Bài tập vật lí 11 hk2 gv

VẬT LÍ 11 – HK2 T Chương Bài I 11 ĐIỆN TRƯỜNG ĐỊNH LUẬT COULOMB VỀ TƯƠNG TÁC TĨNH ĐIỆN TÓM TẮT LÝ THUYẾT  Các cách nhiễm điện cho vật: Có cách nhiễm điện cho vật nhiễm điện do: Cọ xát, tiếp xúc hưởng ứng  Hai loại điện tích tương tác chúng:  Có hai loại điện tích điện tích dương điện tích âm  Các điện tích dấu đẩy nhau, trái dấu hút  Đơn vị đo điện tích culơng (C)  Định luật Cu – lông: Lực tương tác tĩnh điện hai điện tích điểm đặt chân khơng có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích điểm, có độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ lớn hai điện tích điểm tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách chúng |q q | F = k 12 r  Trong đó: q1, q2: giá trị đại số điện tích k= 4πε0 = 9.109 Nm2 C ; ε0 = 8,85.10-12 C2 Nm2 : số điện  Lực tương tác tĩnh điện đặt môi trường điện môi đồng chất: |q q | F = k 22 𝜀r  Với 𝜀 : số điện môi, phụ thuộc chất môi trường II BÀI TẬP TỰ LUẬN Câu 1: Hãy nêu cách làm vật bị nhiễm điện đưa ví dụ minh họa cho cách BÀI GIẢI Có ba cách làm vật bị nhiễm điện: - Nhiễm điện cọ xác: Chà xát thước nhựa lên bàn thấy sau thước nhựa hút vụn giấy - Nhiễm điện tiếp xúc: Cho cầu nhiễm điện tiếp xúc với cầu trung hịa điện cầu lúc sau nhiễm điện - Nhiễm điện hưởng ứng: Đưa đầu nhiễm điện lại gần trung hòa điện thấy đầu nhiễm điện VẬT LÍ 11 – HK2 T Câu 2: Lực tương tác tĩnh điện hai điện tích điểm đặt chân không phụ thuốc vào yếu tố nào? BÀI GIẢI Giá trị hai điện tích điểm, khoảng cách chúng môi trường mà chúng đặt vào Câu 3: Hãy so sánh định tính độ lớn lực tương tác tĩnh điện hai điện tích điểm trường hợp hai điện tích đặt chất điện môi đặt chân không BÀI GIẢI Độ lớn lực tương tác tĩnh điện hai điện tích điểm trường hợp hai điện tích đặt chất điện môi nhỏ trường hợp hai điện tích đặt chân khơng độ lớn lực tĩnh điện tỉ lệ nghịch với số điện môi Câu 4: Khi đưa đầu nhiễm điện âm lại gần cầu khơng tích điện cầu có tương tác hút đẩy hay khơng? Vì sao? BÀI GIẢI Khi đưa đầu nhiễm điện âm lại gần cầu khơng tích điện cầu hút cầu bị nhiễm điện hưởng ứng với phần cầu nằm gần bị nhiễm điện dương Câu 5: Trong học Vật Lí, bạn học sinh phát biểu rằng: “ Khi đưa vật A nhiễm điện lại gần vật B khơng nhiễm điện vật B bị nhiễm điện hưởng ứng tổng điện tích vật B khác 0” Hãy nhận xét phát biểu bạn học sinh BÀI GIẢI Phát biểu bạn học sinh khơng hợp lí vật B bị nhiễm điện hưởng ứng tổng điện tích vật B vật B khơng có trao đổi điện tích với vật A Câu 6: Các xe bồn chở xăng/dầu thường treo sợi dây xích dài làm sắt gầm xe