Bài tập Vật Lý 11 Chương I: ĐIỆN TÍCH – ĐIỆN TRƯỜNG Phần A: Tóm tắt lý thuyết: 1: Định luật Cu lông (Coulomb): “Độ lớn của lực tương tác giữa 2 điện tích điểm đặt trong chân không: 2 21 . r qq kF = (lưu ý: khoảng cách giữa 2 điện tích được tính bằng m) trong đó : 2 2 9 . 10.9 C mN k = * Lưu ý: Các điện tích đặt trong điện môi đồng tính khác môi trường chân không thì lực tương tác sẽ giảm đi ε lần, ε được gọi là hằng số điện môi. 2. Điện trường: - Vectơ cường độ điện trường là đại lượng đặc trưng cho điện trường về mặt tác dụng lực: q F E   =  EqF  . = - Cường độ điện trường gây ra bởi điện tích điểm Q tại điểm cách nó một khoảng r trong chân không được xác định bởi hệ thức: 2 r Q kE = - Nguyên lý chồng chất điện trường: Giả sử tại điểm M có cùng lúc tồn tại từ 2 điện trường trở lên thì điện trường tổng hợp tại điểm M sẽ được xác định: nM EEEEE    ++++= 321 3. Công của lực điện và hiệu điện thế: - Công của lực điện tác dụng lên một điện tích không phụ thuộc vào hình 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: q A U MN MN = - Công thức liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế trong điện trường đều d U E MN = 4. Tụ điện: - Công thức định nghĩa điện dung của tụ điện: U Q C = - Năng lượng của tụ điện: C QUCUQ W 22 . 2 . 22 === Phần (tham khảo) dành cho lớp nâng cao - Điện dung của tụ điện phẳng: d S C .4.10.9 . 9 π ε = - Nếu có n tụ điện ghép song song thì, điện dung tương đương của bộ tụ là: C td = C 1 + C 2 + …+ C n - Nếu có n tụ điện ghép nối tiếp thì điện dung tương của bộ tụ là: ntd CCCC 1 111 21 +++= 1 Bài tập Vật Lý 11 Phần B: Bài tập vận dụng Bài: Điện tích – Điện trường  Bài 1: Trong chân không đặt 2 electron (e) (coi như 2 điện tích điểm) cách nhau 5.10 -9 cm. Cho biết điện tích của mỗi e là q e = -1,6.10 -19 C. a. 2 điện tích này tương tác với nhau như thế nào? b. Tìm lực tương tác giữa chúng ? Hãy so sánh lực tĩnh điện này với lực hấp dẫn giữa 2 e ? (Biết hằng số hấp dẫn G = 6,67.10 -11 N.m 2 /kg 2 , khối lượng của e m e = 9,1.10 -31 kg.) c. Nếu cho 2 e này vào dầu lửa thì lực tương tác giữa chúng sẽ thay đổi như thế nào? (Biết rằng hằng số điện môi của dầu hỏa ε =2,1) d. Nếu khoảng cách giữa 2 e tăng lên 2.10 -6 cm, thì lực tương tác giữa chúng tăng hay giảm ? Bài 2: Điện tích điểm q 1 = 6.10 -5 C, đặt cách điện tích q 2 một đoạn r = 6mm, giữa 2 điện tích trên xuất hiện lực hút tĩnh điện có độ lớn F = 2.10 -3 N. a. Cho biết điện tích q 2 là điện tích dương hay âm? Vì sao? b. Tìm độ lớn điện tích của q 2 c. Nếu lực tương tác giữa 2 điện tích trên tăng 2 lần, hãy cho biết khoảng cách giữa 2 điện tích lúc này? Bài 3: 2 điện tích điểm có độ lớn bằng nhau đặt trong chân không, cách nhau 1 khoảng 5 cm,giữa chúng xuất hiện lực đẩy F = 1,6.10 -4 N. a. Hãy xác định độ lớn của 2 điện tích điểm trên? b. Để lực tương tác giữa chúng là 2,5.10 -4 N thì khoảng cách giữa chúng là bao nhiêu? Bài 4: 2 điện tích điểm q 1 = - 2.10 -8 C, q 2 = 2.10 -6 C, đặt tại 2 điểm A,B trong chân không, cách nhau 6cm, tại điểm nằm giữa 2 điện tích trên người ta đặt một điện tích q 3 = 2.10 -6 C, hãy tính lực tương tác do q 1 , q 2 tác dụng lên q 3 trong các trường hợp sau: a. q 3 đặt tại điểm C là trung điểm của AB. b. q 3 đặt tại điểm D nằm cách A 4cm. Bài 5: Trong nguyên tử H, e quay xung quanh hạt nhân theo quỹ đạo tròn với bán kính R = 5.10 -11 m. Hãy tính vận tốc và tần số chuyển động của e ( cho khối lượng của e bằng 9,1.10 -31 , điện tích của proton q p = 1,6.10 -19 C) Bài 6: Hai điện tích điểm đặt cách nhau 1 m trong không khí thì đẩy nhau một lực F = 1,8 N. Độ lớn điện tích tổng cộng là 3.10 -5 C. Tính điện tích mỗi vật.? Bài 7*: Ba điện tích điểm q 1 = 4.10 -8 C, q 2 = -4.10 -8 C, q 3 = 5.10 -8 C đặt trong không khí tại 3 đỉnh A,B,C của 1 tam giác đều ABC, cạnh a = 2cm. Hãy xác định lực tác dụng lên q 3 ? Bài 8: Tại 2 điểm A,B cách nhau 6cm trong dung dịch dầu hỏa có 2 điện tích q 1 = q 2 = 3.10 -6 C . a. Xác định lực tương tác giữa 2 điện tích trên ? b. Nếu tại điểm C là trung điểm của AB đặt 1 điện tích q 3 = -3.10 -6 C, hãy tính lực điện tác dụng lên điện tích q 3 ? 