Các dạng bài tập Vật lí lớp 11 Học kì 2

Các dạng bài tập Vật lí lớp 11 Học kì 2

Cảm ứng điện từ

50 bài tập về Xác định chiều dòng điện cảm ứng (có đáp án 2022) - Vật lí 11

50 bài tập về Tính từ thông, suất điện động cảm ứng và cường độ đòng điện cảm ứng (có đáp án 2022) - Vật lí 11

50 bài tập về Suất điện động cảm ứng trong một đoạn dây dẫn chuyển động (có đáp án 2022) - Vật lí 11

50 bài tập về Bài tập về hiện tượng tự cảm (có đáp án 2022) - Vật lí 11

50 bài tập về Năng lượng từ trường của ống dây tự cảm và cách giải (có đáp án 2022) - Vật lí 11

Công thức tính từ thông

Công thức tính từ thông cực đại

Công thức tính suất điện động cảm ứng

Công thức tính từ thông riêng

Công thức tính độ tự cảm của ống dây

Công thức tính suất điện động tự cảm

Công thức tính năng lượng từ trường của ống dây

Các dạng bài tập Khúc xạ ánh sáng

50 bài tập về Bài tập áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng (có đáp án 2022) - Vật lí 11

50 bài tập về Bài tập phản xạ toàn phần (có đáp án 2022) - Vật lí 11

Công thức định luật khúc xạ ánh sáng

Công thức tính góc khúc xạ

Công thức tính góc giới hạn phản xạ toàn phần

Công thức tính góc lệch

Công thức tính góc tới

Công thức tính chiết suất tuyệt đối

Công thức tính chiết suất tỉ đối

Công thức tính bản mặt song song

Các dạng bài tập Mắt. Các dụng cụ quang

50 bài tập về Các dạng bài tập về lăng kính (có đáp án 2022) - Vật lí 11

50 bài tập về Các dạng bài tập về thấu kính (có đáp án 2022) - Vật lí 11

50 bài tập về Tính tiêu cự, độ tụ của thấu kính theo chiết suất và hình dạng của thấu kính (có đáp án 2022) - Vật lí 11

50 bài tập về Xác định vị trí, tính chất, độ lớn của vật và ảnh (có đáp án 2022) - Vật lí 11

50 bài tập về Bài toán di chuyển vật và ảnh (có đáp án 2022) - Vật lí 11

50 bài tập về Bài toán liên quan đến vệt sáng trên màn (có đáp án 2022) - Vật lí 11

50 bài tập về Hệ hai thấu kính ghép đồng trục (có đáp án 2022) - Vật lí 11

50 bài tập về Các dạng bài tập về mắt (có đáp án 2022) - Vật lí 11

50 bài tập về Mắt thường, xác định các đặc trưng cơ bản của mắt (có đáp án 2022) - Vật lí 11

50 bài tập về Mắt cận thị, sửa tật mắt cận thị (có đáp án 2022) - Vật lí 11

50 bài tập về Sửa tật mắt viễn thị, lão thị (có đáp án 2022) - Vật lí 11

50 bài tập về Bài tập về kính lúp (có đáp án 2022) - Vật lí 11

50 bài tập về Bài tập về kính hiển vi (có đáp án 2022) - Vật lí 11

50 bài tập về Bài tập về kính thiên văn (có đáp án 2022) - Vật lí 11

Công thức Lăng kính

Công thức tính góc lệch của tia sáng đơn sắc qua lăng kính

Công thức Thấu kính

Công thức tính tiêu cự

Công thức tính tiêu cự của thấu kính mỏng

Công thức tính tiêu cự của kính lúp

Công thức tính tiêu cự của mắt

Công thức tính độ tụ

Công thức tính độ tụ của thấu kính

Công thức tính độ tụ của mắt

Công thức tính độ tụ của kính lúp

Công thức tính số bội giác của kính lúp khi ngắm chừng vô cực

Công thức tính số bội giác của kính lúp

Công thức tính số bội giác của kính hiển vi

Công thức tính số bội giác của kính thiên văn

Công thức tính ảnh ảo của thấu kính hội tụ

Công thức tính ảnh ảo

Công thức tính hệ số phóng đại

Công thức tính khoảng cách từ vật đến ảnh

Công thức tính khoảng cách từ vật đến thấu kính

Công thức về mắt

Công thức tính năng suất phân li của mắt

Công thức Mắt và các dụng cụ quang học

Xác định chiều dòng điện cảm ứng và cách giải bài tập - Vật lý lớp 11

1. Lí thuyết

Để xác định chiều dòng điện cảm ứng, ta áp dụng định luật Len - xơ: Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong mạch kín có chiều sao cho từ trường cảm ứng có tác dụng chống lại sự biến thiên của từ thông ban đầu qua mạch kín.

- Nếu độ lớn từ thông tăng, dòng điện cảm ứng sẽ tạo ra từ trường ngược chiều với từ trường ban đầu.

- Nếu độ lớn từ thông giảm, dòng điện cảm ứng sẽ tạo từ trường cùng chiều với từ trường ban đầu.

2. Phương pháp giải

Cách xác định chiều dòng điện cảm ứng $I_C$:

Bước 1: Xác định chiều vectơ cảm ứng từ $\overrightarrow{B}$ xuyên qua khung dây:

+ Nam châm thẳng: chiều đường sức từ đi từ cực Nam đến cực Bắc.

+ Dây dẫn thẳng dài: Dùng quy tắc nắm bàn tay phải: “Giơ ngón cái của bàn tay phải hướng theo chiều dòng điện, khum bốn ngón kia xung quanh dây dẫn thì chiều từ cổ tay đến các ngón tay là chiều của đường sức từ”.

+ Vòng dây tròn, ống dây dài: Dùng quy tắc bàn tay phải: “Khum tay phải theo vòng dây (nắm lấy ống dây) sao cho chiều từ cổ tay đến các ngón tay trùng với chiều dòng điện, ngón cái choãi ra chỉ chiều các đường sức từ xuyên qua mặt phẳng dòng điện”.