Trong trình di chuyển có lúc dây xích va chạm nhẹ xuống mặt đường Hãy giải thích người ta phải làm BÀI GIẢI Vì di chuyển, thân xe chở xăng/dầu cọ xát với khơng khí thành bồn chứa nên dễ bị nhiễm điện gây cháy nổ Do xe chở xăng dầu thường có đoạn dây xích thả xuống mặt đường để truyền điện tích dư từ xe xuống mặt đường Câu 7: Xét ba cầu nhỏ A, B, C đặt mặt bàn nằm ngang, nhẵn cách điện không khí Biết cầu A mang điện tích dương, cầu B cầu C mang điện tích âm Cho cầu B di chuyển đoạn thẳng nối tâm cầu A cầu C Trong q trình di chuyển đó, có vị trí để cầu B nằm cân tác dụng lực tĩnh điện BÀI GIẢI Khơng có vị trí đoạn thẳng nối cầu A cầu C để cầu B nằm cân tác dụng lực tĩnh điện Vì lực tĩnh điện cầu A tác dụng lên cầu B cầu C tác dụng lên cầu B phương, chiều nên cân Câu 8: Độ lớn lực tương tác tĩnh điện hai điện tích điểm q1 q2 thay đổi ta tăng khoảng cách hai điện tích lên gấp đơi giảm độ lớn q1 xuống VẬT LÍ 11 – HK2 T BÀI GIẢI Giảm lần lực tương tác tĩnh điện hai điện tích điểm tỉ lệ thuận với tích độ lớn hai điện tích tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách chúng Câu 9: Ban đầu, hai điện tích điểm đặt chân khơng độ lớn lực tĩnh điện chúng F Sau đó, hai điện tích điễm đặt môi trường điện môi A cho giá trị hai điện tích khoảng cách chúng giữ khơng đổi Khi đó, độ lớn lực tĩnh điện chúng F 4,5 Hãy xác định giá trị số điện môi môi trường A BÀI GIẢI Lực tương tác tĩnh điện hai điện tích điểm mơi trường A giảm 4,5 lần so với trường hợp hai điện tích điểm chân khơng, suy số điện môi môi trường A 4,5 Câu 10: Hai điện tích điểm q1 = 8.10-8 C q2 = -3.10-8 C đặt không khí hai điểm A B cách cm Đặt điện tích điểm q0 = 10-8 C điểm M trung điểm AB Biết k = 9.10 𝑁𝑚2 𝑐2 , tính lực tĩnh điện tổng hợp q1 q2 tác dụng lên q0 BÀI GIẢI Lực tĩnh điện ⃗⃗⃗⃗⃗ 𝐹10 , ⃗⃗⃗⃗⃗ 𝐹20 q1 q2 gây hướng với nên: F0 = F10 + F20 = k |𝑞|(|𝑞1 |+ |𝑞2 |) 𝐴𝐵 (2) 10-8 (8.10-8 + 3.10-8 ) = 9.10 ( 0,03 ) = 0, 044 N Lực tĩnh điện tổng hợp tác dụng lên q0 có phương trùng với đường nối AB hướng phía q2 Câu 11: Cho hai điện tích điểm q1 = 𝜇C q2 = 54 𝜇C đặt hai điểm A, B khơng khí cách cm Sau người ta đặt điện tích q3 điểm C a) Xác định vị trí điểm C để điện tích q3 nằm cân b) Xác định dấu độ lớn q3 để hệ cân BÀI GIẢI a) Do q1q2 > nên để q3 cân q3 phải nằm đoạn AB ⃗⃗⃗3 = 𝐹 ⃗⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗⃗ ⃗ Ta có: 𝐹 13 + 𝐹23 = |q q3 | |q q | 54 ⇒F13 =F23 ⇔k =k ⇔ = ⇔3AC-BC=0 εAC εBC2 AC2 BC2 Mà AC + BC = AB = cm ⟺ AC = 1,5 cm BC = 4,5 cm Vậy điểm C cách điểm A B 1,5 cm 4,5 cm b) Vì q1q2 > 