2 Bài tập Vật Lý 11 c. Hãy xác định lực điện tác dụng lên điện tích q 3 nếu đó được đặt tại D nằm ngoài AB và cách A 3cm. Bài 9: Hai điện tích điểm q 1 = 5.10 -5 C và q 2 = 6.10 -5 C đặt tại 2 điểm A,B cách nhau 10 cm trong chân không. Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên điện tích q 3 = -5.10 -5 C trong các trường hợp sau: a. q 3 nằm tại điểm C là trung điểm của AB. b. q 3 nằm tại điểm D nằm trên đường thẳng AB, cách A 5cm và cách B 15cm. c. q 3 nẳm tại điểm E cách A 10cm và cách B 10cm. Bài 10: Cho 2 điện tích điểm q 1 và q 2 có độ lớn bằng nhau, nằm cách nhau 4cm, lực điện giữa 2 điện tích là lực hút và có độ lớn F = 2,25 .10 -3 N. a. Hãy xác định độ lớn của mỗi điện tích và cho biết chúng cùng dấu hay trái dấu ? b. Tại trung điểm của 2 điện tích nói trên người ta đặt điện tích q 3 = - 2.10 -6 C. Hãy xác định lực điện tổng cộng tác dụng lên q 3 ? Bài 11: Hai điện tích điểm dương q 1 và q 2 có cùng độ lớn điện tích là 8.10 -7 C được đặt trong không khí cách nhau 10 cm. a. Hãy xác định lực tương tác giữa hai điện tích đó. b. Đặt hai điện tích đó vào trong môi trường có hằng số điện môi là ε =2 thì lực tương tác giữa chúng sẽ thay đổi thế nào ? Để lực tương tác giữa chúng là không đổi (bằng lực tương tác khi đặt trong không khí) thì khoảng cách giữa chúng khi đặt trong môi trường có hằng số điện môi ε =2 là bao nhiêu ? Bài 12: Hai điện tích điểm như nhau đặt trong chân không cách nhau một đoạn 4 cm, lực đẩy tĩnh điện giữa chúng là 10 -5 N. a. Tìm độ lớn mỗi điện tích. b. Tìm khoảng cách giữa chúng để lực đẩy tĩnh điện giữa chúng là 2,5. 10 -6 N. Bài 13: Hai vật nhỏ đặt trong không khí cách nhau một đoạn 1m, đẩy nhau một lực F= 1,8 N. Điện tích tổng cộng của hai vật là 3.10 -5 C. Tìm điện tích của mỗi vật. Bài 14 : Hai điện tích q 1 = -4.10 -8 C, q 2 = 4. 10 -8 C đặt tại hai điểm A và B cách nhau một khoảng 4 cm trong không khí. Xác định lực tác dụng lên điện tích q = 2.10 -9 C khi: a. q đặt tại trung điểm O của AB. b. q đặt tại M sao cho AM = 4 cm, BM = 8 cm. Bài 15: Mỗi prôtôn có khối lượng m= 1,67.10 -27 kg, điện tích q= 1,6.10 -19 C. Hỏi lực đẩy giữa hai prôtôn lớn hơn lực hấp dẫn giữa chúng bao nhiêu lần ? (Cho biết hằng số hấp dẫn G = 6,67.10 -11 N.m 2 /kg 2 ). Bài 16: Hai điện tích q 1 = 8.10 -8 C, q 2 = -8.10 -8 C đặt tại A và B trong không khí (AB = 6 cm). Xác định lực tác dụng lên q 3 = 8.10 -8 C , nếu: a. CA = 4 cm, CB = 2 cm. b. CA = 4 cm, CB = 10 cm. c. CA = CB = 5 cm. 3 Bài tập Vật Lý 11 Bài: Điện trường và cường độ điện trường. Đường sức điện.  Một số lưu ý: * Để tìm cường độ điện trường do điện tích Q gây ra tại một điểm ta áp dụng công thức: 2 . r Q kE = trong đó: + Q : là điện tích gây ra điện trường. + r: là khoảng cách từ điểm đang xét đến Q.