Tài liệu 36 dạng bài toán hay và khó thường gặp trong các đề thi đại học môn vật lý

Nguyễn Văn Dân – Long An - 0975733056 Thầy NGUYỄN VĂN DÂN (Biên soạn) =========== trong các đề thi tuyển sinh Đại học & Cao đẳng (Theo chương trình giảm tải mới nhất của Bộ giáo dục & đào tạo) - Mùa thi 2015 1 Nguyễn Văn Dân – Long An - 0975733056 Bài toán 1. Một số khái niệm hay Thường ra dưới dạng lý thuyết a. Đồ thị một số hàm trong dao động điều hòa: a. Của x; v; a theo t là hình sin b. Của v theo x là một elip c. Gia tốc a theo x là một đoạn thẳng. Lưu ý: quỹ đạo của dao động điều hòa là một đoạn thẳng dài L = 2A. b. Độ lệch pha Trong các hàm điều hòa hình sin, nếu B là đạo hàm của A thì B nhanh pha hơn A một góc 𝜋/2. Cụ thể: + v nhanh pha hơn x một góc 𝜋/2; + a nhanh pha hơn v một góc 𝜋/2; + a nhanh pha (ngược pha) hơn x một góc 𝜋. Lưu ý: pha của dao động biểu diễn vị trí và chiều chuyển động của vật. c. Cách chứng minh một vật dao động điều hòa Bước 1: Xác định vị trí cân bằng của vật; Bước 2: Lập phương trình hợp lực tác dung lên vật ở VTCB; Bước 3: Lập phương trình hợp lực tác dung lên vật khi vật có li độ x; suy ra biểu thức lực hồi phục F = - kx; Bước 4: Dùng định luật 2 Newton - kx = ma = mx’’ Suy ra x’’ = - 𝜔2x Bước 5: Kết luận vật dao động điều hòa với chu kỳ T  2 m k d. Quãng đường đi được + Trong một chu kỳ là s = 4A; + Trong nửa chu kỳ là s = 2A + Các giá trị khác cần dùng sơ đồ thời gian (nêu phía bài toán 3) Sau nửa chu kỳ, vật sẽ ở đối xứng với vị trí ban đầu qua gốc tọa độ và đổi chiều chuyển động. e. Chiều chuyển động của CLLX lúc t = 0: + 𝜑 > 0: vật chuyển động theo chiều âm; + 𝜑 < 0: vật chuyển động theo chiều dương. g. Vận tốc trung bình và tốc độ trung bình + Vận tốc trung bình vtb  x 2  x1 t + Tốc độ trung bình v tb  s t 2 Nguyễn Văn Dân – Long An - 0975733056 Bài toán 2. Thời gian ngắn nhất để vật đi từ x1 đến x2 + x1 đến x2 (giả sử x1  x2 ): x1  cos 1  A  2  1 với  t     cos   x2 2 A   0  1 , 2    . + x1 đến x2 (giả sử x1  x2 ):  x1 cos 1    1 A với  t   2   cos   x2 2       1, 2  0 A Bài toán 3. Tính quãng đường vật đi được trong thời gian t Phương pháp chung tìm quãng đường đi trong khoảng thời gian nào đó ta cần xác định: - Vị trí vật lúc t = 0 và chiều chuyển động của vật lúc đó; - Chia thời gian ∆t thành các khoảng nhỏ: nT; nT/2; nT/4; nT/8; nT/6; T/12 … với n là số nguyên; - Tìm quãng đường s1; s2; s3; … tương úng với các quãng thời gian nêu trên và cộng lại x A A 2 3 A A -A 0(VTCB) +A  