0, nên lực tác dụng lên q2 lực đẩy Vậy để hệ cân q3 < |q q2 | |q q | |q | |q | F12 =F32 ⇔k =k ⇔ 2= εAB εBC2 AB BC 2 BC 4,5 ⇒|q |=|q | =6 ( ) =3,375μC AB Vậy điện tích q3 – 3,375 μC VẬT LÍ 11 – HK2 T Câu 12: Xét hai cầu kim loại nhỏ giống mang điện tích q1 q2 đặt khơng khí cách cm, đẩy lực có độ lớn 2,7.10-4 N Cho hai cầu tiếp xúc đưa vị trí ban đầu lực đẩy chúng có độ lớn 3,6.10-4N Tính q1 q2 BÀI GIẢI Ban đầu: F =k |q1 q2 | R2 ⇒ |q q |= FR2 k ⇒q1 q2 = 1,2.10-17 C2 Vì hai cầu hệ cô lập điện, nên sau tiếp xúc điện tích cầu , , q1 =q2 = q1 +q2 Khi đó: ' k F= 2( R q1 +q2 2 ) ⇔(q1 +q2 )2 = 4F ' R2 k 4F ' R2 ⇔q1 +q2 =±√ k =±8.109 C Trường hợp 1: q2 - 8.10-9 q+1,2⋅10-17=0 q =2.10-9 C q =6.10-9 C Suy ra: { { q =6.10-9 C q =2.10-9 C Trường hợp 2: q2 +8.10-9 q+1,2.10-17 =0 q =-2.10-9 C 𝑞1 = −6.10−9C Suy ra: { { 𝑞2 = −2.10−9 C q =-6.10-9 C Câu 13: Hai điện tích q1  2.10 8 C , q  10 8 C đặt cách 20 cm khơng khí Xác định độ lớn vẽ hình lực tương tác chúng? BÀI GIẢI Lực tương tác hai điện tích điểm q q ⃗⃗⃗⃗⃗ F12 ⃗⃗⃗⃗⃗ F21 có:  Phương đường thẳng nối hai điện tích điểm  Chiều lực hút  Độ lớn: F12 = F21 = k q1 q2 r2 = 9.109 2.10-8 10-8 0,2 = 4,5.10-5 N 6 Câu 14: Hai điện tích q1  2.10 C , q  2.10 6 C đặt hai điểm A B không khí Lực tương tác chúng 0,4 N Xác định khoảng cách AB, vẽ hình lực tương tác BÀI GIẢI Lực tương tác hai điện tích điểm có độ lớn q1q2 q1q2 √ ⇒ r = k = 0,3 m r2 F Vậy khoảng cách hai điện tích điểm 0,3 m Câu 15: Hai cầu nhỏ mang hai điện tích có độ lớn nhau, đặt cách 10 cm chân khơng tác dụng lên lực 9.10-3 N Xác định điện tích hai cầu đó? F = F12 = F21 = k VẬT LÍ 11 – HK2 T BÀI GIẢI Áp dụng định luật Cu-lông, ta có: |q.q| F = k r F.r 9.10-3 (10.10-2 )2 √ √ ⇔q= = = ± 10-7 (C) k 9.109 Câu 16: Hai điện tích đặt cách khoảng r khơng khí lực tương tác chúng 2.10 3 N Nếu với khoảng cách mà đặt điện mơi lực tương tác chúng 10 3 N a) Xác định số điện môi điện môi b) Để lực tương tác hai điện tích đặt điện mơi lực tương tác đặt khơng khí phải đặt hai điện tích cách bao nhiêu? Biết khơng khí hai điện tích cách 20 cm BÀI GIẢI a Ta có biểu thức lực tương tác hai điện tích khơng khí điện môi xác định qq F0 = k 12 r ⇒ ε = F0 = { qq F F = k 22 εr b Để lực tương tác hai điện tích đặt điện mơi lực tương tác hai điện tích ta đặt khơng khí khoảng cách hai điện tích 𝑟 ' 𝑞1 𝑞2 𝐹0 = 𝑘 𝑟 𝑟 ′ ′ { 𝑞1 𝑞2 ⇒ 𝐹0 = 𝐹 ⇒ 𝑟 = √𝜀 = 10√2 cm 𝐹 = 𝑘 ′2 𝜀𝑟 Câu 17: Hai điện tích điểm đặt chân khơng cách khoảng r1 = cm Lực đẩy chúng F1 = 1,6.10-4 N a) Tìm độ lớn điện tích đó? b) Khoảng cách r2 chúng phải để lực