Việc nhớ chính xác một công thức Vật Lí lớp 11 trong hàng trăm công thức không phải là việc dễ dàng, với mục đích giúp học sinh dễ dàng hơn trong việc nhớ Công thức, Chúng tôi đã biên soạn bản tóm tắt Công thức Vật Lí 11 được biên soạn theo từng chương. Hi vọng loạt bài này sẽ như là cuốn sổ tay công thức giúp bạn học tốt môn Vật Lí lớp 11 hơn.
Trang 1TỔNG ÔN LỚP 11 DẠNG 1: ĐIỆN TÍCH – ĐỊNH LUẬT CU – LÔNG
, điện tích đặt trong không khí thì 1
Hai điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, trái dấu thì hút nhau
Điện tích nguyên tố 19
e 1, 6.10 C
VÍ DỤ Bài 1: Hai quả cầu nhỏ mang điện tích có độ lớn bằng nhau, đặt cách nhau 10 cm trong chân
không thì tác dụng lên nhau một lực có độ lớn 9.10−3 N Xác định độ lớn điện tích của hai quả cầu đó
A Đặt q0 trên đường thẳng AB, trong đoạn AB và cách B là 5 cm
B Đặt q0 trên đường thẳng AB, ngoài đoạn AB và cách B là 5 cm
C Đặt q0 trên đường thẳng AB, ngoài đoạn AB và cách B là 25 cm
D Đặt q0 trên đường thẳng AB, trong đoạn AB và cách B là 15 cm
+ F10 và F20 ngược hướng nhau nên q0 nằm thẳng hàng và
ở phía ngoài đoạn thẳng AB nối hai điện tích q1 và q2
Trang 2A 1,5.1017 (rad/s) B 4,15.106 (rad/s) C 1.41.1017 (rad/s) D 2,25.1016 (s)
Bài 5: Cho hai quả cầu kim loại nhỏ, giống nhau, tích điện và cách nhau 10 cm thì chúng hút
nhau một lực bằng 5,4 N Cho chúng tiếp xúc với nhau rồi tách chúng ra đến khoảng cách như
cũ thì chúng đẩy nhau một lực bằng 5,625 N Điện tích lúc đầu của quả cầu thứ nhất không thể
Khi tiếp xúc, điện tích giữa hai quả cầu di chuyển cho nhau cho tới khi điện tích bằng nhau
Điện tích mỗi quả cầu sau khi tiếp xúc là:
Trang 3Bài 1: Trong không khí, khi hai điện tích điểm đặt cách nhau lần lượt là d và (d + 10) (cm) thì
lực tương tác điện giữa chúng có độ lớn tương ứng là 2.10−6 N và 5.10−7 N Giá trị của d là
Bài 2: Hai điện tích điểm cùng điện tích là q, đặt tại hai điểm A và B cách nhau một đoạn AB =
6 cm Hằng số điện môi của môi trường là Xác định độ lớn của hai điện tích đó để lực 2 tương tác giữa chúng có độ lớn 5.10−12
N
A 2,0.10−12 C B 79,25.10−12 C C 8,2.10−12 C D 9,6.10−12 C
Bài 3: Hai điện tích điểm đặt cách nhau 100 cm trong parafin có hằng số điện môi bằng 2 thì lực
tương tác là 1 N Nếu chúng được đặt cách nhau 50 cm trong chân không thì lực tương tác có độ lớn là
Bài 4: Hai điện tích điểm được đặt cố định trong một bình không khí thì lực tương tác giữa chúng
là 12 N Khi đổ đầy một chất lỏng cách điện vào bình thì lực tương tác giữa chúng là 4 N Hằng
số điện môi của chất lỏng này là
Bài 6: Trong không khí, hai quả cầu nhỏ cùng khối lượng 0,1 g được treo vào một điểm bằng hai
sợi dây nhẹ, cách điện, có độ dài bằng nhau Cho hai quả cầu nhiễm điện thì chúng đẩy nhau Khi hai quả cầu cân bằng, hai dây treo hợp với nhau một góc 300 Lấy g = 10 m/s2 Lực tương tác tĩnh điện giữa hai quả cầu có độ lớn là
A 2,7.10−5N B 5,8.10−4N C 2,7.10−4N D 5,8.10−5N
Bài 7: Có hai quả cầu kim loại giống hệt nhau, cùng tích điện là q Khi đặt cách nhau một khoảng
r trong không khí thì chúng đẩy nhau với một lực là F Sau đó người ta cho một quả cầu tiếp xúc với đất, rồi lại tiếp xúc với quả cầu còn lại Khi đưa hai quả cầu về vị trí ban đầu thì chúng đẩy nhau với lực là
Trang 4A q1 = −2.10−6 C; q2 = +6 10−6 C B q1 = 2.10−6 C; q2 = −6 10−6C
C q1 = −2.10−6 C; q2 = −6 10−6 C D q1 = 2 10−6 C; q2 = 6 10−6 C
Bài 10: Cho rằng một trong hai electron của nguyên tử heli chuyển động tròn đều quanh hạt nhân,
trên quỹ đạo có bán kính 1,18.10−10 m Cho khối lượng của electron 9,1.10−31 kg, điện tích của electron là −1,6.10−10 C Chu kì quay của electron này quanh hạt nhân gần giá trị nào nhất sau
2
1 2 2
q q
1 k
2.12.1
Trang 5+ F13 và F23 ngược hướng nhau nên q3 nằm thẳng hàng và ở phía ngoài đoạn thẳng AB nối hai điện tích q1 và q2
Mỗi quả cầu chịu tác dụng của ba lực:
+ Trọng lực hướng thẳng đứng từ trên xuống có độ lớn mg
+ Lực đẩy Cu – lông theo phương ngang, chiều đẩy nhau, có
q
F k
r
Khi cho 1 quả cầu tiếp xúc với đất thì điện tích của nó bằng 0
Sau đó tiếp xúc quả cầu đó với quả cầu còn lại, điện tích lúc này của hai quả cầu là:
Trang 6DẠNG 2: CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG
Cường độ điện trường đặc trưng cho tác dụng của điện trường: F
Cường độ điện trường tổng hợp: EE1E2E3
Lực tác dụng lên điện tích điểm q đặt trong điện trường E: F qE
VÍ DỤ Bài 1: Tính cường độ điện trường do một điện tích điểm +4.10−9 C gây ra tại một điểm cách nó
5 cm trong chân không
Bài 2: Một quả cầu nhỏ tích điện, có khối lượng m = 0,1g, được treo ở đầu một sơi chỉ mảnh,
trong một điện trường đều, có phương nằm ngang và có cường độ điện trường E = 103 V/m Dây chỉ hợp với phương thẳng đứng một góc 140 Tính độ lớn điện tích của quả cầu Lấy g = 10 m/s2
A 0,176µC B 0,276 µC C 0,249 µC D 0,272 µC
Trang 7Hướng dẫn giải
Quả cầu chịu tác dụng của trọng lực P, lực điện F và lực căng dây T
Khi quả cầu cân bằng: P F T 0 P F T
Biểu diễn trên hình vẽ, ta được:
6 3
Bài 3: Trong không khí, có ba điểm thẳng hàng theo đúng thứ tự O, M, N Khi tại O đặt điện tích
điểm Q thì độ lớn cường độ điện trường tại M và N lần lượt là 9E và E Khi đưa điện tích điểm
Q đến M thì độ lớn cường độ điện trường tại N là
Hướng dẫn giải
2
M 2
Bài 4: Trong không khí, có 3 điểm thẳng hàng theo đúng thứ tự A; B; C với AB = 100 cm, AC =
250 cm Nếu đặt tại A một điện tích điểm Q thì độ lớn cường độ điện trường tại B là E Nếu đặt
tại B một điện tích điểm 3,6Q thì độ lớn cường độ điện trường tại A và C lần lượt là?
A 3,6E và 1,6E B 1,6E và 3,6E C 2E và 1,8E D 1,8E và 0,8E
Hướng dẫn giải
Từ công thức: k Q2
E r
Trang 8Bài 5: Một giọt dầu hình cầu, khối lượng riêng của dầu D1 = 800 (kg/m3), có bán kính R = 1 cm, tích điện q, nằm lơ lửng trong không khí trong đó có một điện trường đều Véc tơ cường độ điện trường hướng thẳng đứng từ trên xuống dưới và có độ lớn là E = 500 V/m Khối lượng riêng của không khí là D2 = 1,2 (kg/m3) Gia tốc trọng trường là g = 9,8 (m/s2) Điện tích q bằng
Khi tại O đặt điện tích điểm 9Q thì độ lớn cường độ điện trường tại A là 1000 V/m Khi tại O đặt điện tích điểm 7Q thì độ lớn cường độ điện trường tại M là
A 1800 V/m B 7000 V/m C 9000 V/m D 6300 V/m
Bài 2: Khi tại điểm O đặt 2 điện tích điểm, giống hệt nhau thì độ lớn cường độ điện trường tại
điểm A là E Để tại trung điểm M của đoạn OA có độ lớn cường độ điện trường là 10E thì số điện tích điểm như trên cần đặt thêm tại O bằng
Bài 3: Điện tích điểm q = −3,0.10−6 C được đặt tại điểm mà tại đó điện trường có phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống dưới và cường độ E = 12000 V/m Lực điện tác dụng lên điện tích q
có phương thẳng đứng, chiều
A từ trên xuống và có độ lớn 0,036 N B từ trên xuống và có độ lớn 0,018 N
C từ dưới lên và có độ lớn 0,036 N D từ dưới lên vả có độ lớn 0,036 N
Trang 9Bài 4: Tai hai điểm A và B cách nhau 5 cm trong chân không có hai điện tích điểm
Bài 6: Có hai điện tích q1 = 5.10−9 C và q2 = −5.10−9 C, đặt cách nhau 10 cm trong không khí
Độ lớn cường độ điện trường tổng hợp do hai điện tích này gây ra tại điểm cách điện tích q1 một khoảng 5 cm và cách điện tích q2 một khoảng 15 cm là
A 20000 V/m B 18000 V/m C 16000 V/m D 14000 V/m
Bài 7: Tại hai điểm A, B cách nhau 20 cm trong không khí có đặt hai điện tích q1 = −9.10−6 C,
q2 = −4.10−6 C Xác định vị trí điểm M mà tại đó cường độ điện trường tổng hợp do hai điện tích
này gây ra bằng 0
A M nằm trên đoạn thẳng AB sao cho AM =12 cm
B M nằm trên đường thẳng AB kéo dài về phía B sao cho AM = 12 cm
C M nằm trên đường thẳng AB kéo dài về phía A sao cho AM = 8 cm
D M nằm trên đoạn thẳng AB sao cho AM = 8 cm
Bài 8: Một quả cầu khối lượng 1 g treo trên một sợi dây mảnh, cách điện Quả cầu có điện tích q
nằm trong điện trường đều có phương nằm ngang, cường độ E = 2 kV/m Khi đó dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc 600 và lực căng của sợi dây là T Lấy g = 10 m/s2 Tích (|q|.T)
gần giá trị nào nhất sau đây?