2 T/4 2 T/12 T/8 T/6 2 2 T/6 T/8 T/12 * Công thức giải nhanh tìm quãng đường đi (dùng máy tính) x1 (bất kì) 0 +A x x 1 1 t1 =  ar sin 1 t1 =  ar cos 1  A  A x 3 Nguyễn Văn Dân – Long An - 0975733056  Tính quãng đường dài nhất và ngắn nhất vật đi được trong khoảng thời gian t với 0t  T 2 Nguyên tắc: + Vật đi được quãng đường dài nhất khi li độ điểm đầu và điểm cuối có giá trị đối nhau -A - x0 O x0 +A smax Quãng đường dài nhất: S max  2 A sin t 2 + Vật đi được quãng đường ngắn nhất khi li độ điểm đầu và điểm cuối có giá trị bằng nhau -A - x0 O x0 smin +A Smin Quãng đường ngắn nhất: Smin  2 A 1  cos t   2  Bài toán 4. GhÐp lß xo; cắt lò xo và ghép vật  T  T1  T2 1 1 1 1    ...  + GhÐp nèi tiÕp:  ⟹  1 1 1 k k1 k 2 kn    f + GhÐp song song: k  k1  k 2  ...  k n 2 2 f12 2 f 22 f  f 2  f 2 1 2 ⟹  1 1 1  2  2  2 T1 T2 T - Gọi T1 và T2 là chu kỳ khi treo m1 và m2 lần lượt vào lò xo k thì: 2 2 + Khi treo vật m  m1  m2 thì: T  T1  T2 2 2 + Khi treo vật m  m1  m2 thì: T  T1  T2 m1  m2  Cắt lò xo - C¾t lß xo cã ®é cøng k, chiÒu dµi l 0 thµnh nhiÒu ®o¹n cã chiÒu dµi l1 , l 2 , ..., l n cã ®é cøng 4 Nguyễn Văn Dân – Long An - 0975733056 t-¬ng øng k1 , k 2 , ..., k n liªn hÖ nhau theo hÖ thøc: kl0  k1l1  k 2 l 2  ...  k n l n . - Nếu c¾t lò xo thµnh n ®o¹n b»ng nhau (các lò xo có cïng ®é cøng k’): k '  nk hay: T  T '  n   f ' f n  Bài toán 5. Lò xo bị nén và dãn -A A≤∆l lò xo luôn bị dãn l -A l dãn 0 Giai đoạn lòxo bị nén (A>l) 0 A x Khi A ≤ l Giai đoạn lòxo bị dãn (A>l) A x Khi A > l Bài toán 6. Vận tốc - lực căng dây của con lắc đơn + Khi con lắc ở vị trí li độ góc  vận tốc và lực căng tương ứng của vật: v  gl  2   2  0  v  2 gl cos   cos      0  Khi nhỏ:   0 3    Tc  mg 1   02   2  Tc  mg  3cos   2cos  0  2    v  0 v  0 + Khi vật ở biên:  ; khi  0 nhỏ:    02   T  mg cos  T  mg 0  c 1    c   2  v   0 gl v  2 gl 1  cos  0  + Khi vật qua VTCB:  ; khi  0 nhỏ:  2 Tc  mg  3  2cos  0  Tc  mg 1   0   5 Nguyễn Văn Dân – Long An - 0975733056 Bài toán 7. Chu kỳ của con lắc đơn phụ thuộc 5 yếu tố a. Công thức cơ bản * Gọi chu kỳ ban đầu của con lắc là T0 (chu kỳ chạy đúng), Chu kỳ sau khi thay đổi là T (chu kỳ chạy sai). T  T  T0 : độ biến thiên chu kỳ. + T  0 đồng hồ chạy chậm lại; + T  0 đồng hồ chạy nhanh lên. T * Thời gian nhanh chậm trong thời gian   86400 T0 b. Các trường hợp Với T t 0 hcao hsau g l      T0 2 R 2R 2 g0 2l0 Do nhiệt độ (∆t) Do lên cao (h) Ở giếng sâu (h) Do đia lý (g) Do chiều dài (l) Ghi chú: + Các giá trị có ∆ đều là “ sau – trước”; + Nếu chịu nhiều yếu tố mà chu kỳ không đổi thì T =0 T0 Bài toán 8. Con lắc đơn chịu tác dụng thêm một lực phụ không đổi * Khi con lắc đơn chịu thêm lực phụ F thì tổng lực lên vật bây giờ là P '= P  F Nếu F P thì P’ = P + F F P thì P’ = P – F F P thì P’ = ⇒ g’ = g + F m F ⇒ g’ = g m P2  F2 ⇒ g’ = F g2  ( )2 m 6 Nguyễn Văn Dân – Long An - 0975733056 Chu kỳ dao động trong trường hợp này sẽ là: T   2 l , g g ' là gia tốc trọng trường hiệu dụng * Lực phụ F gặp trong nhiều bài toán là: q > 0: F  E q < 0: F  E Độ lớn F = q E Lực điện trường F  qE F Nhanh dần F  v Chậm dần F  v Lực quán tính F   ma Độ lớn F = m a F luôn hướng lên thẳng đứng; Độ lớn F = ρVg Lực đẩy archimede F   Vg a là gia tốc chuyển động của hệ con lắc đơn; 𝜌 là khối lượng riêng của môi truờng; V là thể tích vật chiếm chỗ trong môi trường. Bài toán 9. Sơ đồ biến đổi động năng – thế năng Wđ = 0 Wtmax Wđ = 3 W t Wđmax Wt = 0 Wđ = W t Wt = 3 W đ cos -A 0 A  2 T/4 T/12 Với W = Wtmax = Wđmax = ½ kA A 2 T/8 A 2 2 A 3 2 +A T/6 T/8 2 T/6 T/12 7 Nguyễn Văn Dân – Long An - 0975733056 Bài toán 10. Tổng hợp dao động điều hòa a. Nếu biết x1 và x2 tìm x = x1 + x2 :  x  A cos t     A  A 2  A 2  2 A A cos    1 2 1 2 1 2  Với  A1 sin  1  A2 sin  2 tan   A1 cos  1  A2 cos  2  b. Nếu biết x1 và x = x1 + x2 tìm x2  A22  A2  A12  2 AA1 cos  1   (với 1     2 ) A sin   A1 sin 1  tan  2  A cos  A cos 1 1  c. Giải bằng giản đồ véctơ: Biện luận biên độ tổng hợp Amax, Amin theo A1; A2; 1 ;  2 .... Phương pháp chung    - Bước đầu tiên dựng được các véc tơ A1 , A2 , A - Dựa vào yêu cầu của bài toán áp dụng định lý sin trong tam giác a b c để suy ra điều kiện cần tìm.   sin A sin B sin C - Áp dụng các hệ thức lượng trong tam giác và phương pháp đại số để giải để tính toán kết quả. Bài toán 11. Dao động tắt dần có ma sát - Tìm tổng quãng đường S mà vật đi được cho đến khi dừng lại: 1 2 kA  FC S 2 4 FC - Độ giảm biên độ sau 1 chu kỳ: A  4 FC2  , FC là lực cản k m 4N Nếu Fc là lực ma sát thì : A  k A k . A1 - Số dao động thực hiện được: N '  1  A 4 FC 8 Nguyễn Văn Dân – Long An - 0975733056 kA1 4N - Thời gian từ lúc bị ma sát đến khi dừng lại - Vị trí của vật có vận tốc cực đại: Nếu Fc là lực ma sát thì: N '  ∆t = N’. T mg k - Vận tốc cực đại khi dao động đạt được tại vị trí x0 : Fc = Fhp => μ.m.g = K.x0 v0  (A  x 0 ). => x 0  (Vị trí cân bằng lần đầu tiên) Bài toán 12. Dao động hệ vật dưới lò xo + Vật m1 chuyển động vận tốc v va