giải bài tập vật lí 12

BAØI 1: DAO ÑOÄNG ÑIEÀU HOAØ

B. CAÂU HOÛI VAØ BAØI TAÄP

Baøi 1: Phaùt bieåu ñònh nghóa cuûa dao ñoäng ñieàu hoaø.

Giaûi

Dao ñoäng ñieàu hoaø laø dao ñoäng maø trong ñoù li ñoä cuûa vaät laø moät haøm cosin hay haøm sin cuûa thôøi gian.

Baøi 2: Vieát phöông trình cuûa dao ñoäng ñieàu hoaø vaø giaûi thích caùc ñaïi löôïng trong phöông trình

Giaûi

Phöông trình cuûa dao ñoäng ñieàu hoaø coù daïng

x = Acos ( + )

Trong ñoù:

x ñöôïc goïi laø li ñoä dao ñoäng

A ñöôïc goïi laø bieân ñoä dao ñoäng (li ñoä cöïc ñaïi)

ñöôïc goïi laø taàn soá goùc cuûa dao ñoäng (pha dao ñoäng taïi thôøi ñieåm

t = 0), ( + ) ñöôïc goïi laø pha cuûa dao ñoäng vaøo thôøi ñieåm t, ñöôïc goïi laø pha ban ñaàu cuûa dao ñoäng.

Baøi 3: Moái lieân heä giöõa dao ñoäng ñieàu hoaø vaø chuyeån ñoäng troøn ñeàu theå hieän ôû choã naøo?

Giaûi

Moät dao ñoäng ñieàu hoaø coù theå xem nhö hình chieáu cuûa moät chuyeån ñoäng troøn ñeàu xuoáng moät ñöôøng thaúng (ñöôøng kính) naèm trong maët phaúng quyõ ñaïo ñoù.

Baøi 4: Neâu ñònh nghóa chu kì vaø taàn soá cuûa dao ñoäng ñieàu hoaø.

Giaûi

Chu kì cuûa moät dao ñoäng ñieàu hoaø laø thôøi gian vaät thöïc hieän ñöôïc moät dao ñoäng. Ñôn vò cuûa chu kì dao ñoäng laø giaây (s). Chu kì dao ñoäng ñöôïc kí hieäu laø T.

Taàn soá cuûa moät dao ñoäng ñieàu hoaø laø soá dao ñoäng maø thöïc hieän ñöôïc trong thôøi gian 1 giaây. Taàn soá dao ñoäng ñöôïc kí hieäu laø f vaø ñôn vò cuûa noù ñöôïc tính baèng Hezt (Hz).

Baøi 5: Giöõa chu kì, taàn soá vaø taàn soá goùc coù moái lieân heä nhö theá naøo?

Giaûi

Moái lieân heä giöõa chu kì, taàn soá vaø taàn soá goùc:

 

  

Baøi 6: Moät vaät dao ñoäng ñieàu hoaø theo phöông trình x = Acos ( + ).

a). Laäp bieåu thöùc tính vaän toác vaø gia toác cuûa vaät.

b). ÔÛ vò trí naøo thì vaän toác baèng 0? ÔÛ vò trí naøo thì gia toác baèng 0?

c). ÔÛ vò trí naøo thì vaän toác coù ñoä lôùn cöïc ñaïi? ÔÛ vò trí naøo thì gia toác coù ñoä lôùn cöïc ñaïi?

Giaûi

a). Phöông trình dao ñoäng cuûa moät vaät dao ñoäng:

x = Acos ( + )

Bieåu thöùc tính vaän toác: v = x’ = -Asin( + )

Bieåu thöùc tính gia toác: a = x” = v’ = -A2cos( + )

b). v = 0 khi x = ±A

      a = 0 khi x = 0

c).  x = 0 (vaät ôû vò trí caân baèng) x = ±A

Baøi 7: Cho phöông trình cuûa dao ñoäng ñieàu hoaø x = 5cos () (cm). Bieân ñoä vaø pha ban ñaàu cuûa dao ñoäng laø bao nhieâu?

A. 5cm; 0rad

B. 5cm; 4rad

C. 5cm; (4t) rad

D. 5cm; -rad

Giaûi

Ta coù: x = 5cos(4t) (cm) maø phöông trình cuûa dao ñoäng ñieàu hoaø laø

x = Acos ( + ) A = 5cm, = 0 Choïn caâu A.

Baøi 8: Moät vaät dao ñoäng ñieàu hoaø coù quyõ ñaïo laø moät ñoaïn thaúng daøi 12cm. Bieân ñaïo dao ñoäng cuûa vaät laø bao nhieâu?

A. 12cm

B. – 12cm

C. 6cm

D. – 6cm

Giaûi

Theo ñeà baøi ta coù: 2A = 12 A = 6 Choïn caâu C.

Baøi 9: Moät vaät chuyeån ñoäng troøn ñeàu vôùi vaän toác goùc laø (rad/s). Hình chieáu cuûa vaät treân moät ñöôøng kính dao ñoäng ñieàu hoaø vôùi taàn soá goùc, chu kì vaø taàn soá baèng bao nhieâu?

A. (rad/s); 2s; 0,5 Hz

B. 2(rad/s); 0,5s; 2 Hz

C. 2(rad/s); 1s; 1 Hz

D. (rad/s); 4s; 0,25 Hz.

Giaûi

Ta coù:

T      (1)

f     (2)

Töø (1) vaø (2) choïn caâu A.

Baøi 10: Phöông trình cuûa dao ñoäng ñieàu hoaø laø Haõy cho bieát bieân ñoä, pha ban ñaàu vaø pha ôt thôøi ñieåm t cuûa dao ñoäng.

Giaûi

Phöông trình dao ñoäng =

Bieân ñoä dao ñoäng A = 2cm.

Pha ban ñaàu:

Pha vaøo thôøi ñieåm t: .

Baøi 11: Moät vaät dao ñoäng ñieàu hoaø phaûi maát 0,25s ñeå ñi töø ñieåm coù vaän toác baèng khoâng tôùi ñieåm tieáp theo cuõng nhö vaäy. Khoaûng caùch giöõa hai ñieåm laø 36cm. Tính:

a). Chu kì

b). Taàn soá

c). Bieân ñoä

 

 

 

Giaûi

Theo ñeà baøi

Chu kì dao ñoäng laø T = 0,25.2 = 0,5 (s)

Taàn soá dao ñoäng f = = = 2 (Hz)

Bieân ñoä dao ñoäng .

 

BAØI 2: CON LAÉC LOØ XO

 

B. CAÂU HOÛI VAØ BAØI TAÄP

 

Baøi 1: Khaûo saùt dao ñoäng cuûa con laéc loø xo naèm ngang. Tìm coâng thöùc cuûa löïc keùo veà.

Giaûi

 

 

(VEÕ HÌNH TRANG 7)

 

 

Caùc löïc taùc duïng vaøo vaät: ;

Phöông trình hôïp löïc: ; = (1)

Chieáu (1) leân phöông trình chuyeån ñoäng

–kx = ma a = – hay x” + = 0 Heä cô dao ñoäng ñieàu hoaø. Löïc keùo vaät veà vò trí caân baèng chính laø löïc ñaøn hoài cuûa loø xo.

 

Baøi 2: Neâu coâng thöùc tính chu kì cuûa con laéc loø xo.

T = =

Giaûi

Coâng thöùc tính chu kì cuûa con laéc loø xo:

Vôùi

Baøi 3: Vieát coâng thöùc cuûa ñoäng naêng, theá naêng vaø cô naêng cuûa con laéc loø xo. Khi con laéc loø xo dao ñoäng ñieàu hoaø thì ñoäng naêngvaø theá naêng cuûa con laéc bieán ñoåi qua laïi nhö theá naøo?

Giải

Coâng thöùc tính ñoäng naêng cuûa con laéc loø xo:

Coâng thöùc tính theá naêng cuûa con laéc loø xo:

Coâng thöùc tính cô naêng cuûa con laéc loø xo:                                                                                  

                 

Vôùi

           

   Khi con laéc loø xo dao ñoäng ñieàu hoaø (boû qua ma saùt) ñoäng naêng vaø theá naêng cuûa noù bieán ñoåi qua laïi vôùi nhau coù nghóa laø ñoäng naêng taêng bao nhieâu thì theá naêng giaûm baáy nhieâu vaø ngöôïc laïi, nhöng toång cuûa chuùng thì khoâng thay ñoåi (cô naêng ñöôïc baûo toaøn).

 

Baøi 4: Choïn ñaùp aùn ñuùng.

Coâng thöùc tính chu kì dao ñoäng cuûa con laéc loø xo laø:

A.

B.

C.

D.

Giaûi

Ta coù: vôùi Choïn caâu D.

Baøi 5: Moät con laéc loø xo dao ñoäng ñieàu hoaø. Loø xo coù ñoä cöùng k = 40N/m. Khi vaät m cuûa con laéc ñi qua vò trí coù li ñoä x = -2cm thì theá naêng cuûa con laéc laø bao nhieâu?

A. -0,016j

B. -0.008j

C. 0,016j

D. 0,008j

 

Giaûi

Choïn caâu D.

Baøi 6: Moät con laéc loø xo goàm moät khoái löôïng m = 0,4kg vaø moät loø xo coù ñoä cöùng k = 80N/m. Con laéc dao ñoäng ñieàu hoaø vôùi bieân ñoä baèng 0,1m. Hoûi toác ñoä cuûa con laéc khi qua vò trí caân baèng?

A. 0m/s

B. 1,4m/s

C. 2,0m/s

D. 3,4m/s

Giaûi

Ta coù: khi x = 0

Taàn soá goác cuûa dao ñoäng

Vaän toác cuûa con laéc khi con laéc qua vò trí caân baèng:

Choïn caâu B.

 

BAØI 3: CON LAÉC ÑÔN

CAÂU HOÛI VAØ BAØI TAÄP

Baøi 1: Theá naøo laø con laéc ñôn? Khaûo saùt dao ñoäng cuûa con laéc ñôn veà maët ñoäng löïc hoïc. Chöùng minh raèng khi dao ñoäng nhoû , dao ñoäng cuûa con laéc ñôn laø dao ñoäng ñieàu hoaø.

Giaûi

Moät vaät coù khoái löôïng m ñöôïc treo thaúng ñöùng vaøo moät sôïi daây khoâng daõn vaø coù khoái löôïng khoâng ñaùng keå hôïp thaønh con laéc ñô. Vò trí thaúng ñöùng cuûa daây treo laø vò trí caân baèng cuûa con laéc, neáu keùo vaät m ra khoûi vò trí caân baèng moät goùc roài buoâng nheï tay, boû qua ma saùt, dao ñoäng cuûa con laéc laø dao ñoäng ñieàu hoaø.

 

 

(VEÕ HÌNH TRANG 10)

 

Xeùt con laéc ñôn nhö hình veõ treân, keùo con laéc ra khoûi vò trí caân baèng moät goùc nhoû ( ≤ 100) luùc naøy ta coù buoâng nheï tay cho con laéc dao ñoäng. Caùc löïc taùc duïng vaøo con laéc troïng löïc vaø söùc caêng daây .

Trong ñoù, troïng löïc ñöôïc phaân tích laøm 2 thaønh phaàn:

       : Caân baèng vôùi löïc caêng daây

        : Coù xu höôùng ñöa vaät veà vò trí caân baèng A.

Vaäy theo ñònh luaät II Newtôn ta coù:

Chieáu phöông trình treân leân phöông chuyeån ñoäng, choïn A laøm goác toaï ñoä: -F = ma = - = -mgsin = -mg

hay Con laéc ñôn dao ñoäng ñieàu hoaø.

Baøi 2: Vieát coâng thöùc tính chu vi cuûa con laéc ñôn khi dao ñoäng vôùi bieân ñoä nhoû.

Giaûi

Töø phöông trình ôû caâu 1, ta coù:

Neáu ñaët (taàn soá goùc cuûa dao ñoäng)

Chu kì dao ñoäng Vaäy .

Baøi 3: Vieát bieåu thöùc cuûa ñoäng naêng, theá naêng vaø cô naêng cuûa con laéc ñôn ôû vò trí coù goùc leäch baát kì.

Khi con laéc dao ñoäng thì ñoäng naêng vaø theá naêng cuûa con laéc bieán thieân nhö theá naøo?

Giaûi

Bieåu thöùc tính ñoäng naêng cuûa con laéc ñôn khi con laéc ôû vò trí goùc leäch baát kì.

Bieåu thöùc tính theá naêng (choïn goùc theá naêng ôû vò trí caân baèng)

 

(VEÕ HÌNH TRANG 11)

 

Khi con laéc dao ñoäng ñieàu hoaø, ñoäng naêng vaø theá naêng cuûa con laéc chuyeån hoaù laãn nhau, nhöng toång cuûa chuùng thì khoâng thay ñoåi. (Ñoäng naêng taêng bao nhieâu thì theá naêng giaûm baáy nhieâu vaø ngöôïc laïi).

 

Baøi 4: Haõy choïn caâu traû lôøi ñuùng.

Chu kì cuûa con laéc ñôn dao ñoäng nhoû laø:

A.

B.

C.

D. .

Giaûi

Ta bieát: maø Choïn caâu D.

Baøi 5: Haõy choïn caâu ñuùng:

Moät con laéc ñôn dao ñoäng vôùi bieân ñoä goùc nhoû. Chu kì cuûa con laéc khoâng thay ñoåi khi:

A. Thay ñoåi chieàu daøi cuûa con laéc.

B. Thay ñoåi gia toác troïng tröôøng.

C. Taêng bieân ñoä goùc ñeán 300.

D. Thay ñoåi khoái löôïng cuûa con laéc.

Giaûi

Do khoái löôïng con laéc ñôn khoâng phuï thuoäc vaøo chu kì dao ñoäng cuûa noù Choïn caâu D.

Baøi 6: Moät con laéc ñôn thaû khoâng vaän toác ñaàu töø li ñoä goùc . Khi con laéc ñi qua vò trí caân baèng thì toác ñoä cuûa quaû caàu con laéc laø bao nhieâu?

A.

B.

C.

D.

Giaûi

AÙp duïng ñònh lí baûo toaøn cô naêng ta coù:

 

(VEÕ HÌNH TRANG 12)

 

Choïn caâu C.

Baøi 7: Moät con laéc ñôn daøi l = 2,00m dao ñoäng ñieàu hoaø taïi moät nôi coù gia toác rôi töï do g = 9,80m/s2. Hoûi con laéc thöïc hieän ñöôïc bao nhieâu dao ñoäng toaøn phaàn trong 5,00 phuùt?

Giaûi

Chu kì dao ñoäng cuûa con laéc ñôn noùi treân: .

Soá dao ñoäng thöïc hieän ñöôïc trong 5 phuùt: dao ñoäng.

 

BAØI 4: DAO ÑOÄNG TAÉT DAÀN, DAO ÑOÄNG CÖÔÕNG BÖÙC

 

CAÂU HOÛI VAØ BAØI TAÄP

 

Baøi 1: Neâu ñaëc ñieåm cuûa dao ñoäng taét daàn. Nguyeân nhaân cuûa noù laø gì?

Giaûi

Ñaëc ñieåm cuûa dao ñoäng taét daàn laø bieân ñoä cuûa noù giaûm daàn theo thôøi gian. Nguyeân nhaân cuûa vieäc giaûm bieân ñoä naøy laø do xuaát hieän löïc caûn cuûa moâi tröôøng, löïc ma saùt … Caùc löïc naøy laøm tieâu hao naêng löôïng cuûa con laéc, noù chuyeån hoaù cô naêng sang nhieät naêng.

 

Baøi 2: Neâu ñaëc ñieåm cuûa dao ñoäng duy trì:

Giaûi

Ñaëc ñieåm cuûa dao ñoäng duy trì laø giöõ nguyeân khoâng cho bieân ñoä cuûa dao ñoäng thay ñoåi (giaûm daàn) ñoàng thôøi khoâng laøm thay ñoåi chu kì cuûa dao ñoäng.

 

Baøi 3: Neâu ñaëc ñieåm cuûa dao ñoäng cöôõng böùc:

Giaûi

Dao ñoäng chòu taùc duïng cuûa moät löïc cöôõng böùc tuaàn hoaøn goïi laø dao ñoäng cöôõng böùc. Ñaëc ñieåm cuûa dao ñoäng cöôõng böùc laø bieân ñoä cuûa dao ñoäng khoâng ñoåi vaø coù taàn soá baèng vôùi taàn soá cuûa löïc cöôõng böùc.

 

Baøi 4:

Söï coäng höôûng laø gì? Neâu ñieàu kieän ñeå coù coäng höôûng. Cho ví duï:

Giaûi

Hieän töôïng bieân ñoä cuûa dao ñoäng cöôõng böùc taêng nhanh ñeán moät giaù trò cöïc ñaïi khi taàn soá cuûa löïc cöôõng böùc baèng taàn soá rieâng cuûa heä dao ñoäng ñöôïc goïi laø söï coäng höôûng.

Ñieàu kieän coäng höôûng: (taàn soá löïc cöôõng böùc baèng vôùi taàn soá cuûa heä dao ñoäng).

Ví duï: ÔÛ nhöõng vuøng thöôøng xuyeân coù ñoäng ñaát xaûy ra, khi xaây döïng nhaø cöûa hay nhöõng coâng trình lôùn ngöôøi ta phaûi thieát keá heä thoáng moùng sao cho taàn soá dao ñoäng rieâng cuûa noù tuyeät ñoái khoâng ñöôïc baèng vôùi taàn soá cuûa nhöõng côn ñòa chaán. Neáu ñeå taàn soá baèng nhau, hieän töôïng coäng höôûng xaûy ra, nhaø cöûa coâng trình seõ bò saäp.

 

Baøi 5: Moät con laéc dao ñoäng taét daàn. Cöù sau moãi chu kì, bieân ñoä giaûm 3%. Phaàn naêng löôïng cuûa con laéc bò maát ñi trong moät dao ñoäng toaøn phaàn laø bao nhieâu?

A. 3%

B. 9%

C. 4,5%

D. 6%.

Giaûi

Ta coù:

             

              Choïn caâu D.

 

Baøi 6: Moät con laéc coù chieàu daøi l = 44cm ñöôïc treo vaøo traàn cuûa moät toa xe löûa. Con laéc bò kích ñoäng moãi khi baønh cuûa toa xe gaëp choã noái nhau cuûa ñöôøng ray. Hoûi taøu chaïy thaúng ñeàu vôùi toác ñoä baèng bao nhieâu thì bieân ñoä dao ñoäng cuûa con laéc seõ lôùn nhaát? Cho bieát chieàu daøi cuûa moãi ñöôøng ray laø 12,5m. Laáy g = 9,8m/s2.

A. 10,7 km/h

B. 34 km/h

C. 106 km/h

D. 45 km/h.

Giaûi

Cöù moãi laàn qua moái noái cuûa hai thanh ñöôøng ray, con laéc treân xe laïi ñöôïc kích thích dao ñoäng vì vaäy dao ñoäng cuûa con laéc ñöôïc duy trì.

Chu kì dao ñoäng cuûa con laéc (chu kì rieâng)

Chu kì kích thích cuûa ngoaïi löïc

Khi bieân ñoä dao ñoäng cuûa con laéc lôùn nhaát (hieän töôïng coäng höôûng), ta coù: hay T’ = T = 1,33

Choïn caâu B

 

BAØI 5: TOÅNG HÔÏP HAI DAO ÑOÄNG ÑIEÀU HOAØ

             CUØNG PHÖÔNG, CUØNG TAÀN SOÁ.

        PHÖÔNG PHAÙP GIAÛN ÑOÀ FRESNEL

 

CAÂU HOÛI VAØ BAØI TAÄP

 

Baøi 1: Neâu caùch bieåu dieãn moät dao ñoäng ñieàu hoaø baèng moät veùc tô quay.

Giaûi

Cho dao ñoäng ñieàu hoaø:

Bieåu dieãn veùctô quay cuûa dao ñoäng noùi treân nhö sau:

 

(VEÕ HÌNH TRANG 15)

 

Veõ truïc naèm ngang Ox

Veõ veùctô coù ñoä lôùn A vaø hôïp vôùi truïc Ox moät goùc . Veùctô laø veùctô quay bieåu dieãn dao ñoäng ñieàu hoaø noùi treân.

 

Baøi 2: Trình baøy phöông phaùp giaûn ñoà Fresnel ñeå tìm dao ñoäng toång hôïp cuûa hai dao ñoäng ñieàu hoaø cuøng phöông, cuøng taàn soá.