tác dụng F2 = 2,5.10-4 N? BÀI GIẢI a) |q2 | -4 q F = k ⇔ 1,6.10 = 9.10 r 0,022 ⇒ |q| = 10-9 C b) VẬT LÍ 11 – HK2 T F2 = k q2 r22 -9 ( 10 ) √ √ ⇒ r2 = k = 9.10 = 0,016 m = 1,6 cm F2 2,5.10-4 q2 Câu 18: Hai hạt bụi đặt khơng khí cách cm, hạt mang điện tích q = - 9,6.10-13 C a) Tính lực tĩnh điện chúng b) Tính số electron dư hạt bụi BÀI GIẢI Áp dụng định luật Cu-long để tính lực tương tác điện tích: F = 9.109 |q1 ⋅q2 | r2 , với q ; q độ lớn điện tích, r khoảng cách chúng Áp dụng thuyết electron, ta biết electron có điện tích là: e = -1,6.10-19 C, để tìm số electron dư hạt bụi, ta lấy điện tích hạt bụi chia cho điện tích mổi electron Áp dụng: -13 |9,6.10 a) F = 9.10 9,6.10-13| 0,03 = 9,2.10-12 (N) b) Số electron dư hạt bụi: n = -9,6.10-13 -1,6.10-19 = 6.106 (hạt) Câu 19: Hai điện tích điểm đặt cách khoảng r1 = 3,6 cm khơng khí Hỏi đặt nước nguyên chất (  = 81) phải cách khoảng r2 để lực tương tác hai điện tích khơng đổi? BÀI GIẢI Lực tương tác hai điện tích: F=k |q1 q2| ε.r2 Để lực tương tác hai điện tích khơng đổi ⇒ ε1 r12 = ε2 r22 ⇒ 1.3,62 = 81.r22 ⇒ r22 = 0,16 ⇒ r2 = 0,4 cm = mm III BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu 1: Điện tích eletron có giá trị bao nhiêu? A 1,6.10-19 C B -1,6.10-19 C C 3,2.10-19 C D -3,2.10-19 C Câu 2: Thông thường sau sử dụng khăn lơng để lau mắt kính ta thấy vài mãnh vụn lông tơ cịn bám lại kính, tượng nhiễm điện A hưởng ứng B tiếp xúc C cọ xát D khác cấu tạo vật chất Câu 3: Công thức xác định độ lớn lực tương tác tĩnh điện hai điện tích điểm q1, q2 đặt cách khoảng r chân không, với k = 9.109 𝑁𝑚2 𝐶2 số Coulomb? VẬT LÍ 11 – HK2 T A F = C F = 𝑟2 𝑘|𝑞1 𝑞2 | |𝑞1 𝑞2 | 𝑘𝑟 B F = r2 D F = k |𝑞1 𝑞2 | 𝑘 |𝑞1 𝑞2 | 𝑟2 Câu 4: Trong hình biểu diễn lực tương tác tĩnh điện điện tích (có độ lớn điện tích đứng n) Hình biễu diễn khơng xác? A B C D Câu 5: Xét hai điện tích điểm q1 q2 có tương tác đẩy Khẳng định sau đúng? A q1 > q2 < B q1 < q2 > C q1 q2 > D q1 q2 < BÀI GIẢI Đối với hai điện tích điểm q1 q2 có tương tác đẩy, nghĩa chúng mang điện tích dấu với nhau, q1q2 > Câu 6: Xét ba điện tích q0, q1 q2 đặt ba điểm khác không gian Biết lực q1 q2 tác dụng lên q0 ⃗⃗⃗⃗⃗ 𝐹10 ⃗⃗⃗⃗⃗ 𝐹20 Biểu thức sau xác định lực tĩnh điện tổng hợp tác dụng lên điện tích q0? A F0 = F10 + F20 B ⃗⃗⃗ 𝐹0 = ⃗⃗⃗⃗⃗ 𝐹10 + ⃗⃗⃗⃗⃗ 𝐹20 C F0 = F10 - F20 D ⃗⃗⃗ 𝐹0 = ⃗⃗⃗⃗⃗ 𝐹10 - ⃗⃗⃗⃗⃗ 𝐹20 Câu 7: Hai điện tích điểm có độ lớn khơng đổi đặt mơi trường có số điện mơi 𝜀, tăng khoảng cách hai điện tích lên lần lực tương tác chúng A tăng lần B giảm lần C tăng lần D giảm lần BÀI GIẢI Vì F ~ r2 nên