Bài giải và Barem Điểm Bài Kiểm Tra Giữa Kỳ môn Vật lý đại cương 2 | Học viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông

BÀI GIẢI VÀ BAREM ĐIỂM BÀI KIỂM TRA GIỮA KÌ VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG II BÀ PHẦ LỜI GIẢI ĐIỂ I N M ➢Input: ●R = 20cm 0,5 ●ѡ=1200 vòng/phút
b) U giữa tâm và mép = ?, B vuông góc = 0.01T 0,25 ➢Output:
a) U giữa tâm và mép đĩa = ? , B = 0. T ó ➢Hình vẽ m T ắt 0,25 1 (7đ)
➢Phân tích đề bài: - Câu a:
+ Khi B = 0, dưới tác dụng lực li tâm, e di chuyển ra mép, gây ra U giữa tâm và mép đĩa (rất nhỏ). 0,5
+ Do các e chuyển động ra mép đĩa nên tâm đĩa sẽ tích điện dương. Khi hệ ổn
định, giữa tâm và mép sẽ xuất hiện 1 hiệu điện thế U.
+ Lực tác dụng lên electron gồm lực điện (gây bởi điện trường giữa tâm đĩa
và mép đĩa) và lực quán tính ly tâm sẽ cân bằng nhau. Khi hệ ổn định thì lực
điện và lực quán tính ly tâm sẽ cân bằng nhau: Fđiện = Fli tâm -Câu b: Phâ
+ Khi B khác 0, có thể xem đĩa tròn là vô số thanh kim loại nhỏ xuyên n
tâm và khi những thanh này quét qua từ trường thì xuất hiện U giữa tích
tâm và thanh, đây chính là U giữa tâm và 1 điểm trên mép đĩa. đề bài U = FL – qe Đề
➢Đề xuất hướng giải:
* Câu a: Khi không có từ trường xuấ t hướ ng -
Khi hai lực điện và lực ly tâm cân bằng nhau: 0,5 giải Fđ = Flt
eEr=mѡ2r →Er=m ѡ2r e -
Sử dụng mối liên hệ giữa U và E ta có: Rmѡ2r ∫ edr =mѡ2R2 2e 0
* Câu b: Khi có từ trường đều B = 10−2 T -
Khi có từ trường đặt vào thì giữa tâm và mép đĩa xuất hiện một suất điện
động cảm ứng (suất điện động này chính là suất điện động giữa một thanh 0,5
có một đầu đặt tại tâm đĩa và một đầu ở mép đĩa) →công thức tính suất điện động là: Ec=12Bѡr2 -
Do giá trị suất điện động cảm ứng lớn hơn rất nhiều so với giá trị hiệu điện
thế gây bởi lực quán tính ly tâm nên có thể bỏ qua ảnh hưởng của lực ly
tâm trong trường hợp này → hiệu điện thế giữa tâm và mép đĩa là:
U=|Ec|=12Bѡr2
* Câu a: Khi không có từ trường -
Sử dụng mối liên hệ giữa U và E ta có: 2 Rmѡ2r mѡ 9,1.10−31(1200π 0,5 2R2 60) .0,22 U=∫ edr = = 1,6.10− 2e
19≈8,98.10−10V 0
* Câu b: Khi có từ trường đều B = 10−2 T 0,5 -
hiệu điện thế giữa tâm và mép đĩa là: -
U=|Ec|=12Bѡr2=12.10−2.1200π
60.0,22≈0,0125V -
Hiện tượng của bài toán cần phân tích kĩ, các kết quả của bài toán như U và
Ec hợp lí (phù hợp với B đặt vào) nhưng chỉ là tính toán trên lý thuyết. Nếu
tiến thành khảo sát treenn bằng thí nghiệm (không ở môi trường lý tưởng),
đĩa có thể ma sát với các phần tử bên ngoài và tích điện => Kết quả sẽ lệch đi hẳn. -
Ec >> U (do lực quán tính li tâm) cho ta thấy ảnh hưởng đáng kể của từ trường B. Nhận xét kết 1,5 quả
- Nêu rõ ứng dụng, có ví dụ cụ thể (0,5đ) Ứng 1,5 dụng
- Nêu nguyên lý hoạt động của ứng dụng (0,5đ)
- Tác dụng trong thực tế (0,5đ) Nêu - Máy lọc không khí. ứng 1,0 dụng 2 ( 3đ 1,0 Trình
1. Nguyên lý hoạt động ) bày •
Tích điện cho các hạt bụi: Không khí đi qua bộ phận ion hóa, nguyê
nơi các hạt bụi và chất ô nhiễm trong không khí được tích điện (thường là ion n lý âm). •
Hút các hạt bụi bằng điện trường: Sau khi được tích điện, các hạt này bị
hút bởi các tấm điện tích trái dấu, nơi chúng được giữ lại, làm sạch không khí đi qua. Hình vẽ minh họa
- Barem chấm sẽ phụ thuộc vào ứng dụng các bạn đưa ra sao cho phù hợp với các đề mục cho điểm