A.1,6.10−7 N.C B 1,7.10−7 N.C C 1,8.10−7 N.C D 1,9.10−7 N.C
Bài 9: Cho hai tấm kim loai song song nằm ngang, nhiễm điện trái dấu.Khoảng không gian giữa
hai tấm kinh loại đó chứa đầy dầu Một quả cầu bằng sắt bán kính R = 1 cm mang điện tích q nằm lơ lửng trong lớp dầu Điện trường giữa hai tấm kim loại là điện trường đều hướng xuống dưới và có cường độ 20000 V/m Cho biết khối lượng riêng của sắt là 8000 kg/m3, của dầu là 800 kg/m3 Lấy g = 10 m/s2 Giá trị điện tích q gần giá trị nào nhất sau đây?
A q 14, 7 C B q 14, 7 C C q 15 C D q 15 C
Bài 10: Một êlectron chuyển động dọc theo một đường sức của điện trường đều có cường độ 364
V/m Electron xuất phát từ điểm M với vận tốc 3,2.106 m/s Vectơ vận tốc cùng hướng với đường sức điện Electron đi được quãng đường dài s thì vận tốc của nó bằng không Sau thời gian Δt kể
từ lúc xuất phát, êlectron lại trở về điểm M Cho biết êlectron có điện tích −1,6.10−19C và khối lượng 9,1.10−31kg Giá trị (s.Δt) gần giá trị nào nhất sau đây?
A 7,8 s.m B 9,8 s.m C 4,8 s.m D 7,2 s.m
Trang 10M 2
A
k 9Q E
E OM
E 2
E M
Vì q < 0 nên lực tĩnh điện: F qE luôn
ngược hướng với E, tức là ngược hướng với v
Vật chuyển động chậm dần đều với độ lớn
gia tốc
19 31
Trang 12Vì PFAđể quả cầu cân bằng thì lực điện tác dụng lên quả cầu có hướng lên trên
Vì E hướng xuống dưới nên q < 0
→ Chọn đáp án A
DẠNG 3: CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN ĐIỆN THẾ - HIỆU ĐIỆN THẾ
Công của lực điện trong sự di chuyển một điện tích không phụ thuộc vào hình dạng đường
đi mà chỉ phụ thuộc vào điểm đầu và điểm cuối của đường đi trong điện trường
A qEd qEs cos với E,s
Thế năng của một điện tích q tại điểm M trong điện trường: WM AM
Hiệu điện thế giữa hai điểm M, N trong điện trường: MN
bản kim loại phẳng, tích điện trái dấu Cường độ điện trường giữa hai bản là 1000 V/m Khoảng cách giữa hai bản là 1 cm Bỏ qua tác dụng của trường hấp dẫn Tính động năng của electron khi
nó đập vào bản dương
A −1,6.10-16 J B +1,6.10-16 J C −1,6.10−18 J D +1,6.10-18 J
Trang 13Bài 2: Khi một điện tích q di chuyển trong một điện trường từ một điểm B thì lực điện sinh công
2,5 J Nếu thế năng của q tại A là 2,5 J thì thế năng của nó tại B là bao nhiêu?
Bài 4: Một electron di chuyển trong điện trường đều E một đoạn 0,6 cm, từ điểm M đến điểm N
dọc theo đường sức điện thì lực điện sinh công 9,6.10−18 J Sau đó nó di chuyển tiếp 0,4 cm từ điểm N đến điểm P theo phương và chiều nói trên thì tốc độ của electron tại P là bao nhiêu? Biết rằng tại M, electron không có vận tốc đầu Bỏ qua tác dụng của trường hấp dẫn Khối lượng của electron là 9,1.10−31kg
A 5,63.107 m/s B 5,63.106 m/s C 5,93.106 m/s D 5,93.108 m/s
Hướng dẫn giải
18 1
31 P
W ;m 9,1.10 2
Bài 5: Một điện tích q = + 4.10−8 C di chuyển trong một điện trường đều có cường độ E = 100
V/m theo một đường gấp khúc ABC Đoạn AB dài 20 cm và véc tơ độ dời AB làm với các đường
Trang 14sức điện một góc 600 Đoạn BC dài 40 cm và véc tơ độ dời BC làm với các đường sức điện một góc 1200 Tính công của lực điện khi điện tích di chuyển từ A đến C
Bài 6: Có hai bản kim loại phẳng, tích điện trái dấu, nhưng độ lớn bẳng nhau đặt song song với
nhau và cách nhau 1 cm Hiệu điện thế giữa bản dương và bản âm là 120 V Nếu chọn mốc điện thế ở bản âm thì điện thế tại điểm M cách bản âm 0,6 cm là
Bài 7: Một hạt bụi nhỏ có khối lượng m = 0,1 mg nằm lơ lửng trong điện trường giữa hai bản
kim loại phẳng Bỏ qua lực đẩy Acsimet Các đường sức điện có phương thẳng đứng và chiều hướng từ dưới lên trên Hiệu điện thế giữa hai bản là 120 V Khoảng cách giữa hai bản là 3 cm Xác định điện tích của hạt bụi Lấy g = 10m/s2
A 0, 25 C B 0,25 nC C 0,15 C D 0,75 nC
Hướng dẫn giải
Hạt bụi nằm cân bằng nên lực điện trường cân bằng với trọng
lực
Vì trọng lực luôn hướng thẳng đứng từ trên xuống nên lực
điện trường phải có phương thẳng đứng và hướng lên Do vậy
hạt bụi phải mang điện tích dương để F qE E
Trang 15→ Chọn đáp án B
Bài 8: Một qua cầu khối lượng 4,5.10-3 kg treo vào một sợi dây cách