Giaûi

Cho hai dao ñoäng ñieàu hoaø coù phöông trình laàn löôït laø:

                                 

                                 

 

 

(VEÕ HÌNH TRANG 15)

 

 

Veõ truïc toaï ñoä Ox naèm ngang.

Veõ coù ñoä lôùn hôïp vôùi truïc Ox moät goùc , bieåu dieãn dao ñoäng .

Veõ coù ñoä lôùn hôïp vôùi truïc Ox moät goùc , bieåu dieãn dao ñoäng .

AÙp duïng quy taéc hình bình haønh veùctô laø veùctô toång hôïp cuûa hai dao ñoäng noùi treân.

                          

Xeùt , ta coù:

                         

 

                Hay             

 

Hình veõ cho ta:

 

Baøi 3: Neâu aûnh höôûng cuûa ñoä leäch pha ñeán bieân ñoä cuûa dao ñoäng toång hôïp trong caùc tröôøng hôïp:

a). Hai dao ñoäng thaønh phaàn cuøng pha.

b). Hai dao ñoäng thaønh phaàn ngöôïc pha.

c). Hai dao ñoäng thaønh phaàn coù pha vuoâng goùc

Giaûi

Ñoä leäch pha

a). Hai dao ñoäng thaønh phaàn cuøng pha:

Bieân ñoä dao ñoäng toång hôïp ñaït giaù trò lôùn nhaát vaø baèng toång hai bieân ñoä thaønh phaàn.

b). Hai dao ñoäng thaønh phaàn ngöôïc pha:

bieân ñoä dao ñoäng toång hôïp ñaït giaù trò nhoû nhaát vaø baèng trò tuyeät ñoái cuûa hieäu hai bieân ñoä thaønh phaàn.

c). Hai dao ñoäng coù pha vuoâng goùc vôùi nhau:

Baøi 4: Choïn ñaùp aùn ñuùng:

Hai dao ñoäng ngöôïc pha khi:

A.

B.

C.

D.

Giaûi

Hai dao ñoäng ngöôïc pha nhau khi

Choïn caâu D.

Baøi 5: Xeùt moät veùctô quay coù nhöõng ñaëc ñieåm sau:

- Coù ñoä lôùn baèng hai ñôn vò chieàu daøi.

- Quay quanh O vôùi vaän toác goùc 1rad/s.

- Taïi thôøi ñieåm t = 0, veùctô hôïp vôùi truïc x moät goùc 300.

Hoûi veùctô bieåu dieãn phöông trình cuûa dao ñoäng ñieàu hoaø naøo?

A.

B.

C.

D.

Giaûi

Coù ñoä lôùn baèng hai ñôn vò chieàu daøi A = 2. Quay quanh O vôùi vaän toác goùc 1rad/s .

Luùc t = 0; hôïp vôùi truïc Ox moät goùc 300

Phöông trình dao ñoäng: Choïn caâu B.

Baøi 6: Cho hai dao ñoäng ñieàu hoaø cuøng phöông, cuøng taàn soá goùc , vôùi caùc bieân ñoä: , vaø caùc pha ban ñaàu töông öùng vaø . Tìm phöông trình dao ñoäng toång hôïp cuûa hai dao ñoäng treân.

Giaûi

Pha ban ñaàu dao ñoäng toång hôïp:

 

  = =

        =  =

Bieân ñoä cuûa dao ñoäng toång hôïp

= =

Vaäy phöông trình dao ñoäng toång hôïp:

 

CHÖÔNG II: SOÙNG CÔ VAØ SOÙNG AÂM

BAØI 7: SOÙNG CÔ VAØ SÖÏ TRUYEÀN SOÙNG CÔ

 

CAÂU HOÛI VAØ BAØI TAÄP

 

Baøi 1: Soùng cô laø gì?

Giaûi

Soùng cô laø soùng dao ñoäng lan truyeàn trong moät moâi tröôøng.

 

Baøi 2: Theá naøo laø soùng ngang? Theá naøo laø soùng doïc?

Giaûi

Soùng ngang laø soùng coù phöông dao ñoäng luoân luoân vuoâng goùc vôùi phöông truyeàn vaø soùng doïc laø soùng coù phöông dao ñoäng soùng truøng vôùi phöông truyeàn.

 

Baøi 3: Böôùc soùng laø gì?

Giaûi

Böôùc soùng laø quaûng ñöôøng maø soùng truyeàn ñöôïc trong khoaûng thôøi gian moät chu kì böôùc soùng ñöôïc kí hieäu (ñoïc laø lam ña) vaø ñöôïc tính bôûi coâng thöùc:

 

 

Baøi 4: Vieát phöông trình soùng?

Giaûi

Giaû söû coù moät soùng hình sin ñang lan truyeàn trong moät moâi tröôøng theo truïc Ox choïn goác toaï ñoä taïi O vaø goác thôøi gian sao cho taïi O phöông trình dao ñoäng coù daïng: .

Soùng taïi O naøy di chuyeån ñeán ñieåm M caùch O moät ñoaïn x, do M naèm sau O, neân soùng taïi M cuõng laø soùng taïi O nhöng dieãn ra vaøi thôøi ñieåm sau thôøi ñieåm taïi O moät khoaûng thôøi gian , vôùi v laø vaän toác truyeàn soùng. Vaäy

      .

Baøi 5: Taïi sao ta noùi soùng vöøa coù tính tuaàn hoaøn theo thôøi gian, vöøa coù tính tuaàn hoaøn trong khoâng gian?

Giaûi

Do phöông trình soùng laø haøm hình sin hay cosin, maø haøm naøy laïi tuaàn hoaøn neân phöông trình dao ñoäng soùng coù daïng laø moät haøm tuaàn hoaøn, coù nghóa laø vöøa tuaàn hoaøn theo thôøi gian vöøa tuaàn hoaøn theo khoâng gian.

 

Baøi 6: Soùng cô laø gì?

Giaûi

A. Laø dao ñoäng ñang lan truyeàn trong moät moâi tröôøng.

B. Laø dao ñoäng cuûa moïi thôøi ñieåm trong moät moâi tröôøng.

C. Laø moät daïng chuyeån ñoäng ñaëc bieät cuûa moâi tröôøng.

D. Laø söï truyeàn chuyeån ñoäng trong moät moâi tröôøng.

Giaûi

Döïa vaøo ñònh nghóa soùng doïc Choïn caâu A.

 

Baøi 7: Choïn caâu ñuùng:

A. Soùng doïc laø soùng truyeàn doïc theo moät sôïi daây.

B. Soùng doïc laø soùng truyeàn theo phöông thaúng ñöùng, coøn soùng ngang laø soùng truyeàn theo phöông naèm ngang.

C. Soùng doïc laø soùng trong ñoù phöông dao ñoäng (cuûa caùc phaàn töû cuûa moâi tröôøng) truøng vôùi phöông truyeàn.

D. Soùng doïc laø soùng truyeàn theo truïc tung, coøn soùng ngang laø soùng truyeàn theo truïc hoaønh.

Giaûi

Döïa vaøo ñònh nghóa soùng doïc Choïn caâu C.

Baøi 8: Trong thí nghieäm ôû hình 7.1, caàn rung dao ñoäng vôùi taàn soá 50Hz. ÔÛ moät thôøi ñieåm t, ngöôøi ta ño ñöôïc ñöôøng kính 5 gôïn soùng lieân tieáp, laàn löôït baèng: 12,4; 14,3; 16,35; 18,3 vaø 20,45cm. Tính toác ñoä truyeàn soùng.

Giaûi

Khoaûng caùch giöõa hai gôïn soùng lieân tieáp laø böôùc soùng cuûa soùng dao ñoäng theo ñeà baøi ta coù:

 

=

    =

    = =

Toác ñoä truyeàn soùng: = = 0,01.50 = 0,5m/s = 50cm/s.

Baøi 9: Moät aâm thoa ôû ñaàu coù gaén moät muõi nhoïn, muõi naøy tieáp xuùc nheï vôùi maët moät chaát loûng. Goõ nheï cho aâm thoa rung ñoäng, thì thaáy khoaûng caùch töø gôïn soùng thöù nhaát ñeán gôïn soùng thöù 10 ôû xa muõi nhoïn hôn laø 2cm. Taàn soá cuûa aâm thoa laø 100Hz. Tính toác ñoä truyeàn soùng.

Giaûi

Böôùc soùng cuûa soùng:

Toác ñoä truyeàn soùng: .

 

BAØI 8: SÖÏ GIAO THOA

 

CAÂU HOÛI VAØ BAØI TAÄP

Baøi 1: Hieän töôïng giao thoa cuûa hai soùng laø gì?

Giaûi

Chæ coù hai soùng keát hôïp khi gaëp nhau môùi taïo ra hieän töôïng giao thoa. Taïi vuøng chung cuûa hai soùng keát hôïp, coù nhöõng ñieåm maø chuùng luoân luoân taêng cöôøng laãn nhau (dao ñoäng vôùi bieân ñoä cöïc ñaïi); coù nhöõng ñieåm maø ôû ñoù chuùng luoân luoân trieät tieâu laãn nhau (ñuùng yeân). Nhöõng ñaëc ñieåm treân cuûa hai soùng keát hôïp vôùi nhau ñöôïc goïi laø hieän töôïng giao thoa.

Baøi 2: Neâu coâng thöùc xaùc ñònh vò trí caùc ñieåm dao ñoäng luoân luoân taêng cöôøng laãn nhau (dao ñoäng vôùi bieân ñoä cöïc ñaïi).

Giaûi

Xeùt hai soùng keát hôïp cuøng truyeàn ñeán ñieåm M coù phöông trình:

Ñoä leäch pha cuûa hai soùng:

Taïi nhöõng ñieåm luoân luoân dao ñoäng vôùi bieân ñoä cöïc ñaïi (luoân luoân taêng cöôøng laãn nhau) laø nhöõng ñieåm cuøng pha vôùi nhau.

Baøi 3: Neâu coâng thöùc xaùc ñònh vò trí caùc cöïc tieåu giao thoa.

Giaûi

Töông töï baøi 4, taïi nhöõng ñieåm luoân luoân dao ñoäng bieân ñoä cöïc tieåu (ñöôøng gaàn hay nhöõng ñieåm luoân trieät tieâu laãn nhau) laø nhöõng ñieåm dao ñoäng ngöôïc pha vôùi nhau.

.

Baøi 4: Neâu ñieàu kieän giao thoa:

Giaûi

Ñeå coù caùc vaân giao thoa oån ñònh treân maët nöôùc thì hai nguoàn soùng phaûi:

a). Dao ñoäng cuøng phöông, cuøng chu kì (hay taàn soá)

b). Coù hieäu soá pha khoâng ñoåi theo thôøi gian.

Baøi 5: Choïn caâu ñuùng:

Hieän töôïng giao thoa laø hieän töôïng

A. Giao nhau cuûa hai soùng taïi moät ñieåm cuûa moâi tröôøng.

B. Toång hôïp cuûa hai dao ñoäng.

C. Taïo thaønh caùc gôïn loài, loõm.

D. Hai soùng khi gaëp nhau coù nhöõng ñieåm chuùng luoân luoân taêng cöôøng nhau, coù nhöõng ñieåm chuùng luoân luoân trieät tieâu nhau.

Giaûi

Choïn caâu B.

Baøi 6: Choïn caâu ñuùng:

Hai nguoàn keát hôïp laø hai nguoàn coù:

A. Cuøng bieân ñoä

B. Cuøng taàn soá

C. Cuøng pha ban ñaàu

D. Cuøng taàn soá vaø hieäu soá pha khoâng ñoåi theo thôøi gian.

Giaûi

Choïn caâu B (Löu yù ñaàu baøi noùi nguoàn keát hôïp)

Baøi 7: Trong thí nghieäm ôû Hình 8.1, vaän toác truyeàn soùng laø 0,5m/s, caàn rung coù taàn soá 40Hz. Tính khoaûng caùch giöõa caùc ñænh hypepol cuøng loaïi lieân tieáp treân Hình 8.2.

Giaûi

Böôùc soùng:

Giöõa hai ñieåm vaø coù nhöõng vaân giao thoa. Goïi O laø trung ñieåm cuûa , O laø ñieåm giao ñoäng vôùi bieân ñoä cöïc ñaïi. Hai ñieåm dao ñoäng vôùi bieân ñoä cöïc ñaïi lieân keát nhau caùch nhau moät ñoaïn

Khoaûng caùch giöõa hai ñænh hypepol cuøng loaïi lieân tieáp nhau caùch nhau moät ñoaïn

Baøi 8: Trong thí nghieäm ôû Hình 8.1, khoaûng caùch giöõa hai ñieåm laø d = 11cm. Cho caàn rung, ta thaáy hai ñieåm gaàn nhö ñöùng yeân vaø giöõa chuùng coøn 10 ñieåm ñöùng yeân khoâng dao ñoäng. Bieát taàn soá cuûa caàn rung laø 26Hz, haõy tính toác ñoä truyeàn cuûa soùng.

Giaûi

Theo ñeà baøi thì giöõa hai ñieåm (keå caû ) coù taát caû 12 ñieåm ñöùng yeân vaø 11 ñieåm dao ñoäng vôùi bieân ñoä cöïc ñaïi.

Khoaûng caùch giöõa hai ñieåm dao ñoäng vôùi bieân ñoä cöïc ñaïi laø

Ta coù: (soá ñieåm dao ñoäng vôùi bieân ñoä cöïc ñaïi)

Vaän toác truyeàn soùng: .

 

BAØI 9: SOÙNG DÖØNG

 

CAÂU HOÛI VAØ BAØI TAÄP

Baøi 1: Söï phaûn xaï cuûa soùng treân vaät caûn coá ñònh coù ñaëc ñieåm gì?

 

Giaûi

Khi phaûn xaï treân vaät caûn coá ñònh, soùng phaûn xaï luoân luoân ngöôïc pha vôùi soùng tôùi ôû ñieåm phaûn xaï hay soùng phaûn xaï luoân luoân ngöôïc chieàu vôùi bieán daïng trong soùng tôùi vaø trieät tieâu laãn nhau (ñieåm phaûn xaï laø moät ñieåm dao ñoäng vôùi bieân ñoä cöïc tieåu).

Baøi 2: Söï phaûn xaï cuûa soùng treân vaät caûn töï do coù ñaëc ñieåm gì?

Giaûi

Khi phaûn xaï treân vaät caûn töï do, soùng phaûn xaï luoân luoân cuøng pha vôùi soùng tôùi ôû ñieåm phaûn xaï hay soùng phaûn xaï coù chieàu bieán daïng khoâng thay ñoåi so vôùi soùng tôùi vaø taêng cöôøng laãn nhau (ñieåm phaûn xaï laø ñieåm dao ñoäng vôùi bieân ñoä cöïc ñaïi).

 

Baøi 3: Soùng döøng ñöôïc taïo thaønh vì nguyeân nhaân gì?

Giaûi

Treân cuøng moät phöông truyeàn soùng, toång hôïp cuûa soùng tôùi vaø soùng phaûn xaï taïo thaønh hieän töôïng giao thoa. Hieän töôïng giao thoa naøy ñöôïc goïi laø soùng döøng (moät soá taøi lieäu coøn goïi laø soùng ñöùng).

Baøi 4: Nuùt, buïng cuûa soùng döøng laø gì?

Giaûi

Khi xaûy ra hieän töôïng soùng döøng, treân phöông truyeàn soùng seõ xuaát hieän nhöõng ñieåm luoân luoân dao ñoäng vôùi bieân ñoä cöïc ñaïi (ñieåm buïng) vaø coù nhöõng ñieåm luoân luoân dao ñoäng vôùi bieân ñoä cöïc tieåu (ñöùng yeân) coøn goïi laø ñieåm nuùt. Khoaûng caùch giöõa hai ñieåm buïng lieân tieáp nhau hoaëc hai ñieåm nuùt lieân tieáp nhau laø .

Neáu xeùt soùng döøng treân moät daây dao ñoäng vôùi hai ñaàu coá ñònh nhöõng ñieåm nuùt caùch ñeàu hai ñaàu daây moät ñoaïn soá nguyeân nöûa laàn böôùc soùng vaø nhöõng ñieåm buïng caùch ñeàu hai ñaàu daây soá leû laàn böôùc soùng .

Baøi 5: Neâu ñieàu kieän ñeå coù soùng döøng treân moät sôïi daây coù hai ñaàu coá ñònh:

Giaûi

Ñieàu kieän ñeå coù soùng döøng treân moät sôïi daây coù hai ñaàu coá ñònh laø chieàu daøi cuûa sôïi daây ñoù phaûi baèng vôùi soá nguyeân nöûa laàn böôùc soùng: .

Baøi 6: Neâu ñieàu kieän ñeå coù soùng döøng treân moät sôïi daây coù moät ñaàu coá ñònh, moät ñaàu töï do:

Giaûi

Ñieàu kieän ñeå coù soùng döøng treân moät sôïi daây coù moät ñaàu coá ñònh, moät ñaàu töï do laø chieàu daøi cuûa sôïi daây ñoù phaûi baèng soá leû laàn moät qua phaàn töø böôùc soùng: .

Baøi 7: Moät daây ñaøn daøi 0,6m hai ñaàu coá ñònh dao ñoäng vôùi moät buïng ñoäc nhaát (ôû giöõa daây).

a). Tính böôùc soùng cuûa soùng treân daây.

b). Neáu daây dao ñoäng vôùi ba buïng thì böôùc soùng laø bao nhieâu?

Giaûi

a). Do chæ coù moät ñieåm buïng duy nhaát vaø daây coù hai ñaàu coá ñònh Böôùc soùng cuûa soùng treân daây:

b). Neáu coù ba buïng xuaát hieän treân daây, ta coù:

Baøi 8: Treân moät sôïi daây daøi 1,2m coù moät heä soùng döøng. Keå caû hai ñaàu daây, thì treân daây coù taát caû boán nuùt. Bieát toác ñoä truyeàn soùng treân daây laø v = 80m/s, tính taàn soá dao ñoäng cuûa daây.

Giaûi

Neáu keå caû hai ñaàu daây, heä soùng döøng treân daây cho 4 nuùt soùng döøng treân daây coù 3 buïng

Ta coù: (Ñieàu kieän ñeå coù soùng döøng)

Böôùc soùng cuûa soùng dao ñoäng treân daây:

Taàn soá dao ñoäng cuûa daây: .

 

BAØI 10: ÑAËC TRÖNG VAÄT LÍ CUÛA AÂM

 

CAÂU HOÛI VAØ BAØI TAÄP

 

Baøi 1: Haï aâm vaø sieâu aâm coù cuøng baûn chaát khoâng?

Giaûi

Haï aâm vaø sieâu aâm ñeàu laø soùng aâm maø tai ngöôøi khoâng theå nghe ñöôïc. Haï aâm coù taàn soá nhoû hôn 16Hz vaø sieâu aâm coù taàn soá lôùn hôn 16000Hz.

 

Baøi 2: Soùng aâm laø gì?

Giaûi

Soùng cô lan truyeàn trong moâi tröôøng töï nhieân goïi laø soùng aâm.

Baøi 3: Nhaïc aâm laø gì?

Giaûi

Nhöõng aâm coù taàn soá xaùc ñònh ñöôïc goïi laø nhaïc aâm.

Baøi 4: Trong ba moâi tröôøng raén, loûng vaø khí aâm truyeàn nhanh nhaát trong moâi tröôøng naøo, chaäm nhaát trong moâi tröôøng naøo?

Giaûi

Trong ba moâi tröôøng raén, loûng vaø khí vaän toác aâm trong moãi moâi tröôøng ñöôïc saép xeáp nhö sau: >  > .

Baøi 5: Cöôøng ñoä aâm ñöôïc ño baèng gì?

Giaûi

Soùng aâm cuõng laø moät soùng cô hoïc neân treân ñöôøng truyeàn noù coù mang theo naêng löôïng cöôøng ñoä aâm I taïi m,oät ñieåm laø ñaïi löôïng ñöôïc ño baèng naêng löôïng maø soùng aâm taûi qua moät ñôn vò dieän tích ñaët taïi ñieåm ñoù, vuoâng goùc vôùi phöông truyeàn soùng trong moät ñôn vò thôøi gian.

Baøi 6: Choïn caâu ñuùng:

Sieâu aâm laø aâm

A. Coù taàn soá hôn taàn soá aâm thoâng thöôøng.

B. Coù cöôøng ñoä raát lôùn.

C. Coù taàn soá treân 20 000Hz.

D. Truyeàn trong moâi tröôøng nhanh hôn aâm thoâng thöôøng.

Giaûi

Choïn caâu C.

