Năng lượng điện trường của tụ điện Các câu hỏi lý thuyết trọng tâm chương Ivà yêu cầu bài tập - Định luật Cu-lông: phát biểu , biểu thức và nêu đặc điểm của lực - Thuyết electron : Nêu c
Trang 1Chương I Điện trường Cường độ điện trường
Lực điện giữa 2
điện tích điểm
đứng yên
1 F: độ lớn lực điện (N)
q1 ,q2: giá trị 2điện tích (C) r: khoảng cách 2 điện tích (m) : hằng số điện môi
k = 9.109
, chân không, không khí =1
Cường độ điện
trường tại một
điểm trong điện
trường của điện
tích Q
2 E: cường độ điện trường (V/m)
|Q|: độ lớn điện tích (C) r: khoảng cách từ điểm xét đến điện tích (m)
Nếu tại điểm xét có đặt điện tích thử q => chịu lực điện F
E = Xác định cường
độ điện trường
tổng hợp do 2
điện tích điểm
gây ra ở một
điểm
Có 3 bước giải
- Tính E1 ,E2
- Vẽ
- Tính E
B1: dụng công thức 2 B2: vẽ
Dùng quy tắc : “Dương hướng
đi-âm hướng về”
Vẽ theo quy tắc hình bình hành B3:
α =0 thì E =E + E α=1800 thì E=|E1 – E2
| α=900 thì
Công của lực
điện trường
( xét đi từ M->N )
3
3’
A: công của lực điện (J) q: giá trị điện tích (C) d.: hình chiếu của đường đi trên 1 đường sức (m)
MN: độ dài đường đi (m)
α là góc giữa hướng đường đi M đến N và hướng đường sức q>0 di chuyển dọc đường sức thì α=0 q<0 di chuyển dọc đường sức thì α=1800
Thế năng của một
điện tích điểm q
đặt tại M
4
Liên hệ công của
lực điện và độ
giảm thế năng
Điện thế tại điểm
Hiệu điện thế
giữa điểm M,N
Biểu thức, định
nghĩa
6 7
V
mốc =0
Liên hệ E và U 8 d: hình chiếu đường đi trên đường
Điện dung của tụ
điện
Công thức tính
điện dung của tụ
điện phẳng
Tụ ghép nối tiếp
Tụ ghép song
9
10
C: điện dung (F) Q: điện tích (C) U: hiệu điện thế giữa 2 bản tụ (V) C không phụ thuộc
vào Q và U
Trang 2Năng lượng điện
trường của tụ
điện
Các câu hỏi lý thuyết trọng tâm chương Ivà yêu cầu bài tập
- Định luật Cu-lông: phát biểu , biểu thức và nêu đặc điểm của lực
- Thuyết electron : Nêu các nội dung chính
- Các cách làm nhiễm điện một vật: kể tên, giải thích
- Định luật bảo toàn điện tích: Phát biểu
- Điện trường: Định nghĩa, đặc điểm của vec tơ cường độ điện
trường tại một điểm
- Công của lực điện trường: Đặc điểm, biểu thức, trường tĩnh
điệnlà trường thế
- Điện thế, hiệu điện thế giữa hai điểm của điện trường: Định
nghĩa, biểu thức và nêu đơn vị đo
- Nêu mối quan hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế
giữa hai điểm của điện trường đó
- Tụ điện: Nguyên tắc cấu tạo, Các tụ điện thường dung và nêu
được ý nghĩa các số ghi trên mỗi tụ điện
- Điện dung của tụ điện: Định nghĩa, biểu thức và đơn vị đo
- Vận dụng định luật Cu-lông để giải được các bài tập đối với hai điện tích điểm
- Vận dụng thuyết electron để giải thích các hiện tượng nhiễm điện
- Vận dụng khái niệm điện trường để giải các bài tập đối với hai điện tích điểm
- Giải các bài tập về chuyển động của một điện tích dọc theo đường sức của một điện trường đều
Các câu hỏi tham khảo
1 khi tăng đồng thời khoảng cách và độ lớn của mỗi điện tích điểm lên gấp đôi thì lực tương tác giữa chúng ntn?
2 Nêu tăng khoảng cách giữa hai điện tích điểm lên 3lần thì lực tương tác tĩnh điện giữa chúng ntn?
3 Nêu tăng khoảng cách giữa hai điện tích lên 2 lần và độ lớn của các điện tích lên 2 lần thì lực tương tác tĩnh điện giữa chúng sẽ ntn?
4 Tính lực tương tác giữa 1proton và 1electron, biết rằng khoảng cách giữa 2điện tích điểm đó là 5.10 -9 cm.
Hãy cho biết đó là lực hút hay lực đẩy?