điện dài 1 m Quả cầu năm giữa hai tấm kim loại song song, thẳng đứng
như hình vẽ Hai tấm cách nhau 4 cm Đặt một hiệu điện thế 75 V vào
hai tấm đó thì quả cầu lệch ra khỏi vị trí ban đầu 1 cm Lấy g = 10 m/s2
Tính độ lớn điện tích của quả cầu
A 0, 25 C B 2, 5 C
C 2, 4 C D 0, 24 C
Hướng dẫn giải
Quả cầu lệch về bản dương nên nó mang điện tích âm
Khi hệ cân bằng: tan b F q E q U
Bài 9: Ba điểm A, B, C tạo thành tam giác vuông tại A đặt
trong điện trường đều có véc tơ cường độ điện trường song
song với AB Cho góc α = 600; BC = 10 cm và UBC = 400 V
0 AC
Bài 10: Giả thiết rằng trong một tia sét có một điện tích q = 25 C được phóng từ đám mây dông
xuống mặt đất và khi đó hiệu điện thế giữa đám mây và mặt đất là 1,4.108 V Nếu toàn bộ năng lượng của tia sét chuyển hết thành nhiệt năng thì có thể làm m (kg) nước ở 1000 C bốc thành hơi
ở 1000 C Nhiệt hóa hơi của nước là L = 2,3.106 J/kg Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau
Trang 16Khối lượng nước hóa hơi: A 35.1086
Bài 1: Hai bản kim loại phẳng song song mang điện tích trái dấu được đặt cách nhau 2 cm Cường
độ điện trường giữa hai bản bằng 3000 V/m Sát bề mặt bản mang điện dương, người ta đặt một hạt mang điện dương 1,2.10−3 C Tính công của điện trường khi hạt mang điện chuyển động từ
bản dương sang bản âm
A 0,9 J B + 0,9 J C – 0,72 J D + 0,72 J
Bài 2: Một điện tích điểm di chuyển dọc theo đường sức của một điện trường đều có cường độ
điện trường E = 1000 V/m, đi được một khoảng d = 5 cm Lực điện trường thực hiện được công
A = 15.10-5 J Độ lớn của điện tích đó là
A 5.10-6 C B 15 10-6 C C 3 10-6 C D 10-5 C
Bài 3: Một electron di chuyển trong điện trường đều E một đoạn 0,6 cm từ điểm M đến điểm N
dọc theo một đường sức điện thì lực điện sinh công 4,8.10-18 J Tính công mà lực điện sinh ra khi electron di chuyển tiếp 0,4 cm từ điểm N đến điểm P theo phương và chiều nói trên
A −6,4.10-18 J B +6,4.10-18 J C −3,2.10-18 J D +3,2.10-18 J
Bài 4: Một electron (e = −1,6.10−19 C) bay từ bản dương sang bản âm trong điện trường đều của một tụ điện phẳng, theo một đường thẳng MN dài 3 cm, có phương làm với phương đường sức điện một góc 600 Biết cường độ điện trường trong tụ điện là 1000 V/m Công của lực điện trong dịch chuyển này là bao nhiêu?
A 2,7.10-18 J B −1,6.10-18 J C −2,4.10-18 J D + 1,6.10-18 J
Bài 5: Một positron chuyển động dọc theo đường sức của một điện trường đều có cường độ điện
trường E = 50 V/m với vận tốc ban đầu 300 km/s theo hướng của véc tơ cường độ điện trường Biết khối lượng và điện tích của positron lần lượt là 9,1.10−31kg và + 1,6.10−19 C. Bỏ qua tác dụng
của trường hấp dẫn Hỏi positron chuyển động được quãng đường dài bao nhiêu thì vận tốc của
nó giảm đến bằng 0?
A 1,13 mm B 2,56 mm C 5,12 mm D không xác định Bài 6: Ở sát mặt Trái Đất, vectơ cường độ điện trường hướng thẳng đứng từ trên xuống dưới và
có độ lớn vào khoảng 150 V/m Tính hiệu điện thế giữa một điểm ở độ cao 5m và mặt đất
Bài 7: Một giọt dầu hình cầu nằm lơ lửng trong điện trường của một tụ điện phẳng không khí
Đường kính của giọt dầu là 0,5 mm Khối lượng riêng của dầu là 800 kg/m3 Bỏ qua lực đẩy Acsimet Khoảng cách giữa hai bản tụ điện là 1 cm Hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện là 200 V; bản phía trên là bản dương đặt nằm ngang Lấy g = 10 m/s2.Tính điện tích của giọt dầu
Trang 17Bài 8: Ba điểm A, B, C tạo thành tam giác vuông tại A đặt trong điện
trường đều có véc tơ cường độ điện trường song song với AB Cho
Bài 9: Khi một điện tích q = −0,5 C di chuyển từ điểm M đến điểm N trong điện trường thì công
của lực điện −6 J, hiệu điện thế UMN là
Bài 10: Trong đèn hình của máy thu hình, các electron được tăng tốc hởi hiệu điện thế 25000 V
Coi khối lượng của electron bằng 9,1.10-31 kg và không phụ thuộc vào vận tốc Điện tích của
electron bằng −1,6.10-19 C Coi tốc độ ban đầu của electron rất nhỏ Khi electron đập vào màn hình thì tốc độ của nó gần giá trị nào nhất sau đây?