Baøi 7: Choïn caâu ñuùng. Cöôøng ñoä aâm ñöôïc ño baèng:

A. Oaùt treân meùt vuoâng.

B. Oaùt.

C. Niutôn treân meùt vuoâng.

D. Niutôn treân meùt.

Giaûi

Choïn caâu A.

Baøi 8: Moät laù theùp dao ñoäng vôùi chu kì T = 0,08s. AÂm doù noù phaùt ra coù nghe ñöôïc khoâng?

Giaûi

 

Taàn soá dao ñoäng cuûa laù theùp: <

AÂm do noù phaùt ra tai ta khoâng nghe ñöôïc.

Baøi 9: Moät sieâu aâm coù taàn soá 1MHz. Söû duïng Baûng 10.1. Haõy tính böôùc soùng cuûa sieâu aâm naøy trong khoâng khí ôû 00C vaø trong nöôùc.

Giaûi

1MHz = 106Hz

Trong khoâng khí ôû 00C böôùc soùng cuûa sieâu aâm laø:

Böôùc soùng cuûa sieâu aâm ôû trong nöôùc ôû 150C:

.

Baøi 10: Ñeå ño toác ñoä gang, nhaø vaät lí Phaùp Bi - oâ ñaõ duøng moät oáng baèng gang daøi 951,25m. Moät ngöôøi ñaäp moät nhaùt buùa vaøo moät ñaàu oáng gang, moät ngöôøi ôû ñaàu kia nghe thaáy hai tieáng goõ, moät truyeàn qua gang vaø moät truyeàn qua khoâng khí  trong oáng gang; hai tieáng aáy caùch nhau 2,5s. Bieát toác ñoä aâm trong khoâng khí laø 340m/s. Haõy tính toác ñoä aâm trong gang.

Giaûi

Thôøi gian soùng aâm truyeàn ñeán tai ngöôøi trong khoâng khí:

Thôøi gian soùng aâm truyeàn treân oáng gang: 2,79779 – 2,5 = 0,29779 (s)

Vaän toác truyeàn aâm treân oáng gang: .

Baøi 11: Moät nguoàn aâm, coi nhö moät nguoàn ñieåm, coù coâng suaát phaùt laø 0,5W. Tính möùc cöôøng ñoä aâm taïi ñieåm naèm caùch nguoàn 10m. Cho bieát ngöôõng nghe cuûa aâm chuaån laø

Giaûi

Goïi A laø ñieåm caùch nguoàn 10m. Coâng suaát cuûa nguoàn aâm laø naêng löôïng qua dieän tích maët caàu taâm N baùn kính NA trong moät giaây.

Vaäy:

Möùc cöôøng ñoä aâm tai A:

 

BAØI 11: ÑAËC TRÖNG SINH LÍ CUÛA AÂM

 

CAÂU HOÛI VAØ BAØI TAÄP

 

Baøi 1: Haõy keå ra nhöõng ñaëc tröng sinh lí cuûa aâm?

Giaûi

Nhöõng ñaëc tröng sinh lí cuûa aâm laø: ñoä cao, ñoä to vaø aâm saéc.

Baøi 2: Ñoä cao cuûa aâm laø gì? Noù coù lieân quan ñeán ñaëc tröng vaät lí naøo cuûa aâm?

Giaûi

Ñoä cao cuûa aâm laø moät ñaëc tröng trong sinh lí cuûa aâm gaén lieàn vôùi taàn soá aâm. Ñoä cao cuûa aâm giuùp ta phaân bieät ñöôïc aâm cao (aâm boång) vaø aâm thaáp (aâm traàm).

Baøi 3: Ñoä to cuûa aâm lieân quan ñeán ñaëc tröng vaät lí naøo cuûa aâm?

Giaûi

Ñoä to cuûa aâm laø moät khaùi nieäm noùi veà ñaëc tröng sinh lí cuûa aâm gaén lieàn vôùi ñaëc tröng vaät lí möùc cöôøng ñoä aâm.

Baøi 4: AÂm saéc laø gì?

Giaûi

AÂm saéc laø moät ñaëc tröng sinh lí cuûa aâm giuùp ta phaân bieät ñöôïc caùc aâm phaùt ra töø caùc nguoàn khaùc nhau.

Baøi 5: Choïn caâu ñuùng. Ñoä cao cuûa aâm:

A. Laø moät ñaëc tröng vaät lí cuûa aâm.

B. Laø moät ñaëc tröng sinh lí cuûa aâm.

C. Vöøa laø ñaëc tröng vaät lí, vöøa laø ñaëc tröng sinh lí cuûa aâm.

D. Laø taàn soá cuûa aâm.

Giaûi

Choïn caâu B.

Baøi 6: Choïn caâu ñuùng. AÂm saéc laø:

A. Maøu saéc cuûa aâm.

B. Moät tính chaát cuûa aâm giuùp ta nhaän bieát caùc nguoàn aâm.

C. Moät tính chaát sinh lí cuûa aâm.

D. Moät tính chaát vaät lí cuûa aâm.

Giaûi

Choïn caâu C.

Baøi 7: Choïn caâu ñuùng. Ñoä to cuûa aâm gaén lieàn vôùi:

A. Cöôøng ñoä aâm.

B. Bieân ñoä dao ñoäng cuûa aâm.

C. Möùc cöôøng ñoä aâm.

D. Taàn soá aâm.

Giaûi

Choïn caâu C.

 

CHÖÔNG III: DOØNG ÑIEÄN XOAY CHIEÀU

BAØI 12: ÑAÏI CÖÔNG VEÀ DOØNG ÑIEÄN XOAY CHIEÀU

 

CAÂU HOÛI VAØ BAØI TAÄP

 

Baøi 1: Phaùt bieåu caùc ñònh nghóa:

a). Giaù trò töùc thôøi.

b). Giaù trò cöïc ñaïi.

c). Giaù trò hieäu duïng cuûa cöôøng ñoä doøng ñieän vaø ñieän aùp xoay chieàu hình sin.

Giaûi

a). Bieåu thöùc töùc thôøi:

Cuûa cöôøng ñoä doøng ñieän xoay chieàu:

Cuûa ñieän aùp xoay chieàu:

b). Bieåu thöùc cöïc ñaïi:

Cöôøng ñoä doøng ñieän xoay chieàu:

Ñieän aùp xoay chieàu:

c). Giaù trò hieäu duïng:

Cöôøng ñoä hieäu duïng cuûa doøng ñieän xoay chieàu:

Ñieän aùp hieäu duïng cuûa doøng ñieän xoay chieàu:

Baøi 2: Taïi sao phaûi quy ñònh thoáng nhaát taàn soá cuûa doøng ñieän xoay chieàu taïo ra trong kó thuaät?

Giaûi

Taàn soá cuûa doøng ñieän xoay chieàu lieân quan ñeán toác ñoä quay cuûa roâtoâ trong maùy phaùt ñieän vaø soá laàn thay ñoåi chieàu cuûa doøng ñieän trong thôøi gian 1s. Moãi quoác gia khaùc nhau coù theå quy ñònh taàn soá cuûa doøng ñieän xoay chieàu khaùc nhau. Ví duï: ÔÛ nöôùc ta, taàn soá doøng ñieän xoay chieàu trong kó thuaät ñöôïc quy ñònh laø f = 50Hz. ÔÛ Myõ vaø moät soá nöôùc khaùc, taàn soá doøng ñieän xoay chieàu trong kó thuaät laø ñöôïc quy ñònh laø f = 60Hz.

Baøi 3: Xaùc ñònh giaù trò trung bình theo thôøi gian cuûa:

a).

b).

c).

d).

e).

Giaûi

Giaù trò trung bình theo thôøi gian cuûa:

a).

b).

c).

d).

e).

Baøi 4: treân moät boùng ñeøn coù ghi 220V – 100W, noái ñeøn aáy vaøo maïng ñieän xoay chieàu coù U = 220V. Xaùc ñònh:

a). Ñieän trôû cuûa ñeøn.

b). Cöôøng ñoä hieäu duïng cuûa ñeøn.

c). Ñieän naêng tieâu thuï cuûa ñeøn trong moät giôø.

Giaûi

a). Ñieän trôû boùng ñeøn:

b). Cöôøng ñoä hieäu duïng cuûa ñeøn.:

c). Ñieän naêng tieâu thuï cuûa ñeøn trong moät giôø:

Baøi 5: Moät maïch ñieän goàm hai ñeøn maéc song song, treân moãi ñeøn coù ghi 220V – 115W; 220V – 132W. Noái hai ñaàu cuûa maïch ñieän aáy vaøo maïng ñieän xoay chieàu U = 220v. Xaùc ñònh:

a). Coâng suaát tieâu thuï trong maïch ñieän

b). Cöôøng ñoä doøng ñieän cung caáp cho maïch ñieän.

Giaûi

a). Coâng suaát tieâu thuï trong maïch ñieän:

b). Cöôøng ñoä doøng ñieän qua moãi boùng ñeøn:

,

Cöôøng ñoä doøng ñieän cung caáp cho maïch ñieän:

.

Baøi 6: Treân moät ñeøn coù ghi 100V – 100W. Maïch ñieän söû duïng coù U = 110V. Ñeå ñaûm baûo ñeøn saùng bình thöôøng, phaûi maéc theâm vaøo maïch ñieän moät ñieän trôû baèng bao nhieâu?

Giaûi

Ta coù: Ñieän trôû ñeøn: .

Cöôøng ñoä ñònh möùc cuûa ñeøn: .

Do Phaûi maéc noái tieáp theâm moät ñieän trôû vaøo maïch ñieän.

Ñieän trôû ñoaïn maïch (Ñeøn saùng bình thöôøng):

Giaù trò ñieän trôû maéc theâm vaøo: R’’= R’ – R = 110 – 100 = 10.

Baøi 7: Vôùi doøng ñieän xoay chieàu, cöôøng ñoä hieäu duïng I lieân heä vôùi cöôøng ñoä cöïc ñaïi theo coâng thöùc naøo?

A. .

B. .

C. .

D. .

Giaûi

Choïn caâu C.

* Duøng cho caâu hoûi 8 vaø 9: Ñieän aùp töùc thôøi giöõa hai ñaàu cuûa moät ñoaïn maïch xoay chieàu laø .

Baøi 8: Taàn soá goùc cuûa doøng ñieän laø bao nhieâu?

A. 100rad/s.

B. 100Hz.

C. 50Hz.

D. 100.

Giaûi

Ta coù:

So saùnh vôùi bieåu thöùc:

Taàn soá goùc cuûa doøng ñieän laø . Vaø

Choïn caâu C.

Baøi 9: Ñieän aùp hieäu duïng giöõa hai ñaàu ñoaïn maïch ñoù laø bao nhieâu?

A. 80V.

B. 40V.

C. 80V.

D. 40V.

Giaûi

Ñieän aùp hieäu duïng (hieäu ñieän theá hieäu duïng)

Choïn caâu D.

Baøi 10: Moät ñeøn ñieän coù ghi 110V – 100W maéc noái tieáp vôùi ñieän trôû R vaøo maïch xoay chieàu coù . Ñeå ñeøn saùng bình thöôøng, R phaûi coù giaù trò baèng bao nhieâu?

A. 1210.

B. .

C. 121.

D. 110.

 

Giaûi

Ta coù:

       

Ñeå ñeøn saùng biình thöôøng, phaûi maéc noái tieáp theâm moät ñieän trôû.

Cöôøng ñoä ñònh möùc cuûa ñeøn:

Ñieän trôû toaøn maïch:

Ñieän trôû ñeøn:

Ñieän trôû caàn maéc theâm vaøo:

Choïn caâu C.

 

BAØI 13: CAÙC MAÏCH ÑIEÄN XOAY CHIEÀU

CAÂU HOÛI VAØ BAØI TAÄP

Baøi 1: Phaùt bieåu ñònh luaät OÂm cuûa doøng ñieän xoay chieàu ñoái vôùi maïch chæ coù:

a). Moät tuï ñieän

b). Moät cuoän caûm thuaàn

Giaûi

* Ñoaïn maïch chæ coù tuï ñieän;

Cöôøng ñoä hieäu duïng trong ñoaïn maïch chæ chöùa tuï ñieän chæ coù giaù trò baèng thöông soá cuûa ñieän aùp hieäu duïng giöõa hai ñaàu ñoaïn maïch vaø dung khaùng cuûa ñoaïn maïch ñoù. Trong ñoù dung khaùng ñöôïc kí hieäu vaø tính baèng coâng thöùc:

Trong ñoaïn maïch chæ chöùa tuï ñieän C, ñieän aùp giöõa hai ñaàu ñoaïn maïch  chaäm pha hôn cöôøng ñoä doøng ñieän trong maïch moät goùc

Ví duï: Neáu bieåu thöùc cöôøng ñoä doøng ñieän töùc thôøi laø:

bieåu thöùc ñieän aùp töùc thôøi laø:

* Ñoaïn maïch chæ chöùa cuoän caûm.

Cöôøng ñoä hieäu duïng trong ñoaïn chæ chöùa cuoän caûm L coù giaù trò baèng thöông soá cuûa ñieän aùp hieäu duïng giöõa hai ñaàu ñoaïn maïch vaø caûm khaùng cuûa ñoaïn maïch ñoù. Trong ñoù caûm khaùng ñöôïc kí hieäu laø vaø ñöôïc tính baèng coâng thöùc: .

Trong ñoaïn maïch chæ chöùa cuoän caûm L, ñieän aùp giöõa hai ñaàu ñoaïn maïch nhanh pha hôn cöôøng ñoä doøng ñieän cahî trong maïch moät goùc .

Ví duï: Neáu bieåu thöùc cöôøng ñoä doøng ñieän chaïy trong maïch moät goùc:

.

Baøi 2: So saùnh taùc duïng caûn trôû doøng ñieän xoay chieàu theå hieän trong:

a).                                                          b).

Giaûi

Söï caûn trôû doøng ñieän xoay chieàu cuûa caûm khaùng vaø dung khaùng:

Caûm khaùng

Dung khaùng ()

Töông töï nhö ñieän trôû thuaàn R, dung khaùng cuõng coù taùc duïng caûn trôû doøng ñieän xoay chieàu. Neáu C caøng lôùn thì caøng nhoû vaø doøng ñieän xoay chieàu bò caûn trôû ít. Neáu taàn soá goùc caøng lôùn thì caøng nhoû, doøng ñieän bò caûn trôû ít. Doøng ñieän xoay chieàu coù taàn soá lôùn (cao taàn), chuyeån qua maïch coù tuï ñieän deã daøng hôn doøng ñieän xoay chieàu coù taàn soá thaáp. Dung khaùng coù taùc duïng laøm cho doøng ñieän I trong maïch nhanh hôn ñieän aùp giöõa hai ñaàu ñoaïn maïch moät goùc . Noùi caùch khaùc ñieän aùp giöõa hai ñaàu ñoaïn maïch chaäm hôn i moät goùc .

Töông töï nhö ñieän trôû thuaàn R, caûm khaùng cuõng coù taùc duïng caûn trôû doøng ñieän xoay chieàu. Neáu L lôùn thì lôùn, doøng ñieän xoay chieàu bò caûn trôû nhieàu. Neáu taàn soá goùc caøng lôùn, thì caûm khaùng lôùn. Vaäy cuoän caûm coù ñoä töï caûm L lôùn seõ caûn trôû nhieàu ñoái vôùi doøng ñieän xoay chieàu, nhaát laø ñoái vôùi doøng ñieän xoay chieàu cao taàn. Caûm khaùng thuaàn coù taùc duïng laøm cho doøng ñieän i trong maïch chaäm pha hôn ñieän aùp giöõa hai ñaàu ñoaïn maïch moät goùc . Noùi caùch khaùc, ñieän aùp giöõa hai ñaàu ñoaïn maïch nhanh pha hôn doøng ñieän i chaïy trong maïch moät goùc

Baøi 3: Ñieän aùp giöõa hai ñaàu cuûa moät tuï ñieän:  . Cöôøng ñoä hieäu duïng trong maïch I = 5A.

a). Xaùc ñònh C.

b). Vieát bieåu thöùc cuûa i.

Giaûi

Hieäu ñieän theá hieäu duïng giöõa hai ñaàu tuï ñieän:

Dung khaùng cuûa tuï:

Ñieän dung cuûa tuï:

Bieåu thöùc cöôøng ñoä doøng ñieän: .

Baøi 4: Ñieän aùp giöõa hai ñaàu cuûa moät cuoän caûm thuaàn:

Cöôøng ñoä hieäu duïng trong maïch: I = 5A.

a). Xaùc ñònh L

b). Vieát bieåu thöùc cuûa i

Giaûi

Hieäu ñieän theá hieäu duïng giöõa hai ñaàu cuoän caûm:

Caûm khaùng cuûa cuoän daây:

Ñoä tuï caûm cuûa cuoän daây:

Bieåu thöùc cöôøng ñoä doøng ñieän qua cuoän caûm:

.

Baøi 5: Chöùng minh raèng, khi hai cuoän caûm thuaàn vaø maéc noái tieáp trong moät maïch ñieän xoay chieàu thì cuoän caûm töông ñöông coù caûm khaùng cho bôûi:

Giaûi

Goïi laàn löôït laø hieäu ñieän theá giöõa hai ñaàu cuoän caûm vaø do vaø maéc noái tieáp nhau neân ta coù:

                                                             (1)

Vôùi U = IZ; U1 = I1Z1; U2 = I2Z2   (1)   IZ = IZ1 + IZ2 =

Z = Z1 + Z2 = L1 + L2 = (L1 + L2). Vaäy Z = (L1 + L2)

Baøi 6: Chöùng minh raèng, khi hai tuï ñieän C1 vaø C2 maéc noái tieáp thì ñieän dung töông ñöông coù dung khaùng: ZC = vaø

Giaûi

Goïi U1 vaø U2 laàn löôït laø hieäu ñieän theá giöõa hai ñaàu moãi tuï ñieän. Do C1 vaø C2 maéc noái tieáp nhau neân ta coù: I1 = I2 = I

                                                       U1 = U2 = U (1)

Vôùi U = IZ; U1 = I1Z1 = IZ1; U2 = I2Z2 = IZ2

(1) IZ = I1Z1 + I2Z2 = I(Z1 + Z2)

      Vôùi

(C laø ñieän dung töông ñöông cuûa boä tuï)

 

Baøi 7: Moät ñoaïn maïch chöùa moät soá tuï ñieän coù ñieän dung töông ñöông C, ñaët vaøo hai ñaàu ñoaïn maïch ñieän aùp töùc thôøi u = Umcost (V). Cöôøng ñoä hieäu duïng trong maïch laø bao nhieâu?

A.

B.

C.

D.

Giaûi

Hieäu ñieän theá hieäu duïng giöõa hai ñaàu tuï:

Cöôøng ñoä hieäu duïng trong maïch:

Choïn caâu D.

Baøi 8: Ñoaïn maïch chöùa moät cuoän caûm thuaàn L; ñaët vaøo hai ñaàu ñoaïn maïch ñieän aùp hieäu duïng töùc thôøi u = Umcost(V) thì cöôøng ñoä hieäu duïng trong maïch laø bao nhieâu?

A.

B.

C.

D.

Giaûi

Hieäu ñieän theá hieäu duïng giöõa hai ñaàu cuoän caûm:

Cöôøng ñoä hieäu duïng trong maïch: Choïn caâu B.

Baøi 9: Ñieän aùp , ñaët vaøo hai ñaàu moät cuoän caûm thuaàn thì taïo ra doøng ñieän coù cöôøng ñoä hieäu duïng I = 2A. Caûm khaùng coù giaù trò laø bao nhieâu?

A. 100

B. 200

C. 100

D. 200

Giaûi

Hieäu ñieän theá hieäu duïng giöõa hai ñaàu cuoän caûm:

Caûm khaùng cuûa ñoaïn maïch: Choïn caâu A.

 

BAØI 14: MAÏCH COÙ R, L, C MAÉC NOÁI TIEÁP

 

CAÂU HOÛI VAØ BAØI TAÄP

Baøi 1: Phaùt bieåu ñònh luaät OÂm ñoái vôùi maïch ñieän xoay chieàu coù R, L, C maéc noái tieáp.

Giaûi

Trong ñoaïn maïch goàm ba phaàn töû ñieän trôû thuaàn R; cuoän caûm L vaø tuï ñieän C maéc noái tieáp. Cöôøng ñoä doøng ñieän chaïy trong ñoaïn maïch tæ leä thuaän vôùi hieäu ñieän theá giöõa hai ñaàu ñoaïn maïch vaø tæ leä nghòch vôùi toång trôû cuûa ñoaïn maïch ñoù:  

Vôùi Z goïi laø toång trôû cuûa ñoaïn maïch vaø ñöôïc tính bôûi coâng thöùc

                      

Baøi 2: Doøng naøo ôû coät A töông öùng vôùi doøng naøo ôû coät B?