( Chú ý: đơn vị của r là met) * Ngoài ra ta có thể dùng công thức : q F E   = : trong đó: q là điện tích thử đặt vào điện trường E. * Để tìm cường độ điện trường tổng hợp do nhiều điện tích gây ra tại một điểm ta cần làm theo trình tự 3 bước sau: + Bước 1: Vẽ hình. Ta vẽ các vecto cường độ điện trường với chú ý: nếu Q > 0 thì E hướng ra xa và ngược lại. + Bước 2: Tính độ lớn của các cường độ điện trường thành phần theo công thức đã học. + Bước 3: Áp dụng nguyên lý chồng chất điện trường. Dựa vào hình vẽ ở bước 1 ta có thể xác định được hướng của vecto cường độ điện trường tổng hợp. Bài tập vận dụng: Bài 1: Một điện tích điểm q = 4.10 -8 C được đặt trong môi trường là dầu hỏa. a. Hãy xác định cường độ điện trường do điện tích trên gây ra tại điểm M cách điện tích 1 đoạn 5cm. b. Nếu tại M đặt điện tích q ’ = -2.10 -8 C thì q’ có bị tác dụng bởi lực tĩnh điện hay không? Nếu có, hãy tính độ lớn của lực này ? Bài 2: Tại một điểm N nằm cách điện tích q 1 một khoảng 2 cm tồn tại một điện trường E = 2V/m. a. Hãy xác định điện tích q 1 ? b. Nếu tại điểm M nằm cách q 1 1 khoảng 5cm có điện tích q 2 = 4.10 -8 C hãy tính lực điện do q 1 tác dụng lên q 2 ? Điện tích q 2 có tác dụng lực lên q 1 hay không ? Bài 3: 2 điện tích điểm q 1 = 3.10 -7 C, q 2 = 3.10 -8 C lần lượt đặt tại 2 điểm A,B trong chân không. AB = 9cm. a. Tìm cường độ điện trường do q 1 , q 2 gây ra tại điểm C nằm giữa AB cách B 3cm ? Vẽ hình b. Giả sử tại C có điện tích q 3 = 3.10 -5 C, lực điện tác dụng lên q 3 sẽ có độ lớn như thế nào? Bài 4: Trong chân không có 1 điện tích điểm q 1 = +4.10 -8 C đặt tại điểm O. a. Tính cường độ điện trường tại điểm M cách O 1 khoảng 2cm. b. Vectơ cường độ điện trường tại M hướng ra xa hay lại gần O ? Vẽ hình ? Bài 5: Cho 2 điện tích điểm q 1 = 3.10 -5 C và điện tích q 2 = -3.10 -6 C được đặt trong chân không lần lượt tại 2 điểm A,B cách nhau 9cm. a. Tính lực điện giữa 2 điện tích và cho biết nó là lực hút hay lực đẩy ? 4 Bài tập Vật Lý 11 b. Tìm cường độ điện trường do 2 điện tích gây ra tại điểm C nằm giữa AB và cách A 3cm ? Vẽ hình minh họa Bài 6: Hai điện tích q 1 = 5.10 -5 C và q 2 = -5.10 -5 C đặt tại 2 điểm A,B cách nhau 10cm trong chân không. Hãy xác định: a. Cường độ điện trường do q 1 , q 2 gây ra tại điểm C là trung điểm của AB ? b. Cường độ điện trường do q 1 , q 2 gây ra tại điểm D nằm cách A 15cm, cách B 5cm bằng bao nhiêu ? Vẽ hình? Bài 7*: Hai điện tích điểm q 1 = 2.10 -8 C và q 2 = 5.10 -8 C được đặt cách nhau 20 cm trong chân không. a. Hãy tìm các điểm mà tại đó cường độ điện trường bằng không ? Tại các điểm đó có điện trường hay không ? b. Nếu đặt điện tích q 3 = -4.10 -8 C tại điểm vừa tìm được thì điện tích này có ở trạng thái cân bằng hay không ? Vì sao? Bài 8: Tại 2 điểm A, B cách nhau 5 cm trong chân không có 2 điện tích q 1 = 16.10 -5 C và q 2 = -9.10 -5 C. Tính cường độ điện trường tổng hợp và vẽ vectơ cường độ điện trường tại điểm C nằm cách A một khoảng 4cm, cách B một khoảng 3cm. Bài 9: Hai điện tích q 1 = q 2 = 5.10 -16 C, đặt tại 2 đỉnh B và C của một tam giác đều ABC có cạnh bằng 8cm,trong không khí. Hãy tính cường độ điện trường tại đỉnh A của tam giác ? Bài 10 : Một điện tích q = 10 -7 C đặt tại điểm M trong điện trường của một điện tích điểm Q, chịu tác dụng của lực F = 3.10 -3 N. a. Hãy tính cường độ điện trường do Q gây ra tại điểm M. b. Nếu điểm M cách Q 5cm, hãy xác định độ lớn của Q ? Bài 11: Xác định vectơ cường độ điện trường tại điểm M trong không khí cách điện tích điểm q = 2.10 -8 C một khoảng 3 cm. Bài 12: Một điện tích điểm dương Q trong chân không gây ra một điện trường có cường độ E = 3. 10 4 V/m tại điểm M cách điện tích một khoảng 30 cm. Tính độ lớn điện tích Q ? Bài 13: Một điện tích điểm q = 10 -7 C đặt tại điểm M trong điện trường của một điện tích điểm Q, chịu tác dụng của một lực F = 3.10 -3 N. Cường độ điện trường do điện tích điểm Q gây ra tại M có độ lớn là bao nhiêu ? Bài 14: Cho hai điện tích q 1 = 4. 10 -10 C, q 2 = -4. 