Trang 18U E.BC.cos E; BC 400 E.0,1.cos 60 E 8000 V m
A qE AB cos E; AC 10 8000.0, 05cos180 4.10 J
A qE.BC cos E; BC 10 8000.0,1.cos 60 4.10 J
A qE.AC cos E; AC qE.AC.cos 90 0
Trang 19DẠNG 4: TỤ ĐIỆN
Điện tích của tụ: QC.U
Điện trường giữa 2 bản tụ là điện trường đều: U E.d
VÍ DỤ Bài 1: Trên vỏ một tụ điện có ghi 20 F 200 V. Nối hai bản tụ điện với một hiệu điện thế 120V
Tụ điện tích được điện tích là
Bài 2: Một tụ điện phẳng không khí có điện dung 1000 pF và khoảng cách giữa hai bản là 1 mm
Tích điện cho tụ điện dưới hiệu điện thế 60 V Điện tích của tụ điện và cường độ điện trường trong tụ điện lần lượt là
Bài 3: Mặt trong của màng tế bào trong cơ thế sống mang điện tích âm, mặt ngoài mang điện tích
dương Hiệu điện thế giữa hai mặt này bằng 0,07 V Màng tế bào dày 8,0.10-9 m Độ lớn cường
độ điện trường trung bình trong màng tế bào bằng
A 6,75.106 V/m B 8,75.106 V/m C 7,75.106 V/m D 9,75106 V/m
Hướng dẫn giải
6 9
Bài 4: Tích điện cho tụ điện C1, điện dung 20 F , dưới hiệu điện thế 300V Sau đó nối tụ điện
C1 với tụ điện C2, có điện dung 10 F chưa tích điện Sau khi nối điện tích trên các bản tụ C1, C2
lần lượt là Q1 và Q2 Chọn phương án đúng
A Q2 − Q1 = 2mC B Q1 − Q2 = 2 mC C Q1 − Q2 = 1,5mC D Q2 − Q1 = 1,5mC
Trang 20Bài 5: Một tụ điện không khí có điện dung 40 pF và khoảng cách giữa hai bản là 1 cm Tính điện
tích tối đa có thể tích cho tụ, biết rằng khi cường độ điện trường trong không khí lên đến 3.106
electron di chuyển đến bản tích điện âm của tụ điện?
A 6,75.1013 electron B 8,75.1013 electron
C 7,75 1013 electron D 9,75.1013 electron
Bài 2: Cho hai tấm kim loại phẳng rộng, đặt nằm ngang, song song với nhau và cách nhau 5 cm
Hiệu điện thế giữa hai tấm đó bằng 50 V Độ lớn cường độ điện trường trong khoảng không gian giữa hai tấm là
A 1500 V/m B 1200 V/m C 900 V/m D 1000 V/m
Bài 3: Tích điện cho tụ điện C1, điện dung 20 F , dưới hiệu điện thế 450 V Sau đó nối tụ điện
C1 với tụ điện C2, có điện dung 10 F , chưa tích điện Sau khi nối điện tích trên các tụ C1, C2 lần lượt là Q1 và Q2 Chọn phương án đúng
A Q2 – Q1 = 2mC B Q1 − Q2 = 2 mC
C Q1 − Q2 = 3 mC D Q2 – Q1 = 3 mC
Bài 4: Một tụ điện không khí có điện dung 40 pF và khoảng cách giữa hai bản là 2 cm Tính điện
tích tối đa có thể tích cho tụ, biết rằng khi cường độ điện trường trong không khí lên đến 3.106
V/m thì không khí sẽ trở thành dẫn điện
A 1, 2 C B 1, 5 C C 1,8 C D 2, 4 C
Bài 5: Một hạt bụi kim loại tích điện âm có khối lượng 10-10 kg lơ lửng trong khoảng giữa hai
Trang 21bằng 6,4 mm, gia tốc g = 10 m/s2 Chiếu tia tử ngoại làm hạt bụi mất một số eletron thì thấy nó rơi xuống với gia tốc 6 m/s2 Tính số electron mà hạt bụi đã mất
n e U
mad 10 6.6, 4.10 d
Trang 22DẠNG 5: DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI – NGUỒN ĐIỆN
Điện lượng: q n.e , trong đó n là số electron
Bài 1: Một điện lượng 6,0 mC dịch chuyển qua tiết diện thẳng của một dây dẫn trong khoảng
thời gian 2,0 s Tính cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn này
Bài 2: Số electron qua tiết diện thẳng của một dây dẫn kim loại trong 1 giây là 1,25.1019 Cường
độ dòng điện chạy qua dây dẫn và điện lượng chạy qua tiết diện đó trong 2 phút lần lượt là
A 2 A và 240 C B 4 A và 240 C C 2 A và 480 C D 4A và 480 C
Hướng dẫn giải
n 1, 6.10 1, 25.10 1, 6.10q
Bài 3: Trong khoảng thời gian đóng công tắc để chạy một tủ lạnh thì cường độ dòng điện trung
bình đo được là 6 A Khoảng thời gian đóng công tắc là 0,5 s Tính điện lượng dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn nối với động cơ của tủ lạnh
Hướng dẫn giải
Điện lượng được xác định: q I t 6.0,5 3C
→ Chọn đáp án D
Bài 4: Dòng điện chạy qua một dây dẫn kim loại có cường độ là 1 A Tính số electron dịch chuyển
qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong khoảng thời gian 1 s
A 6,75.1019 B 6,25.1019 C 6,25.1018 D 6,75.1018
Hướng dẫn giải
18 19
Trang 23qua tiết diện thẳng của dây tóc trong 10 phút?