khoảng cách chúng tăng lần lực tương tác giảm lần Câu 8: Đưa kim loại tích điện dương lại gần đĩa chưa tích điện lập điện A điện tích đĩa thay đổi 0, phụ thuộc vào khoảng cách kim loại đĩa B điện tích đĩa C đĩa tích điện dương D đĩa tích điện âm BÀI GIẢI Khi đưa kim loại tích điện dương lại gần vị trí đĩa đĩa bị nhiễm điện hưởng ứng hai đầu, nhiên xét đĩa điện tích đĩa khơng thay đổi Câu 9: Hai điệm tích điểm độ lớn 10-9 C đặt chân không Khoảng cách chúng để lực tĩnh điện chúng có độ lớn 2,5.10-6 N? VẬT LÍ 11 – HK2 T A 0,06 cm C 36 cm B cm D m BÀI GIẢI Ta có: F = k q2 r2 k F , suy ra: r =√ |q| = √ 9.109 2,5.10-6 10-9 = 0,06 m Câu 10: Mỗi hạt bụi li ti không khí mang điện tích q = -9,6.10-13 C Hỏi hạt bụi thừa hay thiếu electron? Biết điện tích electron có độ lớn 1,6.10-19 C A Thừa 6.106 hạt B Thừa 6.105 hạt C Thiếu 6.106 hạt D Thiếu 6.105 hạt BÀI GIẢI q -9,6.10-13 e -1,6.10-19 Số electron là: Ne = | | = | | = 6.106 hạt Vì q < nên hạt bụi thừa 6.106 hạt electron Câu 11: Hai điện tích điểm +2Q –Q đặt cố định hai điểm Hình 11.1 Phải đặt điện tích q0 vị trí lực điện +2Q –Q tác dụng lên điện tích q0 cân nhau? A Vị trí (1) C Vị trí (3) B Vị trí (2) D Vị trí (4) BÀI GIẢI Vì hai điện tích trái dấu, nên lực điện tích tác dụng lên điện tích q0 ngược chiều đặt q0 đường thẳng nối hai điện tích nằm ngồi khoảng hai điện tích gần điện tích có độ lớn yếu ( gần điẹn tích –Q hơn) Gọi r1, r2 khoảng cách từ điện tích q1 = 2Q, q2 = -Q đến điện tích q0 r khoảng cách hai điện tích Vì lực q1 q2 tác dụng lên q0 cân nên: |q | |q | F10 = F20 ⇒ = ⇒ r1 = √2r2 r1 r2 Mà r1 =r2 + r, nên ta r2 = r √2 - > r Câu 12 Trong cách sau cách làm nhiễm điện cho vật? A Cọ vỏ bút lên tóc B Đặt nhanh nhựa gần vật nhiễm điện C Đặt vật gần nguồn điện D Cho vật tiếp xúc với viên pin Câu 13 Trong tượng sau, tượng không liên quan đến nhiễm điện? A Về mùa đơng lược dính nhiều tóc chải đầu B Chim thường xù lơng mùa rét C Ơtơ chở nhiên liệu thường thả sợi dây xích kéo lê mặt đường VẬT LÍ 11 – HK2 T D Sét đám mây Câu 14 Điện tích điểm A vật có kích thước nhỏ B điện tích coi tập trung điểm C vật chứa điện tích D điểm phát điện tích Câu 15 Về tương tác điện, nhận định đây, nhận định sai A Các điện tích loại đẩy B Các điện tích khác loại hút C Hai nhựa giống nhau, sau cọ xát với len dạ, đưa lại gần chúng hút D Hai thủy tinh sau cọ xát vào lụa, đưa lại gần chúng đẩy Câu 16 Khi khoảng cách hai điện tích điểm chân khơng giảm xuống lần độ lớn lực Cu – lông A tăng lần B tăng lần C giảm lần D giảm lần Câu 17 Nhận xét không điện môi A Điện