1. Định luật Cu lông.
Độ lớn của lực tương tác giữa hai điện tích điểm đứng yên trong chân không:
Trong đó k = 9.109SI.
Các điện tích đặt trong điện môi vô hạn thì lực tương tác giữa chúng giảm đi ồ lần.
2. Điện trường.
- Véctơ cường độ điện trường là đại lượng đặc trưng cho điện trường về mặt tác dụng lực:
- Cường độ điện trường gây ra bởi điện tích điểm Q tại điểm cách nó một khoảng r trong chân không được xác định bằng hệ thức:
Câu hỏi Và BàI TậP trắc nghiệm Vật lý lớp 11 nâng cao Chương I: Điện tích - Điện trường. I. Hệ thống kiến thức trong chương 1. Định luật Cu lông. Độ lớn của lực tương tác giữa hai điện tích điểm đứng yên trong chân không: Trong đó k = 9.109SI. Các điện tích đặt trong điện môi vô hạn thì lực tương tác giữa chúng giảm đi ε lần. 2. Điện trường. - Véctơ cường độ điện trường là đại lượng đặc trưng cho điện trường về mặt tác dụng lực: - Cường độ điện trường gây ra bởi điện tích điểm Q tại điểm cách nó một khoảng r trong chân không được xác định bằng hệ thức: 3. Công của lực điện và hiệu điện thế. - Công của lực điện tác dụng lên một điện tích không phụ thuộc vào dạng đường đi của điện tích mà chỉ phụ thuộc vào vị trí của điểm đầu và điểm cuối của đường đi trong điện trường - Công thức định nghĩa hiệu điện thế: - Công thức liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế trong điện trường đều: Với M’, N’ là hình chiếu của M, N lên một trục trùng với một đường sức bất kỳ. 4. Tụ điện. - Công thức định nghĩa điện dung của tụ điện: - Điện dung của tụ điện phẳng: - Điện dung của n tụ điện ghép song song: C = C1 + C2 + ......+ Cn - Điện dung của n tụ điện ghép nối tiếp: - Năng lượng của tụ điện: - Mật độ năng lượng điện trường: II. Câu hỏi và bài tập 1. Điện tích định luật Cu Lông 1.1 Có hai điện tích điểm q1 và q2, chúng đẩy nhau. Khẳng định nào sau đây là đúng? A. q1> 0 và q2 < 0. B. q1 0. C. q1.q2 > 0. D. q1.q2 < 0. 1.2 Có bốn vật A, B, C, D kích thước nhỏ, nhiễm điện. Biết rằng vật A hút vật B nhưng lại đẩy C. Vật C hút vật D. Khẳng định nào sau đây là không đúng? A. Điện tích của vật A và D trái dấu. B. Điện tích của vật A và D cùng dấu. C. Điện tích của vật B và D cùng dấu. D. Điện tích của vật A và C cùng dấu. 1.3 Phát biểu nào sau đây là đúng? A. Khi nhiễm điện do tiếp xúc, electron luôn dịch chuyển từ vật nhiễm điện sang vật không nhiễm điện. B. Khi nhiễm điện do tiếp xúc, electron luôn dịch chuyển từ vật không nhiễm điện sang vật nhiễm điện. C. Khi nhiễm điện do hưởng ứng, electron chỉ dịch chuyển từ đầu này sang đầu kia của vật bị nhiễm điện. D. Sau khi nhiễm điện do hưởng ứng, sự phân bố điện tích trên vật bị nhiễm điện vẫn không thay đổi. 1. 