l2 = 9cm. B. l1 = 9cm và l2 = 25cm.C. l1 = 2,5m và l2 = 0,09m. D. l1 = 100cm và l2 = 64cm.2.16.4. Hướng dẫn trả lời:



ta có chu kì con lắc thứ nhất 11

1

2 (1)l t

Tg N

chu kì con lắc thứ hai 22

2

2 (1)l t

Tg N

từ (1) và (2) 2 1

1 2

10 5

6 3

l N

l N

1 225 9l l (3)theo giả thiết l2-l1 = 16cm(4)từ (3) và (4) l1 = 9cm và l2 = 25cm.

Chọn B

Chương III: SÓNG CƠ HỌC

3.1. Nêu được sóng cơ, sóng dọc, sóng ngang là gì và cho ví dụ về các loại sóng này.3.1.1. Nêu các định nghĩa về sóng cơ, sóng dọc, sóng ngang và nêu được ví dụ về sóng dọc, sóng ngang?3.1.1. Hướng dẫn trả lời:Sóng cơ là dao động cơ lan truyền trong một môi trường. Sóng cơ không truyền được trong chân không.Sóng cơ được tạo thành nhờ lực liên kết giữa các phần tử môi trường truyền dao động.Sóng dọc là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương truyền sóng. Môi trườngtruyền sóng dọc là rắn, lỏng, khí.Ví dụ : sóng âm trong chất khí.Sóng ngang là sóng có các phần tử của môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyềnsóng. Môi trường truyền sóng ngang là chất rắn, bề mặt chất lỏng.Ví dụ : sóng mặt nước.3.1.2. Chọn phát biểu đúng về sóng dọc cơ học:A. Chỉ truyền được trong chất rắn.B. Truyền được trong chất rắn và chất lỏng và chất khí.C. Truyền được trong chất rắn, chất lỏng, chất khí và cả chân không.D. Không truyền được trong chất rắn.3.1.2. Hướng dẫn trả lời:Sóng dọc cơ học truyền được trong chất rắn, chất lỏng và chất khí .Chọn B3.1.3. Sóng dọc là sóng:A. có phương dao động của các phần tử vật chất trong môi trường luôn hướng theo phương thẳng đứng.B. có phương dao động của các phần tử vật chất trong môi trường trùng với phương truyền sóng.C. có phương dao động của các phần tử vật chất trong môi trường vuông góc với phương truyền sóng.D. có phương dao động nằm dọc.3.1.3. Hướng dẫn trả lời:Sóng dọc là sóng có phương dao động của các phần tử vật chất trong môi trường trùng với phương truyềnsóng.Chọn B3.1.4. Sóng ngang là sóng có phương dao động.A. trùng với phương truyền sóng. B. nằm ngang.C. vuông góc với phương truyền sóng. D. thẳng đứng.3.1.4. Hướng dẫn trả lời:Sóng ngang là sóng có phương dao động vuông góc với phương truyền sóng.Chọn C.3.1.5. Để phân loại sóng và sóng dọc người ta dựa vào:A. Tốc độ truyền sóng và bước sóng. B. Phương truyền sóng và tần số sóng.C. Phương dao động và phương truyền sóng. D. Phương dao động và tốc độ truyền sóng.3.1.5. Hướng dẫn trả lời:Để phân loại sóng và sóng dọc người ta dựa vào phương dao động và phương truyền sóng.Chọn C3.1.6. Sóng ngang truyền được trong các môi trường nào?



A. Rắn và trên mặt thoáng chất lỏng. B. Lỏng và khí.C. Rắn, lỏng và khí. D. Khí và rắn.3.1.6. Hướng dẫn trả lời:Sóng ngang truyền được trong chất rắn và trên bề mặt chất lỏng.Chọn A3.2. Phát biểu được các định nghĩa về tốc độ sóng, tần số sóng, bước sóng, biên độ sóng, năng lượngsóng.3.2.1. Nêu định nghĩa về tốc độ sóng, tần số sóng, bước sóng, biên độ sóng, năng lượng sóng.?3.2.1. Hướng dẫn trả lời:Bước sóng là quãng đường mà sóng truyền đi được trong một chu kì dao động, kí hiệu là , có đơn vị đođộ dài.

Bước sóng cũng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng mà dao động tại haiđiểm đó là cùng pha.

Tất cả các phần tử của môi trường đều dao động cùng chu kì, tần số bằng chu kì, tần số của nguồn daođộng, gọi là chu kì, tần số của sóng.

Tốc độ truyền sóng là v = f.T

Biên độ sóng của mỗi phần từ môi trường trong không gian chính là biên độ dao động của phần tử môitrường tại điểm đó.Năng lượng sóng : Sóng truyền dao động cho các phần tử của môi trường, nghĩa là truyền cho chúng nănglượng. Quá trình truyền sóng là quá trình truyền năng lượng.3.2.2. Vì sao quá trình truyền sóng là một quá trình truyền năng lượng?3.2.2. Hướng dẫn trả lời:- Năng lượng truyền sóng tại một điểm tỉ lệ với bình phương của biên độ sóng tại đó. Vì vậy sóng truyền đếnđiểm nào thì làm cho các phần tử vật chất của môi trường tại điểm đó dao động với một biên độ nhất địnhtức là truyền cho các phần tử đó một năng lượng. Do đó quá trình truyền sóng cũng là một quá trình truyềnnăng lượng.- Theo định luật bảo toàn năng lượng thì năng lượng sóng truyền đi từ nguồn do phải trải rộng ra cho cácphần tử của môi trường nên năng lượng sóng càng xa nguồn càng nhỏ.3.2.3. Điều nào sau đây đúng khi nói về bước sóng.A. Bước sóng là quãng đường mà sóng trưyền được trong một chu kì.B. Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm dao dộng cùng pha nhau trên phương truyền sóng.C. Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng và dao động cùng pha.D. Cả A và C.3.2.3. Hướng dẫn trả lời:

+ Bước sóng là quãng đường mà sóng trưyền được trong một chu kì.+ Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng và dao động cùng pha.

Chọn D3.2.4. Điều nào sau dây là đúng khi nói về năng lượng sóngA. Trong khi truyền sóng thì năng lượng không được truyền đi.B. Quá trình truyền sóng là qúa trình truyền năng lượng.C. Khi truyền sóng năng lượng của sóng giảm tỉ lệ với bình phương biên độ.D. Khi truyền sóng năng lượng của sóng tăng tỉ lệ với bình phương biên độ.3.2.4. Hướng dẫn trả lời:Quá trình truyền sóng là qúa trình truyền năng lượng.Chọn B3.2.5. Viết phương trình sóng?3.2.5. Hướng dẫn trả lời:Xét sóng ngang truyền dọc theo đường thẳng Ox và chọn gốc tọa độ là điểm sóng đi qua lúc bắt đầu quansát (thời điểm t = 0).Giả sử phương trình dao động của phần tử của sóng ở O có dạng uO(t) = Acosωt.



Phương trình xác định li độ uM của phần tử sóng tại một điểm M bất kì có tọa độ x trên đường truyền sóng

gọi là phương trình sóng, có dạng: uM(t) = Acosx

tv

= Acos

t x2

T

.

Sóng có tính tuần hoàn theo thời gian và không gian.

Xét một phần tử sóng tại điểm P có tọa độ x = d, ta có: uP = Acosπ π

λ2 2 d

tT

Chuyển động của phần tử sóng tại P là một dao động tuần hoàn theo thời gian với chu kì T.

Xét vị trí của tất cả các phần tử sóng tại một thời điểm xác định t = t0, ta có: u(x,t0) = Acosπ π

λ02 2

t xT

Li độ u biến thiên tuần hoàn theo toạ độ x, nghĩa là cứ sau mỗi khoảng có độ dài bằng một bước sóng, sónglại có hình dạng lặp lại như cũ.3.3. Nêu được sóng âm, âm thanh, siêu âm, hạ âm là gì.3.3.1. Sóng âm, âm thanh, hạ âm, siêu âm là gì?3.3.1. Hướng dẫn trả lời:Sóng âm là các sóng cơ truyền trong các môi trường khí, lỏng, rắn (môi trường đàn hồi).Âm nghe được (âm thanh) có tần số trong khoảng từ 16 Hz đến 20 000 Hz.

Âm có tần số dưới 16 Hz gọi là hạ âm.Âm có tần số trên 20 000 Hz gọi là siêu âm.

Âm không truyền được trong chân không, nhưng truyền được qua các chất rắn, lỏng và khí. Tốc độ truyềnâm trong các môi trường: vkhí < vlỏng < vrắnÂm hầu như không truyền được qua các chất xốp như bông, len... Những chất đó gọi là các chất cách âm.

3.3.2. Sóng âm là sóng cơ học có tần số khoảng:A. 16Hz đến 20KHz. B. 16Hz đến 20MHz. C. 16Hz đến 200KHz. D. 16Hz đến 2KHz.3.3.2. Hướng dẫn trả lời:Sóng âm là sóng cơ học có tần số khoảng từ 16Hz đến 20KHzChọn A3.3.3. Siêu âm là âm thanh:A. tần số lớn hơn tần số âm thanh thông thường.B. cường độ rất lớn có thể gây điếc vĩnh viễn.C. tần số trên 20.000HzD. Truyền trong mọi môi trường nhanh hơn âm thanh thông thường.3.3.3. Hướng dẫn trả lời:Sóng siêu âm là âm thanh có tần số trên 20.000HzChọn C3.3.4. Chọn phát biểu sai:A. Sóng âm chỉ truyền được trong môi trường khí và lỏngB. Sóng âm có tần số nhỏ hơn 16Hz là sóng hạ âm.C. Sóng âm và sóng cơ học có cùng bản chẩt vật lý.D. Vận tốc truyền sóng âm phụ thuộc vào nhiệt độ.3.3.4. Hướng dẫn trả lời:Sóng âm truyền được trong các môi trường khí; lỏng và rắn.Chọn A3.4. Nêu được nhạc âm, âm cơ bản, hoạ âm là gì.3.4.1. Thế nào là nhạc âm, tạp âm, âm cơ bản và hoạ âm?3.4.1. Hướng dẫn trả lời:Nhạc âm là những âm phát ra từ các nhạc cụ nghe êm ái, dễ chịu, là những dao động tuần hoàn có tần sốxác định.Tạp âm là những âm nghe chối tai, gây cảm giác khó chịu, là những dao động không tuần hoàn, không cótần số xác định.



Khi một nhạc cụ phát ra một âm có tần số f0 thì đồng thời cũng phát ra các âm có tần số 2f0, 3f0, ... Âm cótần số f0 được gọi là âm cơ bản (hay họa âm thứ nhất), các âm có tần số 2f0, 3f0, ... gọi là các hoạ âm thứhai, thứ ba….3.4.2. Phát biểu nào sau đây không đúng:A. Dao động âm có tần số trong miền từ 16Hz đến 20kHzB. Nhạc âm là những âm phát ra từ các nhạc cụ nghe êm ái, dễ chịu, là những dao động tuần hoàn có tầnsố xác định.C. Sóng siêu âm là sóng duy nhất mà tai người không nghe thấy đượcD. Sóng âm khi truyền trong không khí là sóng dọc.3.4.2. Hướng dẫn trả lời:Hạ âm và siêu âm là sóng mà tai người không nghe được.Chọn C3.5. Nêu được cường độ âm, mức cường độ âm là gì và nêu được đơn vị đo mức cường độ âm.3.5.1. Cường độ âm và mức cường độ âm là gì? đơn vị đo mức cường độ âm? Mức cường độ âm là gì?Đơn vị của mức cường độ âm?3.5.1. Hướng dẫn trả lời:Cường độ âm I tại một điểm là đại lượng đo bằng lượng năng lượng mà sóng âm tải qua một đơn vị diệntích đặt tại điểm đó, vuông góc với phương truyền sóng, trong một đơn vị thời gian.Đơn vị cường độ âm là oát trên mét vuông, kí hiệu W/m2.

Đại lượng L = Lg0

I

I gọi là mức cường độ âm của I (so với âm I0). Trong đó, I0 là cường độ âm chuẩn (âm

có tần số 1 000 Hz, cường độ I0 = 10-12 W/m2).

Đơn vị của mức cường độ âm là ben, kí hiệu B. Trong thực tế, người ta thường dùng đơn vị là đêxiben

(dB). 1 dB =1

B10

Công thức tính mức cường độ âm theo đơn vị đêxiben là: L (dB) = 10lg0

I

I

3.5.2. Lượng năng lượng được sóng âm truyền trong một đơn vị thời gian qua một đơn vị diện tích đặt vuônggóc với phương truyền âm gọi là:A. Cường độ âm. B. Độ to của âm. C. Mức cường độ âm. D. Năng lượng âm.3.5.2. Hướng dẫn trả lời:Cường độ âm là lượng năng lượng được sóng âm truyền trong một đơn vị thời gian qua một đơn vị diện tíchđặt vuông góc với phương truyền âm.Chọn A3.6. Nêu được mối liên hệ giữa các đặc trưng sinh lí của âm (độ cao, độ to và âm sắc) với các đặctrưng vật lí của âm.3.6.1. Trình bày các đặc trưng sinh lí (độ cao, độ to và âm sắc) của âm?3.6.1. Hướng dẫn trả lời:Độ cao của âm có quan hệ với tần số âm: Âm càng cao thì tần số càng lớn.Âm sắc của âm có quan hệ với đồ thị dao động của âm.Độ to của âm có quan hệ với mức cường độ âm.Ngưỡng nghe là mức cường độ âm tối thiểu có thể gây được cảm giác âm và ngưỡng đau là giá trị cực đạicủa cường độ âm mà tai có thể chịu đựng được. Các đại lượng này phụ thuộc tần số âm.3.6.2. Nêu ví dụ về âm sắc?3.6.2. Hướng dẫn trả lời:Một chiếc đàn ghita, một chiếc đàn viôlon, một chiếc kèn săcxô cùng phát ra một nốt la ở cùng một độ cao,nhưng đồ thị dao động âm của chúng khác nhau và vì thế chúng có âm sắc khác nhau.3.6.3. Tác dụng của hộp cộng hưởng âm?3.6.3. Hướng dẫn trả lời:



Hộp đàn của các đàn ghita, viôlon,... là những hộp cộng hưởng được cấu tạo sao cho không khí trong hộp cóthể dao động cộng hưởng với nhiều tần số khác nhau của dây đàn. Như vậy, hộp cộng hưởng có tác dụng giữnguyên độ cao của âm nhưng làm tăng cường độ âm, tạo ra âm sắc và âm lượng với các hoạ âm khác nhau.3.6.4. Hai âm có cùng độ cao là hai âm có:A. Cùng tần số. B. Cùng biên độ. C. Cùng bước sóng. D. Cùng cường độ âm.3.6.4. Hướng dẫn trả lời:Hai âm có cùng độ cao là hai âm có cùng tần số.Chọn A3.6.5. Âm sắc là đặc trưng sinh lí của âm cho ta phân biệt được hai âmA. có cùng biên độ phát ra do cùng một loại nhạc cụ.B. có cùng biên độ do hai loại nhạc cụ khác nhau phát ra.C. có cùng tần số phát ra do cùng một loại nhạc cụ.D. có cùng tần số do hai loại nhạc cụ khác nhau phát ra.3.6.5. Hướng dẫn trả lời:Âm sắc là đặc trưng sinh lí của âm cho ta phân biệt được hai âm có cùng tần số do hai loại nhạc cụ khácnhau phát ra.Chọn D3.6.7. Độ to của âm thanh được đặc trưng bằng:A. Cường độ âm. B. Biên độ dao động của âm.C. tần số và mức cường độ âm. D. Mức áp suất âm thanh.3.6.7. Hướng dẫn trả lời:Độ to của âm thanh được đặc trưng bằng tần số và mức cường độ âm.Chọn C3.6.8.Âm sắc là:A. Màu sắc của âm thanh.B. Một tính chất của âm giúp ta phân biệt các nguồn âm.C. đặc trưng của âm dựa vào dạng đồ thị của âmD. Một tính chất vật lí của âm.3.6.8. Hướng dẫn trả lời:Âm sắc là đặc trưng của âm dựa vào dạng đồ thị của âm.Chọn C3.6.9. Độ cao của âm là:A. Một tính chất vật lí của âm.B. Một tính chất sinh lí của âm.C. Vừa là tính chất sinh lí, vừa là tính chất vật lí.D. Tần số âm.3.6.9. Hướng dẫn trả lời:Độ cao của âm là một tính chất sinh lí của âm.Chọn B3.6.10. Các đặc tính sinh lí của âm gồm:A. Độ cao, âm sắc, năng lượng. B. Độ cao, âm sắc, cường độ.C. Độ cao, âm sắc, biên độ. D. Độ cao, âm sắc, độ to.3.6.10. Hướng dẫn trả lời:sCác đặc tính sinh lí của âm gồm độ cao, âm sắc, độ to.Chọn D3.7.1. Hiệu ứng Đốp-ple là gì và viết được công thức về sự biến đổi tần số của sóng âm trong hiệu ứng ?3.7.1. Hướng dẫn trả lời:Hiệu ứng Đốp-le là sự thay đổi tần số sóng do nguồn sóng dịch chuyển tương đối so với máy thu.Gọi v là tốc độ truyền sóng của âm. Khi nguồn âm đứng yên, người quan sát (máy thu) chuyển động với

tốc độ vM so với nguồn âm thì tần số thu được là: Mv vf' = f

v

Dấu (+) : ứng với trường hợp người quan sát chuyển động lại gần nguồn âm ;



Dấu (-) : ứng với trường hợp người quan sát quan sát chuyển động ra xa nguồn âm.Khi nguồn âm chuyển động với tốc độ vS đối với người quan sát (máy thu) đứng yên, thì tần số thu được

là:s

vf ' = f

v vDấu (-) : ứng với trường hợp nguồn âm chuyển động lại gần người quan sát ;Dấu (+) : ứng với trường hợp nguồn âm chuyển động ra xa người quan sát.3.7.2. Hiệu ứng Đốp - le gây ra hiện tượng là:A. thay đổi cường độ âm khi nguồn âm chuyển động so với người nghe.B. thay đổi độ cao của âm khi nguồn âm chuyển động so với người nghe.C. thay đổi âm sắc của âm khi người nghe chuyển động lại gần nguồn âm.D. thay đổi cả độ cao và cường độ âm khi nguồn âm chuyển động.3.7.2. Hướng dẫn trả lời:Hiệu ứng Đốp - le gây ra hiện tượng là thay đổi độ cao của âm khi nguồn âm chuyển động so với ngườinghe.Chọn B3.7.3. Trường hợp nào sau đây thì âm do máy thu ghi nhận được có tần số lớn hơn tần số của nguồn âm phátra?A. Nguồn âm chuyển động ra xa máy thu.B. Máy thu chuyển động ra xa nguồn âm đứng yên.C. Máy thu chuyển động lại gần nguồn âm đứng yên.D. Máy thu chuyển động cùng chiều và cùng tốc độ với nguồn âm.3.7.3. Hướng dẫn trả lời:Máy thu chuyển động lại gần nguồn âm đứng yên thì âm do máy thu ghi nhận được có tần số lớn hơn tần sốcủa nguồn âm phát ra.Chọn C3.7.4. Hai nguồn âm có tần số 50Hz và 150Hz. Khi tổng hợp hai nguồn này ta được nguồn có tần số là:A. 50Hz. B. 150Hz. C. 200Hz. D. 100Hz.3.7.4. Hướng dẫn trả lời:Khi tổng hợp các họa âm ta được âm cơ bản f = 50Hz.Chọn A3.8. Nêu được hiện tượng giao thoa của hai sóng là gì.3.8.1. Hiện tượng giao thoa của hai sóng là gì?3.8.1. Hướng dẫn trả lời:Hiện tượng giao thoa của hai sóng là hiện tượng hai sóng kết hợp, khi gặp nhau tại những điểm xác định,luôn luôn hoặc tăng cường nhau, hoặc làm yếu nhau.3.8.2. Thiết lập công thức xác định vị trí của các điểm có biên độ dao động cực đại và các điểm có biên độdao động cực tiểu trong miền giao thoa của hai sóng?3.8.2. Hướng dẫn trả lời:

Hai nguồn sóng S1 và S2 dao động theo phương trình : u1 = u2 = Acos2

tT

Giả thiết rằng biên độ dao động bằng nhau và không đổi trong quá trình truyền sóng, dao động do hai sóng

truyền tới M sẽ có phương trình : u1M = Acos 1dt2

T

; u2M = Acos 2dt2

T

Độ lệch pha dao động tại M là: φ = φ1 -φ2 = 2 1d d2

Dao động tại M là tổng hợp hai dao động uM = u1M + u2M.

Biên độ dao động của điểm M là : AM = 2A 2 1(d d )cos



Biên độ dao động cực đại tại những điểm, mà ở đó : 2 1(d d )cos

= 1 d2 – d1 = k ; với k = 0, ± 1,

± 2...

Biên độ dao động cực tiểu tại những điểm, mà ở đó: 2 1(d d )cos

= 0 d2 – d1 = (k +1

2) ; với k = 0,

± 1, ± 2...

3.8.3. Hai nguồn sóng kết hợp là 2 nguồn sóng có phương trình

A. u1 = asin(2ft +4

) và u2 = asin(2ft +

4

). B. u1 = asin(2ft +

4

) và u2 = asin(2ft + t

6

).

C. u1 = 2asin(ft +4

) và u2 = asin(2ft + t

6

). D. u1 = 2asin(2ft +

4

) và u2 = asin(2ft +

6

).

3.8.3. Hướng dẫn trả lời:Chọn D3.8.4. Trong hiện tượng giao thoa sóng, những điểm trong môi trường truyền sóng là cực tiểu giao thoa khihiệu đường đi của sóng từ hai nguồn kết hợp tới là: (với k Z )

A. 2 1 2d d k

. B. 2 1 (2 1)

2d d k

. C. 2 1d d k . D. 2 1 (2 1)

4d d k

.

3.8.4. Hướng dẫn trả lời:Trong hiện tượng giao thoa sóng, những điểm trong môi trường truyền sóng là cực tiểu giao thoa khi hiệu

đường đi của sóng từ hai nguồn kết hợp tới bằng só nguên nữa lầ bước sóng 2 1 (2 1)2

d d k

=

1( )

2k .

Chọn B3.8.5. Trong hiện tượng giao thoa sóng, những điểm trong môi trường truyền sóng là cực đại giao thoa khihiệu đường đi của sóng từ hai nguồn kết hợp tới là: (với k Z )

A. 2 1 2d d k

B. 2 1 (2 1)

2d d k

C. 2 1d d k D. 2 1 (2 1)

4d d k

.

3.8.5. Hướng dẫn trả lời:Trong hiện tượng giao thoa sóng, những điểm trong môi trường truyền sóng là cực đại giao thoa khi hiệuđường đi của sóng từ hai nguồn kết hợp tới bằn số nguyên lần bước sóng 2 1d d k .Chọn C3.8.6. Trên mặt nước nằm ngang có hai nguồn kết hợp S1 và S2 dao động theo phương thẳng đứng, cùng pha,với cùng biên độ A không thay đổi trong quá trình truyền sóng. Khi có sự giao thoa hai sóng đó trên mặtnước thì dao động tại trung điểm của đoạn S1S2 có biên độA. cực đại. B. bằng A/2 . C. cực tiểu. D. bằng A.3.8.6. Hướng dẫn trả lời:Vì S1 và S2 dao động cùng pha nên tại trung điểm của đoạn S1S2 sẽ dao động với biên độcực đại.Chọn A3.8.7. Trong thí nghiệm về hiện tượng giao thoa trên mặt nước, người ta dùng hai nguồn sóng kết hợp A vàB có cùng biên độ và pha ban đầu lệch nhau 1. Coi biên độ sóng không thay đổi khi truyền đi. Tại điểm Olà trung điểm của AB sóng tổng hợp cóA. biên độ cực đại vì tại đó hai sóng luôn cùng pha.B. biên độ phụ thuộc vào khoảng cách giữa hai nguồn.C. luôn có biên độ cực đại và không phụ thuộc vào các điều kiện ban đầu.D. biên độ bằng 0 vì tại đó hai sóng ngược pha.3.8.7. Hướng dẫn trả lời:



Vì A và B dao động ngược pha nên tại trung điểm của đoạn AB sẽ dao động với biên độ cực tiểu(không daođộng)Chọn D3.9. Nêu được các điều kiện để có thể xảy ra hiện tượng giao thoa.3.9.1. Nêu các điều kiện để có thể xảy ra hiện tượng giao thoa?3.9.1. Hướng dẫn trả lời:Hai nguồn dao động cùng tần số và có độ lệch pha không đổi theo thời gian gọi là hai nguồn kết hợp. Haisóng do hai nguồn kết hợp phát ra gọi là hai sóng kết hợp.Điều kiện để có thể xảy ra hiện tượng giao thoa : Hai sóng là kết hợp và có cùng phương dao động.3.9.2. Để hai sóng giao thoa được với nhau thì chúng phải có:A. Cùng tần số, cùng biên độ và cùng pha.B. Cùng tần số, cùng biên độ và hiệu pha không đổi theo thời gian.C. Cùng tần số và cùng pha.D. Cùng tần số và hiệu pha không đổi theo thời gian.3.9.2. Hướng dẫn trả lời:Để hai sóng giao thoa được với nhau thì chúng phải có cùng tần số và hiệu pha không đổi theo thời gian.Chọn D3.9.3. Hai sóng kết hợp là hai sóng:A. Có chu kì bằng nhau.B. Có tần số gần bằng nhau.C. Có tần số bằng nhau và độ lệch pha không đổi.D. Có bước sóng bằng nhau.3.9.3. Hướng dẫn trả lời:Hai sóng kết hợp là hai sóng có tần số bằng nhau và độ lệch pha không đổiChọn C3.9.4. Nguồn sóng kết hợp là các nguồn sóng có:A. Cùng tần số. B. Cùng biên độ.C. Độ lệch pha không đổi theo thời gian. D. Cả A và C.3.9.4. Hướng dẫn trả lời:Để hai sóng giao thoa được với nhau thì chúng phải có cùng tần số và hiệu pha không đổi theo thời gian.Chọn D3.10. Mô tả được hình dạng các vân giao thoa đối với sóng trên mặt chất lỏng.3.10.1. Hãy mô tả được hình dạng các vân giao thoa đối với sóng trên mặt chất lỏng?3.10.1. Hướng dẫn trả lời:Hình dạng các vân giao thoa đối với sóng trên mặt chất lỏng :Hiện tượng giao thoa sóng trên mặt chất lỏng gây ra bởi hai nguồn sóng có cùng tần số, cùng pha có hìnhảnh giao thoa gồm đường cực đại là đường trung trực của đoạn thẳng nối hai tâm dao động, những đườngcực đại khác là những đường hypebol đối xứng nhau qua đường trung trực và có độ cong tăng dần khi tiếnvề hai tâm sóng. Những đường cực tiểu là những đường hypebol nằm xen kẽ với các đường cực đại.3.10.2. Trong hiện tượng giao thoa sóng trên mặt nước, khoảng cách giữa hai cực đại liên tiếp nằm trênđường nối hai tâm sóng bằngA. hai lần bước sóng. B. một bước sóng.C. một nửa bước sóng. D. một phần tư bước sóng.3.10.2. Hướng dẫn trả lời:Trong hiện tượng giao thoa sóng trên mặt nước, khoảng cách giữa hai cực đại liên tiếp nằm trên đường nốihai tâm sóng bằng một nửa bước sóng.Chọn C3.10.3. Khi có hiện tượng giao thoa của sóng nước của hai nguồn cùng pha nhau thì những điểm nằm trênđường trung trực sẽ:A. Dao động với biên độ lớn nhất.B. Dao động với biên độ nhỏ nhất .C. Dao động với biên độ bất kỳ.



D. Đứng yên.3.10.3. Hướng dẫn trả lời:Khi hai nguồn dao động cùng pha nhau thì trung trực là đường cực đại dao động.Chọn A3.10.4. Khi có hiện tượng giao thoa của sóng nước của hai nguồn ngược pha nhau thì những điểm nằm trênđường trung trực sẽ:A. Dao động với biên độ lớn nhất.B. Dao động với biên độ bằng nửa biên độ dao động.C. Dao động với biên độ bất kỳ.D. Đứng yên.3.10.4. Hướng dẫn trả lời:Khi hai nguồn dao động ngược pha nhau thì trung trực là đường không dao động.Chọn D3.11. Nêu được đặc điểm của sóng dừng và nguyên nhân tạo ra sóng dừng.3.11.1. Nêu đặc điểm của sóng dừng và nguyên nhân tạo ra sóng dừng?3.11.1. Hướng dẫn trả lời:Một sợi dây đàn hồi hoặc lò xo có một đầu cố định khi đầu kia dao động, thì trên dây có sóng tới và sóngphản xạ liên tục gặp nhau, tạo nên những điểm dao động mạnh và những điểm không dao động. Nhữngđiểm dao động mạnh gọi là bụng sóng, những điểm không dao động gọi là nút sóng.

Khoảng cách giữa hai bụng sóng liền kề và khoảng cách giữa hai nút sóng liền kề là .2

Khoảng cách giữa

một bụng sóng và một nút sóng liền kề là .4

3.11.2. Sóng dừng là trường hợp đặc biệt của giao thoa sóng là vìA. Sóng dừng xuất hiện do sự chồng chất của các sóng có cùng phương truyền sóngB. Sóng dừng xuất hiện do gặp nhau của các sóng phản xạC. Sóng dừng là sự giao thoa một sóng tới và một sóng phản xạ trên cùng phương truyền sóng.D. sóng dừng là giao thoa của hai sóng có cùng tần số.3.11.2. Hướng dẫn trả lời:Sóng dừng là trường hợp đặc biệt của giao thoa sóng là vì sóng dừng là sự giao thoa một sóng tới và mộtsóng phản xạ trên cùng phương truyền sóng.Chọn C3.11.3. Trong hệ sóng dừng trên một sợi dây, khoảng các giữa hai nút liên tiếp bằng:A. Một bước sóng. B. Nửa bước sóng.C. Một phần tư bước sóng. D. Hai lần bước sóng.3.11.3. Hướng dẫn trả lời:Trong hệ sóng dừng trên một sợi dây, khoảng các giữa hai nút liên tiếp bằng nửa bước sóng.Chọn B3.11.4. Trong hệ sóng dừng trên một sợi dây, khoảng các giữa hai nút liên tiếp bằng:A. Một bước sóng. B. Nửa bước sóng.C. Một phần tư bước sóng. D. Hai lần bước sóng.3.11.4. Hướng dẫn trả lời:Trong hệ sóng dừng trên một sợi dây, khoảng các giữa hai nút liên tiếp bằng nửa bước sóng.Chọn B3.11.5. Trong hệ sóng dừng trên một sợi dây mà hai đầu được giữ cố định bước sóng bằng:A. Độ dài của dây.B. Một nửa độ dài của dây.C. Khoảng cách giữa hai nút sóng hay hai bụng sóng liên tiếp.D. Hai lần khoảng cách giữa hai nút sóng hay hai bụng sóng liên tiếp.3.11.5. Hướng dẫn trả lời:Trong hệ sóng dừng trên một sợi dây mà hai đầu được giữ cố định bước sóng bằng hai lần khoảng cách giữahai nút sóng hay hai bụng sóng liên tiếp.Chọn D



3.11.6. Chọn phát biểu sai khi nói về sóng dừng?A. Sóng dừng là sóng có các bụng, các nút cố định trong không gian.

B. Khoảng cách giữa hai nút hoặc hai bụng sóng liên tiếp là2

C. Khoảng cách giữa điểm nút và điểm bụng liên tiếp là4

D. Điều kiện để có sóng dừng là chiều của dây phải thỏa l = (k+1)2

.

3.11.6. Hướng dẫn trả lời:Điều kiện để có sóng dừng là chiều của dây:

+ Khi hai đầu dây cố định:l = k2

+ Khi một đầu cố định một đầu tự do:l = (k+1)2

.

Chọn D3.12. Nêu được điều kiện xuất hiện sóng dừng trên sợi dây.3.12.1. Nêu điều kiện xuất hiện sóng dừng trên sợi dây?3.12.1. Hướng dẫn trả lời:Điều kiện để có sóng dừng trên một sợi dây có hai đầu cố định là độ dài của sợi dây (l) phải bằng một số

nguyên lần nửa bước sóng : l = n2

; với n = 0, 1, 2,...

Điều kiện để có sóng dừng trên một sợi dây có một đầu cố định, một đầu tự do là độ dài của sợi dây bằng số

lẻ phần tư bước sóng : l = m4

; với m = 1, 3, 5,...

3.12.2. Điều kiện để có sóng dừng trên dây khi một đầu dây cố định và đầu còn lại tự do là :

A. k B.2

k

C. (2 1)2

k

D. (2 1)4

k

.


Điều kiện để có sóng dừng trên dây khi một đầu dây cố định và đầu còn lại tự do là :

(2 1)4

k

.

Chọn D3.12.3. Điều kiện để có sóng dừng trên dây khi cả hai đầu dây đều cố định là:

A. k . B.2

k

. C. (2 1)2

k

. D. (2 1)4

k

.


Điều kiện để có sóng dừng trên dây khi cả hai đầu dây đều cố định là2

k

.

Chọn B3.12.4. Hai bước sóng cộng hưởng lớn nhất của một ống chiều dài L, hai đầu hở là:A. 4L, 4L/3. B. 2L, L. C. 4L, 2L . D. L/2, L/4.3.12.4. Hướng dẫn trả lời:

Hai đầu để hở4

L k

=>4.L

k

Hai bước sóng cộng hưởng lớn nhất của một ốngKhi k = 1 thì = 4LKhi k = 2 thì = 2LChọn C



3.12.5. Một ống sáo hở hai đầu để hai đầu ống sao nghe âm to nhất thì ống sáo có chiều dài là:

A. L k2

. B. L (2k 1)

2

. C. L k

4

. D. L (2k 1)

4

.


Hai đầu ống sáo nghe âm to nhất thì hai đầy ống sáo là hai bụng sóng nên L k4

.

Chọn C3.13. Nêu được tác dụng của hộp cộng hưởng âm.3.13.1. Nêu tác dụng của hộp cộng hưởng âm?3.13.1. Hướng dẫn trả lời:Hai nguồn nhạc âm thường dùng là đàn và ống sáo, ở đó có hiện tượng sóng dừng. Mỗi cây đàn thường cóhộp đàn đóng vai trò hộp cộng hưởng âm.Tác dụng của hộp cộng hưởng âm : Tăng cường âm cơ bản và một số hoạ âm tạo ra âm tổng hợp phát ra vừato, vừa có một âm sắc riêng đặc trưng cho đàn đó.3.13.2. Trong các nhạc cụ, hộp đàn có tác dụngA. làm tăng độ cao và độ to của âm.B. giử cho âm phát ra có tần số ổn định.C. vừa khuếch đại âm vừa tạo ra âm sắc riêng của nhạc cụ.D. tránh được tạp âm và tiếng ồn làm cho tiếng đàn trong trẻo.3.13.2. Hướng dẫn trả lời:Trong các nhạc cụ, hộp đàn có tác dụng vừa khuếch đại âm vừa tạo ra âm sắc riêng của nhạc cụ.Chọn C3.14. Viết được phương trình sóng.3.14.1. Một dây đàn hồi rất dài đầu A dao động với tần số f theo phương vuông góc với dây. Biên độ daođộng là 4cm và tốc độ sóng trên dây là 4m/s. Xét điểm M cách A 28cm ta thấy dao động lệch pha với A là.biết tần số f trong khoảng 20 – 26Hz. Tính bước sóng khia) M dao động ngược pha với A.b) M dao động vuông pha với A.3.14.1. Hướng dẫn trả lời:

a) Ta có những điểm dao động ngược pha nhau thì x = MA = (k +1

2) =

1( )

2

vk

f

1 1 400 1 100

( ) ( ) ( )2 2 28 2 7

vf k k k

x

mà 20 f 26 20 1 100

( )2 7

k 26 0,9 k 1,32 k= 1

f =1 100 150

(1 )2 7 7

Hz

=400150

7

v

f =

56

3cm.

b) Ta có những điểm dao động vuông pha nhau thì x = MA = (k +1

2)

2

=

1( )

2 2

vk

f

1 1 400 1 50( ) ( ) ( )

2 2. 2 2.28 2 7

vf k k k

x

20 f 26 20 1 50

( )2 7

k 26 2,3 k 3,14 k= 3

f =1 50

(3 ) 252 7

Hz



=400

25

v

f = 16cm.

3.14.2. Một sóng truyền trong một môi trường làm cho các điểm của môi trường dao động. Biết phương

trình dao động của các điểm trong môi trường có dạng: u = 4cos(3

.t + ) (cm)

a) Tính vận tốc truyền sóng. Biết bước sóng = 240cm. b) Tính độ lệch pha ứng với cùng một điểm sau khoảng thời gian 1s. c) Tìm độ lệch pha dao động của hai điểm cách nhau 210cm theo phương truyền vào cùng một thời điểm.

d) Ly độ của một điểm ở thời điểm t là 3cm. Tìm ly độ của nó sau đó 12s.3.14.2. Hướng dẫn trả lời:

a) Ta có:

3

222

TT

= 6s; = v.T v =T

=

6

240 = 40cm/s

b) với t0 thì 1 = (3

.t0 + ); sau t = 1s thì 2 = [

3

(t0 + 1) + ]

1 = 2 - 1 = 3

.(t0 +1) + ) - (

3

t0 + ) =

3

rad.

c) Độ lệch pha: 2 =4

7

8

7.2

240

210.2x.2

rad.

d) ta có khi t = t1 thì u = 3 cm 3 = 3 cos(3

t1 + ) cos(

3

t1 + ) = 1

Khi t = t1 + 12 thì u’ = 3 cos[3

(t1 +12) + ] = 3cos[(

3

t1 + )+ 4 ] = 3cos(

3

t1 + ) = 3cm

3.14.3. Sóng truyền trên mặt nước với tốc độ 80cm/s. Hai điểm A và B trên phương truyền sóng cách nhau10cm, sóng truyền từ A đến M rồi đến B. Điểm M cách A một đoạn 2cm có phương trình sóng là

uM = 2cos(40 t +34

)cm. Viết phương trình sóng tại A và B ?


Bước sóng 2 2 .804

40

v vcm

f

2 . 2 .2

4A

MA

rad

2 . 2 .84

4B

MB

rad

Sóng truyền từ A đến M đến B nên phương trình sóng tại A là:

uA = 2cos(40 t +34

+ A ) = 2cos(40 t +3

4

+ ) = 2cos(40 t +

7

4

)cm

Phương trình sóng tại B : uB = 2cos(40 t +34

- B ) = 2cos(40 t +3

4

-4 ) = 2cos(40 t -

13

4

)cm

3.14.4. Một điểm B trên mặt nước dao động với tần số 100Hz, tốc độ truyền sóng 50cm/s, biên độ dao độnglà 1,5cm, pha ban đầu bằng 0. Viết phương trình sóng tại điểm M cách B một đoạn 5cm?3.14.4. Hướng dẫn trả lời:

Bước sóng 500,5

100

vcm

f

2 . 2 .520

0,5M

MO

rad

Phương trình sóng tại M do B truyền đến:uM = 1,5cos(200 t- M ) = 1,5cos(200 t-20 ) = 1,5cos200 (t -0,1)cm.



3.15. Vận dụng được công thức tính mức cường độ âm.3.15.1. Một cái loa có công suất 1W khi mở hết công suất biết cường độ âm chuẩn I0 = 10-12W/m2 . Hỏi a) Cường độ âm tại điểm cách nó 2,5 m là bao nhiêu?

b) Mức cường độ âm tại đó là bao nhiêu.3.15.1. Hướng dẫn trả lời:

a) Ta có Năng lượng sóng phân bố đều trên bề mặt diện tích mặt sóng: S = 24 RMà công suất nguồn phát là: P = I.S

Cường độ âm tại điểm cách nó 250 cm là: 22 2

10,013W/m

4 4 2,5M

P PI

S R

b) Mức cường độ âm tại đó: ( ) 120

0,01310 lg 10 lg 101,14

10dB

IL dB

I

3.15.2. Mức cường độ âm do nguồn S gây ra tại điểm M là L, khi cho S tiến lại gần M một đoạn 62m thìmức cường độ âm tăng thêm 7dB. a) Tính khoảng cách từ S đến M. b) Biết mức cường độ âm tại M là 73dB. Tính công suất của nguồn phát.3.15.2. Hướng dẫn trả lời:

Cường độ âm lúc đầu:24

P PI

S R (1)

Cường độ âm sau khi tiến lại gàn S một đoạn d:2

'4 ( )

P PI

S R d

(2)

Ta có: ( )0 0

'' 10 lg 10 lgdB

I IL L L

I I

=2

20

20

'' 4 ( )

10 lg 10lg 10lg 10lg( ) 20.lg( )

4 ( )

I PI I R RR dI PI R d R dI R

0,35

7 20.lg62

lg 0,35 10 2, 24 11262 62

R

RR R

R mR R

b) ta có ( )0

10 lgdB

IL

I ( )

73( )12 5 210

0.10 10 .10 2.10 W /BL

MI I m

Khi đó công suất của nguồn phát là:.MP I S = 24 R .IM = 4 (112)2.2.10-5 = 3,15W.

3.15.3. Nguồn âm điểm S phát ra sóng âm truyền trong môi trường đẳng hướng. Có hai điểm A và B nằmtrên nửa đường thẳng xuất phát từ S. Mức cường độ âm tại A là LA = 50dB tại B là LB = 30dB. Bỏ qua sựhấp thụ âm. Tính mức cường độ âm tại trung điểm C của AB.3.15.3. Hướng dẫn trả lời:

Cường độ âm tại một điểm cách nguồn âm 1 đoạn R:24

P PI

S R (1)

Mức cường độ âm tại đó: ( ) 20 0

10 lg 10 lg4dB

I PL

I R I

204

P

R I = 1010

L

Khoảng cách của điểm A: RA =10

04 10AL

P

I



Khoảng cách của điểm B: RB =10

04 10BL

P

IVì C là trung điểm của AB nên khoảng cách từ C đến nguồn âm

RC =1

2(RA + RB) =

1

2(

1004 10

AL

P

I+

1004 10

BL

P

I) =

1

2 04

P

I(

10

1

10AL

+10

1

10BL

)

Nên mức cường độ âm tại C ( ) 20 0

10.lg 10.lg4

CdB

C

I PL

I R I =

20

0 10 10

10lg1 1 1

4 [ ( + ])2 4

10 10A BL L

P

PI

I

= 10.2

10 10

4lg

1 1( )

10 10A BL L

= 10.2

50 30

10 10

4lg

1 1( )

10 10

= 35,193 db.

3.15.4. Một người đứng trước cách nguồn âm S một đoạn d. Nguồn này phát sóng cầu. Khi người đó đi lạigần nguồn âm 50m thì thấy cường độ âm tăng lên gấp đôi. Khoảng cách d là:A. 222m. B. 22,5m. C. 29,3m. D. 171m.3.15.4. Hướng dẫn trả lời:

ta có I’ = 2I '

P

S = 2

P

S S = 2S’ R2 = 2(R’)2 R2 = 2(R-50)2

171

29,3

R m

R m

R171m.

Chọn D3.16. Giải được các bài tập đơn giản về hiệu ứng Đốp-ple.3.16.1. Một cái còi phát sóng âm có tần số 1000Hz chuyển động đi ra xa bạn về phía một vách đá với tốc độ10m/s, biết tốc độ truyền âm trong không khí là 340m/s. Hỏi a) Tần số mà bạn nghe được trực tiếp tiếp từ còi?

b) Tần số âm phản xạ từ vách đá mà bạn nghe được?3.16.1. Hướng dẫn trả lời:

a) Nguồn âm chuyển động ra xa bạn, nên tần số âm mà bạn nghe trực tiếp từ còi là:

S

v 340f' = f .1000 971

v + v 340 10Hz

=

b) Nguồn âm chuyển động lại gần vách đá, nên tần số ở vách đá nhận được là:

S

v 340f'' = f .1000 1030,3

v - v 340 10Hz

=

Khi đó tần số người nhận được là tần số phản xạ từ vách đá f''' = f'' = 1030,3Hz

3.16.2. Một máy dò tốc độ đang đứng yên phát sóng âm có tần số 150KHz về phía một ôtto đang chuyểnđộng lại gần nó với tốc độ 45m/s, biết tốc độ truyền âm trong không khí là 340m/s. Hỏi tần số mà máy dòtốc độ nhận được là bao nhiêu?3.16.2. Hướng dẫn trả lời:

Khi xe chuyển động lại gần còi, tần số âm xe nhận được là:v + vMf' = f

vÂm này đến xe bị phản xạ trên xe có tần số f1 = f ' tần lúc này f1 đóng vai trò là nguồn âm chuyển động lạigần máy dò với tốc độ vS = vM. Khi đó tần số máy dò thu được là:

2 1 1S

vf = f ( )

v - v

M

M M

v vv vf f

v v v v v



=340 45

.150 195,8340 45

M

M

v vf KHz

v v

3.16.3. Trên trục Tây – Đông, lúc đầu Tom ở phía Tây và Jerry ở phía Đông. Tom đi sang hướng Tây vớivận tốc 20 m/s bấm còi và nghe thấy tiếng còi có tần số 1000 Hz. Cho tốc độ âm thanh truyền trong khôngkhí là v = 340 m/s. Jerry đi sang hướng Đông với vận tốc 10 m/s sẽ thấy tiếng còi tần số là:A. 916,67 Hz. B. 921,93 Hz. C. 1066,92 Hz . D. 955,92 Hz.3.16.3. Hướng dẫn trả lời:Nguồn âm ra xa máy thu, máy thu ra xa nguồn âm nên Jerry nghe thấy âm có tần số là

' M

S

v vf f

v v

=

340 101000.

340 20

= 916,67 Hz.

Chọn A3.17. Thiết lập được công thức xác định vị trí của các điểm có biên độ dao động cực đại và các điểmcó biên độ dao động cực tiểu trong miền giao thoa của hai sóng.3.17.1. Thiết lập được công thức xác định vị trí của các điểm có biên độ dao động cực đại và các điểm cóbiên độ dao động cực tiểu trong miền giao thoa của hai sóng?3.17.1. Hướng dẫn trả lời:Giả sử phương trình dao động tại hai nguồn là: uS1 = uS2 = Acost

Các phương trình dao động tại M do sóng từ S1 và S2 truyền tới là: u1M = Acos(t - 12 d

); u2M =

Acos(t - 22 d

)

Dao động tổng hợp tại M là. uM = u1M + u2M = 2Acos

)( 12 dd cos(t -

)( 21 dd

)

Biên độ dao động tổng hợp tại M là: AM = 2Acos

)( 12 dd phụ thuộc vào hiệu đường đi (d2 – d1) từ

nguồn tới M.Vị trí cực đại và cực tiểu giao thoa

+ Tại M sẽ có cực đại khi cos

)( 12 dd =1 => cos

)( 12 dd

= 1

hay

)( 12 dd = k tức là d2 – d1 = k; k Z.

Những điểm tại đó dao động có biên độ cực đại là những điểm mà hiệu đường đi của hai sóng từ nguồntruyền tới bằng một số nguyên lần bước sóng .

Khoảng cách giữa hai vân cực đại liền kề nhau trên đường nối S1S2 là i =2

gọi là khoảng vân.

+ Tại M sẽ có cực tiểu (đứng yên) khi cos

)( 12 dd = 0 =>

)( 12 dd

= (2k + 1)2

tức là d2 – d1 = (2k + 1)2

; với k Z.

Những điểm tại đó dao động triệt tiêu là những điểm mà hiệu đường đi của hai sóng từ nguồn truyền tớibằng một số lẻ nữa bước sóng. Để có giao thoa ổn định thì khoảng cách giữa hai nguồn phải bằng một số lẻ nữa bước sóng. S1S2 = (2k +

1)2

3.17.2. Biên độ sóng tổng hợp tại điểm M trên mặt chất lỏng cách hai nguồn sóng có biên độ A cùng tần tầnsố, cùng pha những đoạn d1 và d2 là:

A. 2 12 | cos(2 ) |d d

A

. B. 2 12 | cos( ) |d d

A

. C. 2 1| cos( ) |d d

A

. D. 2 12 | cos( ) |d d

A

.




Biên độ sóng tổng hợp tại điểm M trên mặt chất lỏng cách hai nguồn sóng có biên độ A cùng tần tần số,

cùng pha những đoạn d1 và d2 là 2 12 | cos( ) |d d

A

.

Chọn B3.17.3. Một quả cầu nhỏ gắn vào âm thoa dao động với tần số f = 120 Hz. Cho quả cầu chạm nhẹ vào mặtnước người ta thấy có một hệ sóng tròn lan toả ra xa mà tâm điểm chạm O của quả cầu với mặt nước. Chobiên độ sóng là A = 0,5cm và không đổi. Biết rằng khoảng cách giữa10 gợn lồi liên tiếp là l = 4,5cm.a) Tính vận tốc truyền sóng trên mặt nước.b) Viết phương trình dao động của điểm M trên mặt nước cách O một đoạn x = 12cm Cho dao động sóng tạiO có biểu thức u0 = Acos.t.c) Tính khoảng cách giữa hai điểm trên mặt nước dao động cùng pha, ngược pha, vuông pha với nguồn.(Trên cùng đường thẳng qua O).3.17.3. Hướng dẫn trả lời:

ta có: = 2f = 2.120 = 240 rad/sKhoảng cách y = 10 gợn lồi thì có n = y - 1 = 9 dđ

l = n. 9

5.4

n

l = 0,5cm

fvf

v. 0,5.120 = 60cm/s

b) Biểu thức sóng tại O: uO = Acos.t = 0,5cos240.t (cm) Biểu thức sóng tại M cách O một đoạn x = 12cm.

uM = Acos(.t - 2 )x

= 0,5.cos(240t - 2

5,0

12 ) = 0,5.sin (240t - 48)

uM = 0,5.cos 240t (cm) điều kiện s2,060

12

v

xt

Vậy sóng tại M cùng pha với sóng tại O.

c) Hai sóng cùng pha: = 2

k2x

x = k. = 0,5.k (cm) với k NVậy hai điểm dao động cùng pha, khoảng cách giữa chúng bằng một số nguyên lần bước sóng.

Hai sóng ngược pha: = 2

)1k2(x

x = (2k + 1)2

= (k +

2

1) = 0,5.(k +

2

1) (cm) với k N

Hai điểm dao động ngược pha có khoảng cách bằng một số lẻ lần bước sóng .

Hai sóng vuông pha: = 22

)1k2(x

x = ( 2k + 1)4

5,0

4

(2k + 1 ) = 0,125.(2k + 1 ) (cm) với k N

Hai điểm dao động vuông pha có khoảng cách bằng một số lẻ lần một phần tư bước sóng3.18. Giải được các bài tập về giao thoa của hai sóng và về sóng dừng trên sợi dây.3.18.1.Hai điểm S1, S2 cách nhau 10cm trên mặt chất lỏng có hai nguồn dao động tạo sóng theo phươngthẳng đứng với các phương trình lần lượt là: u1 = 0,2cos(50t) (cm,s) và u2 = 0,2cos(50t + ) (cm,s). Tốcđộ truyền sóng trên chất lỏng 0,5m/s, coi biên độ sóng không thay đổi. Viết phương trình dao động tạiđiểm M trên mặt chất lỏng cách S1, S2 lần lượt là d1 =20cm và d2 = 25cm, nhận xét khi M ở trên trung trựccủa AB.3.18.1. Hướng dẫn trả lời:

Ta có2 2 .50

250

v vcm

f



Phương trình sóng tại M do A truyền đến: uMA = 0,2cos(50 t- 12 d

)cm

Phương trình sóng tại M do B truyền đến: uMB = 0,2cos(50 t + - 22 d

)cm


uM = uMA + uMB = 0,2cos(50 t- 12 d

) + 0,2cos(50 t + - 22 d

)

= 0,4cos( 2 1( )d d

+2

)cos(50 t +

2

- 2 1( )d d

)

= 0,4cos((25 20)

2

+

2

)cos(50 t +

2

-

(25 20)

2

) = - 0,4cos(50 t - 22 )

= 0,4cos(50 t + )cm.+ Khi M ở trên trung trực của AB thì d1 = d2 = d khi đó

uM = 0,4cos(( )d d

+2

)cos(50 t +

2

-

( )d d

) = 0

Khi M ở trên trung trực thì M không dao động.3.18.2. Một sóng ngang truyền từ M đến O rồi đến N cùng trên một phương truyền sóng với tốc độ 18m/s,

MN = 3m, MO = NO. Phương trình sóng tại O là uO = 5cos(4 t -6

)cm thì phương trình sóng tại M và N

là :

A. uM = 5cos(4 t -2

)cm và uN = 5cos(4 t +

6

)cm.

B. uM = 5cos(4 t +2


6

)cm.

C. uM = 5cos(4 t +6


2

)cm.

D. uM = 5cos(4 t -6

)cm và uN = 5cos(4 t+

2

)cm.


Ta có2 2 .18

9.4

v vm

f

MO = NO nên2 . 2 .1,5

9 3M N

OM

rad

Sóng truyền từ M đến O đến N nên

uM = 5cos(4 t -6

+ M ) = 5cos(4 t -

6

+

3

) = 5cos(4 t +

6

)cm

uN = 5cos(4 t -6

- N ) = 5cos(4 t -

6

-

3

) = 5cos(4 t -

2

)cm

Chon C

3.18.3. Tại hai điểm A và B trên mặt chất lỏng có hai nguồn phát sóng theo các phương trình:uA =

0,3cos(50 t-2

)cm và uB = 0,3cos(50 t+

2

)cm , tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 50cm/s. Điểm M

trên mặt chất lỏng có MA = d1, MB = d2 có phương trình sóng là:

A. uM = 0,3sin( 2 1

2

d d)cos[50 t -

2

(d1+d2)]cm.

B. uM = 0,6sin( 2 1

2

d d)cos[50 t -

2

(d1+d2)]cm.

C. uM = 0,6cos( 2 1

2

d d)cos[100 t -

2

(d1+d2)]cm.