10 -10 C, đặt tại A và B trong không khí biết AB = 2 cm. Xác định vectơ cường độ điện trường E  tại: a. H, là trung điểm của AB. b. M, MA = 1 cm, MB = 3 cm. Bài 15: Một điện tích điểm Q = 10 -6 C đặt trong không khí a. Xác định cường độ điện trường tại điểm cách điện tích 30cm b. Đặt điện tích trong chất lỏng có hằng số điện môi ε = 16. Điểm có cường độ điện trường như câu a cách điện tích bao nhiêu ? Bài 16: Hai điện tích q 1 = -10 -6 C, q 2 = 10 -6 C đặt tại hai điểm A, B cách nhau 40cm trong chân không. Xác định vectơ cường độ điện trường tại a. M là trung điểm của AB b. N có AN = 20cm; BN = 60cm. 5 Bài tập Vật Lý 11 Bài: Công của lực điện  Bài 1: a. Khi một điện tích q = -2 C di chuyển từ điểm M đến điểm N trong điện trường thì lực điện sinh công - 6J. Hỏi khoảng cách từ điểm M đến N bằng bao nhiêu? Biết rằng điện trường giữa 2 bản là đều và có giá trị E = 200 V/m b. Một electron di chuyển được đoạn đường 1cm, dọc theo một đường sức dưới tác dụng của lực điện, trong một điện trường đều có cường độ điện trường 1000 V/m. Hỏi công của lực điện trường là bao nhiêu? Bài 2: Cho 2 tấm kim loại đặt song song, cách nhau 2cm, được nhiễm điện trái dấu. Người ta cần dùng một công A = 2.10 -9 J để di chuyển điện tích q = 5.10 -10 C từ tấm kim loại này sang bên tấm kim loại kia. Coi điện trường giữa 2 tấm kim loại là đều.Hãy tính điện trường giữa 2 bản kim loại ? Bài 3: Một e chuyển động dọc theo đường sức của một điện trường đều. Cường độ điện trường E = 100 V/m. Vận tốc ban đầu của e bằng 300 km/s. Khối lượng của e là 9,1.10 -31 Kg. Từ lúc bắt đầu chuyển động đến lúc vận tốc của e bằng không thì: a. Tính công mà điện trường đã thực hiện ? b. Tính quãng đường mà e đã di chuyển ? Bài 4: Một proton được thả không vận tốc đầu ở sát bản dương, trong điện trường đều giữa 2 bản kim loại phẳng, tích điện trái dấu. Cường độ điện trường giữa 2 bản là 2000 V/m. Khoảng cách giữa 2 bản là 2cm. Hãy tính động năng của proton khi nó va chạm bản âm ? (Bỏ qua lực hút của TĐ ) Bài 5: Một quả cầu nhỏ có khối lượng m = 1,53.10 -10 kg, mang điện tích 2,4.10 -15 C, nằm lơ lửng giữa 2 tấm kim loại song song nằm ngang nhiễm điện trái dấu. Cách nhau 1 khoảng 4cm. Lấy g = 10m/s 2 .Hãy tính cường độ điện trường giữa 2 bản kim loại ( coi điện trường là đều). Bài 6: Cho 2 điện tích điểm q 1 = 3.10 -5 C và điện tích q 2 = -3.10 -6 C được đặt trong chân không lần lượt tại 2 điểm A,B cách nhau 9cm. a. Tính lực điện giữa 2 điện tích và cho biết nó là lực hút hay lực đẩy ? b. Tìm cường độ điện trường do 2 điện tích gây ra tại điểm C nằm giữa AB và cách A 3cm ? c. Nếu tại C đặt điện tích q 3 = 5.10 -5 C, hãy cho biết q 3 sẽ dịch chuyển về phía điện tích nào? Bài 7: Một điện tích q = 4.10 -8 C di chuyển trong một điện trường đều có cường độ E = 100V/m theo đường gấp khúc ABC, đoạn AB dài 20cm và vectơ độ dời BA  làm với các đường sức một góc 30 0 . Đoạn BC dài 40cm và vectơ độ dời CB  làm với các đường sức điện một góc 120 0 . Hãy tính công của lưc điện di chuyển điện tích trên a. Khi điện tích di chuyển từ A  B. b. Khi điện tích di chuyển từ B  C. c. Khi điện tích di chuyển trên đoạn ABC. Bài 8: Một e di chuyển một đoạn 0,6 cm , từ điểm M đến điểm N dọc theo một đường sức điện thì lực điện sinh công 9,6.10 -18 J. a. Tính công mà lực điện sinh ra khi di chuyển tiếp 0,4cm từ điểm N đến điểm P theo phương và chiều nói trên. b. Tính vận tốc của e khi nó đến điểm P. Biết rằng tại M, e di chuyển không vận tốc đầu. Biết rằng khối lượng của e là 9,1.10 -31 Kg. Bài 9: 2 điện tích điểm q 1 = 4.10 -8 C. q 2 = -4.10 -8 C,đặt tại 2 điểm A,B cách nhau 4cm trong không khí. Hãy tính lực tác dụng lên điện tích q 3 = 2.10 -9 C nằm tại điểm C nằm ngoài AB, cách A 3cm và cách B 5 cm. Bài 10: Một điện tích dương, có khối lượng m = 5.10 -30 kg di chuyển không vận tốc đầu từ bản dương sang bản âm, khoảng cách giữa 2 bản là 5cm. Điện trường giữa 2 bản là điện trường đều và có độ lớn E = 1000V/m. Vận tốc của điện tích trên khi đến bản âm là 2.10 5 m/s. a. Tính động năng của hạt điện tích trên? b. Tính độ lớn của điện tích trên? c. Vận tốc của hạt điện tích khi điện tích trên đi được nửa quãng đường là bao nhiêu? 