5 Hai quả cầu nhỏ có điện tích 10-7C và 4.10-7C tác dụngvới nhau 1 lực 0,1N trong chân không Khoảng cách giữa chúng=?
6 Hai điện tích điểm bằng nhau, đặt trong chân không, cách nhau 1 khoảng r = 2cm Lực đẩy giữa chúng là F=1,6.10-4(N) thì độ lớn giữa các điện tích =?
7 Hai điện tích điểm bằng nhau đặt trong chân không cách nhau một khoảng r thì lực đẩy giữa chúng là
F1= 1,6.10-4N Tính r biết q1=q2= 2.10-7 C
8 ** Hai điện tích q1 và q2 cách nhau 20cm trong chân không Lực dẩy giữa chúng là 1,8N.Tính q1,q2 biết
q1+q2= 6.10-6c
9 **Hai điện tích điểm q 1.q2 >0 đặt tại hai điểm A, B trong không khí cách nhau một khoảng a Nếu đặt một điện tích q 3 trên đường trung trực của AB, và cách AB một khoảng b thì độ lớn của lực điện do hai
điện tích q1, q2 tác dụng lên điện tích q3 bằng bao nhiêu? HD:
- vẽ hình và biểu diễn lực
- xét 2 TH { các điện tích đều dương; 2điện tích trái dấu }
- Áp dụng quy tắc hình bình hành để tính độ lớn lực điện do 2 điện tích q1,q2 tác dụng lên q3
-Áp dụng tính toán: a = 4 cm, b = 6 cm, q 3 = |q2| = |q1| = = 2.10 -6 C
10 **Hai điện tích dương q 1, q2 đặt cố định trong không khí cách nhau một đoạn a Đặt thêm 1điện tích q tại một điểm trên đường thẳng nối hai điện tích q 1,q2 sao cho q nằm cân bằng Tìm vị trí đặt q, từ kết quả
trên em có nhận xét gì về dấu và độ lớn của điện tích q
Áp dụng: q 1 = 2 nC, q2 = 0,018 µC, a = 10 cm
11 Hãy biểu diễn vecto cường độ điện trường do 1 điện tích điểm gây ra tại điểm M ; Đường sức điện của một điện tích điểm ( q>0, q<0) ; đường sức điện của hai điện tích ( cùng dấu và trái dấu )
Trang 312 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 (N) Độ lớn điện tích đó =?
13 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 = ?
14 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 =?
15 ** 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 =?
16 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) =?
17 Hai điện tích điểm q1 = 0,5 (nC) và q2 = - 0,5 (nC) đặt tại hai điểm A, B cách nhau 6 (cm) trong không khí Cường độ điện trường tại trung điểm của AB có độ lớn =?
18 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) Cường độ điện trường do điện tích điểm Q gây ra tại điểm M có độ lớn =?
19 Một điện tích điểm dương Q trong chân không gây ra tại điểm M cách điện tích một khoảng r = 30 (cm), một điện trường có cường độ E = 30000 (V/m) Độ lớn điện tích Q =?
20 Công của lực điện tác dụng lên một điện tích di chuyển trong một điện trường ( đều hoặc không đều ) dọc theo một đường cong kín bằng bao nhiêu? Vì sao?
21 Hai tấm kim loại song song, cách nhau 2 (cm) và được nhiễm điện trái dấu nhau Muốn làm cho điện tích
q = 5.10-10 (C) di chuyển từ tấm này đến tấm kia cần tốn một công A = 2.10-9 (J) Coi điện trường bên trong khoảng giữa hai tấm kim loại là điện trường đều và có các đường sức điện vuông góc với các tấm Cường độ điện trường bên trong tấm kim loại đó =?
22 Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N là UMN = 1 (V) Công của điện trường làm dịch chuyển điện tích q =
- 1 (C) từ M đến N =?
23 Công của lực điện trường làm di chuyển một điện tích giữa hai điểm có hiệu điện thế U = 2000 (V) là A
= 1 (J) Độ lớn của điện tích =?