Phương trình sóng tại M do A truyền đến: uMA = 0,3cos(50 t-2

- 12 d

)cm

Phương trình sóng tại M do B truyền đến: uMB = 0,3cos(50 t+2

- 22 d

)cm


uM = uMA+uMB = 0,3cos(50 t-2

- 12 d

)+0,3cos(50 t+

2

- 22 d

)

= 0,6cos(-2

+ 2 1( )d d

)cos(50 t- 2 1( )d d

) = 0,6sin 2 1( )d d

cos(50 t- 2 1( )d d

)

Ta có2 2 .50

250

v vcm

f

Vậy uM = 0,6sin 2 1( )

2

d d cos(50 t- 2 1( )

2

d d )cm

Chọn B3.18.4. Tại hai điểm A nà B trên mặt nước dao động cùng tần số 16Hz, cùng pha, cùng biên độ. Điểm M trênmặt nước dao động với biên độ cực đại với MA = 30cm, MB = 25,5cm, giữa M và trung trực của AB có haidãy cực đại khác thì tốc độ truyền sóng trên mặt nước là :A. 36cm/s. B. 24cm/s. C. 20,6cm/s. D. 28,8cm/s.3.18.4. Hướng dẫn trả lời:

Vì hai nguồn cùng pha và M là cực đại giao thoa nên MA-MB = k. 30-25,5 = k 4,5

k (1)

Khi M ở trung trực thì k = 0

Vì giữa M và trung trung trực của AB có hai dãy cực đại khác nên M ở đường cực đại ứng vớik = 3

(1)4,5

1,53

cm

Tốc độ truyền sóng trên mặt nước:v = .f = 1,5.16 = 24cm/sChọn B3.18.5. Hai nguồn kết hợp A, B cách nhau 10cm dao động cùng pha cùng tần số 20Hz.Vận tốc truyền sóng trên mặt chất lỏng là 30cm/s.a) Tính số gợn lồi trên đoạn AB.b) Tính số đường dao động cực đại trên mặt chất lỏng.c) Nếu hai nguồn dao động ngược pha nhau thì trên AB có bao nhiêu điểm dao động với biên độ cực đại?3.18.5. Hướng dẫn trả lời:

a) Bước sóng: v 0,30,015m 1,5cm

f 20



2 1

d d AB 10cm

d d k

1 2

2 1

d d 10

d d 1,5k

2d 5 0,75k

mà 10 d 10 0 5 0,75k 10 6,6 k 6,6

k Z

chọn k 0; 1; 2; 3; 4; 5; 6 :Vậy có 13 gợn lồib) Số đường dao động cực đại trên mặt chất lỏng là 13 đường (12 đường hyperbol và 1 đường trung trựccủa AB)c) Gọi MAB là điểm dao động với biên độ cực đại:



Vì hai nguồn dao động ngược pha nhau nên ta có1 2

1 2

d d 10

1d d (k )1,5

2

1

1d 5 0,75(k )

2

mà 10 d 10 10 5 0,75(k ) 10

2

7,1 k 6,1

k Z

chọn k 0; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7 :

Vậy có 14 điểm trên AB dao động với biên độ cực đại.3.18.6. Trên mặt chất lỏng có hai nguồn dao động tại A và B cách nhau 20cm. Hai nguồn đó dao động theophương vuông góc với mặt chất lỏng theo các phương trình: uA =3cos(800t) (cm,s) và uB = -3cos(800t)(cm,s). Coi biên độ không thay đổi, biết tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là v = 288cm/s.a) Viết phương trình dao động tại điểm M cách A 12cm, cách B 16cm.b) Xác số lượng các điểm dao động mạnh nhất và yếu nhất trong khoảng AB.c) Người ta vẽ một đườn tròn tâm là trung trực của AB, bán kính 4,5cm xác định số điểm dao động mạnhnhát và không dao động trên đường tròn khi đó.3.18.6. Hướng dẫn trả lời:

Ta có uA = 3cos(800t) (cm,s)uB = -3cos(800t) = 3cos(800t +) (cm,s) Hai nguồn A và B dao động ngược pha nhau.

Ta có2 2 .288

0,72800

v vcm

f

a) - x1 = 12cm, x2 = 16cm

Phương trình sóng tại M do A truyền đến: uMA = 3cos(800 t- 12 x

)cm

Phương trình sóng tại M do B truyền đến: uMB = 3cos(800 t + - 22 x

)cm

Phương trình sóng tổng hợp tại M: uM = uMA + uMB

= 3cos(800 t- 12 x

) + 3cos(800 t + - 22 x

)

= 2.3cos( 2 1( )x x

+2

).cos(800 t +

2

- 2 1( )x x

)

= 6cos((16 12)

0,72

+

2

).cos(800 t +

2

-

(16 12)

0,72

)

= 6cos(109

18

).cos(800 t +

709

18

) cm = 6cos(

18

).cos(800 t +

25

18

) cm

b) Gọi MAB là điểm dao động mạnh nhất tức dao động với biên độ cực đại:

Vì hai nguồn dao động ngược pha nhau ta có:1 2

2 1

d d AB 20cm

1 d d (k+ )

2

1 2

2 1

d d AB

1d d (k+ )

2

2

AB 1d (k+ )

2 2 2

mà 20 d AB AB 1

0 (k+ ) AB2 2 2

1 1k

2 2

L L

k Z

20 1 20 1

k 0,72 2 0,72 2

k Z

28,3 k 27,3

k Z

có 56 điểm dao động mạnh nhất trên AB.- Gọi MAB là điểm không dao động.



Vì hai nguồn dao động ngược pha nhau ta có: 1 2

2 1

d d AB 20cm

d d k

1 2

2 1

d d AB

d d k

2

ABd k

2 2

mà 20 d AB AB

0 k AB2 2

k L L

k Z

20 20

k 0,72 0,72

k Z

27,8 k 27,8

k Z

có 55 điểm không dao động trên AB.

c) khi ta vẽ đường tròn tâm trên trung trực AB bán kính R = 4,5cm khi đó đườn kính CD = 2R = 9 cm ta đitìm số điểm dao cực đại trên CD.

+ Tương tự ta có số điểm dao động với biên độ cực đại trên CD thỏa mản1 1

k 2 2

CD CD

k Z

(vì C và

D không phải là hai nguồn nên ta lấy cả dấu bằng)9 1 9 1

k 0,72 2 0,72 2

k Z

12 k 13

k Z

có 26 điểm dao động mạnh nhất trên CD nên sẽ có 50 điểm dao động với biên độ cực

đại trên đường tròn đường kính CD.+ Tương tự ta có số điểm không dao động trên CD

thỏa mảnk

CD CD

k Z

(vì C và D không phải là hai

nguồn nên ta lấy cả dấu bằng)9 9

k 0,72 0,72

k Z

12,5 k 12,5

k Z

có 25 điểm không dao

động trên CD nên sẽ có 50 điểm không dao động trên đường tròn đường kính CD.3.18.7. Trên sợi dây OA dài 1,5m; đầu A cố định và đầu O dao động điều hoà có phương trình

Ou 5cos4 t(cm) . Người ta đếm được từ O đến A có 5 nút sóng kể cả O.a) Tính vận tốc truyền sóng trên dây ?b) Viết phương trình sóng tại điểm N cách O một đoạn d(m)?3.18.7. Hướng dẫn trả lời:

Vì O và A cố định nênOA k

2n t k 1 5 k 4ó

2. 2.1,50,75

4

OAm

k

Ta có f =4

2 2

= 2Hz

v .f = 0,75.2 = 1,5 m/s.

b) Phương trình sóng tại N do O truyền đến: ONu = 5cos2. .

4d

t

(1)

Phương trình sóng tại A do O truyền đến: uAO = 5cos2. .

4 .l

t

Phương trình sóng phản xạ tại A: u’A = -uAO = -5cos2. .

4 .l

t

Phương trình sóng tại N do sóng phản xạ tại A truyền đến:



AMu = -5cos2. . 2. .( )

4 .l l d

t

(2)

Phương trình sóng tổng hợp tại N là:

uN = uNO + uNA = 5cos2. .

4d

t

-5cos2. . 2. .( )

4 .l l d

t

=-10sin(1 2. . 2. . 2. .( )

( ( ))2

d l l d

).sin(

1 2. . 2. . 2. .( )4 ( )

2[ ]

d l l dt

)

=-10sin2. .l

.sin(2. .( )

4l d

t

) = -102. .

sin0,75

d.

2. .(1,5 )sin(4 )

0,75

dt

=-10.8

sin .3

d .8

sin(4 4 )3

t d = 10.8

sin .3

d .8

sin(4 )3

t d cm.

3.18.8. Cho 2 nguồn phát sóng âm cùng biên độ, cùng pha và cùng tần số f = 440Hz, đặt cách nhau 1m. Hỏimột người phải đứng ở đâu để không nghe thấy âm (biên độ sóng giao thoa hoàn toàn triệt tiêu). Cho tốc độcủa âm trong không khí bằng 352m/s.A. 0,4m kể từ nguồn bên trái. B. 0,3m kể từ nguồn bên phải.C. 0,3m kể từ 1 trong hai nguồn. D. 0,7m kể từ nguồn bên phải.3.18.8. Hướng dẫn trả lời:

Bước sóng: v 3520,8m

f 440

*Gọi MAB là điểm mà ta không nghe thấy âm


2 1

d d L

1d d (k )

2

d2 =

1( )

22 2

kL = 0,7+0,4k

Mà 0<d2<L 0<0,7+0,4k<1 -1,75<k<0,75 k = 0,-1Khi k = 0 thì d2 = 0,7m d1 = 0,3mKhi k = -1 thì d2 = 0,3m d1 = 0,7m

Vậy những điểm nằm trên AB cách A, B những đoạn 0,3m hoặc 0,7m thì không nghe thấy âm3.18.9. Tại hai điểm A và B cách nhau 8m có hai nguồn âm kết hợp có tần số âm 440Hz, cùng pha, tốc độtruyền âm trong không khí là 352m/s. Trên AB có bao nhiêu điểm có âm nghe to nhất và nghe nhỏ nhất:A. có 19 điểm âm nghe to trừ A, B và 18 điểm nghe nhỏ.B. có 20 điểm âm nghe to trừ A, B và 21 điểm nghe nhỏ.C. có 19 điểm âm nghe to trừ A, B và 20 điểm nghe nhỏ.D. có 21 điểm âm nghe to trừ A, B và 20 điểm nghe nhỏ.3.18.9. Hướng dẫn trả lời:

Bước sóng: v 3520,8m

f 440

*Gọi MAB là điểm mà ta nghe âm to nhất


2 1

d d L

d d k

d2 =2 2

L k

mà 0<d2<L 0<2 2

L k <L

L Lk

8 8k 10 k 10

0,8 0,8

k Z

có 19 giá trị k Z vậy có 19 điểm nghe âm to trên AB*Gọi NAB là điểm nghe nhỏ trên AB


2 1

d d L

1d d (k )

2

d2 =

1( )

22 2

kL



mà 0<d2<L 0<

1( )

22 2

kL <L 1

( )2

L Lk

1 1

2 2

L Lk

8 1 8 1k 10,5 k 9,5

0,8 2 0,8 2

k Z

có 20 giá trị k Z vậy có 20 điểm nghe nhỏ trên ABChọn C3.18.10. Một sợi dây AB = 50cm treo lơ lửng đầu A cố định, đầu B dao động với tần số 50Hz thì trên dây có12 bó sóng nguyên. Khi đó điểm N cách A một đoạn 20cm là bụng hay nút sóng thứ mấy kể từ A và tốc độtruyền sóng trên dây lúc đó là :A. là nút thứ 6, v = 4m/s. B. là bụng sóng thứ 6, v = 4m/s.C. là bụng sóng thứ 5, v = 4m/s. D. là nút sóng thứ 5, v = 4m/s.3.18.10. Hướng dẫn trả lời:

Một đầu cố định một đầu dao động

1 2. 2.50( ) 8

12 2 12 0,52

sè bã nguyªn=k=12

lk cm

k

Ta có20

58

2 2

NA

tại N là nút thứ k+1 = 5+1 = 6

Tốc độ truyền sóng .v f = 8.50 = 400cm/s = 4m/sChọn B3.19. Xác định được bước sóng hoặc tốc độ truyền âm bằng phương pháp sóng dừng.

3.19.1. Vì sao trong các thí nghiệm dã tiến hành để đo tốc độ truyền âm trong không khí thì việc xác địnhbước sóng của âm lại dựa vào việc tìm độ cao của cột khí trong ống khi nghe âm ta nhất mà không phải làkhi không nghe âm?

3.19.1. Hướng dẫn trả lời:Về lý thuyết thì có thể nhưng thực tế ta khó xác định được lúc không nghe âm để tại đó là nút sóng nên takhông thể dùng theo cách này mà chỉ khi nghe âm to nhất thì tại đó là bụng sóng nên thí nghiệm tiến hànhsẽ chính xác hơn.

3.19.2. Để xác định tốc độ truyền âm trong không khí ta có thể làm thí nghiệm tìm độ dài của cột khôngkhí trong ống khi có cộng hưởng âm lần đầu rồi suy ra bước sóng = 4 được không?

3.19.2. Hướng dẫn trả lời:Do sai số của phép đo nen ta không thể chỉ làm thí nghiệm với âm nghe to lần đầu vì khi đó ở miệng ốngcóp thể chưa phải là bụng sóng mà tai ta vẫn nghe âm to nhất nên khi đó = 4 sẽ mắc phải sai số lớn.

Do đó thực tế ta đo được chính xác ta tiến hành tăng dần ống khí để nghe âm to lần thứ hai ’ khi đó

khoảng cách hai bụng liên tiếp là ’ - =2

=> = 2( ’ - ). Ta có thể làm thêm các trường hợp nghe

âm to lần thứ 3, 4, 5, ... để đo chính xác bước sóng của sóng âm trong không khí.

3.19.3. Một hình trụ 1m. ở một đầu có pittông để điều chỉnh chiều dài cột không khí trong ống. Đặt mộtnguồn âm dao động với tần số 660Hz ở gần đầu hở của ống, tốc độ truyền âm trong không khí là 330m/s. Đểcó cộng hưởng trong ống thì chiều dài ống không khí ngắn nhất là:

A. 0,75m B. 0,5m C. 25cm. D. 12,5cm.3.19.3. Hướng dẫn trả lời:

Ta có Bước sóng 330

660

v

f =0,5m



Vì ống một đầu để hở nên để có sóng dùng trong ống khí thì1

( )2 2

k

min

0,5

4 4

=0,125m=12,5cm

Chọn D

Chương IV: DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ

4.1. Nêu được cấu tạo của mạch LC và vai trò của tụ điện và của cuộn cảm trong hoạt động củamạch dao động LC.4.1.1. Nêu cấu tạo của mạch LC. Vai trò của tụ điện và của cuộn cảm trong hoạt động của mạch dao độngLC?4.1.1. Hướng dẫn trả lời:- Một cuộn cảm có độ tự cảm L mắc với tụ điện có điện dung C thành mộtmạch điện kín gọi là mạch dao động. Nếu điện trở của mạch rất nhỏ, coi như bằng không, thì mạch là mạch daođộng lí tưởng.- Tụ điện có nhiệm vụ tích điện cho mạch, sau đó nó phóng điện qua lại trongmạch nhiều lần tạo ra một dòng điện xoay chiều dạng sin trong mạch.Khi có sự biến thiên cường độ dòng điện trong mạch, trong cuộn cảm xuất hiện dòng điện cảm ứng chốnglại sự biến thiên của cường độ dòng điện và có tác dụng nạp điện tích cho tụ điện theo chiều ngược lại.Dao động điện từ điều hoà xảy ra trong mạch LC sau khi tụ điện được tích một điện lượng q0 và không cótác dụng điện từ bên ngoài lên mạch. Đó là dao động điện từ tự do.4.1.2. Dao động điện từ trong mạch dao động LC là quá trìnhA. điện tích trên tụ điện biến đổi không tuần hoàn.B. có hiện tượng cộng hưởng xảy ra thường xuyên trong mạch dao động.C. chuyển hóa qua lại của giữa năng lượng điện trường và năng lượng từ trường nhưng tổng của chúng tức lànăng lượng của mạch dao động không đổi.D. năng lượng điện trường và năng lượng từ trường biến thiên theo hàm bậc nhất đối với thời gian.4.1.2. Hướng dẫn trả lời:Dao động điện từ trong mạch dao động LC là quá trình chuyển hóa qua lại của giữa năng lượng điện trườngvà năng lượng từ trường nhưng tổng của chúng tức là năng lượng của mạch dao động không đổi.Chọn C4.1.3. Dao động điện từ tự do trong mạch dao động LC được hình thành là do hiện tượng nào sau đây?A. Hiện tượng cảm ứng điện từ. B. Hiện tượng tự cảm.C. Hiện tượng cộng hưởng điện. D. Hiện tượng từ hoá.4.1.3. Hướng dẫn trả lời:Dao động điện từ tự do trong mạch dao động LC được hình thành là do hiện tượng tự cảm.Chọn B4.2. Nêu được rằng điện tích của một bản tụ điện hay cường độ dòng điện trong một mạch dao độngLC biến thiên theo thời gian theo quy luật dạng sin.4.2.1. Điện tích của một bản tụ điện hay cường độ dòng điện trong một mạch dao động LC biến thiên thếnào?4.2.1. Hướng dẫn trả lời:Từ định luật Ôm cho đoạn mạch AB chứa cuộn dây và biểu thức điện tích của tụ có phương trình :

q'' + 2q = 0 ; trong đó ω 1=

LC.

Nghiệm của phương trình có dạng : q = q0cos(t + )

Từ đó ta có i = q' = -q0sin(t + ); uAB =q

C = 0q

Ccos(t + )

Cường độ dòng điện trong mạch LC và hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện cũng biến thiên điều hòa theothời gian.



Hơn nữa, cường độ điện trường giữa hai bản tụ và cảm ứng từ trong lòng cuộn dây cũng biến thiên điềuhòa theo thời gian.Từ định luật Ôm cho đoạn mạch AB chứa cuộn dây và biểu thức điện tích của tụ có

phương trình : q'' + 2q = 0 ; trong đó ω 1 =

LC.

Nghiệm của phương trình có dạng : q = q0cos(t + )

4.2.2. Điện tích của tụ điện trong mạch dao động

A. biến thiên điều hoà với tần số

1f .

2 LCB. biến thiên điều hoà với tần số

1

f .2 LC

C. biến thiên điều hoà với tần số

LCf .

2D. biến thiên điều hoà với tần số f 2 LC .


Điện tích của tụ điện trong mạch dao động biến thiên điều hoà với tần số

1f .

2 LC

Chọn A4.2.3. Trong mạch dao động, dòng điện trong mạch có đặc điểm là?A. Chu kì rất lớn. B. Tần số rất lớn. C. Cường độ rất lớn. D. Năng lương.4.2.3. Hướng dẫn trả lời:Trong mạch dao động, dòng điện trong mạch có đặc điểm là tần số dao động rất lớn.Chọn B4.2.4. Chọn phát biểu đúng khi nói về sự biến thiên điện tích của tụ điện trong mạch dao động:

A. Điện tích tụ điện biến thiên dao động điều hoà với tần số góc 1.

LC

B. Điện tích tụ điện biến thiên dao động điều hòa với tần số góc LC .C. Điện tích biến thiên theo hàm số mũ theo thời gianD. Điện tích biến thiên tuần hoàn theo thời gian.4.2.4. Hướng dẫn trả lời:

Điện tích tụ điện biến thiên dao động điều hoà với tần số góc 1.

LC

Chọn A4.3. Nêu được dao động điện từ là gì và viết được công thức tính chu kì dao động riêng của mạchLC.4.3.1. Dao động điện từ là gì? Viết công thức tính chu kì dao động riêng của mạch LC?4.3.1. Hướng dẫn trả lời:Sự biến thiên điều hòa theo thời gian của điện tích q của một bản tụ điện và cường độ dòng điện i (hoặccủa cường độ điện trường và cảm ứng từ) trong mạch dao động được gọi là dao động điện từ.Chu kì và tần số của dao động điện từ tự do trong mạch dao động gọi là chu kì và tần số của mạch daođộng.

- Tần số góc riêng của mạch LC : 1

LC .

- Chu kì riêng :2

T 2 LC.


f .T 2 LC

4.3.2. Chu kì dao động điện từ trong mạch dao động L, C được xác định bởi biểu thức

A. 2T LC . B.1

2T

LC . C.

1

2

LT

C . D.

1

2

CT

L .




Chu kì dao động điện từ trong mạch dao động L, C được xác định bởi biểu thức 2T LC .

Chọn A4.3.3. Tần số dao động riêng của mạch LC được xác định bằng biểu thức

A.L

f 2C

. B. f 2 LC . C.2

fLC

. D.

1f

2 LC

.


Tần số dao động riêng của mạch LC được xác định bằng biểu thức 1f

2 LC

.

Chọn D4.3.4. Trong mạch dao động điện từ , nếu điện tích cực đại trên tụ điện là Q0 và cường độ dòng điện cực đạitrong mạch là I0 thì chu kì dao động điện từ trong mạch là:

A. 0

0

QT 2

I . B. 2 2

0 0T 2 .Q I . C. 0

0

IT 2

Q . D. T = 0 02 .Q I .

4.3.4. Hướng dẫn trả lời:Trong mạch dao động điện từ , nếu điện tích cực đại trên tụ điện là Q0 và cường độ dòng điện cực đại trong

mạch là I0 thì chu kì dao động điện từ trong mạch là 0

0

QT 2

I .

Chọn A4.3.5. Để tần số dao động riêng của mạch dao động LC tăng lên 4 lần ta cầnA. Giảm độ tự cảm L còn 1/4 . B. Tăng điện dung C gấp 4 lần.C. Giảm độ tự cảm L còn 1/16. D. Giảm độ tự cảm L còn 1/2.4.3.5. Hướng dẫn trả lời:

Ta có1

f2 LC

Để tần số dao động riêng của mạch dao động LC tăng lên 4 lần ta cần giảm độ tự cảm L còn 1/16.Chọn C4.3.6. Mạch dao động điện từ LC lí tưởng gồm cuộn thuần cảm có độ tự cảm L có thể ghép với các tụ điệncó điện dụng C1, C2 theo các cách khác nhau. Nếu mắc L với C1 thì chu kì dao động điện từ của mạch là T1.Nếu mắc L với C2 thì chu kì dao động điện từ của mạch là T2. Nếu mắc song song hai tụ điện rồi mắc vào Lthì chu kì dao động điện từ là T xác định bởi

A. T1 + T2. B. 1 2

2 21 2

T T

T T. C.

2 21 2

1 1

T T . D. 2 2

1 2T T .



11 2

4

TC

L


22 2

4

TC

L

Khi mắc C1//C2 thì ' 2 'T LC 1 22 ( )L C C 2 2

1 22 2

2 ( )4 4

T TL

L L

= 2 2

1 2T T .

Chọn D4.4. Nêu được năng lượng điện từ của mạch dao động LC là gì và viết được công thức tính nănglượng này.4.4.1. Năng lượng điện từ của mạch dao động LC là gì? Viết các công thức tính năng lượng của mạch daođộng LC?4.4.1. Hướng dẫn trả lời:Năng lượng điện từ trong mạch LC gồm năng lượng điện trường tập trung ở tụ điện và năng lượng từtrường tập trung ở cuộn cảm.



Năng lượng điện trường tập trung ở tụ điện: WC =21 q

2 C =

220q1

cos ( t )2 C

Năng lượng từ trường tập trung ở cuộn cảm:

WL = 21Li

2 = 2 2 2

01

L q sin ( t )2

= 2

20qsin ( t )

2C

Năng lượng điện từ : W = WC + WL = 2 20

1L q

2 =

20q1

2 C = hằng số

Trong quá trình dao động của mạch, nếu không có tiêu hao năng lượng, năng lượng từ trường và năng lượngđiện trường luôn chuyển hoá cho nhau, nhưng năng lượng điện từ là không đổi.4.4.2. Năng lượng điện trường và năng lượng từ trường biến thiên thế nào?4.4.2. Hướng dẫn trả lời:Năng lượng điện trường và năng lượng từ trường biến thiên điều hoà theo thời gian với cùng một tần sốnhưng ngược pha nhau và tần số này gấp 2 lần tần số dao động của mạch.4.4.3.Trong mạch điện dao động có sự biến thiên tương hỗ giữa:A. Điện trường và từ trường.B. Điện áp và cường độ điện trường.C. Điện tích và dòng điện.D. Năng lượng điện trường và năng lượng từ trường.4.4.3. Hướng dẫn trả lời:Trong mạch điện dao động có sự biến thiên tương hỗ giữa năng lượng điện trường và năng lượng từ trường.Chọn D4.4.4. Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về năng lượng dao động điện từ tự do(dao động riêng) trong mạchdao động LC lí tưởng?A. Khi năng lượng điện trường giảm thì năng lượng từ trường tăng.B. Năng lượng điện từ của mạch dao động bằng tổng năng lượng điện trường tập trung ở tụ điện và nănglượng từ trường tập trung ở cuộn cảm.C. Năng lượng từ trường cực đại bằng năng lượng điện từ của mạch dao động.D. Năng lượng điện trường và năng lượng từ trường biến thiên điều hòa với tần số bằng một nửa tần số củacường độ dòng điện trong mạch.4.4.4. Hướng dẫn trả lời:Năng lượng điện trường và năng lượng từ trường biến thiên điều hòa với tần số gấp đôi tần số của cường độdòngđiện trong mạch.Chọn D4.4.5. Trong mạch điện dao động điện từ LC, khi điện tích giữa hai bản tụ có biểu thức: 0 sq Q co t thìnăng lượng tức thời của cuộn cảm và của tụ điện lần lượt là:

A. 2 2 2L 0

1W sin .

2L Q t và

220

CW s .2

Qco t

C .

B. 2 2 2L 0

1W sin .

2L Q t và

220W s .

2C

Qco t .

C.2

20W sin .L

Qt

C và

220

CW s .2

Qco t

C .

D.2

20W s .2L

Qco t

C và 2 2 2

C 0

1W sin .

2L Q t .

4.4.5. Hướng dẫn trả lời:Trong mạch điện dao động điện từ LC, khi điện tích giữa hai bản tụ có biểu thức 0 sq Q co t thì năng lượng

tức thời của cuộn cảm và của tụ điện lần lượt là 2 2 2L 0

1W sin .

2L Q t và

220

CW s .2

Qco t

C .

Chọn A



4.4.6. Chọn phát biểu sai. Một mạch dao động điện từ LC lí tưởng gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm Lvà tụ điện có điện dụng C. Tại thời điểm ban đầu điện tích trên bản cực tụ điện là Q0, điện áp giữa hai bảncực tụ điện là U0. Khi điện áp triệt tiêu thì cường độ dòng điện qua mạch là I0. Năng lượng của mạch daođộng điện từ LC đó là một đại lượng không đổi vàA. tỉ lệ thuận với bình phương của I0.B. tỉ lệ thuận với tổng bình phương của U0 và I0.C. tỉ lệ thuận với bình phương của U0.D. tỉ lệ thuận với bình phương của Q0.4.4.6. Hướng dẫn trả lời: Năng lượng của mạch dao động điện từ LC đó là một đại lượng không đổi và tỉ lệ thuận với bình phươngcủa I0, tỉ lệ thuận với bình phương của U0, tỉ lệ thuận với bình phương của Q0.Chọn B4.4.7. Trong mạch dao động LC, hệ thức biểu diễn mối liên hệ giữa cường độ tức thời i, cường độ cực đại I0và điện áp u giữa 2 bản tụ có dạng

A. 2 2 20( )

LI i u

C . B. 2 2 2

0( )C

I i uL

. C. 2 2 20( )

LI i u

C . D. 2 2 2

0( )L

I i uC

.


ta có W = WC+WL = WLmax 2 2 2

0

1 1 1

2 2 2LI Li cu 2 2 2

0( )L

u I iC

.

Chọn A4.4.8. Khi tụ điện trong mạch dao động LC biến thiên theo biểu thức 0 s .q Q co t . Biểu thức nào sai khitính năng lượng trong mạch LC là:

A. Năng lượng điện 2 2 2 20

1 1 1W s .

2 2 2C Cu q Q co tC C

.

B. Năng lượng từ 2 2 20

1 1W sin .

2 2L Li Q tC

.

C. Năng lượng dao động: 2 2 20 0

1 1LI L Q

2 2C W .

D. Năng lượng dao động 2L C 0

1Q

4C W W W .


Năng lượng dao động 2 2L C 0 0 0 0

1 1 1Q C.U Q .U

2C 2 2 W W W .

Chọn D4.5. Nêu được dao động điện từ tắt dần và dao động điện từ cưỡng bức là gì và các đặc điểm của mỗi loạidao động này.4.5.1. Dao động điện từ tắt dần và dao động điện từ cưỡng bức là gì và các đặc điểm của mỗi loại daođộng này?4.5.1. Hướng dẫn trả lời:Dao động điện từ tắt dần là dao động điện từ có biên độ giảm dần. Sự tắt dần nhanh hay chậm phụ thuộcvào điện trở thuần của mạch và sự bức xạ sóng điện từ.Dao động điện từ duy trì là dao động riêng của mạch dao động, được duy trì bằng cách bổ sung nănglượng cho mạch sau mỗi chu kì dao động đúng bằng phần năng lượng nó bị mất đi.

Dao động điện từ cưỡng bức là dao động của mạch dao động LC được mắc với một nguồn điện xoay chiềucó điện áp biến đổi theo thời gian có dạng u = U0cost.Mạch LC dao động cưỡng bức với tần số của nguồn điện ngoài (điện áp cưỡng bức).4.5.2. So sánh dao động của con lắc lò xo và dao động của mạch LC về các mặt : các đại lượng biến thiên,phương trình dao động riêng, tần số dao động riêng, năng lượng dao động riêng, tác nhân làm tắt dao động,điều kiện cộng hưởng nhọn?4.5.2. Hướng dẫn trả lời:a. Về các đại lượng biến thiên



- Cùng biến thiên điều hoà với cùng tần số.* Ở con lắc lò xo : li độ, vận tốc, gia tốc.* Ở mạch LC : điện tích của tụ, cường độ dòng điện qua cuộn cảm, hiệu điện thế.

b. Phương trình dao động riêng- Có cùng một dạng :* Ở con lắc : x” + 2x = 0 x = Acos(ot + )* Ở mạch LC :q” + 2q = 0 q = Qocos(t + )c. Tần số dao động riêng- Đều chỉ phụ thuộc cấu tạo của hệ.

* Ở con lắc : o

Km

* Ở mạch LC : o

1LC

d. Năng lượng dao động riêngLà tổng của hai dạng năng lượng, các dạng năng lượng đều biến thiên tuần hoàn với cùng tần số nhưng tổngcó giá trị không đổi ở mọi thời điểm.

* Ở con lắc :W = Wđ + W = 21 KA2

* Ở mạch LC :W = WL + WC =20Q1 .

2 Ce. Tác nhân làm tắt dần dao độngLàm cho năng lượng dao động bị tiêu hao.* Ở con lắc : lực ma sát làm năng lượng con lắc chuyển hoá thành nhiệt.* Ở mạch LC : tỏa nhiệt trên điện trở R của cuộn cảm hoặc sự bức xạ sóng điện từ của tụ.

4.5.3. Trình bày sự tương tự giữa dao động điện và dao động cơ?4.5.3. Hướng dẫn trả lời:

Đại lượng cơĐại lượng điện

Dao động cơDao động điện

xQ

x” + 2x = 0q” + 2q = 0

VI

k

m

1

LC

ML

x = Acos(t + )q = q0cos(t + )

K



1

C

v = x’ = -Asin(t + )i = q’ = -q0sin(t + )

FU

2 2 2( )v

A x

2 2 20 ( )

iq q

µR

W=Wđ + Wt

W=Wđ + Wt

WđWL

Wđ =1

2mv2

WL =1

2Li2

Wt

WC

Wt =1

2kx2

WC =2

2

q

C

4.5.4. Chọn phát biểu đúng khi so sánh dao động của con lắc lò xo và dao động điện từ trong mạch LC:A. Khối lượng m của vật nặng tương ứng với hệ số tự cảm L của cuộn dây.B. Độ cứng k của lò xo tương ứng với điện dung C của tụ điện.C. Gia tốc a tương ứng với cường độ dòng điện i.D. Tốc độ v tương ứng với điện tích q.4.5.4. Hướng dẫn trả lời:Khi so sánh dao động của con lắc lò xo và dao động điện từ trong mạch LC:thì+ Khối lượng m của vật nặng tương ứng với hệ số tự cảm L của cuộn dây.+ Độ cứng k của lò xo tương ứng với điện dung 1/C của tụ điện.+ Vận tốc v tương ứng với cường độ dòng điện i.+ Ly độ x tương ứng với điện tích q.Chọn A4.5.5. Chọn phát biểu sai khi so sánh dao động tự do của con lắc lò xo và dao động điện từ tự do trong mạchLCA. Sức cản ma sát làm tiêu hao năng lượng của con lắc đơn dẫn đến dao động tắt dần tương ứng với điện trởcủa mạch LC.B. Cơ năng của con lắc tương ứng với năng lượng dao động của mạch LC.C. Con lắc có động năng nhỏ nhất khi đi qua vị trí cân bằng tương ứng với năng lượng điện trường cực đạikhi tụ được nạp đầy.D. Kéo con lắc ra khỏi vị trí cân bằng rồi buông tay tương ứng với nạp điện ban đầu cho tụ.



4.5.5. Hướng dẫn trả lời:Con lắc có động năng nhỏ nhất khi ở vị trí biên tương ứng với năng lượng điện trường cực đại khi tụ đượcnạp đầy.Chọn C4.6. Nêu được điện từ trường, sóng điện từ là gì.4.6.1. Điện từ trường là gì?4.6.1. Hướng dẫn trả lời:- Nếu tại một nơi có một từ trường biến thiên theo thời gian thì tại nơi đó xuất hiện một điện trường xoáy.Điện trường có những đường sức là đường cong khép kín gọi là điện trường xoáy.- Nếu tại một nơi có điện trường biến thiên theo thời gian thì tại nơi đó xuất hiện một từ trường. Đườngsức của từ trường bao giờ cũng khép kín.Điện trường biến thiên theo thời gian sinh ra từ trường, từ trường biến thiên theo thời gian sinh ra điệntrường xoáy. Hai trường biến thiên này quan hệ mật thiết với nhau và là hai thành phần của một trườngthống nhất, gọi là điện từ trường.4.6.2. Sóng điện từ là gì?4.6.2. Hướng dẫn trả lời:Sóng điện từ là điện từ trường lan truyền trong không gian. Đó là những dao động điện từ lan truyền trongkhông gian dưới dạng hình sin.

4.6.3.Khi một điện trường biến thiên theo thời gian thì sinh raA. Một điện trường. B. Một từ trường xoáy.C. Một dòng điện. D. Một từ trường.4.6.3. Hướng dẫn trả lời:Khi một điện trường biến thiên theo thời gian thì sinh ra một từ trường xoáy.Chọn B4.6.4. Chọn phát biểu sai khi nói về điện từ trườngA. Khi một điện trường biến thiên theo thời gian, nó sinh ra một từ trường xoáy.B. Khi một từ trường biến thiên theo thời gian, nó sinh ra một điện trường xoáy.C. Điện trường xoáy là điện trường mà đường sức là những đường cong.D. Từ trường xoáy là từ trường mà cảm ứng từ bao quanh các đường sức điện trường.4.6.4. Hướng dẫn trả lời:Chọn phát biểu sai khi nói về điện từ trường điện trường xoáy là điện trường mà đường sức là những đườngcong.

4.6.5. Chọn phát biểu sai về điện từ trườngA. Khi một từ trường biến thiên theo thời gian thì nó sinh ra một điện trường cảm ứng mà tự nó tồn tại trongkhông gian.B. Khi một từ trường biến thiên theo thời gian thì nó sinh ra một điện trường xoáy.C. Khi một từ trường biến thiên theo thời gian thì nó sinh ra một điện trường mà chỉ có thể tồn tại trong dâydẫn.D. Khi một điện trường biến thiên theo thời gian thì nó sinh ra một từ trường cảm ứng mà tự nó tồn tại trongkhông gian.4.6.5. Hướng dẫn trả lời:Khi một từ trường biến thiên theo thời gian thì nó sinh ra một điện trường tồn tại trong không gian xungquanh nóChọn C4.7. Nêu được các tính chất của sóng điện từ.4.7.1. Nêu các tính chất của sóng điện từ?4.7.1. Hướng dẫn trả lời:a) Sóng điện từ truyền trong chân không với tốc độ ánh sáng : c = 300000 km/s.Sóng điện từ lan truyền được trong các điện môi, tốc độ truyền nhỏ hơn trong chân không và phụ thuộcvào hằng số điện môi.

b) Sóng điện từ là sóng ngang (các vectơE và

B vuông góc với nhau và vuông góc với phương truyền

sóng).



c) Trong sóng điện từ thì dao động củaE và

B tại một điểm luôn luôn đồng pha với nhau.

d) Khi sóng điện từ gặp mặt phân cách giữa hai môi trường thì nó cũng bị phản xạ và khúc xạ như ánhsáng.e) Sóng điện từ mang năng lượng.4.7.2. Chọn phát biểu đúng về sóng điện từA. Tốc độ lan truyền của sóng điện từ phụ thuộc vào môi trường truyền sóng, không phụ thuộc vào tần sốcủa nó.B. Tốc độ lan truyền của sóng điện từ không phụ thuộc vào môi trường truyền sóng, phụ thuộc vào tần sốcủa nó.C. Tốc độ lan truyền của sóng điện từ không phụ thuộc vào môi trường truyền sóng, và không phụ thuộc vàotần số của nó.D. Tốc độ lan truyền của sóng điện từ phụ thuộc vào môi trường truyền sóng và phụ thuộc vào tần số của nó.4.7.2. Hướng dẫn trả lời:Tốc độ lan truyền của sóng điện từ phụ thuộc vào môi trường truyền sóng và phụ thuộc vào tần số của nó.Chọn C4.7.3. Chọn phát biểu sai khi nói về sóng điện từ:

A. Sóng điện từ được đặc trưng bởi tần số hoặc bước sóng giữa chúng có hệ thứcf

c .

B. Sóng điện từ có những tính chất giống như một sóng cơ họ thông thường.C. Năng lượng sóng điện từ tỉ lệ với luỹ thừa bậc bốn của tần số.D. Sóng điện từ không truyền được trong chân không.4.7.3. Hướng dẫn trả lời:Sóng điện từ truyền được trong mọi môi trường kể cả cả chân không.Chọn D4.7.4. Khi sóng điện từ truyền lan trong không gian thì vec tơ cường độ diện trường và vec tơ cảm ứng từ cóphươngA. Song song với nhau.B. Song song với phương truyền sóng.C. Vuông góc với nhau.D. Vuông góc với nhau và song song với phương truyền sóng.4.7.4. Hướng dẫn trả lời:Khi sóng điện từ truyền lan trong không gian thì vec tơ cường độ điện trường và vec tơ cảm ứng từ cóphương vuông góc với nhau.Chọn C4.7.5. Tại một điểm bất kỳ trên phương truyền của sóng điện từ, nếu cho một đinh ốcA. Tiến theo chiều v

thì chiều quay của nó là từ B

đến E

.

B. Tiến theo chiều v

thì chiều quay của nó là từ E

đến B

.C. Tiến theo chiều E

thì chiều quay của nó là từ v

đến B

.

D. Tiến theo chiều B

thì chiều quay của nó là từ E

đến v

.4.7.5. Hướng dẫn trả lời:Tại một điểm bất kỳ trên phương truyền của sóng điện từ, nếu cho một đinh ốc tiến theo chiều v

thì chiều

quay của nó là từ E

đến B

.Chọn B4.7.6. Đối với sự lan truyền sóng điện từ thìA. vectơ cường độ điện trường E

cùng phương với phương truyền sóng còn vectơ cảm ứng từ B

vuông góc

với vectơ cường độ điện trường E

.B. vectơ cường độ điện trường E

và vectơ cảm ứng từ B

luôn cùng phương với phương truyền sóng.

C. vectơ cường độ điện trường E


luôn vuông góc với phương truyền sóng, tại mỗiđiểm thì dao động của

E và

B luôn luôn đồng pha với nhau.



D. vectơ cảm ứng từ B

cùng phương với phương truyền sóng còn vectơ cường độ điện trường E

vuông gócvới vectơ cảm ứng từ B

.

4.7.6. Hướng dẫn trả lời:Sự lan truyền sóng điện từ thì vectơ cường độ điện trường E


luôn vuông góc với

phương truyền sóng, tại mỗi điểm thì dao động củaE và

B luôn luôn đồng pha với nhau.

Chọn C4.8.1. Trình bày được anten là gì.4.8.1. Anten là gì?4.8.1. Hướng dẫn trả lời:Mạch dao động LC trong đó điện từ trường hầu như không bức xạ ra bên ngoài, gọi là mạch dao động kín.Mạch dao động trong đó điện từ trường lan toả trong không gian thành sóng điện từ và có khả năng truyềnđi xa, gọi là mạch dao động hở.Anten là một mạch dao động hở, là công cụ hữu hiệu để bức xạ sóng điện từ.4.8.2. Mạch nào sau đây có thể phát được sóng điện từ truyền đi xa nhất trong không gian?A. Mạch dao động kín và mạch dao động hở.B. Mạch dao động hở.C. Mạch điện xoay chiều R, L và C nối tiếp.D. Mạch dao động kín, mạch dao động hở và mạch điện xoay chiều R, L và C nối tiếp.4.8.2. Hướng ở dẫn trả lời:Mạch dao động có thể phát được sóng điện từ truyền đi xa nhất trong không gian.Chọn B4.8.3. Trong các mạch sau. Mạch nào không thể phát được sóng điện từ truyền đi xa trong không gian?I. Mạch dao động kín.II. Mạch dao động hở.III. Mạch điện xoay chiều R, L và C nối tiếp.A. I và II. B. II và III. C. I và III. D. I, II và III.4.8.3. Hướng dẫn trả lời:Mạch dao động hở có thể phát được sóng điện từ truyền đi xa nhất trong không gian.Chọn C4.9. Nêu được những đặc điểm của sự truyền sóng vô tuyến điện trong khí quyển.4.9.1. Chọn phát biểu sai khi nói về sóng vô tuyến:A. Các sóng trung ban ngày chúng bị tầng điện li hấp thụ mạnh nên không truyền được xa, ban đêm chúng bịtầng điện li phản xạ nên truyền được xa.B. Sóng dài bị nước hấp thụ mạnh.C. Các sóng cực ngắn không bị tầng điện li hấp thụ hoặc phản xạ, có khả năng truyền đi rất xa theo đườngthẳng.D. Sóng càng ngắn thì năng lượng sóng càng lớn.4.9.1. Hướng dẫn trả lời:Sóng dài không bị nước hấp .Chọn B4.9.2. Chọn phát biểu đúng khi nói về sự thông tin bằng vô tuyến?A. Những dao động điện từ có tần số từ 100 Hz trở xuống, sóng điện từ của chúng không thể truyền đi xa.B. Sóng điện từ có tần số hàng ngàn Hz trở lên mới gọi là sóng vô tuyến.C. Sóng điện từ có tần số càng lớn thì bước sóng càng nhỏ.D. Cả B và C.4.9.2. Hướng dẫn trả lời:+Sóng điện từ có tần số hàng ngàn Hz trở lên mới gọi là sóng vô tuyến.+ Sóng điện từ có tần số càng lớn thì bước sóng càng nhỏ.Chọn D4.10. Vẽ được sơ đồ khối và nêu được chức năng của từng khối trong sơ đồ của một máy phát và mộtmáy thu sóng vô tuyến điện đơn giản.4.10.1. Sơ đồ khối và nêu được chức năng của từng khối trong sơ đồ khối của máy phát thanh đơn giản?



1

55

43

2

45

321 5

4.10.1. Hướng dẫn trả lời:Sơ đồ khối của một máy phát thanh vô tuyến đơn giản gồm ít nhất 5 bộ phận sau:micrô (1); mạch phát sóng điện từ cao tần (2); mạch biến điệu (3); mạch khuếch đại(4); anten phát (5).

4.10.2. Sơ đồ khối và nêu được chức năng của từng khối trong sơ đồ khối của máythu thanh đơn giản?4.10.2. Hướng dẫn trả lời:Mạch chọn sóng muốn thu (1): sóng điện từ, khi lan đến anten thu sẽ tạo ra trong mạch một dao độngđiện từ cao tần (biến điệu), có biên độ rất nhỏ với tần số được chọn.Mạch khuếch đại dao động điện từ cao tần (2): làm tăng biên độ của dao động điện từ cao tần.Mạch tách sóng (3): tách tín hiệu âm tần ra khỏi dao động điện từ cao tầnbiến điệu.Mạch khuếch đại tín hiệu âm tần (4): làm tăng biên độ của tín hiệu âmtần.Loa (5): biến dao động điện của tín hiệu thành dao động cơ và phát ra âm.4.10.3. Chọn câu trả lời sai Trong sơ đồ khối của một máy thu vô tuyến bộphận có trong máy phát là:

A. Mạch chọn sóng. B. Mạch biến điệu. C. Mạch tách sóng. D. Mạch khuếch đại.4.10.3. Hướng dẫn trả lời:Trong sơ đồ khối của một máy thu vô tuyến sẽ không có mạch biến điệu; mạch biến điệu có trong máy phát.Chọn B4.10.4. Chọn câu trả lời sai? Trong sơ đồ khối của một máy phát vô tuyến điện bộ phận có trong máy phátlà:A. Mạch phát dao động cao tần. B. Mạch biến điệu.C. Mạch tách sóng. D. Mạch khuếch đại.4.10.4. Hướng dẫn trả lời:Trong sơ đồ khối của một máy phát vô tuyến điện sẽ không có mạch tách sóng; mạch tác sóng có trong máythu.Chọn C4.10.5. Khuếch đại âm tần nằm trongA. Máy thu. B. Máy phát.C. Máy thu và máy phát. D. Cái loa.4.10.5. Hướng dẫn trả lời:Khuếch đại âm tần nằm trong máy thu.Chọn A4.10.6.Biến điệu điện từ là:A. thay đổi sóng cơ thành sóng điện từ.B. trộn sóng điện từ tần số âm tần với sóng điện từ tần số cao.C. làm cho biên độ sóng điện từ tăng lên.D. tách sóng điện từ tần số âm tần ra khỏi sóng điện từ tần số cao.4.10.6. Hướng dẫn trả lời:Biến điệu điện từ là trộn sóng điện từ tần số âm tần với sóng điện từ tần số cao.Chọn B4.11. Nêu được ứng dụng của sóng vô tuyến điện trong thông tin, liên lạc.4.11.1. Nêu ứng dụng của sóng vô tuyến điện trong thông tin, liên lạc?4.11.1. Hướng dẫn trả lời:Các dải sóng vô tuyến điện gồm : sóng dài, sóng trung, sóng ngắn, sóng cực ngắn.Quá trình truyền sóng vô tuyến điện quanh Trái Đất có đặc điểm rất khác nhau, tuỳ thuộc vào bước sóng,điều kiện môi trường trên mặt đất và tính chất của bầu khí quyển



Tầng điện li là tầng khí quyển ở độ cao 80 km đến 100 km, ở đó các phân tử khí bị ion hoá do các tia MặtTrời hoặc các tia vũ trụ. Nó có khả năng dẫn điện, nên có khả năng phản xạ sóng điện từ như một mặt kimloại.Sóng dài, sóng trung và sóng ngắn bị tầng điện li phản xạ với mức độ khác nhau, do đó các sóng này cóthể đi vòng quanh Trái Đất qua nhiều lần phản xạ giữa tầng điện li và mặt đất. Vì vậy, người ta hay dùngcác loại sóng này trong truyền thanh, truyền hình trên mặt đất.Riêng sóng cực ngắn thì không bị phản xạ mà đi xuyên qua tầng điện li, hoặc chỉ có khả năng truyền thẳngtừ nơi phát đến nơi thu. Vì vậy, sóng cực ngắn hay được dùng để thông tin trong cự li vài chục kilômét hoặctruyền thông qua vệ tinh.4.11.2. Sóng được đài phát có công suất lớn có thể truyền đi mọi điểm trên mặt đất là sóng:A. Dài và cực dài. B. Sóng trung. C. Sóng ngắn. D. Sóng cực ngắn.4.11.2. Hướng dẫn trả lời:Sóng được đài phát có công suất lớn có thể truyền đi mọi điểm trên mặt đất là sóng sóng ngắn.Chọn C

4.11.3. Để thực hiện thông tin trong vũ trụ, người ta sử dụng:A. Sóng cực ngắn vì nó không bị tầng điện ly phản xạ hoặc hấp thụ và có khả năng truyền đi xa theo đườngthẳng.B. Sóng ngắn vì sóng ngắn bị tầng điện ly và mặt đất phản xạ nhiều lần nên có khả năng truyền đi xa.C. Sóng dài vì sóng dài có bước sóng lớn nhất.D. Sóng trung vì sóng trung cũng có khả năng truyền đi xa.4.11.3. Hướng dẫn trả lời:Để thực hiện thông tin trong vũ trụ, người ta sử dụng sóng cực ngắn vì nó không bị tầng điện ly phản xạhoặc hấp thụ và có khả năng truyền đi xa theo đường thẳng.Chọn A4.11.4. Để truyền các tín hiệu truyền hình bằng vô tuyến người ta đã dùng các sóng điện từ có tần số khoảng:A. kHz. B. MHz. C. GHz. D. mHz.4.11.4. Hướng dẫn trả lời:Để truyền các tín hiệu truyền hình bằng vô tuyến người ta đã dùng các sóng điện từ có tần số khoảng hàngnghìn héc tức kHz.Chọn A4.11.6. Chọn câu sai tác dụng của tầng điện li đối với sóng vô tuyếnA. Sóng dài và sóng cực dài có bé hơn 1000m bị tầng điện li hấp thụ mạnh.B. Sóng trung có bước sóng 1000 – 100 m. Ban ngày sóng trung bị tầng điện li hấp thụ mạnh; ban đêm, nó bịtầng điện li phản xạ mạnh.C. Sóng ngắn có bước sóng 100 – 10 m bị tầng điện li và mặt đất phản xạ nhiều lần.D. Sóng cực ngắn có bước sóng 10 – 0,01 m, không bị tầng điện li phản xạ hay hấp thụ, mà cho nó truyềnqua.4.11.6. Hướng dẫn trả lời:Sóng dài và sóng cực dài có bước sóng lớn hơn 1000m không truyền đi xa được.Chọn A4.11.7. Đài tiếng nói Việt Nam phát thanh từ thủ đô Hà Nội nhưng có thể truyền đi được thông tin khắp mọimiền đất nước vì đã dùng sóng vô tuyến có bước sóng trong khoảng:A. lớn hơn 1000m. B. 1000 – 100 m. C. 100 – 10 m. D. 10 – 0,01 m.4.11.7. Hướng dẫn trả lời:Để thông tin liên lạc giữa các phi hành gia trên vũ trụ với trạm điều hành dưới mặt đất người ta sử dụng sóngcực ngắn có bước sóng trong khoảng 10 – 0,01 m.Chọn C4.11.8. Đài tiếng nói nhân dân TP. Hồ Chí Minh phát tin tức thời sự cho toàn thể nhân dân thành phố đãdùng sóng vô tuyến có bước sóng khoảng:A. lớn hơn 1000m. B. 1000 – 100m. C. 100 – 10m D. 10 – 0,01m.4.11.8. Hướng dẫn trả lời:Đài tiếng nói nhân dân TP. Hồ Chí Minh phát tin tức thời sự cho toàn thể nhân dân thành phố đã dùng sóngtrung có bước sóng khoảng 1000 – 100m.



Chọn B4.12. Vận dụng được công thức T = 2 LC .

4.12.1. Khung dao động gồm cuộn L và tụ C thực hiện dao động điện từ tự do, điện tích cực đại trên 1 bản tụlà Q0 = 10-6C và dòng điện cực đại trong khung là I0 = 10A.

a) Tính bước sóng của dao động tự do trong khungb) Nếu thay tụ điện C bằng tụ C' thì bước sóng của khung tăng 2 lần. Hỏi bước sóng của khung là baonhiêu nếu mắc C' và C song song, nối tiếp?4.12.1. Hướng dẫn trả lời:a) Tính bước sóng- Năng lượng điện từ trong khung dao động

W = WC + WL =2 2

2 2

q Li

C

W = WLmax = WCmax

2 20 0 0

02 2

Q I QL LC

C I

Do đó LC =20 020 0

Q QLC

I I

Bước sóng : = 2 c LC

= c.T = 2 .c LC = 2 .3.108.610

10

= 60 (m) = 188,4 (m)

b) Bước sóng của khung+ Khi có tụ C: = 2 c LC

+ Khi có tụ C' : ' = 2 c 'LC

1

' ' 2

C

C

1

' 4

C

C C' = 4C

+ Khi C nt C' thì Cb1 =2. ' 4 4

' 5 5

C C CC

C C C

Bước sóng 1 =4 4

2 .5 5

c L C c LC 2 =2

5 = 24 5 (m) = 168,5 (m)

+ Khi C // C' thì Cb2 = C + C' = 5C

Bước sóng 2 = 2 c 5 5LC = 60 5 (m) = 421,3 (m)

4.12.2. Một tụ điện xoay có điện dung tỉ lệ thuận với góc quay từ giá trị C1 = 10pF đến C2 = 490pF khi gócquay của các bản tăng dần từ 0 đến 1800. Tụ điện được mắc với một cuộn dây có điện trở 1m, hệ số tự cảmL = 2H để làm thành mạch dao động ở lối vào của 1 một máy thu vô tuyến điện . Xác định khoảng bướcsóng của dải sóng thu được với mạch trên?4.12.2. Hướng dẫn trả lời:Khoảng bước sóng của sóng thu được với mạch dao động

- Bước sóng của sóng vô tuyến

= 2 .c LC

+ Xét C = C1 = 10pH = 10-11 F

1 = 12 c LC = 2 .3.108 6 112.10 .10 8,4 m

+ Xét C = C2 = 490pF = 49.10-11F



2 = 22. .c LC = 2 .3.108 6 112.10 .49.10 59m

Vậy mạch dao động này thu được sóng từ 8,4m đến 59m.

4.12.3. Một mạch dao động điện từ LC. Biểu thức điện tích trên tụ điện là q = Q0cos(10000 t -3

)C . Thời

gian ngắn nhất từ lúc điện tích trên tụ điện đạt giá trị cực đại đến khi có giá trị bằng Q0/2 là

A.1

10000s . B.

1

30000s . C.

1

15000s D.

1

60000s

4.12.3. Hướng dẫn trả lời:Thời gian ngắn nhất từ lúc điện tích trên tụ điện đạt giá trị cực đạiđến khi có giá trị bằng Q0/2 là

Lúc điện tích đạt độ lớn cực đại đến khi có độ lớn bằng 0

2

Qq

thì tương ứng với vật chuyển động tròn đều từ N đến M như hình vẽ

Ta có:

0

0

0

12ˆ ˆcos(MO ) MO 602

Q

N NQ

khi đó thời gian ngắn nhất vật đi từ N đến M là

MN

ˆMON 60Δt = t = T = T =360 360 6

T =

2

6.10000

=1

30000s

Chọn B4.12.4. Một mạch dao động LC gồm cuộn thuần cảm có độ tự cảm 640 H và một tụ điện có điện dung Cbiến thiên từ 36 pF đến 225 pF. Lấy 2 10 . Chu kì dao động riêng của mạch có thể biến thiên từ:A. 96ms – 2400 ms. B. 96 s - 2400 s. C. 960 ns – 2400 ns. D. 96 ps – 2400 ps.4.12.4. Hướng dẫn trả lời:

Chu kì dao động của mạch: 2T LC

+Tmax khi Cmax 6 12 9max max2 2 640.10 .225.10 2400.10 2400T LC s ns

+Tmin khi Cmin 6 12 9min min2 2 640.10 .36.10 960.10 960T LC s ns

Chọn C4.12.5. Mạch dao động điện từ LC lí tưởng gồm cuộn thuần cảm có độ tự cảm L có thể ghép với các tụ điệncó điện dụng C1, C2 theo các cách khác nhau. Nếu mắc L với C1 thì tần số dao động điện từ của mạch là f1.Nếu mắc L với C2 thì tần số dao động điện từ của mạch là f2. Nếu mắc song song hai tụ điện rồi mắc vào Lthì tần số dao động điện từ là f xác định bởi

A. f1 + f2. B. 1 2

2 21 2

f f

f f. C. 2 2

1 21/ f 1/ f . D. 2 21 2f f .


Khi mắc C1 thì 1

1

1

2f

LC 1 2 2

1

1

4C

f L

Khi mắc C2 thì 2

2

1

2f

LC 2 2 2

2

1

4C

f L

Khi mắc C1//C2 thì

1 2

1 1'

2 ' 2 ( )f

LC L C C

2 2 2 2

1 2

1

1 12 ( )

4 4L

f L f L

= 1 2

2 21 2

.f f

f f



Chọn B4.12.6. Dùng một tụ điện 10 F để lắp một bộ chọn sóng sao cho có thể thu được các sóng điện từ trong mộtgiải tần số từ 400Hz đến 500Hz phải dùng cuộn cảm có thể biến đổi trong phạm viA. 1mH đến 1,6 mH. B. 10mH đến 16mH. C. 8mH đến 16 mH. D. 1mH đến 16mH.4.12.6. Hướng dẫn trả lời:

Tần số dao động của mạch:2 2

1 1

42f L

f CLC

+ fmax khi Lmin 3min 2 2 2 2 6

1 110.10

4 4 .500 .10.10axm

L Hf C

= 10mH

+ fmin khi Lmax 3m 2 2 2 2 6

min

1 116.10

4 4 .400 .10.10axL Hf C

= 16mH.