4 Độ lớn của lực tương tác giữa hai điện tích điểm trong không khí A. tỉ lệ với bình phương khoảng cách giữa hai điện tích. B. tỉ lệ với khoảng cách giữa hai điện tích. C. tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa hai điện tích. D. tỉ lệ nghịch với khoảng cách giữa hai điện tích. 1.5 Tổng điện tích dương và tổng điện tích âm trong một 1 cm3 khí Hiđrô ở điều kiện tiêu chuẩn là: A. 4,3.103 (C) và - 4,3.103 (C). B. 8,6.103 (C) và - 8,6.103 (C). C. 4,3 (C) và - 4,3 (C). D. 8,6 (C) và - 8,6 (C). 1.6 Khoảng cách giữa một prôton và một êlectron là r = 5.10-9 (cm), coi rằng prôton và êlectron là các điện tích điểm. Lực tương tác giữa chúng là: A. lực hút với F = 9,216.10-12 (N). B. lực đẩy với F = 9,216.10-12 (N). C. lực hút với F = 9,216.10-8 (N). D. lực đẩy với F = 9,216.10-8 (N). 1.7 Hai điện tích điểm bằng nhau đặt trong chân không cách nhau một khoảng r = 2 (cm). Lực đẩy giữa chúng là F = 1,6.10-4 (N). Độ lớn của hai điện tích đó là: A. q1 = q2 = 2,67.10-9 (μC). B. q1 = q2 = 2,67.10-7 (μC). C. q1 = q2 = 2,67.10-9 (C). D. q1 = q2 = 2,67.10-7 (C). 1.8 Hai điện tích điểm bằng nhau đặt trong chân không cách nhau một khoảng r1 = 2 (cm). Lực đẩy giữa chúng là F1 = 1,6.10-4 (N). Để lực tương tác giữa hai điện tích đó bằng F2 = 2,5.10-4 (N) thì khoảng cách giữa chúng là: A. r2 = 1,6 (m). B. r2 = 1,6 (cm). C. r2 = 1,28 (m). D. r2 = 1,28 (cm). 1.9 Hai điện tích điểm q1 = +3 (μC) và q2 = -3 (μC),đặt trong dầu (ε = 2) cách nhau một khoảng r = 3 (cm). Lực tương tác giữa hai điện tích đó là: A. lực hút với độ lớn F = 45 (N). B. lực đẩy với độ lớn F = 45 (N). C. lực hút với độ lớn F = 90 (N). D. lực đẩy với độ lớn F = 90 (N). 1.10 Hai điện tích điểm bằng nhau được đặt trong nước (ε = 81) cách nhau 3 (cm). Lực đẩy giữa chúng bằng 0,2.10-5 (N). Hai điện tích đó A. trái dấu, độ lớn là 4,472.10-2 (μC). B. cùng dấu, độ lớn là 4,472.10-10 (μC). C. trái dấu, độ lớn là 4,025.10-9 (μC). D. cùng dấu, độ lớn là 4,025.10-3 (μC). 1.11 Hai quả cầu nhỏ có điện tích 10-7 (C) và 4.10-7 (C), tương tác với nhau một lực 0,1 (N) trong chân không. Khoảng cách giữa chúng là: A. r = 0,6 (cm). B. r = 0,6 (m). C. r = 6 (m). D. r = 6 (cm). 1.12* Có hai điện tích q1 = + 2.10-6 (C), q2 = - 2.10-6 (C), đặt tại hai điểm A, B trong chân không và cách nhau một khoảng 6 (cm). Một điện tích q3 = + 2.10-6 (C), đặt trên đương trung trực của AB, cách AB một khoảng 4 (cm). Độ lớn của lực điện do hai điện tích q1 và q2 tác dụng lên điện tích q3 là: A. F = 14,40 (N). B. F = 17,28 (N). C. F = 20,36 (N). D. F = 28,80 (N). 2. Thuyết Electron. Định luật bảo toàn điện tích 1.13 Phát biểu nào sau đây là không đúng? A. Hạt êlectron là hạt có mang điện tích âm, có độ lớn 1,6.10-19 (C). B. Hạt êlectron là hạt có khối lượng m = 9,1.10-31 (kg). C. Nguyên tử có thể mất hoặc nhận thêm êlectron để trở thành ion. D. êlectron không thể chuyển động từ vật này sang vật khác. 1.14 Phát biểu nào sau đây là không đúng? A. Theo thuyết êlectron, một vật nhiễm điện dương là vật thiếu êlectron. B. Theo thuyết êlectron, một vật nhiễm điện âm là vật thừa êlectron. C. Theo thuyết êlectron, một vật nhiễm điện dương là vật đã nhận thêm các ion dương. D. Theo thuyết êlectron, một vật nhiễm điện âm là vật đã nhận thêm êlectron. 