6 Bài tập Vật Lý 11 Bài 11: Một điện trường đều có cường độ E = 2500 V/m. Hai điểm A , B cách nhau 10 cm khi tính dọc theo đường sức. Tính công của lực điện trường thực hiện một điện tích q khi nó di chuyển từ A  B ngược chiều đường sức. Giải bài toán khi: a. q = - 10 -6 C. b. q = 10 -6 C Bài 12: Một e chuyển động với vận tốc ban đầu 10 4 m/s dọc theo đường sức của một điện trường đều được một quảng đường 10 cm thì dừng lại. a. Xác định cường độ điện trường. b. Tính gia tốc của e. Bài 13: Một e chuyển động dọc theo đường sức của một điện trường đều có cường độ 364 V/m. e xuất phát từ điểm M với vận tốc 3,2. 10 6 m/s. Hỏi e đi được quãng đường dài bao nhiêu thì vận tốc của nó bằng 0 ? o0o Bài: Điện thế - Hiệu điện thế.  Bài 1: Thế năng của e khi nằm tại điểm M trong điện trường của một điện tích điểm là -32.10 -19 J. Hãy tính điện thế tại điểm M ? Bài 2: Một điện tích q = 1µC di chuyển từ điểm A đến điểm B trong điện trường nó thu được một năng lượng W = 0,2 mJ. a. Hiệu điện thế giữa 2 điểm AB có giá trị bằng bao nhiêu? b. Nếu có một điện tích q’ = 2.10 -5 C , có khối lượng m = 5,2.10 -30 kg ,ban đầu không có vận tốc,di chuyển giữa 2 điểm AB, hãy tính vận tốc cực đại mà điện tích đó có thể đạt được ? Bài 3: Một hạt bụi nhỏ có khối lượng m = 0,1mg, nằm lơ lửng trong điện trường giữa 2 bản kim loại phẳng. Các đường sức điện có phương thẳng đứng và có chiều hướng từ dưới lên trên.Hiệu điện thế giữa 2 bản là 120V. Khoảng cách giữa 2 bản là 1cm. Xác định điện tích của hạt bụi? ( lấy g = 10m/s 2 ) Bài 4: Một điện tích q = 4.10 -9 C, bay từ điểm M đến điểm N trong một điện trường có hiệu điện thế U MN = 200V. a. Tính công mà lực điện sinh ra. b. Nếu 2 điểm M,N nằm cách nhau 5cm, và điện trường giữa 2 điểm là điện trường đều, hãy tính cường độ điện trường giữa 2 điểm M,N Bài 4: Ở sát bề mặt Trái đất, vectơ cường độ điện trường hướng thẳng đứng từ trên xuống dưới và có độ lớn khoảng 150V/m. Tính hiệu điện thế giữa một điểm có độ cao 5m với mặt đất? Bài 5: Công của lực điện trường làm di chuyển một điện tích giữa 2 điểm có hiệu điện thế U = 2000V là A = 1mJ. Hãy tính độ lớn của điện tích đó? Bài 6*: Một quả cầu nhỏ có khối lượng m = 3,06.10 -15 kg, mang điện tích 4,8.10 -18 C, nằm lơ lửng giữa 2 tấm kim loại song song nằm ngang nhiễm điện trái dấu. Cách nhau 1 khoảng 2cm. Lấy g = 10m/s 2 . a. Tính công của lực điện sinh ra để giữ quả cầu trên nằm lơ lửng giữa 2 bản kim loại? b. Hãy tính hiệu điện thế đặt vào 2 tấm kim loại ? Bài 7: Có 2 bản kim loại phẳng đặt song song với nhau và cách nhau 2 cm, hiệu điện thế giữa bản dương và bản âm là 200V. Biết rằng điện thế của bản âm bằng 0 a. Hãy tìm điện thế tại điểm M nằm cách bản âm 1,4cm ? b. Điện thế tại điểm N cách bản dương 1,4 cm là bao nhiêu? 7 Bài tập Vật Lý 11 Bài 8: Hãy tính công mà lực điện tác dụng để dịch chuyển các hạt mang điện sau từ 2 điểm M đến điểm N,biết hiệu điện thế giữa 2 điểm U MN = 100V. a. Hạt mang điện là hạt electron. b. Hạt mang điện có điện tích q = 3,2.10 -20 C. c. Hạt mang điện có điện tích q = -5,4 .10 -14 C. o0o Bài : Tụ điện  Bài 1: Một tụ điện có ghi 40µF – 220V. a. Hãy giải thích các số ghi trên tụ điện nói trên ? b. Nếu nối tụ điện trên vào một nguồn điện có hiệu điện thế 150V, hãy tính điện tích mà tụ điện trên tích được ? c. Tính điện tích tối đa mà tụ điện có thể tích được ? d. Năng lượng tối đa của tụ điện trên bằng bao nhiêu ? Bài 2: Tích điện cho một tụ điện có điện dung 40pF dưới hiệu điện thế 100V, sau đó người ta ngắt tụ điện ra khỏi nguồn. a. Hãy tính điện tích của tụ điện ? b. Tính công của điện trường trong tụ điện sinh ra khi phóng điện tích ∆q = 1.10 -4 q từ bản dương sang bản âm ? c. Xét thời điểm khi điện tích của tụ điện còn lại là qq 8 1 '= , hãy tính công của điện trường trong trường hợp như ở câu b ? Bài 3: Một tụ điện không khí có điện dung 1000pF, khoảng cách giữa 2 bản tụ là 1mm. Tích điện cho tụ điện dưới hiệu điện thế 120V. a. Tính điện tích của tụ và cường độ điện trường trong tụ điện, năng lượng của điện trường giữa 2 bản tụ bằng bao nhiêu ? b. Sau khi ngắt điện, nếu ta thay đổi khoảng cách giữa 2 bản tụ. Hỏi ta sẽ tốn công khi tăng hay giảm d ? Bài 4*: Một tụ điện không khí có điện dung 50 pF, khoảng cách giữa 2 bản tụ là 5mm. Hãy tính điện tích tối đa mà tụ có thể tích được biết rằng khi cường độ điện trường trong không khí lên đến 3.10 6 V/m thì không khí có thể dẫn điện ? Bài 5 : Một tụ điện phẳng có điện dung 400 pF được tích điện dưới hiệu điện thế 60V, khoảng cách giữa 2 bản tụ là 0,5 mm. a. Tính điện tích của tụ điện. b. Tính cường độ điện trường giữa 2 bản. c. Năng lượng giữa 2 bản tụ điện lúc này là bao nhiêu ? Bài 6 : Một tụ điện phẳng có điện dung = 2 µF được tích điện với nguốn có hiệu điện thế = 24V, khoảng cách giữa 2 bản là 1cm. a. Điện trường giữa 2 bản tụ là bao nhiêu ? b. Sau khi tích điện thì 2 bản trên được ngắt khỏi nguồn điện và được nối bằng một dây dẫn, dòng điện trung hòa 2 bản tạo ra một tia lửa điện, năng lượng tỏa ra bởi tia lửa điện có giá trị bằng bao nhiêu ? Bài 7: Nối một tụ điện với một nguồn điện có hiệu điện thế U = 50V, thì xác định được năng lượng giữa 2 bản tụ là 100J. a. Xác định điện dung và lượng điện tích tối đa mà tụ điện trên đã tích được ? b. Nếu khoảng cách giữa 2 bản tụ là 1mm, hãy tính cường độ điện trường giữa 2 bản tụ ? c. Nếu thay đổi hiệu điện thế giữa 2 bản tụ thì điện dung của tụ điện có thay đổi hay không ? 8 Bài tập Vật Lý 11 Bài 8: Một tụ điện có điện dung C = 4µF, có khả năng chịu được điện áp tối đa là 220V, đem tụ điện nói trên nối vào bộ nguồn có hiệu điện thế U = 150V. a. Tính điện tích mà tụ tích được ? b. Điện tích tối đa mà tụ tích được là bao nhiêu ? c. Nếu nối vào điện áp 220V thì điện trường ở giữa 2 bản tụ có cường độ E bằng bao nhiêu ? Cho biết khoảng cách giữa 2 bản tụ là 0,2 mm. d. Năng lượng điện trường của tụ điện khi được nối vào điện áp 150V ? Bài 9: Dùng nguồn điện có HĐT U= 110V để nối vào một tụ điện và tích điện cho tụ. Sau một thời gian tách tụ điện ra khỏi nguồn thì xác định được tụ điện có điện tích q = 0,00011C. a. Hãy xác định điện dung của tụ điện nói trên ? b. Năng lượng của điện trường giữa 2 bản tụ là bao nhiêu ? o0o Chương II: DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI Phần A: Tóm tắt lý thuyết: 1. Dòng điện: - Dòng điện là dòng dịch chuyển có hướng của các hạt tải điện, có chiều quy ước là chiều chuyển động của các hạt điện tích dương. - Dòng điện không đổi là dòng điện có chiều và cường độ không thay đổi theo thời gian. - Cường độ dòng điện là đại lượng đặc trưng cho tác dụng của dòng điện. Đối với dòng điện không đổi thì t q I = 2. Nguồn điện: - Nguồn điện là thiết bị để tạo ra và duy trì hiệu điện thế nhằm duy trì dòng điện giữa 2 cực của nó. - Suất điện động của nguồn điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công của nguồn điện, được đo bằng thương số giữa công A của lực lạ thực hiện khi