1. Maïch coù R                                            a). u sôùm pha so vôùi i

2. Maïch coù R, C noái tieáp                         b). u sôùm pha so vôùi i

3. Maïch coù R, L noái tieáp                         c). u treã pha so vôùi i

4. Maïch coù L, C noái tieáp (ZL > ZC)         d). u treã pha so vôùi i

5. Maïch coù L, C noái tieáp (ZL < ZC)         e). u cuøng pha so vôùi i

6. Maïch coù R, L, C noái tieáp (ZL = ZC)     f). coäng höôûng

Giaûi

1 – e

2 – c

3 – a

4 – b

5 – d

6 – f

 

Baøi 3: Trong maïch ñieän xoay chieàu noái tieáp, coäng höôûng laø gì? Ñaëc tröng cuûa coäng höôûng?

Giaûi

Trong maïch ñieän xoay chieàu goàm pha phaàn töû ñieän trôû thuaàn R, cuoän caûm L vaø tuï ñieän C maéc noái tieáp. Khi cöôøng ñoä doøng ñieän chaïy trong maïch ñaït giaù trò cöïc ñaïi (I = Imax) töùc laø caûm khaùng vaø dung khaùng cuûa ñoaïn maïch baèng nhau, ta baûo trong maïch coù hieän töôïng.

Baøi 4: Maïch ñieän xoay chieàu goàm coù R = 20 noái tieáp vôùi tuï ñieän . Tìm bieåu thöùc cuûa cöôøng ñoä töùc thôøi I, bieåu .

Giaûi

Toång trôû ñoaïn maïch:

Ñoä leäch pha cuûa u so vôùi i:

u chaäm pha I moät goùc hay i nhanh pha hôn u moät goùc

Cöôøng ñoä doøng ñieän cöïc ñaïi trong maïch:

Bieåu thöùc cöôøng ñoä doøng ñieän trong maïch:

Baøi 5: Maïch ñieän xoay chieàu goàm coù R = 30 noái tieáp vôùi cuoän caûm . Cho ñieän aùp töùc thôøi giöõa hai ñaàu ñoaïn maïch . Xaùc ñònh i.

Giaûi

Caûm khaùng cuûa ñoaïn maïch: ZL = L =

Toång trôû ñoaïn maïch:

Ñoä leäch pha cuûa i so vôùi u:

i chaäm pha hôn u moät goùc

Cöôøng ñoä doùng ñieän cöïc ñaïi chaïy trong maïch:

Bieåu thöùc cöôøng ñoä doøng ñieän i:

Baøi 6: Maïch ñieän xoay chieàu goàm ñieän trôû R = 30 noái tieáp vôùi moät tuï ñieän C. Cho bieát ñieän aùp hieäu duïng giöõa hai ñaàu maïch baèng 100V, giöõa hai ñaàu tuï ñieän baèng 80V, tính ZC vaø cöôøng ñoä hieäu duïng I.

Giaûi

Ta coù Hieäu ñieän theá giöõa hai ñaàu ñieän trôû R

Cöôøng ñoä doøng ñieän (hieäu duïng) chaïy trong maïch:

Dung khaùng ñoaïn maïch: .

Baøi 7: Maïch ñieän xoay chieàu goàm ñieän trôû R = 40 gheùp noái tieáp vôùi cuoän caûm L. Cho bieát ñieän aùp töùc thôøi hai ñaàu maïch u = 80cos100t (V) vaø ñieän aùp hieäu duïng hai ñaàu cuoän caûm UL = 40V.

Giaûi

Hieäu ñieän theá hieäu duïng giöõa hai ñaàu ñoaïn maïch:

Hieäu ñieän theá giöõa hai ñaàu ñieän trôû R:

Cöôøng ñoä doøng ñieän trong maïch:

Caûm khaùng cuoän daây:

Ñoä leäch pha cuûa i so vôùi u:

i chaäm pha hôn u moät goùc

Bieåu thöùc cöôøng ñoä doøng ñieän:

Baøi 8: Maïch ñieän xoay chieàu goàm coù: R = 30, , . Bieát ñieän aùp töùc thôøi hai ñaàu maïch: . Xaùc ñònh i.

Giaûi

Caûm khaùng cuoän daây:

Dung khaùng tuï ñieän:

Toång trôû maïch ñieän:

Cöôøng ñoä doøng ñieän cöïc ñaïi trong maïch:

Ñoä leäch pha cuûa i so vôùi u:

i nhanh pha hôn u moät goùc

Bieåu thöùc cöôøng ñoä doøng ñieän i:

Baøi 9: Maïch ñieän xoay chieàu goàm coù: R = 30, . Bieát ñieän aùp töùc thôøi hai ñaàu maïch: .

a). Xaùc ñònh bieåu thöùc doøng ñieän trong maïch

b). Tính UAM (H. 14.6)                          (VEÕ HÌNH TRANG 46)

Giaûi

Dung khaùng tuï ñieän:

Caûm khaùng cuoän daây:

Toång trôû ñoaïn maïch:

Cöôøng ñoä doøng ñieän cöïc ñaïi trong maïch:

Ñoä leäch pha cuûa i so vôùi u:

i nhanh pha hôn u moät goùc

Bieåu thöùc doøng ñieän trong maïch:

b). Hieäu ñieän theá giöõa hai ñaàu tuï ñieän:

Hieäu ñieän theá giöõa hai ñaàu ñieän trôû R:

Hieäu ñieän theá giöõa hai ñieåm A vaø M: .

Baøi 10: Cho maïch ñieän xoay chieàu goàm R = 20, vaø . Bieát ñieän aùp töùc thôøi hai ñaàu maïch . Tính ñeå trong maïch coù coäng höôûng. Khi ñoù xaùc ñònh i.

Giaûi

Caûm khaùng cuûa cuoän daây:

Dung khaùng tuï ñieän:

Muoán trong maïch coù coäng höôûng thì

Toång trôû maïch khi coù hieän töôïng coäng höôûng: Z = R = 20

Cöôøng ñoä doøng ñieän cöïc ñaïi trong maïch:

Bieåu thöùc cöôøng ñoä doøng ñieän trong maïch:

(Khi coù hieän töôïng coäng höôûng, i vaø u cuøng pha vôùi nhau).

Baøi 11: Choïn caâu ñuùng:

Ñoaïn maïch coù R, L, C maéc noái tieáp coù R = 40; ; . Ñaët vaøo hai ñaàu ñoaïn maïch ñieän aùp . Cöôøng ñoä doøng ñieän töùc thôøi trong maïch laø:

A.

B.

C.

D.

Giaûi

Toång trôû ñoaïn maïch:

Cöôøng ñoä doøng ñieän cöïc ñaïi chaïy trong maïch:

Ñoä leäch pha cuûa i so vôùi u:

i chaäm pha hôn u moät goùc

  Bieåu thöùc cöôøng ñoä doøng ñieän i:

  Choïn caâu D.

Baøi 12: Choïn caâu ñuùng:

Ñoaïn maïch coù R, L, C maéc noái tieáp coù ; ; . Ñaët vaøo hai ñaàu maïch ñieän aùp . Bieåu thöùc cuûa doøng ñieän töùc thôøi trong maïch laø:

A.

B.

C.

D.

Giaûi

ZL = ZC = 30 coù hieän töôïng coäng höôûng i vaø u cuøng pha

Z = R = 40.

Cöôøng ñoä doøng ñieän cöïc ñaïi trong maïch:

Bieåu thöùc cöôøng ñoä doøng ñieän: Choïn caâu D.

 

 

BAØI 15: COÂNG SUAÁT ÑIEÄN TIEÂU THUÏ CUÛA MAÏCH ÑIEÄN

                  XOAY CHIEÀU – HEÄ SOÁ COÂNG SUAÁT

CAÂU HOÛI VAØ BAØI TAÄP

Baøi 1: Coâng suaát toaû nhieät trong maïch ñieän xoay chieàu phuï thuoäc vaøo ñieàu gì?

Giaûi

Trong maïch ñieän xoay chieàu, coâng suaát toaû nhieät phuï thuoäc vaøo ñieän trôû thuaàn R, ñieän trôû hoaït ñoäng cuûa cuoän caûm (neáu coù) vaø cöôøng ñoä hieäu duïng cuûa doøng ñieän chaïy trong ñoaïn maïch ñoù.

Baøi 2: heä soá coâng suaát cuûa moät maïch ñieän xoay chieàu baèng:

A.

B.

C.

D.

Giaûi

Choïn caâu C.

Baøi 3: Heä soá coâng suaát trong maïch ñieän xoay chieàu goàm R, L, C maéc noái tieáp vôùi ZL = ZC:

A. baèng 0

B. baèng 1

C. phuï thuoäc R

D. phuï thuoäc

Giaûi

Trong ñoaïn maïch xoay chieàu khi ZL = ZC Z = R

Heä soá coâng suaát Choïn caâu B

Baøi 4: Maïch ñieän xoay chieàu noái tieáp R = 10, ZL = 8, ZC = 6 vôùi taàn soá f. Giaù trò cuûa taàn soá deå heä soá coâng suaát baèng 1:

A. laø moät soá < 1

B. laø moät soá > 1

C. laø moät soá = 1

D. khoâng toàn taïi

Giaûi

f < 1 Choïn caâu A.

Baøi 5: Cho maïch ñieän treân hình 15.2, trong ñoù L laø moät cuoän caûm thuaàn, ñieän aùp hai ñaàu maïch . Caùc ñieän aùp hieäu duïng . Heä soá coâng suaát cuûa maïch laø bao nhieâu?

A.

B.

C.

D.

Giaûi

Theo ñeà baøi ta coù:

  

  

        

        

                          

                                                                            

                               

 

     Choïn caâu A.

Baøi 6: Maïch ñieän xoay chieàu noái tieáp goàm coù: R = 30; ; cung caáp bôûi ñieän aùp hieäu duïng 100V, f = 1Khz. Haõy xaùc ñònh coâng suaát tieâu thuï vaø heä soá coâng suaát.

Giaûi

f = 1kHz = 1000Hz

Caûm khaùng cuoän daây:

Dung khaùng tuï ñieän:

Toång trôû ñoaïn maïch:

Cöôøng ñoä doøng ñieän trong maïch (hieäu duïng):

Coâng suaát tieâu thuï cuûa ñoaïn maïch:

Heä soá coâng suaát:

 

BAØI 16: TRUYEÀN TAÛI ÑIEÄN NAÊNG MAÙY BIEÁN AÙP

 

CAÂU HOÛI VAØ BAØI TAÄP

Baøi 1: Bieán aùp laø gì? Neâu caáu taïo vaø nguyeân taéc laøm vieäc cuûa maùy bieán aùp.

Giaûi

Maùy bieán aùp (bieán theá) laø thieát bò duøng ñeå thay ñoåi ñieän aùp (hieäu ñieän theá) cuûa doøng ñieän xoay chieàu.

Maùy bieán aùp hoaït ñoäng döïa vaøo hieän töôïng caûm öùng ñieän töø.

Caáu taïo ñôn giaûn goàm hai cuoän daây cuoán treân loõi saét. Loõi saét laø moät khung hình chöõ nhaät goàm nhieàu laù raát moûng gheùp caùch ñieän vôùi nhau (ñeå traùnh taùc haïi cuûa doøng ñieän Fu-coâ laøm loõi saét noùng leân vaø rung). Moãi cuoän laøm laàn löôït goàm n1; n2 oáng daây quaán saùt nhau vaø caùch ñieän vôùi nhau, cuoän sô caáp goàm  n1 voøng daây ñöôïc noái vôùi maùy phaùt ñieän, cuoän thöù caáp goàm n2 voøng daây vaø ñöôïc noái vôùi taûi tieâu thuï ñieän maïch ngoaøi.

Caùc coâng thöùc cuûa maùy bieán theá.

  (heä soá bieán theá)

* Neáu k > 1: maùy giaûm theá

* Neáu k < 1: maùy taêng theá

Tröôøng hôïp maïch thöù caáp coù taûi tieâu thuï ñieän vaø hieäu suaát cuûa maùy laø 100%. Ta coù:

 

Baøi 2: Bieán aùp coù cuoän sô caáp goàm 2000 voøng, cuoän thöù caáp goàm 100 voøng, ñieän aùp vaø cöôøng ñoä ôû maïch sô caáp laø 120V, 0,8A. Ñieän aùp vaø coâng suaát ôû cuoän thöù caáp laø bao nhieâu?

A. 6V, 96W

B. 240V, 96W

C. 6V, 4,8W

D. 120V, 4,8W.

Giaûi

Ta coù:

Coâng suaát maïch thöù caáp: P2 = U2I2 = 6.16 = 96W Choïn caâu A.

Baøi 4: Moät bieán aùp lí töôûng coù hai cuoän daây laàn löôït coù 10 000 voøng vaø 200 voøng.

a). Muoán taêng aùp thì cuoän naøo laø cuoän sô caáp? Neáu ñaët vaøo cuoän sô caáp ñieän aùp hieäu duïng 220V thì ñieän aùp hieäu duïng ôû cuoän thöù caáp baèng bao nhieâu?

b). Cuoän naøo coù tieát dieän daây lôùn hôn?

Giaûi

a). Ta coù:

Muoán bieán aùp laø maùy taêng aùp thì > 1 n2 > n1 vaäy cuoän coù 10000 voøng daây laø cuoän thöù caáp vaø cuoän coù 200 voøng laø cuoän sô caáp. Hieäu ñieän theá giöõa hai ñaàu cuoän thöù caáp.

b). Coi hieäu suaát cuûa maùy bieán aùp laø 100%, ta coù:

Maø        (1)

             (2)

Töø (1) vaø (2)

                       . Tieát dieän cuoän sô caáp lôùn hôn.

* Do cuøng quaán treân moät khung saét Chu vi moãi voøng daây laø nhö nhau vaø baèng 1.

Baøi 5: Maùy bieán aùp lí töôûng cung caáp moät doøng ñieän 30A döôùi moät ñieän aùp hieäu duïng 220V. Ñieän aùp hieäu duïng ôû cuoän sô caáp laø 5kV.

a). Tính coâng suaát tieâu thuï ôû cöûa vaøo vaø ôû cöûa ra cuûa bieán aùp.

b). Tính cöôøng ñoä hieäu duïng ôû cuoän sô caáp.

c). Tính tæ soá bieán aùp.

Giaûi

a). Bieän phaùp lí töôûng P1 = P2 = U2I2 = 220.30 = 6600W

b). Cöôøng ñoä doøng ñieän (hieäu duïng) ôû cuoän sô caáp:

c). Tæ soá bieán aùp:

Baøi 6: Moät bieán aùp cung caáp moät coâng suaát 4kW döôùi moät ñieän aùp hieäu duïng 110V. Bieán aùp ñoù noái vôùi ñöôøng daây taûi ñieän coù ñieän trôû toång laø 2.

a). Tính cöôøng ñoä hieäu duïng treân ñöôøng daây taûi ñieän.

b). Tính ñoä suït theá treân ñöôøng daây taûi ñieän.

c). Tính ñieän aùp hieäu duïng ôû cuoái ñöôøng daây taûi ñieän.

d). Xaùc ñònh coâng suaát toån hao treân ñöôøng daây ñoù.

e). Thay bieán aùp treân ñaây baèng moät bieán aùp coù cuøng coâng suaát nhöng ñieän aùp hieäu duïng ôû cöûa ra laø 220V. Tính toaùn laïi caùc ñaïi löôïng neâu ra ôû boán caâu hoûi treân.

Giaûi

a). Cöôøng ñoä hieäu duïng treân ñöôøng daây taûi ñieän:

b). Ñoä suït theá treân ñöôøng daây taûi ñieän:

c). Ñieän aùp cuoái ñöôøng daây”

d). Coâng suaát hao phí treân ñöôøng daây:

e). Tính laïi caùc giaù trò:

Ñieän aùp cuoái ñöôøng daây:

Coâng suaát hao phí treân ñöôøng daây: .

 

BAØI 17: MAÙY PHAÙT ÑIEÄN XOAY CHIEÀU

CAÂU HOÛI VAØ BAØI TAÄP

Baøi 1: Caùc maùy phaùt ñieän xoay chieàu noùi chung döïa treân nguyeân taéc naøo?

Giaûi

Nguyeân taéc chung cuûa taát caû caùc maùy phaùt ñieän xoay chieàu laø döïa vaøo hieän töôïng caûm öùng ñieän töø.

Baøi 2: Phaân bieät doøng moät pha vôùi doøng ba pha.

Giaûi

Doøng ñieän xoay chieàu moät pha ñöôïc sinh ra bôûi maùy phaùt ñieän xoay chieàu moät pha. Doøng ñieän xoay chieàu ba pha ñöôïc sinh ra bôûi maùy phaùt ñieän xoay chieàu ba pha. Ñaây laø heä thoáng goàm ba doøng ñieän xoay chieàu hình sin moät pha coù cuøng taàn soâ, nhöng leäch pha nhau moät goùc 1200. Neáu laø taûo ñoái xöùng thì ba doøng ñieän naøy coù cuøng bieân ñoä

Baøi 3: Trong maùy phaùt ñieän xoay chieàu moät pha, töø tröôøng quay coù vectô quay 3 000 voøng/phuùt taïo bôûi 2o cöïc nam chaâm ñieän (10 cöïc nam vaø 10 cöïc baéc) quay vôùi vaän toác bao nhieâu?

A. 10 voøng / s

B. 20 voøng / s

C. 5 voøng / s

D. 100 voøng / s

Giaûi

= 3 000 voøng/phuùt = 5 voøng / s = 100(rad/s)

Taàn soá doøng ñieän sinh ra:

Vaän toác quay cuûa nam chaâm: 5 voøng / s Choïn caâu C.

Baøi 4: Trong maët caàu chænh löu doøng ñieän xoay chieàu treân Hình 17.4, veõ ñoà thò bieán thieân theo t cuûa cöôøng ñoä doøng ñieän töùc thôøi chaïy qua taûi R.

Giaûi

 

(VEÕ HÌNH TRANG 57)

 

Baøi 5: Veõ ñoà thò theo t cuûa ba suaát ñieän ñoäng ba phaàn cho bôûi (17.2)

Giaûi

                      (VEÕ HÌNH TRANG 57)

  

Baøi 6: Trong tröôøng hôïp ba suaát ñieän ñoäng cuûa maùy ba pha maéc theo hình sao vaø ba taûi cuõng ñöôïc maéc theo hình sao thì phaûi coù boán ñöôøng daây noái töø nguoàn ñeán taûi. Haõy xeùt tröôøng hôïp ba taûi ñoái xöùng vaø chöùng minh raèng trong soá boán ñöôøng daây noái aáy coù moät ñöôøng daây taïi ñoù cöôøng ñoä luoân baèng khoâng (ñöôøng daây trung hoaø)

Giaûi

Do 3 taûi laø ñoái xöùng nhau neân bieân ñoä cuûa ba doøng ñieän xoay chieàu ôû ba cuoän daây laø baèng nhau.

,            ,           

Taïi daây trung hoaø, ta coù: i = i1 + i2 + i3

                          =

                          =

                          =

 

BAØI 18: ÑOÄNG CÔ ÑIEÄN XOAY CHIEÀU

 

CAÂU HOÛI VAØ BAØI TAÄP

Baøi 1: Phaùt bieåu nguyeân taéc cuûa ñoäng cô khoâng ñoàng boä:

Giaûi

Nguyeân taéc hoaït ñoäng cuûa ñoäng cô khoâng ñoàng boä döïa vaøo hieän töôïng caûm öùng ñieän töø vaø vieäc söû duïng töø tröôøng quay. Khi khung daây ñaët trong töø tröôøng quay, khung daây seõ quay theo töø tröôøng ñoù vôùi toác ñoä goùc nhoû hôn. (Giaû söû tôùi moät luùc naøo ñoù vaän toác quay cuûa khung baèng vôùi vaän toác quay cuûa töø tröôøng, töø thoâng qua khung khoâng bieán thieân nöõa, doøng ñieän caûm öùng xuaát hieän trong khung bò trieät tieâu löïc ñieän töø  laøm quay khung cuõng maát ñi, khung quay chaäm laïi do quaùn tính, luùc naøy töø thoâng qua khung laïi bieán thieân, trong khung laïi xuaát hieän doøng ñieän caûm öùng, doøng ñieän naøy laïi laøm cho khung quay).

Baøi 2: Neâu caáu taïo vaø nguyeân taéc hoaït ñoäng cuûa ñoäng cô khoâng ñoàng boä ba pha.