1.15 Phát biết nào sau đây là không đúng? A. Vật dẫn điện là vật có chứa nhiều điện tích tự do. B. Vật cách điện là vật có chứa rất ít điện tích tự do. C. Vật dẫn điện là vật có chứa rất ít điện tích tự do. D. Chất điện môi là chất có chứa rất ít điện tích tự do. 1.16 Phát biểu nào sau đây là không đúng? A. Trong quá trình nhiễm điện do cọ sát, êlectron đã chuyển từ vật này sang vật kia. B. Trong quá trình nhiễm điện do hưởng ứng, vật bị nhiễm điện vẫn trung hoà điện. C. Khi cho một vật nhiễm điện dương tiếp xúc với một vật chưa nhiễm điện, thì êlectron chuyển từ vật chưa nhiễm điện sang vật nhiễm điện dương. D. Khi cho một vật nhiễm điện dương tiếp xúc với một vật chưa nhiễm điện, thì điện tích dương chuyển từ vật vật nhiễm điện dương sang chưa nhiễm điện. 1.17 Khi đưa một quả cầu kim loại không nhiễm điện lại gần một quả cầu khác nhiễm điện thì A. hai quả cầu đẩy nhau. B. hai quả cầu hút nhau. C. không hút mà cũng không đẩy nhau. D. hai quả cầu trao đổi điện tích cho nhau. 1.18 Phát biểu nào sau đây là không đúng? A. Trong vật dẫn điện có rất nhiều điện tích tự do. B. Trong điện môi có rất ít điện tích tự do. C. Xét về toàn bộ thì một vật nhiễm điện do hưởng ứng vẫn là một vật trung hoà điện. D. Xét về toàn bộ thì một vật nhiễm điện do tiếp xúc vẫn là một vật trung hoà điện. 3. Điện trường 1.19 Phát biểu nào sau đây là không đúng? A. Điện trường tĩnh là do các hạt mang điện đứng yên sinh ra. B. Tính chất cơ bản của điện trường là nó tác dụng lực điện lên điện tích đặt trong nó. C. Véctơ cường độ điện trường tại một điểm luôn cùng phương, cùng chiều với vectơ lực điện tác dụng lên một điện tích đặt tại điểm đó trong điện trường. D. Véctơ cường độ điện trường tại một điểm luôn cùng phương, cùng chiều với vectơ lực điện tác dụng lên một điện tích dương đặt tại điểm đó trong điện trường. 1.20 Đặt một điện tích dương, khối lượng nhỏ vào một điện trường đều rồi thả nhẹ. Điện tích sẽ chuyển động: A. dọc theo chiều của đường sức điện trường. B. ngược chiều đường sức điện trường. C. vuông góc với đường sức điện trường. D. theo một quỹ đạo bất kỳ. 1.21 Đặt một điện tích âm, khối lượng nhỏ vào một điện trường đều rồi thả nhẹ. Điện tích sẽ chuyển động: A. dọc theo chiều của đường sức điện trường. B. ngược chiều đường sức điện trường. C. vuông góc với đường sức điện trường. D. theo một quỹ đạo bất kỳ. 1.22 Phát biểu nào sau đây về tính chất của các đường sức điện là không đúng? A. Tại một điểm trong điện tường ta có thể vẽ được một đường sức đi qua. B. Các đường sức là các đường cong không kín. C. Các đường sức không bao giờ cắt nhau. D. Các đường sức điện luôn xuất phát từ điện tích dương và kết thúc ở điện tích âm. 1.23 Phát biểu nào sau đây là không đúng? A. Điện phổ cho ta biết sự phân bố các đường sức trong điện trường. B. Tất cả các đường sức đều xuất phát từ điện tích dương và kết thúc ở điện tích âm. C. Cũng có khi đường sức điện không xuất phát từ điện tích dương mà xuất phát từ vô cùng. D. Các đường sức của điện trường đều là các đường thẳng song song và cách đều nhau. 1.24 Công thức xác định cường độ điện trường gây ra bởi điện tích Q < 0, tại một điểm trong chân không, cách điện tích Q một khoảng r là: A. B. C. D. 1.25 Một điện tích đặt tại điểm có cường độ điện trường 0,16 (V/m). Lực tác dụng lên điện tích đó bằng 2.10-4 (N). Độ lớn điện tích đó là: A. q = 8.10-6 (μC). B. q = 12,5.10-6 (μC). C. q = 8 (μC). D. q = 12,5 (μC). 1.26 Cường độ điện trường gây ra bởi điện tích Q = 5.10-9 (C), tại một điểm trong chân không cách điện tích một khoảng 10 (cm) có độ lớn là: A. E = 0,450 (V/m). B. E = 0,225 (V/m). C. E = 4500 (V/m). D. E = 2250 (V/m). 1.27 Ba điện tích q giống hệt nhau được đặt cố định tại ba đỉnh của một tam giác đều có cạnh a. Độ lớn cường độ điện trường tại tâm của tam giác đó là: A. B. C. D. E = 0. 1.28 Hai điện tích q1 = 5.10-9 (C), q2 = - 5.10-9 (C) đặt tại hai điểm cách nhau 10 (cm) trong chân không. Độ lớn cường độ điện trường tại điểm nằm trên đường thẳng đi qua hai điện tích và cách đều hai điện tích là: A. E = 18000 (V/m). B. E = 36000 (V/m). C. E = 1,800 (V/m). D. E = 0 (V/m). 1.29 Hai điện tích q1 = q2 = 5.10-16 (C), đặt tại hai đỉnh B và C của một tam giác đều ABC cạnh bằng 8 (cm) trong không khí. Cường độ điện trường tại đỉnh A của tam giác ABC có độ lớn là: A. E = 1,2178.10-3 (V/m). B. E = 0,6089.10-3 (V/m). C. E = 0,3515.10-3 (V/m). D. E = 0,7031.10-3 (V/m). 1.30 Hai điện tích q1 = 5.10-9 (C), q2 = - 5.10-9 (C) đặt tại hai điểm cách nhau 10 (cm) trong chân không. Độ lớn cường độ điện trường tại điểm nằm trên đường thẳng đi qua hai điện tích và cách q1 5 (cm), cách q2 15 (cm) là: A. E = 16000 (V/m). B. E = 20000 (V/m). C. E = 1,600 (V/m). D. E = 2,000 (V/m). 1.31 Hai điện tích q1 = 5.10-16 (C), q2 = - 5.10-16 (C), đặt tại hai đỉnh B và C của một tam giác đều ABC cạnh bằng 8 (cm) trong không khí. Cường độ điện trường tại đỉnh A của tam giác ABC có độ lớn là: A. E = 1,2178.10-3 (V/m). B. E = 0,6089.10-3 (V/m). C. E = 0,3515.10-3 (V/m). D. E = 0,7031.10-3 (V/m). 