chạm và dính vào m2 đang gắn vào lò xo, ta dùng ĐLBT động lượng tìm vhệ = m1v và tùy đề bài ta xử lý như các bài m1  m 2 tập dao động khác. + Vật m1 được đặt trên m2 dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Để m1 luôn nằm yên trên m2 trong quá trình dao động thì: A  g  (m1  m2 ) g (hình 1) k  + Vật m1 và m2 được gắn vào 2 đầu của lò xo đặt thẳng đứng, m1 dao động điều hòa. Để m2 đứng yên trên mặt sàn trong quá 2 trình dao động thì: A  g2  (m1  m2 ) g (hình 2) Hình 1 k  + Vật m1 đặt trên m2 dao động điều hòa theo phương ngang. Hệ số ma sát giữa m1 và m2 là , bỏ qua ma sát giữa m2 với mặt sàn. Để m1 không trượt trên m2 trong quá trình dao động thì: (hình 3) A  g  2  (m1  m2 ) g k m1 m2 Hình 3 Hình 2 Bài toán 13. Độ lệch pha của 2 điểm trên phương truyền sóng cách nhau một đoạn d   2 d  Nếu 9 Nguyễn Văn Dân – Long An - 0975733056 d  k  2 điểm đó dao động cùng pha     2k  1 hay d  2k  1  2 điểm đó dao động ngược pha    k 2 hay 2       2k  1 hay d   2k  1  2 điểm đó dao động vuông pha 2 4 - Độ lệch pha của cùng một điểm tại các thời điểm khác nhau:   t 2  t1  Bài toán 14. Phương trình sóng cơ a. Phương trình sóng tại 2 nguồn u1  Acos(2 ft  1 ) và u2  Acos(2 ft  2 ) b. Phương trình sóng tại M: Tại gốc u 0  A cos(t   ) thì tại M: u M  A cos(t    2x  ) x > 0 nếu M trước nguồn; x<0 nếu M sau nguồn c. Phương trình sóng tổng hợp tại M: u M  u1M  u2M   d  d   d  d    uM  2 A  cos[ 2 1  ] cos 2 ft   1 2  1 2   2   2    Biên độ dao động tại M: d  d1  AM  2 A cos[ 2  ] với  = 2 - 1  2 d. Phương trình sóng dừng tại M: u M  u M  u 'M d   d  uM  2 Acos(2  )cos(2 ft  )  2 Asin(2 )cos(2 ft  )  2 2  2 Bài toán 15. Tìm số điểm dao động cực đại, cực tiểu giữa hai nguồn a. Điểm M trong miền giao thoa nằm trên cực đại hay cực tiểu GT Ta tìm dM = d2M – d1M + Nếu dM = kλ ⟹ M trên đường cực đại thứ k và A=Amax = 2A + Nếu dM = (k + ½)λ ⟹ M trên đường cực tiểu thứ k - 1 và A = 0 10 Nguyễn Văn Dân – Long An - 0975733056 b. Tìm số điểm dao động cực đại, cực tiểu trong miền giao thoa sóng cơ: Nếu hai nguồn cùng pha, số điểm * Cực đại:  S1S1  k   S1S1 (không kể cả S1, S2) 1 2 * Cực tiểu:  S1S1  (k  )  S1S1 Chú ý: + lấy k nguyên + Trên đoạn S1S2 hai điểm cực đại giao thoa liền kề cách nhau ½ λ + Nếu hai nguồn ngược pha, kết quả cực đại và cực tiểu sẽ trái ngược với cùng pha. 1 4 Bài toán 16. Tìm số cực đại, cực tiểu ở ngoài đoạn thẳng nối 2 nguồn + Nếu hai nguồn vuông pha, số cực đại = cực tiểu  S1S1  (k  )  S1S1 Nếu hai