Giaûi

Ñoäng cô khoâng ñoàng boä ba pha hoaït ñoäng döïa treân nguyeân taéc hoaït ñoäng cuûa ñoäng cô khoâng ñoàng boä. Nghóa laø hoaït ñoäng döïa vaøo hieän töôïng caûm öùng ñieän töø vaø vieäc söû duïng töø tröôøng quay.

Caáu taïo cuûa ñoäng cô goàm hai phaàn chính laø roto vaø stato:

Roto: Laø khung daây daãn coù theå quay döôùi taùc duïng cuûa töø tröôøng quay. Ñeå taêng theâm hieäu quaû, ngöôøi ta gheùp nhieàu khung daãn gioáng nhau coù truïc quay chung taïo thaønh moät caùi loàng hình truï, maët beân taïo bôûi nhieàu thanh kim loaïi song song, vì vaäy boä phaän naøy goïi laø roto loàng soùc.

Stato: Laø boä phaän taïo ra töø tröôøng quay, goàm ba cuoän daây aáy thì töø tröôøng toång hôïp do ba cuoän daây aáy taïo ra taïi taâm O laø moät töø tröôøng quay. Roto loàng soùc naèm trong töø tröôøng quay seõ laïi quay theo vôùi töø tröôøng, nhöng vôùi toác ñoä quay chaäm hôn toác ñoä quay cuûa töø tröôøng.

 

CHÖÔNG IV: DAO ÑOÄNG VAØ SOÙNG ÑIEÄN TÖØ

BAØI 20: MAÏCH DAO ÑOÄNG

 

CAÂU HOÛI VAØ BAØI TAÄP

Baøi 1: Maïch dao ñoäng laø gì?

Giaûi

Moät maïch kín goàm moät hay nhieàu tuï ñieän maéc noái tieáp vôùi moät cuoän caûm taïo thaønh khung daây (hay maïch) dao ñoäng.

 

 

(VEÕ HÌNH TRANG 60)

 

Baøi 2: Neâu ñònh luaät bieán thieân cuûa dieän tích cuûa moät baûn tuï ñieän vaø cöôøng ñoä doøng ñieän trong maïch dao ñoäng.

Giaûi

Ta coù:

           

Ñieän tích q cuûa moät baûn tuï ñieän vaø cöôøng ñoä doøng ñieän I trong maïch dao ñoäng bieán thieân ñieàu hoaø theo thôøi gian, doøng ñieän I trong maïch nhanh pha hôn ñieän tích q treân moãi baûn tuï motoï goùc .

 

 

 

 

 

 

Baøi 3: Vieát coâng thöùc tính chu kì vaø taàn soá dao ñoäng rieâng cuûa maïch dao ñoäng.

Giaûi

Coâng thöùc tính chu kì dao ñoäng rieâng:     vôùi

 

Coâng thöùc tính taàn soá dao ñoäng rieâng:

 

Baøi 4: Dao ñoäng ñieän töø töï do laø gì?

Giaûi

Söï bieán thieân ñieàu hoaø theo thôøi gian cuûa ñieän tích q cuûa moãi baûn tuï ñieän vaø cöôøng ñoä doøng ñieän i (hoaëc cöôøng ñoä ñieän tröôøng vaø caûm öùng töø B) trong maïch dao ñoäng ñöôïc goïi laø dao ñoäng ñieän töø töï do trong maïch.

Baøi 5: Tuï ñieän C vaø cuoän caûm L trong moät maïch dao ñoäng ñöôïc maéc vôùi nhau nhö theá naøo?

A. C vaø L maéc noái tieáp vôùi nhau vì chòu cuøng moät doøng ñieän.

B. C vaø L maéc song song vôùi nhau vì chòu cuøng moät hieäu ñieän theá.

C. Coù theå coi C vaø L maéc noái tieáp hoaëc song song vôùi nhau ñeàu ñöôïc.

D. Khoâng theå coi C vaø L maéc noái tieáp hoaëc song song vôùi nhau ñöôïc.

Giaûi

Choïn caâu A.

 

Baøi 6: Söï bieán thieân cuûa doøng ñieän I trong maïch dao ñoäng leäch pha nhö theá naøo so vôùi söï bieán thieân cuûa ñieän tích q              cuûa moät baûn tuï ñieän?

A. i cuøng pha vôùi q.

B. i ngöôïc pha vôùi q.

C. i sôùm pha so vôùi q.

D. i treã pha so vôùi q.

Giaûi

           (1)

    (2)

Töø (1) vaø (2) Choïn caâu C.

 

Baøi 7: Neáu taêng soá voøng daây cuûa cuoän caûm thì chu kì cuûa dao ñoäng ñieän töø seõ thay ñoåi nhö theá naøo?

A. Taêng.

B. Giaûm.

C. Khoâng ñoåi.

D. Khoâng ñuû cô sôû ñeå traû lôøi.

Giaûi

Khi soá voøng daây taêng thì ñoä töï caûm cuûa cuoän daây taêng chu kì dao ñoäng cuûa maïch dao ñoäng taêng Choïn caâu A.

Baøi 8: Tính chu kì vaø taàn soá dao ñoäng rieâng cuûa moät maïch dao ñoäng, bieát tuï ñieän trong maïch coù ñieän dung laø 120pF vaø cuoän caûm ñoù coù ñoä töï caûm laø 3mH.

Giaûi

C = 120pF = 120.10-12F

L = 3mH = 3.10-3H

Chu kì dao ñoäng rieâng cuûa maïch dao ñoäng.

Taàn soá dao ñoäng: .

 

BAØI 21: ÑIEÄN TÖØ TRÖÔØNG

 

CAÂU HOÛI VAØ BAØI TAÄP

Baøi 1: Phaùt bieåu moái quan heä giöõa söï bieán thieân theo thôøi gian cuûa töø tröôøng vaø töø tröôøng xoaùy.

Giaûi

Moïi bieán thieân cuûa töø tröôøng theo thôøi gian ñeàu laøm xuaát hieän moät ñieän tröôøng xoaùy.

Baøi 2: Phaùt bieåu moái quan heä giöõa söï bieán thieân theo thôøi gian cuûa ñieän tröôøng vaø töø tröôøng.

Giaûi

Moïi bieán thieân cuûa ñieän tröôøng theo thôøi gian ñeàu laøm xuaát hieän moät ñieän tröôøng xoaùy.

Baøi 3: Ñieän töø tröôøng laø gì?

Giaûi

Theo quan ñieåm cuûa Maxwell, thì neáu taïi moät ñieåm trong khoâng gian coù ñieän tröôøng bieán thieân thì seõ xuaát hieän töø tröôøng bieán thieân ôû vuøng khoâng gian laân caän. Vaø töø tröôøng bieán thieân naøy laïi laøm xuaát hieän ñieän tröôøng bieán thieân ôû vuøng khoâng gian laân caän khaùc. Vaäy ñieän tröôøng vaø töø tröôøng lieân heä chaët cheõ vaø chuyeån hoaù laãn nhau, chuùng cuøng toàn taïi trong khoâng gian taïo thaønh ñieän töø tröôøng.

Ñieän töø tröôøng laø moät daïng cuûa vaät chaát vaø tính chaát quan troïng laø vaän toác lan truyeàn cuûa noù trong khoâng gian raát lôùn (trong chaân khoâng, vaän toác naøy xaáp xæ vaän toác aùnh saùng v = 3.108 m/s).

Baøi 4: ÔÛ ñaâu xuaát hieän töø tröôøng?

A. Xung quanh moät ñieän tích ñöùng yeân.

B. Xung quanh moät doøng ñieän khoâng ñoåi.

C. Xung quanh moät oáng daây ñieän.

D. Xung quanh choã coù tia löûa ñieän.

Giaûi

Choïn caâu D.

Baøi 5: Ñaët moät hoäp kín baèng saét trong ñieän töø tröôøng. Trong hoäp kín seõ:

A. Coù ñieän tröôøng.

B. Coù töø tröôøng.

C. Coù ñieän töø tröôøng.

D. Khoâng coù caùc tröôøng hôïp noùi treân.

Giaûi

Choïn caâu D.

Baøi 6: Ñieåm naøo döôùi ñaây khoâng thuoäc veà noäi dung cuûa thuyeát ñieän töø Maxwell?

A. Töông taùc giöõa caùc ñieän tích hoaëc giöõa ñieän tích vôùi ñieän tröôøng vaø töø tröôøng.

B. Moái quan heä giöõa ñieän tích vaø söï toàn taïi cuûa ñieän tröôøng vaø töø tröôøng.

C. Moái quan heä giöõa söï bieán thieân theo thôøi gian cuûa töø tröôøng vaø ñieän tröôøng xoaùy.

D. Moái quan heä giöõa söï bieán thieân theo thôøi gian cuûa ñieän tröôøng vaø töø tröôøng.

Giaûi

Choïn caâu A.

BAØI 22: SOÙNG ÑIEÄN TÖØ

 

CAÂU HOÛI VAØ BAØI TAÄP

Baøi 1: Soùng ñieän töø laø gì? Neâu nhöõng ñaëc ñieåm cuûa soùng ñieän töø.

Giaûi

Ñieän töø tröôøng lan truyeàn trong khoâng gian taïo thaønh soùng ñieän töø

ñaëc ñieåm cuûa soùng ñieän töø:

- Soùng ñieän töø lan truyeàn trong chaân khoâng vôùi vaän toác baèng vaän toác aùnh saùng.

- Soùng ñieän töø laø moät soùng ngang.

- Trong soùng ñieän töø thì dao ñoäng cuûa ñieän tröôøng vaø töø tröôøng taïi moät ñieåm luoân luoân ñoàng pha vôùi nhau.

- Khi soùng ñieän töø gaëp maët phaân caùch giöõa hai moâi tröôøng thì noù cuõng bò phaûn xaï vaø khuùc xaï nhö aùnh saùng.

- Soùng ñieän töø truyeàn ñi coù mang theo naêng löôïng.

- Soùng ñieän töø coù böôùc soùng töø vaøi meùt ñeán vaøi kiloâmeùt ñöôïc duøng trong lieân laïc voâ tuyeán neân soùng ñieän töø coøn ñöôïc goïi laø soùng voâ tuyeán. Soùng voâ tuyeán coù soùng ngaén, soùng cöïc ngaén, soùng trung bình, soùng trung gian vaø soùng daøi.

Baøi 2: Neâu nhöõng ñaëc ñieåm cuûa söï truyeàn soùng voâ tuyeán trong khí quyeån.

Giaûi

Trong voâ tuyeán ñieän ngöôøi ta phaân loaïi soùng ñieän töø nhö sau:

- Soùng daøi ≥ 3000m (f ≤ 100kHz)

- Soùng trung bình 200m ≤   ≤  3000m (100kHz ≤  f ≤  1500kHz)

- Soùng trung gian 50m ≤   ≤  200m (1500kHz ≤  f ≤  6000kHz)

- Soùng ngaén 10m ≤  ≤  50m (6MHz ≤  f ≤   30MHz)

­­­- Soùng cöïc ngaén 0,01m ≤  ≤  10m (30MHz ≤  f ≤  30 000MHz)

Caùc soùng trung truyeàn ñöôïc theo beà maët cuûa traùi ñaát. Ban ngaøy chuùng bò taàng ñieän ly haáp thuï maïnh neân khoâng truyeàn ñöôïc xa. Ban ñeâm taàng ñieän ly phaûn xaï caùc soùng trung neân chuùng truyeàn ñöôïc xa. Vì vaäy ban ñeâm nghe ñaøi baèng soùng trung roõ hôn ban ngaøy.

Caùc soùng ngaén coù naêng löôïng lôùn hôn soùng trung. Chuùng ñöôïc taàng ñieän ly phaûn xaï veà maët ñaát, maët ñaát laïi phaûn xaï laàn thöù hai, taàng ñieän ly phaûn xaï laàn thöù ba v.v… Vì vaäy moät ñaøi phaùt thanh soùng ngaén vôùi coâng suaát lôùn coù theå truyeàn tôùi moïi ñieåm treân traùi ñaát.

Caùc soùng cöïc ngaén coù naêng löôïng lôùn nhaát, khoâng bò taàng ñieän ly haáp thuï hay phaûn xaï, coù khaû naêng truyeàn ñi raát xa theo ñöôøng thaúng vaø ñöôïc duøng trong thoâng tin vuõ truï. Voâ tuyeán truyeàn hình duøng caùc soùng cöïc ngaén, khoâng truyeàn ñi xa ñöôïc treân maët ñaát. Muoán truyeàn ñi xa phaûi coù caùc ñaàu tieáp vaø phaùt soùng trung gian, hoaëc duøng veä tinh nhaân taïo ñeå thu soùng cuûa ñaøi phaùt, roài phaùt ngöôïc trôû veà traùi ñaát theo moät phöông trình nhaát ñònh.

Baøi 3: Haõy choïn caâu ñuùng:

Nhieàu khi ngoài trong nhaø khoâng theå duøng ñöôïc ñieän thoaïi di ñoäng, vì khoâng coù soùng. Nhaø ñoù chaéc chaén phaûi laø:

A. Nhaø saøn.

B. Nhaø laù.

C. Nhaø gaïch.

D. Nhaø beâ toâng.

Giaûi

Soùng ñieän töø coù theå lan truyeàn trong moïi moâi tröôøng. Tuy nhieân khi gaëp moâi tröôøng beâ toâng coù theå soùng ñieän töø seõ laïi phaûn xaï Choïn caâu D.

Baøi 4: Soùng ñieän töø coù taàn soá 12MHz thuoäc loaïi soùng naøo döôùi ñaây?

A. Soùng daøi.

B. Soùng trung.

C. Soùng ngaén.

D. Soùng cöïc ngaén.

Giaûi

Soùng ñieän töø coù böôùc soùng: = 12MHz Soùng ngaén Choïn caâu C.

Baøi 5: Trong caùc hình sau, hình naøo dieãn taû ñuùng phöông vaø chieàu cuûa cöôøng ñoä ñieän tröôøng , caûm öùng töø vaø toác ñoä truyeàn soùng cuûa moät soùng ñieän töø?

 

 

(VEÕ HÌNH TRANG 66)

 

Giaûi

Choïn caâu C

Baøi 6: Tính taàn soá cuûa caùc soùng ngaén coù böôùc soùng 25m, 31m vaø 41m. bieát toác ñoä truyeàn soùng ñieän töø laø 3.108m/s

Giaûi

Ta coù:

Vôùi

Vôùi

Vôùi .

 

BAØI 23: NGUYEÂN TAÉC THOÂNG TIN LIEÂN LAÏC BAÈNG SOÙNG VOÂ TUYEÁN

 

CAÂU HOÛI VAØ BAØI TAÄP

 

Baøi 1: Haõy neâu boán nguyeân taéc cô baûn cuûa vieäc thoâng tin lieân laïc baèng soùng voâ tuyeán.

Giaûi

Boán nguyeân taéc chung cuûa vieäc thoâng tin lieân laïc baèng voâ tuyeán ñieän

Phaûi duøng caùc soùng voâ tuyeán coù böôùc soùng ngaén, naèm trong vuøng caùc daûi soùng voâ tuyeán. Nhöõng soùng voâ tuyeán duøng ñeå taûi caùc thoâng tin goïi laø caùc soùng mang. Ñoù laø soùng ñieän töø cao taàn.

Phaûi bieán ñieän (ñieàu bieân) caùc soùng mang: AÂm nghe thaáy coù taán soá töø 16Hz ñeán 20kHz lan truyeàn trong khoâng gian yeáu. Soùng cao taàn coù taàn soá 50kHz ñeán 900MHz, raát lôùn so vôùi taàn soá aâm lan truyeàn toát trong khoâng gian. Vì vaäy ñeå giaûi quyeát vaán ñeà naøy ngöôøi ta duøng micro ñeå bieán dao ñoäng aâm thaønh dao ñoäng ñieän coù cuøng taàn soâ. Dao ñoäng naøy coäng vôùi dao ñoäng ñieän töø goïi laø soùng aâm taàn. Duøng boä phaän khaùc ñeå troän soùng aâm taàn vôùi soùng mang (ñieàu bieân). Soùng mang naøy seõ mang soùng aâm taàn ñeán maùy thu.

ÔÛ maùy thu coù boä phaän nhaän taùch soùng aâm taàn ra khoûi soùng mang (soùng cao taàn) sau ñoù ñöa ra loa. Loa seõ bieán ñoåi dao ñoäng ñieän thaønh dao ñoäng aâm coù cuøng taàn soá.

Khi tín hieäu thu ñöôïc coù cöôøng ñoä nhoû, ta phaûi khueách ñaïi chuùng baèng caùc maïch khueách ñaïi.

Baøi 2: Soùng mang laø gì? Theá naøo laø bieán ñieän moät soùng ñieän töø cao taàn?

Giaûi

Soùng aâm taàn khoâng theå taïo ra ñieän töø trong maïch ñeå phaùt ra ngoaøi khoâng gian döôùi moät soùng ñieän töø. Trong khi ñoù, caùc dao ñoäng ñieän töø cao taàn laïi böùc xaï raát toát trong khoâng gian. Do vaäy muoán phaùt soùng, caùc dao ñoäng aâm ñöôïc bieán thaønh dao ñoäng ñieän (aâm taàn), sau ñoù nhôø vaøo quaù trình ñieàu bieân (bieán ñieän), ngöôøi ta troän soùng aâm taàn vôùi soùng cao taàn vaøo vôùi nhau vaø phaùt ra ngoaøi khoâng gian. Soùng cao taàn truyeàn ñi coù mang theo soùng aâm taàn neân soùng cao taàn ñoù ñöôïc goïi laø soùng mang.

Baøi 3: Veõ sô ñoà khoái cuûa moät maùy phaùt thanh ñoen giaûn vaø giaûi thích taùc duïng cuûa töøng boä phaän trong sô ñoà.

Giaûi

(1): Microâ

(2): Maïch phaùt soùng ñieän töø cao taàn

(3): Maïch bieán ñieän                                            (VEÕ HÌNH TRANG 69)

(4): Maïch khueách ñaïi

(5): AÊnten phaùt.  

 

Baøi 4: Veõ sô ñoà khoái cuûa moät maùy thu thanh ñôn giaûn vaø giaûi thích taùc duïng cuûa töøng boä phaän trong sô ñoà.

Giaûi

(1): AÊnten thu

(2): Maïch khueách ñaïi dao ñoäng ñieän töø aâm taàn

(3): Maïch taùch soùng                                              (VEÕ HÌNH TRANG 69)

(4): Maïch khueách ñaïi dao ñoäng ñieän töø aâm taàn

(5): Loa.

 

Baøi 5: Trong duïng cuï naøo döôùi ñaây coù caû moät maùy phaùt vaø moät maùy thu soùng voâ tuyeán?

A. Maùy thu thanh.

B. Maùy thu hình.

C. Chieác ñieän thoaïi di ñoäng.

D. Caùi ñieàu khieån ti vi

Giaûi

Choïn caâu C.

 

Baøi 6: Choïn caâu ñuùng:

Trong “maùy baén toác ñoä” xe coä treân ñöôøng

A. Chæ coù maùy phaùt soùng voâ tuyeán.

B. Chæ coù maùy thu soùng voâ tuyeán.

C. Coù caû maùy phaùt vaø maùy thu soùng voâ tuyeán.

D. Khoâng coù maùy phaùt vaø maùy thu soùng voâ tuyeán.

Giaûi

Choïn caâu C.

 

Baøi 7: Bieán ñieän soùng ñieän töø laø gì?

A. Laø bieán ñoåi soùng cô thaønh soùng ñieän töø.

B. Laø troän soùng ñieän töø taàn soá aâm vôùi soùng ñieän töø taàn soá cao

C. Laø laøm cho bieân ñoä soùng ñieän töø taêng leân.

D. Laø taùch soùng ñieän töø taàn soá aâm ra khoûi soùng ñieän töø taàn soá cao.

Giaûi

Choïn caâu B.

 

CHÖÔNG V: SOÙNG AÙNH SAÙNG

BAØI 24: TAÙN SAÉC AÙNH SAÙNG

CAÂU HOÛI VAØ BAØI TAÄP

 

Baøi 1:  Trình baøy thí nghieäm Niu-tôn veà söï taùn saéc aùnh saùng.