Chọn B4.13. Vận dụng được công thức tính năng lượng điện từ của mạch dao động LC trong các bài tậpđơn giản.4.13.1. Cho một mạch dao động LC lý tưởng có L = 2 H, C = 8pF

a) Năng lượng của mạch W = 2,5.10-7J. Viết biểu thức dòng điện trong mạch và biểu điện áp giữa 2 bản tụ.Biết rằng tại t = 0 cường độ dòng điện là cực đại.b) Thay C bằng C1 và C2(C1 >C2). Nếu mắc C1 và C2 nối tiếp thì tần số dao động của mạch bằng 12,5MHz. Nếu mắc C1//C2 thì tần số dao động của mạch bằng 6 MHz. Tính tần số của mạch khi chỉ dùng C1 vàC2 với cuộn cảm L4.13.1. Hướng dẫn trả lời:a) Biểu thức năng lượng của mạch

W = WL0 = WC0

2 20 0

2 2

CU LI

7

0 4

7

0 12

2 2.2, 25.100,05( )

2.10

2 2.2, 25.10250( )

8.10

WI A

L

WU V

C

+ Tại t = 0 thì i = I0 I0cos = I0 cos = 1 = 0

+ Tính : = 6

4 12

1 125.10 ( / )

2.10 .8.10rad s

LC

+ Vậy biểu thức dao động và điện áp là

i = 0,05 cos (25.106t)(A)

u = 250cos(25.106t-2

) V

b) Khi mắc C1 thì 1

1

1

2f

LC 1 2 2

1

1

4C

f L

Khi mắc C2 thì 2

2

1

2f

LC 2 2 2

2

1

4C

f L

Khi mắc C1 nối tiếp C2 thì1 2

1 2

1 1

2 .2

fLC C C

LC C

= 2 21 2f f

Khi mắc C1//C2 thì 1 2

2 21 2 1 2

.1 1'

2 ' 2 ( )

f ff

LC L C C f f



2 2 2 21 2

'2 21 22 2

1 2

12,5

.6

f f f

f ff

f f

1

2

1

2

7,5

10

10

7,5

f Hz

f Hz

f Hz

f Hz

4.13.2. Cho mạch dao động điện LC lý tưởng có C = 5F, L = 0,2 H. a) Tại thời điểm điện áp giữa 2 bản tụ u = 2V và dòng điện chạy qua cuộc cảm i = 0,01A. Tính cường độdòng điện và điện áp cực đại trong mạch dao động? b) Xác định chu kì dao động của mạch? c) Nếu tụ C có dạng 1 tụ phẳng, khoảng cách giữa 2 bản tụ d = 1mm, = 1 thì diện tích đối diện của mỗibản tụ là bao nhiêu?4.13.2. Hướng dẫn trả lời:

a) W = WC + WL =2 22 20 0

2 2 2 2

CU LICu Li

2 2 6 2 2

0

2 2 6 2 2

0 6

5.10 .2 0,2.0,010,01 2

0,2

5.10 .2 0,2.0,012 2

5.10

Cu LiI A

L

Cu LiU V

C

b) Chu kì dao động của mạch: T = 2 LC = 6 32 5.10 .0,2 2 .10 s

+c) Biểu thức tính điện dung C: C =4 .

S

d k

Diện tích đối diện của mỗi bản tụ S = 4Ck d

Thay số S =6 9 3

24.5.10 .9.10 . 10565,2( )

1m

4.13.3. Một mach dao động điện từ LC lí tưởng đang dao động với điện tích cực đại trên bản cực của tụ điệnlà Q0. Cứ sau những khoảng thời gian bằng nhau và bằng 10-6 s thì năng lượng điện trường lại có độ lớnbằng 2

0Q /4C. Tần số dao động điện từ riêng của mạch bằngA. 2,5.10-5Hz. B. 10-6Hz. C. 2,5.105Hz. D. 106Hz.4.13.3. Hướng dẫn trả lời:

Năng lượng điện trường có độ lớn bằng20 CmaxQ W

4C 2 sau

4

T = 10-6 s 4. 0 61T s

Tần số dao động điện từ riêng của mạch 51 12,5. 0

0 61 Hz

4.1f

T

Chọn C4.13.4. Một mạch dao động gồm cuộn cảm có độ tự cảm 10μH, điện trở không đáng kể và tụ điện 12000ρF,điện áp cực đại giữa hai bản tụ điện là 6V. Cường độ dòng điện chạy trong mạch làA. 20,8.10-2A. B. 14,7.10-2A. C. 173,2A. D. 122,5A.4.13.4. Hướng dẫn trả lời:

ta có max maxW WL C 2 20 0 0

1 1

2 2 o

CLI CU I U

L

Cường độ dòng chạy qua mạch: 0 22oI C

I UL

=12

6

12000.106

2.10.10

= 14,7.10-2A.

Chọn B



4.13.5. Điện áp cực đại giữa 2 bản tụ điện của 1 mạch dao động là U0 = 12 V. Điện dung của tụ điện là C =4 F. Năng lượng từ của mạch dao động khi điện áp giữa 2 bản tụ điện là 9V là

A. 1,26. 410 J. B. 2,88. 410 J. C. 1,62. 410 J. D. 0,18. 410 J.4.13.5. Hướng dẫn trả lời:

ta có W = WC + WL = WCmax2 2

max 0

1 1. .

2 2W W WL C C C U C u 2 2

0

1.( . )

2C U u = 6 2 21

4.10 .(12 9 )2

= 1,26. 410 J.Chọn A4.13.6. Một mạch dao động gồm cuộn cảm có độ tự cảm 27μH, một điện trở thuần 1Ω và một tụ điện3000ρF. Hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ điện là 5V. Để duy trì dao động cần cung cấp cho mạch mộtcông suất:A. 335,4 W. B. 112,5 kW. C. 1,38mW. D. 0,037 W.4.13.6. Hướng dẫn trả lời:

ta có max maxW WL C 2 20 0

1 1

2 2LI CU 0 0 22

oo

IC CI U I U

L L

Công suất cung cấp cho mạch: P = R.I2 = R. 20 2

CU

L = 1.52.

12

6

3000.10

2.27.10

= 1,38mW

Chọn C4.14. Giải được các bài tập đơn giản về mạch thu sóng vô tuyến.4.14.1. Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến điện gồm một cuộc dây có độ tự cảm L và một bộ tụ điệngồm tụ điện dòng điện C0 mắc // với tụ xoay Cx. Tụ xoay có có điện dung biến thiên từ C1 = 10pF đến C2 =250pF khi góc xoay biến thiên từ 0 đến 1200. Nhờ vậy, mạch thu được sóng điện từ có bước sóng trong dàitừ 1 = 10m đến 2 = 30m. Cho biết điện dung của tụ điện là hàm bậc nhất của góc xoay.

a) Tính L và C0 ?b) Để mạch thu được sóng có bước sóng 0 = 20m thì góc xoay của bản tụ bằng bao nhiêu?4.14.2. Hướng dẫn trả lời:

a) Ta có 2 bc LC LCb =2

2 24 c

Khi C // CX thì Cb = C+CX

Khi Cx đạt giá trị C1 = 10pF thì L(C1+ C0) =2

12 24 c

(1)

+ Khi Cx = C2 thì L(C2+ C0) =222 24 c

(2)

Từ (1) và (2)2 22 1

2 22 1

1

4L

c C C

=

2 27

2 8 2 12

30 109,4.10

4 .(3.10 ) (250 10).10H

2 212 111

0 12 2 2 8 2 7

1010.10 2.10

4 4 (3.10 ) .9,4.10C C F

c L

b) ta có 0 0 32 ( )c L C C 2 2

1113 02 2 2 8 2 7

202.10

4 4 (3.10 ) .9,4.10C C

c L

C3 = 100pF

Kí hiệu là góc xoay của bản tụ thì

Cx = C1+ k = 10 + k (pF)

Khi = 0 Cx = C1 = 10 pF k = 0



Khi = 1200 Cx = 10 + k.120 = 250pF k = 2.

Như vậy Cx = 10 + 2Khi = 0 thì Cx = C3 = 100pF = 450

4.14.2. Một tụ điện xoay có điện dung tỉ lệ thuận với góc quay từ giá trị C1 = 10pF đến C2 = 490pF khi gócquay của các bản tăng dần từ 0 đến 1800. Tụ điện được mắc với một cuộn dây có điện trở 1m, hệ số tự cảmL = 2H để làm thành mạch dao động ở lối vào của 1 một máy thu vô tuyến điện

a) Xác định khoảng bước sóng của dải sóng thu được với mạch trên.b) Để bắt được sóng 19,2m phải đặt tụ xoay ở vị trí nào. Giả sử rằng sóng 19,2m của đài phát được duy trìtrong dao động có suất điện động = 1V. Tính dòng điện hiệu dụng trong mạch lúc cộng hưởng.4.12.2. Hướng dẫn trả lời:a) Khoảng bước sóng của sóng thu được với mạch dao động

- Bước sóng của sóng vô tuyến

= 2 .c LC

+ Xét C = C1 = 10pH = 10-11 F

1 = 12 c LC = 2 .3.108 6 112.10 .10 8,4 m

+ Xét C = C2 = 490pF = 49.10-11F

2 = 22. .c LC = 2 .3.108 6 112.10 .49.10 59m

Vậy mạch dao động này thu được sóng từ 8,4m đến 59m.

b) Vị trí xoay để máy bắt được sóng có = 19,1m

Ta có = 2 c LC 2 = 4 2c2LC

2 2

2 2 8 2 6

19,2

4 4.10.(3.10 ) .2.10C

c L

51,9.10-12 F = 51,9 pF

Ta có điện dung phụ thuộc vào góc xoay là :

Cx = C1+ k = 10 + k (pF)

Khi = 0 Cx = C1 = 10 pF

Khi = 1800 Cx = 10 + k.180 = 490pF k =490 10

180

.

Như vậy Cx = 10 + 490 10

180

Cx = C = 51,9pF = 051,9 10.180 15,7

490 10

+ Cường độ hiệu dụng trong mạch khi bắt sóng (cộng hưởng) Imax =6

33

1010 1

10

UA mA

R

4.14.3. Cho mạch dao động điện LC: tụ điện có điện dung 5F, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm 0,2 H. Đểmạch dao động thu được dải sóng ngắn từ 10m 50m người ta dùng 1 tụ xoay Cx ghép với tụ C đã có . HỏiCx ghép nối tiếp hay song song với C và Cx biến thiên trong khoảng nào.4.14.3. Hướng dẫn trả lời:

+ Khi chưa ghép Cx: = cT = = c.2 LC = 3.108. 62 5.10 .0,2 = 6 .105 (m)

+ Khi ghép Cx: x = 10m 50m <



Ta lại có x = 2 c bLC Cb < C

Vậy Cx nối tiếp C:1 1

( ) 1X b x x

C CC

C C C C

Bình phương 2 vế:2

22

2

11

XX x

X

C CC

C

Khi x = 10m Cx =6

165

2

5.101, 4.10

6 .10( ) 1

10

F

Khi x = 50m Cx =6

155

2

5.103,5.10

6 .10( ) 1

50

F

Vậy 4.10-16 C 3,5.10-15F

4.14.4. Mạch dao động điện tử gồm cuộn thuần cảm L = 10 H nối tiếp với tụ điện phẳng không khí gồmcác lá kim loại song song cách nhau 1mm. Tổng diện tích đối diện của các tụ này là 36 c 2m . Biết c =3.108m/s. Bước sóng mạch bắt được có giá trị là:A. λ = 60m. B. λ = 6m. C. λ = 6 m. D. λ = 6km.4.14.4. Hướng dẫn trả lời:

Điện dung của tụ điện phẳng: C =4 .

S

d k

=4

103 9

1.36 1010

4 1.10 .9.10F

Bước sóng của máy thu được là : = 2 c LC = 2 .3.108. 6 1010.10 .10 = 60m.Chọn A4.14.5.Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến gồm cuộn dây có độ tự cảm L và một tụ điện có điện dungbiến thiên từ 10pF đến 1nF. Khi điện dung của tụ điện bằng 10pF thì máy thu thu được sóng điện từ có bướcsóng 30m. Dải sóng điện từ mà máy thu đó thu được có bước sóngA. 10m 100m. B. 30m 300m. C. 30m 3000m. D. 10m 30m.4.14.5. Hướng dẫn trả lời:+ min khi Cmin min min2 . 30c LC m

+ max khi Cmax max m2 . axc LC 9

min 12min

10. 30 300

10.10ax

axm

m

Cm

C

Chọn B4.14.6. Mạch chọn sóng một radio gồm L = 2 (H) và 1 tụ điện có điện dung C biến thiên. Người ta muốnbắt được các sóng điện từ có bước sóng từ 18π m đến 240π m thì điện dung C phải nằm trong giới hạn.A. 4,5. 1210 F ≤ C ≤ 8. 1010 F. B. 9. 1010 F ≤ C ≤ 16. 810 F.C. 4,5. 1010 F ≤ C ≤ 8. 810 F. D. 9. 1010 F ≤ C ≤ 16. 910 F.4.14.6. Hướng dẫn trả lời:

Bước sóng của máy thu được là : = 2 c LC

+ min khi Cmin min min2 .c LC 2 2min

min 2 2 2 8 2 6

(18 )

4 4 (3.10 ) .2.10C

c L

= 4,5. 1010 F

+ max khi Cmax m m2 .ax axc LC 2 2

m 2 2 2 8 2 6

(240 )

4 4 (3.10 ) .2.10ax

axmCc L

= 8. 810 F.

Chọn C



4.14.7. Mạch dao động như hình vẽ: C = 500 pF ; L = 0,2.mH; E = 1,5V. Chọn t0 = 0 lúcK chuyển từ (1) sang (2). Biểu thức điện tích của tụ điện là:

A. q = 0,75cos (106 πt +2

)(nC). B. q = 7,5 cos(106 πt +

2

)(nC).

C. q = 7,5. 1010 cos(106 πt +2

)(C). D. q = 0,75cos 106πt(nC).

4.14.7. Hướng dẫn trả lời:Điện tích của tụ:q = Q0cos( t )C

ta có 63 12

1 1.10

0, 2.10 .500.10LC rad/s

Khi K ở (1) tụ tích điện đên điện tích cực đại: Q0 = C.E = 500.10-12.1,5 = 0,75.10-9C = 0,75nC

chọn gốc gian gian lúc K chuyển từ (1) sang (2) nên t = 0 thì q = Q0 0 0 0osQ Q c Vậy q = 0,75cos106πt(nC).Chọn D

4.14.8. Mạch dao động LC như hình vẽ E = 12V, điện trở trong r = 0,5Ω. Ban đầu Kđóng đến khi dòng điện ổn định thì ngắt khóa K. Sau đó trong mạch có dao động điện từ với điện áp ở 2 bảntụ C có dạng u = 48cos(2.106π.t)V. Biết cuộn dây là thuần cảm Độ tự cảm L và điện dung C có giá trị

A. L =2

H; C =

2

2μ F; B. L =

1

μH; C = 1

4μF;

C. L =2

2μH; C =

2

4

F; D. L =

2

H; C =

2

2μ F.


ta có2

1 1(1)LC

LC

Khi K đóng dòng điện chạy qua mạch là: 0

1224 24 2

0,5

EI A I A

r

ta có WLmax = WCmax2 20 0

1 1. .

2 2L I C U 2 2.(24 2) .48 2 (2)L C L C

thay (2) vào (1) ta được: 6

6

1 1 210

42 2. .10 . 2C F

=

2

4

F

từ (2) L = 2C = 2.2

4 =

2

2 μH

Chọn C

Chương V: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU5.1. Viết được biểu thức của cường độ dòng điện và điện áp xoay chiều tức thời.5.1.1. Viết biểu thức của cường độ dòng điện và điện áp xoay chiều tức thời?5.1.1. Hướng dẫn trả lời:Cho khung dây dẫn phẳng quay đều trong từ trường đều với tốc độ góc , thì theo định luật cảm ứng điệntừ trong khung dây xuất hiện một suất điện động e biển đổi điều hòa theo thời gian, gọi là suất điện độngxoay chiều. e = E0cos(t + 0)

CLE

r

K

LC

K

E

1 2



Biểu thức dòng điện hình sin gọi là dòng điện là dòng điện có cường độ biến thiên điều hoà theo thời gianlà : i = I0cos(t + 1)

Trong đó, i là giá trị cường độ dòng điện tại thời điểm t ; I0 là giá trị cực đại của i ; là tần số góc ; (t + 1) là pha của i tại thời điểm t ; 1 là pha ban đầu.

Chu kì của dòng điện xoay chiều là: T =2

; tần số là:1

f2 T

.

Biểu thức điện áp xoay chiều (hay hiệu điện thế xoay chiều) biến thiên điều hòa theo thời gian là :

u = U0cos(t + 2)

Trong đó, u là giá trị điện áp tại thời điểm t ; U0 > 0 là biên độ của u ; là tần số góc ; (t + 2) là pha củau tại thời điểm t ; 0 là pha ban đầu.Đại lượng = 2 – 1 gọi là độ lệch pha của điện áp với cường độ dòng điện.5.1.2. Dòng điện xoay chiều là dòng điện có tính chất nào sau đây?A. Chiều dòng điện thay đổi tuần hoàn theo thời gian.B. Cường độ biến đổi tuần hoàn theo thời gian.C. Chiều thay đổi tuần hoàn và cường độ biến thiên điều hoà theo thời gian.D. Chiều và cường độ thay đổi đều đặn theo thời gian.5.1.2. Hướng dẫn trả lời:Dòng điện xoay chiều là dòng điện có tính chất là chiều thay đổi tuần hoàn và cường độ biến thiên điều hoàtheo thời gian.Chọn C5.1.3. Chọn phát biểu đúng khi nói về dòng điện xoay chiềuA. Dòng điện xoay chiều có cường độ biến thiên tuần hoàn theo thời gian.B. Dòng điện xoay chiều có chiều dòng điện biến thiên điềuhoà theo thời gianC. Dòng điện xoay chiều có cường độ biến thiên điều hoà theo thời gian.D. Dòng điện xoay chiều hình cos có pha biến thiên tuần hoàn.5.1.3. Hướng dẫn trả lời:Dòng điện xoay chiều có cường độ biến thiên điều hoà theo thời gian.Chọn C5.2. Phát biểu được định nghĩa và viết được công thức tính giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điệnvà của điện áp xoay chiều.5.2.1. Định nghĩa và viết được công thức tính giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện và của điện ápxoay chiều?5.2.1. Hướng dẫn trả lời:Cường độ dòng điện hiệu dụng của dòng điện xoay chiều bằng cường độ dòng điện không đổi, nếu cho haidòng điện đó lần lượt đi qua cùng một điện trở trong những khoảng thời gian bằng nhau đủ dài thì nhiệtlượng toả ra bằng nhau.

Biểu thức của cường độ hiệu dụng : I = 0I

2,

Điện áp hiệu dụng : U = 0U

2,

Suất điện động hiệu dụng : E = 0E

2.

5.2.2. Chọn một trong các cụm từ sau để điền vào chỗ trống sao cho đúng nghĩa: Cường độ dòngđiện............. của dòng điện xoay chiều là cường dộ dòng điện không đổi khi qua cùng vật dẫn trong cùngthời gian làm toả ra cùng nhiệt lượng như nhau.`A. Hiệu dụng. B. Tức thời.C. Không đổi D. tại thời điểm bất kỳ.5.2.2. Hướng dẫn trả lời:



Cường độ dòng điện hiệu dụng của dòng điện xoay chiều là cường độ dòng điện không đổi khi qua cùng vậtdẫn trong cùng thời gian làm toả ra cùng nhiệt lượng như nhau.`Chọn A5.2.3. Giá trị đo của vônkế và ampekế xoay chiều chỉ:A. Giá trị tức thời của điện áp và cường độ dòng điện xoay chiều.B. Giá trị trung bình của điện áp và cường độ dòng điện xoay chiều.C. Giá trị cực đại của điện áp và cường độ dòng điện xoay chiều.D. Giá trị hiệu dụng của điện áp và cường độ dòng điện xoay chiều.5.2.3. Hướng dẫn trả lời:Giá trị đo của vônkế và ampekế xoay chiều chỉ giá trị hiệu dụng của điện áp và cường độ dòng điện xoaychiều.Chọn D5.3. Viết được công thức tính cảm kháng, dung kháng và tổng trở của đoạn mạch có R, L, C mắc nốitiếp và nêu được đơn vị đo các đại lượng này.5.3.1. Viết công thức tính cảm kháng, dung kháng và tổng trở của đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp vànêu được đơn vị đo các đại lượng?5.3.1. Hướng dẫn trả lời:Công thức tính cảm kháng của cuộn cảm : ZL = ωL = 2fL.trong đó f là tần số của dòng điện xoay chiều, L là độ tự cảm của cuộn dây. Đơn vị của cảm kháng là ôm().

Công thức tính dung kháng của tụ điện : ZC =1 1

C 2 fC

.

trong đó f là tần số của dòng điện xoay chiều, C là điện dung của tụ điện. Đơn vị của dung kháng là ôm ()

Tổng trở của mạch RLC nối tiếp là: 2 2L CZ R (Z Z ) , trong đó R là điện trở của mạch (), Z có

đơn vị là ôm ().

5.3.2. Chọn phát biểu sai trong các phát biểu sau đây?A. Khi cường độ dòng điện qua đoạn mạch chỉ có điện trở R và qua đoạn mạch gồm điện trở R mắc nối tiếpvới một tụ C là như nhau thì công suất tiêu thụ trên cả hai đoạn mạch giống nhau.B. Trong mạch RC điện năng chỉ tiêu thụ trên điện trở R mà không tiêu thụ trên tụ điện.C. Tụ điện không cho dòng xoay chiều đi qua.D. Dòng điện xoay chiều thực chất là một dao động cưỡng bức.5.3.2. Hướng dẫn trả lời:Tụ điện cho dòng xoay chiều đi qua nó không cho dòng điện không đổi đi qua nó.Chọn C5.3.3. Chọn phát biểu đúng khi nói về mạch điện xoay chiều có điện trởA. Nếu điện áp ở hai đầu điện trở có biểu thức ` 0 s( . )u U co t thì biểu thức dòng điện qua điện trở là` 0 si I co t

B. Mối liên hệ giữa cường độ dòng điện và điện áp hiệu dụng được biểu diễn theo công thức U = I

RC. Dòng điện qua điện trở và điện áp hai đầu điện trở cùng pha.D. Pha của dòng điện qua điện trở luôn bằng không.5.3.3. Hướng dẫn trả lời:Mạch điện xoay chiều có điện trở dòng điện qua điện trở và điện áp hai đầu điện trở cùng pha.Chọn C5.3.4. Trong mạch xoay chiều chỉ có tụ điện C thì dung kháng có tác dụng

A. cho điện áp nhanh pha hơn dòng điện một góc `2

.

B. cho điện áp cùng pha với dòng điện.

C. cho điện áp trễ pha hơn dòng điện một góc `2

.



D. Độ lệch pha của điện áp và cường độ dòng điện tuỳ thuộc vào giá trị của điện dung C.5.3.4. Hướng dẫn trả lời:Trong mạch xoay chiều chỉ có tụ điện C thì dung kháng có tác dụng cho điện áp trễ pha hơn dòng điện một

góc `2

Chọn C5.3.5. Trong đoạn mạch xoay chiều chỉ chứa cuộn dây thuần cảm thì điện áp ở hai đầu đoạn mạch sẽ

A. trễ pha `2

so với dòng điện. B. trễ pha `

4


C. sóm pha `2

so với cường độ dòng điện. D. tớm pha `

4

so với dòng điện.5.3.5. Hướng dẫn trả lời:

Trong đoạn mạch xoay chiều chỉ chứa cuộn dây thuần cảm thì điện áp ở hai đầu đoạn mạch sẽ sớm pha

`2


Chọn C5.3.6. Trong mạch điện xoay chiều không phânh nhánh RLC độ lệch pha giữa điện áp giữa hai đầu toàn

mạch và cường độ dòng điện trong mạch là: `3u i

thì:

A. Mạch có tính dung kháng. B. Mạch có tính cảm kháng.C. Mạch có tính trở kháng. D. Mạch cộng hưởng điện.5.3.6. Hướng dẫn trả lời:Trong mạch điện xoay chiều không phânh nhánh RLC độ lệch pha giữa điện áp giữa hai đầu toàn mạch vàcường

độ dòng điện trong mạch là: `3u i

thì mạch có tính cảm kháng.

Chọn B5.3.7. Trong mạch xoay chiều không phân nhánh có RLC thì tổng trở Z xác định theo công thức:

A. ` 2 21( )

.Z R C

L

. B. ` 2 21

( )Z R LC

.

C. ` 2 21( )

.Z R C

L

. D. ` 2 21

( )Z R LC

.

5.3.8. Hướng dẫn trả lời:Trong mạch xoay chiều không phân nhánh có RLC thì tổng trở Z xác định theo công thức:

` 2 21( )Z R L

C

Chọn B5.6.8. Một mạch điện xoay chiều gồm điện trở R, tụ điện C1, tụ điện C2 mắc nối tiếp. Tổng trở Z được xácđịnh bởi công thức nào sau đây?

A. ` 2

212

2 )1

(1

CCRZ

. B. ` 2 2

1 2

1 1 1( )Z RC C

.

C. `22

21

221

2

2 )(1

CC

CCRZ

. D. ` 2

2

2

1

2 )1

()1

(CC

RZ

.

5.3.8. Hướng dẫn trả lời:Một mạch điện xoay chiều gồm điện trở R, tụ điện C1, tụ điện C2 mắc nối tiếp. Tổng trở Z được xác định bởi

22

21

221

2

2 )(1

CC

CCRZ

Chọn C



5.4. Viết được hệ thức của định luật Ôm đối với các đoạn mạch xoay chiều thuần điện trở, thuầncảm kháng, thuần dung kháng và đối với đoạn mạch RLC nối tiếp.5.4.1. Viết biểu thức của định luật Ôm đối với các đoạn mạch xoay chiều thuần điện trở, thuần cảm kháng,thuần dung kháng và đối với đoạn mạch RLC nối tiếp?5.4.1. Hướng dẫn trả lời:

- Đối với đoạn mạch chứa R: 00

UI

R .

- Đối với đoạn mạch thuần cảm kháng : I =L

U

Z

- Đối với đoạn mạch thuần dung kháng : I =C

U

Z

- Định luật Ôm cho mạch RLC nối tiếp là :U

I =Z

5.4.2. Mạch điện gồm điện trở R. Cho dòng điện xoay chiều ` 0 si I co t (A) chạy qua thì điện áp u giữahai đầu R sẽ:

A. Sớm pha hơn i một góc `2

và có biên độ ` 0 0U I R .

B. Cùng pha với i và có biên độ ` 0 0U I R .

C. Khác pha với i và có biên độ ` 0 0U I R .

D. Chậm pha với i một góc `2

và có biên độ ` 0 0U I R .

5.4.2. Hướng dẫn trả lời:Mạch điện gồm điện trở R. Cho dòng điện xoay chiều ` 0 si I co t (A) chạy qua thì điện áp u giữa hai đầuR sẽ cùng pha với i và có biên độ ` 0 0U I R .Chọn B5.4.3. Trong đoạn mạch xuay chiều chỉ có cuộn dây thuần cảm, điện áp ở hai đầu cuộn cảm có biểu thức` 0 sinu U t thì dòng điện đi qua mạch có biểu thức ` 0 sin( . )i I t với I0 và ` được xác định bởi:

A. ` 00

UI

L và ` = - . B. ` 0

0

UI

L và ` = `

2

.

C. ` 00

UI

L và ` = 0. D. ` 0

0

UI

L và ` = - `

2

.

5.4.3. Hướng dẫn trả lời:Trong đoạn mạch xoay chiều chỉ có cuộn dây thuần cảm thì điện áp ở hai đầu cuộn cảm nhanh pha hơn dòng

điện 900 nên I0 và ` được xác định bởi: 00

UI

L và ` = - `

2

.

Chọn D5.4.4. Trong đoạn mạch xoay chiều chỉ có tụ điện, điện áp trên tụ điện có biểu thức ` 0 sinu U t V thì

cường độ dòng điện qua mạch có biểu thức 0 sin( . )i I t , trong đó I0 và ` được xác định bởi các hệthức là:

A. ` 00

UI

C và =

2

. B. I0 = Uo.C.` và = 0.

C. ` 00

UI

C và = -`

2

. D. I0 = Uo.C.` và = `

2

.




Trong đoạn mạch xoay chiều chỉ có tụ điện, điện áp trên tụ điện có biểu thức ` 0 sinu U t V thì cường độ

dòng điện qua mạch có biểu thức 0 sin( . )i I t vì điện áp hai đầu tụ chậm pha hơn dòng điện một góc2

nên I0 = Uo.C.` và = `2

.

5.5. Nêu được độ lệch pha giữa dòng điện và điện áp tức thời đối với các đoạn mạch xoay chiềuthuần điện trở, thuần cảm kháng, thuần dung kháng và chứng minh được các độ lệch pha này.5.5.1. Trình bày độ lệch pha giữa dòng điện và điện áp tức thời đối với các đoạn mạch xoay chiều thuầnđiện trở và chứng minh được các độ lệch pha này?5.5.1. Hướng dẫn trả lời:Đoạn mạch thuần điện trở : Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện trong mạch biến đổicùng pha tức là độ lệch pha bằng 0.Như vậy, cường độ dòng điện trên điện trở thuần biến thiên đồng pha với điện áp giữa hai đầu điện trở.Chứng minh: Đặt vào điện áp xoay chiều u = U0cost vào hai đầu đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R.

Trong khoảng thời gian rất nhỏ, áp dụng định luật Ôm ta có: i = 00

Uucos t I cos t

R R

Vậy, cường độ dòng điện trên điện trở thuần biến thiên đồng pha với điện áp giữa hai đầu điện trở (tức là độ

lệch pha bằng 0) và có biên độ xác định bởi: 00

UI

R .

5.5.2. độ lệch pha giữa dòng điện và điện áp tức thời đối với các đoạn mạch xoay chiều thuần cảm kháng vàchứng minh được các độ lệch pha này5.5.2. Hướng dẫn trả lời:

Đoạn mạch thuần cảm kháng : Điện áp giữa hai đầu cuộn cảm thuần sớm pha2

so với cường độ dòng điện

qua cuộn cảm thuần.Chứng minh: Giả sử có dòng điện xoay chiều chạy qua cuộn cảm: i = I0cost. Dòng điện biến thiên gây ra

trong cuộn cảm một suất điện động cảm ứng: 0di

e L LI sin tdt

.

Mặt khác u= iR - e (R là điện trở thuần của mạch có giá trị bằng 0)

nên: u = - e = - LI0sin t = 0U cos t2

Vậy, cường độ dòng điện qua cuộn cảm thuần biến thiên điều hoà cùng tần số nhưng trễ pha2

so với điện

áp giữa hai đầu cuộn cảm và có biên độ xác định bởi: 0 00

L

U UI

L Z

5.5.3. độ lệch pha giữa dòng điện và điện áp tức thời đối với các đoạn mạch xoay chiều thuần dung kháng vàchứng minh được các độ lệch pha này5.5.3. Hướng dẫn trả lời:

Đoạn mạch thuần dung kháng : Điện áp giữa hai bản tụ điện trễ pha2

so với

cường độ dòng điện qua tụ điện.

Chứng minh: Giả sử giữa hai bản tụ điện có điện áp xoay chiều: u = U0sint = 0U cos t2

Điện tích trên tụ tại thời điểm t là: q = Cu = CU0sint.

ta có i =dq

dt= CU0cost = I0 cost



Vậy, cường độ dòng điện qua tụ điện biến thiên điều hoà cùng tần số nhưng sớm pha2

so với điện áp giữa

hai bản tụ điện và có biên độ xác định bởi: 0 0I CU = 0

C

U

Z

5.5.4. Một mạch điện xoay chiều RLC không phân nhánh. Góc lệch pha ` của điện áp hai đầu mạch điệnso với cường độ dòng điện được bởi:

A. `

1

tanL

CR

. B. `

1

tanL

CR

.

C. `1

tan ( )R LC

. D. `

1

tan2

LC

R

.

5.5.4. Hướng dẫn trả lời:Góc lệch pha ` của điện áp hai đầu mạch điện RLC không phân nhánh so với cường độ dòng điện được bởi

1

tanL

CR

.

Chọn B5.5.5. Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch RC mà ` 3 RC = 1. Dòng điện qua mạch

A. nhanh pha hơn điện áp hai đầu đoạn mạch góc `6

.

B. nhanh pha hơn điện áp hai đầu đoạn mạch góc3

.

C. trễ pha hơn điện áp hai đầu đoạn mạch góc `2

.

D. trễ pha hơn điện áp hai đầu đoạn mạch góc4

.


ta có 3 R =1

CZC khi đó tan 3

3CZ

R

rad nên dòn điện nhanh pha hơn điện áp hai

đầu đoạn mạch góc3

.

Chọn B5.5.6. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện không phân nhánh gồm điện trở thuần R và tụ điện có điện dung C

điện áp xoay chiều u = U0cost, khi đó điện áp hai đầu đoạn mạch trễ pha hơn dòng điện góc `4

. Nếu mắc

nối tiếp với đoạn mạch trên một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = R/ thì cường độ dòng điện hiệudụng qua mạch bằng

A. 0U

R và dòng điện trễ pha hơn điện áp hai đầu đoạn mạch góc

4

.

B. 0U

R và dòng điện cùng pha với điện áp hai đầu đoạn mạch.

C. 0

2

U

R và dòng điện nhanh pha hơn điện áp hai đầu đoạn mạch góc

4

.

D. 0

2

U



Khi mạch chứa RC thì tan 14 CR Z



Khi nối tiếp thêm cuộn dây thuần cảm có L = L

RR Z

vào mạch thì CZ = LZ nên xãy ra cộng hưởng

điện khi đó Imax = U0/ 2 R và dòng điện cùng pha với điện áp hai đầu đoạn mạch.Chọn D

5.5.7. Khi `1

LC

của mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp thì:

A. Trong mạch có cộng hưởng điện.B. Hệ số công suất cos >1C. Điện áp hai đầu điện trở thuần R đạt giá trị cực đại.D. Cường độ dòng điện chậm pha hơn điện áp hai đầu đoạn mạch.5.5.7. Hướng dẫn trả lời:

Khi `1

LC

thì 0 cường độ dòng điện chậm pha hơn điện áp hai đầu đoạn mạch.

Chọn D5.7.8. Chọn kết luận sai khi nói về mạch RLC mắc nối tiếp:A. Hệ số công suất của đoạn mạch luôn luôn nhỏ hơn 1.B. Điện áp hai đầu đoạn mạch có thể nhanh pha, cùng pha hoặc chậm pha so với dòng điện.

C. Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch được tính bởi công thức:2 2( )L C

UI

R Z Z

D. Cường độ dòng điện cực đại trong mạch được tính bởi công thức: 00 2 2( )L C

UI

R Z Z


Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch được tính bởi công thức:2 2( )L C

UI

R Z Z

Chọn C5.6. Viết được công thức tính độ lệch pha giữa dòng điện và điện áp tức thời đối với đoạn mạch RLCnối tiếp và nêu được trường hợp nào thì dòng điện trễ pha, sớm pha so với điện áp.5.6.1. Viết công thức tính độ lệch pha giữa dòng điện và điện áp tức thời đối với đoạn mạch RLC nối tiếp?Nhận xét?5.6.1. Hướng dẫn trả lời:Công thức tính độ lệch pha giữa điện áp và cường độ dòng điện đối với đoạn mạch RLC nối tiếp :

tanφ = L CZ Z

R

Khi ZL > ZC thì điện áp biến thiên điều hoà sớm pha hơn so với cường độ dòng điện một góc .

Khi ZL < ZC thì điện áp biến thiên điều hoà trễ pha hơn so với cường độ dòng điện một góc .

5.6.2. Một mạch điện xoay chiều RC mắc nối tiếp với ` 1

2< RCf <

3

2. Đặt vào hai đầu mạch điện điện áp

xoay chiều thì dòng điện luôn

A. nhanh pha hơn điện áp hai đầu đoạn mạch góc `6

< <

4

B. nhanh pha hơn điện áp hai đầu đoạn mạch góc `4

<

3

C. lệch pha với điện áp hai đầu đoạn mạch góc - `2

< < 0.

D. trễ pha hơn điện áp hai đầu đoạn mạch góc 0 < ` < `2

.




Ta có `1

2< RCf <

3

21 2 . 3Rf C

1 11

2 .3 Rf C

1 11

2 . 3Rf C

Vì mạch chứa RC nên1

tan2 .

CZ

R Rf C

1

1 tan3

4

< <

6

nên dòn điện sẽ nhanh

pha hơn điện áp hai đầu đoạn mạch góc `6

< <

4

Chọn A5.6.3. Cho một đoạn mạch chiều gồm hai phần tử mắc nối tiếp. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạchlà: 100 2 s(100 . )

2u co t V

và cường độ dòng điện trong mạch có biểu thức: 10 2 s(100 . / 4) i co t A.

Hai phần tử đó là?A. Hai phần tử đó là RL. B. Hai phần tử đó là RC.

C. Hai phần tử đó là LC. D. Tổng trở của mạch là 10 2 ` .5.6.3. Hướng dẫn trả lời:

ta có 02 4 4u i

mạch có tính dung kháng nên hai phần tử đó là RC.

Chọn B

5.6.4. Trong một đoạn mạch điện xoay chiều không phân nhánh, cường độ dòng điện sớm pha ` (với

` 04

) so với điện áp ở hai đầu đoạn mạch. Đoạn mạch đó gồm

A. điện trở thuần và tụ điện mà ` RC > 1.B. điện trở thuần và cuộn dây thuần cảm mà LR > 1.C. cuộn dây thuần cảm và tụ điện mà LC 2 > 1.D. điện trở thuần và tụ điện mà RC < 1.5.6.4. Hướng dẫn trả lời:

Cường độ dòng điện sớm pha ` (với ` 04

) so với điện áp ở hai đầu đoạn mạch

0 mạch chứa điện trở thuần và tụ điện

ta có1

1 tan 0 1 0RC

` RC > 1.

Chọn A5.6.5. Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch RLC trong đó C biến thiên. Ban đầu điều chỉnh các giá

trị C sao cho 42LCf2 = 2 thì dòng điện lệch pha với điện áp hai đầu mạch là4

và cường độ dòng điện hiệu

dụng qua mạch bằng 4A. Thay đổi C đến C’ sao cho tích 42LC’f2 = 2/3 thì dòng điện qua mạch sẽ

A. chậm pha hơn điện áp hai đầu mạch là4

và cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch bằng 4A.

B. nhanh pha hơn điện áp hai đầu mạch là `4


C. nhanh pha hơn điện áp hai đầu mạch là4


D. chậm pha hơn điện áp hai đầu mạch là4

và cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch bằng 8

3A.


ta có 42LCf2 = 22

22 .

fLf C

2 (1)L CZ Z



Điện áp nhanh pha hơn dòng điện4

rad

2tan 1L C C C CZ Z Z Z Z

R R R

CR Z tan2

LZ

R (2)

Khi thay đổi C thì 42LC’f2 = 33 1

22 2 . '

fLf C

'

3

2C LZ Z

tan ' 'L CZ Z

R

32

2

L LL

Z Z Z

R R

(3)

từ (2) và (3) '4

rad Z’ = Z

khi đó I’ = I = 4AChọn B5.7. Nêu được điều kiện và các đặc điểm của hiện tượng cộng hưởng điện đối với đoạn mạch RLCnối tiếp.5.7.1. Nêu điều kiện và các đặc điểm của hiện tượng cộng hưởng điện đối với đoạn mạch RLC nối tiếp?5.7.1. Hướng dẫn trả lời:Khi ZL = ZC thì điện áp biến thiên điều hoà đồng pha với cường độ dòng điện, trong mạch xảy ra hiện

tượng công hưởng điện. Lúc đó ta có: =1

.LC

Hiện tượng cộng hưởng có những đặc điểm sau:- Tổng trở của mạch đạt giá trị cực tiểu: Zmin = R.

- Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch đạt giá trị cực đại: m axU

IR

.

5.7.2. Trong mạch điện xoay chiều không phân nhánh RLC. Biết các giá trị R = 25 , ZL = 16 , ZC = 9ứng với tần số f. Thay đổi f đến khi tần số có giá trị bằng fo thì trong mạch xảy ra cộng hưởng điện. Ta có:A. f0 > f. B. f0 < f. C. f0 = f. D. không có f0.5.7.2. Hướng dẫn trả lời:

Ta có ZL>ZC21 1 1

. . 2 .L f

C L C L C

(1)

khi xãy ra cộng hưởng thì 0

1

2 .f

L C (2)

từ (1) và (2) f0<f.Chọn B5.7.3. Trong mạch điện xoay chiều không phân nhánh RLC, nếu tăng tần số của dòng điện từ 0 đến vô cựcthìA. tổng trở của mạch tăng dần từ 0 đến vô cực.B. công suất của mạch biến đổi tuần hoàn với tần số của dòng điện.

C. cường độ dòngđiện hiệu dụng đạt cực đại khi tần số góc có giá trị bằng ` 1

LCD. hệ số công suất của mạch tăng dần từ 0 đến 1 rồi giảm dần tới 0.5.7.3. Hướng dẫn trả lời:Trong mạch điện xoay chiều không phân nhánh RLC, nếu tăng tần số của dòng điện từ 0 đến vô cực thì

cường độ dòng điện hiệu dụng đạt cực đại khi tần số góc có giá trị bằng ` 1

LCChọn C5.7.4. Chọn câu trả lời sai. Trong mạch điện xoay chiều không phân nhánh RLC. Khi hiện tượng cộnghưởng xảy ra thì:



A. U = UR. B. ZL = ZC

. C. UL = UC. D. Pmax =

U

R.


Khi hiện tượng cộng hưởng xảy ra thì2

max

UP

R

Chọn D5.7.5. Cho mạch điện xoay chiều không phân nhánh RLC. Đặt vào hai đầu mạch điện một điện áp xoaychiều có biểu thức ` 0 su U co t . Điều kiện để có cộng hưởng điện trong mạch là:

A. LC = R 2 . B. ` 2LC R . C. ` 2 1LC . D. ` 2LC .5.7.5. Hướng dẫn trả lời:

Khi có cộng hưởng điện trong mạch RLC không phân nhánh thì 2 1

LC ` 2 1LC

Chọn C5.7.6. Đặt điện áp xoay chiều u = U0cost vào hai đầu đoạn mạch không phân nhánh gồm điện trở thuần R,

cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L mà ZL = 2R và một tụ điện có điện dung ` 1

2C

R . Khi đó

A. cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch có độ lớn bằng2

U

R.

B. điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm có trị số bằng U.C. điện áp tức thời hai đầu điện trở thuần luôn bằng điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch.D. điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện có trị số bằng U.5.7.6. Hướng dẫn trả lời:Đặt điện áp xoay chiều u = U0cost vào hai đầu đoạn mạch không phân nhánh gồm điện trở thuần R, cuộndây thuần cảm có độ tự cảm L mà

ta có ZL = 2R và `1

2C

R 2R =

1CZ

C 2L CZ Z R xãy ra cộng hưỡng điện nên điện áp tức thời

hai đầu điện trở thuần luôn bằng điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch.Chọn C5.7.7. Đặt điện áp xoay chiều u = U0cos(t + 0) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn dây thuầncảm có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C. Cho biến thiên ta tìm được 2 giá trị của mà điện áp hiệudụng hai đầu điện trở thuần có cùng giá trị. Khi tăng tần số góc từ 1 đến 2 thìA. cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch có giá trị không đổi.

B. hệ số công suất của đoạn mạch giảm từ 1 đến 2

2 rồi tăng dần tới bằng 1.

C. cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch tăng tới giá trị U

R rồi giảm dần.

D. góc lệch pha giữa dòng điện và điện áp hai đầu đoạn mạch giảm dần5.7.7. Hướng dẫn trả lời:

Khi tăng tần số góc từ 1 đến 2 thì khi1

LC thì xãy ra cộng hưởng điện khi đó Imax =

U

Rnên cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch tăng tới giá trị U/R rồi giảm dần.5.7.8. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện không phân nhánh gồm điện trở thuần R và tụ điện có điện dung C

điện áp xoay chiều u = U0cost, khi đó điện áp hai đầu đoạn mạch trễ pha hơn dòng điện góc `4

. Nếu mắc

nối tiếp với đoạn mạch trên một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = R/ thì cường độ dòng điện hiệudụng qua mạch bằng

A. 0U

R và dòng điện trễ pha hơn điện áp hai đầu đoạn mạch góc

4

.



B. 0U


C. 0

2

U

R và dòng điện nhanh pha hơn điện áp hai đầu đoạn mạch góc

4

.

D. 0

2

U



Khi mạch chứa RC thì tan 14 CR Z

Khi nối tiếp thêm cuộn dây thuần cảm có L = L

RR Z

vào mạch thì CZ = LZ nên xãy ra cộng hưởng

điện khi đó Imax = U0/ 2 R và dòng điện cùng pha với điện áp hai đầu đoạn mạch.5.8. Viết được công thức tính công suất điện và tính hệ số công suất của đoạn mạch RLC nối tiếp.5.8.1. Viết công thức tính công suất điện và tính hệ số công suất của đoạn mạch RLC nối tiếp?5.8.1. Hướng dẫn trả lời:

Công thức tính công suất điện là: P = UIcos = RI2

Công thức tính hệ số công suất của mạch RLC nối tiếp là : cos =2 2

L C

R R

Z R (Z Z )

5.8.2. Chọn câu trả lời sai. Trong mạch điện xoay chiềukhông phân nhánh RLC, hệ số công suất của mạchlà:

A. `Z

Rcos B. `

UI

Pcos C. `

2cos

P

I Z D. `

R

Zcos

5.8.2. Hướng dẫn trả lời:Trong mạch điện xoay chiều không phân nhánh RLC, hệ số công suất của mạch là:

+ `Z

Rcos hoặc `

UI

Pcos hoặc `

2cos

P

I Z

Chọn D5.8.3. Công thức nào sau đây dùng để tính hệ số công suất k của đoạn mạch điện xoay chiều RLC mắc nốitiếp nhau ?

A. `R

CLR

k

22 )1

(

.B. `

22 )1

(C

LR

Rk

C. `R

CL

k

1

.

D. `

CL

Rk

1


Hệ số công suất k của đoạn mạch điện xoay chiều RLC mắc nối : `22 )

1(

CLR

Rk

Chọn B5.8.4. Một đoạn mạch RLC được mắc vào điện áp ` 0 su U co t . Hệ số công suất cos của đoạn mạchđược xác định theo hệ thức:

A. `IU

P

.cos . B. `

Z

Rcos



C. `

2 21( )

cosR L

CR

D. Cả A và B

5.8.4. Hướng dẫn trả lời:Hệ số công suất cos của đoạn mạch được xác định theo hệ thức:

+IU

P

.cos và `

Z

Rcos

Chọn D5.9. Nêu được lí do tại sao phải tăng hệ số công suất ở nơi tiêu thụ điện.5.9.1. Vì sao phải tăng hệ số công suất ở nơi tiêu thụ điện?5.9.1. Hướng dẫn trả lời:Với cùng một điện áp U và cường độ dòng điện I, nếu đoạn mạch có cos càng lớn thì công suất P của dòngđiện càng lớn. Nếu cos nhỏ thì để công suất vẫn bằng P, điện áp vẫn bằng U thì cường độ dòng điện sẽ là

IU cos

P, tức là có giá trị lớn hơn, hao phí vì nhiệt tỏa ra trên dây dẫn lớn hơn. Đó là điều cần tránh.

5.9.2. Chọn phát biểu sai khi nói về ý nghĩa của hệ số công suất:A. Để tăng hiệu quả sử dụng điện năng, chúng ta phải tìm cách nâng cao hệ số công suất.B. Hệ số công suất càng lớn thì khi U,I không đổi công suất tiêu thụ của mạch điện càng lớn.C. Trong các thiết bị điện người ta nâng cao hệ số công suất để giảm cường độ chạy trong mạch.D. Hệ số công suất càng lớn thì công suất hao phí của mạch điện càng lớn.5.9.2. Hướng dẫn trả lời:Hệ số công suất càng lớn thì công suất hao phí của mạch điện càng lớn.Chọn D5.9.3. Chọn câu trả lời sai: Công suất tiêu thụ trong mạch điện xoay chiều gồm RLC không phân nhánhA. Là công suất tức thời. B. Là P = UIcos .C. Là P = R 2I . D. Là công suất trung bình trong một chu kì.5.9.3. Hướng dẫn trả lời:Công suất tiêu thụ trong mạch điện xoay chiều gồm RLC không phân nhánh+Là P = UIcos+Là P = R 2I+Là công suất trung bình trong một chu kìChọn A5.9.4. Đặt vào hai đầu đoạn mạch gồm một biến trở và tụ điện có điện dung C điện áp xoay chiều u =U0cos( t+ ). Điều chỉnh biến trở có giá trị R sao cho RC = 1. Khi đó

A. công suất tiêu thụ của mạch đạt giá trị cực đại và bằng2

2U

R.

B. dòng điện biến thiên nhanh pha hơn điện áp góc `6

.

C. điện áp hai đầu tụ điện bằng điện áp hai đầu điện trở thuần.D. công suất tiêu thụ của mạch đạt giá trị cực đại vì khi đó hệ số công suất đạt cực đại.5.9.4. Hướng dẫn trả lời:Đặt vào hai đầu đoạn mạch gồm một biến trở và tụ điện có điện dung C điện áp xoay chiều u =U0cos( t+ ). Điều chỉnh biến trở có giá trị R sao cho RC = 1 CR Z Khi đó công suất tiêu thụ củamạch đạt giá trị cực đại và bằng U2/2R.Chọn A5.9.5. Những mạch điện có hệ số công suất bằng 1 làA. mạch điện R,L,C mà RC 2 = 1.B. mạch chỉ có điện trở thuần và mạch R; L; C có cộng hưởng.C. chỉ có mạch R,L,C mà LC 2 = 1.



D. chỉ có mạch điện trở thuần5.9.5. Hướng dẫn trả lời:Những mạch điện có hệ số công suất bằng 1 là mạch chỉ có điện trở thuần và mạch R; L; C có cộng hưởng.Chọn B5.9.6. Mạch điện nối tiếp gồm R, cuộn dây thuần cảm và tụ điện có điện dung C. Điện áp hai đầu là U ổnđịnh, tần số dòng điện f thay đổi được. Khi UR cực đại, giá trị của f là:

A. `L

L

Z

ZcZRf

22 )(

2

1

B. `

R

ZcZf L C. ` LCf 2 D. `

LCf

21


Điện áp hai đầu điện trở2 2

.( )

R

L C

UU I R R

R Z Z

Vì U, R, L, C không đổi nên để URmax thì xãy ra cộng hưởng nên`LC

f2

1

Chọn D5.10. Nêu được hệ thống dòng điện ba pha là gì.5.10.1. Dòng điện ba pha là gì?5.10.1. Hướng dẫn trả lời:Hệ thống dòng điện ba pha là hệ thống gồm ba dòng điện xoay chiều gây bởi ba suất điện động xoay chiều

có cùng tần số, cùng biên độ nhưng lệch pha nhau từng đôi một là 2

3

.

5.10.2. Cách mắc dòng điện xoay chiều ba pha hình sao?5.10.2. Hướng dẫn trả lời:Cách mắc hình sao : nối 3 điểm cuối của 3 cuộn dây với dây trung hoà, rồinối 3 điểm đầu nối A1, A2, A3 với 3 đường dây tải điện.Điện áp giữa dây pha với dây trung hoà gọi là điện áp pha, kí hiệu Up. Điện ápgiữa hai dây pha với nhau gọi là điện áp dây, kí hiệu Ud. Ta có công thức:

d pU 3U .

5.10.3. Cách mắc dòng điện xoay chiều ba pha hình tam giác?5.10.3. Hướng dẫn trả lời:Cách mắc tam giác : nối điểm đầu của cuộn dây này với điểm cuối của cuộndây kia và nối A1, A2, A3 với 3 đường dây tải điện.Ta có công thức: Ud = Up.

5.10.4. Ưu điểm của dòng xoay chiều ba pha so với dòng xoay chiều một phaA. Dòng xoay chiều ba pha gồm 3 dòng xoay chiều một pha.B. Tiết kiệm được dây dẫn, giảm hao phí trên đường truyền tải.C. Dòng xoay chiều ba pha có thể tạo được từ trường quay một cách đơn giảnD. Cả B và C.5.10.4. Hướng dẫn trả lời:Ưu điểm của dòng xoay chiều ba pha so với dòng xoay chiều một pha+ Tiết kiệm được dây dẫn, giảm hao phí trên đường truyền tải.+ Dòng xoay chiều ba pha có thể tạo được từ trường quay một cách đơn giảnChọn D5.10.5. Trong máy phát điện ba pha mắc hình tam giác:

A. ` pd UU B. ` pd UU 3 C. ` Pd II .3 D. Cả A và C.


Trong máy phát điện ba pha mắc hình tam giác thì ` pd UU và ` Pd II .3Chọn D



5.10.6. Trong máy phát điện ba pha mắc hình sao:

A. ` pd UU B. ` dp UU 3 C. ` pd UU 3 D. ` Pd II .35.10.6. Hướng dẫn trả lời:Trong máy phát điện ba pha mắc hình sao thì ` pd UU 3Chọn C5.11. Trình bày được nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của máy phát điện xoay chiều, động cơ điệnxoay chiều ba pha, máy biến áp.5.11.1. Trình bày được nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của máy phát điện xoay chiều?5.11.1. Hướng dẫn trả lời:Nguyên tắc hoạt động :Các máy phát điện xoay chiều hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ và đều có hai bộ phận chínhlà phần cảm (nam châm tạo ra từ trường) và phần ứng (các cuộn dây trong đó xuất hiện suất điện độngcảm ứng khi máy hoạt động). Phần đặt cố định gọi là sato, phần còn lại quay quanh một trục gọi là rôto.

Suất điện động của máy phát điện được xác định theo định luật cảm ứng điện từ : de

dt

=

E0cos ( t )2

với E0 = N0 là biên độ của suất điện động xoay chiều.Cấu tạo và hoạt động:Mỗi máy phát điện xoay chiều một pha đều có thể cấu tạo theo một trong hai cách:- Cách một: stato là phần cảm, rôto là phần ứng.- Cách hai: stato là phần ứng, rôto là phần cảm.Đối với máy có cấu tạo theo cách một thì để có dòng điện ở rôto ra mạch ngoài, cần dùng hai vành khuyênđặt đồng trục và cùng quay với khung dây, mỗi vành khuyên có một thanh quét tì vào, nhờ đó, dòng điệntruyền từ rôto qua thanh quét ra ngoài.5.11.2. Trình bày nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của động cơ điện xoay chiều ba pha?5.11.2. Hướng dẫn trả lời:Nguyên tắc hoạt động :Nguyên tắc hoạt động của động cơ điện không đồng bộ ba pha dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ và tácdụng của từ trường quay.Cấu tạo và hoạt động của động cơ không đồng bộ ba pha :

Động cơ không đồng bộ ba pha gồm hai bộ phận chính:

- Stato gồm ba cuộn dây giống nhau cuốn trên ba lõi sắt đặt cách nhau 1

3 vòng tròn.