nguồn cùng pha ' ' Số cực đại d2  d1  k d2  d1 ( d 2  d1  d 2'  d1' ) 1 ' ' Số cực tiểu d 2  d1  (k  )  d 2  d1 2 ' ' ( d 2  d1  d 2  d1 ) Chú ý: + lấy k nguyên + Nếu hai nguồn ngược pha, kết quả cực đại và cực tiểu sẽ trái ngược với cùng pha. 1 + Nếu hai nguồn vuông pha, số cực đại = cực tiểu d'2  d1'  (k  )  d 2  d1 4 Bài toán 17: Những điểm cùng và ngược pha với một điểm O nào đó Giả sử MO = d + Nếu M cùng pha O thì d = k𝜆; + Nếu M cùng pha O thì d = (k + ½ )𝜆; + Nếu M cùng pha O thì d = (k + ¼ )𝜆; Có thể d được ghới hạn trong khoảng nào đó,, tùy đề bài ta tìm số giá trị của k và kết luận Ghi chú: Trường hợp tại M có sóng tổng hợp thì ta phải sử dụng phương trình sóng tổng hợp   d  d1   d  d2 1  2  uM  2 A  cos[ 2  ] cos 2 ft   1    2   2    11 Nguyễn Văn Dân – Long An - 0975733056 Biên độ dao động tại M: AM  2 A cos[ d 2  d1    ] 2 với  = 2 - 1 Bài toán 18. Quan hệ giữa thời gian và biên độ sóng dừng u a 3 a 2 a 2 2 2 a Hình bó sóng  2 0   8 12 Thời gian  6  4  3 3 8 5 12 T/12 T/8 T/6 T/4 T/2 Bài toán 19. Sóng dừng a. Biên độ của sóng tới và sóng phản xạ là A ⟹ biên độ dao động của bụng sóng a = 2A. - Bề rộng của bụng sóng là: L = 4A. - Vận tốc cực đại của một điểm bụng sóng trên dây: vmax = 2A - Phương trình sóng dừng tại M: uM  uM  u 'M uM  2 Acos(2 d    2 )cos(2 ft   2 )  2 Asin(2 d  )cos(2 ft   2 ) Chú ý:  Khoảng thời gian giữa 2 lần liên tiếp sợi dây duổi thẳng là T/2.  Khoảng cách giữa 2 nút liền kề bằng khoảng cách 2 bụng liền kề và bằng  .  Khoảng cách giữa 2 nút hoÆc 2 bụng k  . 2 2 b. Điều kiện để có sóng dừng 12 Nguyễn Văn Dân – Long An - 0975733056 * Hai đầu cố định: l = k  k ϵ N 2 * Có một đầu tự do l = k    2 4 (k bó nguyên) (k bó nguyên + nửa bó) Bài toán 20. Giao thoa sóng âm Giao thoa sóng – sóng dừng áp dụng cho: a. Dây đàn có 2 đầu cố định: v Âm cơ bản: f 0  (còn gọi là họa âm bậc 1) 2l hoạ âm bậc 2 là : f2 = 2f0; họa âm bậc 3 là : f3 = 3f0 … ⟹ bậc n: f n  n. v 2l b. Ống sáo: Hở một đầu: âm cơ bản f 0  v (còn gọi là họa âm bậc 1); 4l hoạ âm bậc 3 là f3 = 3f0; f5 = 5f0 … bậc n: f n  2n  1 Hở 2 đầu: âm cơ bản f 0  v . 4l v ; 2l hoạ âm f1 = 2f0; f1 = 3f0 ; f… bậc n: f n  n. v . 2l Chú ý: Đối với ống sáo hở 1 đầu, đầu kín sẽ là 1 nút, đầu hở sẽ là bụng sóng nếu âm nghe to nhất và sẽ là nút nếu âm nghe bé nhất Bài toán 21. Điện lượng qua mạch và đèn sáng tắt + Thời gian đèn sáng và tắt Thời gian đèn tắt lượt đi - U0 Thời gian đèn sáng trong ½ T Ugh 0 Ugh Thời gian đèn tắt lượt về + U0 u = U0cos(ωt + φ) Thời gian đèn sáng trong ½ T 13 Nguyễn Văn Dân – Long An - 0975733056 + Điện lượng chuyển qua tiết diện của dây dẫn trong khoảng thời gian t từ t1 đến t 2 : t2 t2 t1 t1 q   dq   idt Bài toán 22. 