Bước 2: Xét từ thông $\Phi$ qua nam châm, dây dẫn thẳng, vòng dây tròn hay ống dây…tăng hay giảm.

+ Nếu $\Phi$tăng thì ${\overrightarrow{B}}_C$ ngược chiều $\overrightarrow{B}$

+ Nếu $\Phi$giảm thì ${\overrightarrow{B}}_C$ cùng chiều $\overrightarrow{B}$.

Quy tắc chung: gần ngược – xa cùng. Nghĩa là khi nam châm hay khung dây lại gần nhau thì $\overrightarrow{B_C}$ và $\overrightarrow{B}$ ngược chiều nhau. Còn khi nam châm hay khung dây ra xa nhau thì $\overrightarrow{B_C}$và $\overrightarrow{B}$ cùng chiều nhau.

Bước 3: Xác định dòng điện cảm ứng sinh ra trong khung dây theo quy tắc nắm bàn tay phải.

3. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Đặt một thanh nam châm thẳng ở gần một khung dây kín ABCD như hình vẽ. Xác định chiều của dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây trong trường hợp đưa nam châm lại gần khung dây?

 

A.Theo chiều từ A đến B

B.Theo chiều từ B đến A

C.Không xuất hiện dòng điện cảm ứng

D. Không xác định được chiều dòng điện cảm ứng

Lời giải chi tiết

Khi đưa nam châm lại gần khung dây, từ thông qua khung dây tăng, dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây gây ra từ trường cảm ứng ngược chiều với từ trường ngoài (chống lại sự tăng của từ thông qua khung dây) nên dòng điện cảm ứng chạy trên cạnh AB theo chiều từ B đến A. (xác định theo quy tắc bàn tay phải).

Chọn đáp án B

Ví dụ 2: Cho hệ thống như hình vẽ dưới đây. Khi nam châm đi lên thì dòng điện cảm ứng trong vòng dây sẽ có chiều như thế nào? Khi đó, vòng dây sẽ chuyển động như thế nào?

 

 

 

 

A. Dòng điện cảm ứng có chiều cùng chiều kim đồng hồ và khung dây chuyển động xuống dưới.

B. Dòng điện cảm ứng có chiều ngược chiều kim đồng hồ và khung dây chuyển động lên trên.

C. Dòng điện cảm ứng có chiều cùng chiều kim đồng hồ và khung dây chuyển động lên trên.

D. Dòng điện cảm ứng có chiều ngược chiều kim đồng hồ và khung dây chuyển động xuống dưới.

Lời giải chi tiết

Từ trường do nam châm sinh ra có chiều vào nam ra bắc (chiều từ trên xuống dưới).

 

 

 

 

 

- Nam châm đang đi ra xa nên từ trường cảm ứng ${\overrightarrow{B}}_c$ do khung dây sinh ra có chiều cùng chiều với từ trường $\overrightarrow{B}$ của nam châm từ trên xuống.

- Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải suy ra chiều dòng điện cảm ứng được biểu diễn như hình.

- Cảm ứng từ do khung dây sinh ra (cảm ứng từ cảm ứng) có chiều đi vào mặt nam và ra mặt bắc.

- Vì mặt nam của khung dây đối diện với cực bắc của nam châm nên chúng sẽ hút nhau do đó khung dây chuyển động lên trên.

Chọn đáp án C

4. Bài tập vận dụng

Bài 1: Trong hình a,b dưới đây nam châm thằng đang chuyển động đến gần hoặc ra xa vòng dây theo mũi tên. Vòng dây dẫn kín cố định, mũi tên chỉ chiều của dòng điện cảm ứng xuất hiện trên vòng dây. Khi xác định cực của nam châm thì kết luận nào sau đây là đúng?

 

 

 

 

A. Hình a, đầu nam châm gần với vòng dây là cực Bắc. Hình b, đầu nam châm gần với vòng dây là cực Bắc.

B. Hình a, đầu nam châm gần với vòng dây là cực Bắc. Hình b, đầu nam châm gần với vòng dây là cực Nam.

C. Hình a, đầu nam châm gần với vòng dây là cực Nam. Hình b, đầu nam châm gần với vòng dây là cực Nam.

D. Hình a, đầu nam châm gần với vòng dây là cực Nam. Hình b, đầu nam châm gần với vòng dây là cực Bắc.

Chọn đáp án B

Bài 2: Xác định chiều dòng điện cảm ứng trong khung dây kín ABCD, biết rằng cảm ứng từ B đang tăng dần.

A. Chiều dòng điện cảm ứng cùng chiều kim đồng hồ

B. Chiều dòng điện cảm ứng ngược chiều kim đồng hồ

C. Chiều dòng điện cảm ứng cùng chiều $\overrightarrow{B}$

D. Chiều dòng điện cảm ứng ngược chiều $\overrightarrow{B}$

Chọn đáp án B

Bài 3: Một nam châm đưa lại gần vòng dây như hình vẽ. Hỏi dòng điện cảm ứng trong vòng dây có chiều như thế nào và vòng dây sẽ chuyển động về phía nào?

A. Chiều dòng điện cảm ứng cùng chiều với chiều kim đồng hồ và vòng dây bị đẩy ra xa.

B. Chiều dòng điện cảm ứng cùng chiều với chiều kim đồng hồ và vòng dây bị hút lại gần.

C. Chiều dòng điện cảm ứng ngược chiều với chiều kim đồng hồ và vòng dây bị đẩy ra xa.

D. Chiều dòng điện cảm ứng ngược chiều với chiều kim đồng hồ và vòng dây bị hút lại gần.

Chọn đáp án A

Bài 4: Cho thí nghiệm được bố trí như hình vẽ. Xác định chiều dòng điện cảm ứng trong mạch C khi con chạy của biến trở đi lên?

A. Chiều dòng điện cảm ứng cùng chiều kim đồng hồ

B. Chiều dòng điện cảm ứng ngược chiều kim đồng hồ

C. Chiều dòng điện cảm ứng cùng chiều $\overrightarrow{B}$

D. Chiều dòng điện cảm ứng ngược chiều $\overrightarrow{B}$

Chọn đáp án B

Bài 5: Dùng định luật Len - xơ xác định chiều dòng điện cảm ứng trong khung dây dẫn trong trường hợp dưới đây?