Bài 2: Suất điện động của một pin là 1,5 V Tính công của lực lạ khi dịch chuyển điện tích +2 C
từ cực âm tới cực dương bên trong nguồn điện
Bài 3: Một bộ acquy có thể cung cấp một dòng điện 4 A liên tục trong 1 giờ thì phải nạp lại Tính
cường độ dòng điện mà acquy này có thể cung cấp nếu nó được sử dụng liên tục trong 20 giờ thì phải nạp lại
Bài 4: Một bộ acquy có suất điện động 6 V, sinh ra một công là 360 J khi acquy này phát điện
Tính lượng điện tích dịch chuyển trong acquy
Bài 5: Một bộ acquy có suất điện động 6 V, sinh ra một công là 360 J khi acquy này phát điện
Thời gian dịch chuyển lượng điện tích này là 5 phút Tính cường độ dòng điện chạy qua acquy khi đó
Trang 24DẠNG 6: ĐIỆN NĂNG – CÔNG SUẤT ĐIỆN
Công và công suất của dòng điện: A UIt
đó có thể kết luận
A suất điện động của acquy là 6 V
B hiệu điện thế giữa hai cực của nó luôn luôn là 6 V
C công suất của nguồn điện này là 6 W
D hiệu điện thế giữa hai cực để hở của acquy là 24 V
Trang 25+ Công suất của nguồn P I, vì chưa biết I nên chưa tính được
→ Chọn đáp án A
Bài 2: Một acquy có suất điện động là 12V Tính công mà acquy này thực hiện khi dịch chuyển
một electron bên trong acquy từ cực dương tới cực âm của nó
Bài 3: Một acquy có suất điện động là 12V Công suất của acquy này là bao nhiêu nếu có 3,4.1018
electron dịch chuyển bên trong acquy từ cực dương đến cực âm của nó trong một giây?
Bài 4: Một bàn là điện khi được sử dụng với hiệu điện thế 220 V thì dòng điện chạy qua bàn là
có cường độ là 5 A Điện năng bàn là tiêu thụ trong 0,5 h là
Bài 6: Cho mạch điện gồm hai điện trở mắc nối tiếp nhau và mắc vào nguồn điện có hiệu điện
thế U = 9 V Cho R11,5 Biết hiệu điện thế hai đầu R2 là 6 V Tính nhiệt lượng tỏa ra trên R2
trong 2 phút?
Hướng dẫn giải
Trang 26Khi mắc nối tiếp: Rtd R1R2
Bài 8: Hai bóng đèn Đ1 ghi (6V − 3W) và Đ2 ghi (6V −
4,5W) được mắc vào mạch điện như hình vẽ Nguồn điện
có hiệu điện thế U không thay đổi.Biết ban đầu biến trở
Rb ở vị trí sao cho 2 đèn sáng bình thường Tìm điện trở
của biến trở lúc này?
U
Hướng dẫn giải
Trang 27Cường độ dòng điện định mức của các đèn là: 1 2
Dựa vào mạch điện và do Iđm2 > Iđm1 nên đèn 2 là đèn bên phải, đèn 1 là đèn bên trái
Do biến trở mắc song song với đèn 1 nên
Bài 9: Cho mạch điện thắp sáng đèn như hình, nguồn có suất
điện động 12 V Đèn loại (6V − 3W) Điều chỉnh R để đèn
sáng bình thường Tính công của nguồn điện trong khoảng thời
gian l giờ? Tính hiệu suất của mạch chứa đèn khi sáng bình
Bài 10: Để loại bóng đèn loại (120V − 60W) sáng bình thường ở mạng điện có hiệu điện thế
220V, người ta mắc nối tiếp với nó một điện trở phụ R Tính R?
Trang 28Vì đèn sáng bình thường nên cường độ dòng điện qua đèn bằng cường độ dòng điện định mức của đèn là Đ đm
Vì R nối tiếp đèn nên cường độ dòng điện mạch chính cũng là 0,5 A
Điện trở tương đương td Đ
dẫn trong 1 giờ Biết hiệu điện thế giữa hai đầu dây dần này là 6 V
A 18,9 kJ và 6W B 21,6 kJ và 6 W C 18,9 kJ và 9 W D 21,6 kJ và 9 W
Bài 2: Một bàn là điện khi được sử dụng với hiệu điện thế 220 V thì dòng điện chạy qua bàn là
có cường độ là 5 A Tính tiền điện phải trả cho việc sử dụng bàn là này trong 30 ngày, mồi ngày
20 phút, cho rằng giá tiền điện là 1500 đ/(kWh)
A 13500 đ B 16500 đ C 135000 đ D 165000 đ
Bài 3: Một đèn ống loại 40 W được chế tạo để có công suất chiếu sáng bằng đèn dây tóc loại
100W Hỏi nếu sử dụng đèn ống này trung bình mỗi ngày 5 giờ thì trong 30 ngày sẽ giảm được bao nhiêu tiền điện so với sử dụng đèn dây tóc nói trên? Cho rằng giá tiền điện là 1500 đ/(kWh)
A 13500 đ B 16200 đ C 135000 đ D 165000 đ
Bài 4: Trên nhãn của một ấm điện có ghi 220 V − 1000 W Sử dụng ấm điện với hiệu điện thế
220 V để đun sôi 3 lít nước từ nhiệt độ 250C Tính thời gian đun nước, biết hiệu suất của ấm là
90% và nhiệt dung riêng của nước là 4190 J/(kgK)
A 698 phút B 11,6 phút C 23,2 phút D 17,5 phút
Bài 5: Một ấm điện được dùng với hiệu điện thế 220 V thì đun sôi được 1,5 lít nước từ nhiệt độ
200C trong 10 phút Biết nhiệt dung riêng của nước là 4190 J/(kg.K), khối lượng riêng của nước
là 1000 kg/m3 và hiệu suất của ấm là 90 % Công suất và điện trở của ấm điện lần lượt là
A 931 W và 52 B 981W và 52 C 931 W và 72 D 981W và 72
Bài 6: Giả sử hiệu điện thế đặt vào hai đầu bóng đèn có ghi 220V – 110W đột ngột tăng lên tới
240 V trong khoảng thời gian ngắn Hỏi công suất điện của bóng đèn khi đó tăng hay giảm bao nhiêu phần trăm (%) so với công suất định mức của nó? Cho biết rằng điện trở của bóng đèn không thay đổi so với khi hoạt động ở chế độ định mức
A giảm 19% B tăng 19% C tăng 29% D giảm 9%
Trang 29Bài 7: Ba điện trở có trị số R, 2R, 3R mắc như hình vẽ
Nếu công suất của điện trở (1) là 8 W thì công suất của
điện trở (3) là bao nhiêu?