4. Công của lực điện. Hiệu điện thế 1.32 Công thức xác định công của lực điện trường làm dịch chuyển điện tích q trong điện trường đều E là A = qEd, trong đó d là: A. khoảng cách giữa điểm đầu và điểm cuối. B. khoảng cách giữa hình chiếu điểm đầu và hình chiếu điểm cuối lên một đường sức. C. độ dài đại số của đoạn từ hình chiếu điểm đầu đến hình chiếu điểm cuối lên một đường sức, tính theo chiều đường sức điện. D. độ dài đại s ... - 5.10-10 (C) đặt tại B, gây ra tại M là = 5000 (V/m), có hướng từ M tới B. Suy ra hai vectơ và cùng hướng. - Cường độ điện trường tổng hợp tại điểm M là , do và cùng hướng nên E = E1 + E2 = 10000 (V/m). 1.46 Chọn: D Hướng dẫn: Hai điện tích điểm q1 = 0,5 (nC) = 5.10-10 (C) và q2 = - 0,5 (nC) = -5.10-10(C) đặt tại hai điểm A, B cách nhau 6 (cm) trong không khí. Xét điểm M nằm trên đường trung trực của AB cách trung điểm của AB một khoảng 4 (cm), ta có AM = BM = r = 5 (cm) = 0,05 (m). - Cường độ điện trường do q1 = 5.10-10 (C) đặt tại A, gây ra tại M là = 1800 (V/m), có hướng từ A tới M. - Cường độ điện trường do q2 = - 5.10-10 (C) đặt tại B, gây ra tại M là = 1800 (V/m), có hướng từ M tới B. - Cường độ điện trường tổng hợp tại điểm M là , do và hợp với nhau một góc 2.α và E1 = E2 nên E = 2E1.cosα, với cosα = 3/5, suy ra E = 2160 (V/m). 1.47 Chọn: D Hướng dẫn: Khi êlectron bay vào điện trường với vận tốc ban đầu v0 vuông góc với các đường sức điện trường khi đó êlectron chỉ chịu tác dụng của lực điện không đổi có hướng vuông góc với vectơ v0, chuyển động của êlectron tương tự chuyển động của một vật bị ném ngang trong trường trọng lực. Quỹ đạo của êlectron là một phần của đường parabol. 1.48 Chọn: A Hướng dẫn: Khi êlectron được thả vào điện trường đều không vận tốc ban đầu, dưới tác dụng của lực điện nên êlectron chuyển động theo một đường thẳng song song với các đường sức điện trường và ngược chiều điện trường. 1.49 Chọn: B Hướng dẫn: áp dụng công thức EM = F/q với q = 10-7 (C) và F = 3.10-3 (N). Ta được EM = 3.104 (V/m). 1.50 Chọn: C Hướng dẫn: áp dụng công thức với r = 30 (cm) = 0,3 (m), E = 30000 (V/m). Suy ra độ lớn điện tích Q là Q = 3.10-7 (C). 1.51 Chọn: D Hướng dẫn: Tam giác ABM là tam giác đều cạnh a = 30 (cm) = 0,3 (m). - Cường độ điện trường do q1 = 2.10-2 (μC) = 2.10-8 (C) đặt tại A, gây ra tại M là = 2000 (V/m), có hướng từ A tới M. - Cường độ điện trường do q2 = - 2.10-2 (μC) = - 2.10-8 (C) đặt tại B, gây ra tại M là = 2000 (V/m), có hướng từ M tới B. Suy ra hai vectơ và hợp với nhau một góc 1200. - Cường độ điện trường tổng hợp tại điểm M là , do và hợp với nhau một góc 1200 và E1 = E2 nên E = E1 = E2 = 2000 (V/m). 6. Vật dẫn và điện môi trong điện trường 1.52 Chọn: D Hướng dẫn: Các phát biểu sau là đúng: - Cường độ điện trường trong vật dẫn bằng không. - Vectơ cường độ điện trường ở bề mặt vật dẫn luôn vuông góc với bề mặt vật dẫn. - Điện tích của vật dẫn chỉ phân bố trên bề mặt vật dẫn. Phát biểu: “Điện tích của vật dẫn luôn phân bố đều trên bề mặt vật dẫn” là không đúng, vì điện tích phân bố trên bề mặt vật dẫn nếu là vật hình cầu thì điện tích phân bố đều, còn các vật khác điện tích được tập trung chủ yếu ở những chỗ mũi nhọn. 1.53 Chọn: B Hướng dẫn: Giả sử người ta làm cho một số êlectron tự do từ một miếng sắt vẫn trung hoà điện di chuyển sang vật khác. Khi đó bề mặt miếng sắt thiếu êlectron nên nhiễm điện dương. 