A. Chiều dòng điện cảm ứng ngược chiều $\overrightarrow{B}$

B. Chiều dòng điện cảm ứng ngược chiều kim đồng hồ

C. Chiều dòng điện cảm ứng cùng chiều kim đồng hồ

D. Chiều dòng điện cảm ứng cùng chiều $\overrightarrow{B}$

Chọn đáp án C

Bài 6: Dùng định luật Lenxo xác định chiều dòng điện cảm ứng trong khung dây dẫn trong trường hợp dưới đây?

A. Chiều dòng điện cảm ứng ngược chiều $\overrightarrow{B}$

B. Chiều dòng điện cảm ứng ngược chiều kim đồng hồ

C. Chiều dòng điện cảm ứng cùng chiều kim đồng hồ

D. Không xác định được

Chọn đáp án C

Bài 7: Dùng định luật Lenxo xác định chiều dòng điện cảm ứng trong khung dây dẫn trong trường hợp dưới đây?

A. Chiều dòng điện cảm ứng ngược chiều kim đồng hồ

B. Chiều dòng điện cảm ứng ngược chiều vectơ cảm ứng từ $\overrightarrow{B}$

C. Chiều dòng điện cảm ứng cùng chiều kim đồng hồ

D. Không xác định được

Chọn đáp án A

Bài 8: Dùng định luật Lenxo xác định chiều dòng điện cảm ứng trong khung dây dẫn trong trường hợp dưới đây?

A. Chiều dòng điện cảm ứng ngược chiều kim đồng hồ

B. Chiều dòng điện cảm ứng ngược chiều vecto cảm ứng từ $\overrightarrow{B}$

C. Chiều dòng điện cảm ứng cùng chiều vecto cảm ứng từ $\overrightarrow{B}$

D. Chiều dòng điện cảm ứng cùng chiều kim đồng hồ

Chọn đáp án D

Bài 9: Khi cho nam châm lại gần vòng dây treo như hình vẽ thì chúng tương tác với nhau như thế nào?

A. Ban đầu hút nhau, sau đó đẩy nhau.

B. Hút nhau

C. Đẩy nhau

D. Không tương tác

Chọn đáp án C

Bài 10: Khi cho khung dây kín chuyển động ra xa dòng điện thẳng dài như hình dưới đây thì chúng tương tác với nhau như thế nào?

A. Ban đầu hút nhau, sau đó đẩy nhau.

B. Hút nhau

C. Đẩy nhau

D. Không tương tác

Chọn đáp án B

Bài tập áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng và cách giải - Vật lý lớp 11

I. Lí thuyết

1, Sự khúc xạ ánh sáng

- Hiện tượng khúc xạ ánh sáng: Khúc xạ ánh sáng là hiện tượng lệch phương (gãy) của các tia sáng khi truyền xiên góc qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt khác nhau.

Ở hình trên ta có:

SI là tia tới

I là điểm tới

N’IN là pháp tuyến với mặt phân cách tại I

IR là tia khúc xạ

i là góc tới, r là góc khúc xạ

- Định luật khúc xạ ánh sáng:

+ Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới (tạo bởi tia tới và pháp tuyến) và ở phía bên kia pháp tuyến so với tia tới.

+ Với hai môi trường trong suốt nhất định, tỉ số giữa sin góc tới (sin i) và sin góc khúc xạ (sin r) luôn không đổi:  $\frac{\sin i}{\sin r}=$hằng số.

2, Chiết suất của môi trường

Chiết suất tỉ đối: Tỉ số không đổi $\frac{\sin i}{\sin r}=$trong hiện tượng khúc xạ được gọi là chiết suất tỉ đối $n_{21}$ của môi trường (2) chứa tia khúc xạ đối với môi trường (1) chứa tia tới: $\frac{\sin i}{\mathrm{s}\text{inr}}=n_{21}$ 

+ Nếu $n_{21}>1$ thì r < i: Tia khúc xạ bị lệch lại gần pháp tuyến hơn. Ta nói môi trường (2) chiết quang hơn môi trường (1)

+ Nếu $n_{21}<1$ thì r > i: Tia khúc xạ bị lệch xa pháp tuyến hơn. Môi trường (2) chiết quang kém hơn môi trường (1)

Chiết suất tuyệt đối: (thường gọi tắt là chiết suất) của một môi trường là chiết suất tỉ đối của môi trường đó đối với chân không. Trong đó:

+ Chiết suất của chân không là 1.

+ Chiết suất của không khí gần bằng 1.

+ Các môi trường trong suốt khác đều có chiết suất tuyệt đối lớn hơn 1.

Hệ thức giữa chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối: $n_{21}=\frac{n_2}{n_1}$. Trong đó:

$n_1$ là chiết suất tuyệt đối của môi trường (1)

$n_2$ là chiết suất tuyệt đối của môi trường (2)

Như vậy, biểu thức khác của định luật khúc xạ ánh sáng: $n_1\sin i=n_2\mathrm{s}\text{inr}$ 

3, Liên hệ giữa chiết suất tỉ đối và vận tốc truyền ánh sáng

Chiết suất của môi trường: $n=\frac{c}{v}$ 

Hệ thức giữa chiết suất tỉ đối và vận tốc truyền ánh sáng trong các môi trường: $n=n_{21}=\frac{v_1}{v_2}$ 

Trong đó:

$c={3.10}^{8}m/s$ là vận tốc ánh sáng trong chân không.

v là vận tốc ánh sáng trong môi trường có chiết suất n.

Trường hợp i và r nhỏ hơn ${10}^o$ thì: $\sin i\approx i;\mathrm{s}\text{inr}\approx r$. Khi đó ta có: $n_1.i=n_2.r$ 

Trường hợp $i=0^o,r=0^o$ thì tia sáng đi vuông góc với mặt phân cách (không xảy ra hiện tượng khúc xạ).

4, Tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng.