- Rôto gồm nhiều khung dây dẫn giống nhau có trục quay chung, tạo thành một cái lồng hình trụ (rôto lồngsóc).Khi có dòng điện ba pha đi vào ba cuộn dây thì có từ trường quay tác dụng vào rôto làm cho rôto quay theovới tốc độ nhỏ hơn tốc độ quay của từ trường. Chuyển động quay của rôto được sử dụng để làm quay cácmáy khác.5.11.3. Trình bày nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của máy biến áp?5.11.3. Hướng dẫn trả lời:Máy biến áp là thiết bị có khả năng biến đổi điện áp xoay chiều mà không làm biến đổi tần số của nó.Máy biến áp gồm hai cuộn dây có số vòng khác nhau, quấn trên một lõi biến áp (khung thép silic). Mộttrong hai cuộn dây được nối với nguồn điện xoay chiều được gọi là cuộn sơ cấp có N1 vòng dây. Cuộn thứhai được nối với tải tiêu thụ, gọi là cuộn thứ cấp, có N2 vòng dây.

Máy biến áp hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. Dòng điện xoay chiều chạy qua cuộn sơ cấp(có cường độ hiệu dụng I1) gây ra từ thông biến thiên qua cuộn thứ cấp, làm suất hiện ở trong cuộn thứ cấpmột suất điện động xoay chiều. Nếu mạch thứ cấp kín thì có dòng điện với cường độ hiệu dụng I2 chạytrong cuộn thứ cấp.



Nếu điện trở của các cuộn dây có thể bỏ qua thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu mỗi cuộn dây tỉ lệ với số vòng

dây : 2 2

1 1

U N

U N .

Nếu 2

1

N

N > 1 thì ta có máy tăng áp ; nếu 2

1

N

N < 1 thì ta có máy hạ áp.

Nếu điện năng hao phí không đáng kể (máy biến áp lí tưởng) thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua mỗi

cuộn dây tỉ lệ nghịch với điện áp hiệu dụng ở hai đầu mỗi cuộn : 1 2

2 1

I U

I U .

5.11.4. Nêu vai trò của máy biến áp trong việc truyền tải điện năng?5.11.4. Hướng dẫn trả lời:Điện năng truyền đi xa thường bị tiêu hao đáng kể, chủ yếu do toả nhiệt trên đường dây. Công suất hao phí

trên dây là P = RI2 . Suy ra :2

2R

(U cos )

PP .

Với R là điện trở đường dây, P là công suất truyền đi, U là điện áp ở nơi phát, cos là hệ số công suất củamạch điện.Đối với hệ thống truyền tải điện P và cos xác định, có hai cách giảm P :

Cách 1: Giảm R bằng cách tăng tiết diện dây dẫn.Cách 2 : Tăng điện áp U ở nơi phát điện và giảm điện áp ở nơi tiêu thụ điện tới giá trị cần thiết. Cách này cóthể thực hiện được đơn giản bằng máy biến áp, do đó được áp dụng rộng rãi.

5.11.5. Máy phát điện hoạt động nhờ hiện tượng:A. Tự cảm. B. Cộng hưởng điện từ. C. Cảm ứng từ. D. Cảm ứng điện từ.5.11.5. Hướng dẫn trả lời:Máy phát điện hoạt động nhờ hiện tượng cảm ứng điện từ.Chọn D5.11.6.Chọn đáp án sai: Trong máy phát điện xoay chiều một pha:A. Hệ thống vành khuyên và chổi quét được gọi là bộ góp.B. Phần cảm là bộ phận đứng yên.C. Phần tạo ra dòng điện là phần ứng.D. Phần tạo ra từ trường gọi là phần cảm.5.11.6. Hướng dẫn trả lời:Trong máy phát điện xoay chiều một pha phần cảm là bộ phận chuyển động gọi là Roto.Chọn B5.11.7. Điều nào sau đây là không đúng. Các suất điện động trong ba cuộn dây tạo bởi máy phát điện ba phacó cùng tần số là doA. từ thông qua cả ba cuộn dây ở mỗi thời điểm là như nhau.B. chỉ có một rô to dùng chung cho cả ba cuộn dây.C. ba cuộn dây đặt lệch nhau 1200 trên thân stato.D. ba cuộn dây của stato có số vòng dây giống nhau.5.11.7. Hướng dẫn trả lời:Trong ba cuộn dây của máy phát điện ba pha thì từ thông qua cả ba cuộn dây ở mỗi thời điểm khác nhau làkhác nhau.Chọn A5.11.8. Một máy phát điện xoay chiều một pha mà khung dây có N vòng dây phát ra điện áp xoay chiều cótần số f và suất điện động cực đại E0. Để giảm tốc độ quay của rôto 4 lần mà không làm thay đổi tần số taphảiA. tăng số cặp cực 4 lần. B. tăng số cặp cực 2 lần.C. tăng số vòng dây 4 lần. D. giảm số vòng dây 4 lần.5.11.8. Hướng dẫn trả lời:Tần số dòng điện do máy phát điện phát ra là f = n.p. Để giảm tốc độ quay của rôto 4 lần mà không làm thayđổi tần số ta phải tăng số cặp cực 4 lần.



Chọn A5.11.9. Nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng bộ:A. Quay khung dây với vận tốc góc ` thì nam châm hình chữ U quay theo với ` 0 <B. Quay nam châm hình chữ U với vận tốc góc ` thì khung dây quay nhanh dần cùng chiều với chiều quaycủa nam châm với ` 0 < .C. Cho dòng điện xoay chiều đi qua khung dây thì nam châm hình chữ U quay với vận tốc `D. Quay nam châm hình chữ U với vận tốc ` thì khung dây quay nhanh dần cùng chiều với chiều quay củanam châm với ` 0 = .5.11.9. Hướng dẫn trả lời:Nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng bộ quay nam châm hình chữ U với vận tốc góc ` thì khungdây quay nhanh dần cùng chiều với chiều quay của nam châm với ` 0 <Chọn B5.11.10. Trong thực tế sử dụng máy biến áp người ta thường mắc cuôn sơ cấp liên tục với nguồn mà khôngcần tháo ra kể cả khi không cần dùng máy biến áp là vìA. Dòng điện trong cuộn sơ cấp rất nhỏ vì cảm kháng rất lớn khi không có tảiB. Công suất và hệ số công suất của cuộn thứ cấp luôn bằng nhauC. Tổng trở của biến thế nhỏD. Cuộn dây sơ cấp có điện trở thuần rất lớn nên dòng sơ cấp rất nhỏ.5.11.10. Hướng dẫn trả lời:Trong thực tế sử dụng máy biến áp người ta thường mắc cuôn sơ cấp liên tục với nguồn mà không cần tháora kể cả khi không cần dùng máy biến áp là vì dòng điện trong cuộn sơ cấp rất nhỏ vì cảm kháng rất lớn khikhông có tải(cuộn dây có hệ số tự cảm lớn, điện trở bé)Chọn A5.11.11. Trong máy biến áp , khi điện áp ở mạch thứ cấp tăng k lần thì:A. Cường độ dòng điện hiệu dụng ở mạch thứ cấp tăng k lần.B. Tiết diện dây ở mạch thứ cấp lớn hơn tiết diện dây ở mạch sơ cấp k lần.C. Cường độ dòng điện hiệu dụng ở mạch thứ cấp giảm đi k lần.D. Cường độ dòng điện ở mạch thứ cấp không đổi.5.11.11. Hướng dẫn trả lời:Trong máy biến áp , khi điện áp ở mạch thứ cấp tăng k lần thì cường độ dòng điện hiệu dụng ở mạch thứ cấpgiảm đi k lần.Chọn C5.11.12. Vai trò của máy biến áp trong việc truyền tải điện năng:A. Giảm điện trở của dây dẫn trên đường truyền tải để giảm hao phí trên đường truyền tải.B. Tăng điện áp truyền tải để giảm hao phí trên đường truyền tải.C. Giảm điện áp truyền tải để giảm hao phí trên đường truyền tải.D. Giảm sự thất thoát năng lượng dưới dạng bức xạ sóng điện từ.5.11.12. Hướng dẫn trả lời:Chọn B

5.11.13. Gọi N1 và N2 lần lượt là số vòng của cuộn sơ cấp và thứ cấp của một máy biến áp. Chọn phát biểuđúng ?. Trong máy tăng thế thì:A. N1có thể lớn hơn hay nhỏ hơn N2. B. N1 = N2

C. N1> N2. D. N1< N2.5.11.13. Hướng dẫn trả lời:Gọi N1 và N2 lần lượt là số vòng của cuộn sơ cấp và thứ cấp của một máy biến áp, trong máy tăng thế thìN1< N2.Chọn D5.11.14. Trong việc truyền tải điện năng, để giảm công suất tiêu hao trên đường dây k lần thì phải:A. Giảm điện áp k lần. B. Tăng điện áp ` k lần.C. Giảm điện áp ` k lần. D. Tăng tiết diện của dây dẫn và điện áp k lần.5.11.14. Hướng dẫn trả lời:



Trong việc truyền tải điện năng, để giảm công suất tiêu hao trên đường dây k lần thì phải tăng điện áp ` klần.Chọn B5.11.15. Khi truyền tải một công suất điện P từ nơi sản xuất đến nơi tiêu thụ, để giảm hao phí trên đường daydo toả nhiệt ta có thể:A. Đặt ở đầu ra của nhà máy điện máy tăng thế.B. Đặt ở đầu ra của nhà máy điện máy hạ thế.C. Đặt ở nơi tiêu thụ máy hạ thế.D. Đặt ở đầu của nhà máy điện máy tăng thế và ở nơi tiêu thụ máy hạ thế.5.11.15. Hướng dẫn trả lời:Khi truyền tải một công suất điện P từ nơi sản xuất đến nơi tiêu thụ, để giảm hao phí trên đường dây do toảnhiệt ta có thể:+Tăng tiết diện dây truyền tải.+ Giảm chiều dài dây truyền tải.+Tăng điện áp trước khi truyền tải.Chọn D5.12. Vận dụng được các công thức tính cảm kháng, dung kháng và tổng trở của mạch.5.12.1. Cho mạch điện xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp. R = 40 ; cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L =

10

1H; tụ điện có điện có điện dung C =

410 3

F. Dòng điện chạy qua mạch có biểu thức

i = 2 2 cos100 t (V). Tính cảm kháng, dung kháng và tổng trở của mạch?5.12.1. Hướng dẫn trả lời:

Cảm kháng: ZL = L = 100 .10

1 = 10 ;

Dung kháng: ZC =C1

= 40 ;

Tổng trở: Z = 22 )( CL ZZR = 50 ;

5.12.2. Chọn mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp. Biết R = 140 ,L = 1H, C = 25 F,dòng điện xoaychiều đi qua mạch có cường độ 0,5A và tần số f = 50Hz. Tính tổng trở của đoạn mạch?5.12.2. Hướng dẫn trả lời:Cảm kháng: . 2 . . 2 .50.1 100LZ L f L ( )

Dung kháng:6

1 1 400

. 100 .25.10CZC ( )

Tổng trở: 2 2 2 2400( ) 140 (100 ) 233L CZ R Z Z

5.12.3. Cho mạch điện không phân nhánh RLC: R = 80, cuộn dây có điện trở 20, có độ tự cảm L =

0,636H, tụ điện có điện dung C = 31,8F. Điện áp hai đầu mạch là: u = 200cos(100t-4

) V . Tính cảm

kháng, dung kháng và tổng trở của mạch?5.12.3. Hướng dẫn trả lời:Cảm kháng: . 100 .0,636 200LZ L ( )

Dung kháng:6

1 1100

. 100 .31,8.10CZC ( )

Tổng trở: 2 2 2 2( ) ( ) (80 20) (200 100) 100 2L CZ R r Z Z

5.13. Vẽ được giản đồ Fre-nen cho đoạn mạch RLC nối tiếp.



5.13.1.Cho đoạn mạch R, L, C nối tiếp. Cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 12

10H, điện trở R = 80 và

tụ điện có điện dung C =410

2

F.

Dòng điện chạy qua mạch có biểu thức i = 2cos(100t +6

) A.

a) Tính tổng trở của đoạn mạch AB.b) Viết biểu thức của điện áp ở hai đầu điện trở R, cuộn cảm L và hai đầu tụ điện C.c) Viết biểu thức của điện áp hai đầu mạch?5.13.1. Hướng dẫn trả lời:

Cảm kháng: ZL = L = 100 .12

10 = 120 ;

Dung kháng: ZC = 4

1 110

100 .2

C

= 200 ;

Tổng trở: Z = 2 2 2 2( ) 80 (120 200)L CR Z Z = 80 2 ;

Áp dụng công thức định luật ôm: I0 = 0U

Z => U0 = I0.Z = 2.80 2 = 160 2 V.

- tan =120 200

80L CZ Z

R

= - 1 => = -

4

rad.

Vậy biểu thức điện áp hai đầu mạch là u = 100 2 cos(100 +6

-

4

) = 100 2 cos(100 -

12

) A.

+ vì điện áp hai đầu R cùng pha với dòng điện nên uR = U0Rcos(100 t) VTa có U0R = I0.R = 2.80 = 160 V

Vậy uR = 160cos(100 t +6

) V.

+ Điện áp hai đầu cuộn dây thuần cảm nhanh pha hơn dòng điện là2

rad nên

uL = U0Lcos(100 t +6

+

2

) V

Ta có U0L = I0.ZL = 2.120 = 240 V

Vậy uL = 280ccos(100 t +2

3

) V

+ Điện áp hai đầu tụ chậm pha hơn dòng điện là2

rad nên

UC = U0Ccos(100 t +6

-

2

) V

Ta có U0C = I0.ZC = 2.200 = 400 V

Vậy uC = 400ccos(100 t -3

) V.

5.14. Giải được các bài tập về đoạn mạch RLC nối tiếp.



5.14.1. Cho mạch điện không phân nhánh RLC: R = 40, cuộn dây có điện trở 10, có L =5,1

H, tụ điện

có điện dung C = 15,9F. Cường độ dòng điện chạy qua mạch là: i = 4cos(100t - `3

) A . Viết biểu thức

hiệu điện hai đầu mạch điện?5.14.1. Hướng dẫn trả lời:

Cảm kháng: 1,5. 100 . 150LZ L

( )

Dung kháng:6

1 1200

. 100 .15,9.10CZC ( )

Tổng trở: 2 2 2 2( ) ( ) (40 10) (150 200) 50 2L CZ R r Z Z

Điện áp cực đại hai đầu mạch: 0. 4.50 2 200 2oU I Z V

Độ lệch pha của điện áp so với dòng điện: 150 200tan 1

40 10L CZ Z

R r

( )

4rad

Vậy u = 200 2 cos(100t - `3

-

4

) = 200 2 cos(100t -

12

7)V.

5.14.2. Cho điện trở thuần R = 60 mắc nối tiếp với một tụ điện có điện dung 1000

6F

, điện áp hai đầu

mạch có biểu thức u = 120 2 cos(100t-6

)V . Viết biểu thức cường độ dòng điện chạy qua mạch?


Dung kháng:6

1 160

1000. 100 . .106

CZC

( )

Tổng trở: 2 2 2 260 60 60 2CZ R Z

00

120 22

60 2

UI A

Z

Độ lệch pha của điện áp so với dòng điện: 60tan 1 ( )

60 4CZ

radR


i t

= 2cos(100t +12

)A.

5.14.3. Mạch RLC như hình vẽ: Biết Đ: 100V – 100W; L =1

H , C =

F50

, uAD = 200 2 cos (100 πt + `6

)V . Viết biểu thức uAB có dạng?


Điện trở bóng đèn:2 2100

100100

UR

P

Cảm kháng: 1. 100 . 100LZ L

( )

Dung kháng:6

1 1200

50. 100 . .10CZ

C

( )

Tổng trở đoạn AD: 2 2 2 2100 100 100 2AD LZ R Z

A L Đ D C B

A L Đ D C B



Độ lệch pha của điện áp đoạn AD so với dòng điện: 100tan 1 ( )

100 4L

AD AD

Zrad

R

Cường độ dòng điện cực đại : 00

200 22

100 2AD

AD

UI A

Z

Tổng trở của mạch : 2 2 2 2( ) 100 (100 200) 100 2L CZ R Z Z

Điện áp cực đại hai đầu mạch: 0. 2.100 2 200 2oU I Z V


100 4L CZ Z

radR

Vậy u = U0ABcos(100 +6

- AD + ) = 200 2 cos(100 +

6

-

4

-

4

) = 200 2 cos (100 πt–

3

)V.

5.14.4. Mạch RL nối tiếp có R = 50Ω, cuộn dây thuần cảm, L = `2

1H. Dòng điện qua mạch có dạng i =

2cos100 πtA. Nếu thay R bằng tụ C thì cường độ hiệu dụng qua mạch tăng lên` 2 lần. tính điện dụng C vàbiểu thức i của dòng điện sau khi thay R bởi C lúc này?5.14.4. Hướng dẫn trả lời:

Cảm kháng: 1. 100 . 50

2LZ L

( )

Nếu thay R bằng tụ C thì cường độ hiệu dụng qua mạch tăng lên ` 2 nên 2 Z’ = Z

2(ZL-ZC)2 = R2+ZL2 2(50-ZC)2 = 502+502 ZC = 100 FC

100

50tan 1

50 4LZ

R

rad

I’0 = I0. 2 = 2 2 A

vì ZL < ZC nên '2

vậy dòng điện lúc sau

i’ = I’0cos (100 πt + ' ) = 2 2 cos (100 πt +4 2

) = 2 2 cos(100 πt +

4

3 )A.

5.14.5. Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, có R = 50Ω, cuộn dây có điện trở trong 50Ω, có độ tự

cảm L = 1

(H); tụ điện có điện dung 50

(μF). Đặt vào hai đầu mạch điện một điện áp xoay chiều u =

200cos(100πt) V. Dùng một ampe kế xoay chiều có điện trở không đáng kể để đo cường độ dòng điện trongmạch. Hãy tính:

a) Tổng trở của mạch điện?b) Số chỉ của ampe kế?c) Điện áp hai đầu cuộn dây5.14.5. Hướng dẫn trả lời:

a) Cảm kháng: 1. 100 . 100LZ L

Dung kháng:6

1 1 20050. 100 . .10

CZC

Tổng trở của mạch điện: 2 2 2 2( ) ( ) (50 50) (100 200) 100 2L CZ R r Z Z



b) Ta có U = 0 200 100 22 2

UV

Số chỉ ampe kế: 100 2 1100 2

UI AZ

c) Tổng trở của cuộn dây: 2 2 2 250 100 50 5d LZ r Z

Điện áp hai đầu cuộn dây là: Ud = I.Zd = 1. 50 5 = 50 5 (V)

5.14.6.Cho mạch xoay chiều có R = 40 ; mắc nối tiếp với cuộn dây thuần cảm có L =1 H. Điện áp hai đầu

mạch là uAB = 120 2 cos(2 f.t-3

) V thì dòng điện hiệu dụng chạy qua mạch có giá trị 2,4A.

a) Tính Công suất của mạch và hệ số công suất của mạch.b) Tính cảm kháng và tần số dòng điện.5.14.6. Hướng dẫn trả lời:

a) Ta có ZAB =U

I = 50 ;

Hệ số công suất của mạch: k = cos 40 0,850

RZ

Công suất tiêu thụ của mạch: P = RI2 = 40.2,42 = 230,4 W

Tổng trở của mạch điện: 2 2LZ R Z R2 + ZL

2 = 502

ZL = 30

tần số dòng điện 30 1512 2

LZf Hz

L

5.14.7. Cho đoạn mạch gồm biến trở R, cuộn dây có độ tự cảm 3L = H10

π và tụ điện có điện dung

-42.10C = Fπ

mắc nối tiếp. Điện áp hai đầu đoạn mạch cosu = 120 2 100πt (V)

. Điều chỉnh biến trở R đến

giá trị R1 thì công suất tiêu thụ trên đoạn mạch đạt giá trị cực đại Pmax.Tính giá trị của điện trở lúc đó và công suất cực đại ấy?5.14.7. Hướng dẫn trả lời:

Cảm kháng: L

3Z L 100 . 30

10

Dung kháng: C

1Z 50

C

Công suất trên mạch điện:2 2 2

222 2

L CL C

U U UP RI R.

(Z Z )R (Z Z ) f (R)R

R

Để maxP P thì minf (R) f (R)

Theo côsi: f(R) =2

L CL C

(Z Z )R 2 | Z Z |

R

min L Cf (R) 2 | Z Z | khi2

L C(Z Z )R

R

L CR Z Z 20

Khi đó2 2

max

U 120P 360W.

2R 2.20



5.14.8. Cho đoạn mạch không phân nhánh RLC, R = 60Ω cuộn dây thuần cảm có ` H8,0

L , tụ điện có

điện dung thay đổi được. Điện áp hai đầu mạch điện có biểu thức ` u=200 2 os(100 )6

c t V

. Thay đổi điện

dung của tụ để điện áp hiệu dụng hai đầu bản tụ đạt giá trị cực đại. Tính giá trị của điện dung và giá trị cựcđại ấy?5.14.8. Hướng dẫn trả lời:

Cảm kháng: L

0,8Z L 100 . 80

Điện áp hiệu dụng hai đầu tụ:

. .C C C

UU I Z Z

Z =

2 2( )C

L C

UZ

R Z Z =

2 2( ) ( 1)L

C C

U

ZR

Z Z ( )C

U

f Z

Để UCmax thì f(ZC)min thì f(ZC)’ = 0 [ 2 2( ) ( 1)L

C C

ZR

Z Z ]’ = 0

24 2

2( ) 2( 1).( ) 0C L L

C C C

Z Z ZR

Z Z Z

2

3 2( 1).( ) 0L L

C C C

Z ZR

Z Z Z

22

3 3 2

10L L

C C C

Z ZR

Z Z Z

2 2 0L L CR Z Z Z

2 2 2 260 80

12580

L

CL

R ZZ

Z

61 1 80 80

.10. 100. .125C

C F FZ

Điện áp cực đại lúc đó: UCmax =2 2

200125. 333,3( )

60 (80 125)V

5.14.9. Cho mạch điện xoay chiều RLC không phân nhánh trong đó R = 100; C =410

F2

, tần số dòng điện

là 50 Hz; L là cuộn dây thuần cảm, có độ tự cảm L. Khi điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm đạt giá trịcực đại thì độ tự của cuộn dây có giá trị là bao nhiêu?5.14.9. Hướng dẫn trả lời:

Dung kháng:1 200CZC

Ta có LL L 2 2

L C

Z UU I.Z

R (Z Z )

Chia tử và mẫu cho ZL ta có:C

L 2 2L

C2L L

U UU

f(Z )R Z Z2 1

Z Z

(ĐặtL

1x

Z )

UL = ULmax khi f(ZL) đạt giá trị cực tiểu.

ta thấy f(ZL) = min tại toạ độ đỉnh khi:2 2

12

C

L C

Zbxa Z R Z

C

2 2 2 2

LC

R Z 100 200Z 250

Z 200

Độ tự cảm: 250 252 100 10

LZL H

f



5.14.10. Cho đoạn mạch không phân nhánh RLC, điện áp hai đầu mạch điện có biểu thức :u =

200 2 cos(100πt-6

)VR = 100Ω cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L thay đổi được, tụ có ` FC

50

.Khi

điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây đạt giá trị cực đại thì độ tự cảm của cuộn dây và giá trị cực đại đó sẽ là:

A. `2,5

L=

H và ULMax

= 447,2 V. B. `25

L=

H và ULMax

= 447,2 V.

C. `10

25L H và U

LMax = 632,5 V. D. `

50L=

H và U

LMax = 447,2 V.


Dung kháng6

1 1200

50100 . .10

CZC

Vì độ tự cảm L thay đổi nên hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu cuộn dây thuần cảm:

2 2. .

( )L L L L

L C

U UU I Z Z Z

Z R Z Z

=

2 2( ) (1 )C

L L

U

ZR

Z Z ( )L

U

f Z (1)

f( LZ )min thì f( LZ )’ = 0 [ 2 2( ) (1 )C

L L

ZR

Z Z ]’ = 0

24 2

2( ) 2(1 ).( ) 0C CL

L L L

Z ZZR

Z Z Z

2

3 2(1 ).( ) 0C C

L L L

Z ZR

Z Z Z

22

3 3 20C C

L L L

Z ZR

Z Z Z

2 2 0C L CR Z Z Z

2 2

C

LC

R ZZ

Z

2 2100 200250

200

250 2,5

100LZ

L H

ax 2 2

200250

100 (250 200)LmU

= 447,2 V.

Chọn A

5.14.11.Mắc vào 2 điểm A và B của mạch điện xoay chiều có điện áp ` ABu =120 2 os(100 )c t V một tụ điệncó điện dung C thay đổi và 1 cuộn dây có điện trở thuần R = 100 Ω; độ tự cảm L. Người ta thấy rằng cường

độ dòng điện qua mạch sớm pha hơn uAB `3

rad và UC cực đại. Độ tự cảm L và điện dung C có giá trị

A. L = `1

3 H và C = `

100 3

6F

.B. L = `

1

3H và C = `

100

F.

C. L = `1

H và C =

3100

6F

.D. L =

1

3 H và C =

25 3F

.5.14.11. Hướng dẫn trả lời:Cho đoạn mạch AB gồm biến trở nối tiếp với hộp kín X. Hộp X chỉ chứa cuộn thuần cảm L hoặc tụ C. UAB

= 200V không đổi ; f = 50 Hz Khi biến trở có giá trị sao cho PAB cực đại thì I = ` 2 A và sớm pha hơn uAB.Khẳng định đúng là:

A. Hộp X chứa C = ` 50

F. B. Hộp X chứa L = `1

H.



C. Hộp X chứa C = `100

F. D. Hộp X chứa L = `2

1 H.

5.14.11. Hướng dẫn trả lời:Dòng điện sớm pha hơn điện áp nên mạch có tính dung kháng vậy hộp X chứa tụ C

ta có Z =200

100 22

U

I 2 2 2(100 2) (1)CR Z

Công suất trên mạch:2 2

22 2 2

C

U UP RI R R

Z R Z

=

2

2C

U

ZR

R

2

( )

U

f R

Để PRmax thì f(R)min

Theo côsi: f(R) =2

2CC

ZR Z

R f(R)min = 2 CZ khi

2CZ

RR

(2)CR Z

từ (1) và (2) 100CR Z 1 1

2 .50.100C

CZ

= `100

F.

Chọn C5.15. Vẽ được sơ đồ biểu diễn cách mắc hình sao và cách mắc hình tam giác đối với hệ thống dòngđiện ba pha.5.15.1. Vẽ đồ biểu diễn cách mắc hình sao và cách mắc hình tam giác đối với hệ thống dòng điện ba pha?Viết biểu thức của môi cachs mắc?5.15.1. Hướng dẫn trả lời:

a)Cách mắc hình sao:+ Điện áp giữa dây pha với dây trung hoà gọi là điện áp pha, ký hiệu Up.

+ Điện áp giữa hai dây pha với nhau gọi là điện áp dây, ký hiệu Ud.

+ Liên hệ giữa điện áp, dòng điện dây và điện áp pha: d p

d P

U 3U

I I

b) Cách mắc tam giác:

+ Liên hệ giữa điện áp, dòng điện dây và điện áp pha: d p

d P

U U

I 3.I

A1

A2

A3

'1A

'2A

'3AB1

B2

B3

'1B

'2B

'3BDây pha 1

Dây pha 2

Dây pha 3

A1

A2A3

'1A

'2A '

3A

B1

B2

B3

'1B '

3B

Dây pha 1

Dây pha 2Dây pha 3

Ud

Up



5.15.2. Một máy phát điện ba pha mắc hình sao có điện áp pha 127V, tần số 50Hz. Người ta đưa dòng điệnba pha vào ba tải như nhau mắc hình tam giác, mỗi tải có đện trở thuần 12 và độ tự cảm 51mH. Công suấtdo các tải tiêu thụ là bao nhiêu?5.15.2. Hướng dẫn trả lời:Theo cách mắc hình sao thì 3 3.127 220dY pYU U V

Công suất động cơ ba pha: P = 3pU

Icos = dY

R 123U I 3.220.11. 4356W

Z 20

5.15.3. Một động cơ không đồng bộ ba pha đấu theo hình sao vào một mạng điện ba pha có điện áp dây380V. Động cơ có công suất 5kW và cos = 0,8. Cường độ dòng điện chạy qua động cơ có giá trị là baonhiêu?5.15.3. Hướng dẫn trả lời:

Theo cách mác hình sao Ta có: dd p p

U 380U 3U U 219,4V

3 3

Công suất động cơ pha pha: P = 3UpIcos p

P 5000I 9,5A

3U cos 3.219,4.0,8

5.16. Giải được các bài tập về máy biến áp lí tưởng.5.16.1. Một biến thế dùng trong máy thu vô tuyến điện có cuộn sơ cấp gồm 1000 vòng mắc vào mạng điện127 V và ba cuộn thứ cấp để lấy ra các điện áp 6,35 V; 15 V; 18,5 V. Số vòng dây của mỗi cuộn thứ cấplần lượt có giá trị là bao nhiêu?5.16.1. Hướng dẫn trả lời:

Ta có: 2 2 22 1

1 1 1

U N UN N

U N U

Nếu U2 = 6,35 V 22 1

1

U 6,35N N 1000 50

U 127 vòng

Nếu U2 = 15 V 22 1

1

U 15N N 1000 118

U 127 vòng

Nếu U2 = 18,5 V 22 1

1

U 18,5N N 1000 146

U 127 vòng

5.16.2. Một máy phát điện xoay chiều có công suất 1000 KW. Dòng điện nó phát ra sau khi tăng thế lên 110KV được truyền đi xa bằng một đường dây có điện trở 20.a) Điện năng hao phí trên đường dây là bao nhiêu?b) Hiệu suất quá trình truyền tải điện là bao nhiêu?5.16.2. Hướng dẫn trả lời:

a) Ta có hao phí điện năng trên đường dây 2 122 3 2

R 20P P 10 1653W

U (110.10 )

b) Hiệu suất qúa trình truyền tải điện:3

P 1653H 1 1 0,9983 99,83%

P 1000.10

5.16.3.Điện năng ở một trạm phát điện được truyền đi xa với điện áp 2 KV, hiệu suất của quá trình truyền tảilà 80%. Muốn hiệu suất của quá trình truyền tải tăng lên đến 95% thì ta phải tăng điện áp lên đến bao nhiêu?5.16.3. Hướng dẫn trả lời:


2 2.os

RPP

c U

Hiệu suất của quá trình truyền tải điện năng: H1 = 1-P

P

= 1-

2 21

.

.os

R P

c U 12 21

.1

.os

R PH

c U (1)

tương tự lúc sau: H2 = 1-P

P

= 1-

2 22

.

.os

R P

c U 22 22

.1

.os

R PH

c U (2)



lấy (1) chia (2) ta được 22 1 12 1

1 2 2

1 1( )

1 1

U H HU U

U H H

=

1 0,82 4

1 0,95KV

Vậy tăng điện áp lên đến 4 KV.5.16.4. Một máy phát điện xoay chiều 3 pha mắc hình sao có điện áp pha là 220 V, tần số 60 Hz. Một cơ sởsản xuất dùng nguồn điện này mỗi ngày 8 giờ cho 3 tải tiêu thụ giống nhau mắc hình tam giác, mỗi tải làcuộn dây R = 300 Ω, L = 0,622 H. Giá điện của nhà nước đối với khu vực sản xuất là 948 đồng cho mỗi KWtiêu thụ.a) Tính dòng điện chạy trong mỗi pha?b) Tính công suất tiêu thụ của mạng điện trên?b) Chi phí điện năng mà cơ sở này phải thanh toán hàng tháng (30 ngày) là bao nhiêu?5.16.4. Hướng dẫn trả lời:a) Cảm kháng của cuộn dây: ZL = . 2 .60.0,622 234,5L

Tổng trở của mỗi tải là: 2 2 2 2300 234,5 381LZ R Z

Máy phát điện mắc hình sao tải tiêu thụ mắc hình tam giác nên điện áp pha của tải là

3. 3.220 380p dY PYU U U V

Cường độ dòng điện chạy qua các tải là 3801

381pU

I AZ

b) Công suất của các tải tiêu thụ: P = 3R.I2 = 3.300.12 = 900 W = 0,9 KW.

c) Tiền điện phải trả trong một tháng sử dụng T = 0,9.8.30.948 = 212544 đồng.5.16.5. Một máy biến áp dùng trong việc truyền tải điện năng đi xa đã làm giảm hao phí điện măng 100 lần.Biết tổng số vòng dây ở các cuộn dây sơ cấp và thứ cấp là 1100 vòng. Số vòng dây của cuộn sơ cấp và thứcấp lần lượt là:A. 1000 và 100. B. 100 và 1000. C. 110 và 990.D. 990 và 110.5.16.5. Hướng dẫn trả lời:ta có N1+N2 = 1100(1)Một máy biến áp dùng trong việc truyền tải điện năng đi xa đã làm giảm hao phí điện măng 100 lần tức máy

tăng điện áp lên 10 lần 2 22 1

1 1

10 10 (2)U N

N NU N

từ (1) và (2) 1N = 100 và 2N = 1000.Chọn B5.16.6. Người ta cần truyền một công suất điện một pha 100kW dưới một điện áp hiệu dụng 5kV đi xa.Mạch điện có hệ số công suất cosφ = 0,8Ω. Muốn cho tỷ lệ năng lượng mất trên đường dây không quá 10%thì điện trở của đường dây phải có giá trị trong khoảng nào?A. R < 16Ω. B. 16Ω < R < 18Ω. C. 10Ω< R < 12Ω. D. R < 14Ω.5.16.6. Hướng dẫn trả lời:


2 2.os

RPP

c U

Tỷ lệ năng lượng mất trên đường dây không quá 10% 10%P P 2

2 20,1.

.os

RPP

c U

2 2. 0,1. .osR P c U 2 20,1. .osc U

RP

2 2

3

0,1.0,8 .500016

100.10R

Vậy R < 16Ω.Chọn A5.17. Tiến hành được thí nghiệm để khảo sát đoạn mạch RLC nối tiếp.

5.17.1. Khi thực hiện 5 bước của phương án 1 trong thí nghiệm khảo sát đoạn RLC mắc nối tiếp ta phải măcvới dao động kí như thế nào?



5.17.1. Hướng dẫn trả lời:Ta phải mắc lối vào ở Y1 nhận tín hiệu u1 trên điện trở R; lối vào Y2 nhận tín hiệu u2 trên mạch RLC mắc nốitiếp.5.17.2. Chọn phát biểu sai ? Trong thí nghiệm ở phương án 2 trong thí nghiệm khảo sát đoạn RLC mắc nốitiếp thì có thể xảy ra khả năngA. điện áp trên mỗi dụng cụ nhỏ hơn điện áp nguồn.B. điện áp trên mỗi dụng cụ lớn hơn điện áp nguồn.C. cường độ dòng điện luôn cùng pha với điện áp nguồn.D. cường độ dòng điện luôn lệch pha với điện áp nguồn.5.17.2. Hướng dẫn trả lời:Vì giá trị bất của điện dung C và độ tự cảm L nên dung kháng và cảm kháng luôn khác nhau nên ta luôn cósự lệch pha giữa điện áp và dòng điện.Chọn D5.17.3. Trong thí nghiệm ở phương án 2 trong thí nghiệm khảo sát đoạn RLC mắc nối tiếp, nếu ampe kếkhông phải lí tưởng thì sẽ gây ra sai lệch choA. trị số L. B. trị số C. C. trị số R. D. Các trị số R, L, C.

Chương VI: SÓNG ÁNH SÁNG

6.1. Mô tả được hiện tượng tán sắc ánh sáng qua lăng kính và nêu được hiện tượng tán sắc là gì.6.1.1. Mô tả được hiện tượng tán sắc ánh sáng qua lăng kính?6.1.1. Hướng dẫn trả lời:

a) Thí nghiệm về sự tán sắc ánh sáng của Niu-tơn .Một chùm ánh sáng trắng truyền qua lăng kính bị phân tích thành các thành phần ánh sáng đơn sắc khácnhau : đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm, tím, trong đó ánh sáng đỏ lệch ít nhất, ánh sáng tím lệch nhiềunhất.b) Thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc của Niu-tơnChùm sáng đơn sắc là chùm sáng khi đi qua lăng kính thì không bị tán sắc và có màu sắc xác định.ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc mà chỉ bị lệch khi đi qua lăng kính.6.1.2. Hiện tượng tán sắc ánh sáng là gì?6.1.2. Hướng dẫn trả lời:Sự tán sắc ánh sáng là sự phân tách một chùm ánh sáng phức tạp thành các chùm sáng đơn sắc khác nhau.6.1.3. Hiện tượng tán sắc ánh sáng trong thí nghiệm của Niutơn được giải thích dựa trên:A. Sự phụ thuộc của chiết suất vào môi trường truyền ánh sáng.B. Góc lệch của tia sáng sau khi qua lăng kính và sự phụ thuộc chiết suất lăng kính vào màu sắc ánh sáng.C. Chiết suất môi trường thay đổi theo màu của ánh sáng đơn sắc.D. Sự giao thoa của các tia sáng ló khỏi lăng kính.6.1.3. Hướng dẫn trả lời:Hiện tượng tán sắc ánh sáng trong thí nghiệm của Niutơn được giải thích dựa vào chiết suất môi trường thayđổi theo màu của ánh sáng đơn sắc.Chọn C6.1.4.Thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc của Niu-tơn nhằm chứng minhA. sự tồn tại của Ánh sáng đơn sắc.B. lăng kính không làm thay đổi màu sắc của ánh sáng qua nó.C. ánh sáng Mặt Trời không phải là ánh sáng đơn sắc.D. ánh sáng có bất kì màu gì, khi qua lăng kính cũng bị lệch về phía đáy.6.1.4. Hướng dẫn trả lời:Thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc của Niu-tơn nhằm chứng minh lăng kính không làm thay đổi màu sắc củaánh sáng qua nó.Chọn B6.1.5. Chiếu ba chùm đơn sắc: đỏ, lam, vàng cùng song song với trục chính của một thấu kính hội tụ thì thấy:A. Ba chùm tia ló hội tụ ở cùng một điểm trên trục chính.



B. Ba chùm tia ló hội tụ ở ba điểm khác nhau trên trục chính theo thứ tự (tính từ thấu kính) lam, vàng, đỏ.C. Ba chùm tia ló hội tụ ở ba điểm khác nhau trên trục chính theo thứ tự (tính từ thấu kính) đỏ, lam, vàng.D. Ba chùm tia ló hội tụ ở ba điểm khác nhau trên trục chính theo thứ tự (tính từ thấu kính) đỏ, vàng, lam.6.1.5. Hướng dẫn trả lời:Chiếu ba chùm đơn sắc: đỏ, lam, vàng cùng song song với trục chính của một thấu kính hội tụ thì thấy bachùm tia ló hội tụ ở ba điểm khác nhau trên trục chính theo thứ tự (tính từ thấu kính) lam, vàng, đỏ.Chọn C6.1.6. Chiếu một chùm ánh sáng trắng qua lăng kính. Chùm sáng tách thành nhiều chùm sáng có màu sắckhác nhau. Đó là hiện tượngA. khúc xạ ánh sáng. B. nhiễu xạ ánh sáng.C. giao thoa ánh sáng. D. tán sắc ánh sáng.6.1.6. Hướng dẫn trả lời:Chiếu một chùm ánh sáng trắng qua lăng kính. Chùm sáng tách thành nhiều chùm sáng có màu sắc khácnhau. Đó là hiện tượng tán sắc ánh sáng.Chọn D6.2. Nêu được mỗi ánh sáng đơn sắc có một bước sóng xác định trong chân không.6.2.1. Mỗi ánh sáng đơn sắc được đặc trưng bởi đại lượng vật lý gì?6.2.1. Hướng dẫn trả lời:ánh sáng đơn sắc là ánh sáng có bước sóng hoặc tần số trong chân không hoàn toàn xác định, tương ứngvới một màu xác định.ánh sáng nhìn thấy nằm trong khoảng bước sóng từ 0,38 m (tím) đến 0,76 m (đỏ).6.2.2. Nguyên nhân sâu xa của hiện tượng tán sắc ánh sáng là sự phụ thuộc của chiết suất môi trường vào:A. Bước sóng của ánh sáng. B. Màu sắc của môi trường.C. Màu của ánh sáng. D. Lăng kính mà ánh sáng đi qua.6.2.2. Hướng dẫn trả lời:Nguyên nhân sâu xa của hiện tượng tán sắc ánh sáng là sự phụ thuộc của chiết suất môi trường vào bướcsóng của ánh sáng.Chọn A6.2.3. Tìm phát biểu đúng về ánh sáng đơn sắc.A. Ánh sáng đơn sắc luôn có cùng một bước sóng trong các môi trường.B. Ánh sáng đơn sắc luôn có cùng một tốc độ khi truyền qua các môi trườngC. Ánh sáng đơn sắc không bị lệch đường truyền khi đi qua một lăng kính.D. Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi đi qua một lăng kính.6.2.3. Hướng dẫn trả lời:Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi đi qua một lăng kính.Chọn D6.2.4. Chọn câu trả lời sai. Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng:A. Có tần số khác nhau trong các môi trường truyền khác nhauB. Không bị tán sắc khi qua lăng kính.C. Bị khúc xạ khi đi qua lăng kính.D. Có tốc độ thay đổi khi truyền từ môi trường này sang môi trường khác.6.2.4. Hướng dẫn trả lời:Ánh sáng đơn sắc có tần số như nhau trong các môi trường truyền khác nhau.Chọn A6.2.5. Chọn câu sai trong các câu sau:A. Chiết suất của môi trường trong suốt nhất định phụ thuộc vào bước sóng của ánh sáng sắc.B. Chiết suất của một môi trường trong suốt nhất định đối với ánh sáng có bước sóng dài thì lớn hơn đối vớiánh sáng có bước sóng ngắn.C. Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng có bước sóng nhất định.D. Màu quang phổ là màu của ánh sáng đơn sắc.6.2.5. Hướng dẫn trả lời:



Chiết suất của một môi trường trong suốt nhất định đối với ánh sáng có bước sóng dài thì nhỏ hơn đối vớiánh sáng có bước sóng ngắn.Chọn B6.3. Nêu được hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng là gì.6.3.1. Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng là gì?6.3.1. Hướng dẫn trả lời:Nhiễu xạ ánh sáng là hiện tượng ánh sáng không tuân theo định luật truyền thẳng, quan sát được khi ánhsáng truyền qua lỗ nhỏ hoặc gần mép những vật trong suốt hoặc không trong suốt.Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng.6.3.2. Hiện tượng ánh sáng không tuân theo định luật truyền thẳng, quan sát được khi ánh sáng truyền qua lỗnhỏ hoặc gần mép những vật trong suốt hoặc không trong suốt. Đó là hiện tượngA. khúc xạ ánh sáng. B. nhiễu xạ ánh sáng.C. giao thoa ánh sáng. D. tán sắc ánh sáng.6.3.2. Hướng dẫn trả lời:Hiện tượng ánh sáng không tuân theo định luật truyền thẳng, quan sát được khi ánh sáng truyền qua lỗ nhỏhoặc gần mép những vật trong suốt hoặc không trong suốt đó là hiện tượng nhiễu xạChọn B6.4. Trình bày được một thí nghiệm về sự giao thoa ánh sáng và nêu được điều kiện để xảy ra hiệntượng giao thoa ánh sáng.6.4.1. Trình bày thí nghiệm về giao thoa ánh sáng?6.4.1. Hướng dẫn trả lời:Thí nghiệm gồm nguồn sáng S, kính lọc sắc F, khe hẹp S, hai khe hẹp S1, S2 được đặt song song với nhauvà song song với khe S, màn quan sát E đặt song song với mặt phẳng chứa hai khe S1, S2.Cho ánh sáng chiếu từ ngồn sáng S, qua kính lọc sắc F, chiếu vào hai khe S1, S2. Quan sát hình ảnh hứngđược trên màn E, ta thấy các vân sáng và vân tối xen kẽ nhau. Đó là hiện tượng giao thoa ánh sáng. Như vậy, khe S được chiếu sáng đóng vai trò là một nguồn sáng. ánh sáng qua kính lọc sắc truyền đến kheS1, S2 (gọi là khe Y-âng) làm cho ánh sáng phát ra từ S1, S2 là hai nguồn sáng kết hợp có cùng tần số vớinguồn S. Tại vùng không gian ở sau hai khe S1, S2 hai sóng gặp nhau (gọi là vùng giao thoa) có sự chồngchập của hai sóng kết hợp dẫn đến hiện tượng giao thoa sóng và tạo ra các vân sáng và vân tối xen kẽ nhautrên màn E. Vân sáng, vân tối trên màn hứng được là kết quả của sự giao thoa ánh sáng.Hiện tượng giao thoa ánh sáng là một bằng chứng thực nghiệm chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng.6.4.2. Điều kiện để có giao thoa sóng là gì?6.4.2. Hướng dẫn trả lời:Điều kiện để xảy ra hiện tượng giao thoa ánh sáng là hai chùm sáng giao thoa phải là hai chùm sáng kếthợp. Đó là hai sóng cùng phương, cùng tần số, cùng pha hoặc có độ lệch pha không đổi.6.4.3. Quan sát ánh sáng phản xạ trên các váng dầu mỡ hoặc bong bóng xà phòng, ta thấy những vầng màusặc sỡ. Đó là hiện tượng nào sau đây ?A. Tán sắc ánh sáng. B. Nhiễu xạ ánh sáng.C. Giao thoa. D. Khúc xạ ánh sáng.6.4.3. Hướng dẫn trả lời:Quan sát ánh sáng phản xạ trên các váng dầu mỡ hoặc bong bóng xà phòng, ta thấy những vầng màu sặc sỡ.Đó là hiện tượng giao thoa.Chọn C6.4.4. Thực hiện giao thoa với ánh sáng trắng, trên màn quan sát thu được hình ảnh:A. Vân trung tâm là vân trắng, hai bên là vân cầu vồng màu tím ở trong đỏ ở ngoài.B. một dải màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím.C. Các vạch màu khác nhau riêng biệt hiện trên một nền tối.D. không có các vân màu khác nhau trên màn.6.4.4. Hướng dẫn trả lời:Thực hiện giao thoa với ánh sáng trắng, trên màn quan sát thu được hình ảnh là vân trung tâm là vân trắng,hai bên là vân cầu vồng màu tím ở trong đỏ ở ngoài.Chọn A



6.5. Nêu được vân sáng, vân tối là kết quả của sự giao thoa ánh sáng.6.5.1. Trình bày vị trí vân sáng, vân tối của sự giao thoa ánh sáng?6.5.1. Hướng dẫn trả lời:Vị trí của các vân giao thoa.

-Hiệu đường đi của ánh sáng: 2 1

.-

a xd d d

D .

-Vị trí các vân sáng: S

Dx k

a

; trong đó k =0, ±1, ±2, ...

Với k = 0, ta có vân sáng trung tâm (bậc 0); với k = ±1 ta cú vân sáng bậc 1;với k = ±2 ta có vân sáng bậc 2 …

-Vị trí các vân tối: 1

2t

Dx k

a

; trong đó k =0, 1, 2, ...

Với k = 0 ta có vân tối thứ nhất, với k = 1 ta có vân tối thứ hai, ...Khoảng vân i: Khoảng vân i là khoảng cách giữa hai vân sáng, hoặc hai vân

tối liên tiếp. Công thức tính khoảng vân: λDi =

a.

6.5.2. Chọn phát biểu sai?A. Hai sóng ánh sáng khi gặp nhau thì sẽ giao thoa với nhau.B. Trong quang phổ của ánh sáng trắng có vô số ánh sáng đơn sắc.C. Khi ánh sáng đơn sắc đi qua môi trường trong suốt thì chiết xuất của môi trường đối với ánh sáng đỏ lànhỏ nhất, đối với ánh sáng tím là lớn nhất.D. Hiện tượng giao thoa là bằng chứng khẳng định ánh sáng có tính chất sóng.6.5.2. Hướng dẫn trả lời:Để có giao thoa thì các sóng gặp nhau phải là sóng kết hợp.Chọn A6.5.3. Chọn phát biểu sai về giao thoa ánh sáng?A. Hiện tượng giao thoa ánh sáng là bằng chứng thực nghiệm quan trọng khẳng định ánh sáng có tính chấtsóng.B. Trong miền giao thoa, những vạch tối ứng với những chỗ hai sóng tới không gặp được nhau.C. Hiện tượng giao thoa ánh sáng chỉ giải thích được bằng sự giao thoa của hai sóng kết hợp.D. Trong miền giao thoa, những vạch sáng ứng với những chỗ hai sóng gặp nhau cùng pha nhau tăng cườnglẫn nhau.6.5.3. Hướng dẫn trả lời: Trong miền giao thoa, những vạch tối ứng với những chỗ hai sóng tới gặp nhau nhưng ngược pha nhau..Chọn B6.6. Nêu được điều kiện để có cực đại giao thoa, cực tiểu giao thoa ở một điểm.6.6.1. Điều kiện để xảy ra hiện tượng giao thoa ánh sáng?6.6.1. Hướng dẫn trả lời:Điều kiện để xảy ra hiện tượng giao thoa ánh sáng là hai chùm sáng giao thoa phải là hai chùm sáng kếthợp. Đó là hai chùn ánh sáng cùng phương, cùng tần số, cùng pha hoặc có độ lệch pha không đổi.6.6.2. Nêu được điều kiện để có cực đại giao thoa, cực tiểu giao thoa ở một điểm?6.6.2. Hướng dẫn trả lời:Tại vùng không gian ở sau hai khe S1, S2 hai sóng gặp nhau (gọi là vùng giao thoa) có sự chồng chập của haisóng kết hợp dẫn đến hiện tượng giao thoa sóng và tạo ra các vân sáng và vân tối xen kẽ nhau trên màn E.Vân sáng, vân tối trên màn hứng được là kết quả của sự giao thoa ánh sáng.

Ta có: d2 – d1 =D

ax

D

ax

dd

ax

2

22

2

=> x =D

a(d2 – d1)

Để tại A có vân sáng thì d2 – d1 = k

=> Vị trí vân sáng: xk = ka

D

Với k Z và k gọi là bậc giao thoa.



Để tại A có vân tối thì d2 – d1 = (k’ +2

1)

=> Vị trí vân tối: xk’ = (k’ +2

1)

a

D

6.6.3. Điều nào sau đây là đúng khi nói về sự giao thoa sóng ánh sáng?A. Điều kiện để có giao thoa là các sóng phải là sóng kết hợp nghĩa là chúng phải cùng tần số, cùng phahoặc có hiệu số pha không đổi theo thời gian.

B. Quỹ tích những điểm dao động cùng pha là một hyperbol.C. Điều kiện để biên độ sóng cực đại là các sóng thành phần phải ngược pha.D. Giao thoa sóng là sự tổng hợp các sóng khác nhau trong không gian.6.6.3. Hướng dẫn trả lời:Điều kiện để có giao thoa là các sóng phải là sóng kết hợp nghĩa là chúng phải cùng tần số, cùng pha hoặc cóhiệu số pha không đổi theo thời gian.Chọn A6.6.4. Phát biểu nào sau đây là saiA. Hai sóng ánh sáng khi gặp nhau thì sẽ giao thoa với nhau.B. Trong quang phổ của ánh sáng trắng có vô số ánh sáng đơn sắc.C. Khi ánh sáng đơn sắc đi qua môi trường trong suốt thì chiết xuất của môi trường đối với ánh sáng đỏ lànhỏ nhất, đối với ánh sáng tím là lớn nhất.D. Hiện tượng giao thoa là bằng chứng khẳng định ánh sáng có tính chất sóng.6.6.4. Hướng dẫn trả lời:Để có giao thoa thì phải có các sóng kết hợp gặp nhau.Chọn A6.6.5.Chọn phát biểu đúng khi nói về sự giao thoa sóng ánh sáng?

A. Điều kiện để có giao thoa là các sóng phải là sóng kết hợp nghĩa là chúng phải cùng tần số, cùng phahoặc có hiệu số pha không đổi theo thời gian.

B. Quỹ tích những điểm dao động cùng pha là một hyperbol.C. Điều kiện để biên độ sóng cực đại là các sóng thành phần phải ngược pha.D. Giao thoa sóng là sự tổng hợp các sóng khác nhau trong không gian.6.6.5. Hướng dẫn trả lời:Điều kiện để có giao thoa là các sóng phải là sóng kết hợp nghĩa là chúng phải cùng tần số, cùng pha hoặc cóhiệu số pha không đổi theo thời gian.Chọn A6.6.7. Trong các công thức sau, công thức nào đúng để xác định vị trí vân sáng trên màn trong hiện tượnggiao thoa?

A. 2D

x ka

. B.2

Dx k

a . C.

Dx k

a D. ( 1)

Dx k

a .


Công thức xác định vị trí vân sáng: . .D

x k i ka

Chọn C6.6.8. Trong các công thức sau, công thức nào đúng để xác định vị trí vân tối trên màn trong hiện tượng giaothoa?

A. 2D

x ka

. B.2

Dx k

a . C.

Dx k

a D.

1( )

2

Dx k

a .


Công thức xác định vị trí vân tối: 1 1( ). ( )

2 2

Dx k i k

a

Chọn D6.7. Viết được công thức tính khoảng vân.6.7.1.Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng khoảng cách giữa hai khe là a, khoảng cách từ mặt phẵngchứa hai khe đến màn quan sát là D, bước sóng ánh sáng dùng trong thí nghiệm là . Khoảng vân được tínhbằng công thức



A. i =D

a. B. i =

D

a

. C. i =

a

D. D. i =

aD

.


Công thức tính khoảng vân i =a

D.

Chọn C6.7.2. Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng đơn sắc với khoảng vân là i. Khoảng cách giữa vân sángvà vân tối kề nhau làA. 1,5i. B. 0,5i. C. 2i. D. i.6.7.2. Hướng dẫn trả lời:Khoảng cách giữa vân sáng và vân tối kề nhau bằng nửa khoảng vân.Chọn B6.7.3. Khoảng cách từ vân sáng bậc 3 đến vân sáng bậc 7 ở cùng một bên vân trung tâm là:A. x = 3i. B. x = 4i. C. x = 5i. D. x = 6i6.7.3. Hướng dẫn trả lời:Khoảng cách từ vân sáng bậc 3 đến vân sáng bậc 7 ở cùng một bên vân trung tâm cách nhau 4 khoảng vân.Chọn B6.7.4. Thực hiện thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Y - âng trong môi trường có chiết suất n, khoảng

vân là i. Nếu thực hiện thí nghiệm trên trong môi trường có chiết suất2

n thì khoảng vân thu được là

A.2i

n. B.

2

i. C. 2i. D.

2

2i

n.


Khoảng vân lúc đầu: .

.

Di

n a

Khi đặt thí nghiệm vào môi trường thì. . .

' 2 2.'

2

D D Di i

nn a naa

Chọn C6.8. Nêu được hiện tượng giao thoa ánh sáng chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng và nêu được tưtưởng cơ bản của thuyết điện từ ánh sáng.6.8.1. Hiện tượng giao thoa chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng hay không?6.8.1. Hướng dẫn trả lời:hí nghiệm Y-âng chứng tỏ hai chùm ánh sáng cũng có thể giao thoa được với nhau, nghĩa là ánh sáng cótính chất sóng.Giao thoa ánh sáng là một bằng chứng thực nghiệm quan trọng khẳng định ánh sáng có tính chất sóng.6.8.2.Hiện tượng giao thoa chứng tỏ rằng:A. Ánh sáng có tính chất hạt. B. Ánh sáng có tính chất sóng.C. Ánh sáng vừa có tính chát sóng vừa có tính chất hạt. D. Ánh sáng có thể bị tán sắc.6.8.2. Hướng dẫn trả lời:Hiện tượng giao thoa chứng tỏ ánh sáng là sóng.Chọn B6.9.Trình bày được nguyên tắc cấu tạo của máy quang phổ lăng kính và nêu được tác dụng của từngbộ phận của máy quang phổ.6.9.1. Máy quang phổ là gì? Trình bày nguyên tắc cấu tạo của máy quang phổ lăng kính?6.9.1. Hướng dẫn trả lời:Máy quang phổ là dụng cụ dùng để phân tích một chùm ánh sáng phức tạp thành những thành phần đơn sắc.Máy quang phổ lăng kính gồm có ba bộ phận chính:+ Ống chuẫn trực: Là bộ phận tạo chùm sáng song song. Nó có một khe hẹp F đặt ở tiêu điểm chính của thấukính hội tụ L1. Chùm sáng đi từ F, sau khi qua L1 sẽ là một chùm song song.+ Hệ tán sắc gồm một (hoặc hai, ba) lăng kính P. Chùm tia sáng song song sau khi ra khỏi ống chuẫn trực,sau khi qua hệ tán sắc, sẽ phân tán thành nhiều chùm tia đơn sắc song song.



