Olympic Vật lý Quốc tế · Năm 2021

Đề thi

Bài 1Hai vật $m_1,m_2$ nối bằng dây không dãn, khối lượng không đáng kể, qua ròng rọc cố định không ma sát; dây luôn căng và hai vật có cùng độ lớn gia tốc. Vật $m_1$ trượt trên mặt phẳng nghiêng góc $\alpha$ không ma sát, vật $m_2$ treo tự do; lấy $g$ không đổi và giả sử $m_2>m_1\sin\alpha$ để $m_2$ đi xuống. Bỏ qua kích thước vật và mọi lực cản. (a) Vẽ sơ đồ lực, chọn chiều dương và lập phương trình Newton riêng cho mỗi vật. (b) Tìm gia tốc $a$ và lực căng $T$ . (c) Kiểm tra giới hạn khi hai phía gần cân bằng.Các cách giải: 1
Bài 2Tụ điện điện dung $C$ ban đầu không tích điện được mắc nối tiếp với điện trở thuần $R$ và nguồn một chiều lý tưởng có suất điện động không đổi $\mathcal E$ . Tại $t=0$ công tắc đóng; dây nối lý tưởng, bỏ qua điện trở trong nguồn và mọi hiệu ứng ký sinh. Quy ước dòng điện dương theo chiều nguồn nạp tụ, và $Q(t)$ là điện tích bản tụ nối về phía cực dương. (a) Lập phương trình vòng mạch và liên hệ dòng điện với tốc độ biến thiên điện tích. (b) Tìm $Q(t)$ , $I(t)$ và hằng số thời gian. (c) Nêu các giá trị ngay sau khi đóng mạch và ở trạng thái lâu dài, kiểm tra bảo toàn năng lượng.Các cách giải: 1
Bài 3Chùm sáng đơn sắc bước sóng $\lambda$ chiếu vuông góc lên khe đơn có bề rộng $b$ ; màn quan sát song song với khe đặt cách khe khoảng $L$ , với $L\gg b$ để dùng nhiễu xạ Fraunhofer. Cường độ được đo theo góc nhỏ $\theta$ tính từ trục vuông góc qua tâm khe; bỏ qua kích thước hữu hạn của màn và các hiệu ứng mép khác. (a) Chia khe thành các phần tử và nêu điều kiện triệt tiêu biên độ. (b) Tìm góc $\theta_1$ của cực tiểu tối thứ nhất. (c) Suy ra khoảng cách $y_1$ trên màn và giải thích vì sao đây là vân tối chứ không phải cực đại.Các cách giải: 1