dịch chuyển một điện tích dương q ngược chiều điện trường và độ lớn của điện tích q đó. q A = ξ 3. Điện năng và công suất điện. Định luật Jun – Lenxơ: - Công và công suất của dòng điện ở đoạn mạch(điện năng và công suất điện ở đoạn mạch) A = U.I.t ; P = U.I - Định luật Jun- Lenxo: Q = R.I 2 .t. - Công và công suất của nguồn điện : A = ξ .I.t ; P ng = ξ . I t A ng = - Công suất tỏa nhiệt của vật dẫn khi có dòng điện chạy qua: P R U IR t Q 2 2 . === = U.I 4. Định luật Ôm đối với toàn mạch: - Định luật Ôm với một điện trở thuần: R U I AB = hay U AB = V A – V B = I.R  Tích số I.R được gọi là độ giảm thế trên điện trở R. - Định luật Ôm cho toàn mạch : ).( rRI += ξ hay rR I + = ξ - Định luật Ôm cho đoạn mạch chứa nguồn điện : 9 Bài tập Vật Lý 11 U AB = V A – V B = I.r - ξ hay r U I AB + = ξ  dòng điện chạy từ A B, qua nguồn từ cực âm sang cực dương). - Hiệu suất của nguồn điện : rR RU A A H n NNcóich + === . . ξ - Đèn sáng bình thường khi : U tt = U đm hay I tt = I đm = dm dm U P 5. Ghép các nguồn điện thành bộ : - Mắc nối tiếp : nb ξξξξ +++= 21 và nb rrrr +++= 21 * Trong trường hợp mắc xung đối : Nếu 21 ξξ > thì 21 ξξξ −= b và 21 rrr b += Dòng điện đi ra từ cực dương của 1 ξ - Mắc song song : (n nguồn giống nhau) : 0 ξξ = b và n r r b = - Mắc hỗn hợp đối xứng : (gồm m nguồn trên một nhánh và n nhánh) 0 . ξξ m b = và n rm r b . = Phần B. Bài tập vận dụng: Bài : Dòng điện không đổi. Nguồn điện  Bài 1 : Người ta xác định được điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong 30s là 15 C. a. Xác định cường độ dòng điện trong trường hợp trên ? b. Nếu biết mỗi hạt e có điện tích -1,6.10 -19 C, hãy xác định số hạt e chuyển qua tiết diện thẳng trong 1 s Bài 2 : Trong khoảng thời gian 5s, người ta đo được cđdđ qua mạch là 3,8A. a. Tính điện lượng chuyển qua mạch ? b. Có bao nhiêu e chuyển qua mạch trong thời gian trên ? Và trong thời gian 1s thì có bao nhiêu e ? Bài 3: Một điện trở có R = 5Ω, U = 20V, thời gian dòng điện chạy qua dây dẫn là 1 phút. a. Tính điện lượng chạy qua điện trở ? b. Dòng điện đã thực hiện công bằng bao nhiêu ? Bài 4: Một nguồn điện có suất điện động là 6V, nguồn điện thực hiện công là 360 J a. Tính điện lượng đã chuyển qua nguồn điện ? b. Nối nguồn điện trên với mạch ngoài, thời gian dòng điện chạy trong mạch là 5 phút.Hãy tính cường độ dòng điện trong mạch ? c. Tổng số e đã di chuyển trong mạch là bao nhiêu ? Bài 5: Một tụ điện có điện dung 25µF được tích điện đến hiệu điện thế 400V trong 2s, tính cường độ trung bình của dòng điện trong quá trình tích điện ? 10 [...]... = 5 Ω a Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch? b Tính hiệu điện thế giữa 2 đầu R3 ? c Tính công của nguồn điện sinh ra trong 10 phút và công suất tỏa nhiệt trên R2 12 Bài tập Vật Lý 11 Bài 8: (Bài 9.4/23 SBT Vật lý 11 CB) Khi mắc điện trở R1 = 4 Ω vào 2 cực của một nguồn điện thì dòng điện trong mạch có cường độ I1 = 0,5 A Khi mắc điện trở R2 = 10 Ω thì dòng điện có cường độ I2= 0,25A Tính suất điện... gian 20 phút thì nhiệt lượng tỏa ra là bao nhiêu joule ? b Tính số tiền điện phải trả khi sử dụng bàn ủi trên trong 30 ngày, mỗi ngày sử dụng bàn ủi trong 20 phút Cho biết giá điện 700 đ/(kW.h) 11 Bài tập Vật Lý 11 Bài 7: Một đèn ống loại 40W được chế tạo để có công suất chiếu sáng bằng với công suất chiếu sáng của một bóng đèn sợi đốt loại 100W Nếu sử dụng đèn ống này mỗi ngày 5h trong thời gian 30 ngày... nguồn, lúc này tụ điện phát ra dòng điện có cường độ trung bình I = 0,05A Hãy tính điện dung của tụ điện ? -o0o Bài: Điện năng – Công suất điện  Bài 1: Một bóng đèn có ghi 110 V – 50W Mắc bóng đèn trên vào mạng điện với hiệu điện thế 110 V a Tính điện trở của bóng đèn trên? b Cường độ dòng điện định mức để đèn sáng bình thường là bao nhiêu ? c Nếu thời gian thắp sáng bóng đèn là 2h, hãy tính năng lượng... góc tạo bởi khung dây và vecto cảm ứng từ xuyên qua khung dây ? Bài 11 : Một khung dây phẳng, diện tích 20cm2 , gồm 10 vòng dây đặt trong từ trường đều, góc giữa B và vecto pháp tuyến là 300, B =2.10-4 , làm cho từ trường giảm đều về 0 trong thời gian 0,01s Hãy xác định suất điện động cảm ứng sinh ra trong khung dây ? 