Đề 6 – Bài tập, đề thi trắc nghiệm online Vật lý đại cương

Định luật khúc xạ ánh sáng được biểu diễn bằng công thức n₁sin(i) = n₂sin(r), trong đó n₁ và n₂ là chiết suất của môi trường tới và môi trường khúc xạ, i là góc tới và r là góc khúc xạ.

Theo định luật Stefan-Boltzmann, năng lượng bức xạ toàn phần của vật đen tuyệt đối tỉ lệ với lũy thừa bậc 4 của nhiệt độ tuyệt đối (E = σT⁴). Khi nhiệt độ tăng gấp đôi (từ T lên 2T), năng lượng bức xạ toàn phần tăng lên (2T)⁴ / T⁴ = 2⁴ = 16 lần.

Trong dao động điều hòa, cả li độ, vận tốc và gia tốc đều biến thiên điều hòa. Vận tốc và gia tốc biến thiên điều hòa cùng tần số với li độ nhưng khác pha. Động năng và thế năng biến thiên tuần hoàn với tần số gấp đôi tần số của li độ.

Hiện tượng phản xạ toàn phần xảy ra khi ánh sáng truyền từ môi trường có chiết suất lớn (n₁) sang môi trường có chiết suất nhỏ hơn (n₂), và góc tới (i) lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn phản xạ toàn phần (i_gh). Góc giới hạn phản xạ toàn phần được xác định bởi sin(i_gh) = n₂/n₁.

Hiệu ứng Doppler là sự thay đổi tần số sóng cảm nhận được bởi người quan sát khi nguồn sóng và người quan sát chuyển động tương đối với nhau. Trong âm học, hiệu ứng Doppler làm thay đổi tần số âm thanh mà người nghe cảm nhận được, dẫn đến cảm giác âm thanh cao hơn hoặc thấp hơn so với tần số thực của nguồn âm.

Chuyển động thẳng đều là chuyển động trên đường thẳng với vận tốc không đổi. Do đó, vận tốc là đại lượng không đổi theo thời gian. Gia tốc trong chuyển động thẳng đều bằng 0 và cũng không đổi, nhưng vận tốc là đặc trưng cơ bản của chuyển động đều.

Lực căng bề mặt chất lỏng làm cho bề mặt chất lỏng có xu hướng co lại để diện tích bề mặt là nhỏ nhất. Do đó, giọt nước có dạng hình cầu để có diện tích bề mặt nhỏ nhất so với thể tích của nó. Đây là ứng dụng trực tiếp của lực căng bề mặt.

Trong mạch điện xoay chiều chỉ chứa tụ điện, dòng điện xoay chiều sẽ nhanh pha hơn điện áp một góc π/2 (90 độ). Điều này là do tụ điện cản trở sự thay đổi điện áp, làm cho dòng điện đạt giá trị cực đại trước khi điện áp đạt giá trị cực đại.

Hệ số nhiệt điện trở (α) mô tả sự thay đổi điện trở của kim loại theo nhiệt độ. Điện trở của kim loại thường tăng khi nhiệt độ tăng. Định luật Ohm mô tả mối quan hệ giữa điện áp, dòng điện và điện trở tại nhiệt độ không đổi. Định luật Joule-Lenz mô tả nhiệt lượng tỏa ra khi có dòng điện chạy qua vật dẫn. Định luật nhiệt điện liên quan đến sự tạo ra điện áp do sự chênh lệch nhiệt độ ở các mối nối của các kim loại khác nhau.

Cộng hưởng điện trong mạch RLC nối tiếp xảy ra khi cảm kháng (Z_L = ωL) bằng dung kháng (Z_C = 1/(ωC)), tức là ωL = 1/(ωC). Khi đó, tổng trở của mạch đạt giá trị nhỏ nhất (chỉ còn điện trở thuần R), và dòng điện trong mạch đạt giá trị cực đại.

Nguyên lý bất định Heisenberg phát biểu rằng không thể đồng thời xác định chính xác cả vị trí và động lượng của một hạt vi mô. Độ bất định trong vị trí (Δx) và độ bất định trong động lượng (Δp) của hạt liên hệ với nhau qua bất đẳng thức ΔxΔp ≥ ħ/2, trong đó ħ là hằng số Planck rút gọn.

Lực Lorentz là lực từ tác dụng lên hạt mang điện chuyển động trong từ trường. Lực Lorentz luôn vuông góc với cả vận tốc của hạt và từ trường, do đó nó luôn vuông góc với phương chuyển động của hạt. Vì lực Lorentz luôn vuông góc với vận tốc nên nó không thực hiện công lên hạt, mà chỉ làm thay đổi hướng chuyển động của hạt. Lực Lorentz chỉ tồn tại khi hạt mang điện chuyển động trong từ trường.

Quá trình đẳng nhiệt là quá trình biến đổi trạng thái mà nhiệt độ không đổi. Theo định luật Boyle-Mariotte, áp suất và thể tích tỉ lệ nghịch. Nội năng của khí lý tưởng chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ, nên nội năng không đổi. Công mà khí thực hiện trong quá trình đẳng nhiệt KHÔNG bằng 0 trừ khi không có sự thay đổi thể tích.

Theo Mô hình Chuẩn, electron, neutrino và photon là các hạt sơ cấp, tức là chúng không có cấu trúc bên trong và không thể phân chia nhỏ hơn. Proton và neutron là các hạt composite, được cấu tạo từ các quark, do đó không phải là hạt sơ cấp.

Khối lượng là đại lượng đặc trưng cho mức độ quán tính của vật trong chuyển động tịnh tiến. Vật có khối lượng càng lớn thì quán tính càng lớn, tức là càng khó thay đổi trạng thái chuyển động.