1.54 Chọn: C Hướng dẫn: Khi đưa một vật nhiễm điện lại gần một quả cầu bấc (điện môi) thì quả cầu bấc bao giờ quả cầu bấc cũng bị nhiễm điện do hưởng ứng và bị hút về phía vật nhiễm điện. 1.55 Chọn: B Hướng dẫn: Với vật dẫn cân bằng điện thì điện tích chỉ phân bố trên bề mặt vật dẫn. Do đó một quả cầu nhôm rỗng được nhiễm điện thì điện tích của quả cầu chỉ phân bố ở mặt ngoài của quả cầu. 1.56 Chọn: D Hướng dẫn: Điện tích ở mặt ngoài của một quả cầu kim loại nhiễm điện được phân bố như nhau ở mọi điểm. 1.57 Chọn: A Hướng dẫn: Với vật dẫn cân bằng điện thì điện tích chỉ phân bố trên bề mặt vật dẫn. Do đó quả cầu đặc hay rỗng thì sự phân bố điện tích trên bề mặt là như nhau. Hai quả cầu bằng kim loại có bán kính như nhau, mang điện tích cùng dấu. Một quả cầu đặc, một quả cầu rỗng. Ta cho hai quả cầu tiếp xúc với nhau thì điện tích của hai quả cầu bằng nhau. 1.58 Chọn: D Hướng dẫn: Đưa một cái đũa nhiễm điện lại gần những mẩu giấy nhỏ, ta thấy mẩu giấy bị hút về phía đũa. Sau khi chạm vào đũa thì mẩu giấy nhiễm điện cùng dấu với đũa (nhiễm điện do tiếp xúc) nên lại bị đũa đẩy ra. 7. Tụ điện 1.59 Chọn: D Hướng dẫn: Hiệu điện thế giới hạn là hiệu điện thế lớn nhất đặt vào hai bản tụ điện mà lớp điện môi của tụ điện vẫn chưa bị đánh thủng. 1.60 Chọn: C Hướng dẫn: Điện dung của tụ điện phụ thuộc vào hình dạng, kích thước, khoảng cách giữa hai bản tụ và chất điện môi giữa hai bản tụ. Không phụ thuộc vào bản chất của hai bản tụ. 1.61 Chọn: B Hướng dẫn: Công thức tính điện dung của tụ điện phẳng . 1.62 Chọn: C Hướng dẫn: áp dụng công thức tính điện dung của tụ điện phẳng ta thấy: Một tụ điện phẳng, giữ nguyên diện tích đối diện giữa hai bản tụ, tăng khoảng cách giữa hai bản tụ lên hai lần thì điện dung của tụ điện giảm đi hai lần. 1.63 Chọn: B Hướng dẫn: áp dụng công thức tính điện dung của bộ tụ điện gồm n tụ điện giống nhau mắc nối tiếp Cb = C/n 1.64 Chọn: A Hướng dẫn: áp dụng công thức tính điện dung của bộ tụ điện gồm n tụ điện giống nhau mắc song song Cb = n.C 1.65 Chọn: C Hướng dẫn: áp dụng công thức tính điện tích của tụ điện q = C.U với C = 500 (pF) = 5.10-10 (F) và U= 100 (V). Điện tích của tụ điện là q = 5.10-8 (C) = 5.10-2 (μC). 1.66 Chọn: A Hướng dẫn: áp dụng công thức tính điện dung của tụ điện phẳng ,với không khí có ε = 1, diện tích S = πR2, R = 3 (cm) = 0,03 (m), d = 2 (cm) = 0,02 (m). Điện dung của tụ điện đó là C = 1,25.10-12 (F) = 1,25 (pF). 