Ánh sáng truyền đi theo đường nào thì cũng truyền ngược lại theo đường đó: $n_{12}=\frac{1}{n_{21}}$ 

Chú ý: Tính thuận nghịch cũng biểu hiện ở sự truyền thẳng và sự phản xạ.

II. Các dạng bài tập

Dạng 1: Áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng

1. Phương pháp giải

- Áp dụng công thức định luật khúc xạ: $\frac{\sin i}{\mathrm{s}\text{inr}}=n_{21}$ với $n_{21}=\frac{n_2}{n_1}$

- Chiết suất của môi trường: $n=\frac{c}{v}$ 

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Chiếu ánh sáng từ không khí vào nước có chiết suất $n=\frac{4}{3}$. Nếu góc khúc xạ r là ${40}^o$ thì góc tới i là: (chọn đáp án gần đúng nhất).

A. ${20}^o$                              

B. ${40}^o$                                 

C. ${60}^o$                                  

D. ${80}^o$ 

Lời giải chi tiết

Áp dụng công thức định luật khúc xạ ánh sáng ta có:

$$\begin{gathered} \sin i=n\sin r \\ \to \sin i=\frac{4}{3}.\sin {40}^o \\ \to i\approx {58}^{o}59\text{'} \end{gathered}$$ 

Chọn đáp án C

Ví dụ 2: Một tia sáng truyền từ môi trường A vào môi trường B dưới góc tới ${12}^o$ thì góc khúc xạ là $8^o$. Tốc độ ánh sáng trong môi trường B là ${\mathrm{2,8.10}}^{8}m/s$. Tốc độ ánh sáng trong môi trường A là bao nhiêu? (chọn đáp án gần đúng nhất).

A. ${\mathrm{1,18.10}}^{5}km/s$          

B. ${\mathrm{2,18.10}}^{5}km/s$                  

C. $3{,18.10}^{5}km/s$            

D. $4{,18.10}^{5}km/s$  

Lời giải chi tiết

Ta có:

$$\begin{gathered} \left\{\begin{array}{l}n=\frac{c}{v}\\ n_A.\sin {12}^o=n_B.\sin 8^o\end{array}\right. \\ \to \frac{\sin {12}^o}{\sin 8^o}=\frac{n_B}{n_A}=\frac{v_A}{v_B}=\frac{v_A}{{\mathrm{2,8.10}}^8} \\ \to v_A={\mathrm{4,18.10}}^{5}km/s \end{gathered}$$ 

Chọn đáp án D

Dạng 2: Xác định ảnh của một vật qua lưỡng chất phẳng.

1. Lí thuyết

Khái niệm: Lưỡng chất phẳng là hệ hai môi trường trong suốt phân cách nhau bởi một mặt phẳng.

Ảnh của vật tạo bởi lưỡng chất phẳng: Vật thật cho ảnh ảo, vật ảo cho ảnh thật.

Công thức lưỡng chất phẳng: (chỉ xét chùm tia hẹp từ vật tới gần vuông góc với mặt phân cách hai môi trường; như vật mới thỏa điều kiện tương điểm)

 

Đặt $d=SH$: Khoảng cách từ mặt phân cách đến vật, d’=S’H là khoảng cách từ mặt phân cách đến ảnh.

Ta có: $\left\{\begin{array}{l}\Delta SHI:\tan i=\frac{HI}{SH}=>\sin i=\frac{HI}{d}\\ \Delta S\text{'}HI:tanr=\frac{HI}{S\text{'}H}=>\mathrm{s}\text{inr}=\frac{HI}{d\text{'}}\end{array}\right.$    Vậy: $\frac{\sin i}{\mathrm{s}\text{inr}}=\frac{d\text{'}}{d}$ 

Lại có: $n_1\sin i=n_2\mathrm{s}\text{inr}=>\frac{\sin i}{\mathrm{s}\text{inr}}=\frac{n_2}{n_1}$ .

Vậy ta có công thức: $\frac{d\text{'}}{d}=\frac{n_2}{n_1}$ 

+ Nếu $n_1>n_2$ : ánh sáng đi từ môi trường chiết quang hơn sang môi trường chiết quang kém => d’ < d, ảnh S’ nằm dưới vật S.

+ Nếu $n_1<n_2$: ánh sáng đi từ môi trường chiết quang kém sang môi trường chiết quang hơn => d’ > d, ảnh S’ nằm trên vật S.

Nếu chú ý đến cả tính chất của vật và ảnh: $\frac{d}{d\text{'}}=-\frac{n_1}{n_2}$ hay $\frac{d_1}{n_1}+\frac{d_2}{n_2}=0$ 

2. Phương pháp giải

Để dựng ảnh của một vật qua mặt phân cách giữa hai môi trường bằng mặt khúc xạ cần phải dựng:

- Bước 1: Dựng hai chùm tia tới

+ Tia 1 truyền thẳng với góc tới i = 0

+ Tia 2 tia tới có góc tới $i\ne 0$ 

- Bước 2: Dựng tia khúc xạ bởi 2 tia nói trên rồi kéo dài 2 tia khúc xạ này cắt nhau tại một điểm thì đó là ảnh của vật.

- Vật thật đi qua lưỡng chất phẳng cho ta ảnh ảo (ta nói ảnh và vật luôn có bản chất trái ngược nhau).

- Sơ đồ tạo ảnh qua lưỡng chất phẳng: $S_{n_1}\underrightarrow{LCP}$ $S{\text{'}}_{n_2}$ 

Ta có công thức: $\frac{SH}{n_1}=\frac{S\text{'}H}{n_2}$ 

Áp dụng công thức lưỡng chất phẳng: $\frac{d\text{'}}{d}=\frac{n_2}{n_1}$

3. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Một bể chứa có thành cao 70cm và đáy phẳng dài 100cm. Biết độ cao mực nước trong bể là 40cm, chiết suất của nước là $\frac{4}{3}$. Ánh nắng chiếu vào theo phương nghiêng góc ${30}^o$ so với phương ngang thì độ dài bóng của thành bể tạo được ở đáy bể là bao nhiêu? (chọn đáp án gần đúng nhất).