A 45 W B 54 W
C 36 W D 63 W
Bài 8: Một bếp điện gồm hai dây điện trở R1 và R2 Nếu chỉ dùng R1 thì thời gian đun sôi nước
là 10 phút, nếu chỉ dùng R2 thì thời gian đun sôi nước là 20 phút Hỏi khi dùng R1 nối tiếp R2 thì thời gian đun sôi nước là bao nhiêu?
A 15 phút B 20 phút C 30 phút D 10 phút
Bài 9: Một bếp điện gồm hai dây điện trở R1 và R2 Nếu chỉ dùng R1 thì thời gian đun sôi nước
là 15 phút, nếu chỉ dùng R2 thì thời gian đun sôi nước là 30 phút Hỏi khi dùng R1 song song R2
thì thời gian đun sôi nước là bao nhiêu?
A 15 phút B 22,5 phút C 30 phút D 10 phút
Bài 10: Điện thoại iPhone 6 Plus 16 GB sử dụng pin Li−Ion Trên cục pin có ghi các thông số kỹ
thuật: dung lượng 2915 mAh và điện áp tối đa của một pin khi sạc đầy là 4,2V Tính thời gian đàm thoại liên tục từ lúc pin sạc đầy đến lúc sử dụng hết pin, biết rằng công suất tiêu thụ điện toàn mạch của điện thoại iPhone 6 Plus khi đàm thoại là 6,996 W
A 3,4 giờ B 1,75 giờ C 12,243 giờ D 8 giờ
Công suất tiêu thụ: P UI 220.5 1100 W 1,1 kW
Công suất tiết kiệm được: P 100 40 60 W 0, 06 kW
Điện năng tiết kiệm được: A P.t 0, 06.30, 5 9 kWh
Trang 30Tiền tiết kiệm được: 9.1500 13500 đ
UIR
IUI2R 2
U
R
(1)
Trang 31Chỉ dùng R2:
2 2 2
Theo bài ra: It2915 mAh2915.10 3600 A.s 10494 A.s3
Năng lượng của pin tích trữ được khi sạc đầy là: A UIt 4, 2.10494 44074,8J
Thời gian đàm thoại: T A 44074,8 6300s 1, 75 h
P 6,996
→ Chọn đáp án B
DẠNG 7: ĐỊNH LUẬT OHM CHO TOÀN MẠCH
Định luật toàn mạch: I IR Ir U Ir U Ir I.R
Trang 32Bài 1: Mắc một điện trở 14 vào hai cực của một nguồn điện có điện trở trong là 1 thì hiệu
điện thế giữa hai cực của nguồn là 8,4 V Cường độ dòng điện chạy trong mạch và suất điện động
của nguồn điện lần lượt là
Bài 2: Một điện trở R được mắc vào nguồn điện có suất điện động 1,5V để tạo thành mạch 4
kín thì công suất tỏa nhiệt ở điện trở này là 0,36W Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R và điện
trở trong của nguồn điện lần lượt là
Bài 3: Để xác định suất điện động E của một nguồn điện,
một học sinh mắc mạch điện như hình bên (H1) Đóng khóa
K và điều chỉnh con chạy C, kết quả đo được mô tả bởi đồ
thị biểu diễn sự phụ thuộc của 1
I (nghịch đảo số chỉ ampe kế A) vào giá trị R của biến trở như hình bên (H2) Giá trị trung
bình của E được xác định bởi thí nghiệm này là
0
R, r
1
1 A I
0 0
Trang 33Bài 4: Một điện trở R1 được mắc vào hai cực của một nguồn điện có điện trong r thì dòng 4 điện chạy trong mạch có cường độ là I1 = 1,2 A Nếu mắc thêm một điện trở R2 2 nối tiếp với điện trở R1 thì dòng điện chạy trong mạch chính có cường độ là I2 = 1A Trị số của điện trở
Bài 5: Mắc một điện trở 14 vào hai cực của một nguồn điện có điện trở trong là 1 thì hiệu
điện thế giữa hai cực của nguồn là 8,4 V Công suất mạch ngoài và công suất của nguồn điện lần lượt là
động và điện trở trong của nguồn điện lần lượt là
A 3V và 2 B 2V và 3 C 6V và 3 D 3 V và 4
Bài 1:
4 r
3V 0,5
Trang 34Bài 2: Điện trở trong của một acquy là 0, 06 và trên vỏ của nó có ghi 12 V Mắc vào hai cực
của acquy này một bóng đèn có ghi 12 V - 5 W Coi điện trở của bóng đèn không thay đổi Công suất tiêu thụ điện thực tế của bóng đèn là?
Bài 3: Điện trở trong của một acquy là 0, 06 và trên vỏ của nó có ghi 12V Mắc vào hai cực
của acquy này một bóng đèn có ghi 12V – 5W Coi điện trở của bóng đèn không thay đổi Hiệu suất của nguồn điện là
Bài 4: Một nguồn điện có suất điện động 6V, điện trở trong 2 mắc với mạch ngoài là một biến
trở R để tạo thành một mạch kín Với giá trị nào của R thì công suất tiêu thụ của mạch ngoài đạt giá trị cực đại Tính giá trị cực đại đó?