+ Buồng ảnh: Là bộ phận tạo ảnh của các chùm sáng đơn sắc. Nó có một màn ảnh K đặt tại tiêu diện củathấu kính hội tụ L2. Các chùm sáng song song ra khỏi hệ tán sắc sau khi qua L2 sẽ hội tụ tại các điểm khácnhau trên màn ảnh K, mỗi chùm cho một ảnh thật, đơn sắc của khe F.6.9.2. Bộ phận có tác dụng phân tích chùm ánh sáng phức tạp thành những thành phần đơn sắc trong máyquang phổ là:A. Ống trực chuẩn. B. Lăng kính. C. Buồng tối. D. Tấm kính ảnh.6.9.2. Hướng dẫn trả lời:Bộ phận có tác dụng phân tích chùm ánh sáng phức tạp thành những thành phần đơn sắc trong máy quangphổ là lăng kính.Chọn B6.9.3. Nếu mở rộng khe của ống trực chuẩn lên một chút thì các vạch quang phổ sẽ thay đổi:A. không thay đổi. B. Mở rộng ra. C. Thu hẹp lại. D. Xê dịch đi6.9.3. Hướng dẫn trả lời:Nếu mở rộng khe của ống trực chuẩn lên một chút thì các vạch quang phổ sẽ mở rộng ra.Chọn B6.9.4. Chọn phát biểu sai:A. Máy quang phổ là một dụng cụ được ứng dụng của hiện tượng tán sắc ánh sáng.B. Máy quang phổ dùng để phân tích ánh sáng muốn nghiên cứu thành nhiều thành phần đơn sắc khác nhau.C. Ống chuẩn trực của máy quang phổ dùng để tạo chùm tia hội tụ.D. Lăng kính trong máy quang phổ là bộ phận có tác dụng làm tán sắc chùm tia sáng song song từ ốngchuẩn trực chiếu đến.6.9.4. Hướng dẫn trả lời:Ống chuẩn trực của máy quang phổ dùng để tạo chùm tia song song đến lăng kính.Chọn C6.9.5. Chùm tia sáng ló ra khỏi lăng kính của một máy quang phổ trước khi qua thấu kính ở buồng tối là:A. một chùm tia song song.B. một chùm tia phân kỳ màu trắng.C. một chùm tia phân kỳ có nhiều màu.D. nhiều chùm tia sáng đơn sắc song song.6.9.5. Hướng dẫn trả lời:Chùm tia sáng ló ra khỏi lăng kính của một máy quang phổ trước khi qua thấu kính ở buồng tối là nhiềuchùm tia sáng đơn sắc song song.Chọn D6.10. Nêu được quang phổ liên tục, quang phổ vạch phát xạ, quang phổ vạch hấp thụ là gì, các đặcđiểm chính và những ứng dụng chính của mỗi loại quang phổ.6.10.1.Quang phổ liên tục, quang phổ vạch phát xạ và hấp thụ là gì và đặc điểm chính của mỗi loại quangphổ này?6.10.1. Hướng dẫn trả lời:

Quang phổ liên tục là quang phổ gồm một dải có màu thay đổi một cách liên tục. Nguồn phát ra quang phổliên tục là các khối chất rắn, lỏng, khí, có áp suất lớn bị nung nóng.

Quang phổ vạch phát xạ là quang phổ chỉ chứa những vạch sáng riêng lẻ, ngăn cách nhau bởi nhữngkhoảng tối. Quang phổ vạch phát xạ do chất khí ở áp suất thấp phát ra, khi bị kích thích bằng nhiệt, haybằng điện. Mỗi nguyên tố hoá học ở trạng thái khí có áp suất thấp, khi bị kích thích, đều cho một quangphổ vạch đặc trưng cho nguyên tố đó.Quang phổ vạch hấp thụ là các vạch tối trên nền quang phổ liên tục. Chỉ có các chất khí mới cho quang phổvạch hấp thụ, quang phổ này đặc trưng riêng cho mỗi chất khí.

6.10.2.Nguồn nào sau đây phát ra quang phổ vạch phát xạA. Mẻ gang đang nóng chảy trong lò.B. Cục than hồng.C. Bóng đèn ống dùng trong gia đình.D. Đèn khí phát sáng màu lục dùng trong quảng cáo.6.10.2. Hướng dẫn trả lời:



Đèn khí phát sáng màu lục dùng trong quảng cáo phát ra quang phổ vạch phát xạChọn D6.10.3. Chọn phát biểu sai:A. Quang phổ liên tục là dải sáng có màu biến đổi liên tục từ đỏ đến tím, thu được khi chiếu chùm ánh sángtrắng vào khe máy quang phổ.B. Tất cả các vật rắn, lỏng và các khối khí có tỉ khối lớn khi bị nung nóng đều phát ra quang phổ liên tục.C. Quang phổ liên tục phụ thuộc vào thành phần cấu tạo của nguồn sáng và phụ thuộc vào nhiệt độ củanguồn sáng.D. Nhiệt độ càng cao, miền phát sáng của vật càng mở rộng về phía ánh sáng có bước sóng ngắn (ánh sángmàu tím) của quang phổ liên tục.6.10.3. Hướng dẫn trả lời:Quang phổ liên tục phụ thuộc vào nhiệt độ của nguồn sáng không phụ thuộc vào thành phần cấu tạo củanguồn sáng.Chọn C6.10.4.Chọn phát biểu sai về quang phổ vạch phát xạ:A. Đó là quang phổ gồm những vạch màu riêng biệt nằm trên một nền tối.B. Quang phổ vạch phát xạ do các chất khí hoặc hơi ở áp suất cao phát sáng khi bị đốt nóng.C. Quang phổ vạch phát xạ của các nguyên tố khác nhau thì khác nhau về số lượng vạch, vị trí các vạch vàđộ sáng của các vạch đó.D. Dùng để nhận biết thành phần của các nguyên tố có trong một mẫu vật.6.10.4. Hướng dẫn trả lời:Quang phổ vạch phát xạ do các chất khí hoặc hơi nung nóng ở áp suất thấp phát ra .Chọn B6.10.5. Chiếu ánh sáng phát ra từ một thanh thép và một thanh đồng vào khe hẹp của máy quang phổ, trênkính ảnh của máy quang phổ ta thu được quang phổA. quang phổ liên tục của thép trên đó có một số vạch sáng hơn, những vạch đó chính là quang phổ vạchphát xạ của đồng.B. hấp thụ của đồng nếu nhiệt độ của thanh đồng thấp hơn nhiệt độ của thánh thép.C. liên tục, quang phổ này có màu sắc luôn thay đổi khi nhiệt độ của 2 vật thay đổi.D. liên tục, quang phổ này giống với quang phổ phát ra từ một thanh đồng nếu có cùng nhiệt độ với thanhthép.6.10.5. Hướng dẫn trả lời:Chiếu ánh sáng phát ra từ một thanh thép và một thanh đồng vào khe hẹp của máy quang phổ, trên kính ảnhcủa máy quang phổ ta thu được quang phổ liên tục, quang phổ này có màu sắc luôn thay đổi khi nhiệt độ của2 vật thay đổi.Chọn C6.10.6. Quang phổ liên tụcA. không phụ thuộc vào nhiệt độ của vật phát xạ, chỉ phụ thuộc bản chất hóa học của vật phát xạ.B. là quang phổ do các vật rắn, lỏng và các khối khí có tỉ khối lớn khi bị nung nóng phát ra.C. là hệ thống các vạch sáng xen kẽ các vạch tối một cách đều đặn thu được khi chiếu ánh sáng phát ra từcác vật bị nung nóng.D. là hệ thống các vạch tối trên nền quang phổ liên tục thu được khi chiếu ánh sáng đơn sắc vào hai khe hẹpđặt song song gần nhau.6.10.6. Hướng dẫn trả lời:Quang phổ liên tục là quang phổ do các vật rắn, lỏng và các khối khí có tỉ khối lớn khi bị nung nóng phát ra.Chọn B6.11. Nêu được phép phân tích quang phổ là gì.6.11.1. Khi phân tích quang phổ vạch phát xạ ta có thể xác định đượcA. không xác định được thành phần hóa học của vật phát xạ vì quang phổ vạch phát xạ không phụ thuộc vàothành phần hóa học của vật phát xạB. thành phần hóa học của vật phát xạ cả về định tính và định lượngC. nhiệt độ của vật phát xạD. chỉ xác định được định tính thành phần hóa học của vật phát xạ, không xác định được định lượng



6.11.1. Hướng dẫn trả lời:Khi phân tích quang phổ vạch phát xạ ta có thể xác định được thành phần hóa học của vật phát xạ cả về địnhtính và định lượng.Chọn B6.11.2. Chọn phát biểu sai?A. Phép phân tích quang phổ để phân tích định tính, định lượng một cách nhanh, gọn, chính xác.B. Phép phân tích quang phổ có thể thực hiện từ xa và không làm hư hại sản phẩm cần phân tích.C. Từ quang phổ liên tục chỉ có thể xác định được nhiệt độ của vậtD. Từ quang phổ vạch phát xạ, hấp thụ có thể xác định được nhiệt độ, hàm lượng, thành phần các chất cấutạo vật.6.11.2. Hướng dẫn trả lời:Phép phân tích quang phổ giúp ta:+ Phép phân tích quang phổ để phân tích định tính, định lượng một cách nhanh, gọn, chính xác.+ Phép phân tích quang phổ có thể thực hiện từ xa và không làm hư hại sản phẩm cần phân tích.+ Từ quang phổ liên tục chỉ có thể xác định được nhiệt độ của vậtChọn D6.12. Nêu được bản chất, cách phát, các đặc điểm và công dụng của tia hồng ngoại, tia tử ngoại, tiaX.6.12.1. Trình bày bản chất, cách phát, các đặc điểm và công dụng của tia hồng ngoại?6.12.1. Hướng dẫn trả lời:Tia hồng ngoại là bức xạ không nhìn thấy, có bước sóng dài hơn 0,76 m đến khoảng vài milimét. Bản chấtcủa tia hồng ngoại là là sóng điện từ. Mọi vật dù ở nhiệt độ thấp đều phát ra tia hồng ngoại.Tia hồng ngoại có đặc điểm và công dụng sau:- Tia hồng ngoại tác dụng nhiệt rất mạnh, dễ bị các vật hấp thụ nên dùng để sưởi, sấy,... trong đời sống vàsản xuất công nghiệp.- Tia hồng ngoại có khả năng gây một số phản ứng hoá học, có thể tác dụng lên một số phim ảnh, như loạiphim để chụp ảnh ban đêm như chụp ảnh Trát Đất từ vệ tinh.- Tia hồng ngoại có thể biến điệu được như sóng điện từ cao tần, sử dụng trong các bộ điều khiển từ xa đểđiều khiển hoạt động của TV, thiết bị nghe nhìn.- Tia hồng ngoại còn gây ra hiện tượng quang điện trong ở một số chất bán dẫn.- Tia hồng ngoại có nhiều ứng dụng đa dạng trong lĩnh vực quân sự: ống nhòm hồng ngoại để quan sát banđêm; camera hồng ngoại dùng quay phim, chụp ảnh ban đêm; tên lửa tự động tìm mục tiêu dựa vào tia hồngngoại do mục tiêu phát ra...6.12.2. Trình bày bản chất, cách phát, các đặc điểm và công dụng của tia tử ngoại?6.12.2. Hướng dẫn trả lời:Tia tử ngoại là bức xạ không nhìn thấy, có bước sóng ngắn hơn 0,38 m đến cỡ 10-9m.

Bản chất của tia tử ngoại là sóng điện từ. Các vật được nung nóng đến nhiệt độ trên 2000oC thì phát ra tiatử ngoại. Đèn hơi thủy ngân, hồ quang điện phát ra tia tử ngoại.Tia tử ngoại có đặc điểm và công dụng sau:- Tia tử ngoại tác dụng mạnh lên phim ảnh, làm ion hóa không khí và nhiều chất khí khác.- Tia tử ngoại kích thích sự phát quang của nhiều chất, có thể gây ra một số phản ứng quang hoá và phảnứng hoá học.- Tia tử ngoại có thể gây ra hiện tượng quang điện.- Bị thuỷ tinh, nước hấp thụ rất mạnh.- Tia tử ngoại có tác dụng sinh lí : hủy diệt tế bào da, làm da rám nắng, làm hại mắt, diệt khuẩn, diệt nấmmốc. Tia tử ngoại dùng để chữa bệnh, khử trùng nước, thực phẩm và dụng cụ y tế..., dùng để chữa bệnh còixương, tìm vết nứt trên bề mặt kim loại...6.12.3. Trình bày bản chất, cách phát, các đặc điểm và công dụng của tia X?6.12.3. Hướng dẫn trả lời:



Tia X là bức xạ không nhìn thấy được có bước sóng từ 10-11 m đến 10-8m (10 nm), có cùng bản chất vớiánh sáng, là sóng điện từ. Các vật rắn bị chùm tia êlectron (tia catôt) có năng lượng lớn đập vào phát ra tiaX.Tính chất và công dụng của tia X:- Tia X tuân theo các định luật: truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ, và cũng bị nhiễu xạ, giao thoa như ánhsáng thông thường.- Tia X có khả năng đâm xuyên.- Tia X tác dụng lên phim ảnh nên được sử dụng trong máy chụp X quang.- Tia X làm phát quang một số chất nên được ứng dụng sản xuất màn hình.- Tia X làm ion hoá chất khí.- Tia X có tác dụng sinh lí: huỷ diệt tế bào nên dùng để chữa bệnh...6.12.4. Một bức xạ truyền trong không khí với chu kì 8,25 1610 s. Bức xạ này thuộc vùng nào của thang sóngđiện từ?A. Vùng tử ngoại. B. Vùng hồng ngoại.C. Vùng ánh sáng nhìn thấy. D. Tia X.6.12.4. Hướng dẫn trả lời:

ta có 8 16 6. 3.10 .8,25.10 0,2475.10c

c T mf

= 247,5nm<380nm nên bức xạ này thuộc vùng tử

ngoại.Chọn A6.12.5.Chọn phát biểu sai về tia hồng ngoạiA. là những bức xạ không nhìn thấy được có bước sóng lớn hơn bước sóng ánh sáng đỏ (0,76μm) do vật bịnung nóng phát ra.B. có bản chất là sóng điện từ.C. do vật bị nung nóng phát ra.D. dùng để diệt vi khuẩn, chữa bệnh còi xương.6.12.5. Hướng dẫn trả lời:Tia hồng ngoại:+ là những bức xạ không nhìn thấy được có bước sóng lớn hơn bước sóng ánh sáng đỏ (0,75μm) do vật bịnung nóng phát ra.

+ có bản chất là sóng điện từ+ do vật bị nung nóng phát ra.+ dùng để sởi ấm sấy khô sản phẩm công- nông ngư nghiệp.Chọn D6.12.6. Chọn phát biểu saiA. Tia tử ngoại là những bức xạ không nhìn thấy được có bước sóng lớn hơn bước sóng của ánh sáng tímđược phát ra từ nguồn có nhiệt độ rất cao.B. Tia tử ngoại có bản chất là sóng điện từ.C. Tia tử ngoại phát hiện các vết nứt trong kỹ thuật chế tạo máy.D. Tia tử ngoại dùng để diệt vi khuẩn, chữa bệnh còi xương.6.12.6. Hướng dẫn trả lời:Tia tử ngoại là những bức xạ không nhìn thấy được có bước sóng nhỏ hơn bước sóng của ánh sáng tím đượcphát ra từ nguồn có nhiệt độ rất cao.Chọn A6.12.7. Tia X là loại tia có được do:A. Đối âm cực của ống Cu -lit giơ phát ra.B. Một bức xạ điện từ có bước sóng < 10-8m.C. Catôt của ống Cu -lit giơ phát ra.D. Bức xạ mạng điện tích.6.12.7. Hướng dẫn trả lời:Tia X là loại tia có được do đối âm cực của ống Cu -lit giơ phát ra.Chọn A



6.12.8. Để tạo một chùm tia X, ta cho một chùm electron nhanh bắn vào:A. một chất rắn khó nóng chảy, có nguyên tử lượng lớn.B. một chất rắn có nguyên tử lượng bất kỳ.C. một chất rắn hoặc một chất lỏng có nguyên tử lượng lớn.D. một chất rắn, chất lỏng hoặc chất khí bất kỳ.6.12.8. Hướng dẫn trả lời:Để tạo một chùm tia X, ta cho một chùm electron nhanh bắn vào một chất rắn khó nóng chảy, có nguyên tửlượng lớn.Chọn A6.12.9.Trong việc chiếu và chụp ảnh nội tạng bằng tia X, người ta phải hết sức tránh tác dụng nào của tia X.A. khả năng đâm xuyên. B. làm đen kính ảnh.C. làm phát quang một số chất. D. Hủy diệt tế bào.6.12.9. Hướng dẫn trả lời:Trong việc chiếu và chụp ảnh nội tạng bằng tia X, người ta phải hết sức tránh tác dụng hủy diệt tế bào của tiaX.Chọn D6.12.10. Chọn phát biểu sai về tia X?A. Áp suất bên trong ống Cu -lit giơ nhỏ cỡ 10-3mmHg.B. Hiệu điện thế giữa anôt và catôt trong ống Cu -lit giơ có trị số cỡ hàng chục ngàn vôn.C. Tia X có khả năng ion hoá chất khí.D. Tia X giúp chữa bệnh còi xương.6.12.10. Hướng dẫn trả lời:Tia X giúp chữa bệnh ung thu gần ngoài da.Chọn D6.13. Kể được tên của các vùng sóng điện từ kế tiếp nhau trong thang sóng điện từ theo bước sóng.6.13.1. Nêu tên của các vùng sóng điện từ kế tiếp nhau trong thang sóng điện từ theo bước sóng?6.13.1. Hướng dẫn trả lời:

Thang sóng điện từ bao gồm các bức xạ sau đây được sắp sếp theo thứ tự bước sóng giảm dần: Sóng vôtuyến điện, tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia X và tia gamma.

Các bức xạ này đều có cùng bản chất là sóng điện từ, chỉ khác nhau về tần số (hay bước sóng)6.13.2. Trong số các loại sóng điện từ: tia hồng ngoại, tia X, sóng vô tuyến, tia tử ngoại, tia thì các sóngđiện từ có khả năng đâm xuyên làA. các bức xạ có bước sóng dài hơn ánh sáng nhìn thấy.B. tia và tia X.C. tia hồng ngoại và tia tử ngoại.D. tất cả các bức xạ có bước sóng ngắn hơn tia hồng ngoại.6.13.2. Hướng dẫn trả lời:Trong số các loại sóng điện từ: tia hồng ngoại, tia X, sóng vô tuyến, tia tử ngoại, tia thì các sóng điện từcó khả năng đâm xuyên là tia và tia X.Chọn B6.13.3. Theo chiều tăng dần của bước sóng các loại sóng điện từ thì ta có sự sắp xếp sauA. tia , tia tử ngoại, tia X, ánh sáng nhìn thấy, tia hồng ngoại, sóng vô tuyến.B. tia , tia X, tia tử ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia hồng ngoại, sóng vô tuyến.C. tia X, ánh sáng nhìn thấy, tia hồng ngoại, sóng vô tuyến, tia tử ngoại, tia .D. sóng vô tuyến, tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia X, tia .6.13.3. Hướng dẫn trả lời:Theo chiều tăng dần của bước sóng các loại sóng điện từ thì ta có sự sắp xếp là:tia , tia X, tia tử ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia hồng ngoại, sóng vô tuyến.Chọn B6.14. Giải được các bài tập về hiện tượng giao thoa ánh sáng.



6.14.1. Mặt nguồn sáng S phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,5m, đến khe Young S1, S2 với S1S2 =0,5mm. Mặt phẳng chứa S1S2 cách màn (E) mặt khoảng 1m. Chiều rộng của vùng giao thoa quan sát đượctrên màn là L = 13mm. Tính khoảng vân và số vân sáng và vân tối quan sát được trên màn?6.14.1. Hướng dẫn trả lời:


a

=

6

3

0,5.10 .1

0,5.10

= 1.10-3m = 1mm.

số khoảng vân trên nữa vùng giao thoa:13

6,5 6 0,52. 2.1

Ln

i

số vân sáng quan sát được trên màn: Nsáng = 2.6+1 = 13 vânSố vân tối quan sát trên màn: Ntối = 2.6+2 = 14 vân.6.14.2. Người ta thực hiện giao thoa ánh sáng đơn sắc với hai khe Iâng cách nhau 2mm, khoảng cách giữahai khe đến màn là 3m, ánh sáng dùng có bước sóng 0,5μm. Bề rộng của vùng giao thoa là 3cm. Tínhkhoảng vân và số vân sáng, vân tối có được trên màn?6.14.2. Hướng dẫn trả lời:


a

=

6

3

0,5.10 .3

2.10

= 0,75.10-3m = 0,75mm.

Ta có vị trí vân sáng trên màn:.

.s

Dx k k i

a

Mà vị trí vân sáng trên màn thỏa mản điều kiện: .2 2 2 2s

L L L Lx k i

2. 2.

L Lk

i i

20 2030 30

2.0,75 2.0,75

kk

k Z

có 41 giá trị k nguyên

Vậy có 41 vân sáng trên màn.

tương tự vị trí vân tối 1 . 1( ) ( ).

2 2t

Dx k k i

a

20,5 19,530 1 30

2.0,75 2 2.0,75

kk

k Z

có 40 giá trị k nguyênVậy có 40 vân tối quan sát được trên màn.6.14.3. Cho một năng kính có tiết diện thẳng là một tam giác đều ABC. Đáy BC nằm ở phía dưới và gócchiết quang là A. Chiết suất của thuỷ tinh làm lăng kính phụ thuộc vào bước sóng của ánh sáng theo công

thức : n = a +2

b

, trong đó a = 1,26 , b = 7,555.10-14(m2), còn được đo bằng đơn vị mét. Chiếu một tia

sáng trắng SI vào mặt bên của lăng kính sao cho tia tới nằm dưới phát tuyến ở điểm tới, tia tím có bước sóngt = 0,4 (m) còn tia đỏ có bước sóng đ = 0,7(m). a) Xác định góc tới của tia sáng SI trên mặt AB sao cho tia tím có góc lệch cực tiểu đó. b) Bây giờ muốn cho tia đỏ có góc lệch cực tiểu thì phải quay lăng kính quanh cạnh A một góc bao nhiêu?theo chiều nào ?

c) Muốn cho một tia đơn sắc bất kì có góc lệch cực tiểu thì góc quay lăng kính phải thoả mãn điều kiện gì?6.14.3. Hướng dẫn trả lời:Khi tia tím có góc lệch cực tiểu thì i1 = i2 = itím; r1 = r2 = r = A/2 = 300

Ta có sinitím = ntímsinr = (a + b /tím2)sinr sinitím = (1,26+7,555.10-14/(0,4.10-6)2sin30

itím = 600.+ Khi tia đỏ có góc lệch cực tiểu thì i1 = i2 = iđỏ; r1 = r2 = r = A/2 = 300

Ta có siniđỏ = nđỏsinr = (a + b /đỏ2).sinr siniđỏ = (1,26+7,555.10-14/(0,7.10-6)2sin30

itím = 450.Vậy để tia đỏ có góc lệch cực tiểu thì ta phải quay lăng kính một góc 150 ngược chiều kim đồng hồ

c) Khi tia bất kỳ có góc lệch cực tiểu thì i1 = i2 = i; r1 = r2 = r = A/2 = 300

Ta có sini = nsinr (1)



Ta có n = a +2

b

0,38 0,76m m

2 2d t

b ba n a

14 14

6 2 6 2

7,555.10 7,555.101,26 1,26

(0,76.10 ) (0,38.10 )n

1,391 1,783n (1) 1,391.sin 30 sin 1,783.sin 30i 0 044,1 63,1i Vậy góc quay của lăng kính phải nằm trong khoảng 0 044,1 63,1i thì một tia sáng bất kỳ sẽ có góc lệchcực tiểu.6.14.4. Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng, các khe S1 và S2 cách nhau 2mm, hai khe cách mànquan sát 1m đặt trong không khí, bước sóng ánh sáng là 0,6 ma) Tính khoảng vân và vị trí vân sáng bậc 3, vân tối thứ 4.b) Giả sử trong không gian từ S1 và S2 tới màn chắn chứa đầy nước có n = 4/3 thì khoảng vân i thay đổi nhưthế nào ? Vị trí các vân sáng bậc 3 và vân tối thứ 4 bây giờ là bao nhiêu ?6.14.4. Hướng dẫn trả lời:

a) Ta có khoảng vân trên màn6

33

. 0,6.10 .10,3.10 0,3

2.10

Di m mm

a

Vị trí vân sáng bậc 3(k = 3): . 3.0,3 0,9sx k i mm

Vị trí vân tối bậc 4 theo chiều dương(k = 3): 1 1( ) (3 ).0,3 1,05

2 2tx k i mm

Vị trí vân tối bậc 4: xt = 1,05mmb) Khi vùng không gian từ S1 và S2 tới màn chắn chứa đầy nước có n = 4/3 thì bước sóng ánh sáng lúc đó

'v v

c cf nv

Khoảng vân lúc đó:.'. 0,3

' 0, 22543

DD ini mma a n

<i khoảng vân trên màn giảm so với lúc chưa

chứa nước.Vị trí vân sáng bậc 3(k = 3): . ' 3.0,225 0,675sx k i mm

Vị trí vân tối bậc 4 theo chiều dương(k = 3): 1 1( ) ' (3 ).0, 225 0,7875

2 2tx k i mm

Vị trí vân tối bậc 4: xt = 0,7875mm6.14.5.Trong thí nghiệm I-âng khe hẹp S được chiếu bởi ánh sáng có bước sóng 0,6m, khoảng cách từ Sđến các khe S1 và S2 là d = 80cm và từ hai khe S1, S2 đến màn quan sát là 2m, hai khe cách nhau 1mm. a) Tìm khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp nhau trên màn ? b) Dịch chuyển S về phía S1 một đoạn y = 2mm song song với S1S2. Hỏi hệ vân trên màn dịch chuyển mộtđoạn bao nhiêu? Theo chiều nào?c) Cho S tịnh tiến xuống dưới S1 song song với S1 và S2. Hỏi S di chuyển tối thiểu bao nhiêu để cường độsáng tại vân trung tâm chuyển từ cực đại sang cực tiểu ?6.14.5. Hướng dẫn trả lời:

a) Khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp là một khoảng vân:6

33

. 0,6.10 .21,2.10 1,2

1.10

Di m mm

a

b) Khi S dịch chuyển theo phương S1S2 về phía S1 một đoạn y

S1 D

S2 d1

d2

O

x

M

S’

d

d1’

d2’

y



Hiệu đường đi của ánh sáng tại M:2 1' 'd S S M S S M = 2 1 2 1( ' ' ) ( )S S S S S M S M

= 2 1( ' ')d d +( 2 1d d )

Theo thí nghiệm I- âng: ta có 2 1

.a xd d

D

Theo nguyên lý thuận nghịch về chiều truyền ánh sáng thì: 2 1

.' '

a yd d

d

Nên d .a y

d+

.a x

DTại M và vân sáng trung tâm thì d 0

.a y

d+

.a x

D = 0 D

x yd

<0

Vậy hệ vân trung tâm dịch chuyển ngược chiều dịch chuyển nguồn S một đoạn3 3

0

2.2.10 5.10 5

0,8

Dx y m mm

d

Khoảng vân trên màn i = 1,2mm không đổi nên cả hệ vân trên màn dịch chuyển ngược chiều dịch chuyển Svề phía S2 một đoạn 5mm

c) Khi vân trung tâm chuyển từ cực đại sang cực tiểu giao thoa ta có khoảng dịch chuyển nhỏ nhất bằng 1

2i

x0min =1

2i = 0,6mm

ta có độ dịch chuyển của vân trung tâm trên màn 0

Dx y

d 0min min

Dx y

d

Độ dịch chuyển nhỏ nhất của nguồn sáng S là:3

30minmin

. 0,8.0,6.100,24.10 0,24

2

d xy m mm

D

6.14.6.Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng, các khe S1 và S2 được chiếu sáng bởi ánh sáng đơn sắccó bước sóng = 0,5m. Khoảng cách giữa hai khe 1mm. Khoảng cách giữa hai mặt phẳng chứa hai khe vàmàn quan sát E là 3m. a) Hãy tính khoảng cách giữa hai vân tối hoặc hai vân sáng liên tiếp trên màn quan sát. b) Hãy xác định vân sáng bậc hai và vân tối thứ bốn trên màn quan sát. c) Đặt ngay sau S1 một bản mỏng hai mặt song song bề dày e = 10m. Hỏi hệ thống vân giao thoa trên mànE dịch chuyển về phía nào? Nếu chiết suất bản mỏng là n = 1,51. Hãy tính độ dịch chuyển của vân chínhgiữa so với khi chưa đặt vật mỏng.6.14.6. Hướng dẫn trả lời:a) Khoảng cách giữa hai vân sáng hoặc hai vân tối liên tiếp là mộtkhoảng vân

63

3

. 0,5.10 .31,5.10 1,5

1.10

Di m mm

a

b) Vị trí vân sáng bậc 2 (k = 2): xs = k.i = 2.1,5 = 3mmVị trí vân tối bạc bốn về phía dương (k = 3):

xt = (k+1

2).i = (3+

1

2).1,5 = 5,25mm

Vị trí vân tối bậc bốn trên màn là: 5,25mm.c) Khi đặt mỏng song song sau S1 ta có hình vẽ:Gọi điểm M trên màn là vân sáng trung tâm khi đặt thêm bản mỏng.Khi đó thời gian ánh sáng truyền từ S2 đến M bằng thời gian ánh sáng truyền từ S1 đến M

+ Thời gian truyền từ S2 đến M: 22t

d

c

+ Thời gian truyền từ S1 đến M bằng tổng thời gian truyền từ S1 đến M đi trong không khí và thời giantruyền qua bản mỏng song song

n

O

M

e d1

d2S1

S1

x

D



1 11 1kh«ngkhÝ 1b¶n

d e dt t t

c v

Mà 1 2t t 1 21 2

d e de cd e e d

c v c v

1 2

cd e e d

v 2 1 ( 1)

cd d e

v 2 1 ( 1)d d e n

Mà theo thí nghiệm I-âng: 2 1

.a xd d

D

.a x

D = ( 1)e n

63

3

. ( 1) 3.10.10 (1,51 1)15,3.10 15,3

10

D e nx m mm

a

Vậy hệ vân trên màn dịch chuyển về phía đặt bản mỏng(về phía S1) một đoạn 15,3mm so với lúc chua đặtbản mỏng.6.14.7.Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng, các khe S1 và S2 được chiếu sáng bởi ánh sáng trắng cóbước sóng 380 nm 760 nm. Khoảng cách giữa hai khe 1,5 mm. Khoảng cách giữa hai mặt phẳng chứahai khe và màn quan sát E là 300 cm. a) Tính rộng quang phổ bậc 2 trên màn? b) Tại vị trí vân sáng bậc 3 của ánh sáng đỏ(760nm) có những bức xạ đơn sắc nào cho vân sáng tại đó?6.14.7. Hướng dẫn trả lời:a) Độ rộng quang phổ bậc 2 (k = 2):

x = x2đỏ-x2tím =. .®á tÝmD D

k ka a

= 9 3

3

32 (760 380).10 1,52.10 1,52

1,5.10m mm

b) Vị trí vân sáng bậc 3 của ánh sáng đỏ: xsđỏ =.

3 d D

a

Vị trí vân sáng tạo vị trí vân sáng bậc 3 của ánh sáng đỏ:

3.. 3.

. .

d

s ds

Dax aD ax k

a k D k D k

mà3 d

t d t dk

3.3 d

t

k

3 63.760

3380

kk

k Z

k = 3,4,5,6 loại k = 3 vì của ánh sáng đỏ

ta có3 d

k

khi k = 4 thì3.760

5704

nm : màu vàng -lục

khi k = 5 thì3.760

4565

nm : màu lam- chàm

khi k = 6 thì3.760

3806

nm : màu tím

6.14.8.Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe S1, S2 là 1mm, khoảng cáchtừ hai khe đến màn quan sát 2m. a) Chiếu ánh sáng hai khe bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 1 = 0,6 m. Tính khoảng vân. b) Chiếu đồng thời hai bức xạ đơn sắc có bước sóng 1 = 0,6 m và 2 = 0,5 m vào hai khe thì thấy trênmàn hình có những vị trí tại đó vân sáng của hai bức xạ trùng nhau, gọi là vân trùng. Tính khoảng từ vântrung tâm đến vân sáng cùng màu với nó gần nhất? c) Khi chiếu đồng thời nguồn phát ba bức xạ vàng: 1 = 600 nm, lục :2 = 500 nm và tím: 3 = 400 nm.Tính khoảng cách gần nhất từ vân trung tâm đến vân sáng cùng màu với nó? Chỉ rõ bậc của các vân do cácbức xạ đó tại đó?6.14.8. Hướng dẫn trả lời:

a)Ta có khoảng vân quan sát trên màn:6

33

. 0,6.10 .21,2.10 1,2

10

Di m mm

a



b) Khi hai vân trùng nhau thì ta có tọa độ vân sáng của hai vân bằng nhau: x = x1s = x2s

x = k1.i1 = k2.i21 2 1 2

1 22 1

5

6

D D kk k

a a k

1min

2min

6

5

k

k

Khí đó vị trí vân sáng cùng màu với vân trung tâm gần nhất là:

xmin = k1min. 1D

a

=

63

3

0,6.10 .25. 6.10 6

10m mm

c) Khi ba vân trùng nhau thì ta có tọa độ ba vân sáng của hai vân bằng nhau: x = x1s = x2s = x3s

x = k1.i1 = k2.i2 = k3.i3 31 21 2 3

DD Dk k k

a a a

1 2

2 1

31

3 1

500 10

600 12

400 2 10

600 3 15

k

k

k

k

1min

2min

3min

10

12

15

k

k

k

Khi đó vân sáng bậc 10 của bức xạ màu vàng trùng với vân sáng bậc 12 của bức xạ màu lục và trùng với vânsáng bậc 15 của bức xạ màu tím.Vị trí vân sáng cùng màu với vân trung tâm gần nhất là:

xmin = k1min. 1D

a

=

63

3

0,6.10 .210. 12.10 12

10m mm

6.14.9. Hai lăng kính có cùng góc chiết quang A = 20’ làm bằng thuỷ tinh chiết suất n = 1,5 có đáy gắnchung với nhau tạo thành một lưỡng lăng kính. Một khe sáng S phát sáng có bước sóng 0,5 m đặt trên mặtđáy chung, cách hai lăng kính một khoảng r = 50cm, Biết 1’ = 3.10-4 rad a) Tính khoảng cách giữa hai ảnh S1, S2 của S tạo bởi hai lăng kính. b) Tính khoảng vân và số vân quan sát được trên màn, biết khoảng cách từ màn đến lưỡng lăng kính là L =2m. c) Khoảng vân và số vân quan sát được sẽ thay đổi như thế nào nếu:

-Thay đổi nguồn S bằng nguồn S’ phát sáng có bước sóng ’ = 0,45m đặt tại vị trí nguồn S.-Nguồn S nói trên dịch ra xa dần lưỡng lăng kính theo phương vuông góc với màn E.

6.14.9. Hướng dẫn trả lời:Góc lệch của tia sáng qua lăng kính : = A(n-1) = 20.3.10-4(1,5-1) = 3.10-3 rad.

a) Khoảng cách từ hai ảnh 1 2SS đến màn quan sát E:D = SO = SI+IO = r +L = 0,5+2 = 2,5m

Khoảng cách giữa hai ảnh 1 2SS

a = 1 2SS = 2S1I.sin = 2.SI. sin 2.r. = 2.0,5.3.10-3m = 3mm

b) Khoảng vân quan sát trên màn:6

33

0,5.10 .2,5 5 5.10

3.10 12 12

Di m mm

a

Độ rộng vùng giao thoa trên màn MNMN = 2.MO = 2.IO.tan 2L = 2.2.3.10-3 = 12.10-3m = 12mmSố khoảng vân có thể quan sát được trên màn :

S2

S1

S O

D

r L

I

M

N

E



1228,8

5 /12

MNk

i

Số vân sáng quan sát được trên màn Nsáng = 29 vânc)* Khi thay ánh sáng ' 0, 45 m khoảng vân quan sát được là :

63

3

' 0, 45.10 .2,5' 0,375.10 0,375

3.10

Di m mm

a

<i: khoảng vân trên màn giảm đi

Số khoảng vân trên màn:12

' 32' 0,375

MNk

i

Số vân sáng quan sát được trên màn Nsáng = 33vân* Khi nguồn sáng dịch xa màn theo phương vuông góc với lưỡng lăng kính thì r tăngKhi đó a = 2.r. sẽ tăngD = r + L cũng sẽ tăng

Khoảng vân: ( )

2 2 2

D r L Li

a r r

Khi nguồn ra xa màn thì r tăng khi đó khoảng vân trên màn sẽ giảm dần đến giá trị nhỏ nhất6

3min 3

0,5.10 1 1.10

2 2.3.10 12 12i m mm

Số khoảng vân lớn nhất trên màn quan sát được:min

12144

112

axm

MNk

i

Khi đó số vân sáng quan sát được lớn nhất là 145 vân.

6.14.10.Hai khe Iâng cách nhau 1mm được chiếu bằng ánh sáng trắng (0,38μm λ0,76μm), khoảng cáchtừ hai khe đến màn là 1m. Tại điểm A trên màn cách vân trung tâm 1mm có các bức xạ cho vân tối có bướcsóng:A. 0,40μm và 0,67μm. B. 0,44μm và 0,57μm.C. 0,40μm và 0,44μm . D. 0,57μm và 0,67μm.6.14.10. Hướng dẫn trả lời:

Vị trí vân tối tại A: OA = (k+ 1

2)

.D

a

3 3. 1.10 .1.10 11 1 1

.( ) 1.( ) ( )2 2 2

k k k

OA am m

D

mà 0,38m 0,76m 0,381

0.5k

0,76

0,32 2,13k

k Z

k = 1,2

+khi k = 1 thì1

0,671 0,5

m m

: màu đỏ

+khi k = 2 thì1

0,42,5

m : màu tím

Chọn A6.14.Trong thí nghiệm Iâng, hai khe cách nhau là 0,8mm và cách màn là 1,2m. Chiếu đồng thời hai bức xạđơn sắc λ1 = 0,75μm và λ2 = 0,5μm vào hai khe Iâng. Nêu bề rộng vùng giao thoa là 10mm thì có bao nhiêuvân sáng có màu giống màu của vân sáng trung tâm.A. có 5 vân sáng. B. có 4 vân sáng. C. có 3 vân sáng. D. Có 6 vân sáng.6.14.11. Hướng dẫn trả lời:Khi hai vân trùng nhau thì ta có tọa độ vân sáng của hai vân bằng nhau: x = x1s = x2s

x = k1.i1 = k2.i21 2 1 2

1 22 1

0,5 2

0,75 3

D D kk k

a a k

1min

2min

2

3

k

k

Khí đó vị trí vân sáng cùng màu với vân trung tâm gần nhất chính là khoảng vân của hệ vân mới quan sáttrên màn



i’ = xmin = k1min. 1D

a

=

63

3

0,75.10 .1,22. 2,25.10 2,25

0,8.10m mm

ta có số khoản vân trên vùng giao thoa 10mm:10

4,4' 2,25

Ln

i

Vậy có 5 vân sáng cùng màu với vân trung tâm.Chọn A6.14.12. Một nguồn sáng đơn sắc λ = 0,6μm chiếu vào một mặt phẳng chứa hai khe hở S1, S2, hẹp, songsong, cách nhau 1mm và cách đều nguồn sáng. Đặt một màn ảnh song song và cách mặt phẳng chứa hai khe1m. Đặt Trước khe S1 một bản thuỷ tinh hai mặt phẳng song song có chiết suất n = 1,5, độ dày e = 12μm. Hệthống vân sẽ dịch chuyển là:A. Về phía S1 2mm B. Về phía S2 2mm C. Về phía S1 3mm D. Về phía S1 6mm6.14.12. Hướng dẫn trả lời:Khi đặt mỏng song song sau S1 ta có hình vẽ:

Gọi điểm M trên màn là vân sáng trung tâm khi đặt thêm bản mỏng.Khi đó thời gian ánh sáng truyền từ S2 đến M bằng thời gian ánh sáng truyền từ S1 đến M

+ Thời gian truyền từ S2 đến M: 22t

d

c

+ Thời gian truyền từ S1 đến M bằng tổng thời gian truyền từ S1 đến M đi trong không khí và thời giantruyền qua bản mỏng song song

1 11 1kh«ngkhÝ 1b¶n

d e dt t t

c v

Mà 1 2t t 1 21 2

d e de cd e e d

c v c v

1 2

cd e e d

v 2 1 ( 1)

cd d e

v 2 1 ( 1)d d e n

Mà theo thí nghiệm I-âng: 2 1

.a xd d

D

.a x

D = ( 1)e n

63

3

. ( 1) 1.12.10 (1,5 1)6.10

1.10

D e nx m

a

= 6mm

Vậy hệ vân trên màn dịch chuyển về phía đặt bản mỏng(về phía S1) một đoạn 6mm so với lúc chua đặt bảnmỏng6.14.13. Người ta khảo sát hiện tượng giao thoa bằng cách dùng hai gương phẳng M1, M2 hợp nhau một góc10’ và một nguồn sáng S đặt trước hai gương, song song và cách giao tuyến của hai gương 100mm. Nguồn Sphát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6μm. Màn quan sát đặt cách giao tuyến hai gương một khoảng140cm. Khoảng vân trên màn là:A. 1,50 mm. B. 1,55 mm. C. 0,80 mm. D. 1,60mm.6.14.13. Hướng dẫn trả lời:Khoảng cách từ hai ảnh 1 2SS đến màn quan sát E: D = O1O = O1I+IO = r +L

Khoảng cách giữa hai ảnh 1 2SS

n

O

M

e d1

d2S1

S1

x

D



a = 1 2SS = 2S1I.sin = 2.SI. sin 2r

Khoảng vân: . .( )

2. .

D r Li

a r

=60,6.10 .(0,1 1,4)10

2.0,1. .60 180

= 1,55.10-3 m = 1,55 mm.

6.14.14. Hai lăng kính tiết diện là tam giác vuông giống nhau có chiết suất n = 1,5vàgóc chiết quang A = 3.10-3rad được ghép sát đáy. Trước hai lăng kính cách20cm có một khe hẹp F thuộc đường thẳng qua mặt tiếp xúc hai đáy. Sau lăng kính 1mđặt một màn ảnh vuông góc với mặt tiếp xúc. S được chiếu bằng ánh sáng có 0,55 m Khoảng vân quan sát được trên màn làA. 1,1mm B. 2,2mm. C. 2mm. D. 3mm.6.14.14. Hướng dẫn trả lời:

Góc lệch của tia sáng qua lăng kính: = A(n-1) = 3.10-3(1,5-1) = 1,5.10-3rad-Khoảng cách từ hai ảnh 1 2SS đến màn quan sát E:

D = SO = SI+IO = r +L = 0,2+1 = 1,2m- Khoảng cách giữa hai ảnh 1 2SS

a = 1 2SS = 2S1I.sin = 2.SI.sin 2.r. = 2.0,2.1,5.10-3m = 0,6mm

- Khoảng vân quan sát trên màn:6

33

0,55.10 .1,21,1.10 1,1

0,6.10

Di m mm

a

Chọn A6.14.15. Một thấu kính hội tụ mỏng, tiêu cự 20cm được cưa thành hai phần bằng nhau bởi một mặt phẳng điqua trục chính rồi tách chúng ra xa nhau một đoạn 1mm. Một khe sáng hẹp, nhỏ S ở trong mặt phẳng đi quatrục chính và cách thấu kính 40cm. Nguồn S phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng 600nm người ta khảo sáthiện tượng giao thoa trên một màn E cách thấu kính 1,4m. Khoảng cách giữa hai ảnh S1S2 tạo bới hai nữathấu kính là:A. 1,5mm. B. 2mm. C. 3mm. D. 0,5mm.6.14.15. Hướng dẫn trả lời:

S2

S1

S O

D

r L

I

M

N

E

S E

M

O

N

I

S1

O1

S2

D



Ta có f = 20cm; D = 40cm

Vị trí ảnh qua thấu kính: . 40.20' 40

40 20

d fd cm

d f

>0 ảnh thật nên ta có hình vẽ:

Xét hai tam giác đồng dạng: 1 2 1 2SO O SS S Ta có tỉ đồng dạng:

1 2

1 2

'SS d d

O O d

1 2 1 2

' 40 401

40S

d da S O O

d

= 2mm.

Chọn B

Chương VII: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG

7.1. Trình bày được thí nghiệm Héc về hiện tượng quang điện ngoài và nêu được hiện tượng quangđiện ngoài là gì.7.1.1. Trình bày thí nghiệm Héc về hiện tượng quang điện ngoài?7.1.1. Hướng dẫn trả lời:Thí nghiệm Héc : Gắn tấm kẽm tích điện âm vào cần của một điện nghiệm, hai lá điện nghiệm cách xanhau. Chiếu ánh sáng hồ quang vào tấm kẽm, quan sát thấy góc lệch của kim tĩnh điện kế giảm đi. Nếuthay tấm kẽm bằng một số kim loại khác ta cũng thấy hiện tượng tương tự xảy ra.7.1.2. Thế nào là hiện tượng quang điện ngoài?7.1.2. Hướng dẫn trả lời:Hiện tượng quang điện ngoài (gọi tắt là hiện tượng quang điện) là hiện tượng ánh sáng kích thích làm bậtcác êlectron ra khỏi bề mặt kim loại. Các êlectron bật ra khỏi bề mặt kim loại gọi là êlectron quang điện hayquang êlectron.

7.1.3. Hiện tượng nào dưới đây là hiện tượng quang điện:A. Elecron bị bứt ra khỏi kim loại khi bị chiếu ánh sáng thích hợp vào.B. Elecron bị bứt ra khỏi kim loại khi Ion đập vào.C. Electron bị bứt ra khỏi nguyên tử khi nguyên tử khác đập vào.D. Electron bị bứt ra khỏi kim loại khi bị nung nóng.7.1.3. Hướng dẫn trả lời:Hiện tượng quang điện elecron bị bứt ra khỏi kim loại khi bị chiếu ánh sáng thích hợp vào.Chọn A7.1.4. Chiếu một chùm tia hồng ngoại vào kẽm tích điện âm trong thí nghiệm Héc thì:A.Điện tích âm của lá kẽm mất điB. Tấm kẽm sẽ trung hòa về điện.C. Điện tích của tấm kẽm không thay đổi.D. Tấm kẽm tích điện dương7.1.4. Hướng dẫn trả lời:Chiếu một chùm tia hồng ngoại vào kẽm tích điện âm trong thí nghiệm Héc thì không có hiện tượng quangđiện nên tấm kẽm không bị thay đổi điện tích.Chọn C7.1.5. Khi chiếu ánh sáng thích hợp vào trường hợp nào sau đây có thể xảy ra hiện tượng quang điện?A. Mặt nước biển. B. Lá câyC. Mái ngói. D. Tấm kim loại không có phủ nước sơn.7.1.5. Hướng dẫn trả lời:

S

S1

S2

N

M

0

d’d D

E

O1

O2

L

S’



Khi chiếu ánh sáng tích hợp vào tấm kim loại không có phủ nước sơn thì có hiện tượng quang điện xãy ra.Chọn D7.1.6. Chiếu ánh sáng vàng vào mặt một tấm vật liệu thì thấy có electron bật ra. Tấm vật liệu đó chắc chắnphải là:A. Kim loại. B. Kim loại kiềm. C. Chất cách điện. D. Chất hữu cơ.7.1.6. Hướng dẫn trả lời:ánh sáng vàng gây ra hiện tượng quang điện với các kim loại kiềm.Chọn B7.2. Phát biểu được ba định luật quang điện.7.2.1. Phát biểu định luật quang điện thứ nhất?7.2.1. Hướng dẫn trả lời:Định luật quang điện thứ nhất (định luật về giới hạn quang điện) : Hiện tượng quang điện chỉ xảy ra khi ánhsáng kích thích chiếu vào kim loại có bước sóng nhỏ hơn hoặc bằng bước sóng 0. Bước sóng 0 được gọi làgiới hạn quang điện của kim loại đó: 0

7.2.2. Phát biểu định luật quang điện thứ hai?7.2.2. Hướng dẫn trả lời:Định luật quang điện thứ hai (định luật về cường độ dòng quang điện bão hoà) : Đối với mỗi ánh sáng thíchhợp (có ≤ 0) cường độ dòng quang điện bão hoà tỉ lệ thuận với cường độ của chùm sáng kích thích.7.2.3. Phát biểu định luật quang điện thứ ba?7.2.3. Hướng dẫn trả lời:Định luật quang điện thứ ba (định luật về động năng cực đại của quang êlectron) : Động năng ban đầu cựcđại của quang êlectron không phụ thuộc cường độ của chùm sáng kích thích mà phụ thuộc vào bước sóngánh sáng kích thích và bản chất của kim loại.7.2.4. Dòng quang điện là gì?7.2.4. Hướng dẫn trả lời:Dòng quang điện là dòng chuyển dời có hướng của các electron bật ra khỏi catot kim loại khi catot đượcchiếu bằng ánh sáng thích hợp.7.2.5. Chọn phát biểu sai:A. Hiện tượng quang điện là hiện tượng các electron ở mặt kim loại bị bật ra khỏi kim loại khi có ánh sángthích hợp chiếu vào.B. Định luật quang điện thứ nhất: Đối với mỗi kim loại dùng làm Katốt có một bước sóng giới hạn λo nhấtđịnh gọi là giới hạn quang điện. Hiện tượng quang điện chỉ xảy ra khi bước sóng λ của ánh sáng kích thíchnhỏ hơn giới hạn quang điện (λ λo).C. Định luật quang điện thứ hai: Cường độ dòng quang điện Hiđrô hòa tỉ lệ thuận với cường độ của chùmsáng kích thích.D. Định luật quang điện thứ ba: Động năng ban đầu cực đại của các electron quang điện phụ thuộc vàocường độ của chùm sáng kích thích, không phụ thuộc vào bước sóng của ánh sáng kích thích và bản chất.7.2.5. Hướng dẫn trả lời:Động năng ban đầu cực đại của quang êlectron không phụ thuộc cường độ của chùm sáng kích thích mà phụthuộc vào bước sóng ánh sáng kích thích và bản chất của kim loại.Chọn D7.2.6. Chiếu chùm bức xạ đơn sắc có bước sóng vào Katốt của tế bào quang điện có giới hạn quang điện 0, ta được cường độ dòng quang điện Hiđrô hoà là 0,5mA và các elêctron quang điện có động năng banđầu. Ta cóA. 0 và sau khi tăng cường độ ánh sáng gấp đôi thì hiệu điện thế hãm tăng gấp đôiB. 0 và sau khi tăng cường độ ánh sáng gấp đôi thì vận tốc ban đầu cực đại của các eletron quang điệntăng gấp đôiC. 0 và sau khi tăng cường độ ánh sáng gấp đôi thì cường độ dòng quang điện bão hoà là 1mAD. 0 và sau khi tăng cường độ ánh sáng gấp đôi thì động năng ban đầu cực đại của các eletron quangđiện tăng gấp đôi7.2.6. Hướng dẫn trả lời:ta có 0 và sau khi tăng cường độ ánh sáng gấp đôi thì cường độ dòng quang điện bão hoà tăng lên đôinên I’hb = 2.Ibh = 2.05 = 1mA.



Chọn C7.2.7. Chiếu ánh sáng thích hợp vào Katốt của tế bào quang điện, trong mạch có dòng quang điện. Tăngcường độ sáng gấp đôi thìA. cường độ dòng quang điện Hiđrô hòa không đổi vì cường độ dòng quang điện Hiđrô hòa không phụthuộc cường độ của chùm ánh sáng kích thích.B. động năng ban đầu cực đại của các electron không đổi vì động năng ban đầu cưc đại của các electronkhông phụ thuộc cường độ ánh sáng kích thích.C. hiệu điện thế hãm có độ lớn tăng gấp đôi vì hiệu điện thế hãm tỉ lệ với cường độ của chùm ánh sáng kíchthích.D. động năng ban đầu cực đại của các electron tăng gấp đôi vì động năng ban đầu cưc đại của các electron tỉlệ thuận với cường độ ánh sáng kích thích.7.2.7. Hướng dẫn trả lời:Chiếu ánh sáng thích hợp vào Katốt của tế bào quang điện, trong mạch có dòng quang điện. Tăng cường độsáng gấp đôi thì động năng ban đầu cực đại của các electron không đổi vì động năng ban đầu cực đại củacác electron không phụ thuộc cường độ ánh sáng kích thíchChọn D7.2.8. Chiếu một chùm ánh sáng đơn sắc có bước sóng thỏa mãn định luật quang điện thứ nhất lên bề mặtmột kim loại. Đặt giữa Anốt và Katốt hiệu điện thế U1 sao cho khi tăng hiệu điện thế thêm một lượng thìcường độ dòng quang điện không thay đổi. Nếu tăng cường độ chùm sáng đó lên ba lần thìA. động năng ban đầu cực đại của êlectrôn quang điện tăng ba lần.B. cường độ dòng điện tăng 3 lần.C. động năng ban đầu cực đại của êlectrôn quang điện tăng chín lần.D. công thoát của êlectrôn giảm ba lần.7.2.8.Hướng dẫn trả lời:ta có cường độ dòng quang điện tỉ lệ với cường độ chùm sáng kích thích nên khi tăng cường độ chùm sánglên 3 lần thì cường độ dòng điện tăng 3 lần.Chọn B7.2.9.Chiếu chùm bức xạ bước sóng với cường độ ánh sáng đủ mạnh vào Katốt của tế bào quang điện cóhiệu điện thế UAK thì cường độ dòng quang điện bão hòa là Ibh, vận tốc ban đầu cực đại là v0 động năng banđầu cực đại là Wođmax.A. Khi tăng cường độ của chùm ánh sáng kích thích lên hai lần thì cường độ dòng quang điện là I'bh = Ibh.B. Nếu bước sóng của chùm bức xạ là ' = /2 thì động năng ban đầu cực đại của êlectron quang điện làW'ođmax > WođmaxC. Nếu bước sóng của chùm bức xạ là ' = /2 thì vận tốc ban đầu cực đại của êlectron quang điện là 2v0

D. Nếu bước sóng của chùm bức xạ là ' = 2 thì động năng ban đầu cực đại của êlectron quang điện làW'ođmax = 2Wođmax7.2.9.Hướng dẫn trả lời:vì ' = /2 ' < nên từ công thức Anh xtanh W'ođmax > WođmaxChọn B7.2.10. Lần lượt chiếu chùm bức xạ có bước sóng thích hợp vào Katốt của hai tế bào quang điện có giới hạnquang điện 01 < 02 ta thu được các đồ thị biểu diễn sự biến thiên của động năng ban đầu cực đại theo tầnsố của bức xạ như hình vẽ.