24 Tính công của lực điện làm một electron di chuyển được 1cm dọc theo đường sức điện của điện trường đều có cường độ điện trường 103V/m
25 Một điện tích q di chuyển từ điểm M đến N trong điện trường thì lực điện sinh công A Tính hiệu điện thế UMN và UNM Áp dụng q = 2C, A = 6J
26 **Một electron chuyển động với vận tốc đầu v0 ở sát bản âm trong điện trường đều E =103v/m giữa hai bản kim loại phẳng tích điện trái dấu, cách nhau 1cm Tính động năng của electron khi nó đập vào bản dươngHD: Áp dụng định lý độ biến thiên động năng { áp dụng với v0 tùy ý }
27 **Phải truyền cho một electron với vận tốc đầu v0 bằng bao nhiêu ở sát bản dương trong điện trường đều
E =103v/m giữa hai bản kim loại phẳng tích điện trái dấu, cách nhau 1cm sao cho khi electron vừa đến bản
âm thì dừng lại
28 Một tụ điện có điện dung 500 (pF) được mắc vào hiệu điện thế 100 (V) Điện tích của tụ điện =?
29 Vẽ sơ đồ bộ tụ điện gồm 2a tụ ghép nối tiếp(ghép song song) Tính điện dung của bộ tụ điện đó.
Áp dụng: C1 = 20 pF, C2 = 10 pF
30 *Hai tụ điện có điện dung C1 =0,4µF,C2 = 0,6µF ghép song song với nhau Mắc bộ tụ điện đó vào hiệu
điện thế U<60V thì một trong hai tụ điện đó có điện tích bằng 3.10-5 C Tính
a) Hiệu điện thế U
b) Điện tích của tụ điện kia
Trang 4Chương II Dòng điện không đổi
Cường độ
dòng điện
q=N.e
12 I: cường độ dòng điện (A) q: điện lượng (độ lớn của điện tích) (C)
t: thời gian dòng điện chạy qua (s) N: số electron,e = 1,6.10-19C
Suất điện động
của nguồn
điện
13 : suất điện động (V)
Alucla: công của lực lạ q: độ lớn điện tích (C)
Lực là làm di chuyển q bên trong nguồn Điện năng tiêu
thụ của đoạn
mạch
14
Công suất điện
của một đoạn
mạch
15
Nhiệt lượng
tỏa ra trên vật
có điện trở R
Công suất tỏa
’
Công của
Công suất của
’
Hiệu suất của
nguồn điện
chỉ gồm điện trở thì
Đoạn mạch
chứa nguồn
điện nối tiếp
với điện trở R
19 A nối với cực dương của nguồn
Hiệu điện thế
giữa 2 cực của
bộ nguồn điện
N cũng là hiệu điện thế hai đầu
mạch ngoài Khi có bộ nguồn Cường độ
dòng điện
trong mạch
chính
21
RN + r Điện trở toàn mạch kín Khi có bộ nguồn
Điện trở của
dây đồng chất
tiết diện đều
: điện trở suất (m)
l: chiều dài dây dẫn (m)
S: tiết diện dây dẫn (m2) Các điện trở
Các điện trở
Trang 5=>
Bộ nguồn nối
tiếp
Bộ nguồn song
song
24
25
Các câu hỏi lý thuyết trọng tâm chương II và yêu cầu bài tập
- Dòng điện không đổi: Định nghĩa, biểu thức, tên gọi, đơn vị
- Suất điện động của nguồn điện: Định nghĩa, biểu thức, tên gọi,
đơn vị
- Viết công thức tính công, công suất của nguồn điện
- Định luật ôm đối với toàn mạch: Phát biểu, biểu thức
- Bộ nguồn mắc nối tiếp, mắc song song
- Viết công thức tính suất điện động và điện trở trong
- Giải các bài tập đối với toàn mạch, trong đó mạch ngoài gồm 2 điện trở
- Giải các bài tập về công, công suất, nhiệt lượng trên đoạn mạch, của nguồn
- Tính hiệu suất của nguồn điện
- Giải các bài tập về suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn mắc nối tiếp, mắc song song
Các câu hỏi tham khảo
1 Đoạn mạch gồm điện trở R1 = 100 ( ) mắc nối tiếp với điện trở R2 = 300 ( ), điện trở toàn mạch =?
2 Cho đoạn mạch gồm điện trở R1 = 100 (Ω), mắc nối tiếp với điện trở R2 = 200 (Ω), hiệu điên thế giữa hai đầu đoạn mạch là 12 (V) Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R1 =?
3 Đoạn mạch gồm điện trở R1 = 100 ( ) mắc song song với điện trở R2 = 300 ( ), điện trở toàn mạch =?
4 Cho đoạn mạch gồm điện trở R1 = 100 ( ), mắc nối tiếp với điện trở R2 = 200 ( ) đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế U khi đó hiệu điên thế giữa hai đầu điện trở R1 là 6 (V) Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch =?
5 Hai bóng đèn có công suất định mức bằng nhau, hiệu điện thế định mức của chúng lần lượt là U1 = 110 (V) và U2 = 220 (V) Tỉ số điện trở của chúng =?