Trang 35Bài 5: Một nguồn điện có suất điện động 2 V và điện trở trong 0, 5 được mắc với một động cơ
thành mạch điện kín Động cơ này nâng một vật có trọng lượng 2 N với vận tốc không đổi 0,6144 m/s, với hiệu suất 96% Cho rằng, điện trở của dây nối và động cơ bằng 0; hiệu suất của động cơ điện 100%; cường độ dòng điện chạy trong mạch không vượt quá 0,9A Hiệu điện thế giữa hai đầu của động cơ bằng?
R 5 ; R R 10 Bỏ qua điện trở của dây nối Hiệu điện
thế giữa hai đầu R1 là
Bỏ qua điện trở của ampe kế A và
dây nối Số chỉ của ampe kế là 0,6A Giá trị của điện trở trong r của
Trang 36→ Chọn đáp án C
Bài 8: Cho mạch điện như hình vẽ, trong đó nguồn điện có suất
điện động 12V và có điện trở trong rất nhỏ, có điện trở ở mạch
ngoài là R1 3 ; R2 4 ; R3 5 Công của nguồn điện sản ra
trong 10 phút và công suất tỏa nhiệt ở điện trở R2 lần lượt là
Trang 37Bài 10: Cho mạch điện như hình vẽ Trong đó 6V,
r 0,5 ; R1 1 ; R2 R3 4 ; R4 6 Chọn phương án
đúng?
A Cường độ dòng điện trong mạch chính là 2 A
B Hiệu điện thế giữa hai đầu R3 là 3,2 V
C Hiệu điện thế giữa hai đầu R4 là 5 V
D Công suất của nguồn điện là 144 W
Bài 1: Có n nguồn điện, như nhau có cùng suất điện động và cùng điện trở trong r mắc nối tiếp
thành bộ rồi nối với điện trở R thì cường độ dòng điện chạy qua R là I1 Nếu mắc thành bộ nguồn song song rồi nối với điện trở R thì cường độ dòng điện là I2 Nếu R = r thì
Trang 38Mắc bộ nguồn song song:
b
b 2
b b
n I
Bài 2: Bốn nguồn điện giống nhau, có cùng suất điện động và điện
trở trong r, được mắc thành bộ nguồn theo sơ đồ như hình vẽ Suất
điện động và điện trở trong của bộ nguồn này tương ứng là
Bài 3: Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ, trong đó các acquy có
suất điện động 1 12V; 2 6V và có điện trở trong không đáng kể
Các điện trở R1 4 ; R2 8 Chọn phương án đúng
A Cường độ dòng điện chạy trong mạch là 1 A
B Công suất tiêu thụ điện của R1 là 8 W
C Công suất của acquy 1 là 16 W
D Năng lượng mà acquy 2 cung cấp trong 5 phút là 2,7 kJ
Trang 39Bài 4: Trong mạch điện có sơ đồ như hình vẽ, hai pin có cùng suất
điện động 3,5V và điện trở trong 1 Bóng đèn dây tóc có số ghi trên
đèn là 7,2V – 4,32W Cho rằng điện trở của đèn không thay đổi theo
nhiệt độ Công suất tiêu thụ điện năng của bóng đèn là
Bài 5: Trong mạch điện có sơ đồ như hình vẽ, hai pin có cùng suất điện
động 1,5V và điện trở trong 1 Hai bóng đèn giống nhau cùng có số ghi
trên đèn là 3V – 0,75W Cho rằng điện trở của các đèn không thay đổi theo
nhiệt độ Hiệu suất của bộ nguồn và hiệu điện thế giữa hai cực của mỗi pin
cùng điện trở trong được măc thành bộ nguồn và
được mắc với điện trở R 11 như sơ đồ hình vẽ
Trong trường hợp Hình a thì dòng điện chạy qua R
có cường độ 0,4 A; còn trong trường hợp Hình b thì
Trang 40dòng điện chạy qua R có cường độ 0,25 A Suất điện động và điện trở trong lần lượt là
A 6 V và 2 B 3V và 2 C 3V và 3 D 6V và 3
Bài 2: Một bộ nguồn gồm 12 acquy giống nhau, mỗi acquy có suất điện động
2 V và điện trở trong 0,1 , được mắc theo kiểu hỗn hợp đối xứng gồm n
dãy song song, trên mỗi dãy có m nguồn mắc nối tiếp Điện trở R 0, 3
được mắc vào hai cực của bộ nguồn này Để cường độ dòng điện chạy qua
điện trở R cực đại thì
A n = 1 và m = 12 B n = 2 va m = 6
C n = 4 và m = 3 D n = 6 và m = 2
Bài 3: Hai ac quy có suất điện động 12V và 6V, có điện trở trong không đáng kể mắc nối tiếp
với nhau và mắc với điện trở 12 thành mạch kín Cường độ dòng điện chạy trong mạch là
Bài 4: Một bộ nguồn gổm 20 acquy giống nhau, mỗi acquy có suất điện động 2 V và điện trở
trong 0,1 , được mắc nối tiếp Điện trở R được mắc vào hai cực của bộ nguồn này Cường 2
độ dòng điện trong mạch và hiêụ suất của nguồn điện là
A 5A và 80% B 10A và 50% C 5 A và 50% D 10A và 80%
Bài 5: Xác định suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn được mắc như hình vẽ Biết các
nguồn giống nhau, mỗi nguồn có e 1, 5V; r 0, 5
r
r 2