E 0 d M a x

0 2

0 1

E 0 d M a x

0 2

0 1

E 0 d M a x

0 2

0 1

E 0 d M a x

0 2

0 1

f

H 1H 2 H 4H 3

Đồ thị nào là đúngA. H3 B. H1 C. H4 D. H27.2.10.Hướng dẫn trả lời:



Lần lượt chiếu chùm bức xạ có bước sóng thích hợp vào Katốt của hai tế bào quang điện có giới hạn quangđiện 01 < 02 ta thu được các đồ thị biểu diễn sự biến thiên của động năng ban đầu cực đại theo tần số của

bức xạ như hình vẽ.Chọn D7.3. Nêu được nội dung cơ bản của thuyết lượng tử ánh sáng và viết được công thức Anh-xtanh vềhiện tượng quang điện ngoài.7.3.1. Trình bày Giả thuyết về lượng tử năng lượng của Plăng về lượng tử ánh sáng?7.3.1. Hướng dẫn trả lời:Giả thuyết về lượng tử năng lượng của Plăng :Lượng năng lượng mà mỗi lần một nguyên tử hay phân tử hấp thụ hay phát xạ có giá trị hoàn toàn xácđịnh, gọi là lượng tử năng lượng. Lượng tử năng lượng, kí hiệu , có giá trị là : = hf

trong đó f là tần số ánh sáng bị hấp thụ hay phát xạ ; h là hằng số gọi là hằng số Plăng.7.3.2. Trình bày nội dung cơ bản của thuyết lượng tử ánh sáng?7.3.2. Hướng dẫn trả lời:- Chùm ánh sáng là một chùm các phôtôn (các lượng tử ánh sáng). Mỗi phôtôn có năng lượng xác định =hf (f là tần số của sóng ánh sáng đơn sắc tương ứng). Cường độ của chùm sáng tỉ lệ với số phôtôn phát ratrong 1 giây.

- Phân tử, nguyên tử, êlectron ... phát xạ hay hấp thụ ánh sáng, cũng có nghĩa là chúng phát xạ hay hấp thụphôtôn.- Các phôtôn bay dọc theo tia sáng với tốc độ c = 3.108 m/s trong chân không.7.3.3. Viết công thức Anh-xtanh về hiện tượng quang điện ngoài?7.3.3. Hướng dẫn trả lời:Hiện tượng quang điện xảy ra là do êlectron trong kim loại hấp thụ phôtôn của ánh sáng và phôtôn truyềntoàn bộ năng lượng của nó cho êlectron.

Công thức Anh-xtanh về hiện tượng quang điện ngoài : hf = A +20 maxmv

2Trong đó h là hằng số Plăng, f là tần số của ánh sáng đơn sắc tương ứng, A là công thoát, m là khối lượngcủa êlectron, v0max là tốc độ ban đầu cực đại của các quang êlectron.7.3.4. Vận dụng thuyết lượng tử ánh sáng để giải thích định luật quang điện thứ nhất.?7.3.4. Hướng dẫn trả lời:Muốn cho êlectron bật ra khỏi mặt kim loại phải cung cấp cho nó một công thoát A. Như vậy muốn chohiện tượng quang điện xảy ra thì năng lượng của phôtôn ánh sáng kích thích phải thoả mãn : hf A

ch A

hay : 0

trong đó 0

hcA

, chỉ phụ thuộc bản chất của kim loại, gọi là giới hạn quang điện của kim loại.

7.3.5. Vận dụng thuyết lượng tử ánh sáng để giải thích định luật quang điện thứ hai?7.3.5. Hướng dẫn trả lời:Cường độ của dòng quang điện bão hoà tỉ lệ thuận với số êlectron quang điện bật ra khỏi catôt trong một đơnvị thời gian. Với các chùm sáng có khả năng gây ra hiện tượng quang điện, thì số êlectron quang điện bật rakhỏi mặt catôt trong một đơn vị thời gian lại tỉ lệ thuận với số phôtôn đến đập vào mặt catôt trong thời gianđó. Số phôtôn này tỉ lệ với cường độ chùm sáng tới. Từ đó suy ra cường độ dòng quang điện bão hoà tỉ lệthuận với cường độ chùm sáng chiếu vào catôt.7.3.6. Vận dụng thuyết lượng tử ánh sáng để giải thích định luật quang điện thứ ba?7.3.6. Hướng dẫn trả lời:

02 010 axd mE



áp dụng công thức Anh-xtanh về hiện tượng quang điện ngoài : hf = A +20 maxmv2

, ta thấy động năng ban đầu

cực đại của các êlectron quang điện phụ thuộc vào tần số (hoặc bước sóng) của ánh sáng kích thích và bảnchất kim loại làm catôt (đặc trưng bởi công thoát A hoặc giới hạn quang điện 0).7.3.7. Chọn phát biểu sai về động năng ban đầu cực đại của các electron quang điện?A. Không phụ thuộc vào cường độ chùm ánh sáng kích thích.B. Phụ thuộc vào bước sóng của ánh sáng kích thích.C. Không phụ thuộc vào bản chất kim loại dùng làm catod.D. Phụ thuộc vào bản chất kim loại dùng làm catod.7.3.7. Hướng dẫn trả lời:Động năng ban đầu cực đại của các êlectron quang điện phụ thuộc vào tần số (hoặc bước sóng) của ánh sángkích thích và bản chất kim loại làm catôt (đặc trưng bởi công thoát A hoặc giới hạn quang điện 0).Chọn C7.3.8. Chọn phát biểu đúng về nội dung của thuyết lượng tử?A. Mỗi nguyên tử hay phân tử chỉ bức xạ năng lượng một lần.B. Vật chất có cấu tạo rời rạc bởi các nguyên tử hay phân tử.C. Mỗi nguyên tử hay phân tử chỉ bức xạ được một loại lượng tử.D. Mỗi lần nguyên tử hay phân tử bức xạ hay hấp thụ năng lượng thì nó phát ra hay hấp thụ vào một lườngtử năng lượng7.5.8. Hướng dẫn trả lời:Mỗi lần nguyên tử hay phân tử bức xạ hay hấp thụ năng lượng thì nó phát ra hay hấp thụ vào một lường tửnăng lượngChọn D7.4. Nêu được ánh sáng có lưỡng tính sóng - hạt.7.4.1. Vì sao nói ánh sáng có lướng tính sóng - hạt?7.4.1. Hướng dẫn trả lời:Các hiện tượng giao thoa, nhiễu xạ chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng.Hiện tượng quang điện chứng tỏ ánh sáng có tính chất hạt.Điều đó cho thấy ánh sáng vừa có tính chất sóng, vừa có tính chất hạt. ánh sáng có lưỡng tính sóng - hạt.7.4.2. Phát biểu nào sau đây là sai?A. Thuyết lượng tử ánh sáng chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng.B. Giả thuyết sóng không giải thích được hiện tượng quang điện.C. Trong cùng một môi trường vận tốc của ánh sáng bằng vận tốc sóng điện từ.D. Ánh sáng có tính chất hạt, mỗi hạt ánh sáng được gọi là phôtôn.7.4.2. Hướng dẫn trả lời:Thuyết lượng tử ánh sáng chứng tỏ ánh sáng có tính chất hạt.Chọn A7.4.3.Chọn phát biểu đúng?A. Ánh sáng có tính chất sóng.B. Ánh sáng có tính chất hạt.C. Ánh sáng có cả hai tính chất sóng và hạt, gọi là lưỡng tính sóng - hạt.D. Ánh sáng chỉ có tính sóng thể hiện ở hiện tượng quang điện.7.4.3. Hướng dẫn trả lời:Ánh sáng có cả hai tính chất sóng và hạt, gọi là lưỡng tính sóng - hạt.Chọn C7.5. Nêu được hiện tượng quang dẫn là gì và giải thích được hiện tượng này bằng thuyết lượng tửánh sáng.7.5.1. Hiện tượng quang dẫn là gì ?7.5.1. Hướng dẫn trả lời:Một số chất bán dẫn có tính chất: là chất dẫn điện kém khi không bị chiếu sáng và trở thành chất dẫn điện tốtkhi bị chiếu ánh sáng thích hợp. Các chất này gọi là chất quang dẫn.7.5.2. Hiện tượng quang dẫn là hiện tượng:A. dẫn sóng ánh sáng bằng cáp quang.



B. Tăng nhiệt độ của một chất khi bị chiếu sáng.C. giảm điện trở của một chất khi bị chiếu sáng.D. thay đổi màu của một chất khi bị chiếu sáng.7.5.2. Hướng dẫn trả lời:Hiện tượng quang dẫn là hiện tượng giảm điện trở của một chất khi bị chiếu sáng.Chọn C7.5.3. Chọn phát biểu đúng: Có thể giải thích tính quang dẫn bằng thuyếtA. electron cổ điển. B. sóng ánh sáng.

C. lượng tử ánh sáng. D. động học phân tử.7.5.3. Hướng dẫn trả lời:Có thể giải thích tính quang dẫn bằng thuyết lượng tử ánh sáng.Chọn C7.5.5. Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về hiện tượng quang dẫn?A. Hiện tượng quang dẫn là hiện tượng giảm mạnh điện trở của bán dẫn khi bị chiếu sángB. Trong hiện tượng quang dẫn, electron được giải phóng ra khỏi khối chất bán dẫnC. Một trong những ứng dụng quang trọng của hiện tượng quang dẫn là việc chế tạo đèn ống (đèn nêon).D. Trong hiện tượng quang dẫn, năng lượng cần thiết để giải phóng electron liên kết thành electron dẫn đượccung cấp bởi nhiệt.7.5.5. Hướng dẫn trả lời:Hiện tượng quang dẫn là hiện tượng giảm mạnh điện trở của bán dẫn khi bị chiếu sángChọn A7.6. Nêu được hiện tượng quang điện trong là gì và một số đặc điểm cơ bản của hiện tượng này.7.6.1. Thế nào là hiện tượng quang điện trong?7.6.1. Hướng dẫn trả lời:Hiện tượng quang điện trong: Hiện tượng ánh sáng giải phóng các êlectron liên kết để cho chúng trở thànhcác êlectron dẫn đồng thời tạo ra các lỗ trống gọi là hiện tượng quang điện trong.7.6.2. So sánh hiện tượng quang điện bên trong và hiện tượng quang điện bên ngoài.?7.6.2. Hướng dẫn trả lời:Trong hiện tượng quang điện, khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào kim loại thì electron sẽ bị bật ra khỏi kimloại. Vì vậy, hiện tượng quang điện còn gọi là hiện tượng quang điện ngoài.- Như vậy hiệu ứng quang điện bên trong và hiệu ứng quang điện bên ngoài giống nhau ở chỗ các phôtônánh sáng đều làm bứt các electron nhưng khác nhau ở chỗ: hiệu ứng quang điện ngoài bứt các electron rangoài khối chất (kim loại), còn hiệu ứng quang điện bên trong chỉ bứt electron ra khỏi liên kết để trở thànhelectron dẫn ngày trong khối chất đó.- Ngoài ra, cả hai hiệu ứng còn giống nhau ở chỗ: ánh sáng kích thích phải có bước sóng thích hợp, nghĩa làđều có bước sóng giới hạn o nhưng lại khác nhau là: năng lượng cần để bứt electron ra khỏi liên kết trongbán dẫn thường là khá nhỏ so với công thoát electron ra khỏi kim loại (công A), nên giới hạn quang điện o

của hiệu ứng quang điện bên trong có thể nằm trong vùng hồng ngoại.7.6.3.Hiện tượng quang điện bên trong là hiện tượngA. bức electron ra khỏi bề mặt tấm kim loại khi bị chiếu sáng.B. giải phóng electron khỏi mối liên kết trong chất bán dẫn khi bị chiếu sáng.C. giải phóng electron khỏi kim loại bằng cách đốt nóng.D. giải phóng electron khỏi một chất bằng cách bắn phá ion.7.6.3. Hướng dẫn trả lời:Hiện tượng quang điện bên trong là hiện tượng giải phóng electron khỏi mối liên kết trong chất bán dẫn khibị chiếu bởi ánh sáng thích hợp.Chọn B7.6.4. Chọn câu sai: So sánh hiệu ứng quang điện bên trong và hiệu ứng quang điện bên ngoàiA. Hiệu ứng quang điện bên trong và hiệu ứng quang điện bên ngoài giống nhau ở chỗ đều do các lượng tửánh sáng làm bức các electron.B. Hiệu ứng quang điện ngoài giải phóng electron ra khỏi khối kim loại, còn hiệu ứng quang điện bên trongchuyển electron liên kết thành electron dẫn ngay trong khối bán dẫn.



C. Năng lượng cần thiết để làm bức electron ra khỏi liên kết trong bán dẫn thường nhỏ hơn nhiều so vớicông thoát electron ra khỏi mặt kim loại nên giới hạn quang điện bên trong có thể nằm trong vùng hồngngoại.D. Hiệu ứng quang điện bên trong chuyển electron liên kết bức ra khỏi khối chất bán dẫn thành7.6.4. Hướng dẫn trả lời:Hiệu ứng quang điện ngoài giải phóng electron ra khỏi khối kim loại, còn hiệu ứng quang điện bên trongchuyển electron liên kết thành electron dẫn ngay trong khối bán dẫn.Chọn D7.7. Nêu được quang điện trở là gì.7.7.1. Quang điện trở là gì?7.7.1. Hướng dẫn trả lời:Quang điện trở là một điện trở làm bằng chất quang dẫn. Điện trở của nó có thể thay đổi từ vài mêgaôm khikhông được chiếu sáng xuống đến vài chục ôm khi được chiếu sáng.7.7.2.Quang trở hoạt động dựa vào nguyên tắc nào:A. Hiện tượng quang điện ngoài. B. Hiện tượng nhiệt điện.C. Hiện tượng quang điện trong. D. Sự phụ thuộc của điện trở vào nhiệt độ.7.7.2. Hướng dẫn trả lời:Quang trở hoạt động dựa vào nguyên tắc nào hiện tượng quang điện trong.Chọn C7.7.3. Chọn phát biểu sai khi nói về quang điện trở?A. Bộ phận quan trọng của quang điện trở là một lớp chất bán dẫn có gắn hai điện cựcB. Quang điện trở thực chất là một điện trở mà giá trị của nó có thể thay đổi nhiệt độC. Quang điện trở có thể dùng thay thế cho các tế bào quang điệnD. Quang điện trở là một điện trở mà giá trị của nó không thay đổi theo nhiệt độ7.7.3. Hướng dẫn trả lời:Quang trở là điện trở mà gó trị của nó giảm mạnh khi được chiếu sáng.Chọn D7.7.4. Linh kiện nào dưới đây hoạt động dựa vào hiện tượng quang dẫn?A. Tế bào quang điện. B. Quang trở.C. Đén LED. D. Nhiệt điện trở7.7.4. Hướng dẫn trả lời:Quang trở hoạt động dựa vào hiện tượng quang dẫn.Chọn B7.8. Nêu được pin quang điện là gì, nguyên tắc cấu tạo và giải thích quá trình tạo thành hiệu điệnthế giữa hai cực của pin quang điện.7.8.1. Pin quang điện là gì? Nguyên tắc hoạt động?7.8.1. Hướng dẫn trả lời:

Pin quang điện (còn gọi là pin Mặt Trời) là một nguồn điện chạy bằng năng lượng ánh sáng. Nó biến đổitrực tiếp quang năng thành điện năng. Pin hoạt động dựa vào hiện tượng quang điện trong xảy ra ở lớpchuyển tiếp p-n.

Suất điện động của pin quang điện cỡ từ 0,5 đến 0,8 V.Nguyên tắc hoạt động dựa vào hiện tượng quang điện trong.7.8.2. Trình bày cấu tạo của pin quang điện?7.8.2. Hướng dẫn trả lời:Xét một pin quang dẫn đơn giản: pin đồng oxit. Pin có một điện cực bằng đồngtrên đó phủ một lớp đồng (I) oxit Cu2O. Người ta phun một lớp kim loại rấtmỏng lên trên mặt của lớp Cu2O để làm điện cực thứ hai. Nó mỏng tới mức choánh sáng truyền qua được. Ở chỗ tiếp xúc giữa Cu2O và Cu hình thành một lớptác dụng đặc biệt : nó chỉ cho phép electron chạy qua nó theo chiều từ Cu2Osang Cu.

7.8.3. Giải thích quá trình tạo thành hiệu điện thế giữa hai cực của pin quang điện?7.8.3. Hướng dẫn trả lời:

Cu2O

CuG



Khi chiếu ánh sáng có bước sóng thích hợp vào mặt lớp Cu2O thì ánh sáng sẽ giải phóng các electron liênkết trong Cu2O thành electron dẫn. Một phần các electron này khuếch tán sang cực Cu. Cực Cu thừa electronnên nhiễm điện âm, Cu2O nhiễm điện dương. Giữa hai điện cực của pin hình thành một suất điện động. Nếunối hai cực với nhau bằng một dây dẫn thông qua một điện kế, ta sẽ có với nhau bằng một dây dẫn thông quamột điện kế, ta sẽ thấy có dòng diện chạy trong mạch theo chiều từ Cu2O sang Cu. Các pin mặt trời dùngtrong các máy tính bỉ túi, trên các vệ tinh nhân tạo… đều dùng pin quang điện.7.8.4. Pin quang điện hoạt động dựa vào nguyên tắc:A. sự tạo thành hiệu điện thế điện hóa ở hai điện cực.B. sự tạo thành hiệu điện thế giữa hai đầu nóng lạnh khác nhau của một dây kim loại.C. hiện tượng quang điện bên trong xãy ra bên cạnh một lớp chặn.D. sự tạo thành hiệu điện thế tiếp xúc giữa hai kim loại.7.8.4. Hướng dẫn trả lời:Pin quang điện hoạt động dựa vào nguyên tắc của hiện tượng quang điện bên trong xãy ra bên cạnh một lớpchặn.Chọn C7.8.5.Chọn câu sai: So sánh hiệu ứng quang điện bên trong và hiệu ứng quang điện bên ngoàiA. Hiệu ứng quang điện bên trong và hiệu ứng quang điện bên ngoài giống nhau ở chỗ đều do các lượng tửánh sáng làm bức các electron.B. Hiệu ứng quang điện ngoài giải phóng electron ra khỏi khối kim loại, còn hiệu ứng quang điện bên trongchuyển electron liên kết thành electron dẫn ngay trong khối bán dẫn.C. Năng lượng cần thiết để làm bức electron ra khỏi liên kết trong bán dẫn thường nhỏ hơn nhiều so vớicông thoát electron ra khỏi mặt kim loại nên giới hạn quang điện bên trong có thể nằm trong vùng hồngngoại.D. Hiệu ứng quang điện bên trong chuyển electron liên kết bức ra khỏi khối chất bán dẫn thành electron dẫngiống như hiện tượng quang điện ngoài.7.8.5. Hướng dẫn trả lời:Hiệu ứng quang điện ngoài giải phóng electron ra khỏi khối kim loại, còn hiệu ứng quang điện bên trongchuyển electron liên kết thành electron dẫn ngay trong khối bán dẫn.Chọn D7.8.6. Suất điện động của một pin quang điện có đặc điểm nào:A. Có giá trị rất lớn.B. Có giá trị rất nhỏ.C. Có giá trị không đổi, không phụ thuộc điều kiện bên ngoài.D. Chỉ xuất hiện khi pin được chiếu sáng.7.8.6. Hướng dẫn trả lời:Suất điện động của một pin quang điện chỉ xuất hiện khi được chiếu sáng.Chọn D7.9. Nêu được hiện tượng hấp thụ ánh sáng là gì và phát biểu được định luật hấp thụ ánh sáng.7.9.1. Hiện tượng hấp thụ ánh sáng là gì và phát biểu được định luật hấp thụ ánh sáng?7.9.1. Hướng dẫn trả lời:Hấp thụ ánh sáng là hiện tượng môi trường vật chất làm giảm cường độ chùm sáng truyền qua nó.Định luật hấp thụ ánh sáng : Cường độ I chùm sáng đơn sắc khi truyền qua môi trường hấp thụ, giảm theođịnh luật hàm mũ của độ đài d của đường đi tia sáng : I = I0.

devới I0 là cường độ chùm sáng tới môi trường, là hệ số hấp thụ của môi trường.7.9.2. Hấp thụ lọc lựa là gì?7.9.2. Hướng dẫn trả lời:

Hấp thụ lọc lựa: Các ánh sáng có bước sóng khác nhau thì bị môi trường hấp thụ nhiểu, ít khác nhau. Sựhấp thụ ánh sáng của một môi trường có tính chọn lọc, hệ số hấp thụ của môi trường phụ thuộc vào bướcsóng ánh sáng.

Vật không hấp thụ ánh sáng trong vùng nhìn thấy của quang phổ được gọi là vật trong suốt không màu.Nhứng vật hấp thụ hoàn toàn mọi ánh sáng nhìn thấy thì có màu đen, Những vật hấp thụ lọc lựa ánh sángtrong miền nhìn thấy thì được gọi là vật trong suốt có màu.



7.9.3. Cường độ chùm sáng đơn sắc truyền qua môi trường hấp thụ:A. giảm tỉ lệ với độ dài đường đi của tia sáng.B. giảm tỉ lệ với bình phương độ dài đường đi của tia sáng.C. giảm theo định luật hàm mũ của độ dài đường đi của tia sáng.D. giảm theo tỉ lệ nghịch với độ dài đường đi của tia sáng.7.9.3. Hướng dẫn trả lời:Cường độ chùm sáng đơn sắc truyền qua môi trường hấp thụ giảm theo định luật hàm mũ của độ dài đườngđi của tia sáng.Chọn C7.9.4. Hấp thụ ánh sáng là hiện tượng:A. môi trường vật chất làm giảm cường độ của chùm sáng truyền qua nó.B. môi trường vật chất làm tăng cường độ của chùm sáng truyền qua nó.C. môi trường vật chất không làm thay đổi cường độ của chùm sáng truyền qua nó.D. môi trường vật chất phản xạ hoàn toàn chùm sáng chiếu đến nó.7.9.4. Hướng dẫn trả lời:Hấp thụ ánh sáng là hiện tượng môi trường vật chất làm giảm cường độ của chùm sáng truyền qua nó.Chọn A7.9.5.Chọn phát biểu sai:A. Các ánh sáng có bước sóng khác nhau thì bị môi trường hấp thụ ít nhiều khác nhau.B. hệ số hấp thụ của môi trường phụ thuộc vào bước sóng của ánh sáng.C. Những vật không hấp thụ ánh sáng trong miền nhìn thấy của quang phổ gọi là vật trong suốt không màu.D. Những vật hấp thụ lọc lựa ánh sáng trong miền nhìn thấy thì gọi là những vật trong suốt.7.9.5. Hướng dẫn trả lời:Những vật hấp thụ lọc lựa ánh sáng trong miền nhìn thấy thì gọi là những vật trong suốt có màu.Chọn D7.9.6. Khi chiếu sáng vào tấm bìa đỏ chùm ánh sáng trắng, ta thấy tấm bìa có màu:A. tím. B. đỏ. C. vàng. D. đen.7.9.6. Hướng dẫn trả lời:Tấm bìa đỏ phản xạ được sáng đỏ nên khi chiếu chùm ánh sáng trắng vào tấm bìa đỏ ta thấy tấm bìa có màuđỏ.Chọn B7.10. Nêu được phản xạ lọc lựa là gì.7.10.1. Phản xạ lọc lựa là gì?7.10.1. Hướng dẫn trả lời:

Phản xạ lọc lựa : ở một số vật, khả năng phản xạ ánh sáng mạnh, yếu khác nhau phụ thuộc vào chính bướcsóng ánh sáng. Đó là sự phản xạ lọc lựa.

Chiếu một chùm ánh sáng trắng vào một vật, thì do vật có khả năng phản xạ lọc lựa nên ánh sáng phản xạ làánh sáng màu, ta nhận thấy vật có màu sắc.7.10.2. Giải thích tại sao các vật có màu sắc khác nhau?7.10.2. Hướng dẫn trả lời:

Các vật thể khác nhau có màu sắc khác nhau là do chúng được cấu tạo từ những vật liệu khác nhau. Khi tachiếu ánh sáng trắng vào vật, vật hấp thụ một số ánh sáng đơn sắc và phản xạ, tán xạ hoặc cho truyền quacác ánh sáng đơn sắc khác nhau. Các ánh sáng này tạo nên màu sắc các vật ta nhìn thấy.Màu sắc các vật còn phụ thuộc vào màu sắc của ánh sáng rọi vào và khi nói một vật có màu gì là ta đã giảđịnh nó được chiếu sáng bằng chùm ánh sáng trắng.7.10.3. Chọn phát biểu sai:A. Một số vật có khả năng phản xạ ánh sáng mạnh yếu khác nhau phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng tới.B. Khi chiếu chùm ánh sáng trắng vào vào một vật thì vật có khả năng phản xạ lọc lựa nên ánh sáng phản xạlà ánh sáng màu nên các vật có màu sắc khác nhau.C. Các ánh sáng có bước sóng khác nhau thì bị môi trường hấp như nhau.D. Những vật hấp thụ lọc lựa ánh sáng trong miền nhìn thấy thì gọi là những vật trong suốt có màu.7.10.3. Hướng dẫn trả lời:



Các ánh sáng có bước sóng khác nhau thì bị môi trường hấp là khác nhau.Chọn C7.11. Phát biểu được định luật Xtốc về sự phát quang.7.11.1. Sự phát quang là gì?7.11.1. Hướng dẫn trả lời:Sự phát quang là một dạng phát ánh sáng rất phổ biến trong tự nhiên. Đặc điểm của sự phát quang là :- Mỗi chất phát quang có một quang phổ đặc trưng cho nó.- Sau khi ngừng kích thích, sự phát quang của một số chất còn kéo dài một thời gian. Thời gian này gọi là(thời gian phát quang) dài ngắn khác nhau phụ thuộc vào chất phát quang.

Một số chất có khả năng hấp thụ ánh sáng có bước sóng này và phát ra ánh sáng có bước sóng khác. Đó làhiện tượng quang phát quang. Có hai loại quang phát quang là huỳnh quang và lân quang.7.11.2. Huỳnh quang là gì?7.11.2. Hướng dẫn trả lời:Huỳnh quang là sự phát quang của các chất lỏng và khí có đặc điểm là ánh sáng phát quang bị tắt rất nhanh(sau khoảng dưới 10-8 s) sau khi tắt ánh sáng kích thích.7.11.3. Lân quang là gì?7.11.3. Hướng dẫn trả lời:Lân quang là sự phát quang của các chất rắn có đặc điểm là ánh sáng phát quang có thời gian dài sau khi tắtánh sáng kích thích. Các chất rắn phát quang loại này gọi là chất lân quang.7.11.4. Định luật Xtốc về sự huỳnh quang?7.11.4. Hướng dẫn trả lời:Định luật Xtốc về sự phát quang : ánh sáng phát quang có bước sóng ' dài hơn bước sóng của ánh sángkích thích λ. λ’ > λ7.11.5. Giải thích đặc điểm của sự phát quang bằng thuyết lượng tự ánh sáng?7.11.5. Hướng dẫn trả lời:Khi phân tử fluôrexêin, hấp thụ một phôtôn tia tử ngoại có năng lượng hf thì nó chuyển sang trạng thái kíchthích. Thời gian của trạng thái kích thích rất ngắn và trong thời gian này nó va chạm với các phân tử xungquanh, mất bớt năng lượng nhận được. Vì thế, khi trở về trạng thái ban đầu, nó bức xạ phôtôn có năng lượnghf’ nhỏ hơn:

hf’ < hf hay h c hc'

suy ra ’ >

Như vậy, phát quang là hiện tượng trong đó xảy ra sự hấp thụ.7.11.6. Chọn phát biểu sai?A. Huỳnh quang là hiện tượng mà ánh sáng phát quang tắt ngay khi ngừng ánh sáng kích thích. Nó xảy ravới chất lỏng và chất khí.B. Lân quang là hiện tượng mà ánh sáng phát quang còn kéo dài một thời gian sau khi ngừng ánh sáng kíchthích, nó xảy ra với vật rắn.C. Hiện tượng quang hóa là hiện tượng các phản ứng hóa học xảy ra dưới tác dụng của ánh sáng. Nănglượng cần thiết để phản ứng xảy ra là năng lượng của phôton có tần số thích hợp.D. Hiện tượng quang hóa chính là một trường hợp trong đó tính sóng của ánh sáng được thể hiện rõ.7.11.6. Hướng dẫn trả lời:Hiện tượng quang hóa chính là một trường hợp trong đó tính hạt của ánh sáng được thể hiện rõ.Chọn D7.11.7. Chọn phát biểu đúng khi xét sự phát quang của một chất lỏng và một chất rắn.A. Cả hai đều là huỳnh quang.B. Cả hai đều là lân quang sự phát quangC. Sự phát quang của chất lỏng là huỳnh quang, của chất rắn là lân quang.D. Sự phát quang của chất lỏng là lân quang, của chất rắn là huỳnh quang.7.11.7. Hướng dẫn trả lời:Sự phát quang của chất lỏng là huỳnh quang, của chất rắn là lân quang.Chọn C7.11.8. Sự phát sáng của nguồn sáng nào là sự phát quang



A. Bóng đèn xe máy. B. Hòn than hồng. C. Đèn led D. Ngôi sao băng7.11.8. Hướng dẫn trả lời:Sự phát quang của đèn led là sự phát quang.Chọn C7.11.9. Một chất phát quang có khả năng phát ra ánh sáng màu vàng lục khi được kích thích phát sáng. Khichiếu vào chất đó ánh sáng đơn sắc nào thì chất đó sẽ phát quangA. Lục. B. Vàng. C. Da cam. D. Đỏ.7.11.9. Hướng dẫn trả lời:Theo định lý Xtốc: Ánh sáng huỳnh quang có bước sóng dài hơn bước sóng của ánh sáng kích thích. Do đómột chất phát quang có khả năng phát ra ánh sáng màu vàng- lục khi được kích thích bới ánh sáng màu lục.Chọn A7.11.10. Trong hiện tượng quang - phát quang, có sự hấp thụ ánh sáng để làmA. tạo ra dòng điện trong chân không. B. Thay đổi điện trở của vật.C. làm nóng vật. D. Làm cho vật phát sáng.7.11.10. Hướng dẫn trả lời:Trong hiện tượng quang - phát quang, có sự hấp thụ ánh sáng để làm cho vật phát sáng.Chọn D7.12. Mô tả được các dãy quang phổ vạch của nguyên tử hiđrô và nêu được cơ chế tạo thành các dãyquang phổ vạch phát xạ và hấp thụ của nguyên tử này.7.12.1. Mô tả các dãy quang phổ vạch của nguyên tử hiđrô và giải thích sự hình thành các dãy quang phổvạch phát xạ và hấp thụ của nguyên tử hiđrô?7.12.1. Hướng dẫn trả lời:+ Quang phổ vạch phát xạ của hidrô gồm 3 dãy

- Dãy Lyman gồm các vạch ở vùng tử ngoại.- Dãy Banme gồm một phần nằm trong vùng tử ngoại và 4 vạch nằm trong vùng ánh sáng nhìn thấy:

vạch đỏ H có = 0,656m,vạch lam H có = 0,486m,vạch chàm H có = 0,434m,vạch tím H có = 0,410m.

- Dãy Pasen gồm các vạch ở vùng hồng ngoại.+ Giải thích

- Nguyên tử hiđrô có một electron quay xung quanh hạt nhân. Bình thường electron chuyển động trên quỹđạo K là quỹ đạo gần hạt nhân nhất, có mức năng lượng thấp nhất.

- Khi nhận được năng lượng kích thích, electron chuyển lên quỹ đạo có mức năng lượng cao hơn, đó làcác quỹ đạo L, M, N, O, P, … . Nhưng electron ở các quỹ đạo ngoài này trong thời gian rất ngắn. Sau đó

chuyển về các quỹ đạo bên trong và phát ra các phôtôn có tần số f thỏa mãn hệ thức: hf =hc

= Ecao - Ethấp

- Mỗi phôtôn có tần số f ứng với một sóng ánh sáng đơn sắc có bước sóng xác định. Mỗi ánh sáng đơnsắc cho một vạch quang phổ có màu nhất định. Vì vậy quang phổ của hiđrô là quang phổ vạch.

- Khi electron từ các quỹ đạo ngoài Nhảy về quỹ đạo K thì sẽ phát ra các phô tôn ở dãy Lyman thuộc vùng tử ngoại

Hα

Hβ

H

HE 6

E 5

E 4

E 3

E 2

E 1L a i m a n

B a n m e

P a s e n

P

O

N

M

K

L

Vùng khả kiến vàmột phần vùng tử

ngoại

Vùng tử ngoại




Nhảy về quỹ đạo L thì sẽ phát ra các phô tôn ở dãy Banme gồm 4 vạch đỏ, lam, chàm và tím thuộc vùngánh sáng nhìn thấy và các vạch thuộc vùng tử ngoại. Nhảy về quỹ đạo M thì sẽ phát ra các phô tôn ở dãy Pasen thuộc vùng hồng ngoại.7.12.2. Chọn phát biểu sai về đặc điểm của quang phổ của Hiđrô?A. Dãy Laiman trong vùng tử ngoại.B. Dãy Pasen trong vùng hồng ngoại.C. Dãy Banme gồm 4 vạch đỏ, lam, chàm, tím(vùng ánh sáng nhìn thấy) và một phần ở vùng tử ngoại.D. Ở trạng thái cơ bản nguyên tử Hiđrô có năng lượng cao nhất.7.12.2. Hướng dẫn trả lời:Trong các trạng thái dừng, nguyên tử không bức xạ.Chọn D7.12.3. Trạng thái kích thích cao nhất của nguyên tử Hiđrô mà khi đó ta thu được 6 vạch quang phổ phát xạlà:A. Trạng thái L. B. Trang thái M. C. Trạng thái N. D. Trạng thái O.7.12.3. Hướng dẫn trả lời:Trạng thái kích thích cao nhất của nguyên tử hiđrô mà khi đó ta thu được 6 vạch quang phổ phát xạ là trạngthái N.Chọn C7.12.4. Chọn phát biểu sai khi nói về quang phổ vạch phát xạ của HiđrôA. Khi nguyên tử chuyển từ quỹ đạo M về quỹ đạo L thì nguyên tử phát ra vạch quang phổ màu đỏ thuộcdãy BanmeB. Khi nguyên tử chuyển từ quỹ đạo K về quỹ đạo L thì nguyên tử phát ra vạch quang phổ có bước sóng dàinhất thuộc dãy Lai manC. Nguyên tử H phát ra các vạch thuộc dãy Pasen khi nguyên tử chuyển từ trạng thái có năng lượng cao vềquỹ đạo MD. Khi nguyên tử chuyển từ quỹ đạo M về quỹ đạo có năng lượng thấp hơn thì nguyên tử phát ra 3 vạchquang phổ trong đó có 1 vạch thuộc dãy Banme và 2 vạch thuộc dãy Laiman7.12.4. Hướng dẫn trả lời:Khi nguyên tử chuyển từ quỹ đạo L về quỹ đạo K thì nguyên tử phát ra vạch quang phổ có bước sóng dàinhất thuộc dãy Lai manChọn B7.12.5. Quang phổ vạch phát xạ Hiđrô có 4 vạch màu đặc trưng:A. Đỏ, vàng, lam, tím. B. Đỏ, lục, chàm, tím.C. Đỏ, lam, chàm, tím. D. Đỏ, vàng, chàm, tím.7.12.5. Hướng dẫn trả lời:Quang phổ vạch phát xạ Hiđrô có 4 vạch màu đặc trưng:Đỏ, lam, chàm, tím.Chọn C7.12.6. Các vạch trong dãy Laiman thuộc vùng nào trong các vùng sau?A. Vùng hồng ngoại.B. Vùng ánh sáng nhìn thấy.C. Vùng tử ngoại.D. Một phần nằm trong vùng ánh sáng nhìn thấy, một phần nằm trong vùng tử ngoại.7.12.6. Hướng dẫn trả lời:Các vạch trong dãy Laiman thuộc vùng nào trong các vùng tử ngoại.Chọn C7.12.7. Các vạch trong dãy Banme thuộc vùng nào trong các vùng sau?A. Vùng hồng ngoại.B. Vùng ánh sáng nhìn thấy.C. Vùng tử ngoại.D. Một phần nằm trong vùng ánh sáng nhìn thấy, một phần nằm trong vùng tử ngoại.7.12.7. Hướng dẫn trả lời:Các vạch trong dãy Banme gồm có 4 vạch nằm trong vùng ánh sáng nhìn thấy, một phần nằm trong vùng tửngoại.



Chọn D7.12.8. Các vạch trong dãy Pasen thuộc vùng nào trong các vùng sau?A. Vùng hồng ngoại.B. Vùng ánh sáng nhìn thấy.C. Vùng tử ngoại.D. Một phần nằm trong vùng ánh sáng nhìn thấy, một phần nằm trong vùng tử ngoại.7.12.8.Hướng dẫn trả lời:Các vạch trong dãy Pasen thuộc vùng hồng ngoại.Chọn A7.13. Nêu được laze là gì và một số ứng dụng của laze.

7.13.1. Laze là gì? Nêu đặc điểm và ứng dụng của laze?7.13.1. Hướng dẫn trả lời:

Laze là một nguồn sáng phát chùm sáng đơn sắc, kết hợp, song song và có cường độ lớn. Laze có nhữngứng dụng sau:- Tia laze có ưu thế đặc biệt trong thông tin liên lạc vô tuyến (như truyền thông bằng cáp quang, vô tuyếnđịnh vị, điều khiển con tàu vũ trụ,...).- Tia laze được dùng như dao mổ trong phẫu thuật, để chữa một số bệnh ngoài da (nhờ tác dụng nhiệt)...- Tia laze được dùng trong các đầu đọc đĩa CD, bút trỏ bảng,...- Ngoài ra, tia laze còn được dùng để khoan, cắt, tôi... chính xác các vật liệu trong công nghiệp.7.13.2. Tia laze không có đặc điểm nào sau đây?A. độ đơn sắc cao. B. độ định hướng cao C. cường độ lớn. D. Công suất lớn.7.13.2. Hướng dẫn trả lời:Tia laze là chùm ánh sáng có: độ đơn sắc cao, độ định hướng cao và có cường độ lớn.Chọn D7.13.3. Hãy chọn câu đúng. Hiệu suất của một lazeA. nhỏ hơn 1. B. bằng 1. C. lớn hơn 1. D. rất lớn so với 1.7.13.3. Hướng dẫn trả lời:Hiệu suất của một laze luôn luôn nhỏ hơn 1.Chọn A7.13.4. Sự phát xạ cảm ứng là:A. Đó là sự phát ra phôtôn bởi một nguyên tử.B. Đó là sự phát xạ của một nguyên tử ở trạng thái kích thích dưới tác dụng của một điện từ trường có cùngtần số.C. Đó là sự phát xạ đồng thời của hai nguyên tử có tương tác lẫn nhau.D. Đó là sự phát xạ của một nguyên tử ở trạng thái kích thích, nếu hấp thụ thêm một phôtôn có cùng tần số.7.13.4. Hướng dẫn trả lời:Sự phát xạ cảm ứng là sự phát xạ của một nguyên tử ở trạng thái kích thích, nếu hấp thụ thêm một phôtôncó cùng tần số.Chọn D7.13.5. Chọn câu sai? Khi một phôtôn bay đến gặp một nguyên tử thì có thể gây ra những hiện tượng nàodưới đây:A. Không có tương tác gì.B. Hiện tượng phát xạ tự phát của nguyên tửC. Hiện tượng phát xạ cảm ứng, nếu nguyên tử ở trạng thái kích thích và phôtôn có tần số phù hợp.D. hiện tượng hấp thụ ánh sáng, nếu nguyên tử ở trạng thái cơ bản và phôtôn có tần số phù hợp.7.13.5. Hướng dẫn trả lời:Khi một phôtôn bay đến gặp một nguyên tử không thể có hiện tượng phát xạ tự phát của nguyên tử đó.Chọn B7.14. Vận dụng được thuyết lượng tử ánh sáng để giải thích ba định luật quang điện.7.14.1. Vận dụng thuyết lượng tử ánh sáng để giải thích định luật về giới hạn quang điện?7.14.1. Hướng dẫn trả lời:



Muốn cho êlectron bứt ra khỏi mặt kim loại, phải cung cấp cho nó một năng lượng thoát khỏi bề mặt, gọi làcông thoát A. Như vậy muốn cho hiện tượng quang điện xảy ra thì năng lượng của phôtôn ánh sáng kích

thích thoả mãn: hf A hay c

h A hay 0, trong đó 0hc

A chỉ phụ thuộc bản chất của kim loại và

được gọi là giới hạn quang điện của kim loại.7.14.2. Vận dụng thuyết lượng tử ánh sáng để giải thích định luật quang điện thứ hai?7.14.2. Hướng dẫn trả lời:Cường độ của dòng quang điện bão hoà tỉ lệ thuận với số êlectron quang điện bật ra khỏi catôt trong mộtđơn vị thời gian. Với các chùm sáng có khả năng gây ra hiện tượng quang điện, thì số êlectron quang điệnbật ra khỏi mặt catôt trong một đơn vị thời gian lại tỉ lệ thuận với số phôtôn đến đập vào mặt catôt trongthời gian đó. Sốphôtôn này tỉ lệ với cường độ chùm sáng tới. Từ đó suy ra cường độ dòng quang điện bão hoà tỉ lệ thuận vớicường độ chùm sáng chiếu vào catôt.7.14.3. Vận dụng thuyết lượng tử ánh sáng để giải thích định luật quang điện thứ ba?7.14.3. Hướng dẫn trả lời:

áp dụng công thức Anh-xtanh về hiện tượng quang điện ngoài : hf = A +20 maxmv2

, ta thấy động năng ban đầu

cực đại của các êlectron quang điện phụ thuộc vào tần số (hoặc bước sóng) của ánh sáng kích thích và bảnchất kim loại làm catôt (đặc trưng bởi công thoát A hoặc giới hạn quang điện 0).

7.15. Giải được các bài tập về hiện tượng quang điện.7.15.1. Katốt của một tế bào quang điện làm bằng kim loại có giới hạn quang điện 0 = 0,275 m. a) Tìm công thoát êlectrôn đối với kim loại đó. b) Khi chiếu vào Katốt bức xạ có bước sóng 125 nm. Tính tốc độ cực đại của quang electron? Để triệt tiêuhoàn toàn dòng quan điện người ta phải đặt vào Anốt và Katốt một điện áp bao nhiêu?7.15.1. Hướng dẫn trả lời:

a) ta có công thoát của kim loại làm Katốt34 8

196

0

6,625.10 .3.107,22.10 4,5125

0,275.10

hcA J eV

b) theo công thức Anh-Xtanh: 20max

1.

2h f A mv 0max

2( . )v h f A

m

0

2( . )

c ch

m =

0

2 1 1( )

hc

m =

0

2 1 1( )

hc

m =

34 8

31 6 9

2.6,625.10 .3.10 1 1( )

9,1.10 0, 275.10 125.10

= 1,38.106m/s.

theo công thức hiệu điện thế hãm: 20max

1.

2heU mv

hiệu điện thế hãm: Uh =2 31 6 20max 19

1 19,1.10 (1,38.10 )

2 2.1,6.10mv

e

= 5,41V.

Vậy UAK = -Uh = -5,41V7.15.2. Công thoát êlectrôn khỏi kim loại Natri 2,48 eV. Một tế bào quang điện có Katốt bằng Natri, khiđược chiếu sáng bằng một chùm bức xạ có bước sóng 360 nm thì có một dòng quang điện cường độ 3 A.Hãy tính: a) Giới hạn quang điện của Natri. b) Tốc độ ban đầu cực đại của êlectrôn quang điện. c) Số êlectrôn bị bức ra khỏi Katốt trong một phút. d) Hiệu điện thế hãm cần phải đặt giữa Anôt và Katốt của tế bào quang điện để dòng quang điện triệt tiêu.7.15.2. Hướng dẫn trả lời:

a) ta có giới hạn quang điện:34 8

70 19

6,625.10 .3.105.10 0,5

2,48.1,6.10

hcm m

A

b) theo công thức Anh-Xtanh: 20max

. 1

2

h cA mv



0max

2 .( )h c

v Am

=34 8

1931 9

2 6,625.10 .3.10( 2, 48.1,6.10 )

9,1.10 360.10

= 5,84.105 m/s.

c) ta có.N e

It

số electron bức ra khỏi Katốt sau 1 phút

615

19

. 3.10 .601,125.10

1,6.10

I tN

e

hạt

d) theo công thức hiệu điện thế hãm: 20max

1.

2heU mv =.h c

A

Uh =1 .

( )h c

Ae

=34 8

1919 9

1 6,625.10 .3.10( 2,48.1,6.10 )

1,6.10 360.10

= 0,97V

Vậy điện áp đặt vào Anốt và Katốt là UAK = -Uh = -0,97V7.15.3. Khi chiếu bức xạ có bước sóng 0,405m vào Katốt của tế bào quang điện thì electron quang điện cótốc độ ban đầu cực đại là v1. Thay bức xạ khác có tần số 16.1014Hz thì tốc độ ban đầu cực đại của electronquang điện là v2 = 2v1.a) Tính công thoát của kim loại làm Katốt .b) Xác định độ tăng hiệu điện thế hãm để triệt tiêu dòng quang điện của hai lần chiếu?c) Trong hai lần chiếu cường độ dòng quang điện đều bằng 8mA và hiệu suất lượng tử đều bằng 5%. Hỏi bềmặt Katốt nhận được công suất bức xạ bao nhiêu trong mỗi lần chiếu ?7.15.3. Hướng dẫn trả lời:

ta có 21

. 1

2

h cA mv

(1)

lúc thay tần số bức xạ: hf = 22

1

2A mv = 2

12A mv (2)

lấy (2)-(1) ta được: 21

3( )

2

ch f mv

34 82 14 19

01 1 6

1 6,625.10 3.10( ) (16.10 ) 1,8975.10

2 3 3 0,405.10Wd

h cmv f

J

từ (1) 21 01

. 1 .

2Wd

h c h cA mv

=

34 8

6

6,625.10 .3.10

0,405.10

- 191,8975.10 = 3,01.10-19J = 1,88eV.

b) ta có theo công thức Anh-Xtanh: 21

. 1

2

h cA mv

= A+e.Uh1(3)

lúc sau 22

1

2hf A mv = A+e.Uh2(4)

lấy (4)-(3) ta được: hU = |Uh2-Uh1 | = 3. ( )3

h cf

e = 3

19

19

1,8975.103,54

1,6.10

V

c) Số electron bức ra khỏi Katốt (đến Anốt)

Cường độ dòng quang điện bão hòa:.e

bh

n eqI

t t

số electron bức ra khỏi Katốt: .bhe

I tn

e

* Số photôn đập vào Katốt:

Ta có công suất của nguồn phát: nP

t

số photôn đập vào Katốt: . . .

.

P t P tn

h c



Hiệu suất lượng tử:

.. .

. . . ..

bh

e bh

I tn h I ceH

P tn P eh c

Công suất của nguồn phát bức xạ: . .

. .bhh I c

PH e

Trong lần chiếu đầu: 1

. .

. .bhh I c

PH e

34 3 8

6 19

6,625.10 .8.10 .3.10

0,05.0,405.10 .1,6.10

= 0,49 W

Trong lần chiếu sau34 3 14

2 19

. . . . 6,625.10 .8.10 .16.10

. 0,05.1,6.10. .

bh bhh I c h I fP

c H eH ef

= 1,06 W.

7.15.4. Một điện cực phẳng làm bằng nhôm có công thoát êlectrôn bằng 3,74 eV được chiếu bằng bức xạ tửngoại có bước sóng = 0,083m. a) Tính giới hạn quang điện của nhôm?b) Electrôn quang điện có thể rời xa bề mặt điện cực một đoạn tối đa bằng bao nhiêu theo phương điệntrường nếu đặt điện cực trong một điện trường đều cản lại chuyển động của êlectrôn, có cường độ E = 1500V/m. c) Nếu không có điện trường hãm đó và điện cực được nối đất qua điện trở R = 1 k thì dòng điện cực đạiqua điện trở ( đạt được khi chùm sáng có cường độ đủ lớn) là bao nhiêu ?7.15.4. Hướng dẫn trả lời:

a) Giới hạn quang điện của nhôm:34 8

60 19

6,625.10 .3.100,33.10 0,33

3,74.1,6.10

hcm m

A

b) Khi chiếu chùm tia tử ngoại vào tấm nhôm thì các quang electron bức ra khỏi bề mặt tấm nhôm với tốc độcực đạo ban đầu v0max, khi đó dưới tác dụng của điện trường ngoài quang electron sẽ chuyển động chậm dầnđều sau đó dừng lại.Theo định lý động năng

2 1 .® ® ngo¹i lùcW W A F S

khi quang elctron dừng lại vt = 0 0®2W 1 .®W F S 21. .

2mv e E S

22.

2 2 .

v mS v

a e E

Ta có 0maxv v 20 .

2 .axm

mS v

e E

Quãng đường lớn nhất của quang electron đi trong điện trường là: 20

1 1.

2 .ax axm mS mve E

theo công thức Anh-Xtanh: 20max

. 1

2

h cA mv

2

0max

1 .

2

h cmv A

Vậy . 1( ).

.axm

h cS A

e E =

34 819

6 19

6,625.10 .3.10 1( 3,74.1,6.10 ).

0,083.10 1,6.10 .1500

7,5.10-3m = 7,5mm.

c) Khi chiếu chùm sáng có cường độ đủ mạnh thì đến lúc số electron bức ra khỏi tấm nhôm lớn nhất thì tấmnhôm đạt điện thế cực đại Vh lúc đó electron dừng lại và bị hút trở lại tấm nhôm tại thời điểm đó công lực

cản(thế năng của điện trường) cân bằng với động năng của quang electron: e.Vh =20max

1

2mv Vh = Uh =

. 1( )h c

Ae

Khi nối đất với tấm nhôm qua điện trở thì có dòng điện cực đại chạy qua điện trở R xuống đất là. 1

( ).ax

hm

U h cI A

R e R

=34 8

196 19

6,625.10 .3.10 1( 3,74.1,6.10 ).

0,083.10 1,6.10 .1000

= 11,23.10-3A = 11,23mA



7.15.5.Chiếu lần lượt hai bức xạ 1 = 0,555 m và 2 = 377 nm vào Katốt của một tế bào quang điện thì thấyhiệu điện thế hãm lớn gấp 4 lần nhau. a) Tính giới hạn quang điện của kim loại làm Katốt? b) Chiếu 1 tìm điều kiện của UAK để không có dòng quang điện ? c) Đặt hiệu điện thể UAK = 1 V tìm tốc độ cực đại của electron quang điện tới Anốt khi chiếu 1? d) Coi Anốt và Katốt là các bản phẳng song song cách nhau 1cm, tìm bán kính lớn nhất của miền trên Anốtcó electron quang điện đập vào. Trong trường hợp này vẫn chiếu 1 và UAK = +1 V.7.15.5. Hướng dẫn trả lời:Khi chiếu bức xạ 1

Theo công thức Anh- xtanh: 20max 1

1

. 1

2 h

h cA mv A eU

(1)

Khi chiếu bức xạ 2


2

. 1

2 h

h cA mv A eU

(2)

vì (1) 1 > 2 nên 4Uh1 = Uh2(3)

từ (1), (2) và (3) ta có 1 12 1 2 1

. . . 1 13 ( )

3h h

h c h c h ceU eU

từ (1) 11 1 2 1 1 2

. . . 1 1 . 4 1( ) ( )

3 3h

h c h c h c h cA eU

Giới hạn quang điện của kim loại làm Katốt

0

31 2 1 2

. . 3 3. 4 1 4 1 4 1

( ) ( ) ( )3 0,555 377.10

h c h ch cA

= 0,659 m

b) Khi chiếu bức xạ 1 để không có dòng quang điện thì UAK < -Uh1

UAK < -2 1

1 1( )

3

hc

e = -

34 8

19 9 6

6,625.10 .3.10 1 1( )

3.1,6.10 377.10 0,555.10

= -0,35V

Vậy UAK < -0,35Vc) Khi chiếu bức xạ 1

vì UAK > 0 nên electron chuyển động nhanh dần đều về AnốtTheo định lý động năngWđ-Wđ0max = Angoại lực

2 20max

1 1.

2 2 AKmv mv eU

Tốc độ của electron tại khi đến Anốt: 2max

1 2( . ).2 o AKv mv eU

m

Theo công thức Anh- xtanh: 20max

. 1

2

h cA mv

2

0max

1 .

2

h cmv A

(3)

Vậy0

1 1 2( ) . .[ ]AKv hc eU

m

= 34 8 196 6 31

1 1 26,625.10 .3.10 ( ) 1,6.10 .1 .

0,555.10 0,659.10 9,1.10[ ]

= 6,9.105m/s.

d) Khi chiếu bức xạ 1

Tốc độ cực đại ban đầu của quang electron khi bức ra khỏi Katốt

từ (3) 0max

2 .( )h c

v Am



34 8

31 6 60

2 . 1 1 2.6,625.10 .3.10 1 1( ) ( )

9,1.10 0,555.10 3,15.10

h c

m

= 8,1.105m/s.

Khi đặt vào Anốt và Katốt điện áp UAK = 1V thì giữa chúng có điệntrường đều E

hướng từ Anốt sang Katốt

Xét quang electon bức ra từ Katốt chuyển động với tốc độ v theo cáchướng khác nhau trong điện trường nên quang electron chịu tác dụngcủa lực điện trường.Các quang electron chuyển động ném xiên trong điện trường.+ Các eletron bức ra theo phương vuông góc với Katốt chuyển độngnhanh dần đều đến Anốt tại I.+ Các electron bức ra theo phương tiếp tuyến với Katốt sẽ đến Anốttại M xa I nhất. Khi đó IM là bán kính lớn nhất của vùng trên bề mặtAnốt mà electron đập vào.Xét electron bức ra theo phương tiếp tuyến với KatốtChọn hệ trục XOY như hình vẽ* Theo trục OX electron bức ra theo phương vuông góc với Katốt chuyển động nhanh dần đều với gia tốc abỏ qua trọng lượng electron nên electron chịu tác dụng của lực điện trường có chiều từ Katốt sang Anốt nên

gia tốc của quang electron: ..

.AKeUF e E

am m m d

ta có x =1

2at2(4)

*Theo trục OY electron chuyển động thẳng đều với tốc độ v = v0max bức ra theo phương tiếp tuyến với Katốtnên y = v.t = v0max.t (5)

khi electron đên A nốt thìmax . (6)o

x d

y IM v t

từ (4) 2 2 2. .

.AK AK

d d mt d

eUa eUm d

thay vào (6) ta được

0max

2.

.axmAK

mR v d

eU = 1 1 12 . 2 .

. 2 2.

h h h

AK AK

eU U d Um dd

Um e E Ud

= 2.1.0,352

1 = 1,187cm

= 11,87mm.7.15.6. Chiếu bức xạ có = 0,56m vào Katốt của một tế bào quang điện thì dòng quang điện bão hòa chạyqua tế bào là 2mA. a) Tính số e bật ra sau 1phút ? b) Dùng một màn chắn tách ra một chùm electron hẹp hướng vào trong một từ trường đều có B = 7,64.10-5Tsao cho véctơ tốc độ vuông góc với véc tơ từ trường ta thấy quỹ đạo của electron có bán kính lớn nhất làRmax = 2,5cm.