Hiện tượng quang điện ngoài là hiện tượng electron bị bật ra khỏi bề mặt kim loại khi chiếu ánh sáng có bước sóng thích hợp vào kim loại đó. Electron là hạt mang điện tích âm, do đó hiện tượng quang điện ngoài là hiện tượng ánh sáng làm phát ra điện tích âm từ bề mặt kim loại.

Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng vân i là khoảng cách giữa hai vân sáng (hoặc hai vân tối) liên tiếp trên màn quan sát. Công thức tính khoảng vân là i = λD/a, trong đó λ là bước sóng ánh sáng, D là khoảng cách từ hai khe đến màn, và a là khoảng cách giữa hai khe.

Điều kiện để xảy ra hiện tượng giao thoa sóng là hai sóng phải là sóng kết hợp, tức là chúng phải có cùng tần số (hoặc bước sóng) và hiệu số pha giữa chúng không đổi theo thời gian. Điều này đảm bảo sự ổn định của các vân giao thoa.

Trong hệ SI, đơn vị đo công và năng lượng là Joule (J) và Newton-mét (N.m) là tương đương. Kilowatt-giờ (kW.h) cũng là đơn vị đo năng lượng, thường dùng trong điện năng. Calorie (cal) là đơn vị đo năng lượng cũ, không thuộc hệ SI.

Định luật bảo toàn cơ năng phát biểu rằng trong một hệ kín, cơ năng (tổng động năng và thế năng) được bảo toàn nếu chỉ có các lực thế (lực bảo toàn) thực hiện công. Khi có lực ma sát hoặc lực cản, cơ năng sẽ chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác (như nhiệt năng), do đó không còn bảo toàn.

Hằng số Planck, ký hiệu là h, là một hằng số vật lý cơ bản trong cơ học lượng tử, liên hệ năng lượng của photon với tần số của nó (E = hf). c là vận tốc ánh sáng trong chân không, e là điện tích nguyên tố, và G là hằng số hấp dẫn.

Hiện tượng giao thoa ánh sáng và hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng là những hiện tượng đặc trưng chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng. Các hiện tượng quang điện và quang phát quang liên quan đến tính chất hạt của ánh sáng, còn tán sắc ánh sáng liên quan đến sự phụ thuộc của chiết suất vào bước sóng.

Đại lượng vô hướng là đại lượng chỉ có độ lớn, không có hướng. Trong các lựa chọn, khối lượng là đại lượng vô hướng. Vận tốc, gia tốc và lực là các đại lượng vectơ, có cả độ lớn và hướng.

Trong các loại tia phóng xạ, tia gamma (γ) là tia có khả năng đâm xuyên mạnh nhất. Tia gamma là sóng điện từ có năng lượng rất cao, ít bị ion hóa vật chất và có thể xuyên qua các vật liệu dày đặc. Tia alpha có khả năng đâm xuyên yếu nhất, dễ bị chặn lại bởi một tờ giấy. Tia beta có khả năng đâm xuyên trung bình, có thể xuyên qua vài milimet nhôm. Tia X có khả năng đâm xuyên tốt hơn tia beta nhưng kém hơn tia gamma.

Phóng xạ alpha (α) là một loại phóng xạ hạt nhân, trong đó hạt nhân nguyên tử không ổn định tự phát ra hạt alpha. Hạt alpha là hạt nhân helium, bao gồm 2 proton và 2 neutron (²⁴He). Phóng xạ beta (β) phát ra electron hoặc positron. Phóng xạ gamma (γ) phát ra photon năng lượng cao.

Trong cơ học lượng tử, hàm sóng (Ψ) không mô tả quỹ đạo hay vị trí xác định của hạt vi mô như trong cơ học cổ điển. Bình phương độ lớn của hàm sóng (|Ψ|²) tại một điểm trong không gian và thời gian biểu thị mật độ xác suất tìm thấy hạt tại điểm đó vào thời điểm đó. Hàm sóng mang thông tin về trạng thái lượng tử của hạt, bao gồm cả năng lượng, động lượng, và các tính chất khác, nhưng không mô tả quỹ đạo xác định.

Khi ánh sáng truyền từ môi trường này sang môi trường khác, vận tốc truyền ánh sáng và bước sóng ánh sáng thay đổi (do chiết suất thay đổi). Tuy nhiên, tần số của ánh sáng không đổi, vì tần số là đặc trưng của nguồn sáng và không phụ thuộc vào môi trường truyền.

Photon là hạt ánh sáng, là hạt trung gian truyền tương tác điện từ. Photon không mang điện tích, có khối lượng nghỉ bằng không, và luôn chuyển động với vận tốc ánh sáng trong chân không. Photon không thể tồn tại ở trạng thái đứng yên.

Máy biến áp hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. Khi dòng điện xoay chiều chạy trong cuộn sơ cấp, nó tạo ra từ trường biến thiên. Từ trường biến thiên này xuyên qua cuộn thứ cấp và tạo ra suất điện động cảm ứng trong cuộn thứ cấp, từ đó tạo ra dòng điện xoay chiều ở cuộn thứ cấp.

Trong dao động cưỡng bức, biên độ dao động của vật phụ thuộc vào tần số của ngoại lực cưỡng bức (hiện tượng cộng hưởng xảy ra khi tần số ngoại lực gần bằng tần số dao động riêng), biên độ của ngoại lực cưỡng bức (ngoại lực càng mạnh, biên độ càng lớn) và lực cản của môi trường (lực cản càng lớn, biên độ càng nhỏ).