1.67 Chọn: B Hướng dẫn: áp dụng công thức Umax = Emax.d với d = 2 (cm) = 0,02 (m) và Emax = 3.105(V/m). Hệu điện thế lớn nhất có thể đặt vào hai bản cực của tụ điện là Umax = 6000 (V). 1.68 Chọn: C Hướng dẫn: Một tụ điện phẳng được mắc vào hai cực của một nguồn điện có hiệu điện thế 50 (V). Ngắt tụ điện ra khỏi nguồn rồi kéo cho khoảng cách giữa hai bản tụ tăng gấp hai lần thì điện tích của tụ điện không thay đổi còn điện dung của tụ điện giảm đi 2 lần. 1.69 Chọn: A Hướng dẫn: Xem hướng dẫn câu 1.68 1.70 Chọn: B Hướng dẫn: Một tụ điện phẳng được mắc vào hai cực của một nguồn điện có hiệu điện thế 50 (V). Ngắt tụ điện ra khỏi nguồn rồi kéo cho khoảng cách giữa hai bản tụ tăng gấp hai lần thì điện tích của tụ điện không thay đổi còn điện dung của tụ điện giảm đi 2 lần, suy ra hiệu điện thế giữa hai bản tụ tăng lên 2 lần: U = 100 (V). 1.71 Chọn: B Hướng dẫn: - Xét tụ điện C1 = 0,4 (μF) = 4.10-7 (C) được tích điện q = 3.10-5 (C) ta suy ra U = q/C = 75 (V). - Xét tụ điện C2 = 0,6 (μF) = 6.10-7 (C) được tích điện q = 3.10-5 (C) ta suy ra U = q/C = 50 (V). - Theo bài ra U < 60 (V) suy ra hiệu điện thế U = 50 (V) thoả mãn. Vởy hiệu điện thế của nguồn điện là U = 50 (V). 1.72 Chọn: A Hướng dẫn: áp dụng công thức tính điện dung của bộ tụ điện mắc nối tiếp: 1.73 Chọn: D Hướng dẫn: áp dụng công thức tính điện dung của bộ tụ điện mắc song song: C = C1 + C2 + ......+ Cn 1.74 Chọn: D Hướng dẫn: - Điệp dung của bộ tụ điện là Cb = 12 (μF) = 12.10-6 (F). - Điện tích của bộ tụ điện là Qb = Cb.U, với U = 60 (V). Suy ra Qb = 7,2.10-4 (C). 1.75 Chọn: D Hướng dẫn: - Xem hướng dẫn câu 1.74 - Các tụ điện mắc nối tiếp với nhau thì điện tích của bộ tụ điện bằng điện tích của mỗi thụ thành phần: Qb = Q1 = Q2 = ......= Qn. Nên điện tích của mỗi tụ điện là Q1 = 7,2.10-4 (C) và Q2 = 7,2.10-4 (C). 1.76 Chọn: C Hướng dẫn: - Xem hướng dẫn câu 1.74 và 1.75 - áp dụng công thức tính điện tích của tụ điện Q = CU, với Q1 = Q2 = 7,2.10-4 (C). Ta tính được U1 = 45 (V) và U2 = 15 (V). 1.77 Chọn: A Hướng dẫn: Bộ tụ điện gồm các tụ điện mắc song song thì hiệu điện thế được xác định: U = U1 = U2. 1.78 Chọn: B Hướng dẫn: - Bộ tụ điện gồm các tụ điện mắc song song thì hiệu điện thế được xác định: U1 = U2 = U = 60 (V) - Điện tích của mỗi tụ điện là Q = CU, suy ra Q1 = 1,2.10-3 (C) và Q2 = 1,8.10-3 (C). 8. Năng lượng điện trường 1.79 Chọn: D Hướng dẫn: Năng lượng trong tụ điện là năng lượng điện trường. Sau khi nạp điện, tụ điện có năng lượng, năng lượng đó là năng lượng của điện trường trong tụ điện. 1.80 Chọn: B Hướng dẫn: Một tụ điện có điện dung C, được nạp điện đến hiệu điện thế U, điện tích của tụ là Q. Công thức xác định năng lượng của tụ điện là W = = = 1.81 Chọn: D Hướng dẫn: Công thức xác định mật độ năng lượng điện trường là w = 1.82 Chọn: C Hướng dẫn: Khi tụ điện phóng hết điện thì năng lượng của tụ điện đã chuyển hoàn toàn thành nhiệt năng. Nhiệt lượng toả ra trong lớp điện môi bằng năng lượng của tụ điện: W = , với C = 6 (μF) = 6.10-6(C) và U = 100 (V) ta tính được W = 0,03 (J) = 30 (mJ). 