Giaûi

Trong thí nghieäm Hình 24.1, göông G duøng ñeå phaûn chieáu aùnh saùng Maët Trôøi qua moät khe heïp F, naèm ngang vaøo moät buoåi toái. Nhôø caùc haït buïi nhoû ta nhìn thaáy veát cuûa chuøm saùng song song heïp, qua F. ñaët moät maøn M song song vôùi F vaø caùch F chöøng moät hai meùt ñeå höùng chuøm saùng, thì treân maøn ta thaáy moät veät saùng F, sao cho chuøm saùng roïi xieân vaøo maët AB, ta thaáy veät saùng F’ treân maøn M bò dòch chuyeån xuoáng phía ñaùy laêng kính, ñoàng thôøi bò traûi daøi thaønh moät daûi maøu saëc sôõ.

Quan saùt kó dæa maøu, ta phaân bieät ñöôïc baûy maøu, laàn löôït töø treân xuoáng döôùi (töùc laø töø ñænh xuoáng ñaùy laêng kính) laø: ñoû, da cam, vaøng, luïc, lam, chaøm tím. Ñoù cuõng laø baûy maøu cuûa caàu voàng

Ranh giôùi giöõa caùc maøu khoâng roõ reät, töùc laø maøu noï chuyeån sang maøu kia moät caùch lieân tuïc.

Daûi saùng maøu naøy goïi laø quang phoå cuûa aùnh saùng Maët Trôøi, hay quang phoå cuûa Maët Trôøi, aùnh saùng Maët Trôøi laø aùnh saùng traéng.

 

 

(VEÕ HÌNH TRANG 72)

 

Baøi 2: Trình baøy thí nghieäm vôùi aùnh saùng ñôn saéc cuûa Niu-tôn.

Giaûi

Ñeå kieåm nghieäm xem coù phaûi thuyû tinh ñaõ laøm thay ñoåi maøu cuûa aùnh saùng hay khoâng, Niu-tôn ñaõ laøm thí nghieäm sau ñaây.

OÂng raïch treân maøn M ôû thí nghieäm treân moät khe heïp F’ song song vôùi F vaø xeâ dòch maøn M ñeå ñaët F’ vaøo ñuùng choã moät maøu-maøu vaøng V, chaúng haïn – treân quang phoå (H.24.2). Nhö vaäy, sau maøn M oâng ñöôïc moät chuøm saùng heïp, chæ coù maøu vaøng. Cho chuøm saùng maøu vaøng ñoù khuùc xaï qua moät laêng kính P’ gioáng heät laêng kính P vaø höùng chuøm tia loù treân maøn M’, oâng thaáy veät saùng treân maøn M’, tuy vaäy bò dòch chuyeån veà phía ñaùy cuûa P’, nhöng vaãn giöõ nguyeân maøu vaøng. Vaäy:

Chuøm saùng maøu vaøng, taùch ra töø quang phoå cuûa Maët Trôøi, sau khi qua laêng kính P’ chæ bò leäch maø khoâng bò ñoåi maøu.

Niu-tôn goïi chuøm saùng naøy laø chuøm saùng ñôn saéc. Laàn löôït ñaët F’ taïi choã caùc maøu ñoû, da cam, luïc … treân quang phoå, ñeå laàn löôït taùch rieâng töøng chuøm saùng maøu ñoû, da cam, luïc … roài cho chuùng qua P’, oâng thaáy raèng chuùng cuõng chæ bò leäch maø khoâng bò ñoåi maøu. Baûy chuøm saùng coù baûy maøu caàu voàng, taùch ra töø quang phoå cuûa Maët Trôøi, ñeàu laø caùc chuøm saùng ñôn saéc.

Vaäy, aùnh saùng ñôn saéc laø aùnh saùng coù moät maøu nhaát ñònh vaø khoâng bò taùn saéc khi truyeàn qua laêng kính.

 

 

(VEÕ HÌNH TRANG 73)

Baøi 3: Trong thí nghieäm vôùi aùnh saùng ñôn saéc cuûa Niu-tôn, neáu ta boû maøn M ñi roài ñöa hai laêng kính laïi saùt nhau, nhöng ñaët ngöôïc chieàu nhau, thì aùnh saùng coù bò taùn saéc hay khoâng?

Giaûi

Hai laêng kính ñöôïc ñaët saùt nhau vaø vaãn ngöôïc chieàu nhau seõ taïo thaønh moät baûn maët song song (VL 11). Do vaäy trong thí nghieäm khoâng coù hieän töôïng taùn saéc aùnh saùng.

Baøi 4: Choïn caâu ñuùng:

Thí nghieäm vôùi aùnh saùng ñoen saéc cuûa Niu-tôn nhaèm chöùng minh:

A. Söï toàn taïi cuûa aùnh saùng ñôn saéc.

B. Laêng kính khoâng laøm thay ñoåi maøu saéc cuûa aùnh saùng qua noù.

C. AÙnh saùng maët trôøi khoâng phaûi laø aùnh saùng ñoen saéc.

D. AÙnh saùng coù baát kì maøu gì, khi qua laêng kính cuõng bò leäch veà phía ñaùy.

Giaûi

Choïn caâu B.

Baøi 5: Moät laêng kính thuyû tinh coù goùc chieát quang A = 50, ñöôïc coi laø nhoû, coù chieát suaát ñoái vôùi aùnh saùng ñoû vaø aùnh saùng tím laàn löôït laø nñ = 1,643 vaø nt = 1,685. Cho moät chuøm saùng traéng heïp roïi vaøo moät maët beân cuûa laêng kính, döôùi goùc tôùi I nhoû. Tính ñoä roäng goùc cuûa quang phoå cho bôûi laêng kính.

Giaûi

Goùc leäch D1 cuûa chuøm aùnh saùng ñoû khi truyeàn qua laêng kính: D1 = (nñ – 1)

Goùc leäch D2 cuûa chuøm aùnh saùng ñoû khi truyeàn qua laêng kính: D2 = A(nt – 1)

Ñoä roäng cuûa quang phoå cho bôûi laêng kính:

                                           hay 12,6 phuùt

Baøi 6: Moät caùi beå saâu 1,2m chöùa ñaày nöôùc. Moät tia saùng maët trôøi roïi vaøo maët nöôùc beå, döôùi goùc tôùi i, coù tan i . Tính ñoä daøi cuûa quang phoå do tia saùng taïo ôû ñaùy beå. Cho bieát: Chieát suaát cuûa nöôùc ñoái vôùi aùnh saùng ñoû vaø aùnh saùng tím laàn löôït laø nñ = 1,328 vaø nt = 1,343.

Giaûi

Ta coù:

                                            

(VEÕ HÌNH TRANG 74)            

                                              

                                                      (1)

                                                      (2)

Töø (1) vaø (2) r1 = 370, r2 = 360

Ñoä daøi quang phoå:

                               

Ñoä daøi quang phoå: DE = BE – BD = AB(tgr1 – tgr2)

                                      = 1,2(0,7536 – 0,7265) =  0,032m = 3,2cm.                                    

 

 

BAØI 25:  SÖÏ GIAO THOA AÙNH SAÙNG

Baøi 1: Keát luaän quan troïng nhaát ruùt ra töø thí nghieäm Y-aâng laø gì?

Giaûi

Qua thí nghieäm giao tho aùnh saùng baèng khe Y-aâng, ñeå coù hieän töôïng giao thoa aùnh saùng ta phaûi coù hai nguoàn saùng keát hôïp (hai khe saùng S1, S2) phaùt ra hai chuøm saùng keát hôïp. Taïi vuøng chung cuûa hai chuøm saùng keát hôïp naøy ta coù hieän töôïng giao thoa. Ñieàu naøy chöùng toû aùnh saùng coù tính chaát soùng.

Baøi 2: Vieát coâng thöùc xaùc ñònh vò trí caùc vaân saùng.

Giaûi

Coâng thöùc xaùc ñònh vò trí caùc vaân saùng        Vôùi

 

: Böôùc soùng cuûa aùnh saùng duøng laøm thí nghieäm

D: Khoaûng caùch töø khe ñeán maøn höùng giao thoa

a: Khoaûng caùch.

Baøi 3: Vieát coâng thöùc tính khoaûng vaân.

Giaûi

Coâng thöùc tính khoaûng caùch vaân (Khoaûng caùch giöõa hai vaân saùng hoaëc hai vaân toái lieân tieáp nhau treân giao thoa tröôøng).   

Baøi 4: AÙnh saùng nhìn thaáy ñöôïc coù böôùc soùng naèm trong khoaûng naøo?

Giaûi

AÙnh saùng nhìn thaáy ñöôïc  hay aùnh saùng khaû kieán coù böôùc soùng naèm trong khoaûng 0,38m ≤ ≤ 0,76m.

Baøi 5: Neâu nhöõng ñaëc ñieåm cuûa aùnh saùng ñôn saéc.

Giaûi

* Moãi aùnh saùng ñôn saéc ñeàu coù moät böôùc soùng khoâng xaùc ñònh trong chaân khoâng.

* AÙnh saùng ñôn saéc coù böôùc soùng naèm trong khoaûng töø 0,38m ñeán 0,76m môùi cho ta caûm giaùc saùng (thaáy ñöôïc). Ñaây coøn goïi laø aùnh saùng thaáy ñöôïc (aùnh saùng khaû kieán).

Baøi 6: Chæ ra coâng thöùc ñuùng ñeå tính khoaûng vaân.

A.

B.

C.

D. .

Giaûi

Khoaûng caùch giöõa hai vaân saùng hay vaân toái lieân tieáp nhau treân giao thoa thöôøng laø khoaûng caùch vaân Choïn caâu A.

Baøi 7: Choïn caâu ñuùng.

Böùc xaï maøu vaøng cuûa natri coù böôùc soùng baèng

A. 0,589mm

B. 0,589nm

C. 0,589m

D. 0,589pm.

Giaûi

Choïn caâu C.

Baøi 8: Trong thí nghieäm Y-aâng vôùi a = 2mm, D = 1,2m, ngöôøi ta ño ñöôïc I = 0,36mm. Tính böôùc soùng vôùi taàn soá f cuûa böùc xaï.

Giaûi

Ta coù:

Böôùc soùng cuûa böùc xaï duøng laøm thí nghieäm

Taàn soá cuûa böùc xaï: .

Baøi 9: Moät khe heïp F phaùt aùnh saùng ñôn saéc, coù böôùc soùng = 600mm chieáu saùng hai khe F1, F2 song song vôùi F vaø caùch nhau 1,2mm. Vaân giao thoa ñöôïc quan saùt treân moät maøn M song song vôùi maët phaúng chöùa F1, F2 vaø caùch noù 0,5m.

a). Tính khoaûng caùch giöõa hai vaân saùng lieân tieáp.

b). Taïi ñieåm M caùch vaân chính giöõa 0,88mm laø vaân saùng, hay toái thöù maáy, keå töø vaân chính giöõa?

c). Xaùc ñònh khoaûng caùch töø vaân saùng chính giöõa ñeán vaân saùng baäc 4.

Giaûi

a). Khoaûng caùch giöõa hai vaân saùng lieân tieáp (khoaûng caùch vaân)

b). xS = ki

Vaäy ôû vò trí caùch vaân saùng trung taâm 0,88m laø vaân toái thöù 4.

c). Khoaûng caùch töø vaân saùng chính giöõa ñeán vaân saùng baäc 4.

Vaäy vaân saùng thöù 4 (vaân saùng baäc 4) caùch vaân saùng chính giöõa (vaân saùng trung taâm 1mm).

Baøi 10: Trong thí nghieäm Y-aâng, khoaûng caùch giöõa hai loã F1, F2 laø a = 1,56mm, khoaûng caùch töø F1, F2 ñeán maøn quan saùt laø D = 1,24m. Ño khoaûng caùch töø moät vaân saùng ñeán vaân thöù 12 ôû beân phaûi noù thì ñöôïc 5,21mm. Tính böôùc soùng cuûa aùnh saùng.

Giaûi

Khoaûng caùch vaân:

Böôùc soùng duøng laøm thí nghieäm:

.

Baøi 11: Trong moät thí nghieäm Y-aâng veà giao thoa aùnh saùng, khi chieáu saùng loã F baèng moät ñeøn natri phaùt aùnh saùng maøu vaøng, böôùc soùng , ngöôøi ta quan saùt ñöôïc 15 vaân saùng, maø khoaûng caùch giöõa hai vaân ngoaøi cuøng laø 6,3mm. Thay ñeøn natri baèng moät ñeøn phaùt aùnh saùng böôùc soùng , thì quan saùt ñöôïc 18 vaân saùng, maø hai vaân ngoaøi cuøng cuõng caùch nhau 6,3mm. Tính böôùc soùng .

Giaûi

Quan saùt ñöôïc taát caû laø 15 vaân saùng Khoaûng caùch vaân trong tröôøng hôïp duøng böùc xaï coù böôùc soùng : .

Khoaûng caùch vaân trong tröôøng hôïp duøng böôùc soùng :

Ta coù: .

 

BAØI 26: CAÙC LOAÏI QUANG PHOÅ

 

CAÂU HOÛI VAØ BAØI TAÄP

Baøi 1: Quang phoå vaïch phaùt xaï laø gì? Ñieàu kieän ñeå coù quan phoå vaïch phaùt xaï laø gì? Ñaëc ñieåm cuûa quang phoå vaïch phaùt xaï laø gì?

Giaûi

Moäi chaát raén, loûng, khí ñöôïc nung noùng ñeán nhieät ñoä cao, ñeàu phaùt ra aùnh saùng. Quang phoå cuûa aùnh saùng do caùc chaát ñoù phaùt ra goïi laø quang phoå phaùt xaï cuûa chuùng.

Quang phoå vaïch phaùt xaï laø moät heä thoáng nhöõng vaät saùng rieâng leû, ngaên caùch nhau bôûi nhöõng khoaûng toái.

Quang phoå vaïch phaùt xaï do caùc chaát khí ôû aùp suaát thaáp phaùt ra khi bò kích thích baèng nhieät hay baèng ñieän. Caùc chaát khí khaùc nhau seõ cho quang phoå vaïch khaùc nhau veà soá vaïch, cöôøng ñoä vaïch, vò trí vaø ñoä saùng tæ ñoái giöõa caùc vaïch.

Baøi 2: Quang phoå lieân tuïc laø gì? Ñieàu kieän ñeå coù quang phoå lieân tuïc laø gì? Ñaëc ñieåm cuûa quang phoå lieân tuïc laø gì?

Giaûi

Quang phoå lieân tuïc do caùc chaát raén, loûng hoaëc khí coù aùp suaát lôùn phaùt ra khi bò nung noùng.

Quang phoå lieân tuïc laø moät daûi maøu ñi töø ñoû ñeán tím noái lieàn nhau moät caùch lieân tuïc, gioáng nhö quang phoå maët trôøi.

Quang phoå lieân tuïc cuûa caùc chaát khaùc nhau ôû cuøng moät nhieät ñoä thì hoaøn toaøn gioáng nhau vaø chæ phuï thuoäc nhieät ñoä cuûa chuùng.

Baøi 3: Quang phoå haáp thuï laø gì? Trình baøy caùch taïo ra quang phoå haáp thuï. Ñaëc ñieåm cuûa quang phoå haáp thuï laø gì?

Giaûi

Quang phoå haáp thuï laø caùc vaïch hay ñaùm vaïch toái treân neàn cuûa moät quang phoå lieân tuïc. Quang phoå haáp thuï cuûa caùc chaát khí chöùa caùc vaïch haáp thuï vaø laø ñaëc tröng cho chaát khí ñoù.

Caùc chaát raén, loûng, khí ñeàu cho quang phoå haáp thuï. Quang phoå haáp thuï cuûa chaát khí chæ chöùa caùc vaïch haáp thuï, coøn quang phoå cuûa chaát loûng vaø chaát raén laïi chöùa caùc “ñaùm” vaïch, moãi ñaùm goàm nhieàu vaïch haáp thuï noái tieáp nhau moät caùch lieân tuïc.

Baøi 4: Quang phoå vaïch phaùt xaï do chaát naøo döôùi ñaây bò nung noùng phaùt ra?

A. Chaát raén.

B. Chaát loûng.

C. Chaát khí ôû aùp suaát thaáp.

D. Chaát khí ôû aùp suaát cao.

Giaûi

Choïn caâu C.

Baøi 5: Chæ ra caâu sai:

Quang phoå lieân tuïc ñöôïc phaùt ra bôûi chaát naøo döôùi ñaây khi  bò nung noùng?

A. Chaát raén.

B. Chaát loûng.

C. Chaát khí ôû aùp suaát thaáp.

D. Chaát khí ôû aùp suaát cao.

Giaûi

Choïn caâu C.

Baøi 6: Trong quang phoå vaïch phaùt xaï cuûa hyñroâ, ta thaáy vaïch lam naèm beân phaûi vaïch chaøm. Vaäy caùc vaïch ñoû vaø vaïch tím theá naøo?

Giaûi

Caùc maøu cuûa quang phoå lieân tuïc laø: Ñoû, cam, vaøng, luïc, lam, chaøm tím. Nhö vaäy, vaïch ñoû seõ laø vaïch ngoaøi cuøng beân phaûi vaø vaïch tím laø vaïch ngoaøi cuøng beân traùi.

 

BAØI 27: TIA HOÀNG NGOAÏI, TIA TÖÛ NGOAÏI

 

CAÂU HOÛI VAØ BAØI TAÄP

Baøi 1: Caên cöù vaøo ñaâu maø ta khaúng ñunhj ñöôïc raèng tia hoàng ngoaïi vaø tia töû ngoaïi coù cuøng baûn chaát vôùi aùnh saùng thoâng thöôøng.

Giaûi

Ñaët moät moùc haøn cuûa caëp nhieät ñieän vaøo moät ñieåm baát kì trong vuøng quang phoå thu ñöôïc cuûa moät maùy quang phoå vaø taïi moät ñieåm baát kì naøo ñoù naèm ngoaøi vuøng naøy, ta ñeàu nhaän thaáy kim ñieän keá G bò leäch. Ñieàu naøy chöùng toû tia hoàng ngoaïi vaø tia töû ngoaïi coù cuøng baûn chaát vôùi aùnh saùng thoâng thöôøng chæ khaùc moät ñieåm laø caû tia hoàng ngoaïi vaø tia töû ngoaïi ñeàu laø nhöõng tia maø maét khoâng nhìn thaáy ñöôïc.

Baøi 2: Döïa vaøo thí nghieäm ôû Hình 27.1 coù theå keát luaän gì veà böôùc soùng cuûa tia hoàng ngoaïi vaø tia töû ngoaïi?

Giaûi

Qua thí nghieäm ôû Hình 27.1 böôùc soùng cuûa tia hoàng ngoaïi daøi hôn böôùc soùng cuûa aùnh saùng ñoû ( > 0,76) vaø böôùc soùng cuûa tia töû ngoaïi hôn böôùc soùng cuûa aùnh saùng tím ( > 0,4).

Baøi 3: Moät caùi phích toát, chöùa ñaày nöôùc soâi, coù phaûi laø moät nguoàn hoàng ngoaïi khoâng? Moät caùi aám traø chöùa ñaày nöôùc soâi thì sao?

Giaûi

Phích nöôùc chöùa nöôùc soâi khoâng phaûi laø moät nguoàn  phaùt ra tia hoàng ngoaïi nhöng moät aám traø chöùa nöôùc soâi laïi laø moät nguoàn phaùt ra tia hoàng ngoaïi vì aám nöôùc böùc xaï nhieät ñöôïc ra moâi tröôøng beân ngoaøi, coøn phích nöôùc thì khoâng.

Baøi 4: Daây toùc boùng ñeøn thöôøng coù nhieät ñoä chöøng 22000C. Taïi sao ngoài trong buoàng chieáu saùng baèng daây toùc, ta hoaøn toaøn khoâng bò nguy hieåm vì taùc duïng cuûa tia töû ngoaïi?

Giaûi

Thuyû tinh laø moät hôïp chaát haáp thuï maïnh caùc tia töû ngoaïi. Voû boùng ñeøn daây toùc laø thuyû tinh neân tia töû ngoaïi do daây toùc noùng saùng phaùt ra bò lôùp voû thuyû tinh haáp thuï. Do vaäy ngoài trong buoàng söû duïng ñeøn daây toùc ta hoaøn toaøn khoâng bò nguy hieåm.

Baøi 5: AÙnh saùng ñeøn hôi thuyû ngaân ñeå chieáu saùng ñöôøng phoá  coù taùc duïng dieät khuaån khoâng? Taïi sao?

Giaûi

AÙnh saùng ñeøn hôi thuyû ngaân ñeå chieáu saùng ñöôøng phoá tuy cuõng laø moät nguoàn phaùt tia töû ngoaïi nhöng noù cuõng khoâng coù taùc duïng dieät khuaån vì lôùp voû thuyû tinh baûo veä ñeøn raát daøy, tia töû ngoaïi phaùt ra ñaõ bò lôùp thuyû tinh naøy haáp thuï.