6 Để bóng đèn loại 120V – 60W sáng bình thường ở mạng điện có hiệu điện thế là 220V, người ta phải mắc nối tiếp với bóng đèn một điện trở có giá trị=?
7 Một nguồn điện có điện trở trong 0,1 (Ω) được mắc với điện trở 4,8 (Ω) thành mạch kín Khi đó hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 12 (V) Tính suất điện động của nguồn và cường độ dòng điện trong mạch
8 ** Người ta mắc hai cực của nguồn điện với một biến trở có thể thay đổi từ 0 đến vô cực Khi giá trị của biến trở rất lớn thì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 4,5 (V) Giảm giá trị của biến trở đến khi cường độ dòng điện trong mạch là 2 (A) thì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 4 (V) Suất điện động và điện trở trong của nguồn điện =?
9 Một nguồn điện có suất điện động E = 6 (V), điện trở trong r = 2 ( ), mạch ngoài có điện trở R Để công suất tiêu thụ ở mạch ngoài là 4 (W) thì điện trở R phải có giá trị=?
10 ** Dùng một nguồn điện để thắp sáng lần lượt hai bóng đèn có điện trở R1 = 2 ( ) và R2 = 8 ( ), khi đó công suất tiêu thụ của hai bóng đèn là như nhau Điện trở trong của nguồn điện =?
11 ** Một nguồn điện có suất điện động E = 6 (V), điện trở trong r = 2 (Ω), mạch ngoài có điện trở R Để công suất tiêu thụ ở mạch ngoài đạt giá trị lớn nhất thì điện trở R phải có giá trị=?
12 **Biết rằng khi điện trở mạch ngoài của một nguồn điện tăng từ R1 = 3 ( ) đến R2 = 10,5 ( ) thì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn tăng gấp hai lần Điện trở trong của nguồn điện đó =?
Trang 613 ***Cho một mạch điện kín gồm nguồn điện có suất điện động E = 12 (V), điện trở trong r = 2,5 ( ), mạch ngoài gồm điện trở R1 = 0,5 ( ) mắc nối tiếp với một điện trở R Để công suất tiêu thụ ở mạch ngoài lớn nhất thì điện trở R phải có giá trị=?
14 **** Cho một mạch điện kín gồm nguồn điện có suất điện động E = 12 (V), điện trở trong r = 2,5 ( ),
mạch ngoài gồm điện trở R1 = 0,5 ( ) mắc nối tiếp với một điện trở R Để công suất tiêu thụ trên điện trở R đạt giá trị lớn nhất thì điện trở R phải có giá trị=?
15 * Nguồn điện với suất điện động E, điện trở trong r, mắc với điện trở ngoài R = r, cường độ dòng điện
trong mạch là I Nếu thay nguồn điện đó bằng 3 nguồn điện giống hệt nó mắc nối tiếp hoặc song song thì cường độ dòng điện trong mạch =?
16 Cho bộ nguồn gồm 6 acquy giống nhau được mắc thành hai dãy song song với nhau, mỗi dãy gồm 3 acquy mắc nối tiếp với nhau Mỗi acquy có suất điện động E = 2 (V) và điện trở trong r = 1 ( ) Suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn =?
17 *** Cho mạch điện như hình vẽ
Mỗi pin có suất điện động E = 1,5 (V), điện trở trong r = 1 ( )
Điện trở mạch ngoài R = 3,5 ( )
Cường độ dòng điện ở mạch ngoài =?
18 ** Khi hai điện trở giống nhau mắc nối tiếp vào một hiệu điện thế U không đổi thì công suất tiêu thụ của
chúng là 20 (W) Nếu mắc chúng song song hoặc nối tiếp rồi mắc vào hiệu điện thế nói trên thì công suất tiêu thụ của chúng =?
19 * Một ấm điện có hai dây dẫn R1 và R2 để đun nước Nếu dùng dây R1 thì nước trong ấm sẽ sôi sau thời gian t1 = 10 (phút) Còn nếu dùng dây R2 thì nước sẽ sôi sau thời gian t2 = 40 (phút) Nếu dùng cả hai dây mắc song song thì nước sẽ sôi sau thời gian =?