A. 66cm                           

B. 76cm                          

C. 86cm                           

D. 96cm

Lời giải chi tiết

Theo đề bài, HI=40cm, AM=70-40=30cm

Biểu diễn trên hình vẽ:

 

 

 

 

Theo định luật khúc xạ ánh sáng, ta có:

Sini=nsinr với $i={90}^o-{30}^o={60}^o$ 

$$\begin{gathered} \to \mathrm{sinr}=\frac{\sin i}{n} \\ =\frac{\sin {60}^o}{\frac{4}{3}}=\frac{3\sqrt{3}}{8} \\ \to r={40}^{o}30\text{'} \end{gathered}$$ 

Ta có:

$$\begin{gathered} \mathrm{tanI}\widehat{A}M=\frac{IM}{AM} \\ \to IM=CH=AM.\tan I\widehat{A}M \\ =30.\tan {60}^o=30\sqrt{3}cm \end{gathered}$$ 

Lại có:

$$\begin{gathered} \tan \text{R}\widehat{I}H=\frac{HR}{IH} \\ \to HR=IH.\tan \text{R}\widehat{I}H \\ =40.\tan {40}^{o}30\text{'}\approx 34cm \end{gathered}$$ 

Bóng của thành bể tạo thành dưới đáy bể là: CR=CH+HR$\approx 86cm$ 

Chọn đáp án C

Ví dụ 2: Mắt người và cá cùng cách mặt nước 75cm, cùng nằm trên một mặt phẳng vuông góc với mặt nước. Biết chiết suất của nước là $n=\frac{4}{3}$. Cá thấy người cách mình bao nhiêu?

A. 100cm

B. 125cm

C. 150cm

D. 175cm

Lời giải chi tiết

Khi cá nhìn thấy người thì tia sáng từ người đến mắt cá:

+ Gọi M là mắt thật và M’ là ảnh của mắt nười mà cá nhìn thấy.

Từ hình vẽ, ta có:

$\left\{\begin{array}{l}\mathrm{tani}=\frac{HI}{HM}\\ \mathrm{tanr}=\frac{HI}{HM\text{'}}\end{array}\right.$ 

Để nhìn rõ, thì góc r nhỏ, suy ra I nhỏ

=> $\left\{\begin{array}{l}\tan i\approx \sin i\approx i\\ \mathrm{t}\text{anr}\approx \mathrm{s}\text{inr}\approx r\end{array}\right.$ 

Theo định luật khúc xạ ánh sáng, ta có:

$$\begin{gathered} \sin i=n\sin r \\ =>\frac{\sin i}{\mathrm{s}\text{inr}}=n \\ =>\frac{HM\text{'}}{HM}=n \\ =>HM\text{'}=HM.n \\ =75.\frac{4}{3}=100cm \end{gathered}$$ 

Vậy con cá sẽ nhìn thấy mắt người cách mắt nó đoạn: 75 + 100 = 175cm

Chọn đáp án D

Dạng 3: Khúc xạ qua bản mặt song song

1. Lí thuyết

Khái niệm: Bản (hai) mặt song song là lớp môi trường trong suốt giới hạn bởi hai mặt phẳng song song với nhau, chẳng hạn một tấm kính.

Đường đi của tia sáng: Tia sáng truyền qua bản mặt song song không đổi phương (tia ló ra khỏi bản mặt song song với tia tới).

Sự tạo ảnh với bản mặt song song: Xét chùm tia sáng tới hẹp gần vuông góc với mặt bản; n là chiết suất tỉ đối của chất làm bản đối với môi trường xung quanh bản.

- Vật thật cho ảnh ảo, vật ảo cho ảnh thật.

- Ảnh có độ lớn (độ cao) bằng vật.

Đường đi của tia sáng qua bản mặt song song được biểu diễn trong hình dưới đây:

Khoảng cách vật - ảnh (độ dịch chuyển của ảnh so với vật theo chiều truyền ánh sáng).

$SS\text{'}=e.\left(1-\frac{\mathrm{t}\text{anr}}{\tan i}\right)$.

+ Nếu i rất nhỏ thì $SS\text{'}=e.\left(1-\frac{r}{i}\right)=e.\left(1-\frac{1}{n}\right)$ 

Độ dời ngang của tia sáng  (Khoảng cách giữa tia tới và tia ló)$\sigma =JH=e.\frac{\sin (i-r)}{\cos r}$  với e là độ dày của bản mặt song song.

Vậy: Một vật AB đứng trước một bản mặt song song, thì bản cho một ảnh khác bản chất vật, bằng vật, cùng chiều vật nhưng bị dịch chuyển theo chiều truyền tia sáng.

2. Phương pháp giải

- Vẽ ảnh tạo bởi hai bảm mặt song song

- Áp dụng công thức bản mặt song song để giải yêu cầu bài toán

3. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Một bản mặt song song có bề dày 10cm, chiết suất n=1,2 được đặt trong không khí. Ảnh S’ của S qua bản mặt song song cách S một đoạn là: (chọn đáp án gần đúng nhất).

A. 1cm                              

B. 1,5cm                            

C. 2cm                               

D. 2,5cm

Lời giải chi tiết

 

Ta thấy tia ló $I_{2}R$ song song với tia tới $S{I}_1$, giao của đường kéo dài của tia $I_{2}R$ cắt tia sáng SJ tại S’, S’ là ảnh của S qua bản mặt.