Baøi 6: Choïn caâu ñuùng:

Tia hoàng ngoaïi coù

A. Böôùc soùng lôùn hôn so vôùi aùnh saùng nhìn thaáy.

B. Böôùc soùng nhoû hôn so vôùi aùnh saùng nhìn thaáy.

C. Böôùc soùng nhoû hôn so vôùi tia töû ngoaïi.

D. Taàn soá lôùn hôn so vôùi tia töû ngoaïi.

Giaûi

Choïn caâu A.

Baøi 7: Choïn caâu ñuùng:

Tia töû ngoaïi

A. Khoâng coù taùc duïng nhieät.

B. Cuõng coù taùc duïng nhieät.

C. Khoâng laøm ñen phim aûnh.

D. Laøm ñen phim aûnh, nhöng khoâng laøm ñen maïnh baèng aùnh saùng nhìn thaáy.

Giaûi

Choïn caâu B.

Baøi 8: Giaû söû ta laøm thí nghieäm Young vôùi hai khe caùch nhau moät khoaûng a = 2mm, vaø maøn quan saùt caùch hai khe D = 1,2m. Dòch chuyeån moät moái haøn cuûa caëp nhieät ñieän treân maøn D theo moät ñöôøng vuoâng goùc vôùi hai khe, thì thaáy cöù sau 0,5mm thì kim ñieän keá laïi leäch nhieàu nhaát. Tính böôùc soùng cuûa böùc xaï.

Giaûi

Cöù moãi laàn kim ñieän keá bò leäch nhieàu nhaát töùc laø moái haøn cuûa caëp nhieät ñieän ñang ôû vò trí vaân saùng. Theo ñeà baøi ta coù khoaûng caùch vaân: i = 0,5.10-3m.

Böôùc soùng aùnh saùng duøng laøm thí nghieäm.

.

Baøi 9: Trong thí nghieäm Young, hai khe F1, F2 caùch nhau moät khoaûng a = 0,8mm, khe F ñöôïc chieáu saùng baèng böùc xaï töû ngoaïi, böôùc soùng 360nm. Moät taám giaáy aûnh ñaët song song vôùi hai khe, caùch chuùng 1,2m. Hoûi sau khi traùng treân giaáy hieän leân hình gì? Tính khoaûng caùch giöõa hai vaïch ñen treân giaáy.

Giaûi

Tia töû ngoaïi coù taùc duïng leân phim aûnh chính vì vaäy sau khi traùng phim ta seõ nhaän hình aûnh cuûa caùc vaân giao thoa, caùc vaïch ñen hieän treân giaáy  laø nhöõng vaân toái. Khoaûng caùch giöõa hai vaïch ñen lieân tieáp treân giaáy laø khoaûng caùch vaân.

Khoaûng caùch giöõa hia vaïch ñen lieân tieáp treân giaáy:

 

 

 

BAØI 28: TIA X

 

CAÂU HOÛI VAØ BAØI TAÄP

Baøi 1: Tia X laø gì?

Giaûi

Moãi khi coù moät chuøm tia catoát. Töùc laø moät chuøm electron coù naêng löôïng lôùn ñaäp vaøo moät vaät raén, thì vaät ñoù phaùt ra tia X. Tia X coøn laø moät soùng ñieän töø coù böôùc soùng naèm trong khoaûng töø 10-8m.

Baøi 2: Trình baøy caáu taïo vaø hoaït ñoäng cuûa culit giô.

Giaûi

Ñeå taïo ra tia X ngöôøi ta duøng Cu-li-giô

OÁng Culitgiô laø moät oáng thuyû tinh beân trong laø chaân khoâng, goàm moät daây nung baèng Vonfram FF’ duøng laøm nguoàn electron vaø hai ñieän cöïc.

* Catoât K laøm baèng kim loaïi hình choûm caàu ñeå laøm cho caùc electron phoùng ra töø FF’ ñeàu hoäi tuï vaøo Anoât A.

* Anoât A laøm baèng kim loaïi coù khoái löôïng nguyeân töû lôùn vaø ñieåm noùng chaûy cao, ñöôïc laøm nguoäi baèng moät doøng nöôùc khi oáng hoaït ñoäng.

Daây FF’ ñöôïc nung noùng baèng moät doøng ñieän, ngöôøi ta ñaët giöõa anoât vaø catoât moät hieäu ñieän theá côõ vaøi chuïc kiloâvoân. Caùc electron bay ra töø ñaây nung FF’ seõ chuyeån ñoäng ñieän tröôøng giöõa anoât vaø catoât ñeán ñaäp vaøo anoât A laøm anoât A phaùt ra tia X.

Baøi 3: Neâu caùc tính chaát vaø taùc duïng cuûa tia X.

Giaûi

Tính chaát cuûa tia X.

- Khaû naêng xuyeân thaáu cao. Noù deã daøng ñi qua caùc vaät khoâng trong suoát vôùi aùnh saùng thöôøng nhö goã, vaûi, giaáy, caùc moâ meàm nhö da, thòt… Ñoái vôùi caùc moâ cöùng vaø kim loaïi thì noù ñi qua coù phaàn khoù hôn. Kim loaïi coù nguyeân töû löôïng caøng lôùn, tia X caøng khoù ñi qua.

Ví duï: Tia X deã daøng xuyeân qua caùc taám nhoâm daøy vaøi centimet, nhöng laïi bò taám chì daøy khoaûng vaøi milimet chaën laïi. Do vaäy chì ñöôïc duøng laøm maøn che chaén hay aùo baûo hoä cho nhöõng ngöôøi söû duïng tia X.

Tia X coù hai loaïi ñoù laø tia X cöùng vaø tia X meàm. Tia X cöùng laø tia X  coù böôùc soùng ngaén vaø khaû naêng xuyeân thaáu cao; tia X meàm laø tia X coù böôùc soùng nhoû hôn vaø ñoä xuyeân thaáu yeáu.

- Tia X coù khaû naêng laøm ñen kính aûnh neân trong y teá ngöôøi ta thöôøng duøng tia X ñeå chuïp hình, roïi hình thay cho vieäc quan saùt tröïc tieáp baèng maét thöôøng.

- Tia X laøm phaùt quang moät soá chaát.

- Tia X laøm ion hoaù khoâng khí.

- Tia X coù taùc duïng sinh lí; huyû dieät teá baøo. Vì vaäy ngöôøi ta duøng tia X ñeå chöõa trò ung thö noâng.

Taùc duïng;

- Trong y hoïc tia X duøng ñeå chuaån ñoaùn vaø chöõa trò moät soá beänh.

- Trong coâng nghieäp tia X duøng ñeå phaùt hieän nhöõng loãi kó thuaät trong vieäc ñuùc kim loaïi (phaùt hieän caùc veát nöùt…)

- Trong an ninh tia X duøng ñeå kieåm tra haønh lyù caùc haønh khaùch tröôùc khi vaän chuyeån haønh lyù, haønh khaùch.

- Ngoaøi ra trong phoøng thí nghieäm tia X coøn ñöôïc duøng ñeå phaân tích thaønh phaàn vaø caáu truùc cuûa caùc vaät raén.

Baøi 4: Neâu teân caùc soùng hoaëc caùc tia trong thang soùng ñieän töø theo thöù töï töø böôùc soùng ngaén ñeán böôùc soùng daøi.

Giaûi

Caùc soùng hay tia trong thang soùng ñieän töø theo thöù töï töø böôùc soùng ngaén ñeán böôùc soùng daøi laàn löôït laø:

Tia Ganma (hieän töôïng phoùng xaï) < 10-11m

Tia X                                                10-8m > > m

Tia töû ngoaïi                                      3,8.10-7m > > 10-9m

AÙnh saùng khaû kieán                           7,6.10-7m > > 3,8.10-7m

Tia hoàng ngoaïi                                 10-3m > > 7,6.10-7m

Soùng voâ tuyeán                                   3.10-7m > > 10-4m.

Baøi 5: Choïn caâu ñuùng:

Tia X coù böôùc soùng

A. Lôùn hôn tia hoàng ngoaïi.

B. Lôùn hôn tia töû ngoaïi.

C. Nhoû hôn tia töû ngoaïi.

D. Khoâng theå ño ñöôïc.

Giaûi

Tia X coù böôùc soùng khoaûng 10-12m – 10-8m Choïn caâu C.

Baøi 6: Hieäu ñieän theá giöõa anoât cuûa moät oáng Cu-lit-giô laø 10kV. Tính vaän toác vaø ñoäng naêng cöïc ñaïi cuûa electron, khi ñaäp vaøo anoât.

Cho bieát: Khoái löôïng vaø ñieän tích cuûa electron khi ñaäp vaøo anoât.

Cho bieát: Khoái löôïng vaø ñieän tích cuûa electron: me = 9,1.10-31kg; e = -1,6.10-19C.

Giaûi

AÙp duïng ñònh lí ñoäng naêng, ta coù: Eñ – E0 = eU

Maø E0 = 0 Eñ = eU = 1,6.10-19.104 = 1,6.10-15J

Vaän toác ñoäng naêng cöïc ñaïi cuûa electron laø: Eñ = 1,6.10-15J

Vaän toác electron khi ñaäp vaøo maët catoât:

Baøi 7: Moät oáng Cu-lit-giô coù coâng suaát 400W, hieäu ñieän theá giöõa anoât vaø catoât coù giaù trò 10Kv. Haõy tính:

a). Cöôøng ñoä doøng ñieän trung bình vaø soá electron trung bình qua oáng trong moãi giaây.

b). Nhieät löôïng toaû ra treân catoât trong moãi phuùt.

Giaûi

Cöôøng ñoä doøng ñieän trung bình trong oáng Cu-lit-giô:

Soá electron trung bình qua oáng trong moãi giaây.

electron/giaây.

Nhieät löôïng toaû ra treân catoât trong moãi phuùt.

Q = eU.2,5.1017.60 = 1,6.10-15.2,5.1017.60 = 24.103J = 24kJ.

 

CHÖÔNG VI: LÖÔÏNG TÖÛ AÙNH SAÙNG

BAØI 30: HIEÄU ÖÙNG QUANG ÑIEÄN

            THUYEÁT LÖÔÏNG TÖÛ AÙNH SAÙNG

 

CAÂU HOÛI VAØ BAØI TAÄP

Baøi 1: Trình baøy thí nghieäm Heùzt veà hieän töôïng quang ñieän.

Giaûi

Gaén moät taám keõm tích ñieän aâm vaøo caàn moät tónh ñieän keá, kim cuûa tónh ñieän keá laïi leäch ñi moät goùc naøo ñoù. Sau ñoù, chieáu moät chuøm saùng do hoà quang ñieän phaùt ra vaøo taám keõm, thì goùc leäch cuûa kim trong tónh ñieän keá giaûm ñi. Neáu ta thay taám keõm baèng moät kim loaïi khaùc, ta cuõng thaáy hieän töôïng töông töï xaûy ra.

Baøi 2: Hieän töôïng quang ñieän laø gì?

Giaûi

Hieän töôïng quang ñieän laø hieän töôïng caùc electron treân beà maët kim loaïi bò böùc xaï khoûi maët khi coù aùnh saùng thích hôïp chieáu vaøo beà maët kim loaïi ñoù. Caùc electron thoaùt ra khoûi beà maët kim loaïi ñöôïc goïi laø caùc quang electron.

Baøi 3: Phaùt bieåu ñònh luaät veà giôùi haïn quang ñieän.

Giaûi

Phaùt bieåu ñònh luaät

Ñoái vôùi moãi kim loaïi, aùnh saùng kích thích phaûi coù böôùc soùng ngaén hôn hay baèng giôùi haïn quang ñieän cuûa kim loaïi ñoù. Böôùc soùng coøn goïi laø giôùi haïn quang ñieän hay giôùi haïn ñoû cuûa kim loaïi.

Baøi 4: Phaùt bieåu noäi dung cuûa giaû thuyeát Planck.

Giaûi

Phaùt bieåu giaû thuyeát Planck

Löôïng naêng löôïng maø laàn moät nguyeân töû hay phaân töû haáp thuï hay phaùt xaï coù giaù trò hoaøn toaøn xaùc ñònh vaø baèng coù giaù trò E = hf. Trong ñoù f laø taàn soá cuûa aùnh saùng bò haáp thuï hay ñöôïc phaùt ra, h laø moät haèng soá cuûa aùnh saùng bò haáp thuï hay ñöôïc phaùt ra, h laø moät haèng soá ñöôïc goïi laø haèng soá Plack haèng soá naøy coù giaù trò h = 6,25.10-34j.s

Baøi 5: Löôïng töû naêng laø gì?

Giaûi

Löôïng töû naêng laø naêng löôïng maø moãi laàn moät nguyeân töû hay phaân töû haáp thuï hay phaùt ra. E = hf = h vôùi h = 6,625.10-34Js (haèng soá Planck).

Baøi 6: Phaùt bieåu noäi dung cuûa thuyeát löôïng töû aùnh saùng.

Giaûi

Noäi dung thuyeát löôïng töû aùnh saùng.

* AÙnh saùng ñöôïc taïo thaønh bôûi caùc haït phoâtoân.

* Vôùi moãi aùnh saùng ñôn saéc coù taàn soá f, caùc haït phoâtoân ñeàu gioáng nhau, moãi phoâtoân mang moät naêng löôïng E = hf.

* Phoâtoân bay vôùi vaän toác v = 3.108m/s doïc caùc tia soùng.

* Moãi laàn moät nguyeân töû hay phaân töû phaùt xaï hay haáp thuï aùnh saùng thì chuùng phaùt ra hay haáp thuï moät phoâtoân.

Baøi 7: Phoâtoân laø gì?

Theo Einstein, chuøm aùnh saùng laø moät chuøm haït, moãi haït laø moät phoâtoân. Moãi phoâtoân öùng vôùi moät löôïng töû aùnh saùng ().

Baøi 8: Giaûi thích ñònh luaät veà giôùi haïn quang ñieän baèng thuyeát phoâtoân.

Giaûi

Moãi phoâtoân bò haáp thuï seõ truyeàn toaøn boä naêng löôïng cuûa noù cho electron. Ñoái vôùi moãi electron naèm ngang treân beà maët cuûa kim loaïi thì phaàn naêng löôïng naøy duøng ñeå:

Cung caáp cho electron moät coâng A ñeå noù thaáy ñöôïc caùc lieân keát vaø thoaùt ra khoûi kim loaïi. Coâng naøy goïi laø coâng thoaùt A.

Cung caáp cho electron moät ñoäng naêng ban ñaàu

(coâng thöùc Einstein)

Töø coâng thöùc treân ta suy ra: hf ≥ A ≥ A ≤

Ñaët ≤

Baøi 9: Hieän töôïng naøo döôùi ñaây laø hieän töôïng quang ñieän?

A. Electron böùc ra khoûi kim loaïi bò nung noùng.

B. Electron baät ra khoûi kim loaïi khi coù ion ñaäp vaøo.

C. Electron bò baät ra khoûi moät nguyeân töû khi va chaïm vôùi moät nguyeân töû khaùc.

D. Electron bò baät ra khoûi kim loaïi khi bò chieáu saùng.

Giaûi

Choïn caâu D.

* Döïa vaøo baûng 30.1 ñeå traû lôøi caâu 10 vaø 11

Baøi 10: Choïn caâu ñuùng.

Chieáu moät tia saùng ñôn saéc vaøo maët moät taám ñoàng. Hieän töôïng quang ñieän seõ khoâng xaûy ra neáu aùnh saùng coù böôùc soùng.

A. 0,1

B. 0,2

C. 0,3

D. 0,4.

Giaûi

Hieän töôïng quang ñieän xaûy ra khi: ≤ ( cuûa ñoàng laø 0,3)

Choïn caâu D.

Baøi 11: AÙnh saùng coù böôùc soùng 0,75 coù theå gaây ra hieän töôïng quang ñieän ôû chaát naøo döôùi ñaây?

A. Canxi

B. Natri

C. Kali

D. Xeâdi.

Giaûi

= 0,75; = 0,5; = 0,55; 0,66

AÙnh saùng kích thích coù böôùc soùng = 0,75 Choïn caâu A.

Baøi 12: Tính löôïng töû naêng löôïng cuûa caùc aùnh saùng ñoû (0,75) vaø vaøng (0,55)

Giaûi

Löôïng töû naêng löôïng cuûa aùnh saùng ñoû:

Löôïng töû naêng löôïng cuûa aùnh saùng vaøng:

Baøi 13: Giôùi haïn quang ñieän cuûa keõm laø 0,35. Tính coâng thoaùt cuûa electron khoûi keõm theo ñôn vò jun vaø eV.

Cho 1eV = 1,6.10-19J.

Giaûi

Coâng thoaùt cuûa electron khi thoaùt ra khoûi beà maët taám keõm:

            .

 

BAØI 31: HIEÄN TÖÔÏNG QUANG ÑIEÄN TRONG

CAÂU HOÛI VAØ BAØI TAÄP

Baøi 1: Chaát quang ñieän laø gì?

Giaûi

Chaát quang daãn laø chaát baùn daãn coù tính chaát caùch ñieän khi khoâng bò chieáu saùng vaø trôû thaønh chaát daãn ñieän khi bò chieáu saùng. Hieän töôïng giaûm maïch ñieän trôû cuûa chaát baùn daãn (daãn ñieän toát) khi bò chieáu saùng goïi laø hieän töôïng quang daãn.

Baøi 2: Hieän töôïng quang ñieän trong laø gì? Giaûi thích tính quang daãn cuûa moät chaát.

Giaûi

Hieän töôïng aùnh saùng giaûi phoùng caùc electron lieân keát ñeå cho chuùng trôû thaønh caùc electron daãn ñoàng thôøi giaûi phoùng caùc loã troáng töï do goïi laø hieän töôïng quang ñieän trong.

Khi khoâng bò chieáu saùng, caùc electron ôû trong caùc chaát quang daãn ñeàu ôû traïng thaùi lieân keát vôùi caùc nuùt maïng tinh theå. Khoâng coù electron töï do, khi ñoù caùc chaát noùi treân laø chaát caùch ñieän. Khi bò chieáu saùng, moãi phoâtoân cuûa aùnh saùng kích thích seõ truyeàn toaøn boä naêng löôïng cuûa noù cho moät electron lieân keát. Neáu naêng löôïng maø electron nhaän ñöôïc ñuû lôùn thì electron ñoù coù theå ñöôïc giaûi phoùng khoûi moái lieân keát ñeå trôû thaønh electron daãn vaø tham gia vaøo quaù trình daãn ñieän. Maët khaùc khi electron lieân keát ñöôïc giaûi phoùng thì noù ñeå laïi moät loã troáng. Loã troáng naøy tham gia vaøo quaù trình daãn ñieän. Keát quaû laø khoái chaát noùi treân trôû thaønh chaát daãn ñieän.

Baøi 3: Trình baøy caáu taïo vaø hoaït ñoäng cuûa pin quang ñieän.

Giaûi

Pin coù moät ñieän cöïc baèng ñoàng (baùn daãn loaïi n), treân baûn ñoàng naøy coù phuû moät lôùp moûng ñoàng Oxyt (Cu2O – baùn daãn loaïi P), ngöôøi ta phun moät lôùp vaøng raát moûng treân beà maët lôùp Cu2O ñeå laøm ñieän cöïc thöù hai. Lôùp vaøng naøy moûng ñeán möùc cho aùnh saùng truyeàn qua ñöôïc. ÔÛ nôi tieáp xuùc giöõa Cu2O vaø Cu (baùn daãn loaïi P vaø loaïi n) hình thaønh moät lôùp ñaëc bieät goïi laø lôùp chaën noù dö cho pheùp electron chaïy qua noù theo chieàu töø Cu2O saùng Cu (töø P sang n) vaø loã troáng töø Cu sang Cu2O (töø n sang P), khi chieáu moät chuøm saùng coù böôùc soùng thích hôïp  vaøo beà maët lôùp Cu2O, aùnh saùng seõ giaûi phoùng caùc electron lieân keát trong Cu2O thaønh electron daãn. Moät phaàn caùc electron naøy khueách taùn sang Cu. Cöïc Cu thöøa electron neân nhieãm ñieän aâm; Cu2O nhieãm ñieän döông. Giöõa hai ñieän cöïc cuûa pin hình thaønh moät suaát ñieän ñoäng. Neáu noái hai ñieän cöïc vôùi nhau baèng moät daây daãn thoâng qua ñieän keá, ta thaáy coù moät doøng ñieän chaïy trong maïch khoaûng töø 0,5v – 0,8v.

