CVA – HN – Đề thi HSG Vật Lí các trường chuyên khu vực duyên hải – năm 2019

Bài 1 (4 điểm): Tĩnh điện

Hai bản kim loại A và B (cô lập) phẳng giống nhau được đặt nằm ngang, song song, đối diện với nhau. Diện tích của mỗi bản là S và khoảng giữa chúng bằng d. Tích điện cho bản A đến điện tích –q rồi nối tắt hai bản với nhau. Trong không gian giữa hai bản A và B, tại khoảng cách d/4 bên trên bản dưới, người ta đặt vào một tấm kim loại D có cùng diện tích S, khối lượng và điện tích của tấm này là m và q.

1. a) Tìm điện tính của mỗi bản kim loại A và B khi đó.
2. b) Hỏi phải truyền cho tấm kim loại D một vận tốc cực tiểu bằng bao nhiêu theo hướng thẳng đứng lên trên để trong quá trình chuyển động nó đạt được tới độ cao d/4 so với vị trí ban đầu của nó?

Bài 2 (5 điểm): Điện và điện từ

1) Mạch điện được cấu tạo bởi các đi ốt lý tưởng, tụ điện C và hai cuộn cảm thuần có độ tự cảm L₂ = 4L₁. Ban đầu khóa K mở, tụ điện được tích điện đến hiệu điện thế V₀. Người ta đóng khóa K. Hãy viết biểu thức của dòng điện đi qua L₂.

Bài 4 (4 điểm): Dao động vật rắn

   Một khối lập phương đồng chất có cạnh là a được đặt trên đỉnh của một nửa hình trụ bán kính đáy R. Nửa hình trụ được giữ cố định sao cho mặt phẳng của nó luôn nằm ngang. Ở thời điểm ban đầu, tâm khối lập phương ở ngay trên đỉnh của nửa hình trụ. Khối lập phương có thể dao động quanh vị trí cân bằng này. Giả thiết dao động này không trượt.

1. a) Hãy tìm mối liên hệ giữa bán kính hình trụ và chiều dài cạnh khối lập phương để vị trí cân bằng ở đỉnh là bền.
2. b) Với điều kiện trên được thỏa mãn, tìm tần số dao động nhỏ của khối lập phương.
3. c) Tìm biên độ góc cực đại θ_max để dao động ổn định.

Bài 5 (3 điểm): Phương án thực hành.

Cho các dụng cụ sau: một nguồn điện không đổi, một tụ điện chưa biết điện dung, một điện trở có giá trị khá lớn đã biết, một micrôampe kế, dây nối, ngắt điện, đồng hồ bấm giây và giấy kẻ ô tới mm. Hãy đề xuất phương án thực nghiệm để đo điện dung của tụ điện đã cho.

Chu Văn An, Hà Nội