1.83 Chọn: A Hướng dẫn: - Một tụ điện có điện dung C = 5 (μF) = 5.10-6 (C) được tích điện, điện tích của tụ điện là q = 10-3 (C). Hiệu điện thế giữa hai bản cực của tụ điện là U = q/C = 200 (V). - Bộ acquy suất điện động E = 80 (V), nên khi nối tụ điện với bộ acquy sao cho bản điện tích dương nối với cực dương, bản điện tích âm nối với cực âm của bộ acquy, thì tụ điện sẽ nạp điện cho acquy. Sau khi đã cân bằng điện thì hiệu điện thế giữa hai bản tụ bằng suất điện động của acquy. Phần năng lượng mà acquy nhận được bằng phần năng lượng mà tụ điện đã bị giảm ΔW = - E2 = 84.10-3 (J) = 84 (mJ). 1.84 Chọn: B Hướng dẫn: Mật độ năng lượng điện trường trong tụ điện w = với ε = 1, U = 200 (V) và d = 4 (mm), suy ra w = 11,05.10-3 (J/m3) = 11,05 (mJ/m3). 9. Bài tập về tụ điện 1.85 Chọn: A Hướng dẫn: áp dụng các công thức: - Điện dung của tụ điện phẳng: , với S = π.R2. - Mối liên hệ giữa hiệu điện thế và cường độ điện trường: U = E.d - Điện tích của tụ điện: q = CU. 1.86 Chọn: B Hướng dẫn: Khi nối hai bản mang điện tích cùng tên của hai tụ điện đó với nhau thì điện tích của bộ tụ điện bằng tổng điện tích của hai tụ điện: qb = q1 + q2 = C1U1 + C2U2 = 13.10-4 (C). Điện dung của bộ tụ điện là Cb = C1 + C2 = 5 (μF) = 5.10-6 (C). Mặt khác ta có qb = Cb.Ub suy ra Ub = qb/Cb = 260 (V). 1.87 Chọn: C Hướng dẫn: - Năng lượng của mỗi tụ điện trước khi nối chúng với nhau lần lượt là: W1 = = 0,135 (J) và W2 = = 0,04 (J). - Xem hướng dẫn câu 1.86 - Năng lượng của bộ tụ điện sau khi nối với nhau là: Wb = = 0,169 (J). - Nhiệt lượng toả ra khi nối hai tụ điện với nhau là ΔW = W1 + W2 – Wb = 6.10-3 (J) = 6 (mJ). 1.88 Chọn: D Hướng dẫn: - Trước khi một tụ điện bị đánh thủng, năng lượng của bộ tụ điện là Wb1 = == 9.10-3 (J). - Sau khi một tụ điện bị đánh thủng, bộ tụ điện còn 9 tụ điện ghép nối tiếp với nhau, năng lượng của bộ tụ điện là Wb2 = == 10.10-3 (J). - Độ biến thiên năng lượng của bộ tụ điện sau khi có một tụ điện bị đánh thủng là ΔW = 10-3 (J) = 1 (mJ). 1.89 Chọn: A Hướng dẫn: - Một tụ điện phẳng có điện dung C, được mắc vào một nguồn điện, sau đó ngắt khỏi nguồn điện. Người ta nhúng hoàn toàn tụ điện vào chất điện môi có hằng số điện môi ε. Khi đó tụ điện cô lập về điện nên điện tích của tụ điện không thay đổi. - Điện dung của tụ điện được tính theo công thức: nên điện dung của tụ điện tăng lên ε lần. - Hiệu điện thế giữa hai bản cực của tụ điện được tính theo công thức: U = q/C với q = hằng số, C tăng ε lần suy ra hiệu điện thế giảm đi ε lần. 1.90 Chọn: B Hướng dẫn: Xem hướng dẫn câu 1.89 1.91 Chọn: C Hướng dẫn: Xem hướng dẫn câu 1.89
Tài liệu đính kèm: