TAI LIEU ON THI HSG LOP 11

b Chứng tỏ rằng, khi công suất P mạch ngoài nhỏ hơn công suất cực đại thì điện trở R ứng với hai giá trị R1 và R2 liên hệ với nhau bằng hệ thức R1.R2 = r2.. Tính điện lượng chuyển qua MN[r]

Trang 1

Bài 1: Cho hai quả cầu nhỏ giống nhau có cùng điện tích q Hai vật được treo cạnh nhau bằng hai

sợi dây mảnh không dãn, dài như nhau trong không khí Khi cân bằng mỗi sợi dây lệch khỏi phương

thẳng đứng 1 góc α Nhúng hai quả cầu vào trong dầu có hằng số điện môi ε = 2, góc lệch của mỗi dây treo vẫn là α Tìm khối lượng riêng của mỗi quả cầu, biết khối lượng riêng của dầu là 0,8.103

kg/m3

ĐS : 1,6.103 kg/m3

Bài 2 : Hai quả cầu nhỏ bằng kim loại giống nhau treo trên hai dây dài bằng nhau vào cùng một

điểm Ban đầu hai quả cầu được tích điện bằng nhau và cách nhau một đoạn 5 cm Dùng tay chạm nhẹ vào 1 trong hai quả cầu Tính khoảng cách của chúng sau đó ?

ĐS : 3,15 cm

Bài 3 : Hai quả cầu kim loại nhỏ giống nhau được treo vào một điểm bởi hai sợi dây nhẹ không dãn,

dài l = 40 cm Truyền cho hai quả cầu điện tích bằng nhau có điện tích tổng cộng q = 8.10-6 C thì chúng đẩy nhau các dây treo hợp với nhau một góc 900 Lấy g = 10 m/s2

a) Tìm khối lượng mỗi quả cầu

b) Truyền thêm điện tích q’cho một quả cầu, thì thấy góc giữa hai dây treo giảm đi còn 600 Xác định cường độ điện trường tại trung điểm của sợi dây treo quả cầu được truyền thêm điện tích này ?

ĐS : a) 45 g ; b) 4.105 V/m hoặc 5.105 V/m

ĐS : a) 4 Ω ; b) 2,4 Ω ; c) 1,2 A

Bài 4 : a) Nếu lần lượt mắc R 1 = 2 Ω và R 2 = 8 Ω vào một nguồn

điện một chiều có suất điện động là E, điện trở trong r thì công

suất tỏa nhiệt là như nhau Tính điện trở trong r của nguồn điện

b) Người ta mắc song song R 1 và R 2 rồi mắc nối tiếp với điện trở

R X để tạo thành điện trở mạch ngoài của nguồn điện trên Hỏi R X

phải bằng bao nhiêu để công suất mạch ngoài lớn nhất ?

c) Bây giờ người ta mắc nguồn điện trên và R 1 và R 2 vào mạch

điện như hình vẽ Trong đó R 3 = 58,4 Ω; R 4 = 60 Ω Ampe kế có

điện trở nhỏ không đáng kể Tìm số chỉ của ampe kế Biết suất

điện động E = 68 V

R 3

B

A

R 4

C

D

E, r A

Trang 2

ĐS : a) 0,5 Ω ; b) 2/3 Ω ; 3/8 W

Bài 6 : Cho mạch điện như hình vẽ :

E1 = 4 V; r 1 = r 2 = 1 Ω; E2 = 2 V,

R 1 = 4 Ω; R 2 = 2 Ω; C 1 = 2 μF; C 2 = 6 μF

Tính điện tích của mỗi tụ điện khi K đóng và K mở

Điện lượng chạy qua R 2 khi chuyển khóa K từ đóng sang mở

ĐS : 30 μC

Nguồn điện có E = 18 V; r = 6 Ω; R 1 = 2 Ω; R 2 = 1 Ω

Bỏ qua điện trở dây nối và khóa K Biết rằng khi K mở hay đóng thì

công suất tiêu thụ của mạch ngoài bằng 12 W Tính các điện trở R 3 , R 4

ĐS : 10 Ω ; 3 Ω

Bài 8 : Dùng một acquy lần lượt thắp sáng 2 bóng đèn Đ 1 , Đ 2 có cùng công suất định mức Nếu

dùng đèn Đ 1 công suất của nguồn là P 1 = 60 W Nếu dùng đèn Đ 2 công suất của nguồn là P 2 = 90

W Biết rằng trong cả hai trường hợp đèn sáng bình thường

a) Tìm công suất định mức của mỗi bóng đèn

b) Xác định công suất lớn nhất của mạch ngoài mà acquy có thể cung cấp

ĐS : a) 36 W ; b) 37,5 W

Bài 9 : Một động cơ nhỏ có điện trở trong r đ = 2 Ω, khi hoạt động bình thường cần một hiệu điện

thế U = 9 V và một dòng điện có cường độ I = 0,75 A

a) Tính công suất tiêu thụ của động cơ và hiệu suất của động cơ ?

b) Để cung cấp cho động cơ đó người ta dùng 18 acquy, mỗi cái có suất điện động E = 2 V, điện trở

trong r = 2 Ω Hỏi có mấy cách mắc để động cơ hoạt động bình thường ? Cách mắc nào có lợi ?

ĐS : a) 1,125 W ; 83,3 % ; b) Có hai cách mắc

R 2

E, r

K

R 4

C 1

A

B

K

R 1

R 2

C

C 2

E1 , r 1 E2 , r 2

E = 1,5 V; r = 0,7 Ω; R 1 = 0,3 Ω; R 2 = 2 Ω

a) Điện trở R phải có giá trị bằng bao nhiêu để công suất tiêu thụ ở

mạch ngoài là lớn nhất ?

b) Muốn cho công suất tiêu thụ trên R là lớn nhất thì R phải có giá trị

bằng bao nhiêu ? Tìm công suất trên R khi đó

R 1

R 2

R

E, r

Trang 3

D

Đ

E, r

C

R x

R

Nguồn điện có E = 6 V và r = 1 Ω Đèn Đ có ghi 3 V – 3 W

Tụ điện có điện dung C = 0,5F Điện trở của AB là R = 7 Ω

D là một con chạy trên biến trở R, điện trở AD là R x với 0  R x  7 Ω

a) Cho R x = 2 Tính công suất tiêu thụ trên đèn và tính điện tích

trên mỗi bản tụ điện C

b) Tính R x để đèn sáng bình thường

ĐS : a) 1 W ; 25/12.10-6 C ; b) 1 Ω

E1 = 16 V; E2 = 5 V; r 1 = 2 Ω; r 2 = 1 Ω; R 2 = 4 Ω

Đèn Đ có ghi 3 V – 3 W; R A ≈ 0 Biết đèn sáng bình thường

và ampe kế chỉ số 0 Hãy tính các điện trở R 1 và R 3

ĐS : 1 Ω ; 7 Ω

ĐS : a) 4.10-6 J ; b) - 2,4 μC ; c) 13,76 Ω ; 0,7386 C

ĐS : 240 μC

•

R 1

R 2

R 3

K 1

K 2

C

E

•

U AB = 24 V, C 1 = 5 F, C 2 = 20 F, R 1 = 8 , R 2 = 12 ,

R = 25  Ban đầu khoá K mở, các tụ chưa được tích điện

trước khi mắc vào mạch Tính điện lượng chuyển qua điện

trở R khi K đóng và cho biết chiều chuyển động của các

êlectron qua điện trở R

Nguồn điện có E = 2 V và r = 0; C = 2 F, R 1 = 18 Ω, R 2 = 20 Ω

Ban đầu các khóa K 1 và K 2 đều mở Bỏ qua điện trở các khóa và dây nối

a) Đóng khóa K 1 (K 2 vẫn mở), tính nhiệt lượng tỏa ra trên R 1 sau khi điện

tích trên tụ điện đã ổn định

b) Với R 3 = 30  Khóa K 1 vẫn đóng, đóng tiếp K 2 tính điện lượng

chuyển qua điểm M sau khi dòng điện trong mạch đã ổn định

c) Khi K 1 , K 2 đang còn đóng, ngắt K 1 để tụ điện phóng điện qua R 2 và R 3

Tìm R 3 để điện lượng chuyển qua R 3 đạt cực đại và tính giá trị điện lượng

cực đại đó

R 3

E2 , r 2

R 1

Đ

B

D

C

E1 , r 1

A

M

N

R 1 R 2

R

K

C 1 C 2

Trang 4

E1 = 6 V, r 1 = 1 Ω, r 2 = 3 Ω, R 1 = R 2 = R 3 = 6 Ω Vôn kế lí tưởng

a) Vôn kế chỉ 3V Tính suất điện động E2

b) Nếu nguồn E2 có cực dương nối với B, cực âm nối

với D thì vôn kế chỉ bao nhiêu ?

ĐS : a) 2 V hoặc 18 V ; b) 4,5 V hoặc 10,5 V

Biết E1 = 1,5 V; r 1 = 0,5 Ω; E2 = 3,5 V; r 2 = 0,5 Ω; R 1 = 1Ω ; R là biến trở

Khi biến trở có giá trị 2 Ω thì dòng điện qua nó có cường độ 1 A Tính R 2

ĐS : 0,625 Ω

E1 = 3 V, E2 = 3,6 V, R 1 = 10 Ω, R 2 = 20 Ω, R 3 = 40 Ω

bỏ qua điện trở trong của hai nguồn Tụ có điện dung C = 1μF

a) Lúc đầu khóa K mở, tính cường độ dòng điện qua nguồn E1

và điện tích của bản tụ nối với M

b) Đóng khóa K, tính cường độ dòng điện qua mỗi nguồn và điện lượng chuyển qua R 4

ĐS : a) 0,1 A ; 2,6 μC ; b) 0,18 A ; 0,12 A ; 0,8 μC

Các nguồn có E1 = 10 V, E2 = 8 V, r 1 = 2 , r 2 = 4 

R 1 = 8 , R 2 = 4 ; C 1 = 12 F, C 2 = 6 F

Bỏ qua điện trở dây nối, đầu tiên K ngắt sau đó K đóng

a) Tính điện tích các tụ C 1 và C 2 khi K ngắt và khi K đóng

b) Tính hiệu điện thế giữa hai điểm D và E khi K ngắt và khi K đóng

c) Tính số lượng êlectron chuyển qua khóa K khi đóng khoá K Các êlectron đó chuyển theo chiều nào ? Cho biết điện tích của êlectron là e = -1,6.10-19C

R 1

R 3 M C

R 4

E2

N

E1

R 2

A

B

K

V

C

D

R 2

R 3

E1 , r 1 E2 , r 2

M

C 1

E

D

E2 , r 2

E1 , r 1

C 2

K

•

B

A

E1 , r 1

E2 , r 2

R 2

R 1

R

Trang 5

Nguồn điện có E = 8 V, r = 2  Điện trở của đèn R 1 = 3 ,

điện trở R 2 = 3 , điện trở ampe kế không đáng kể

a) Khoá K mở, di chuyển con chạy C người ta nhận thấy

khi điện trở của phần AC của biến trở AB có giá trị 1 thì đèn tối nhất

Tính điện trở toàn phần của biến trở

b) Mắc một biến trở khác thay vào chỗ của biến trở đã cho và đóng khóa K

Khi điện trở của phần AC bằng 6  thì ampe kế chỉ 5

3A Tính giá trị toàn phần của biến trở mới

Bài 19 : Cho mạch điện như hình vẽ : E = 15 V, r = 2,4 

Đèn Đ 1 có ghi 6 V – 3 W, đèn Đ 2 có ghi 3 V – 6 W

a) Tính R 1 và R 2, biết rằng hai đèn đều sáng bình thường

b) Tính công suất tiêu thụ trên R 1 và trên R 2

c) Có cách mắc nào khác hai đèn và hai điện trở R 1 , R 2

(với giá trị tính trong câu a) cùng với nguồn đã cho để hai đèn đó vẫn sáng bình thường ?

Bài 20 : Cho 2 mạch điện như hình vẽ :

Nguồn điện E1 có suất điện động E1 = 18 V, điện trở trong r 1 = 1

Nguồn điện E2 có suất điện động E2 và điện trở trong r 2

Cho R = 9  ; I 1 = 2,5 A ; I 2 = 0,5 A Xác định suất điện động E2 và điện trở r 2

E, r

R 2

C

K

R 1

R 2

A

B

E, r

D

A

Trang 6

Biết E = 6,9 V, r = 1 , R1 = R 2 = R 3 = 2 ,

điện trở ampe kế không đáng kể, điện trở vôn kế rất lớn

a) Các khóa K 1 , K 2 đều mở Tìm số chỉ vôn kế ?

b) Khóa K 1 mở, K 2 đóng, vôn kế chỉ 5,4 V

Tìm R 4 và hiệu điện thế giữa hai điểm A, D ?

c) Các khóa K 1 , K 2 đều đóng Tìm số chỉ của ampe kế ?

d) Các khóa K 1 , K 2 đều đóng, mắc thêm điện trở R5

song song với đoạn mạch AEB thì công suất mạch ngoài đạt giá trị cực đại Tìm R 5 ?

Các nguồn điện giống nhau có E = 3 V, r = 1 Ω

R 1 = 2 Ω; R 2 = 5 Ω; R 3 = 1 Ω; C = 10 μF

Bỏ qua điện trở dây nối và khóa K

a) Đóng khóa K vào chốt 1 Tính cường độ dòng điện qua R 1

và điện tích của tụ C khi dòng điện đã ổn định

b) Đảo khóa K từ chốt 1 sang chốt 2 Tính tổng điện lượng chuyển qua điện trở R 3 kể từ khi đảo khóa

K

c) Ngắt khóa K, thay tụ điện C bằng một cuộn dây có độ tự cảm L = 50 mH Đóng khóa K vào chốt 1

thì cường dòng điện qua cuộn dây tăng dần Tính tốc độ biến thiên cường độ dòng điện qua cuộn dây tại thời điểm dòng điện đó có cường độ bằng 0,35 A Bỏ qua điện trở của cuộn dây

1

R 1

E, r

R 3

R 4

R 1

A

V

R 2

B A

K 1

K 2

C

D

Cho biết E = 12 V; r = 2 Ω; R 1 = 2 Ω; R 2 = R 3 = 6 Ω

Biết rằng số chỉ ampe kế khi K đóng bằng

5

9 chỉ số của ampe kế

khi ngắt K Hãy tính điện trở R 4, chiều và cường độ dòng điện

qua K khi đóng Điện trở của ampe kế và khoá K không đáng kể

Trang 7

E1 = E2 = 6V; r 1 = 1 Ω; r 2 = 2 Ω

Các điện trở R 1 = 5 Ω; R2 = 4 Ω

Vôn kế có điện trở rất lớn, số chỉ của vôn kế là 7,5 V

Tính U AB và điện trở R ?

Đèn Đ có chỉ số 3 V – 3 W; R = 2 Ω; C 1 = 0,3 μF; C 2 = 0,2 μF

Điện trở của vôn kế rất lớn, điện trở của dây nối và khóa K không đáng kể

Số chỉ của vôn kế khi K mở và khi K đóng là 7,5 V và 5 V

a) Tìm suất điện động và điện trở trong của nguồn

b) Đèn Đ có sáng bình thường không ? Tại sao ?

c) Tính số điện tích dịch chuyển qua khóa K ngay sau khi đóng ?

Nguồn điện có E = 30 V, r = 3  ; R 1 = 12 ; R 2 = 36 ; R 3 = 18

Điện trở ampekế và dây nối không đáng kể

a) Tìm số chỉ ampekế và chiều dòng điện qua nó

b) Thay ampekế bằng một biến trở R 4 có giá trị biến đổi từ 2 đến 8 

Tìm R 4 để dòng điện qua R 4 đạt giá trị cực đại

F B

A

R 1 R 2 R 3

E, r

Biến trở AB là 1 dây đồng chất, dài l = 1,3 m, tiết diện S = 0,1

mm2, điện trở suất  = 10 – 6  U là hiệu điện thế không m

đổi Nhận thấy khi con chạy ở các vị trí cách đầu A hoặc đầu B

những đoạn như nhau bằng 40 cm thì công suất toả nhiệt trên

biến trở là như nhau Xác định R 0 và tỉ số công suất tỏa nhiệt

trên R 0 ứng với 2 vị trí của C ?

C 2 K

N

V

M Đ

C 1

E, r

R

R 2

R 1

M

N

E1 , r 1

V

_-•

C

U

R 0

+

•

Trang 8

Bài 28 : Một động cơ điện một chiều có điện trở trong r = 2 Ω Một sợi dây không co giãn có một

đầu cuốn vào trục động cơ, đầu kia buộc vào một vật có khối lượng m = 10 kg treo thẳng đứng Khi cho dòng điện có cường độ I = 5 A đi qua thì động cơ kéo vật lên thẳng đứng với vận tốc không đổi

v = 1,5 m/s

a) Tính công suất tiêu thụ điện và hiệu suất của động cơ

b) Bộ nguồn cung cấp dòng điện I = 5 A cho động cơ gồm nhiều acquy,

mỗi acquy có suất điện đông E = 8 V và điện trở trong r0 = 0,8 Ω

Tìm cách mắc các nguồn thành bộ đối xứng để động cơ có thể kéo vật như trên mà dùng số acquy ít nhất Tính số acquy đó Cho g = 10 m/s2, dây có khối lượng không đáng kể

Các điện trở thuần đều có giá trị bằng R

a) Tìm hệ thức liên hệ giữa R và r để công suất tiêu thụ

mạch ngoài không đổi khi K mở và đóng

b) E = 24 V và r = 3 Ω

Tính UAB khi : K mở và khi K đóng

Bài 30 : Nguồn điện một chiều có suất điện động E và điện trở trong r, mạch ngoài có R thay đổi được

a) Xác định R để mạch ngoài có công suất cực đại Tính công suất đó

b) Chứng tỏ rằng, khi công suất P mạch ngoài nhỏ hơn công suất cực đại thì điện trở R ứng với hai giá trị R1 và R2 liên hệ với nhau bằng hệ thức R1.R2 = r2

Trong đó các tụ điện C1, C2 là các tụ không khí có điện dung

C1 = C2 = C = 2 μF; R1 = 10,02 Ω; R2 = 20,9642 Ω

Nguồn điện có E = 9 V; r = 0

a) Ban đầu khóa K mở Tính điện lượng chuyển qua MN khi K đóng

b) Khi K đang mở người ta nhúng ngập một nửa tụ C1 theo phương

thẳng đứng với các bản tụ trong điện môi có hằng số điện môi ε = 2

Tìm tỉ số điện tích của tụ C2 và C1 khi mạch ổn định

E, r

C

D

R 1

R 2

R 4

R 3

K

R 1

R 2

C 1

C2

A

B

K

E, r

M

N

Trang 9

b) K1 mở, K2 đóng và không có đảo chiều nguồn E2 Khi đó hiệu điện thế giữa các điểm A và

N bằng 4,35 V và giữa các điểm M và B bằng 1,45 V Tìm các điện trở R1 và R2, biết rằng R1 > R2 c) Xét lại mạch điện ở câu (a) khi K1 đóng, K2 mở và không có đảo chiều nguồn E2 Tìm các điện tích trên các bản cực của các tụ

E = 3 V ; r = 1 Ω ; R2 = R3 = 2 Ω ; R4 = 4 Ω ; R5 = 5 Ω

Vôn kế V có điện trở rất lớn, còn ampe kế A và khóa K

có điện trở không đáng kể Khi khóa K đóng, ampe kế chỉ 0,75 A

Tính số chỉ của vôn kế khi :

a) K đóng

b) K mở

c) K mở và điện trở R3 bị tháo ra khỏi mạch

d) K mở và mắc lại ampe kế A vào vị trí cũ của R3

•

R 1

R 2

E1 , r 1 E2 , r 2

C

K 2

K 1

C 3

E1 = 6 V ; r 1 = 2 Ω Bỏ qua điện trở dây nối và các khóa

K 1 và K 2 ; R 3 = 3,55 Ω ; R 4 = 0,65Ω ; C 1 = 1 μF ; C 2 = 2

μF ; C 3 = 1μF

a) K 1 đóng, K 2 mở khi đó hiệu điện thế giữa các điểm A và

C bằng 4 V, giữa các điểm C và D bằng 1 V Tìm suất

điện động E2 và điện trở trong r 2 của nguồn thứ hai Biết

rằng nếu đảo chiều mắc chỉ riêng nguồn thứ hai thì hiệu

điện thế giữa A và C lại là 5 V

V

R 1

A

R 2 R 3

R 4 R 5

M

N

K

E, r

Trang 10

b) Nếu n pin mắc song song nhau thì cường độ dòng điện qua nhánh DB bằng 0,3 A Tìm số pin n

và suất điện động E của mỗi pin

c) Mắc lại bộ nguồn thành hai nhánh, nhánh một gồm một pin, nhánh thứ hai gồm các pin còn lại mắc nối tiếp, cực dương của các nhánh quay về cùng một phía Tìm cường độ dòng điện qua nhánh

AC và các nhánh của bộ

E1 = E2 = 6 V ; r1 = 1 Ω ; r2 = 2 Ω ; R1 = 5 Ω ; R2 = 4 Ω

Vôn kế V có điện trở rất lớn chỉ 7,5 V Tính :

a) Hiệu điện thế UAB

b) Điện trở R

c) Công suất và hiệu suất của mỗi nguồn

Các điện trở mạch ngoài đều giống nhau và bằng R 0 = 2 Ω

Bộ nguồn gồm n pin giống nhau mỗi pin có E = và r = 1

Ω Bỏ qua điện trở của các dây nối

a) Tính điện trở tương đương của mạch ngoài và cường độ

dòng điện qua bộ nguồn, biết rằng cường độ dòng điện qua

nhánh BD bằng 0,5 A

V

R 1

R 2

E1 , r 1

E2 , r 2

N

M

R

C 2

R 3

R 1 R 2

C 1

E, r

M

N

E = 6 V ; r = 0,5 Ω ; R 1 = 3 Ω ; R 2 = 2 Ω ; R 3 = 0,5 Ω ; C 1 = C 2 =

0,2 μF

a) Tính điện tích trên các bản tụ khi K ngắt và K đóng

Tính số điện tử chuyển qua K khi K đóng

b) Thay K bằng tụ có điện dung C 3 = 0,4 μF Tính điện tích trên

hai bản của tụ C 3 đó

R 7

B

R 4

R 2 R 6 R 5

Định dạng
Số trang	13
Dung lượng	229,32 KB