Đề thi thử tốt nghiệp THPT môn Vật lí Sở Ninh Bình có đáp án

Mặt phẳng (P) phân chia không gian thành hai miền như hình vẽ. Miền (1) có từ trường đều

21/28

Mặt phẳng \(({\rm{P}})\) phân chia không gian thành hai miền như hình vẽ. Miền (1) có từ trường đều \(\overrightarrow {{{\rm{B}}_1}} \) với các đường sức từ nằm ngang, vuông góc với mặt phẳng hình vẽ, độ lớn cảm ứng từ \({{\rm{B}}_1}\) \( = 0,2\;{\rm{T}}\). Miền (2) có từ trường đều \(\overrightarrow {{{\rm{B}}_2}} \) cùng hướng với \(\overrightarrow {{{\rm{B}}_1}} \) có độ lớn \({{\rm{B}}_2} = 0,5\;{{\rm{B}}_1}\). Một điện tích \({\rm{q}} = {10^{ - 4}}{\rm{C}}\), khối lượng \({10^{ - 5}}\;{\rm{g}}\) ban đầu ở điểm M trên mặt phẳng \(({\rm{P}})\). Tại thời điểm \({\rm{t}} = 0\), điện tích được truyền một vận tốc ban đầu \(\overrightarrow {{{\rm{v}}_0}} \) vuông góc với mặt phẳng \(({\rm{P}})\) và hướng vào miền (1) với tốc độ là \({4.10^4}\;{\rm{m}}/{\rm{s}}\). Lực từ tác dụng lên điện tích có độ lớn \({\rm{F}} = {\rm{Bv}}|{\rm{q}}|\), có phương vuông góc với cảm ứng từ \(\overrightarrow {\rm{B}} \) và vận tốc \(\overrightarrow {\rm{v}} \). Đến thời điểm \({{\rm{t}}_1}\) điện tích quay trở lại mặt phẳng \(({\rm{P}})\) lần thứ nhất tại điểm N. Bỏ qua tác dụng của trọng lực.

Mặt phẳng (P) phân chia không gian thành hai miền như hình vẽ. Miền (1) có từ trường đều  (ảnh 1)

a

Lực từ tác dụng lên điện tích khi nó chuyển động trong miền (1) có độ lớn 8 N.

ĐúngSai
b

Khoảng cách \({\rm{MN}} = 40\;{\rm{m}}\).

ĐúngSai
c

Đến thời điểm \({{\rm{t}}_2} = 2\pi \cdot {10^{ - 3}}\;{\rm{s}}\) thì điện tích quay trở lại mặt phẳng \(({\rm{P}})\) tại điểm M.

ĐúngSai
d

Động năng của điện tích trên là không đổi khi đi trong miền (1) và miền (2).

ĐúngSai
Giải thích

Mặt phẳng (P) phân chia không gian thành hai miền như hình vẽ. Miền (1) có từ trường đều  (ảnh 2)

\({F_1} = q{v_0}{B_1} = {10^{ - 4}} \cdot 4 \cdot {10^4} \cdot 0,2 = 0,8\;{\rm{N}} \Rightarrow \) a) Sai

\({\omega _1} = \frac{{q{B_1}}}{m} = \frac{{{{10}^{ - 4}} \cdot 0,2}}{{{{10}^{ - 8}}}} = {2.10^3}{\rm{rad}}/{\rm{s}}\)

\({R_1} = \frac{{{v_0}}}{{{\omega _1}}} = \frac{{4 \cdot {{10}^4}}}{{2 \cdot {{10}^3}}} = 20\;{\rm{m}} \Rightarrow MN = 2{R_1} = 40\;{\rm{m}} \Rightarrow \) b) Đúng        

\({\omega _2} = \frac{{q{B_2}}}{m} = \frac{{{{10}^{ - 4}} \cdot 0,1}}{{{{10}^{ - 8}}}} = {10^3}{\rm{rad}}/{\rm{s}}\)

\({R_2} = \frac{{{v_0}}}{{{\omega _2}}} = \frac{{{{4.10}^4}}}{{{{10}^3}}} = 40\;{\rm{m}}\)

\({t_2} = {T_1} + \frac{{{T_2}}}{2} = \frac{{2\pi }}{{{\omega _1}}} + \frac{\pi }{{{\omega _2}}} = \frac{{2\pi }}{{2 \cdot {{10}^3}}} + \frac{\pi }{{{{10}^3}}} = 2\pi  \cdot {10^{ - 3}}s \Rightarrow \) c) Đúng

Lực Lorentz vuông góc chuyển động \( \Rightarrow \) không sinh công nên động năng không đổi \( \Rightarrow \)d) Đúng