17 dạng bài tập khó về dòng điện xoay chiều Các dạng sau đây áp dụng cho đoạn mạch xoay chiều L – R – C mắc L nối tiếp C R A B M N Dạng 1: Hỏi Điều kiện để có cộng hưởng điện mạch RLC và các hệ quả Đáp: Điều kiện ZL = Zc → LCω2 = 1 U Khi đó Z = Zmin = R ; I = Imax= R U2 cosφ = 1 ; P = Pmax = R Dạng 2: Cho R biến đổi Hỏi R để Pmax, tính Pmax, hệ số công suất cosφ lúc đó? U2 2 , cosφ = Đáp : R = │ZL - ZC│, PMax = 2R 2 Dạng 3: Cho R biến đổi nối tiếp cuộn dây có r Hỏi R để công suất trên R cực đại Đáp : R2 = r2 + (ZL - ZC)2 Dạng 4: Cho R biến đổi , nếu với 2 giá trị R1 , R2 mà P1 = P2 Hỏi R để PMax Đáp R = │ZL - ZC│= R1R 2 Dạng 5: Cho C1, C2 mà I1 = I2 (P1 = P2) Hỏi C để PMax (cộng hưởng điện) Z + ZC2 Đáp Zc = ZL = C1 2 Dạng 6: Cho L1, L2 mà I1 = I2 (P1 = P2) Hỏi L để PMax (cộng hưởng điện) Z + ZL2 Đáp ZL = ZC = L1 2 14 Nguyễn Văn Dân – Long An - 0975733056 Dạng 7: Hỏi với giá trị nào của C thì điện áp hiệu dụng trên tụ điện UCmax R 2 + ZL2 Đáp ZC = , Khi đó ZL U CMax  U R 2  Z L2 và R 2 2 2 2 2 2 U CM ax  U  U R  U L ; U CMax  U LU CMax  U  0 Dạng 8: Hỏi với giá trị nào của L thì điện áp hiệu dụng trên tụ điện ULmax R 2 + ZC2 Đáp ZL = , Khi đó ZC U LMax  U R 2  Z C2 2 2 2 2 2 2 và U LMax  U  U R  UC ; U LMax  UCU LMax  U  0 R π (vuông pha nhau) 2 Đáp Áp dụng công thức tan φ1.tanφ2 = -1 Dạng 10: Hỏi khi cho dòng điện không đổi trong mạch RLC thì tác dụng của R, ZL, ZC? Đáp : I = U/R ZL = 0 ZC =  Dạng 11: Hỏi Với  = 1 hoặc  = 2 thì I hoặc P hoặc UR có cùng một giá trị thì IMax hoặc PMax hoặc URMax Đáp khi :   12  tần số f  f1 f 2 Dạng 9: Hỏi điều kiện để φ1, φ2 lệch pha nhau Dạng 12: Giá trị ω = ? thì IMax  URmax; PMax còn ULCMin 1 Đáp : khi   (cộng hưởng) LC Dạng 13: Hỏi: Hai giá trị của  : P1  P2 Đáp 12  02 Dạng 14: Hỏi Hai giá trị của L : PL1  PL2 Đáp L1  L2  2 C02 Dạng 15: Hỏi Hai giá trị của C : PC1  PC2 Đáp 1 1 2   C1 C2 L02 Dạng 16: Hỏi Hai giá trị của R : PR1  PR2 15 Nguyễn Văn Dân – Long An - 0975733056 U2 P Dạng 17: Hỏi khi điều chinh L để URC không phụ thuộc vào R thì Đáp: Khi đó ZL = 2 ZC Đáp R1R2 = ( Z L  Z C ) 2 và R1 + R2= Bài toán 23. TruyÒn t¶i ®iÖn n¨ng P, U : là công suất và điện áp nơi truyền đi, P' , U ' : là công suất và điện áp nhận được nơi tiêu thụ; I: là cường độ dòng điện trên dây, R: là điện trở tổng cộng của dây dẫn truyền tải. + §é gi¶m thÕ trªn d©y dÉn: U  U  U '  IR với I = P U + C«ng suÊt hao phÝ trªn ®-êng d©y: P2 .R U 2 cos 2  P ' P  P  + HiÖu suÊt t¶i ®iÖn: H '  , P P P  P  P'  I 2 R  Chó ý: + Chó ý ph©n biÖt hiÖu suÊt cña MBA H  vµ hiÖu suÊt t¶i ®iÖn H ' . + Khi cÇn truyÒn t¶i ®iÖn ë kho¶ng c¸ch l th× ta ph¶i cÇn sîi d©y dÉn cã chiÒu dµi 2l . Bài toán 24. Năng lượng của mạch dao động  N¨ng l-îng ®iÖn tr-êng: 2 1 1 q2 Q0 1 Wtt  Cu2   cos2 t  L I 02  i 2 2 2 2 C 2C  N¨ng l-îng tõ tr-êng: 1 1 1 Wdt  Li 2  LI 02 sin2 t  C U 02  u 2 2 2 2  N¨ng l-îng ®iÖn tõ:     16 Nguyễn Văn Dân – Long An - 0975733056 2 1 1 2  1 Li 2  1 Cu2  1 Q0 2 W  Wdt  Wtt  CU 0  LI 0 2 2 2 C 2 2 - Liên hệ giữa điện tích cực đại và điện áp cực đại: Q0  CU 0 - Liên hệ giữa điện tích cực đại và dòng điện cực đại: I 0  Q0 - Biểu thức độc lập thời gian giữa điện tích và dòng điện: Q02  q 2  i2 2 Bài toán 25. Quá trình biến đổi năng lượng mạch dao động Nếu mạch dao động có chu kỳ T và tần số f thì Năng lượng điện trường và và năng lượng từ trường ( Wd , Wt ) dao động với tần số f’= 2f, chu kỳ T’= T/2 Wtmin = 0 Wđmax Wtt = 3 Wđt Wtmax Wđ = 0 Wđt = Wtt Wđt = 3 Wtt u -U0  U0 2 T/4 0 U0 2 T/12 T/8 U0 2 2 U0 3 2 +U0 T/6 T/8 T/6 T/12 Ghi chú: - Hai lần liên tiếp Wđt = Wtt là T/4 - Khi q cực đại thì u cực đại còn khi đó i cực tiểu (bằng 0) và ngược lại. Bài toán 26. Tán sắc từ môi trường này sang môi trường khác * Nếu dùng ánh sáng đơn sắc thì: + Màu đơn sắc không thay đổi (vì f không đổi) + Bước sóng đơn sắc thay đổi 17 Nguyễn Văn Dân – Long An - 0975733056 Vận tốc và bước sóng của ánh sáng trong môi trường có chiết suất n:  c ' ; v ; n n trong đó c và  là vận tốc và bước sóng của ánh sáng trong chân không. + Dùng định luật khúc xạ để tìm góc khúc xạ sin i n 2   n 21 sin r n1 + Nếu ánh sáng từ môi trường chiết quang lớn sang môi trường chiết quang nhỏ phải x¸c ®Þnh i gh : sin i gh  n2 n1 * Nếu dùng ánh sáng trắng thì: + Có hiện tượng tán sắc và xuất hiện dãy quang phổ liên tục. + Các tia đơn sắc đều bị lệch - Tia đỏ lệch ít so với tia tới; - Tia tím lệch nhiều so với tia tới. Bài toán 27. Thang sóng điện từ Thường dùng giải quyết các câu hỏi lý thuyết so sánh các loại bức xạ -11 0,4 μm -8 10 m 10 m 0,75 μm λ ↗(m) 0,001m f ↘(Hz) Tia gama Tia X Tia tử ngoại Ánh sáng trắng Tia hồng ngoại Sóng vô tuyến Ghi chú a. Theo chiều trục: Năng lượng bức xạ giảm dần B ) 2 c. Khi bức xạ truyền từ môi trường