Baøi 4: Haõy gheùp nöûa caâu ôû phaàn treân vôùi nöûa caâu töông öùng ôû phaàn döôùi ñeå thaønh moät caâu coù noäi dung ñuùng.

A. Pin hoaù hoïc …

B. Pin nhieät ñieän …

C. Pin quang ñieän …

a). … hoaït ñoäng döïa vaøo hieän töôïng quang ñieän trong xaûy ra beân caïnh moät lôùp chaën.

b). … hoaït ñoäng döïa vaøo söï hình thaønh caùc hieäu ñieän theá ñieän hoaù ôû hai ñieän cöïc.

c). … hoaït ñoäng döïa vaøo söï hình thaønh hieäu ñieän theá khi caùc electron töï do khueách taùn töø ñaàu noùng sang ñaàu laïnh cuûa moät daây kim loaïi.

Giaûi

A ......... b

B  ......... c

C  ......... a

Baøi 5: Ñieän trôû cuûa moät quang ñieän trôû coù ñaëc ñieåm naøo döôùi ñaây?

A. Coù giaù trò raát lôùn.

B. Coù giaù trò raát nhoû.

C. Coù giaù trò khoâng ñoåi.

D. Coù giaù trò thay ñoåi ñöôïc.

Giaûi

Ñieän trôû cuûa quang ñieän trôû coù theå thay ñoåi töø vaøi meâga Ohm khi khoâng ñöôïc chieáu saùng xuoáng ñeán vaøi chuïc Ohm khi ñöôïc chieáu saùng.

Choïn caâu D.

Baøi 6: Suaát ñieän ñoäng cuûa moät pin quang ñieän coù ñaëc ñieåm naøo döôùi ñaây?

A. Coù giaù trò raát lôùn.

B. Coù giaù trò raát nhoû.

C. Coù giaù trò khoâng ñoåi, khoâng phuï thuoäc ñieàu kieän beân ngoaøi

D. Chæ xuaát hieän khi pin ñöôïc chieáu saùng.

Giaûi

Choïn caâu D.      

BAØI 32:  HIEÄN TÖÔÏNG QUANG - PHAÙT QUANG

CAÂU HOÛI VAØI BAØI TAÄP

Baøi 1: Hieän töôïng quang – phaùt quang laø gì? Phaân bieät hieän töôïng quang vaø hieän töôïng laân quang.

Giaûi

Hieän töôïng quang phaùt quang laø söï haáp thuï aùnh saùng coù böôùc soùng naøy ñeå phaùt ra aùnh saùng coù böôùc soùng khaùc.

* Söï huyønh quang laø söï phaùt quang coù thôøi gian ngaén (khoaûng 10-8s). Nghóa laø aùnh saùng phaùt quang haàu nhö taét ngay sau khi taét aùnh saùng kích thích (thöôøng xaûy ra vôùi chaát loûng vaø chaát khí).

* Söï laân quang laù söï phaùt quang coù thôøi gian daøi hôn (10-8s trôû leân). Noù thöôøng xaûy ra ñoái vôùi chaát raén.

Baøi 2: AÙnh saùng huyønh quang coù ñaëc ñieåm gì?

AÙnh saùng huyønh quang coù böôùc soùng daøi hôn böôùc soùng cuûa aùnh saùng kích thích: > . Ñaây laø ñieåm cuûa aùnh saùng huyønh quang cuõng laø moät noäi dung cuûa ñònh luaät Stokes.

Baøi 3: Söï phaùt aùnh saùng cuûa vaät naøo döôùi ñaây laø söï phaùt quang?

Giaûi

A. Tia löûa ñieän

B. Hoà quang

C. Boùng ñeøn oâng

D. Boùng ñeàn phin.

Giaûi

Choïn caâu C.

Baøi 4: Neáu aùnh saùng kích thích laø aùnh saùng maøu lam thì aùnh saùng huyønh quang khoâng theå laø aùnh naøo döôùi ñaây?

A. AÙnh saùng ñoû.

B. AÙnh saùng luïc.

C. AÙnh saùng lam.

D. AÙnh saùng chaøm.

Giaûi

Böôùc soùng cuûa aùnh saùng chaøm nhoû hôn böôùc soùng cuûa aùnh saùng lam      Choïn caâu D.

Baøi 5: Moät chaát coù khaû naêng phaùt quang aùnh saùng maøu ñoû vaø aùnh saùng maøu vaøng luïc. Neáu duøng tia töû ngoaïi ñeå kích thích söï phaùt quang cuûa chaát ñoù thì aùnh saùng phaùt quang coù theå coù maøu naøo?

A. Maøu ñoû.

B. Maøu vaøng.

C. Maøu luïc.

D. Maøu lam.

Giaûi

Böôùc soùng cuûa aùnh saùng vaøng naèm khoaûng giöõa cuûa aùnh saùng maøu ñoû vaø maøu luïc. Vaäy neáu duøng tia töû ngoaïi ñeå kích thích vaät naøy, aùnh saùng phaùt quang coù theå maøu vaøng Choïn caâu B.

Baøi 6: ÔÛ treân aùo caùc coâng nhaân laøm ñöôøng hay doïn veä sinh treân ñöôøng thöôøng coù nhöõng ñöôøng keû to baûn, naèm ngang, maøu vaøng hoaëc luïc.

a). Nhöõng ñöôøng keû ñoù duøng ñeå laøm gì?

b). Nhöõng ñöôøng keû ñoù baèng chaát lieäu phaùt quang hay phaûn quang?

c). Haõy ñeà xuaát moät thí nghieäm ñôn giaûn ñeå nhaän bieát nhöõng chaát lieäu ñoù laø phaùt quang hay phaûn quang.

Giaûi

a). Nhöõng ñöôøng keû treân aùo cuûa coâng nhaân coù khaû naêng phaùt quang aùnh saùng tôùi ngöôøi ñieàu khieân xe, khi nhöõng ñöôøng keû naøy nhaän aùnh saùng kích thích töø ñeøn pha cuûa xe.

b). Nhöõng ñöôøng keû naøy laøm baèng chaát lieäu phaùt quang.

c). Buùt thuû tieàn phaùt ra tia töû ngoaïi, duøng buùt thöû tieàn chieáu vaøo nhöõng ñöôøng keû naøy, neáu aùnh saùng phaùt ra maøu vaøng hay maøu luïc, thì aùnh saùng phaùt ra laø aùnh saùng phaùt quang.

 

BAØI 33: MAÃU NGUYEÂN TÖÛ BO

CAÂU HOÛI VAØ BAØI TAÄP

Baøi 1: Maãu nguyeân töû Bo khaùc maãu nguyeân töû Rô-dô-pho ôû ñieåm naøo?

Giaûi

Maãu caáu taïo ngueân töû cuûa Rutherford khoâng giaûi thích ñöôïc söï toàn taïi beàn vöõng cuûa caùc nguyeân töû vaø söï taïo thaønh quang phoå vaïch cuûa caùc nguyeân töû ñoù.

Baøi 2: Trình baøy tieân ñeà Bo veà traïng thaùi döøng.

Giaûi

Tieân ñeà 1: (Tieân ñeà veà traïng thaùi döøng): Nguyeân töû chæ toàn taïi ôû caùc traïng thaùi döøng, luùc ñoù electron chuyeån ñoäng treân caùc quyõ ñaïo döøng. Ñoù laø caùc quyõ ñaïo löôïng töû ñaëc bieät maø caùc electron khoâng phaùt hay thu naêng löôïng döôùi daïng soùng ñieän töø. Caùc traïng thaùi döøng naøy coù naêng löôïng xaùc ñònh hôïp thaønh moät chuoãi giaùn ñoaïn E1, E2, … En.

Baøi 3: Trình baøy tieân ñeà bo veà söï böùc xaï vaø haáp thuï naêng löôïng cuûa nguyeân töû?

Giaûi

Tieân ñeà  (veà cô cheá böùc xaï): Nguyeân töû chæ haáp thuï böùc xaï naêng löôïng (aùnh saùng) khi chuyeån töø moät traïng thaùi naøy sang moät traïng thaùi döøng khaùc (electron chuyeån töø quyõ ñaïo döøng naøy sang quyõ ñaïo döøng khaùc)

Khi nguyeân töû chuyeån töø traïng thaùi döøng coù naêng löôïng Em sang traïng thaùi döøng coù naêng löôïng En < Em thì nguyeân töû phaùt ra moät phoâtoân coù naêng löôïng:

Khi ñoù taàn soá böùc xaï laø

- Ngöôïc laïi neáu nguyeân töû ñang ôû traïng thaùi döøng coù naêng löôïng En maø haáp thuï ñöôïc moät phoâtoân coù naêng löôïng hf ñuùng baèng hieäu Em – En thì noù chuyeån sang traïng thaùi döøng coù naêng löôïng Em lôùn hôn.

Trong mieàn töû ngoaïi coù daõy Lyman. Daõy Lyman ñöôïc taïo thaønh khi electron chuyeån töø quyõ ñaïo ôû phía ngoaøi veà quyõ ñaïo K.

Daõy Balmer coù caùc vaïch naèm trong mieàn töû ngoaïi vaø moät soá vaïch naèm trong mieàn aùnh saùng khaû kieán. Daõy Balmer ñöôïc taïo thaønh khi electron töø quyõ ñaïo phía ngoaøi chuyeån veà quyõ ñaïo phía L.

Caùc vaïch naèm trongv uøng thaáy: Vaïch ñoû ; Vaïch lam ; Vaïch chaøm vaø vaïch tím .

Trong mieàn hoàng ngoaïi coù daõy Paschen. Daõy Paschen ñöôïc taïo thaønh  khi electron chuyeån töø caùc quyõ ñaïo beân ngoaøi chuyeån veà quyõ ñaïo M.

Baøi 4: Choïn caâu ñuùng:

A. Traïng thaùi electron khoâng chuyeån ñoäng quanh haït nhaân.

B. Traïng thaùi haït nhaân khoâng dao ñoäng.

C. Traïng thaùi ñöùng yeân cuûa nguyeân töû.

D. Traïng thaùi oån ñònh cuûa heä thoáng nguyeân töû.

Giaûi

Choïn caâu D.

Baøi 5: Xeùt ba möùc naêng löôïng EK, EL, vaø EM cuûa nguyeân töû Hyñroâ (H.33.2) moät phoâtoân coù naêng löôïng EM – EK bay ñeán gaëp nguyeân töû naøy.

................... EM

................... EL

 

................... EK        Hình 33.2

Nguyeân töû seõ haáp thuï phoâtoân vaø chuyeån traïng thaùi nhö theá naøo?

A. Khoâng haáp thuï.

B. Haáp thuï nhöng khoâng chuyeån traïng thaùi.

C. Haáp thuï roài chuyeån daàn töø K leân L roài leân M.

D. Haáp thuï roài chuyeån thaúng töø K leân M.

Giaûi

Choïn caâu D.

Baøi 6: Coù moät ñaùm nguyeân töû coù moät nguyeân toá maø moãi nguyeân töû coù ba möùc naêng löôïng EK, EL, vaø EM nhö hình 33.2 chieáu vaøo ñaùm nguyeân töû naøy moät chuøm saùng ñôn saéc maø moãi phoâtoân trong chuøm coù naêng löôïng laø . Sau ñoù nghieân cöùu quang phoå vaïch phaùt xaï cuûa ñaùm nguyeân töû treân. Ta seõ thu ñöôïc bao nhieâu vaïch quang phoå?

A. Moät vaïch.

B. Hai vaïch.

C. Ba vaïch.

D. Boán vaïch.

Giaûi

Khi electron chuyeån töø möùc naêng löôïng K veà M, caùc electron khoâng nhaûy tröïc tieáp maø nhaûy töøng böôùc K – L – M Coù ba vaïch quang phoå.

Choïn caâu C.

Baøi 7: Ion Croâm trong hoàng ngoïc phaùt ra aùnh sanmgs ñoû coù böôùc soùng 0,694. Tín hieäu giöõa hai möùc naêng löôïng maø khi chuyeån giöõa hai möùc ñoù. Ion croâm phaùt ra aùnh saùng noùi treân.

Giaûi

Ta coù:

Vaäy hieäu giöõa hai möùc naêng löôïng laø: .

BAØI 34: SÔ LÖÔÏC VEÀ LAZE

 

CAÂU HOÛI VAØ BAØI TAÄP

Baøi 1: Laze laø gì?

Giaûi

Laze laø moät nguoàn saùng phaùt ra moät chuøm saùng cöôøng ñoä lôùn döïa treân vieäc öùng duïng hieän töôïng phaùt xaï caûm öùng.

Baøi 2: Neâu caùc ñaëc ñieåm cuûa chuøm saùng (tia laze) do laze phaùt ra.

Giaûi

Chuøm tia laze coù caùc ñaëc ñieåm sau: coù tính ñôn saéc, tính ñònh höôùng, tính keát hôïp raát cao vaø cöôøng ñoä lôùn.

Baøi 3: Söï phaùt xaï caûm öùng laø gì? Taïi sao coù theå khueách ñaïi aùnh saùng döïa vaøo hieän töôïng phaùt xaï caûm öùng?

Giaûi

Hieän töôïng phaùt xaï caûm öùng:

Neáu moät nguyeân töû ñang ôû traïng thaùi kích tích, saün saøng phaùt ra moät phoâtoân coù naêng löôïng . Baét gaëp moät phoâtoân coù naêng löôïng ñuùng baèng hf bay löôùt qua noù thì laäp töùc nguyeân töû naøy cuõng phaùt ra phoâtoân . Phoâtoân coù cuøng naêng löôïng vaø bay cuøng phöông vôùi phoâtoân . Ngoaøi ra soùng ñieän töø öùng vôùi maët nhöõng dao ñoäng cuûa soùng ñieän töø vaø öùng vôùi phoâtoân .

Baøi 4: Trình baøy caáu taïo laze rubi.

Giaûi

Caáu taïo cuûa laze:

Ta haõy xeùt caáu taïo cuûa laze rubi. Rubi (hoàng ngoïc) laø Al2O3 coù pha Cr2O3. AÙnh saùng ñoû cuûa hoàng ngoïc do ion croâm phaùt ra khi chuyeån töø traïng thaùi kích thích veà traïng thaùi cô baûn.

 

 

(VEÕ HÌNH TRANG 100)

 

Laze rubi goàm moät thanh rubi hình truï (A) (H. 34.4). Hai maët ñöôïc maøi nhaün, vuoâng goùc vôùi truïc cuûa thanh. Maët (1) ñöôïc maø baïc trôû thaønh moät göông phaúng (G1) coù maët phaûn xaï quay vaøo phía trong. Maët (2) laø maët baùn maï, töùc laø maï moät lôùp raát moûng ñeå cho khoaûng 50% cöôøng ñoä cuûa chuøm saùng chieáu tôùi bò phaûn xaï, coøn khoaûng 50% truyeàn qua. Maët naøy trôû thaønh moät göông phaúng (G2) coù maët phaûn xaï quay veà phía G1. Hai göông G1 vaø G2 song song vôùi nhau.

Duøng moät ñeøn phoùng ñieän xenon ñeå chieáu aùnh saùng raát maïnh thanh rubi vaø ñöa moät soá löôïng lôùn ion croâm leân traïng thaùi kích thích. Neáu coù moät ion croâm phaùt saùng theo phöông vuoâng goùc vôùi hai göông thì aùnh saùng seõ phaûn xaï ñi laïi nhieàu laàn giöõa hai göông vaø seõ laøm cho moät ion croâm phaùt xaï caûm öùng. AÙnh saùng seõ ñöôïc khueách ñaïi leân nhieàu laàn. Chuøm tia laze ñöôïc laáy ra töø göông baùn maï G2.

Baøi 5: Coù nhöõng loaïi laze gì?

Giaûi

Coù ba loaïi tia laze chính ñoù laø:

Laze khí: Nhö laze He-Ne; laze CO2.

Laze raén: Laze rubi.

Laze baùn daãn: Laze Ga-Al-As.

Baøi 6: Trình baøy moät vaøi öùng duïng cuûa laze.

Giaûi

Moät vaøi öùng duïng cuûa tia laze:

Trong y teá: Duøng nhö dao moå vôùi moät soá phaåu thuaät tinh vi nhö maét, maïch maùu v.v…; chöõa moät soá beänh ngoaøi da.

Trong thoâng tin lieân laïc do tia laze coù tính ñònh höôùng cao vaø coù taàn soá cao neân tia laze coù öu theá ñaëc bieät trong lieân laïc voâ tuyeán. Ngoaøi ra do coù tính keát hôïp vaø cöôøng ñoä cao, neân tia laze ñöôïc söû duïng raát toát trong vieäc tuyeân truyeàn tin baèng caùp quang.

Duøng laøm muõi khoang ñeå khoang nhöõng loã nhoû liti v.v…

Duøng ñeå ñoïc ñóa CD, trong caùc buùt chæ baûng v.v…

Baøi 7: Choïn caâu ñuùng. Chuøm saùng do laze rubi phaùt ra coù maøu:

A. Traéng.

B. Xanh.

C. Ñoû.

D. Vaøng.

Giaûi

Choïn caâu C.

Baøi 8: Tia laze khoâng coù ñaëc ñieåm naøo döôùi ñaây?

A. Ñoä ñôn saéc cao.

B. Ñoä ñònh höôùng cao.

C. Cöôøng ñoä lôùn.

D. Coâng suaát lôùn.

Giaûi

Choïn caâu D.

Baøi 9: Buùt laze maø ta thöôøng duøng ñeå chæ baûng thuoäc loaïi laze naøo?

A. Khí.

B. Loûng.

C. Raén.

D. Baùn daãn.

Giaûi

Choïn caâu D.

 

CHÖÔNG VII: HAÏT NHAÂN NGUYEÂN TÖÛ

BAØI 35: TÍNH CHAÁT VAØ CAÁU TAÏO HAÏT NHAÂN

 

CAÂU HOÛI VAØ BAØI TAÄP

Baøi 1: Trong caùc caâu sau, caâu naøo ñuùng? Caâu naøo sai?

1. Baùn kính haït nhaân tæ leä vôùi soá nucloân A.

2. Caùc haït nhaân ñoàng vò coù cuøng soá nucloân.

3. Caùc haït nhaân ñoàng vò coù cuøng soá nucloân.

4. Ñieän tích haït nhaân tæ leä vôùi soá proâtoân.

5. Moät haït nhaân coù khoái löôïng 1u thì seõ coù naêng löôïng töông öùng 931,5MeV.

Giaûi

1 – S

2 – Ñ

3 – S

4 – Ñ

5 – Ñ

Baøi 2: Caùc haït nhaân coù cuøng soá A vaø khaùc soá Z ñöôïc goïi laø caùc haït nhaân ñoàng khoái, ví duï: vaø . So saùnh:

1. Khoái löôïng

2. Baùn kính

3. Ñieän tích

Cuûa caùc haït nhaân ñoàng khoái.

Giaûi

1. Khoái löôïng xaáp xæ baèng nhau

2. Baùn kính xaáp xæ baèng nhau

3. Ñieän tích khoâng baèng nhau (Do soá proâtoân khaùc nhau)

Baøi 3: Xaùc ñònh khoái löôïng tính ra u cuûa

Giaûi

Ta coù: 1u coù khoái löôïng tính ra kg laø 1,66055.10-27kg

            ?u                                              19,9236.10-27kg

Khoái löôïng tính ra u cuûa 1 nguyeân töû :

Caâu 4: Choïn caâu ñuùng

Tính chaát hoaù hoïc cuûa moät nguyeân töû phuï thuoäc:

A. Nguyeân töû soá

B. Soá khoái

C. Naêng löôïng lieân keát

D. Soá caùc ñoàng vò.

Giaûi

Choïn caâu A.

Caâu 5: Choïn caâu ñuùng

Caùc ñoàng vò cuûa cuøng moät nguyeân toá coù cuøng:

A. Soá proâtoân

B. Soá nôtron

C. Soá nucloân

D. Naêng löôïng lieân keát

Giaûi

Choïn caâu A.

Baøi 6: Choïn caâu ñuùng. Soá nucloân trong laø:

A. 13

B. 14

C. 27

D. 40

Giaûi

Soá nucloân = soá nôtron + soá proâtoân = soá khoái A Choïn caâu C.

Baøi 7: Soá nôtron trong haït nhaân laø bao nhieâu?

A. 13

B. 14

C. 27

D. 40

Soá nôtron = soá khoái S. Soá phoâtoân (Z) = 27 – 13 = 14 Choïn caâu B

Baøi 8: Ñôn vò naøo ít duøng ñeå ño naêng löôïng haït nhaân?

A. Calo

B. Jun

C. uc2

D. MeV

Giaûi

Choïn caâu A.