Bài điện học, định luật Cu-lông trong đề HSG

[hachoa59]

[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!

ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.

Bài 1. Cho mạch điện như hình vẽ, các điện trở thuần đều có giá trị bằng R. Bỏ qua điện trở của Ampe kế, các dây nối và khóa K
a, Tìm hệ thức liên hệ giữa R và r để công suất tiêu thụ ở mạch ngoài không đổi khi K mở và khi K đóng.
b, Cho E=24V và r=3 ôm. Tính số chỉ của Ampe kế khi K đóng

Bài 2. Hai quả cầu nhỏ xem như là hai chất điểm nhiễm điện như nhau q1=q2=1.6*10^-8 C, khối lượng hai quả cầu bằng nhau và bằng m=0.6g. Hai quả cầu được treo vào hai sợi dây mảnh nhẹ đều có l=60cm. Hai đầu dây còn lại treo vào cùng 1 điểm. Cả hệ thống đặt trong môi trường không khí ( lấy sin α=tan α)
a, Nếu điểm treo cố định hãy tính khoảng cách giữa hai quả cầu
b, Cho điểm treo chuyển động xuống dưới theo phương thẳng đứng nhanh dần đầu với a= 5 m/s2. hãy tính lại khoảng cách giữa hai quả cầu
Bạn nào giải giúp tớ với nhé

 

[hoatraxanh24]

Bài giải gợi ý nhé!
Câu 1:
a. Ý tưởng giải là: Khi K mở hoặc đóng thì công suất mạch ngoài không đổi tức là $P_{0k}=P_k$.
-Khi K mở:
Điện trở ngoài: $Z=\dfrac{5}{3}R$
Công suất mạch ngoài: $P_{0k}=I^2Z=\dfrac{E^2}{(r+Z)^2}.Z$
-Khi K đóng:
Điện trở ngoài: $Z'=\dfrac{3}{5}R$
Công suất mạch ngoài: $P_{k}=I^2Z'=\dfrac{E^2}{(r+Z')^2}.Z'$
Vậy suy ra: $P_{0k}=P_k => \dfrac{Z}{(r+Z)^2}=\dfrac{Z'}{(r+Z')^2}$
Thay số thì ta có:
$\dfrac{(r+Z)^2}{(r+Z')^2}=\dfrac{Z}{Z'}=\dfrac{25}{9}$
=> $\dfrac{(r+\dfrac{5}{3}R)}{(r+\dfrac{3}{5}R)}=\dfrac{5}{3}$
=> $\fbox{r=R}$
b. K đóng:
Điện trở mạch ngoài $Z=\dfrac{3}{5}R=\dfrac{3}{5}r=\dfrac{9}{5} \Omega$
Cường độ dòng điện qua mạch: $I=\dfrac{E}{r+Z}=5A$
$I_2=3A;I_3=1A$
Ta có: $I_a=I_2+I_3=4A$

Câu 2:
a. Ta có: $r=2lsin \alpha= 2l tan\alpha$
Mà: $tan \alpha = \dfrac{F}{P}=\dfrac{k.q_1q_2}{mg.r^2}=\dfrac{r}{2l} => r = \sqrt[3]{\dfrac{k.q_1.q_2}{2mgl}}$
b. Khi di chuyển với gia tốc a, thì xuất hiện lực quán tính.
Khi đó ta có:

$tan \alpha = \dfrac{F}{P-F_{qt}}=\dfrac{k.q_1q_2}{(mg-ma)r^2}=\dfrac{r}{2l} => r = \sqrt[3]{\dfrac{k.q_1.q_2}{2(mg-ma)l}}$