này sang môi trường khác thì tần số luôn không đổi. b. Chiết suất của một môi trường tỉ lệ nghịch với bước sóng (n=A+ Bài toán 28. Vân sáng, tối 2,3 bức xạ trùng nhau a. Vân sáng trùng màu vân sáng trung tâm 18 Nguyễn Văn Dân – Long An - 0975733056 Khi sử dụng hai đơn sắc: vân sáng trùng màu với vân trung tâm x1 = x2 ⟺ k1 1D a  k2 2 D a ⟹ k1 k2  2 1  A 2A 3A   ... B 2B 3B với k1 và k2 là các số nguyên + Cặp số nguyên nhỏ nhất: trùng lần 1 + Cặp số nguyên kế tiếp: trùng lần 2,3,… Ghi chú: * Vị trí hai vân sáng của hai bức xạ trùng nhau x = x1 = nAi1 hoặc x = x2 = nBi2 với n = 0, 1, 2, 3... * Nếu sử dụng ba đơn sắc cần lập ba tỉ lệ + k1 k2  2 1 ; k1 k3  3 1 và k2 k3  3 2 + Lập bảng giá trị k1; k2; k3 và tìm những vị trí trùng nhau ba bức xạ b. Các vân tối của hai bức xạ trùng nhau xt1 = xt2 1 2  1 k2  2 k1  1 1  (k1  ).i1  (k 2  ).i 2 2 2  1 1 k1   A(n  )    A 2 2   2  1 B  k  1  B(n  1 )   2 2 2 1 1 Vị trí trùng: xt = A(n  )i1  B(n  )i 2 Với n ϵ N 2 2 c. Vân sáng của bức xạ trùng vân tối của bức xạ kia 1  k1.i1  (k 2  ).i 2 2  1 k  A(n  )   1 k1 2 A 2     1 1 B  k  1  B(n  1 ) k2   2  2 2 2 Giả sử: xs1 = xt2 1 1 Vị trí trùng: xt = A(n  )i1  B(n  )i 2 2 2 Với n ϵ N Bài toán 29. Giao thoa với ánh sáng trắng §èi víi ¸nh s¸ng trắng    0,38  m  0,76  m . 19 Nguyễn Văn Dân – Long An - 0975733056 - BÒ réng v©n s¸ng (quang phổ) bËc k: kD đ  t   k iđ  it  . xk  a - Anh s¸ng ®¬n s¾c cã v©n s¸ng t¹i ®iÓm ®ang xÐt: k . D xa x   , a kD xa  0, 76  m k ®-îc x¸c ®Þnh tõ bÊt ph-¬ng tr×nh: 0,38  m  kD - Anh s¸ng ®¬n s¾c cã v©n tèi t¹i ®iÓm ®ang xÐt: D 2 xa , x   2k  1   2a  2k  1 D k ®-îc x¸c ®Þnh tõ bÊt ph-¬ng tr×nh 0,38  m  2 xa  0, 76  m  2k  1 D Lưu ý: Vị trí có màu cùng màu với vân sáng trung tâm là vị trí trùng nhau của tất cả các vân sáng của các bức xạ thành phần có trong nguồn sáng. Bài toán 30. Chuyển động của electron trong từ trường + Trong tõ tr-êng ®Òu: Bá qua träng lùc ta chØ xÐt lùc Lorenx¬:   v2 f  e vBsin  = ma = m   v, B R + NÕu vËn tèc ban ®Çu vu«ng gãc víi c¶m øng tõ: £lectron chuyÓn ®éng trßn ®Òu víi b¸n kÝnh  R  mv0 max m.v ; bán kính cực đại: Rmax  eB eB Ghi chú: Quãng đường electron đi ra xa nhất khi nó bật ra khỏi kim loại tính bằng định lý động năng 1 2  mv0max   eE. s 2 Bài toán 31. Quang phổ hidro + Khi nguyªn tö ®ang ë møc n¨ng l-îng cao chuyển xuèng møc n¨ng l-îng thÊp th× ph¸t ra photon, ng-îc l¹i chuyÓn tõ møc n¨ng l-îng thÊp chuyển lªn møc n¨ng l-îng cao nguyªn tö sÏ hÊp thu photon 20