+ Xác định tốc độ ban đầu cực đại và giới hạn quang điện của electron quang điện ?+ Chu kì quay của electron?


ta có cường độ dòng quang điện bão hòa:.e

bh

n eqI

t t

số electron bức ra khỏi Katốt sau 1 phút: .bhe

I tn

e =

3

19

2.10 .60

1,6.10

= 7,5.1017 hạt

b) Khi tách chùm quang electron hướng cho nó chuyển động vào từ trường đều theo phương vuông góc vớiphương đường sức từ trường thì quang electron chuyển động theo quỹ đạo là một đường tròn có bán kính R

* Khi electron chuyển động trong từ trường đều B

electron chịu tác dụng của trọng lực P

và lực Lrenxơ f =e.B.v vì P

rất nhỏ so với f nên bỏ qua P

y

xO

A

K

M

I

F

E

0v



Vì f v

nên quang electron chuyển động theo quỹ đạo tròn

Theo định luật II Newton: f = maht

2

. .v

m e B vR

Bán kính quỹ đạo của quang electron: .

.

m vR

B e

Ta có 0maxv v 0max.m vR

Be

Bán kính quỹ đạo lớn nhất của quang electron là: 0maxmax

.

.

m vR

B e

2 5 19

0max 31

. . 2,5.10 .7,64.10 .1,6.10

9,1.10axmR B e

vm

= 3,36.105m/s.

Theo công thức Anh- xtanh: 20max

. 1

2

h cA mv

= 2

0max0

. 1

2

h cmv

020max

11 1

2 .mv

h c

= 031 5 2

6 34 8

11 1

9,1.10 (3,36.10 )0,56.10 2.6,625.10 .3.10

= 0,65.10-6m

Vậy 0 0,65 m

+ Chu kì quay của electron31

5 19max

2 . 2 2 .9,1.10

. 7,64.10 .1,6.10axm

o

R mT

v B e

= 4,68.10-7s = 468nm.

7.15.7. Khi chiếu lần lượt hai bức xạ điện từ có bước sóng λ1 và λ2 với λ2 = 2λ1 vào một tấm kim loại thì tỉsố động năng ban đầu cực đại của quang electron bứt ra khỏi kim loại là 9 . Giới hạn quang điện của kim loại

là λ0 . Tính tỉ số: 0

1

A. 16/9 B. 2 C. 16/7 D. 8/77.15.7. Hướng dẫn trả lời:

Khi chiếu bức xạ λ1 ta có

Theo công thức Anh- xtanh: 20max1 0max1

1

. 1

2Wd

h cA mv A

(1)


Theo công thức Anh- xtanh: 20max 2 0max 2

2

. 1

2Wd

h cA mv A

(2)

vì (1) 2 = 21 nên v0max1 > v0max2 Wđ0max1 = 9Wđ0max2 (3)

ừ (1), (2) và (3) ta có 0max 2 0max 21 1 1

. . .8

2 16d d

h c h c h cW W

từ (2) max 20 2

. .d

h c h cA W

0 2 1

. . .

16

h c h c h c

0 1 1 1

1 1 1 7

2 16. 16 0

1

=16

7Chọn C7.15.8. Kim loại làm Katốt của một tế bào quang điện có giới hạn quang điện là λ0. Chiếu lần lượt tới bề mặtKatốt hai bức xạ có bước sóng λ1 = 0,4μm và λ2 = 0,5μm thì vận tốc ban đầu cực đại của các electron bắn rakhác nhau 1,5 lần. Bước sóng λ0 là:A. λ0 = 0,775μm B. λ0 = 0,6μm C. λ0 = 0,25μm D. λ0 = 0,625μm7.15.8. Hướng dẫn trả lời:

Khi chiếu bức xạ 1:

Theo công thức Anh- xtanh: 20max1

1

. 1

2

h cA mv

(1)





2

. 1

2

h cA mv

(2)

vì (1) 1 < 2 nên v0max1 > v0max2 v0max1 = 1,5v0max2 (3)

từ (1), (2) và (3) ta có 2 2 2 20max 2 0max 2 0max 2

1 2

. . 1 1

2 2[1,5 v -v ]=1,25. v

h c h cm m

2

0max 21 2

1 . 1 1[ ]

2 1,25v

h cm

A = 20max 2

2

. 1

2

h cmv

=

2

.h c

-

1 2

. 1 1[ ]

1,25

h c

=

1 2

. 1 0,25[ ]

1,25

h c

=

1 2 1 2

. 1, 25. 1 0, 25 1 0, 25

[ ]1, 25

h ch c

=

1 2

. 1, 25. 1 0, 25 1 0, 25

[ ]1, 25 0, 4 0,5

h ch c

= 0,625.10-6m = 0,625 m.

Chọn D7.15.9. Katốt của một tế bào quang điện làm bằng xê đi có giới hạn quang điện là 0,66m. Chiếu vào Katốtánh sáng tử ngoại có bước sóng 0,33m. Động năng ban đầu cực đại của quang electron là:A. 3,01.10-19J. B. 3,15.10-19J. C. 4,01.10-19J. D. 2,51.10-19J.7.15.9. Hướng dẫn trả lời:

Theo công thức Anh- xtanh: 20max max

. 1

2Wd

h cA mv A

Động năng ban đầu cực đại của quang electron là:

20max 0max

0

1 1 1. ( )

2Wd mv h c

= 34 8

6 6

1 16,625.10 .3.10 ( )

0,33.10 0,66.10

= 3,01.10-19J.

Chọn A7.15.10. Chiếu một bức xạ điện từ có bước sóng 0,546μm lên mặt kim loại dùng Katốt của một tế bào quangđiện, Các electron đó được tách ra bằng màn chắn để lấy một chùm hẹp hướng vào một từ trường đều cócảm ứng từ B = 10–4 T, sao cho B

vuông góc với phương ban đầu của vận tốc electron. Biết quỹ đạo của

các electron có bán kính cực đại là 23,32mm thì vận tốc ban đầu cực đại của các electron quang điện.A. 1,25.105m/s. B. 4,1.105m/s. C. 3,5.105m/s. D. 2,36.105m/s7.15.10. Hướng dẫn trả lời:

Khi electron chuyển động trong từ trường đều B

electron chịu tác dụng của trọng lực P

và lực Lrenxơ f =e.B.v vì P

rất nhỏ so với f nên bỏ qua P

Vì f v

nên quang electron chuyển động theo quỹ đạo tròn

Theo định luật II Newton: f = maht

2

. .v

m e B vR

Bán kính quỹ đạo của quang electron: .

.

m vR

B e

Ta có 0maxv v 0max.m vR

Be

Bán kính quỹ đạo lớn nhất của quang electron là: 0maxmax

.

.

m vR

B e

max0max

. .R B ev

m =

3 4 19

31

23,32.10 .10 .1,6.10

9,1.10

= 4,1.105m/s.

Chọn B7.16. Giải thích được tại sao các vật có màu sắc khác nhau.7.16.1. Giải thích tại sao các vật có màu sắc khác nhau?7.16.1. Hướng dẫn trả lời:



Các vật thể khác nhau có màu sắc khác nhau là do chúng được cấu tạo từ những vật liệu khác nhau. Khi tachiếu ánh sáng trắng vào vật, vật hấp thụ một số ánh sáng đơn sắc và phản xạ, tán xạ hoặc cho truyền quacác ánh sáng đơn sắc khác nhau. Các ánh sáng này tạo nên màu sắc các vật ta nhìn thấy.Màu sắc các vật còn phụ thuộc vào màu sắc của ánh sáng rọi vào và khi nói một vật có màu gì là ta đã giảđịnh nó được chiếu sáng bằng chùm ánh sáng trắng.7.17. Giải được các bài tập về tính bước sóng các vạch quang phổ của nguyên tử hiđrô.

7.17.1. Trong nguyên tử Hyđrô bán kính quỹ đạo dừng và năng lượng của electron trên quỹ đạo dừng được

ác định theo công thức: En = 12

E

na) Xác định bán kính quỹ đạo thứ 2, 3 và tìm vận tốc của electron trên quỹ đạo.b) Tìm hai bước sóng giới hạn của dãy Banme?c) Biết 4 bước sóng của 4 vạch đầu tiên của dãy Banme: đỏ có = 656,3nm; Lam có = 486,1nm; Chàm

có = 434nm; Tím có = 410,2nm. Tính bước sóng 3 vạch đầu tiên của dãy Pasen?

7.17.1. Hướng dẫn trả lời: a) áp dụng công thức: rn = r0.n

2 = n2.0,53 (A0)bán kính quỹ đạo thứ 2 n = 2: r2 = 4r0 = 2,12 A0

Bán kính quỹ đạo thứ 3 n = 3: r3 = 9r0 = 4,77 A0 .

Lực tương tác hạt nhân và electron trong nguyên tử là: F = k2

2

e

r với k = 9.109 .

Vì electron chuyển động trên quỹ đạo tròn F là lực hướng tâm: F = ma = m2v

r

k2

2

e

r = m

2v

r v =

ke

mr+ Bán kính khi eletron chuyển động trên quỹ đạo thứ 2:

v2 =9

1931 10

2

9.101,6.10

9,1.10 .2,12.10

ke

mr

= 1,09.106m/s

+ Bán kính khi eletron chuyển động trên quỹ đạo thứ:

v3 =9

1931 10

3

9.101,6.10

9,1.10 .4,77.10

ke

mr

= 0,73.106 m/s .

b) Bước sóng của các vạch trong dãy Banme được tính theo công thức hf = hc

= Em – E2

Vạch đầu tiên (Vạch dài nhất) khi electron nhảy từ m = 3 về n = 2

32

hc

= E3 -E2 = E0

2 2

1 1( )3 2 = 0

5

36E

320

36.

5hc

E = 34 8

19

36.6,625.10 .3.10

5.( 13,6.1,6.10 )

= 0,658.10-6m = 658nm.

+ Bước sóng ngắn nhất khi electron nhảy tà vô cực về n = 2

20

4.hc

E =

34 8

19

4.6,625.10 .3.10

( 13,6.1,6.10 )

= 0,365.10-6 m = 365nm.

c) Bước sóng của các vạch trong dãy Pasen ứng với sự chuyển năng lượng từ trạng thái n > 3 về trạngthái n = 3 .

Do đó chúng được tính theo công thức:3n

hc

= En – E3 , với n = 4, 5, 6 . . .

+ Vạch thứ nhất:43

hc

= E4 – E3 = (E4 – E2) – (E3 – E2) =

42

hc

-

32

hc



43

1

=

42

1

-

32

1

=

1 1

486,1 656,3 43 = 1874,4nm

+ Vạch thứ hai:53

hc

= E5 – E3 = (E5 – E2) – (E3 – E2) =

52

hc

-

32

hc

53

1

=

52

1

-

32

1

=

1 1

434 656,3 53 = 1281,3nm

+ Vạch thứ ba63

hc

= E6 – E3 = (E6 – E2) – (E3 – E2) =

62

hc

-

32

hc

63

1

=

62

1

-

32

1

=

1 1

410,2 656,3 53 = 1094nm .

7.17.2. Vạch quang phổ đầu tiên của các dãy Banme và Pasen trong quang phổ của nguyên tử Hiđrô có bướcsóng lần lượt là 0,656μm và 1,875μm. Bước sóng của vạch quang phổ thứ hai của dãy Banme là:A. 0,28597μm. B. 0,09256μm. C. 0,48597μm. D. 0,10287μm.7.17.2. Hướng dẫn trả lời:

Vạch thứ nhất của dãy Banme: 3 232

hcE E

(1)

Vạch đầu tiên của dãy Pasen: 4 343

hcE E

(2)

Vạch thứ hai của dãy Banme: 4 242

hcE E

= E4-E3+(E3-E2) (3)

thay (1) và (2) vào (3) ta được42 43 32

hc hc hc

42 43 32

1 1 1 1 1

1,875 0,656

42 = 0,48597μm.Chọn C7.17.3. Trong quang phổ của Hiđrô các bước sóng của các vạch quang phổ như sau: Vạch thứ nhất của dãyLaiman λ = 0,121568μm, vạch Hα của dãy Banme λα = 0,656279μm, vạch đầu tiên của dãy Pasen λ1 =1,8751μm. Bước sóng của vạch thứ ba của dãy Laiman là:A. 0,1026μm. B. 0,09725μm. C. 1,125μm. D. 0,1975μm.7.17.3. Hướng dẫn trả lời:

Ta có vạch thứ nhất dãy Laiman: 2 11 21

hc hcE E

(1)

Vạch thứ nhất của dãy Banme:Hα: 3 232

hcE E

(2)

Vạch đầu tiên của dãy Pasen: 4 343

hcE E

(3)

Vạch thứ ba dãy Laiman: 4 141

hcE E

= (E4-E3)+(E3-E2)+(E2-E1)

41

hc

=

43

hc

+

32

hc

+

21

hc

41

1

=

43

1

+

32

1

+

21

1

=

1 1 1

0, 0,656279 1,8751121568 41 = 0,09725μm.

Chọn B7.17.4. Khi nguyên tử Hiđrô bị kích thích sao cho electron chuyển lên quỹ đạo N thì nguyên tử có thể phát rasố vạch quang phổ trong dãy Banme là:A. 1. B. 2. C. 3. D. 4.7.17.4. Hướng dẫn trả lời:



Khi kích thích sao cho electron chuyển lên quỹ đạo N thì nguyên tử tồn tại ở trạng thái kích khoảng 10-8s sauđó nhảy về các quỹ đạo bên trong có năng lượng thấp hơn bền hơn đồng thời nguyên tử có thể phát ra 6 bứcxạ: trong đó có 3 bức xạ dài nhất của dãy Laiman thuộc vùng tử ngoại, 2 bức xạ dài nhất của dãy Banmethuộc vùng ánh sáng nhìn thấy là vạch đỏ và vạch lam và 1 bức xạ dài nhất của dãy Pasen thuộc vùng hồngngoại.Vậy khi nguyên tử Hiđrô bị kích thích sao cho electron chuyển lên quỹ đạo N thì nguyên tử có thể phát ra 2vạch quang phổ trong dãy Banme.Chọn B7.17.5. Cho các mức năng lượng ứng với các trạng thái dừng của nguyên tử H là EK = -13,6eV; EL = -3,4eV; EM = -1,51eV;EN = - 0,85eV. Lần lượt chiếu vào khối khí H ở nhiệt độ và áp suất thích hợp cácphôtôn mà năng lượng bằng 3,4eV; 12,75eV; 1,51eV thì nguyên tử HA. hấp thụ phôtôn có năng lượng 12,75eV và chuyển lên quỹ đạo N. Sau đó nguyên tử chuyển về quỹ đạo cónăng lượng thấp hơn và phát ra 3 vạch quang phổB. không hấp thụ các phôtôn trên và vẫn giữ nguyên trạng thái cơ bảnC. hấp thụ phôtôn có năng lượng 12,75eV và chuyển lên quỹ đạo N. Sau đó nguyên tử chuyển về quỹ đạo cónăng lượng thấp hơn và phát ra 6 vạch quang phổD. hấp thu phôtôn có năng lượng 3,4eV và chuyển lên quỹ đạo L. Sau đó nguyên tử chuyển về quỹ đạo cónăng lượng thấp hơn và phát ra 1 vạch quang phổ thuộc dãy Laiman.7.17.5. Hướng dẫn trả lời:

Ta có khi phô tôn nhảy lên quỹ đạo N thì nguyên tử hấp thụ phô tôn có năng lượng: = EN-EK

= -0,85+13,6 = 12,75eV.

Khi đó nguyên tử ở quỹ đạo dừng N không bền nên nhảy về các quỹ đạo bên trong bền hơn và phát ra 6bức xạ trong đó có 3 bức xạ dài nhất của dãy Laiman thuộc vùng tử ngoại, 2 bức xạ dài nhất của dãyBanme thuộc vùng ánh sáng nhìn thấy là vạch đỏ và vạch lam và 1 bức xạ dài nhất của dãy Pasen thuộcvùng hồng ngoại.

Chương VIII: THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP

8.1. Phát biểu được hai tiên đề của thuyết tương đối hẹp.8.1.1. Phát biểu tiên đề 1 của thuyết tương đối hẹp?8.1.1. Hướng dẫn trả lời:Tiên đề 1 : Các định luật vật lí (cơ học, điện từ học ...) có cùng một dạng như nhau trong mọi hệ quy chiếuquán tính.Hiện tượng vật lí diễn ra như nhau trong các hệ quy chiếu quán tính.8.1.2. Phát biểu tiên đề 2 của thuyết tương đối hẹp?8.1.2. Hướng dẫn trả lời:Tốc độ ánh sáng trong chân không có cùng độ lớn bằng c trong mọi hệ quy chiếu quán tính, không phụthuộc vào phương truyền và vào tốc độ của nguồn sáng hay máy thu. c = 299792458 m/s 300000 km/s.8.1.3. Chọn phát biểu đúng. Khi nguồn sáng chuyển động, vận tốc truyền ánh sáng trong chân không có giátrị.A. nhỏ hơn c. B. lớn hơn c.C. lớn hơn hoặc nhỏ hơn c phụ thuộc vào phương truyền và vận tốc của nguồn sáng.D. luôn bằng c, không phụ thuộc vào phương truyền và vận tốc của nguồn sáng.

Hα

Hβ

Vùng khả kiến

Vùng tử ngoại


E 4

E 3

E 2

E 1

Lai man

Ban me

Pa sen

N

M

K

L



8.1.3. Hướng dẫn trả lời:Khi nguồn sáng chuyển động, vận tốc truyền ánh sáng trong chân không có giá trị luôn bằng c, không phụthuộc vào phương truyền và vận tốc của nguồn sáng.Chọn D8.1.4. Điều nào dưới đây đúng, khi nói về các tiên đề của Anh-xtanh?A. Các hiện tượng Vật Lí xảy ra như nhau đối với mọi hệ quy chiếu quán tính.B. Phương trình diễn tả các hiện tượng vật lý có cùng một dạng trong mọi hệ quy chiếu quán tính.C. Vận tốc ánh sáng trong chân không đối với mọi hệ qui chiếu quán tính có cùng giá trị c, không phụ thuộcvào vận tốc của nguồn sáng hay máy thu.D. A, B và C đều đúng.8.1.4. Hướng dẫn trả lời:Tiên đề của Anh-xtanh:+ Các hiện tượng Vật Lí xảy ra như nhau đối với mọi hệ quy chiếu quán tính hay phương trình diễn tả cáchiện tượng vật lý có cùng một dạng trong mọi hệ quy chiếu quán tính.+ Vận tốc ánh sáng trong chân không đối với mọi hệ qui chiếu quán tính có cùng giá trị c, không phụ thuộcvào vận tốc của nguồn sáng hay máy thu.Chọn B8.2. Nêu được hai hệ quả của thuyết tương đối : về tính tương đối của không gian và thời gian, tínhtương đối của khối lượng và về mối quan hệ giữa năng lượng và khối lượng.8.2.1. Nêu hai hệ quả của thuyết tương đối hẹp?8.2.1. Hướng dẫn trả lời:Sự co của độ dài : Một thanh có độ dài l0 (gọi là độ dài riêng – xét trong hệ quy chiếu quán tính K đứngyên), chuyển động với tốc độ v dọc theo trục toạ độ của một hệ quy chiếu quán tính K thì độ dài l của

thanh đo được trong hệ K có giá trị bằng : l = l0

2

2

v1

c l0 . Độ dài của thanh bị co lại theo phương

chuyển động.Sự chậm lại của đồng hồ chuyển động : Tại một điểm cố định M' trong hệ quy chiếu quán tính K' chuyểnđộng với tốc độ v đối với hệ quy chiếu quán tính K có một hiện tượng diễn ra trong khoảng thời gian t0

(tính theo đồng hồ gắn với K'). Tính theo đồng hồ gắn với hệ K thì khoảng thời gian xảy ra hiện tượng đó

là : t = 0

2

2

t

v1

c

t0

Đồng hồ gắn với vật chuyển động chạy chậm hơn đồng hồ gắn với quan sát viên.8.2.2. Khối lượng tương đối tính là gì?8.2.2. Hướng dẫn trả lời:

Theo thuyết tương đối, một vật chuyển động với tốc độ v có khối lượng là :m = 0

2

2

m

v1

c

m0

trong đó, m0 là khối lượng nghỉ của vật (khối lượng khi vật đứng yên).Động lượng tương đối tính là p mv

.

8.2.3. Chọn phát biểu đúng: Một vật đứng yên có khối lượng m0. Khi vật chuyển động, có khối lượng của nócó giá trị:A. không thay đổi. B. nhỏ hơn m0.C. lớn hơn m0. D. nhỏ hơn hặc lớn hơn tùy thuộc vào tốc độ của vật.8.2.3. Hướng dẫn trả lời:

ta có 0

2

21

mm

v

c

>m0.

Chọn C8.2.4.Khi một cái thước chuyển động dọc theo chiều dài của nó, độ dài của thước trong hệ quán tính K



A. không thay đổi.B. co lại, tỉ lệ nghịch với tốc độ của thước.C. dãn ra, phụ thuộc vào tốc độ chuyển động của thước.

D. co lại theo tỉ lệ2

21

v

c .

8.2.4. Hướng dẫn trả lời:Khi một cái thước chuyển động dọc theo chiều dài của nó, độ dài của thước trong hệ quán tính K co lại theo

tỉ lệ2

21

v

c .

Chọn D8.2.5. Theo thuyết tương đối, khối lượng tương đối của vật có khối lượng nghỉ m0 chuyển động với tốc độ vlà:

A. 02

21

mm

v

c

. B. 0

2

21

mm

v

c

.

C. m = m0

2

21

v

c . D. m = m0 (

2

21

v

c ).


Ta có 0

2

21

mm

v

c

.

Chọn B8.3. Viết được hệ thức Anh-xtanh giữa khối lượng và năng lượng.

8.3.1. Viết hệ thức Anh-xtanh giữa khối lượng và năng lượng?8.3.1. Hướng dẫn trả lời:Hệ thức Anh-xtanh giữa khối lượng và năng lượng:

Năng lượng toàn phần của vật là : E = mc2 = 20

2

2

mc

v1

c

Các trường hợp riêng :

- Khi v = 0 thì E0 = m0c2, được gọi là năng lượng nghỉ (ứng với khi vật đứng yên).

- Khi v c (với các trường hợp của cơ học cổ điển) ta có năng lượng toàn phần :

E m0c2 +

1

2m0v

2

Như vậy, khi vật chuyển động, năng lượng toàn phần của nó bao gồm năng lượng nghỉ và động năng củavật.Theo vật lí cổ điển, nếu một hệ vật là kín (cô lập) thì khối lượng và năng lượng (thông thường) của nó đượcbảo toàn. Còn theo thuyết tương đối, đối với hệ kín, khối lượng nghỉ và năng lượng nghỉ tương ứng khôngnhất thiết được bảo toàn, nhưng năng lượng toàn phần E được bảo toàn.8.3.2. Hệ thức Anh-xtanh giữa khối lượng và năng lượng là:

A. E = m.c B.m

Ec

C.2

mE

c D. E = mc2.


Hệ thức Anh-xtanh giữa khối lượng và năng lượng là: E = mc2 =2

0

2

21

m c

v

c

Chọn D



8.3.3. Vận tốc của một electron có động lượng là p sẽ là:

A.2 2( )

cv

mc p

; B.

2 2( )

cv

mc p

C.2 2( )

pcv

mc p

; D.

2 2( )

pcv

mc p

8.3.3. Hướng dẫn trả lời:Vận tốc của một phônton có động lượng là p sẽ là:

ta có p =2

21

m

v

c

v2

2 2 22

(1 )v

p m vc

2 2 2 2 2 2 2. .p c p v c m v

2 2

22 2 2

p cv

p m c

2 2( )

pcv

mc p

Chọn D8.3.4. Động năng của một electron có động lượng là p sẽ là:

A. 2 2( )dW c p mc ; B. 2 2 2( )dW c p mc mc ;

C. 2 2 2( )dW c p mc mc ; D. 2 2( )dW p mc 8.3.4. Hướng dẫn trả lời:Động năng của một êléctron có động lượng là p sẽ là:

ta có p =2

21

m

v

c

v2

2 2 22

(1 )v

p m vc

2 2 2 2 2 2 2. .p c p v c m v 2 2

22 2 2

p cv

p m c

(1)

mà Wđ = W-mc2

ta có Động năng toàn phần: W =2

2

21

mc

v

c

thay (1) vào ta được

W =2

2 2

2 2 2

21

mc

p c

p m cc

=2

2 2

2 2 2 21( )

mc

p c

c p m c

=2

2 2

2 2 2( )

mc

m c

p m c

= 2 2 2.c p m c

Vậy 2 2 2( )dW c p mc mc Chọn C8.3.5. Động lượng của một hạt có khối lượng nghỉ m, có động năng K là:

A.2

2K

p mKc

; B.2

2K

p mKc

;

C.2

Kp mK

c

; D.2

Kp mK

c

8.3.5. Hướng dẫn trả lời:Động năng của một êléctron có động lượng là p sẽ là:

ta có p =2

21

m

v

c

v2

2 2 22

(1 )v

p m vc

2 2 2 2 2 2 2. .p c p v c m v 2 2

22 2 2

p cv

p m c

(1)

mà Wđ = W-mc2



ta có Động năng toàn phần: W =2

2

21

mc

v

c

thay (1) vào ta được

W =2

2 2

2 2 2

21

mc

p c

p m cc

=2

2 2

2 2 2 21( )

mc

p c

c p m c

=2

2 2

2 2 2( )

mc

m c

p m c

= 2 2 2.c p m c

2 2 2( )dW c p mc mc 2

2 2( ) dW mcp mc

c

22 2 2( ) ( )dW mc

p mcc

2 2 2 4 2 22

2 2

( ) . 2 .K mc m c K K mcp

c c

2

2K

p mKc

Chọn B

Chương IX: HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ

9.1. Nêu được lực hạt nhân là gì và các đặc điểm của lực hạt nhân.9.1.1. Lực hạt nhân là gì? Đặc điểm của lực htạ nhân?9.1.1. Hướng dẫn trả lời:Lực hạt nhân là lực hút giữa các nuclôn và có cường độ rất lớn. Lực hạt nhân chỉ phát huy tác dụng trongphạm vi kích thước hạt nhân, cỡ nhỏ hơn 10-15 m.

Đặc điểm của lực hạt nhân:- Lực hạt nhân không có cùng bản chất với lực tĩnh điện và lực hấp dẫn; nó là một loại lực mới truyềntương tác giữa các nuclôn trong hạt nhân (lực tương tác mạnh).9.1.2. Nêu được cấu tạo hạt nhân?9.1.2. Hướng dẫn trả lời:Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo từ các prôtôn (p) (mang điện tích nguyên tố dương), và các nơtron (n)(trung hoà điện), gọi chung là nuclôn. Tổng số nuclôn trong hạt nhân gọi là số khối A.

Kí hiệu hạt nhân : AZ X .

Hạt nhân của các nguyên tố có nguyên tử số Z thì chứa Z prôtôn và N = A – Z nơtron.Trong vật lí hạt nhân, khối lượng hạt nhân được đo bằng đơn vị khối lượng nguyên tử, kí hiệu là u. Đơn vị

u có giá trị bằng 112

khối lượng nguyên tử của đồng vị 126C , cụ thể là : 1 u = 1,66055.10-27 kg

u xấp xỉ bằng khối lượng của một nuclôn, nên hạt nhân có số khối A thì có khối lượng xấp xỉ bằng A(u).Ngoài ra khối lượng còn được đo bằng đơn vị MeV/c2, 1u = 931,5 MeV/c2.9.1.3.Hạt nhân nguyên tử XA

Z được cấu tạo gồm cóA. Z nơtron và A prôton. B. Z prôton và A nơtron.C. Z prôton và (A – Z) nơtron. D. Z nơtron và (A + Z) prôton.9.1.3. Hướng dẫn trả lời:Hạt nhân nguyên tử XA

Z được cấu tạo gồm có Z prôton và (A – Z) nơtron.Chọn C9.1.4. Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo từA. các prôtôn. B. các nơtrôn. C. các electron. D. các nuclon.9.1.4. Hướng dẫn trả lời:Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo từ các nuclon.Chọn D9.1.5.Đồng vị của một nguyên tử đã cho khác với nguyên tử đó vềA. số prôtôn. B. số electron.C. số nơtron. D. số nơtrôn và số electron.



9.1.5. Hướng dẫn trả lời:Đồng vị là các nguyên tử mà hạt nhân của chúng có số prôton bằng nhau, số nơtron khác nhau.Chọn C9.1.6. Lực hạt nhân là:A. Lực liên giữa các nuclon B. Lực tĩnh điện.C. Lực liên giữa các nơtron. D. Lực liên giữa các prôtôn.9.1.6. Hướng dẫn trả lời:Lực hạt nhân là lực liên kết giữa các nu clon.Chọn A9.2. Nêu được độ hụt khối của hạt nhân là gì và viết được công thức tính độ hụt khối.9.2.1. Độ hụt khối của hạt nhân là gì và viết được công thức tính độ hụt khối?9.2.1. Hướng dẫn trả lời:Độ hụt khối : Khối lượng m của một hạt nhân bao giờ cũng nhỏ hơn tổng khối lượng của các nuclôn tạothành nó một lượng m :m = [Zmp + (A – Z)mn] – m

trong đó, m được gọi là độ hụt khối của hạt nhân.9.2.2. Chọn công thức đúng về độ hụt khối của hạt nhân?A. m = [Zmp + (A – Z)mn] – m.B. m = [Zmp + Z.mn] – m.C. m = [Zmp + A mn] – m.D. m = [Zmp + (A – Z)mn] + m.9.2.2. Hướng dẫn trả lời:Độ hụt khối của hạt nhân: m = [Zmp + (A – Z)mn] – mChọn A9.2.3. Chọn phát biểu đúng:A. khối lượng của nguyên tử bằng tổng khối lượng của các nuclonB. Trong hạt nhân số proton luôn luôn bằng số nơtronC. Khối lượng của proton lớn hơn khối lượng của nôtronD. Bản thân hạt nhân càng bền khi độ hụt khối của nó càng lớn9.2.3. Hướng dẫn trả lời:Hạt nhân có độ hụt khối càng lớn thì càng năng lượng liên kết càng lớn nên càng bền.Chọn D9.3. Nêu được năng lượng liên kết hạt nhân của hạt nhân là gì và viết được công thức tính nănglượng liên kết của hạt nhân.9.3.1. Năng lượng liên kết hạt nhân của hạt nhân là gì? Viết công thức tính năng lượng liên kết của hạtnhân?9.3.1. Hướng dẫn trả lời:

Đại lượng Wlk = m.c2 đặc trưng cho mối liên kết chặt chẽ giữa các nuclôn với nhau được gọi là nănglượng liên kết hạt nhân.

Năng lượng liên kết riêng kW

Al đặc trưng cho bền vững của hạt nhân. Năng lượng liên kết riêng càng lớn thì

hạt nhân càng bền vững.9.3.2. Tính chất nào liên quan đến hạt nhân nguyên tử và phản ứng hạt nhân là không đúng?A. Hạt nhân có năng lượng liên kết càng nhỏ thì càng bền vững.B. Phản ứng kết hợp giữa hai hạt nhân nhẹ như hydrô, hêli,......thành một hạt nhân nặng hơn gọi là phảnứng nhiệt hạchC. Một phản ứng hạt nhân trong đó các hạt sinh ra có tổng khối lượng bé hơn các hạt ban đầu, nghĩa là bềnvững hơn, là phản ứng toả năng lượng.D. Một phản ứng hạt nhân sinh ra các hạt có tổng khối lượng lớn hơn các hạt ban đầu, nghĩa là kém bềnvững hơn, là phản ứng thu năng lượng.9.3.2. Hướng dẫn trả lời:Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững.



Chọn A9.3.3. Hạt nhân nào có độ hụt khối càng lớn thì:A. càng dễ phá vỡ. B. năng lượng liên kết lớn.C. năng lượng liên kết nhỏ. D. càng bền vững.9.3.3. Hướng dẫn trả lời:Hạt nhân nào có độ hụt khối càng lớn thì năng lượng liên kết càng lớn.Chọn B9.3.4.Năng lượng liên kết làA. toàn bộ năng lượng của nguyên tử gồm động năng và năng lượng nghỉ.B. năng lượng toả ra khi các nuclon liên kết với nhau tạo thành hạt nhân.C. năng lượng toàn phần của nguyên tử tính trung bình trên số nuclon.D. năng lượng liên kết các electron và hạt nhân nguyên tử.9.3.4. Hướng dẫn trả lời:Năng lượng liên kết là năng lượng toả ra khi các nuclon liên kết với nhau tạo thành hạt nhân.Chọn B9.4. Nêu được phản ứng hạt nhân là gì.9.4.1. Phản ứng hạt nhân là gì?9.4.1. Hướng dẫn trả lời:Phản ứng hạt nhân là mọi quá trình dẫn đến sự biến đổi hạt nhân. Phản ứng hạt nhân chia thành hai loại :- Phản ứng tự phân rã của một hạt nhân không bền vững thành các hạt nhân khác, thí dụ như sự phóng xạA C + D.

Trong đó, A là hạt nhân mẹ ; C là hạt nhân con ; D là tia phóng xạ (, …)- Phản ứng trong đó các hạt nhân tương tác với nhau dẫn đến sự biến đổi chúng thành các hạt nhân khác. A+ B C + D; trong đó, A và B là các hạt tuơng tác, C và D là các hạt sản phẩm.9.4.2.Phản ứng hạt nhân là:A. Sự biến đổi hạt nhân có kèm theo sự tỏa nhiệt.B. Sự tương tác giữa hai hạt nhân (hoặc tự hạt nhân) dẫn đến sự biến đổi của chúng thành hai hạt nhân khác.C. Sự kết hợp hai hạt nhân nhẹ thành một hạt nhân nặng.D. Sự phân rã hạt nhân nặng để biến đổi thành hạt nhân nhẹ bền hơn.9.4.2. Hướng dẫn trả lời:Phản ứng hạt nhân là sự tương tác giữa hai hạt nhân (hoặc tự hạt nhân) dẫn đến sự biến đổi của chúng thànhhai hạt nhân khác.Chọn B9.4.3. Tìm phát biểu sai về phản ứng hạt nhân:A. Phản ứng hạt nhân là quá trình biến đổi tương tác dẫn đén sự biến đổi hạt nhân các nguyên tử.

B. Trong phương trình phản ứng hạt nhân: A + B → C + D. A, B, C, D có thể là các hạt nhân hay các hạtcơ bản như p, n, e-…C. Phóng xạ là trường hợp riêng của phản ứng hạt nhân mà hạt nhân mẹ A biến đổi thành hạt nhân con Bvà hạt α hoặc β.

D. Các phản ứng hạt nhân chỉ xảy ra trong các lò phản ứng, các máy gia tốc, không xảy ra trong tự nhiên9.4.3. Hướng dẫn trả lời:Các phản ứng hạt nhân có thể xảy ra trong các lò phản ứng, các máy gia tốc,và xảy ra trong tự nhiênChọn D9.5. Phát biểu được định luật bảo toàn bảo toàn số khối, bảo toàn điện tích, bảo toàn động lượng vàbảo toàn năng lượng toàn phần trong phản ứng hạt nhân.9.5.1. Phát biểu các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân?9.5.1. Hướng dẫn trả lời:Các định luật bảo toàn bảo toàn trong phản ứng hạt nhân :a) Định luật bảo toàn điện tích : Tổng đại số các điện tích của các hạt tương tác bằng tổng đại số các điệntích của các hạt sản phẩm.b) Định luật bảo toàn số nuclôn (số khối A) : Trong phản ứng hạt nhân, tổng số nuclôn của các hạt tươngtác bằng tổng số nuclôn của các hạt sản phẩm.



c) Định luật bảo toàn năng lượng toàn phần : Tổng năng lượng toàn phần của các hạt tương tác bằng tổngnăng lượng toàn phần của các hạt sản phẩm.d) Định luật bảo toàn động lượng :Vectơ tổng động lượng của các hạt tương tác bằng vectơ tổng động lượng của các hạt sản phẩm.Nếu có các hạt chuyển động với tốc độ rất lớn thì ta có sự bảo toàn động lượng tương đối tính.9.5.2. Nêu năng lượng trong phản ứng hạt nhân?

Kí hiệu m0 = mA + mB và m = mC + mD lần lượt là khối lượng nghỉ của các hạt trước và sau phản ứng.Nếu m < m0 thì phản ứng tỏa năng lượng ; năng lượng tỏa ra E = (m0 – m)c2 thường được gọi là nănglượng hạt nhân.Nếu m > m0 thì phản ứng thu năng lượng. Muốn thực hiện phản ứng hạt nhân thu năng lượng, phải cungcấp cho hệ một năng lượng đủ lớn, dưới dạng động năng.Hai loại phản ứng hạt nhân toả năng lượng là phản ứng nhiệt hạch và phản ứng phân hạch.

9.5.3. Phát biểu nào sau đây sai khi nói về phản ứng hạt nhân?A. Phản ứng hạt nhân tuân theo định luật bảo toàn số khối.B. Phản ứng hạt nhân tuân theo định luật bảo toàn động lượng và năng lượng.C. Phản ứng hạt nhân tuân theo định luật bảo toàn điện tích.D. Phản ứng hạt nhân tuân theo định luật bảo toàn khối lượng.9.5.3. Hướng dẫn trả lời:Trong phản ứng hạt nhân không tuân theo định luật bảo toàn khối lượng.Chọn D9.5.4. Chọn kết quả sai khi nói về các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhânsau: 1 2 3 4

1 2 3 4A A A AZ Z Z ZA B C D ?

A. A1

+ A2

- A3

- A4 = 0. B. Z

1+ Z

2 = Z3 +Z

4.

C. A1

+ A2 = A

3 +A

4. D. Z

1+ Z

2+Z

3 +Z

4 = 0.

9.5.4. Hướng dẫn trả lời:Định luật bảo toàn điện tích: Z

1 +Z

2= Z

3 +Z

4

Chọn D9.5.5. Chọn kết quả đúng về định luật bảo toàn động lượng trong phản ứng hạt nhân A B C D A. 2 2 2 2. . . .A B C Dm C m C m C m C . B. . . . .A A B B C C D Dm V m V m V m V

C. A B C DP P P P . D. A B C DP P P P

.9.5.5. Hướng dẫn trả lời:Địn luật bảo toàn động lượng: A B C DP P P P

Chọn D9.6. Nêu được hiện tượng phóng xạ là gì.9.6.1. Hiện tượng phóng xạ là gì?9.6.1. Hướng dẫn trả lời:Hiện tượng một hạt nhân không bền vững tự phát phân rã, phát ra các tia phóng xạ và biến đổi thành hạtnhân khác gọi là hiện tượng phóng xạ. Quá trình phân rã phóng xạ chính là quá trình dẫn đến sự biến đổihạt nhân.Quy ước gọi hạt nhân phóng xạ là hạt nhân mẹ và hạt nhân sản phẩm phân rã là hạt nhân con. Các tia phóngxạ bao gồm : tia , tia β, tia -, tia + và tia .

9.6.2.Phát biểu nào sau đây về phóng xạ là sai?A. Phóng xạ là hiện tượng một hạt nhân bị kích thích phóng ra những bức xạ gọi là tia phóng xạ và biếnđổi thành hạt nhân khác.B. Phóng xạ là một trường hợp riêng của phản ứng hạt nhân.C. Một số chất phóng xạ có sẵn trong tự nhiên.D. Có những chất đồng vị phóng xạ do con người tạo ra.9.6.2. Hướng dẫn trả lời:



Phóng xạ là hiện tượng một hạt nhân tự động phóng ra những bức xạ không nhìn thấy gọi là tia phóng xạ vàbiến đổi thành hạt nhân khác.Chọn A9.6.3. Phát biểu nào sau đây về hiện tượng phóng xạ là đúng ?A. Nhiệt độ càng cao thì sự phóng xạ xảy ra càng mạnh.B. Khi được kích thích bởi các bức xạ có bước sóng ngắn, sự phóng xạ xảy ra càng nhanh.C. Các tia phóng xạ đều bị lệch trong điện trường hoặc từ trường.D. Hiện tượng phóng xạ xảy ra không phụ thuộc vào các tác động lí hoá bên ngoài.9.6.3. Hướng dẫn trả lời:Hiện tượng phóng xạ xảy ra không phụ thuộc vào các tác động lí hoá bên ngoài.Chọn D9.6.4. Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về hiện tượng phóng xạ:A. Hiện tượng phóng xạ tuân theo định luật phóng xạ.B. Hiện tượng phóng xạ không phụ thuộc vào các tác động lí hoá bên ngoài.C. Hiện tượng phóng xạ do các nguyên nhân bên trong hạt nhân gây ra.D. Hiện tượng phóng xạ do các tác động bên ngoài gây ra.9.6.4. Hướng dẫn trả lời:Hiện tượng phóng xạ là quá trình tự phát phụ thuộc vào các nguyên nhân bên trong của hạt nhaanh khôngphụ thuộc vào các tác động lý hóa bên ngoài.Chọn D9.7. Nêu được thành phần và bản chất của các tia phóng xạ.9.7.1. Trình bày thành phần và bản chất của các tia phóng xạ anphal?9.7.1. Hướng dẫn trả lời:Tia chính là hạt nhân của nguyên tử heli (kí hiệu 4

2 He , gọi là hạt )

Tia được phóng ra từ hạt nhân với tốc độ 2.107m/s.Tia làm ion hoá không khí và không đi được xa.9.7.2. Trình bày thành phần và bản chất của các tia phóng xạ Bêta?9.7.2. Hướng dẫn trả lời:Tia là các hạt phóng ra với tốc độ sấp xỉ tốc độ ánh sáng. Tia cũng làm ion hoá môi trường nhưng yếuhơn so với tia , đi được quãng đường dài hơn.

Có hai loại tia gồm + và -. + là các êlectron (kí hiệu 01e hay e-). + là các pôzitron hay êlectron

dương (kí hiệu 0+1e hay e+ ), có cùng khối lượng như êlectron, nhưng mang điện tích nguyên tố dương.

Trong phân rã , ngoài tia còn có hạt nơtrino (kí hiệu là ν) và phản nơtrino (kí hiệu là ) là các hạt khôngmang điện, có khối lượng nghỉ bằng 0 và chuyển động với tốc độ sấp xỉ tốc độ ánh sáng.9.7.3. Trình bày thành phần và bản chất của các tia phóng xạ Gama?9.7.3. Hướng dẫn trả lời:Tia là sóng điện từ có bước sóng rất ngắn ( <10-11m), cũng là hạt phôtôn có năng lượng cao. Tia có khảnăng đâm xuyên mạnh.9.7.4. Quy tắc dịch chuyển trong hiện tượng phóng xạ?9.7.4. Hướng dẫn trả lời:Áp dụng định luật bảo toàn số nucleôn bà vảo toàn điện tích vào quá trình phóng xạ, ta thu được các quy tắcdịch chuyển sau :* Phóng xạ 4

2 He : A 4 A 4Z 2 Z 2X He Y

So với hạt nhân mẹ, hạt nhân con ở vị trí lùi 2 ô trong bảng tuần hoàn và có số khối nhỏ hơn 4 đơn vị (“lùi”là đi về đầu bảng, “tiến” là đi về cuối bảng).Ví dụ : 226 4 222

88 2 86Ra He Rn

* Phóng xạ - 01e

: A 0 A

Z 1 Z 1X e Y So với hạt nhân mẹ, hạt nhân con ở vị trí tiến 1 ô và có cùng số khối.Ví dụ : 210 0 210

83 1 84Bi e Po v (Bi : Bitmut)



v là hạt nơtri nô, không mang điện, có số khối A = 0, chuyển động với vận tốc ánh sáng. Thực chất củaphóng xạ - là trong hạt nhân, một nơtrôn biến thành một prôtôn, một electron và một nơtrinô. n p+ e + v

* Phóng xạ + 01e

: A 0 A

Z 1 Z 1X e Y So với hạt nhân mẹ, hạt nhân con ở vị trí lùi 1 ô và có cùng số khối. Thực chất của phóng xạ + là trong hạtnhân, một prôtôn biến thành một nơtrôn, một pôzitrôn và một nơtrinô: p n + e+ + v* Phóng xạ : Phóng xạ phôtôn có năng lượng : hf = E2 - E1 (E2 > E1)Do có Z = 0 và A = 0 nên khi phóng xạ không có biến đổi hạt nhân của nguyên tố này thành hạt nhâncủa nguyên tố kia, chỉ có giảm năng lượng của hạt nhân đó một lượng bằng hf. Tuy nhiên, bức xạ khôngphát ra độc lập mà là bức xạ luôn kèm theo bức xạ và bức xạ .

9.7.5. Chọn câu sai. Tia (alpha)A. bị lệch khi xuyên qua một điện trường hay từ trường.B. làm ion hoá chất khí.C. làm phát quang một số chất.D. có khả năng đâm xuyên mạnh.9.7.5. Hướng dẫn trả lời:Tia (alpha) đi được trong không khí được khoảng 8cm nên có khả năng đâm xuyên yếu.Chọn D9.7.6. Chọn câu sai. Tia (grama)A. Gây nguy hại cho cơ thể. B. Không bị lệch trong điện trường, từ trường.C. Có khả năng đâm xuyên rất mạnh.D. Có bước sóng lớn hơn tia X.9.7.6. Hướng dẫn trả lời:Tia (grama) có bước sóng ngắn hơn tia X.Chọn D9.7.7. Các cặp tia không bị lệch trong điện trường và từ trường là:A. tia và tia . B. tia và tia . C. tia và tia X. D. tia và tia X.9.7.7. Hướng dẫn trả lời:Tia X và tia không bị lệch trong điện trường và từ trường.Chọn C9.7.8. Chọn câu đúng. Các tia có cùng bản chất là:A. tia và tia tử ngoại. B. tia và tia hồng ngoại.C. tia âm cực và tia X. D. tia và tia âm cực.9.7.8. Hướng dẫn trả lời:Tia và tia tử ngoại có cùng bản chất là sóng điện từ.Chọn A9.7.9. Nhận xét nào liên quan đến hiện tượng phóng xạ là không đúng?A. Phóng xạ , hạt nhân con lùi 2 ô trong bảng tuần hoàn so với hạt nhân mẹ.B. Phóng xạ hạt nhân con sinh ra ở trang thái kích thích và chuyển từ mức năng lượng thấp đến mức nănglượng cao hơn.C. Phóng xạ hạt nhân con tiến 1 ô trong bảng tuần hoàn so với hạt nhân mẹD. Phóng xạ hạt nhân con lùi 1 ô trong bảng tuần hoàn so với hạt nhân mẹ9.7.9. Hướng dẫn trả lời:Phóng xạ hạt nhân con sinh ra ở trang thái kích thích và chuyển từ mức năng lượng cao về mức năng lượngcao thấp.Chọn B9.7.10. Nhận xét nào về tia bêta của chất phóng xạ là sai?A. Tia β làm ion hoá môi trường mạnh hơn tia anpha.B. Có hai loại tia: tia và tia

C. Tia gồm các hạt chính là các hạt electron.D. Các hạt β phóng ra với vận tốc rất lớn, có thể gần bằng vận tốc ánh sáng.



9.7.10. Hướng dẫn trả lời:Tia β làm ion hoá môi trường yếu hơn tia anpha.Chọn A9.8. Phát biểu được định luật phóng xạ và viết được hệ thức của định luật này.9.8.1. Phát biểu định luật phóng xạ và viết được hệ thức của định luật này?9.8.1. Hướng dẫn trả lời:Định luật phóng xạ :Trong quá trình phân rã, số hạt nhân phóng xạ giảm theo thời gian tuân theo định luật hàm số mũ.

Hệ thức và định luật : N(t) = N0.te hoặc m(t) = m0

te ; với =

ln 2 0,693

T T

trong đó N0, m0 và N(t), m(t) là số hạt nhân, khối lượng chất phóng xạ lúc ban đầu và tại thời điểm t ; làhằng số phóng xạ đặc trưng cho từng loại chất phóng xạ.Chu kì bán rã T là khoảng thời gian mà sau đó một nửa số hạt nhân bị biến đổi thành hạt nhân khác.

9.8.2.Chu kì bán rã của một chất phóng xạ là thời gian sau đó:A. Hiện tượng phóng xạ lặp lại như cũ.B. ½ số hạt nhân phóng xạ bị phân rã.C. Độ phóng xạ tăng gấp 2 lần.D. Khối lượng chất phóng xạ tăng lên 2 lần khối lượng ban đầu.9.8.2. Hướng dẫn trả lời:Chu kì bán rã của một chất phóng xạ là thời gian sau đó ½ số hạt nhân phóng xạ bị phân rã.Chọn B9.8.3.Chọn biểu thức đúng về định luật phóng xạ?

A. 0 02t

tTN N N e . B. 0 02t

TTN N N e .

C. 0 0

1 12

2 2

ttTN N N e . D. 0 02

ttTN N N e .


Công thức định luật phóng xạ: 0 02t

tTN N N e Chọn A9.8.4. Chọn câu đúng. Chất phóng xạ S

1 có chu kì T

1, chất phóng xạ S

2 có chu kì phóng xạT

2. Biết T

2 =

2T1. Sau khoảng thời gian t = T

2 thì:

A. Chất phóng xạ S1


B. Chất phóng xạ S1


C. Chất phóng xạ S1


D. Chất phóng xạ S1



ta có số nguyên tử chất đã phân rã phóng xạ: 0 0 (1 2 )t

TN N N N


1

1

1 1

2

011 01 01

3.(1 2 ) .(1 2 )

4

Tt

T T NN N N


21

2

T

2

2 2 022 02 02.(1 2 ) .(1 2 )

2

Tt

T T NN N N

Chọn B9.8.5. Hạt nhân A đang đứng yên thì phân rã thành hạt nhân B có khối lượng mB và hạt có khối lượngm. Tỉ số giữa động năng của hạt nhân B và động năng của hạt ngay sau phân rã bằng

A.B

m

m . B.

2Bm

m

. C. 3Bm( )m

. D.2

B

m

m

.




Áp dụng định luật bảo toàn động lượng ta có A BP P P

vì hạt A đứng yên nên AP

= 0 0BP P

BP P

mB.vB = m . v B

B

v m

v m

+Động năng của hạt nhân B: 21.

2B B BK m v

+Động năng của hạt nhân : 21.

2K m v

2 2.( ) .( )B B B B

B B

m mK m v m

K m v m m m

Chọn A9.9. Nêu được độ phóng xạ là gì và viết được công thức tính độ phóng xạ.9.9.1. Độ phóng xạ là gì và viết được công thức tính độ phóng xạ?9.9.1. Hướng dẫn trả lời:Độ phóng xạ của một lượng chất phóng xạ tại thời điểm t đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh yếu của lượngchất phóng xạ đó và được đo bằng tích của hằng số phóng xạ và số lượng hạt nhân phóng xạ chứa tronglượng chất đó ở thời điểm t.Công thức tính độ phóng xạ : H(t) = -N(t) hoặc H(t) = H0

te .Đơn vị : Độ phóng xạ có đơn vị là Bq, 1 Bq = 1 phân rã/giây. Ngoài ra còn dùng đơn vị là curi kí hiệu là Ci,có 1Ci = 3,7.1010 Bq.

9.9.2. Phát biểu nào sao đây là sai khi nói về độ phóng xạ ?A. Độ phóng xạ là đại lượng đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu của một lượng chất phóng xạ.B. Đơn vị đo độ phóng xạ là becơren.C. Với mỗi lượng chất phóng xạ xác định thì độ phóng xạ tỉ lệ với số nguyên tử của lượng chất đó.D. Độ phóng xạ của một lượng chất phóng xạ phụ thuộc nhiệt độ của lượng chất đó.9.9.2. Hướng dẫn trả lời:Độ phóng xạ của một lượng chất phóng xạ không phụ thuộc vào các tác động bên ngoài.Chọn D9.9.3. Chọn phát biểu sai?A. Độ phóng xạ của một lượng chất phóng xạ đặc trưng cho tính phx mạnh hay yếu, đo bằng số phân rãtrong 1s.B. Một Bq là một phân rã trong 1s.C. 1Ci = 3,7.1010Bq xấp xỉ bằng độ phóng xạ của 1 mol của Poloni(210Po) có chu kì bán rã 138 ngày đêm.D. Đồ thị H(t) giống như N(t) vì chúng giảm theo theo thời gian với cùng một quy luật.9.9.3. Hướng dẫn trả lời:

Độ phóng xạ của 1 mol poloni 23ln 2 ln 2. . .6.022.10

138.86400A

mH N

T A = 3,5. 1016 Bq

Chọn C9.9.4. Chọn phát biểu sai? biết số nguyên tử và khối lượng chất phóng xạ ban đầu là N0 và m0:A. Số nguyên tử còn lại sau thời gian t: N = N0.e

-0,693t/T

B. Khối lượng đã phân rã trong thời gian t: ∆m = m0(1 – e-λt)C. Độ phóng xạ ở thời điểm t: H = λN0e

-0,693t

D. Số nguyên tử đã phân rã trong thời gian t: ∆N = N0(1 - 2- t/T)9.9.4. Hướng dẫn trả lời:

Độ phóng xạ ở thời điểm t: H = H0e-λt =

0,693.

0.t

TH e

.Chọn C9.10. Nêu được ứng dụng của các đồng vị phóng xạ.9.10.1. Một số ứng dụng của các đồng vị phóng xạ?9.10.1. Hướng dẫn trả lời:



Ngoài các đồng vị có sẵn trong thiên nhiên, gọi là các đồng vị phóng xạ tự nhiên, người ta chế tạo ra đượcnhiều đồng vị phóng xạ, gọi là đồng vị phóng xạ nhân tạo.- Các đồng vị phóng xạ nhân tạo có nhiều ứng dụng trong sinh học, hoá học, y học... Trong y học, người tađưa các đồng vị khác nhau vào cơ thể để theo dõi sự xâm nhập và di chuyển của nguyên tố nhất địnhtrong cơ thể người. Đây là phương pháp nguyên tử đánh dấu, có thể dùng để theo dõi được tình trạng bệnhlí.

- Trong ngành khảo cổ học, người ta sử dụng phương pháp xác định tuổi theo lượng cacbon 146C để xác định

niên đại của các cổ vật.9.11. Nêu được phản ứng phân hạch là gì và viết được một phương trình ví dụ về phản ứng này.9.11.1. Phản ứng phân hạch là gì và viết được một phương trình ví dụ về phản ứng này?9.11.1. Hướng dẫn trả lời:Phản ứng phân hạch là phản ứng trong đó một hạt nhân nặng vỡ thành hai mảnh nhẹ hơn (có khối lượngcùng cỡ). Kèm theo quá trính phân hạch, có một số nơtron được giải phóng. Quá trình phân hạch có thểxảy ra theo nhiều cách khác nhau.Dùng nơtron nhiệt (còn gọi là nơtron chậm) có động năng cỡ 0,01 eV bắn vào 235U, ta có phản ứng phânhạch: 1 2

1 2

A A1 235 10 92 1 2 0Z Zn + U X + X + k n

X1, X2 là các hạt nhân có số khối A thuộc loại trung bình (từ 80 đến 160) và hầu hết là các hạt nhân phóngxạ ; k là số hạt nơtron trung bình được sinh ra (cỡ 2,5). Phản ứng này tỏa ra một năng lượng cỡ 200 MeV.9.11.2. Phản ứng phân hạch U235 dùng trong lò phản ứng hạt nhân và cả trong bom nguyên tử. Tìm sự khácbiệt căn bản giữa lò phản ứng và bom nguyên tử.A. Số nơtron được giải phóng trong mỗi phản ứng phân hạch ở bom nguyên tử nhiều hơn ở lò phản ứngB. Năng lượng trung bình được mỗi nguyên tử urani giải phóng ra ở bom nguyên tử nhiều hơn hơn ở lò phảnứngC. Trong lò phản ứng số nơtron có thể gây ra phản ứng phân hạch tiếp theo được khống chếD. Trong lò phản ứng số nơtron cần để gây phản ứng phân hạch tiếp theo thì nhỏ hơn ở bom nguyên tử.9.11.2. Hướng dẫn trả lời:Trong lò phản ứng số nơtron có thể gây ra phản ứng phân hạch tiếp theo được khống chếChọn C9.12. Nêu được phản ứng dây chuyền là gì và các điều kiện để phản ứng này xảy ra.9.12.1. Phản ứng dây chuyền là gì ?9.12.1. Hướng dẫn trả lời:

Phản ứng dây chuyền: Sự phân hạch của 235U có kèm theo sự giải phóng 2,5 nơtron (tính trung bình) vớinăng lượng lớn. Các nơtron này kích thích hạt nhân khác của chất phân hạch tạo nên những phản ứng phânhạch mới. Kết quả là các phản ứng phân hạch xảy ra liên tiếp tạo thành một phản ứng dây chuyền.9.12.2. Điều kiện để phản ứng dây chuyền xảy ra?9.12.2. Hướng dẫn trả lời:

Giả sử sau một lần phân hạch, có k nơtron được giải phóng đến kích thích các hạt nhân 235U khác tạo nênnhững phân hạch mới.Khi k < 1, phản ứng phân hạch dây chuyền tắt nhanh.Khi k = 1, phản ứng phân hạch dây chuyền tự duy trì, năng lượng phát ra không đổi theo thời gian.Khi k > 1, phản ứng phân hạch dây chuyền tự duy trì, năng lượng phát ra tăng nhanh và có thể gây nênbùng nổ.Khối lượng tối thiểu của chất phân hạch để phản ứng phân hạch dây chuyền duy trì được trong đó gọi làkhối lượng tới hạn.

