Giải bài tập thu hoạch Lực nén và điện trường môn Vật lý và thí nghiệm 1 | Học viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông

lOMoAR cPSD| 59031616
GIẢI BÀI TẬP THU HOẠCH
Môn học: Vật lý 1 và thí nghiêṃ
Bài 1: Một phi công lái máy bay thực hiện một vòng nhào lộn có bán
kính 200m trong mặt phẳng thẳng đứng. Khối lượng của phi công là 75kg.
Xác định lực nén của phi công tác dụng lên ghế ngồi tại điểm thấp nhất và
điểm cao nhất của vòng nhào lộn khi vận tốc của máy bay trong vòng nhào
lộn luôn không đổi và bằng 360km/h. Cho g = 10m/s2. Giải: V=360km/h=100m/s; R=200m Ta có P=m.g=10.75=750N.
Vì máy bay chuyển động tròn nên: an=v2/R=1002/200=50 m/s2 → Fnt = an.m=50.75=3750 N
Ở vị trí cao nhất, áp lực nén của phi công lên ghế:
Fnén = ⃑Fnt+⃑P = |3750-750| = 3000N
Ở vị trí thấp nhất, áp lực nén của phi công lên ghế:
Fnén = ⃑Fnt+⃑P =3750+750=4500N.
Bài 2: Một quả cầu đặc khối lượng 2,5kg lăn không trượt trên mặt
phẳng ngang đến va chạm vào chân tường rồi bật trở ra, vận tốc của quả cầu
trước va chạm và sau va chạm lần lượt là 15m/s và 12m/s. Xác định nhiệt
lượng toả ra trong quá trình va chạm đó. Giải: lOMoAR cPSD| 59031616
Ta có định luật bảo toàn động năng: Wd1 = Wd2 + Q
→ Q= Wd1 – Wd2 = .m.v12 - 12 .m.v22 = 12 . 2,5. 152 - 12 . 2,5. 122 = 101,25 J
Bài 3: Cho hai điện tích điểm q và 2q đặt cách nhau 15 cm trong
không khí. Hỏi tại điểm nào trên đường nối hai điện tích ấy cường độ điện
trường triệt tiêu. Xét 2 trường hợp:
a. Các điện tích cùng dấu.
b. Các điện tích trái dấu. Cho ε =1; k = 9.109 Nm2/C2. Giải:
a) Các điện tích cùng dấu
Ta có: E= k .∨q∨ ¿ ¿ . ε.r Mà E 2 tổng = Eq1-Eq2=0
→ k .∨q∨ε.r¿12−k.ε.r|22q2|¿ =0 → ¿q∨ε.r¿12¿ -¿q∨ε.r¿22¿ =0
→ q.r22 -2q.r12 = 0 → r22 -.r12 = 0 → r2=± . r1
Mà r2+r1=15 nên ta có r1≈ 6,22 cm; r2≈ 8,78 cm.
b) Các điện tích trái dấu lOMoAR cPSD| 59031616
Tượng tự ta có : Eq1-Eq2=0; r2=± . r1 r2 - r1=15
→ r1≈ 36,21 cm; r2≈ 51,21 cm
Bài 4: Hai quả cầu kim loại đặt cách biệt nhau trong chân không. Quả cầu
một có bán kính R1 = 2,7cm, điện tích Q1 = 6.10-10C. Qủa cầu thứ hai bán
kính R2 = 8,1cm, điện tích Q2 = 12.10-10C. Nối hai quả cầu trên bằng một sợi
dây dẫn có điện dung không đáng kể. Xác định năng lượng điện của mỗi quả
cầu sau khi nối. Cho k = 9.109 Nm2/C2. Giải :
Khi nối hai quả cầu bằng dây dẫn có điện dung không đáng
kể : q1’=q2' = q1=2q 2 12.10−102+6.10−10 = 9. 10−10 =
Điện năng của quả cầu
Quả cầu 1: U1 = 1 . k .Q12 = 1,35. 10-7 J 2 R
Quả cầu 2: U2 = 1 . k .Q22 = 4,5. 10-8 J 2 R
Bài 5: Cho hai dòng điện thẳng dài vô hạn song song với nhau đặt cách
nhau 5cm, cường độ của hai dòng điện đó bằng nhau và bằng I=10A. Cho
. Xác định vectơ cảm ứng từ B gây bởi các dòng diện đó tại
một điểm A nằm giữa hai dòng điện trong trường hợp:
a. Các dòng điện chạy cùng chiều.
b. Các dòng điện chạy ngược chiều nhau. Giải:
a) Hai dòng điện cùng chiều lOMoAR cPSD| 59031616 b) rA=5/2=2,5 cm= 2,5.10-2 m
B = ⃑B1+⃑B2 = |B1-B2|
Mà B1= 2.10-7.I/r =B2 = 8. 10-5 T → B= 0
b) Hai dòng điện ngược chiều
B = ⃑B1+⃑B2 = B1+B2 = 16.10-5 T
Bài 6: Một máy bay bay theo phương nằm ngang với vận tốc 900 km/h.
Tìm suất điện động cảm ứng xuất hiện giữa hai đầu cánh máy bay, biết thành
phần thẳng đứng của vectơ cảm ứng từ B của Trái Đất bằng 0,5.10-4 T. Cho
khoảng cách giữa hai đầu cánh máy bay l = 12,5m. Giải: V=900km/h=250m/s
Ta coi đoạn nối giữa hai đầu cánh máy bay là một dây dẫn. Máy bay bay song
song với mặt đất nên vuông góc với vector cảm ứng từ của Trái Đất. Nên suất
điện động cảm ứng xuất hiện giữa hai đầu cánh máy bay là: Ec = B.v.l
= 0,5.10-4 . 250.12,5 = 0,15625 V.