Bài tập vật lý Kvant năm 2001

Available on Translator by HHA (damap2010@yahoo.com) Bài tập vật lý Kvant năm 2001 phần Điện học Bài 1770: Mạch điện như hình 1 gồm có 1 pin lý tưởng hiệu điện thế 3,3V, 2 Ampe kế giống nhau, 2 Volt kế giống nhau và 4 “hộp đen” cùng 4 đầu ra. Các Ampe kế chỉ 10mA và 12mA, các Volt kế chỉ 3,6V và 3V. Hãy vẽ một sơ đồ mạch thích hợp ở ô có dấu hỏi (cố gắng càng đơn giản càng tốt).(Р. Простов) Hình 1 Bài 1771: Một cuộn dây, điện trở và tụ điện được mắc vào nguồn điện biến đổi. Mắc thêm 3 Ampe kế như hình 2 thì thấy chỉ số của chúng là 1A, 0,7A, 0,5A. Hỏi chỉ số các Ampe kế thay đổi thế nào nếu bỏ đi điện trở? Các thành phần của mạch điện là lý tưởng.(Р. Старов) Hình 2 Bài 1776: Một quả cầu nhỏ dẫn điện không tích điện nằm rất xa điện tích điểm Q. Hỏi lực tác dụng của điện tích điểm Q lên quả cầu thay đổi thế nào nếu khoảng cách giữa chúng tăng lên 2 lần? Cần tăng đường kính quả cầu lên bao nhiêu lần để sau khi thay đổi khoảng cách như ở câu hỏi trên lực tác dụng trở lại như cũ? Gợi ý: trong trường đồng nhất quả cầu dẫn điện không tích điện cũng giống như một lưỡng cực nhỏ ( nhỏ so với đường kính của quả cầu). (А. Повторов) Bài 1777: Từ 2 tụ điện điện dung C và 2C và 2 cuộn dây giống nhau có độ tự cảm L thành lập sơ đồ mạch như hình 3. Tụ điện dung C ban đầu được tích điện đến hiệu điện thế U. Chờ đến khi tụ điện này phóng điện hết rồi thì nối 2 điểm A và B lại bằng một dây. Hãy tìm dòng điện lớn nhất qua dây nối này. (З. Рафаилов) Hình 3 Bài 1783: Hai điện tích điểm giống nhau Q nằm cách nhau một khoảng cách d. Hỏi điện thế trên mặt phẳng đẳng thế chứa trọn 2 điện tích điểm Q có thể là bao nhiêu? Mặt phẳng đẳng thế đó phải có điện thế bao nhiêu để là mặt phẳng lồi khắp nơi? (C. Кротов) Bài 1784: Nối cực âm các pin 3V, 6V, 9V với nhau, còn cực dương để tự do (cách mắc như vậy gọi là “mắc hình sao”) (xem hình 4). Ba điện trở 100Ω, 100Ω, 200Ω mắc hình sao vào 3 pin nói trên (xem hình vẽ). Hình 4 Hỏi chỉ số của Volt kế là bao nhiêu (coi điện trở Volt kế là rất lớn), nếu nó được mắc vào giữa hai tâm sao? Thay Volt kế bằng Ampe kế có điện trở rất nhỏ, Ampe kế chỉ bao nhiêu? Thay Ampe kế bằng 1 điện trở 17Ω, hỏi dòng điện đi qua nó có giá trị bao nhiêu?(Р. Схемов) Bài 1785: Ba tụ điện giống nhau điện dung C = 1000µF, một khóa và 2 điện trở có trở kháng r = 10Ω và R = 10 kΩ được mắc theo sơ đồ hình 5. Một trong các tụ điện được tích điện đến hiệu điện thế U0. Đóng khóa lại. Hỏi lượng nhiệt tỏa ra trong 1s Hình 5 đầu tiên trên điện trở r? Lượng nhiệt tỏa ra trên điện trở r trong 100s tiếp theo là bao nhiêu?(А. Старов) Bài 1786: Một cuộn dây độ tự cảm 1H, một tụ điện điện dung 1µF, một Ampe kế lý tưởng và 2 điện trở giống nhau trở kháng 100Ω được mắc như hình 6. Toàn bộ mạch được mắc với một nguồn biến đổi hiệu điện thế U = 100cos(1000t). Hãy tìm chỉ số của Ampe kế.(З. Рафаилов) Hình 6 Bài 1799: Hai dây đồng rất dài song song và cách nhau 1m. Nối chúng bằng những thanh đồng, góc giữa các thanh đồng và giữa thanh đồng với 2 dây đều là 60o (xem hình 7). Giả sử 1m đồng có điện trở là 1Ω Hình 7 (coi điện trở 1m dây đồng và thanh đồng là như nhau), hãy tìm điện trở giữa hai điểm A và B.(М. Учителев) Bài 1800: Một mạch dao động song song bao gồm 1 tụ điện điện dung C và cuộn dây độ tự cảm L như hình 8. Mắc nối tiếp với mạch 1 tụ điện điện dung 2C. Nối chuỗi vừa nhận được với pin hiệu điện thế U0. Hãy tìm giá trị lớn nhất của cường độ dòng điện qua cuộn Hình 8 dây và hiệu điện thế lớn nhất của tụ điện C. Coi điện trở của dây dẫn là rất nhỏ.(А. Зильберман) Bài 1806: Hai dây dẫn rất dài, giống nhau, song song được nối với 1 pin. Giữa 2 dây dẫn mắc một số lượng lớn các Volt kế giống nhau như hình 9 (các tam giác tạo bởi các dây nối là tam giác đều). Hình 9 Volt kế đầu tiên chỉ 6,02V, Volt kế thứ 2 chỉ 5,97V. Giả sử chỉ số của các Volt kế là chính xác, hãy tìm chỉ số của 2 Volt kế tiếp theo. Dòng điện toàn mạch sẽ thay đổi bao nhiêu lần nếu bỏ các Volt kế thứ 2, thứ 4, thứ 6, v.v….đi (tức là bỏ đi các Volt kế ở vị trí chẵn)? (А. Зильберман) Bài 1807: Quả cầu dẫn điện được tích điện đến điện tích Q. Nối nó với quả cầu dẫn điện chưa tích điện thứ 2 bằng một dây nối rất dài và mảnh. Quả cầu thứ 2 có bán kính nhỏ hơn và nằm rất xa quả cầu thứ nhất. Cường độ dòng điện lớn nhất qua dây nối đo được là I0. Hỏi giá trị lớn nhất này sẽ là bao nhiêu nếu trước khi nối quả cầu thứ 2 cũng được tích điện đến điện tích Q? Điện trở của dây là rất nhỏ. (A. Шаров)