9.12.3.Phát biểu nào liên quan đến phản ứng phân hạch là không đúng?A. Nếu k > 1 thì hệ thống gọi là vượt hạn, không khống chế được phản ứng dây chuyền, trường hợp nàyđược sử dụng để chế tạo bom nguyên tử.



B. Nếu k = 1 thì hệ thống gọi là tới hạn, phản ứng dây chuyền vẫn tiếp diễn, nhưng không tăng vọt, nănglượng toả ra không đổi và có thể kiểm soát được, trường hợp này được sử dụng trong nhà máy điện hạtnhân nguyên tử.C. Nếu k < 1 thì hệ thống gọi là dưới hạn, phản ứng dây chuyền không xảy ra.

D. Nếu k = 1 thì hệ thống gọi là dưới hạn, phản ứng dây chuyền không xảy ra.9.12.3. Hướng dẫn trả lời:Nếu k = 1 thì hệ thống gọi là tới hạn, phản ứng dây chuyền vẫn tiếp diễn, nhưng không tăng vọt, nănglượng toả ra không đổi và có thể kiểm soát được, trường hợp này được sử dụng trong nhà máy điện hạtnhân nguyên tử.Chọn D9.12.4. Trong phản ứng hạt nhân dây chuyền, hệ số nhân notron s có giá trịA. k > 1. B. k < 1. C. k = 1. D. k ≥ 1.9.12.4. Hướng dẫn trả lời:Trong phản ứng hạt nhân dây chuyền, hệ số nhân notron s có giá trị k ≥ 1

Chọn D9.13. Nêu được các bộ phận chính của nhà máy điện hạt nhân.9.13.1. Các bộ phận chính của nhà máy điện hạt nhân.?9.13.1. Hướng dẫn trả lời:Phản ứng phân hạch dây chuyền có điều khiển được tạo ra trong lò phản ứng hạt nhân. Nhiên liệu phânhạch trong phần lớn phản ứng hạt nhân là 235U hoặc 239Pu. Để đảm bảo k = 1, trong lò phản ứng hạt nhânngười ta dùng các thanh điều khiển có chứa bo hoặc cađimi, là các chất có tác dụng hấp thụ mạnh nơtronthừa. Cùng với thanh nhiên liệu, trong lò phản ứng hạt nhân còn có chất làm chậm nơtron (nước thường,D2O than chì…)Các bộ phận chính của nhà máy điện hạt nhân : Lò phản ứng hạt nhân, chất tải nhiệt sơ cấp, lò sinh hơi, tuabin phát điện.9.13.2. Muốn phân hạch U235 thì phải làm chậm nơtrôn, nơtrôn được làm chậm gọi là nơtrôn nhiệt vìA. do nơtrôn ở trong một môi trường có nhiệt độ quá cao.B. nơtrôn dễ gặp hạt nhân U235 hơn.C. nơtrôn chậm dễ được U235 hấp thụ.D. nơtrôn nhiệt có động năng bằng động năng trung bình của chuyển động nhiệt.9.13.2. Hướng dẫn trả lời:Muốn phân hạch U235 thì phải làm chậm nơtrôn, nơtrôn được làm chậm gọi là nơtrôn nhiệt vì

nơtrôn chậm dễ được U235 hấp thụ.Chọn C9.13.3. Phát biểu nào sau đây là không đúng ?A. Nhà máy điện nguyên tử chuyển năng lượng của phản ứng hạt nhân thành năng lượng điện.B. Phản ứng nhiệt hạch không thải ra chất phóng xạ làm ô nhiễm môi trường.C. Trong nhà máy điện nguyên tử, phản ứng dây chuyền xảy ra ở mức tới hạn.D. Trong lò phản ứng hạt nhân các thanh Urani phải có khối lượng nhỏ hơn khối lượng tới hạn.9.13.3. Hướng dẫn trả lời:Trong lò phản ứng hạt nhân các thanh Urani phải có khối lượng lớn hơn khối lượng tới hạn.Chọn D9.14. Nêu được phản ứng nhiệt hạch là gì và điều kiện để phản ứng này xảy ra .9.14.1. Phản ứng nhiệt hạch là gì? Điều kiện để phản ứng kết hợp hạt nhân xảy ra?9.14.1. Hướng dẫn trả lời:Phản ứng nhiệt hạch là những phản ứng trong đó hai hay nhiều hạt nhân nhẹ, kết hợp lại thành một hạtnhân nặng hơn. Phản ứng này chỉ xảy ra ở nhiệt độ rất cao.

Ví dụ: 2 3 4 11 1 2 0H H H n phản ứng này toả ra một năng lượng Q = 17,6 MeV/hạt nhân

Biến đổi nhiên liệu sang trạng thái plasma tạo bởi các hạt nhân và các êlectron tự do (đưa nhiệt độ lên tới104 độ). Điều kiện để phản ứng xảy ra:



- Mật độ hạt nhân trong plasma (n) phải đủ lớn.- Thời gian duy trì trạng thái plasma () ở nhiệt độ cao (50 100 triệu độ) phải đủ lớn.9.14.2. phát biểu sai về phản ứng nhiệt hạch:A. Sự kết hợp hai hạt nhân rất nhẹ thành một hạt nhân năng hơn cũng toả ra năng lượng.

B. Mỗi phản ứng kết hợp toả ra năng lượng bé hơn một phản ứng phân hạch, nhưng tính theo khối lượngnhiên liệu thì phản ứng kết hợp toả ra năng lượng nhiều hơn.

C. Phản ứng kết hợp toả ra năng lượng nhiều, làm nóng môi trường xung quanh nên gọi là phản ứng nhiệthạch.D. Bom Hiđrô là ứng dụng của phản ứng nhiệt hạch nhưng dưới dạng phản ứng nhiệt hạch không kiểm soátđược.9.14.2. Hướng dẫn trả lời:Phản ứng nhiệt hạch là những phản ứng trong đó hai hay nhiều hạt nhân nhẹ, kết hợp lại thành một hạt nhânnặng hơn. Phản ứng này chỉ xảy ra ở nhiệt độ rất cao.Chọn C9.14.3. Nhận xét nào về phản ứng phân hạch và phản ứng nhiệt hạch là không đúng?A. Phản ứng nhiệt hạch chỉ xảy ra ở nhiệt độ rất cao.B. Con người chỉ thực hiện được phản ứng nhiệt hạch dưới động không kiểm soát đượcC. Bom khinh khí được thực hiện bởi phản ứng phân hạch.D. Sự phân hạch là hiện tượng một hạt nhân nặng hấp thụ một nơtron rồi vỡ thành hai hạt nhân trung bìnhcùng với 2 hoặc 3 nơtron.9.14.3. Hướng dẫn trả lời:Bom khinh khí được thực hiện bởi phản ứng nhiệt hạch.Chọn C9.15. Nêu được những ưu điểm của năng lượng do phản ứng nhiệt hạch toả ra.

9.15.1. Nên những ưu việt của năng lượng phản ứng nhiệt hạch?9.15.1. Hướng dẫn trả lời:Năng lượng toả ra bởi các phản ứng nhiệt hạch được gọi là năng lượng nhiệt hạch.Sự ưu việt của năng lượng nhiệt hạch:Năng lượng nhiệt hạch có nhiều tính chất ưu việt như nhiên liệu dồi dào có sẵn trong thiên nhiên; không làmô nhiễm môi trường.9.15.2. Chọn phát biểu sai ?. Lý do của việc tìm cách thay thế năng lượng phân hạch bằng năng lượng nhiệthạch là:A. Tính trên một cùng đơn vị khối lượng là phản ứng nhiệt hạch tỏa ra năng lượng nhiều hơn phản ứng phânhạch.B. Nguyên liệu của phản ứng nhiệt hạch có nhiều trong thiên nhiên. Phản ứng nhiệt hạch dễ kiểm soát.C. Phản ứng nhiệt hạch dễ kiểm soát hơn phản ứng phân hạch.D. Năng lượng nhiệt hạch sạch hơn năng lượng phân hạch.9.15.2. Hướng dẫn trả lời:Năng lượng nhiệt hạch có nhiều tính chất ưu việt như nhiên liệu dồi dào có sẵn trong thiên nhiên; không làmô nhiễm môi trường.Chọn C9.16. Tính được độ hụt khối và năng lượng liên kết hạt nhân.9.16.1. Khối lượng nguyên tử của rađi ( 226

88 Ra ) là m = 226,0254u. a) Hãy chỉ ra thành phần cấu tạo hạt nhân Rađi? b) Tính ra kg của 1 mol nguyên tử Rađi, khối lượng 1 hạt nhân , 1 mol hạt nhân Rađi? c) Tìm khối lượng riêng của hạt nhân nguyên tử cho biết bán kính hạt nhân được tính theo công thức: r =r0.A

1/3 , với r0 = 1,2.10-15m, A là số khối. d) Tính năng lượng liên kết của hạt nhân, năng lượng liên kết riêng ?Biết mp = 1,007276u , mn = 1,008665u; me = 0,00055u; 1u = 931,5MeV/c2 .9.16.1. Hướng dẫn trả lời:a) Rađi hạt nhân có 88 prôton , N = 226 – 88 = 138 nơtron b) m = 226,0254u.1,66055.10-27 = 375,7.10-27 kg Khối lượng một mol: mmol = mNA = 375,7.10-27.6,022.1023 = 226,17.10-3 kg = 226,17g



Khối lượng một hạt nhân:mhn = m - Zme = 226,0254u-88.0,00055u = 225,977u = 3,7524.10-25kg Khối lượng 1mol hạt nhân: mmolhn = mnh.NA = 3,7524.10-25.6,022.1023 = 0,22597kg

c) Thể tích hạt nhân: V = 4

3r3 =

4

3r0

3A .

Khối lượng riêng của hạt nhân:

=25

171 3 15 3 3

3 030

3 3.3,7524.102,29.10

4 . 4 (1,2.10 ) .2264( )

3

hn hn hnm m m kg

V r A mr A

d) Tính năng lượng liên kết của hạt nhân: Độ hụt khối của hạt nhân:

m = [Zmp + (A – Z)mn – m] = [88.1,007276+138.1,008665-225,977]u = 1,859058u Wlk = 1,859057.931,5 = 1731,7 MeV

Năng lượng liên kết riêng: Wr =1731,7

226 = 7,66 MeV.

9.16.2.Hạt nhân Hêli: 42 He có năng lượng liên kết là 28,4MeV; hạt nhân Liti: 7

3 Li có năng lượng liên kết là

39,2MeV; hạt nhân Đơtêri: 21 D có năng lượng liên kết là 2,24MeV. Hăy sắp theo thứ tự tăng dần về tính

bền vững của ba hạt nhân này.A. Liti, Hêli, Đơtêri. B. Đơtêri, Hêli, Liti. C. Hêli, Liti, Đơtêri. D. Đơtêri, Liti, Hêli.9.16.2. Hướng dẫn trả lời:ta có năng lượng liên kết riêng của các hạt là:

+ Hạt Hêli:W 28, 4

W 7,14

lk HerHe A

MeV

+ Hạt Liti: W 39, 2W 5,6

7lk Li

r Li A

MeV

+ Hạt Đơtri: W 2, 24W 1,12

2lk D

rD A MeV

Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn sẽ càng bền vững nên hạt Hê li bền hơn hạt Liti, hạt Liti bềnhơn hạt Đơtri.Chọn D9.16.3. Cho biết: khối lượng của hạt nhân 6

3 Li = 6,01703u, của hạt nhân 4018 Ar = 39,948u; của proton mp =

1,007276u; của nơtron, mn = 1,008665u; 1u = 931,5M eV/c2. Năng lượng liên kết riêng của các hạt nhân:63 Li và 40

18 Ar là:

A. 63 Li :5,8 MeV; 40

18 Ar :8,7 MeV. B. 63 Li : 4,8 MeV; 40

18 Ar : 8,7 MeV.

C. 63 Li :4,8 MeV; 40

18 Ar :9,0 MeV. D. 63 Li : 5,3 MeV; 40

18 Ar : 9,2 MeV.

9.16.3. Hướng dẫn trả lời:Xét hạt Liti: Độ hụt khối của hạt nhân Liti:m = Z.mp + (A – Z).mn – mhn = [3.1,007276+3.1,008665-6,01703]u = 0,030797u.

Năng lượng liên kết hạt nhân Liti:Wlk = m .c2 = 0,030797.uc2 = 0,030797.931,5 = 28,684MeV.

Năng lượng liên kết riêng của Liti: W 28,684W 4,8

6lk Li

rLi A MeV

+Xét hạt Ar: Độ hụt khối của hạt nhân Ar:m = Z.mp + (A – Z).mn – mhn = [18.1,007276+22.1,008665-39,948]u = 0,373598u.

Năng lượng liên kết hạt nhân Ar:Wlk = m .c2 = 0,373598.uc2 = 0,373598.931,5 = 348,01MeV.

Năng lượng liên kết riêng của Ar: ArAr

W 348,01W 8,7

40lk

r A MeV



Chọn B

9.16.4. Cho phản ứng hạt nhân sau: 2 2 41 1 2H H He 3,25MeV . Biết độ hụt khối củ a 2

1 H là mD =

0,0024u và 1u = 931,5 MeV/c2. Năng lượng liên kết của hạt nhân 42 He là

A. 7,7212 MeV. B. 5,4844MeV. C. 77,212 MeV. D. 7,7188 eV.9.16.4. Hướng dẫn trả lời:ta có độ hụt khối của phản ứng hạt nhân: 0 2 HM M M m m

mà mH = mp+mn-mD

m = 2.mp+2mn- m

W = 3,25MeV

p n D p n2(m m m ) (2.m 2m )M m = m - Dm

Năng lượng phản ứng tỏa ra: W = M c2 = ( m - Dm )c2 = lkW -2 Dm c2

lkW = W+2 Dm c2 = W+2.0,0024u.c2 3,25+2.0,0024.931,5 = 7,7212MeVChọn A9.16.5.Hạt nhân 10

4 Be có khối lượng 10,0135u. Khối lượng của nơtrôn (nơtron) mn = 1,0087u, khối lượngcủa prôtôn (prôton) mP = 1,0073u, 1u = 931,5MeV/c2. Năng lượng liên kết của hạt nhân 10

4 Be là

A. 0,6324 MeV. B. 63,2419 MeV. C. 63,24885 MeV. D. 632,4885 MeV.9.16.5. Hướng dẫn trả lời:Độ hụt khối của hạt nhân Beri:m = Z.mp + (A – Z).mn – m = [4.1,0073+6.1,0087-10,0135]u = 0,679u.Năng lượng liên kết hạt nhân: Wlk = m .c2 = 0,679u.c2 = 0,679.931,5 = 63,24885MeV.Chọn C9.17. Viết được phương trình phản ứng hạt nhân và tính được năng lượng toả ra hay thu vào trongphản ứng hạt nhân.9.17.1. Prôtôn bắn vào hạt nhân Liti đứng yên gây ra phản ứng: 1

1 p + 73 Li A

Z X + AZ X

a) Xác định hạt nhân của nguyên tử X, nó còn được gọi là hạt nhân gì ?b) Tính năng lượng phản ứng toả ra theo đơn vị MeV.c) Tính năng lượng toả ra khi tổng hợp được 1g chất X ra Jun.Cho mP = 1,007276u; mLi = 7,0144u; m = 4,0015u; 1u = 931,5MeV/c2; NA = 6,022.1023nguyên tử/mol.9.17.1. Hướng dẫn trả lời:a) ta có 1

1 p + 73 Li 2 A

Z X

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích ta có 1 + 3 = 2ZZ = 2

Áp dụng định luật bảo toàn số khối ta có 1 + 7 = 2AA = 4Vậy X là 4

2 He là hạt .

b) ta có độ hụt khối của phản ứng hạt nhân:0 2p Li XM M M m m m = 1,007276u+7,0144u-2.4,0015u = 18,676.10-3u > 0 phản ứng tỏa năng

lượngNăng lượng phản ứng tỏa ra: W = M c2 = 18,676.10-3uc2 = 18,676.10-3.931,5 = 17,396694MeV.c) ta thấy 1 phản ứng hạt nhân trên tổng hợp được 2 hạt anpha nên khi tổng hợp được 1g Hêli năng lượng tỏara là

E =1

2N.W = 231 1 1

. .W .6,022.10 .17,3966942 2 4A

mN

A = 1,30955.1024MeV = 2,09528.1011J.

9.17.2.Chất 21084 Po phóng xạ hạt có chu kì bán rã 138 ngày ban đầu có 0,01g.

a) Viết phương trình phân rã phóng xạ?b) Tính độ phóng xạ sau 3 chu kì.c) Tính tỷ lệ khối lượng pôlôni và khối lượng hạt X trong mẫu sau 4 chu kì.



d) Tính năng lượng toả ra khi lượng toả ra khi lượng chất phân rã hết biết: mPo = 209,9828u; m = 4,0015u;mX = 205,9744u cho 1u = 931,5MeV/c2.9.17.2. Hướng dẫn trả lời:ta có 210 4

84 2 XAZPo He

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích ta có 84 = 2+Z Z = 82

Áp dụng định luật bảo toàn số khối ta có 210 = 4+AA = 206 X là 206

82 Pb là hạt nhân chì. Vậy phản ứng hạt nhân đầy đủ: Po21084 α+ Pb206

82 .

b) ta có độ phóng xạ sau thời gian t:

H = H0. 2t

T

=ln 2

T0 Am N

A2

t

T

=ln 2

138.86400

230,01.6,022.10

210.

3

2T

T

= 2,084.1011 Bq = 5,632 Ci.

c) ta có số nguyên tử chì tạo thành = số nguyên tử Po đã phân rã: NPb = N0(1- 2t

T

)

Khối lượng Pb tạo thành: mPb = 0 ( 2 ). .

N 1t

TPb

Pb PbA A

NA A

N N

0 ( 2 ).

1t

T

PbPo

mA

A

khối lượng Po còn lại mPo = m0. 2t

T

khi đó 0

0

.2

( 2 ).

Po

Pb

mm

mm 1

t

T

t

T

PbPo

AA

(2 1)

Pot

TPb

A

A

= 4

210

206(2 1)T

T =

7

103

d) ta có độ hụt khối của phản ứng hạt nhân:0 Po PbM M M m m m = (209,9828-4,0015-205,9744)u = 6,9.10-3u

Năng lượng tỏa ra khi 1 hạt Po phân rã: W = M .c2 = 6,9.10-3 uc2 = 6,9.10-3.931,5 = 6,42735MeV.

Năng lượng khi 10g Po phân rã hết là: 23 130,01. .W .6,022.10 .6,42735.1,6.10

210A

mE N

A = 2,95.107J.

9.17.3. Chất phóng xạ Po21084 phát ra tia α và biến đổi thành Pb206

82 . Biết khối lượng các hạt là mPb =205,9744u, mPo = 209,9828u, mα = 4,0026u. Năng lượng toả ra khi một hạt nhân Po phân rã làA. 4,8MeV. B. 5,4MeV. C. 5,9MeV. D. 6,2MeV.9.17.3. Hướng dẫn trả lời:ta có: Po210

84 α+ Pb20682 .

ta có độ hụt khối của phản ứng hạt nhân:0 Po PbM M M m m m = 209,9828u-4,0026u-205,9744u = 5,8.10-3u

Năng lượng phản ứng tỏa ra: E = M c2 = 5,8.10-3 uc2 = 5,5.10-3.931,5 = 5,4027MeV.Chọn B9.17.4. Cho hạt α bắn vào hạt nhân nhôm( 27

13 Al ) đang đứng yên, sau phản ứng sinh ra hạt nơtron và hạtnhân X. biết m

α = 4,0015u, m

Al = 26,974u, m

X = 29,970u, m

n = 1,0087u, 1uc2 = 931,5MeV. Phản ứng này

toả hay thu bao nhiêu năng lượng?A. Toả năng lượng 2,9792MeV. B. Thu năng lượng 2,9808MeV.C. Thu năng lượng 2,9792MeV. D. Toả năng lượng 2,9808MeV.9.17.4. Hướng dẫn trả lời:ta có 4

2 He + 2713 Al 1

0AZ X n

ta có độ hụt khối của phản ứng hạt nhân:0M M M Al X nm m m m = (4,0015-26,974-29,97-1,0087)u = -3,2.10-3u < 0 phản ứng thu năng

lượngNăng lượng của phản ứng thu vào: W = | M |c2 = 3,2.10-3 uc2 = 3,2.10-3.931,5 = 2,9808MeVChọn B



9.17.5. Độ hụt khối khi tạo thành các hạt nhân 21 D ; 3

1 T ; 42 He lần lượt là: mD = 0,0024u; mT = 0,0087u;

mHe = 0,0305u. Hãy cho biết phản ứng: 2 3 4 11 1 2 0D T He n toả hay thu bao nhiêu năng lượng? Cho

u = 931,5 MeV/c2. Chọn đáp án đúng:A. Thu năng lượng: W = 18,06 eV. B. Toả năng lượng: W = 18,0614MeV.C. Thu năng lượng: W = 18,07 MeV. D. Toả năng lượng: W = 18,0711 MeV.9.17.5. Hướng dẫn trả lời:ta có độ hụt khối của phản ứng hạt nhân:

0 D T nM M M m m m m = D Tm m m = 0,0305u-0,0024u-0,0087u = 0,0194u > 0 phảnứng tỏa năng lượng.Năng lượng phản ứng tỏa ra: W = M c2 = 19,4.10-3 uc2 = 19,4.10-3.931,5 = 18,0711MeV.Chọn D9.18. Vận dụng được định luật phóng xạ và khái niệm độ phóng xạ để giải được các bài tập.9.18.1. Hạt nhân 210

84 Po phóng xạ hạt thành hạt nhân chì bền ( 20682 Pb) có chu kì bán rã là 138 ngày.

a) Tính hằng số phóng xạ và độ phóng xạ H0 của 1g polôni.b) Tính khối lượng chì tạo thành sau 1104 ngày.c)) Ban đầu có mẫu pôlôni tinh khiết, sau một thời gian (t) tỷ lệ giữa khối lượng pôlôni có trong mẫu và khốilượng của hạt chì tạo thành trong mẫu là 2,463. Tính tuổi của mẫu đó.9.18.1. Hướng dẫn trả lời:

a) Hằng số phóng xạ ln 2 ln 2

138.86400T = 5,81.10-8s-1.

Độ phóng xạ ban đầu: 00 0

ln 2. . . A

mH N N

T A = 23ln 2 1

. .6,022.10138.86400 210

= 1,67.1014Bq = 4,51.103Ci.

b) ta có số nguyên tử chì tạo thành bằng số nguyên tử Po đã phân rã phóng xạ

NPb = N = 0 (1 2 )Nt

T

= 0 (1 2 )Nt

TA

Po

m

A

nên khối lượng chì tạo thành sau 1104 ngày là:

.Pbm PbPb

A

NA

N = .Pb

A

A

N0 (1 2 )N

t

TA

Po

m

A

= 0 (1 2 )

tPb T

Po

Am

A

=

1104

138206.1.(1 2 )

210

= 0,98g.

c) ta có khối lượng chì tạo thành sau thời gian t là: mPb = 0 (1 2 )t

Pb T

Po

Am

A

.

Khối lượng Pôlôni còn lại sau thời gian t là: mPo = m0 2t

T

theo giả thiết ta có 2,563Po

Pb

m

m 0

0

22,463

(1 2 )

t

T

tPb T

Po

m

Am

A

.22,463

(1 2 )

t

TPo

t

TPb

A

A

2,463

(2 1)

Pot

TPb

A

A

(2 1).2,463t

PoT

Pb

A

A 2 1

2,463.

tPoT

Pb

A

A = 1+

210

2,463.206

210

ln 2 ln( )2,463.206

1t

T

210ln( )

2,463.206 .ln 2

1t T

=

210ln( )

2,463.206ln 2

1.138 = 68,95 ngày.

9.18.2. Chất phóng xạ 21084 Po phóng xạ hạt thành 206

82 Pb ban đầu có 1mg pôlôni. Tại thời diểm t1 tỷ lệ giữahạt chì và hạt pôlôni còn lại trong mẫu là 7:1; tại thời điểm t2 sau t1 414 ngày thì tỷ lệ này là 63:1. a) Tính chu kì T. b) Độ phóng xạ ở thời điểm t1 là 0,5631Ci hãy tìm số NA và thể tích khí hêli tạo thành ở điều kiện tiêuchuẩn ở thời điểm t1.9.18.2. Hướng dẫn trả lời:



Số nguyên tử Pôlôni còn lại: N = N0. 2t

T

ta có số nguyên tử chì tạo thành bằng số nguyên tử Po đã phân rã phóng xạ

NPb = N = 0 (1 2 )Nt

T

tỉ số hạt chì và hạt Pôlôni 0

0

(1 2 )2 1

2

Pb

P0

NN

NN

ttTT

t

T

+ ở thời điểm t1 ta có1

2 1 7t

T 1

312 8 2 3

t

T t T (1)

+ ở thời điểm t2 = t1 +414 ta có1 414

2 1 63t

T

1 414

62 64 2t

T

1 414tT

= 6 t1+414 = 6T (2)

thay (1) vào (2) ta được 3T+414 = 6TT = 138 ngày.

b)ở thời điểm t1 = 3T thì H = H0

1

2t

T

= H0

3

2T

T

= H0 2-3 =0,5631 0 8.0,5631H =4,5048 Ci

mà H0 = 0ln 2. . A

mN

T ANA = 0

30

. . 4,5048.138.86400.210

ln 2. ln 2.10

H T A

m = 6,021.1023 hạt/mol.

Ta có số nguyên tử khí hêli tạo thành bằng số nguyên tử Pôlôni đã phân rã phóng xạ

N =N =1

0 . (1 2 )t

TA

mN

A

Thể tích khí hêli thu được ở điều kiện tiêu chuẩn là:

V = .22,4A

N

N =

1

0 .(1 2 )t

Tm

A

.22,4 =

331.10.(1 2 )

210

T

T

.22,4 = 9,33.10-5 lít.

9.18.3. Người ta dùng prôtôn có động năng của prôtôn là Kp = 5,45 MeV bắn phá hạt nhân 94 Be đứng yên.

Phản ứng cho ta hạt và hạt nhân X. a) Viết đầy đủ phản ứng hạt nhân trên. b) Biết động năng của hạt là K = 4MeV, vận tốc của prôtôn và của hạt vuông góc với nhau. Tínhđộng năng và vận tốc của hạt nhân X. c) Tính năng lượng toả ra của phản ứng.Coi khối lượng của một hạt nhân xấp xỉ bằng số khối của nó và 1u = 1,66.10-27 kg = 931,5 MeV/c2.9.18.3. Hướng dẫn trả lời:a) ta có phản ứng 1

1 p + 94 Be 4

2 He + AZ X

+ Áp dụng định luật bảo toàn điện tích ta có: 1+4 = 2+Z Z = 3

+ Áp dụng định luật bảo toàn số khối ta có: 1+9 = 4+AA = 6

vậy 11 p + 9

4 Be 42 He + 6

3 X

b) Áp dụng định luật bảo toàn động lượng ta có p Be XP P P P

vì hạt Beri đứng yên nên BeP

= 0 p XP P P

mà p pv v P P 2 2 2

X pP P P (1)

ta có mối liên hệ giữa động năng K và động lượng P là: P2 = 2m.K

(1)mX.KX = mX.KX+ m . K 1 4

5,45 .46 6XK = 3,575MeV.

mà 21

2X X XK m v2. X

XX

Kv

m

13

27

2.3,575.1,6.10

6.1,66.10

=10,71.106m/s.

c) Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng ta có 2 2 2 2. . . .p p Be Be X XK m c K m c K m c K m c

2( ).p Be X p Xm m m m c K K K W p XK K K



Năng lượng phản ứng W= X pK K K = 4 + 3,575 - 5,45 = 2,125MeV.

9.18.4. Bắn hạt anpha có động năng K = 4 MeV vào hạt nhân Al2713 đứng yên. Sau phản ứng có suất hiện

hạt nhân phốtpho 3015 P .

a) Viết phương trình phản ứng hạt nhân ?b) Phản ứng trên thu hay toả năng lượng ? tính năng lượng đó ?c) Biết hạt nhân sinh ra cùng với phốtpho sau phản ứng chuyển động theo phương vuông góc với phương hạtanpha. Hãy tính động năng của nó và động năng của phốtpho?d) Tính góc hợp bởi phương của 2 hạt nhân tạo thành ?Cho biết khối lượng của các hạt nhân: m = 4,0015u; mn = 1,0087u; mP = 29,97005u; mAl = 26,97435u; 1u =931,5MeV/c2 .9.18.4. Hướng dẫn trả lời:a) Phương trình phản ứng hạt nhân : XPAlHe A

Z3015

2713

42 .

+ Theo định luật bảo toàn số khối : 4 + 27 = 30+ A A= 1. + Theo định luật bảo toàn điện tích : 2 + 13 = 15 + Z Z = 0 X là nơtron n1

0 .

Phương trình phản ứng đầy đủ : nPAlHe 10

3015

2713

42

b) Độ hụt khối của phản ứng hạt nhân: M = M0 – M = ( m + mAl) – (mP + mn) =4,0015u +26,97435u -29,97005u - 1,0087u = - 0,0029u < 0 Phản ứng thu năng lượng.Năng lượng phản ứng thu vào: W = |M|.c2 = 0,0029.uc2 = 0,0029.931,5 = 2,70135 MeV.

c) Áp dụng định luật bảo toàn động lượng ta có Al P nP P P P

vì hạt nhôm đứng yên nên AlP

= 0 P nP P P

mà n p n pv v P P 2 2 2

P nP P P (1)

ta có mối liên hệ giữa động năng K và động lượng P là: P2 = 2m.K

(1)mp.KP = mn.Kn+ m . K Kn = PP

n

mK

m- .

n

mK

m

(3) .

Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng ta có: K = Kn + KP +W(4) (vì phản ứng thu năng lượng)Thay (3) vào (4) ta được :

K = PP

n

mK

m- .

n

mK

m

+ KP +W (1 ).n

mK

m

- W= (1 )PP

n

mK

m

KP =

(1 ). W

1

n

P

n

mK

mm

m

=

4,0015(1 ).4 2,70135

1,008729,97005

11,0087

u

uu

u

= 0,56 MeV

Từ (3 ) 29,97005.0,56

1,0087

u

u-

4,0015.4

1,0087

u

u= 0,74 MeV.

d) Gọi là góc giữa PP và p ta có : n n np m Ktg

p m K

1,0087 .0,74

4,0015 .4

u

u=0,216

= 12012’ . Do đó góc giữa phương chuyển động của n và hạt nhân P là : = 900 + 12012’ = 102012’.

P

nP

PP



9.18.5. Một hạt nhân mẹ có số khối A, đứng yên phân rã phóng xạ (bỏ qua bức xạ ). Vận tốc hạt nhâncon B có độ lớn là v, xem khối lượng hạt nhân gần bằng số khối của mỗi hạt. Vậy độ lớn vận tốc của hạt sẽ là:

A. v = A( 1)v4

. B. v = A(1 )v4

. C. v =4( )v

A 4. D. v =

4( )v

A 4.


Áp dụng định luật bảo toàn động lượng ta có A BP P P

vì hạt A đứng yên nên AP

= 0 0BP P

BP P

mB.vB = m . v

BB

mv v

m

Áp dụng định luật bảo toàn số khối ta có AA = AB+4AB = AA -4mà mA = A, mB = A-4

Vậy BA 4 A

v v ( 1)v4 4

Chọn A

Chương X: TỪ VI MÔ ĐẾN VĨ MÔ10.1. Nêu được hạt sơ cấp là gì và các đặc trưng cơ bản của chúng.10.1.1. Hạt sơ cấp là gì và các đặc trưng cơ bản của chúng.?10.1.1. Hướng dẫn trả lời:Hạt sơ cấp, còn gọi là các hạt cơ bản, là các hạt có kích thước và khối lượng rất nhỏ, chẳng hạn nhưêlectron, prôtôn, nơtron, mêzôn, muyôn, piôn.Các đặc trưng cơ bản của hạt sơ cấp : Khối lượng nghỉ, điện tích, spin, thời gian sống trung bình.10.1.2. Chọn phát biểu sai, khi nói về hạt sơ cấp?A. Hạt sơ cấp nhỏ hơn hạt nhân nguyên tử, có khối lượng nghỉ xác định.B. Hạt sơ cấp có thể có điện tích, điện tích tính theo đơn vị e, e là điện tích nguyên tố.C. Hạt sơ cấp đều có mômen động lượng và mômen từ riêng.D. Mỗi hạt sơ cấp có thời gian sống khác nhau: rất dài hoặc rất ngắn.10.1.2. Hướng dẫn trả lời:Mỗi hạt sơ cấp có thời gian sống nhất định, có thể thời gian đó là rất dài hoặc rất ngắn.Chọn D10.1.3. Các hạt sơ cấp tương tác với nhau theo các cách sau:A. Tương tác hấp dẫn. B. Tương tác điện từ.C. Tương tác mạnh hay yếu. D. Tất cả các tương tác trên.10.1.3. Hướng dẫn trả lời:Các hạt sơ cấp có thể tương tác với nhau theo 4 cách trên. Song có hạt không đủ 4 tương tác, mà chỉ một sốtương tác trong 4 loại tương tác trên.Chọn D10.2. Nêu được tên gọi một số hạt sơ cấp.10.2.1. Nêu tên gọi một số hạt sơ cấp?10.2.1. Hướng dẫn trả lời:Một số hạt sơ cấp là : phôtôn ( ), êlectron ( e ), pôzitron ( e ), prôtôn (p), nơtron (n), nơtrinô ( ).

10.2.2. Hạt nào dưới đây không phải là hạt sơ cấpA. prôtôn. B. mêzôn. C. electron. D. Ôxy.10.2.2. Hướng dẫn trả lời:Các hạt sơ cấp là electron, proton, notron, mêzôn, muyôn, piôn.

Nên ôxy phải là hạt sơ cấp.Chọn D10.3. Trình bày được sự phân loại các hạt sơ cấp.10.3.1. Nêu sự phân loại các hạt sơ cấp?



10.3.1. Hướng dẫn trả lời:Sự phân loại các hạt sơ cấp theo khối lượng nghỉ tăng dần :a) Phôtôn (lượng tử ánh sáng) có m0 = 0.b) Leptôn gồm các hạt nhẹ : êlectron, muyôn (+, -).c) Mêzôn, gồm các hạt nhân có khối lượng trung bình trong khoảng (200 900) me, gồm hai nhóm :mêzôn và mêzôn K.d) Barion, gồm các hạt có khối lượng bằng hoặc lớn hơn khối lượng prôtôn. Có hai nhóm barion là nuclônvà hipêron cùng với các phản hạt của chúng.Tập hợp các mêzôn và các barion có tên chung là harđrôn.10.3.2. Hạt sơ cấp có các loại sau:A. phôtôn. B. Leptôn. C. hađrôn. D. Cả A, B, C.10.3.2. Hướng dẫn trả lời:Các hạt sơ cấp là electron, proton, notron, mêzôn, muyôn, piôn.Chọn D10.3.3. Chọn phát biểu đúng: Phôtôn có khối lượng nghỉ:

A. bằng2c

. B. khác không. C. bằng 0. D. nhỏ không đáng kể.

10.3.3. Hướng dẫn trả lời:Phôtôn có khối lượng nghỉ bằng 0.Chọn C10.3.4. Các loại hạt sơ cấp là:A. phô tôn, leptôn, Mêzôn và hađrôn. B. phô tôn, leptôn, mêzôn và barion.C. phô tôn, leptôn, barion và hađrôn. D. phô tôn, leptôn, nuclôn và hipêrôn.10.3.4. Hướng dẫn trả lời:Hạt sơ cấp có các loại: phôtôn; leptôn; mêzôn và barion.Chọn D10.3.5. Hạt nào sâu đây không phải là hạt hađrôn ?A. Mêzôn , k. B. Nuclon. C. Nơtrinô. D. Hypêron.10.3.5.Hướng dẫn trả lời:Hạt hađrôn là tập hợp các Mêzôn và bariôn

+ Mê zôn: gồm hai nhóm Mêzôn , k+ bariôn: gồm Nuclon và hypêron

Chọn C10.3.6. Các leptôn là các hạt sơ cấp có khối lượng.A. Bằng 500 lần khối lượng electron. B. Trên 200me.

C. Trên 500me. D. Từ 0 đến 200 me.10.3.6.Hướng dẫn trả lời:Các leptôn là các hạt sơ cấp có khối lượng từ 0 đến 200 me

Chọn D10.3.7. Người ta phân loại hạt sơ cấp dựa vào yếu tố nào sau đây ?A. Dựa vào độ lớn của khối lượng.B. Dựa vào độ lớn của khối lượng và đặc tính tương tác.C. Dựa vào đặc tính tương tác.D. Dựa vào động năng của các hạt.10.3.7. Hướng dẫn trả lời:Người ta phân loại hạt sơ cấp dựa vào độ lớn của khối lượngChọn A10.4. Nêu được phản hạt là gì.10.4.1. Phản hạt là gì?10.4.1. Hướng dẫn trả lời:



Phản hạt : Phần lớn số hạt sơ cấp đều tạo thành cặp, mỗi cặp gồm hai hạt có khối lượng nghỉ m0 như nhau,còn một số đặc trưng khác thì có trị số bằng nhau nhưng trái dấu. Trong mỗi cặp có một hạt và phản hạtcủa nó. Ví dụ : pôzitron là phản hạt của êlectron có điện tích là e, antiprôtôn là phản hạt của prôtôn, cóđiện tích là -e,...Tương tác của các hạt sơ cấp có thể dẫn đến sinh hoặc huỷ một cặp hạt phản hạt.Ví dụ như quá trình hủy cặp hoặc sinh cặp của êlectron và pôzitrone+ + e- + ; + e+ + e-

10.4.2. Phản hạt của một hạt sơ cấp là một hạt có:A. Cùng khối lượng nhưng điện tích trái dấu và cùng giá trị tuyệt đối.B. Cùng khối lượng.C. Cùng khối lượng và cùng điện tích.D. Cùng khối lượng nhưng điện tích trái dấu và có độ lớn khác nhau.10.4.2. Hướng dẫn trả lời:Đối hạt của một hạt sơ cấp là một hạt có cùng khối lượng nhưng điện tích trái dấu và cùng giá trị tuyệt đối .Chọn A10.4.3. Đặc tính nào sau đây không phải là đặc tính của các quac.A. Mỗi hađrôn cấu tạo bởi một số quac.B. Các Bariôn là tổ hợp của ba hạt quac.C. Có 6 hạt quac và 6 đối quac tương ứng.D. Các quac có điện tích bằng bội số của e.10.4.3. Hướng dẫn trả lời:

Các quac có điện tích là:2

,3 3

e e .

Chọn D10.5. Nêu được những đặc điểm chính về cấu tạo và chuyển động của hệ Mặt Trời.10.5.1. Nêu những đặc điểm chính về cấu tạo và chuyển động của hệ Mặt Trời?10.5.1. Hướng dẫn trả lời:Hệ Mặt Trời bao gồm :- Mặt Trời ở trung tâm hệ (và là thiên thể duy nhất nóng sáng) ;- Tám hành tinh lớn và các tiểu hành tinh. Xung quanh đa số các hành tinh có thể có vệ tinh chuyển động.- Các sao chổi, thiên thạch,...Các hành tinh, theo thứ tự từ Mặt Trời ra ngoài : Thuỷ tinh, Kim tinh, Trái Đất, Hoả tinh, Mộc tinh, Thổtinh, Thiên Vương tinh, Hải Vương tinh. Xung quanh mỗi hành tinh có các vệ tinh.Tất cả các hành tinh đều chuyển động quanh Mặt Trời theo cùng một chiều (chiều thuận), và gần nhưtrong cùng một mặt phẳng.Mặt Trời và các hành tinh đều quay quanh mình nó và đều quay theo chiều thuận (trừ Kim tinh). Toàn bộhệ Mặt Trời quay quanh tâm Thiên Hà của chúng ta.10.5.2. Trình bày cấu tạo của Mặt Trời?10.5.2. Hướng dẫn trả lời:Mặt Trời được cấu tạo gồm hai phần : quang cầu và khí quyển. Nhiệt độ bề mặt là 6000 K.

Mặt Trời liên tục bức xạ năng lượng ra xung quanh. Lượng năng lượng bức xạ của Mặt Trời truyền vuônggóc tới một đơn vị diện tích cách nó một đơn vị thiên văn trong một đơn vị thời gian gọi là hằng số MặtTrời H.

Kết quả đo được H = 1360W/m2.

Từ đó suy ra công suất bức xạ của Mặt Trời là P = 3,9.1026 W.

Sự bức xạ của Mặt Trời được duy trì là do trong lòng Mặt Trời luôn xảy ra các phản ứng nhiệt hạch.Trái Đất chuyển động quanh Mặt Trời theo một quỹ đạo tròn. Trục quay của Trái Đất nghiêng trên mặtphẳng quỹ đạo một góc 23o27'.

Trái Đất dạng phỏng cầu, bán kính xích đạo bằng 6378 km, bán kính hai cực 6357 km. Khối lượng riêngtrung bình 5520 kg/m3.



10.5.3. Sao chổi là gì?10.5.3. Hướng dẫn trả lời:Sao chổi chuyển động quanh Mặt Trời theo những quỹ đạo elip rất dẹt, kích thước và khối lượng nhỏ, cấutạo bởi các chất dễ bốc hơi. Khi chuyển động lại gần Mặt Trời, sao chổi chịu tác động của áp suất ánh sángMặt Trời nên bị "thổi" ra tạo thành cái đuôi.10.5.4. Hệ Mặt Trời bao gồm:A. Mặt Trời và 8 hành tinh. B. Mặt Trời và 9 hành tinh.C. Mặt Trời, 8 hành tinh và các tiểu hành tinh. D. Mặt Trời và 10 hành tinh.10.5.4. Hướng dẫn trả lời:Hệ mặt trời bao gồm Mặt trời, 8 hành tinh và các tiểu hành tinh.Chọn C10.5.5. Trái đất chuyển động quanh Mặt Trời theo quỹ đạo gần tròn có bán kính vào khoảng:A. 15 triệu km. B. 15 tỉ km.C. một nghìn năm trăm triệu km. D. 150 triệu km.10.5.5. Hướng dẫn trả lời:Trái đất chuyển động quanh mặt trời theo quỹ đạo gần tròn có bán kính vào khoảng 150 triệu kmChọn D10.5.7. Chọn phát biểu sai ?A. sao chổi là những khối khí đóng băng lẫn với đá, có đường kính vài kilômet, chuyển động xung quanhMặt Trời theo quỹ đạo hình elíp dẹt.B. Chu kì chuyển động của sao chổi quanh Mặt Trời khoảng từ vài năm đến trên 150 năm.C. Thiên thạch là những tảng đá chuyển động quanh Mặt Trời.D. Sao chổi và thiên thạch không phải là thành viên của hệ Mặt Trời.10.5.7. Hướng dẫn trả lời:Sao chổi và thiên thạch là thành viên của hệ mặt trời nó là các hành tinh tí honChọn D10.5.8. Đường kính của hệ Mặt Trời vào khoảngA. 40 đơn vị thiên văn. B. 100 đơn vị thiên văn.C. 80 đơn vị thiên văn. D. 60 đơn vị thiên văn.10.5.8. Hướng dẫn trả lời:Đường kính của hệ mặt trời bằng đường kính của Hải vương tinh D= 2.30,07 = 60,14 đvtvvào khoảng 60 đơn vị thiên vănChọn D10.5.9. Hệ Mặt Trời quay như thế nào?A. Quay quanh Mặt Trời, cùng chiều tự quay của Mặt Trời, như một vật rắn.B. Quay quanh Mặt Trời, ngược chiều tự quay của Mặt Trời, không như một vật rắn.C. Quay quanh Mặt Trời, cùng chiều tự quay của Mặt Trời, không như một vật rắn.D. Quay quanh Mặt Trời, ngược chiều tự quay của Mặt Trời, như một vật rắn.10.5.9. Hướng dẫn trả lời:Hệ Mặt Trời quay quanh Mặt Trời, cùng chiều tự quay của Mặt Trời trong cùng mặt phẳng trừ sao kim tinhquay ngược chiều quay của mặt trời.Chọn A10.5.10.Sao băng là:A. sao chổi cháy sáng bay gần mặt đất.B. sự chuyển hoá của sao lớn khi cạn kiệt năng lượng và bay trong vũ trụ.C. thiên thạch tự phát sáng bay vào khí quyển trái đất.D. thiên thạch, bay vào khí quyển trái đất và bị masát mạnh đến nóng sáng.10.5.10. Hướng dẫn trả lời:Sao băng là thiên thạch, bay vào khí quyển Trái Đất và bị masát mạnh đến nóng sáng.Chọn D10.6. Nêu được Sao là gì, Thiên Hà là gì.10.6.1. Sao là gì?10.6.1. Hướng dẫn trả lời:



Sao là một khối khí nóng sáng như Mặt Trời. Khối lượng các sao nằm trong khoảng từ 0,1 đến vài chụclần (đa số 5 lần) khối lượng Mặt Trời.Đa số các sao ở trong trạng thái ổn định. Ngoài ra có các sao đặc biệt như : sao biến quang (trong đó có saođôi), sao mới, sao siêu mới, punxa, sao nơtron.Ngoài ra trong hệ thống các thiên thể còn có lỗ đen và tinh vân.10.6.2. Thiên hà là gì? Thiên hà chúng ta là gì?10.6.2. Hướng dẫn trả lời:Thiên hà là một hệ thống sao gồm nhiều loại sao và tinh vân. Tổng số sao trong một thiên hà có thể lênđến vài trăm tỉ. Có 3 loại thiên hà chính : Thiên hà xoắn ốc ; Thiên hà elip ; Thiên hà không định hình (haythiên hà không đều).Đường kính các thiên hà cỡ 100000 năm ánh sáng.Toàn bộ các sao trong mỗi thiên hà đều quay xung quanh tâm thiên hà.Thiên Hà của chúng ta, trong đó có hệ Mặt Trời có dạng hình xoắn ốc, đường kính 100000 năm ánh sáng vàcó khối lượng khoảng 150 tỉ lần khối lượng Mặt Trời.10.6.3.Đường kính của một Thiên Hà vào khoảng:A. 10000 năm ánh sáng. B. 100000 năm ánh sáng.C. 1000000 năm ánh sáng. D. 10000000 năm ánh sáng.10.6.3. Hướng dẫn trả lời:Đường kính của một Thiên Hà vào khoảng 100000 năm ánh sáng.Chọn B10.7. Trình bày được những nét khái quát về sự tiến hoá của các sao.10.7.1. Nêu những nét khái quát về sự tiến hoá của các sao?10.7.1. Hướng dẫn trả lời:Các sao được cấu tạo từ một đám "mây" khí và bụi. Đám mây này vừa quay vừa co lại do tác dụng của lựchấp dẫn và sau vài chục nghìn năm, vật chất dần dần tập trung ở giữa, tạo thành một tinh vân dày. Ngôi saođược hình thành ở tring tâm tinh vân. Sao tiếp tục co lại và nóng dần và trở thành sao nóng sáng. Khi "nhiênliệu" trong các sao cạn kiệt, sao biến thành các thiên thể khác. Các sao khối lượng cỡ Mặt Trời có thể "sống"tới 10 tỉ năm sau đó biến thành sao trắt trắng. Các sao có khối lượng lớn hơn Mặt Trời (từ 5 lần trở lên) thìchỉ sống được khoảng 100 triệu năm và biến thành sao kềnh đỏ sau đó biến thành sao nơtron hoặc lỗ đen.10.7.2. Mặt Trời thuộc loại sao nào sau đây:A. Sao chất trắng. B. Sao kềnh đỏ (hay sao khổng lồ).C. Sao trung bình giữa trắng và kềnh đỏ. D. Sao nơtron.10.7.2. Hướng dẫn trả lời:Sao trung bình giữa trắng và kềnh đỏ.Chọn C10.7.3. Hãy chỉ ra cấu trúc không phải là thành viên của một thiên hà:A. Punxa. B. Lỗ đen. C. QuaZa. D. Sao siêu mới.10.7.3. Hướng dẫn trả lời:Quaza là thiên thể ở xa bên ngoài Thiên Hà của chúng ta có hình ảnh trải rộng ra như hình ảnh của mộtThiên Hà có dạng gần tròn làm ta liên tưởng đến các ngôi sao trong dãy Ngân Hà.Chọn C10.7.4. Quá trình tiến hoá thì sao nào dưới đây sẽ trở thành Lỗ đen ? (m: khối lượng của sao; m0: khối lượngcủa Mặt Trời).A. m vào khoảng 0,1m0. B. m vào khoảng 4m0.C. m vào khoảng 10m0. D. m vào khoảng m0.10.7.4. Hướng dẫn trả lời:Quá trình tiến hoá thì Các sao có khối lượng lớn hơn khối lượng Mặt Trời 5 lần trở lên chỉ sống khoảng 100triệu năm nhiệt độ giảm dần sau đó sao trở thành kềnh đỏ sau đó sao tiếp tục tiến hóa và trở thành sao notronhay lỗ đen.Chọn C10.7.5. Chọn phát biểu Sai:



A. Punxa là một sao phát sóng vô tuyến rất mạnh, cấu tạo bằng nơtrơn. Nó có từ trường mạnh và quay quanhmột trục.B. Quaza là một loại Thiên Hà phát xạ mạnh một cách bất thường các sóng vô tuyến và tia X. Nó có thể làmột Thiên Hà mới được hình thành.C. Lỗ đen là một sao phát sáng, cấu tạo bởi một loại chất có khối lượng riêng cực kỳ lớn, đến nỗi nó hút tấtcả các photon ánh sáng, không cho thoát ra ngoài.D. Thiên Hà là một hệ thống gồm các sao và các đám tinh vân.10.7.5. Hướng dẫn trả lời:Lỗ đen là một thiên thể tiên đoán bởi lý thuyết cũng được cấu tạo từ các nơtrơn có trường hấp dẫn lớn đếnnỗi thu hút mọi vật thể kể cả ánh sáng.Chọn C10.8. Nêu được những nét sơ lược về thuyết Big Bang.10.8.1. Nêu một số sự kiện thiên văn quan trọng có liên quan đến sự tiến hóa vũ trụ?10.8.1. Hướng dẫn trả lời:

Các sự kiện thiên văn quan trọng :- Vũ trụ dãn nở : Các thiên hà đang chạy ra xa hệ Mặt Trời, tốc độ chạy ra xa của thiên hà tỉ lệ với khoảngcách d giữa thiên hà và chúng ta (định luật Hớp-bơn): v = Hd ; với H là một hằng số gọi là hằng số Hớp-bơn, H =1,7.10-2 m/(s.năm ánh sáng).- Bức xạ "nền" vũ trụ : đó là bức xạ được phát ra đồng đều từ phía trong vũ trụ và tương ứng với bức xạ phátra từ vật có nhiệt độ khoảng 3 K.10.8.2. Nêu sơ lược về thuyết Big Bang?10.8.2. Hướng dẫn trả lời:Vũ trụ bắt đầu dãn nở từ một "điểm kì dị" (lấy làm mốc thời gian). Tại thời điểm 10-43 s vũ trụ có kích thướckhoảng 10-35 m, nhiệt độ là 1032 K và khối lượng riêng là 1091 kg/cm3 và vũ trụ tràn ngập bởi các êlectron,nơtrino, và quac. Sau đó vũ trụ dãn nở rất nhanh. Các nuclôn được tạo ra sau 1 giây. Ba phút sau, xuất hiệncác hạt nhân nguyên tử đầu tiên. 300000 năm sau mới xuất hiện các nguyên tử đầu tiên. Đến 3 triệu năm mớixuất hiện các sao và thiên hà. Hiện nay, vũ trụ đang ở tuổi 14 tỉ năm, nhiệt độ trung bình là 2,7 K.

10.8.3. Theo thuyết Big Bang, các nguyên tử xuất hiện ở thời điểm nào sau đây?A. t = 3000 năm. B. t = 30000 năm. C. t = 300000 năm. D. t = 3000000 năm.10.8.3. Hướng dẫn trả lời:Theo thuyết Big Bang, sau 3 trăm nghìn năm sau thì mới xuất hiện các nguyên tử đầu tiên.t = 300000 năm.Chọn C10.8.4. Chọn phát biểu sai:A. Vũ trụ đang giãn nở, tốc độ lùi xa của Thiên Hà tỉ lệ với khoảng cách d giữa Thiên Hà và chúng ta.B. Trong vũ trụ, có bức xạ từ mọi phía trong không trung, tương ứng với bức xạ nhiệt của vật ở khoảng 5K,gọi là bức xạ nền của vũ trụ.C. Vào thời điểm t = 10-43s sau vụ nổ lớn kích thước vũ trụ là 10-35m, nhiệt độ 1032K, khối lượng riêng là1091kg/cm3. Sau đó giãn nở rất nhanh, nhiệt độ giảm dần. D. Vào thời điểm t =14tỉ năm vũ trụ đang ở trạng thái như hiện nay, với nhiệt độ trung bình T = 3K.10.8.4. Hướng dẫn trả lời:Trong vũ trụ, có bức xạ từ mọi phía trong không trung, tương ứng với bức xạ nhiệt của vật ở khoảng 3K, gọilà bức xạ nền của vũ trụ.Chọn B10.8.5.Sao Thiên Lang ở cách xa chúng ta 8,73 năm ánh sáng. Tốc độ lùi xa của sao này là:A. 0,148 m/s B. 1,48 m/s C. 50 m/s D. 500m/s10.8.5. Hướng dẫn trả lời:Áp dụng công thức của định luật Hớp-bơn: v = H.d với H = 1,7.10-2m/năm ánh sáng.v = 1,7.10-2.8,73 = 0,14841m/s.Chọn A10.8.6 Hãy xác định khoảng cách đến một Thiên Hà có tốc độ lùi xa nhất bằng 15000km/s.A. 16,62.1021km. B. 8,35.1021km. C. 8,31.1021km. D. 8,25.1024km.



10.8.6. Hướng dẫn trả lời:Hãy xác định khoảng cách đến một Thiên Hà có tốc độ lùi xa nhất bằng 15000km/s.Áp dụng công thức của định luật Hớp-bơn: v = H.d với H = 1,7.10-2m/năm ánh sáng.

khoảng cách đến một Thiên Hà d =3

2

8

15000.101,7.10

365.86400.3.10

v

H = 8,35.1024m = 8,35.1021 km.

Chọn B

ẦN 1: THEO CHƯƠNG TR ẨN Chương I: Dao động cơ ểu được...

Documents

Transcript of ẦN 1: THEO CHƯƠNG TR ẨN Chương I: Dao động cơ ểu được...