27 Bài tập Vật Lý 11 Chủ đề 3 : Tự cảm  Bài 1 : Một ống dây có hệ số tự cảm L = 0,1H,... cường độ dòng điện chạy trong mạch? c Tính hiệu điện thế ở 2 đầu điện trở R1 ? d Cường độ dòng điện chạy qua R2 có giá trị bằng bao nhiêu? e Tình nhiệt lượng tỏa ra trên R3 sau thời gian 5 phút ? Bài 11: Một mạch điện gồm nguồn điện có suất điện động ξ = 6V, điện trở trong r = 2Ω và mạch ngoài có 1 điện trở R a Nếu công suất tiêu thụ của mạch ngoài là 4W, hãy xác định giá trị của R ? b Nếu điện trở... điện trở trong 2 Ω , mắc nối tiếp với một điện trở R Để công suất tiêu thụ của mạch đạt cực đại thì R phải có giá trị bằng bao nhiêu? Tính giá trị công suất tiêu thụ của mạch lúc này? 13 Bài tập Vật Lý 11 Bài 17: Một mạch điện kín gồm một nguồn điện có suất điện động 12V, điện trở trong 2,5 Ω , mắc nối tiếp với một điện trở R1 = 0,5 Ω và một điện trở R2 a Tìm R2 để công suất tiêu thụ của mạch ngoài... mắc song song với điện trở Rb = 6 Ω a Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch? b Tìm công suất tiêu thụ của mạch ngoài? c Tìm Rb để công suất tiêu thụ của mạch ngoài đạt cực đại? Bài 19: (Bài 9.7/24 SBT) Một điện trở R = 4Ω,được mắc vào nguồn điện có suất điện động ξ = 1,5V để tạo thành mạch điện kín thì công suất tỏa nhiệt của điện trở này là 0,36W a Tính hiệu điện thế giữa 2 đầu điện trở R b Tính... 1Ω Điện trở mạch ngoài R = 3,5Ω a Tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn? b Cường độ dòng điện ở mạch ngoài có giá trị bằng bao nhiêu? Bài 5*: Cho mạch điện như hình vẽ: 14 Bài tập Vật Lý 11 Các pin giống nhau và mỗi pin có suất điện động ξ = 2V, điện trở trong r = 1Ω R1 = R2 = 6Ω, R3 = 3,5Ω Tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn ? a Tính cường độ dòng điện của mạch ngoài... suất điện động ξ = 6V, và có điện trở trong không đáng kể Các điện trở có giá trị R1=R2= 30Ω ,R3 =7,5Ω a Tính điện trở tương đương của mạch ngoài ? b Tính cường độ dòng điện chạy qua mỗi điện trở ? Bài 11 : (Bài 2/62 SGK) Cho mạch điện như hình vẽ,trong đó các acquy có suất điện động ξ1 = 12V ,ξ2 = 6V và có điện trở trong không đáng kể Các điện trở R1 = 4Ω,R2 = 8Ω a Tính cường độ dòng điện chạy trong... electron tự do luôn va chạm với những chỗ mất trật tự của nút mạng tinh thể ( các ion dao động quanh vị trí cân bằng ở các nút mạng) và truyền một phần động năng cho chúng Sự va chạm 15 Bài tập Vật Lý 11 này là nguyên nhân chủ yếu gây ra điện trở của dây dẫn kim loại và tác dụng nhiệt Điện trở xuất của kim loại tăng theo nhiệt độ - Hiện tượng khi nhiệt độ hạ xuống dưới nhiệt độ Tc nào đó, điện trở của . C n - Nếu có n tụ điện ghép nối tiếp thì điện dung tương của bộ tụ là: ntd CCCC 1 111 21 +++= 1 Bài tập Vật Lý 11 Phần B: Bài tập vận dụng Bài: Điện tích – Điện trường  Bài 1: Trong chân không. điện sinh ra trong 10 phút và công suất tỏa nhiệt trên R 2 . 12 Bài tập Vật Lý 11 Bài 8: (Bài 9.4/23 SBT Vật lý 11 CB) Khi mắc điện trở R 1 = 4 Ω vào 2 cực của một nguồn điện thì dòng điện trong. Dùng nguồn điện có HĐT U= 110 V để nối vào một tụ điện và tích điện cho tụ. Sau một thời gian tách tụ điện ra khỏi nguồn thì xác định được tụ điện có điện tích q = 0,00011C. a. Hãy xác định điện