Tứ giác $SS\text{'}M{I}_1$ là hình bình hành suy ra $SS\text{'}=I_{1}M$ 

Xét hai tam giác vuông $MN{I}_2$ và $I_{1}N{I}_2$, ta có:

$N{I}_2=I_{1}N.\mathrm{t}{\text{anr}}_1=MN.{\mathrm{tani}}_1$ (do góc $NM{I}_2=i_1$) suy ra $MN=I_{1}N.\frac{\mathrm{t}{\text{anr}}_1}{\tan i_1}$ 

Vì ta xét góc tới $i_1$ rất nhỏ nên góc $r_1$ cũng rất nhỏ nên $\tan i_1\approx \sin i_1$ và $\mathrm{t}{\text{anr}}_1\approx \sin r_1$   $\to MN=I_{1}N.\frac{\tan r_1}{\tan i_1}\approx e.\frac{\sin r_1}{\sin i_1}=e.\frac{1}{n}$ 

Theo định luật khúc xạ tại $I_1$, ta có khoảng cách giữa vật và ảnh là: $$\begin{gathered} SS\text{'}=I_{1}M=I_{1}N-MN \\ =e-\frac{e}{n}=10-\frac{10}{\mathrm{1,2}} \\ =\frac{5}{3}\approx \mathrm{1,67}cm \end{gathered}$$ 

Chọn đáp án B

Ví dụ 2: Một bản mặt song song có bề dày 16cm, chiết suất n=1,5 được đặt trong không khí. Chiếu tới bản một tia sáng với góc tới bằng ${40}^o$. Khoảng cách giữa phương của tia tới và tia ló là bao nhiêu?

A. 1,47cm                           

B. 2,47cm                             

C. 3,47cm                          

D. 4,47cm

Lời giải chi tiết

 

 

 

 

 

 

Bề dày e=16cm; chiết suất n=1,5.

Áp dụng công thức định luật khúc xạ ánh sáng, ta có: $\sin i_1=n.\mathrm{s}{\text{inr}}_1$ 

$$\begin{gathered} \to \mathrm{s}{\text{inr}}_1=\frac{\sin i_1}{n} \\ =\frac{\sin {40}^o}{\mathrm{1,5}}\to r_1={25}^{o}22\text{'} \end{gathered}$$ 

Từ hình vẽ, khoảng cách giữa giá của tia ló và tia tới bằng đường cao $I_{2}H$ của tam giác vuông $I_1{I}_{2}H$. Ta có: $I_{2}H=I_1{I}_2.\sin I_2{\widehat{I}}_{1}H=I_1{I}_2.\sin \left(i_1-r_1\right)$

Mà $I_1{I}_2=\frac{I_{1}N}{\cos r_1}=\frac{e}{\cos r_1}$

$$\begin{gathered} \to I_{2}H=\frac{e}{\cos r_1}\sin \left(i_1-r_1\right) \\ =\frac{16}{\cos {25}^{o}22\text{'}}.\sin ({40}^o-{25}^{o}22\text{'}) \\ \approx \mathrm{4,47}cm \end{gathered}$$  

Vậy khoảng cách giữa phương của tia ló và tia tới là khoảng 4,47cm

Chọn đáp án D.

3. Bài tập vận dụng

Bài 1: Tốc độ ánh sáng trong chân không là ${3.10}^{8}m/s$. Một môi trường có chiết suất là 2,12. Tốc độ truyền ánh sáng trong môi trường đó là bao nhiêu? (chọn đáp án gần đúng nhất).

A. ${\mathrm{0,4.10}}^{5}km/s$ 

B. ${\mathrm{0,9.10}}^{5}km/s$ 

C. ${\mathrm{1,4.10}}^{5}km/s$ 

D. $\mathrm{1,9}.{10}^{5}km/s$ 

Chọn đáp án C

Bài 2: Chiết suất tuyệt đối của một môi trường là chiết suất tỉ đối của môi trường đó so với:

A. Chân không                   

B. Dầu ăn                     

C. Không khí                

D. Nước

Chọn đáp án A

Bài 3: Một điểm sáng O nằm trong chất lỏng có chiết suất n, cách mặt chất lỏng một đoạn 14cm, phát ra chùm ánh sáng hẹp đến gặp mặt phân cách với không khí tại điểm B với góc tới rất nhỏ, tia ló truyền theo phương BE. Đặt mắt trên phương BE nhìn thấy ảnh ảo O’ của O dường như cách mặt chất lỏng một khoảng 9cm. Chiết suất của chất lỏng đó là: (chọn đáp án gần đúng nhất)

A. 0,56

B. 0,86

C. 1,26

D. 1,56

Chọn đáp án D

Bài 4: Một bản mặt song song có bề dày 17cm, chiết suất n=1,45 được đặt trong không khí. Chiếu tới bản một tia sáng với góc tới bằng ${30}^o$. Khoảng cách giữa phương của tia tới và tia ló là bao nhiêu?

A. 2,1cm

B. 3,1cm

C. 4,1cm

D. 5,1cm

Chọn đáp án B

Bài 5: Một thợ lặn dưới nước nhìn thấy Mặt trời ở độ cao ${70}^o$ so với đường chân trời. Tính độ cao thực của Mặt trời (tạo một góc bao nhiêu độ với đường chân trời) biết chiết suất của nước là $n=\frac{4}{3}$? (chọn đáp án gần đúng nhất).

A. ${42}^o$ 

B. ${52}^o$ 

C. ${62}^o$ 

D. ${72}^o$ 

Chọn đáp án C

Bài 6: Một người quan sát một hòn sỏi như điểm sáng A ở đáy bể nước có chiều sâu h, theo phương gần vuông góc với mặt nước. Người ấy thấy hình như hòn sỏi được nâng lên gần mặt nước, theo phương thẳng đứng đến A’. Biết khoảng cách từ A’ đến mặt nước là 90cm. Tính chiều sâu của bể nước, cho nước có chiết suất là $n=\frac{4}{3}$?

A. 80cm

B. 100cm

C. 120cm

D. 140cm

Chọn đáp án C

Bài 7: Cho hai bản mặt song song bằng thủy tinh có bề dày e = 3,2cm, chiết suất $n_1=\mathrm{1,25}$. Tính khoảng cách vật đến ảnh khi vật và bản đều đặt trong không khí?

A. 0,34cm

B. 0,44cm

C. 0,54cm

D. 0,64cm

Chọn đáp án D

Bài 8: Tính vận tốc của ánh sáng trong thủy tinh. Biết thủy tinh có chiết suất n = 1,8 và vận tốc ánh sáng trong chân không là $c={3.10}^{8}m/s$?

A. ${\mathrm{1,53.10}}^{8}m/s$ 

B. ${\mathrm{1,67.10}}^{8}m/s$ 

C. ${\mathrm{1,9.10}}^{8}m/s$ 

D. ${\mathrm{2,1.10}}^{8}m/s$ 

Chọn đáp án B

Bài 9: Một bản mặt song song có bề dày d = 12cm, chiết suất n = 1,2 đặt trong không khí. Chiếu tới bản một tia tới SI có góc tới ${30}^o$. Tính khoảng cách giữa tia tới và tia ló? (chọn đáp án gần đúng nhất)

A. 1,24cm

B. 2,24cm

C. 3,24cm

D. 4,24cm

Chọn đáp án A

Bài 10: Một bản mặt song song có bề dày d = 8cm, chiết suất n = 1,8 được đặt trong không khí. Vật là một điểm sáng S cách bàn 25cm. Xác định vị trí của ảnh (khoảng cách từ ảnh đến bản mặt song song)?

A. 20,4cm

B. 21,4cm

C. 22,4cm

D. 23,4cm

Chọn đáp án B

Xem thêm:

Đề thi Học kì 2 môn Vật lí lớp 11 năm 2022 - 2023

Đề thi học kì 2 môn Vật lí lớp 11 Đề số 1

Phòng Giáo dục và Đào tạo .....

Đề khảo sát chất lượng Học kì 2

Năm học 2022 - 2023

Môn: Vật lí 11

Thời gian làm bài: 45 phút

Câu 1: Chọn câu sai khi nói về nguồn gốc từ trường?

A. Từ trường tồn tại xung quanh các điện tích đứng yên.

B. Từ trường tồn tại xung quanh dòng điện.

C. Từ trường tồn tại xung quanh điện tích chuyển động.

D. Từ trường tồn tại xung quanh nam châm.

Câu 2: Một electron chuyển động với vận tốc ${2.10}^6\text{ m/s}$ vào trong từ

trường đều $B=0,01T$ chịu tác dụng của lực Lo-ren-xơ là ${16.10}^{-16}N$. Góc

hợp bởi véctơ vận tốc và hướng đường sức từ trường là

A. ${60}^0.$                           

B. ${30}^0.$                           

C. ${90}^0.$                           

D. ${45}^0.$ 

Câu 3: Với một tia sáng đơn sắc, chiết suất tuyệt đối của nước là n₁ của

thuỷ tinh là n₂. Chiết suất tỉ đối khi tia sáng đó truyền từ nước sang thuỷ

tinh là

A.  $n_{21}=\frac{n_1}{n_2}.$                

B. $n_{21}=\frac{n_2}{n_1}.$                   

C. $n_{21}=n_2-n_1.$             

D. $n_{21}=n_1-n_2.$ 

Câu 4: Chọn câu đúng khi nói về ngắm chừng vô cực ở kính hiển vi?

A. Số bội giác không phụ thuộc vào khoảng cách từ mắt đến thị kính.

B. Vật phải đặt ở tiêu điểm của vật kính để tạo chùm song song qua thị

kính.

C. Ảnh của vật qua vật kính là ảnh ảo lớn hơn vật.

D. Số bội giác tỉ lệ nghịch với tiêu cự của vật kính và thị kính.

Câu 5: Tia sáng từ thủy tinh ra không khí có góc tới i = 30°. Thủy tinh có

n = 2. Góc khúc xạ của tia sáng bằng

A. ${45}^0.$

B. ${30}^0.$                           

C. ${90}^0.$                           

D. ${75}^0.$

Câu 6: Cho một dây dẫn thẳng dài mang dòng điện. Khi điểm ta xét tới

dây giảm đi 2 lần và cường độ dòng điện tăng 2 lần thì độ lớn cảm ứng từ

A. tăng 4 lần.                

B. giảm 4 lần.               

C. không đổi.                

D. tăng 2 lần.

Câu 7: Một đoạn dây dẫn có dòng điện I nằm ngang đặt trong từ trường

có đường sức từ thẳng đứng từ trên xuống như hình vẽ.

Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn có chiều

A. thẳng đứng hướng từ dưới lên.

B. thẳng đứng hướng từ trên xuống dưới.

C. nằm ngang hướng từ trái sang phải.

D. nằm ngang hướng từ phải sang trái.

Câu 8: Chức năng của thị kính ở kính thiên văn là

A. tạo ra một ảnh thật của vật tại tiêu điểm của nó.

B. dùng để quan sát vật với vai trò như kính lúp.

C. dùng để quan sát ảnh tạo bởi vật kính với vai trò như một kính lúp.

D. chiếu sáng cho vật cần quan sát.

Câu 9: Vật AB đặt thẳng góc với trục chính thấu kính hội tụ, cách thấu

kính 20 cm. Thấu kính có tiêu cự 10 cm. Khoảng cách từ ảnh đến thấu

kính là

A. 20 cm.                      

B. 10 cm.                      

C. 30 cm.                      

D. 40 cm.

Câu 10: Một ống dây dài 20 cm, có 2400 vòng dây đặt trong không khí.

Cường độ dòng điện chạy trong các vòng dây là 15 A. Cảm ứng từ bên

trong ống dây là

A. 28.10^-3 T.                 

B. 56.10^-3 T.                 

C. 113.10^-3 T.               

D. 226.10^-3 T.

PHẦN II. TỰ LUẬN (5 điểm)

Bài 1 (1,5 điểm): Có hai ống dây, ống thứ nhất dài 30 cm, đường kính

ống dây 1 cm, có 300 vòng dây; ống thứ hai dài 20 cm, đường kính ống

dây 1,5 cm, có 200 vòng dây. Cường độ dòng điện chạy qua hai ống dây

bằng nhau. Gọi cảm ứng từ bên trong ống dây thứ nhất và thứ hai lần lượt

là B₁ và B₂ thì mối quan hệ của chúng như thế nào?