R Hình 2.46
Trang 7Chương III Dòng điện trong các môi trường
Điện trở
suất theo
nhiệt độ
26 Điện trở suất ở nhiệt độ t
Điện trở suất ở nhiệt độ t0
: hệ số nhiệt điện trở (K-1 )
Suất điện
động nhiệt
điện
27 : suất nhiệt điện động (V)
: Nhiệt độ 2 mối hàn : hệ số nhiệt điện động (V.K-1)
Công thức
Fa_ra_day
Khối lượng
lớp mạ trên
vật
28
29
I: cường độ dòng điện qua bình điện phân (A)
t: thời gian điện phân (s) :khối lượng riêng (kg/m3 )
V : thể tích lớp mạ (m3 )
S : diện tích lớp mạ (m2)
d : bề dày lớp mạ (m)
m : khối lượng lớp mạ (kg )
: là đương lượng gam Khi có hiện tượng dương cực tan:
Các câu hỏi lý thuyết trọng tâm chương III và yêu cầu bài tập
- Nêu bản chất dòng điện trong kim loại
- Sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại theo nhiệt độ: phụ
thuộc ntn? Biểu thức?
- Nêu hiện tượng nhiệt điện là gì?
- Hiện tượng siêu dẫn điện là gì? Đặc điểm/
- Nêu bản chất của dòng điện trong chất điện phân
- Mô tả hiện tượng dương cực tan
- Định luật Fa-ra-day về điện phân: phát biểu và các biểu thức
- Nêu một số ứng dụng của hiện tượng điện phân
- Nêu bản chất dòng điện trong chất khí
- Nêu điều kiện tạo ra tia lửa điện
- Vận dụng định luật Fa-ra-day để giải các bài tập đơn giản về hiện tượng điện phân
Các câu hỏi tham khảo
2 Một sợi dây bằng nhôm có điện trở 120 ở nhiệt độ 200C, điện trở của sợi dây đó ở 1790C là 204 Điện trở suất của nhôm =?
3 Để xác định được sự biến đổi của điện trở theo nhiệt độ ta cần các dụng cụ nào?
4 Hai thanh kim loại được nối với nhau bởi hai đầu mối hàn tạo thành một mạch kín, hiện tượng nhiệt điện chỉ xảy ra khi nào?
5 Một mối hàn của một cặp nhiệt điện có hệ số αT = 65 (V/K) được đặt trong không khí ở 200C, còn mối hàn kia được nung nóng đến nhiệt độ 2320C Suất điện động nhiệt điện của cặp nhiệt khi đó =?
6 Một mối hàn của một cặp nhiệt điện có hệ số αT = 48 (V/K) được đặt trong không khí ở 200C, còn mối hàn kia được nung nóng đến nhiệt độ t0C, suất điện động nhiệt điện của cặp nhiệt khi đó là E = 6 (mV)
Trang 87 Một mối hàn của một cặp nhiệt điện có hệ số ỏT được đặt trong không khí ở 200C, còn mối hàn kia được nung nóng đến nhiệt độ 5000C, suất điện động nhiệt điện của cặp nhiệt khi đó là E = 6 (mV) Hệ số ỏT
khi đó =?
8 Một bình điện phân đựng dung dịch AgNO3, cường độ dòng điện chạy qua bình điện phân là I = 1 (A) Cho AAg=108 (đvc), nAg= 1 Lượng Ag bám vào catốt trong thời gian 16 phút 5 giây =?
9 **Một bình điện phân dung dịch CuSO4 có anốt làm bằng đồng, điện trở của bình điện phân R = 8 (), được mắc vào hai cực của bộ nguồn E = 9 (V), điện trở trong r =1 () Khối lượng Cu bám vào catốt trong thời gian 5 h có giá trị =?
10 Cho dòng điện chạy qua bình điện phân chứa dung dịch CuSO4, có anôt bằng Cu Biết rằng đương lượng hóa của đồng 1 3 , 3 107
n
A F
k kg/C Để trên catôt xuất hiện 0,33 kg đồng, thì điện tích chuyển qua bình phải bằng=?
11 * Khi hiệu điện thế giữa hai cực bóng đèn là U1 = 20mV thì cường độ dòng điện chạy qua đèn là I1 = 8mA, nhiệt độ dây tóc bóng đèn là t1 = 250 C Khi sáng bình thường, hiệu điện thế giữa hai cực bóng đèn
là U2 = 240V thì cường độ dòng điện chạy qua đèn là I2 = 8A Biết hệ số nhiệt điện trở α = 4,2.10-3 K-1 Nhiệt độ t2 của dây tóc đèn khi sáng bình thường =?
12 Một bình điện phân đựng dung dịch bạc nitrat với anốt bằng bạc Điện trở của bình điện phân là R= 2 () Hiệu điện thế đặt vào hai cực là U= 10 (V) Cho A= 108 và n=1 Khối lượng bạc bám vào cực âm sau 2 giờ =?