Bài 2 (2 điểm): Một miếng gỗ hình tròn, bán kính 4 cm. Ở tâm O, cắm

thẳng góc một chiếc đinh OA. Thả miếng gỗ nổi trong một chậu nước có

chiết suất $n=\frac{4}{3}$. Đinh OA ở trong nước, cho OA = 6 cm. Mắt đặt trong

không khí sẽ thấy đầu A cách mặt nước một khoảng lớn nhất là bao

nhiêu?

Bài 3 (1,5 điểm): Một người bị cận thị có điểm cực cận cách mắt 10 cm,

điểm cực viễn cách mắt 50 cm. Người này đeo kính có độ tụ 2 dp sát mắt

thì giới hạn nhìn rõ khi đeo kính là bao nhiêu?

Đề thi học kì 2 môn Vật lí lớp 11 Đề số 2

Phòng Giáo dục và Đào tạo .....

Đề khảo sát chất lượng Học kì 2

Năm học 2022 - 2023

Môn: Vật lí 11

Thời gian làm bài: 45 phút

Câu 1: Vật nào sau đây không có từ tính?

A. Thanh sắt có dòng điện chạy qua.             

B. Trái Đất.

C. Nam châm.                                                 

D. Thanh sắt nhiễm điện dương.

Câu 2: Quy tắc nắm bàn tay phải dùng để

A. xác định chiều của lực Lo-ren-xơ.

B. xác định chiều của lực từ tác dụng lên dòng điện.

C. xác định chiều của dòng điện cảm ứng xuất hiện trong một mạch kín.

D. xác định chiều của đường sức từ.

Câu 3: Một dây dẫn thẳng dài mang dòng điện đặt nằm ngang, có chiều

từ trái sang phải đặt trong một từ trường đều có chiều hướng từ trong ra.

Lực từ tác dụng lên đoạn dây có

A. phương thẳng đứng, chiều từ dưới lên.       

B. phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống.

C. phương ngang, chiều từ trong ra.               

D. phương ngang, chiều từ ngoài vào

Câu 4: Khi góc tới tăng 2 lần thì góc khúc xạ

A. tăng 2 lần.                                                

B. tăng 1,4142 lần. 

C. tăng 4 lần.                                                

D. chưa đủ dữ kiện để xác định.

Câu 5: Khi ánh sáng truyền từ môi trường chiết quang hơn sang môi

trường chiết quang kém thì

A. không có tia phản xạ nếu mặt phân cách là mặt nhẵn.

B. có tia khúc xạ nếu tia tới có góc tới lớn hơn góc tới giới hạn.

C. tia khúc xạ (nếu có) lệch xa pháp tuyến hơn tia tới.

D. tia khúc xạ (nếu có) gần pháp tuyến hơn tia tới.

Câu 6: Khi không điều tiết, thấu kính mắt của mắt một người có tiêu

điểm như hình bên. Cho biết O, V lần lượt là quang tâm của thấu kính

mắt, điểm vàng trên màng lưới). Mắt bị tật

A. cận thị.                     

B. viễn thị.

C. mắt không tật.          

D. mắt lão.

Câu 7: Một khung dây hình vuông cạnh 10 cm đặt trong từ trường đều có

cảm ứng từ $\text{B}=0,2\text{T}.$ Mặt phẳng khung dây hợp với vectơ cảm ứng từ $\overrightarrow{B}$

một góc 30⁰. Từ thông qua khung dây bằng

A. $\sqrt{\frac{3}{2}}{.10}^{-3}\left(\text{Wb}\right)$

B. ${10}^{-3}\left(\text{Wb}\right)$               

C. $10\sqrt{3}\left(\text{Wb}\right)$

D. $\frac{\sqrt{3}{.10}^{-3}}{2}\left(\text{Wb}\right)$.

Câu 8: Hình vẽ nào sau đây xác định đúng chiều dòng điện cảm ứng khi

cho cả nam châm và vòng dây dịch chuyển, với $v_1<v_2:$ 

A. 

B. 

C. 

D. 

Câu 9: Một êlectron bay vuông góc với các đường sức vào một từ trường

đều độ lớn 100 mT thì chịu một lực Lo-ren-xơ có độ lớn $1,{6.10}^{-12}N$. Vận

tốc của êlectron là:

A. ${10}^9\mathrm{m}/s.$                   

B. $1,{6.10}^9$m/s.              

C. $1,{6.10}^6$m/s.                                                 

D. ${10}^8\text{m/s}.$ 

Câu 10: Chọn câu đúng. Độ phóng đại ảnh âm (k < 0) tương ứng với ảnh

A. cùng chiều với vật.  

B. lớn hơn vật.              

C. nhỏ hơn vật.             

D. ngược chiều với vật.

PHẦN II. TỰ LUẬN (5 điểm)

Bài 1 (1,5 điểm): Một dây dẫn rất dài căng thẳng, ở giữa dây được uốn

thành vòng tròn bán kính R = 6 cm, tại chỗ chéo nhau dây dẫn được cách

điện. Dòng điện chạy trên dây có cường độ 4 A và chiều được minh họa

bằng mũi tên như hình bên. Cảm ứng từ tại tâm vòng tròn do dòng điện

gây ra có độ lớn là bao nhiêu?

Bài 2 (2 điểm): Một người cận thị có điểm cực cận cách mắt ${\text{OC}}_c=12\text{cm}$

và điểm cực viễn cách mắt OC_v. Người đó dùng một kính lúp có độ tụ 10

dp để quan sát một vật nhỏ, mắt đặt sát kính. Phải đặt vật trong khoảng

trước kính lúp từ ${\text{d}}_{\text{c}}$  tới $\frac{80}{9}\text{cm}$  thì mới có thể quan sát được. Giá trị

$\left({\text{OC}}_{\text{v}}-11{\text{d}}_{\text{c}}\right)$ bằng bao nhiêu?

Bài 3 (1,5 điểm): Cho chiết suất của nước $n=\frac{4}{3}$. Một người nhìn một

hòn sỏi nhỏ S nằm ở đáy một bể nước sâu 1,2 m theo phương gần vuông

góc với mặt nước, thấy ảnh S^’ nằm cách mặt nước một khoảng bằng bao

nhiêu?