môi môi trường cách điện B Hằng số điện môi chân không C Hằng số điện môi môi trường cho biết lực tương tác điện tích mơi trường nhỏ so với chúng đặt chân không lần D Hằng số điện mơi nhỏ Câu 18 Có thể áp dụng định luật Cu – lơng để tính lực tương tác trường hợp: A tương tác hai thủy tinh nhiễm đặt gần B tương tác thủy tinh nhựa nhiễm điện đặt gần C tương tác hai cầu nhỏ tích điện đặt xa D tương tác điện thủy tinh cầu lớn Câu 19 Có thể áp dụng định luật Cu – lơng cho tương tác sau đây? A Hai điện tích điểm dao động quanh hai vị trí cố định mơi trường B Hai điện tích điểm nằm hai vị trí cố định mơi trường C Hai điện tích điểm nằm cố định gần nhau, dầu, nước D Hai điện tích điểm chuyển động tự môi trường Câu 20 Cho điện tích có độ lớn khơng đổi, đặt cách khoảng không đổi Lực tương tác chúng lớn đặt A chân không B nước ngun chất C dầu hỏa D khơng khí điều kiện tiêu chuẩn Câu 21 Xét tương tác hai điện tích điểm mơi trường xác định Khi lực đẩy Cu – lơng tăng lần số điện môi A tăng lần B không đổi C giảm lần D giảm lần Câu 22 Sẽ khơng có ý nghĩa ta nói số điện mơi A hắc ín (nhựa đường) B nhựa C thủy tinh D nhôm Câu 23 Trong vật sau khơng có điện tích tự do? A niken B khối thủy ngân C chì D gỗ khơ VẬT LÍ 11 – HK2 T Câu 24 Hai điện tích điểm trái dấu có độ lớn 10-4/3 C đặt cách m parafin có điện mơi chúng A hút lực 0,5 N B hút lực N C đẩy lực N D đẩy lực 0,5 N Câu 25 Hai điện tích điểm độ lớn 10-4 C đặt chân không, để tương tác lực có độ lớn 10-3 N chúng phải đặt cách A 30000 m B 300 m C 90000 m D 900 m Câu 26 Hai điện tích điểm đặt cố định cách điện bình khơng khí hút lực 21 N Nếu đổ đầy dầu hỏa có số điện mơi 2,1 vào bình hai điện tích A hút lực 10 N B đẩy lực 10 N C hút lực 44,1 N D đẩy lực 44,1 N Câu 27 Hai điện tích điểm đặt cố định cách điện bình khơng khí lực tương tác Cu – lông chúng 12 N Khi đổ đầy chất lỏng cách điện vào bình lực tương tác chúng N Hằng số điện môi chất lỏng A B 1/3 C D 1/9 Câu 28 Hai điện tích điểm đặt cách 100 cm parafin có số điện mơi tương tác với lực N Nếu chúng đặt cách 50 cm chân khơng tương tác lực có độ lớn A N B N C N D 64 N Câu 29 Hai điện tích điểm độ lớn đặt cách m nước nguyên chất tương tác với lực 10 N Nước nguyên chất có số điện môi 81 Độ lớn điện tích A C B 9.10-8 C C 0,3 mC D 10-3 C 10 VẬT LÍ 11 – HK2 T BÀI GIẢI Gọi suất điện động điện trở nguồn E r nên suất điện động điện trở nguồn tương ứng 4E 4r Áp dụng định luật Ohm ⇒ U = 4E - 4rI ta có đường biểu diễn U theo I đường thẳng 4,2 =4E - 4r.0,5 Thay hai cặp điểm đồ thị, ta được: { 2,8 = 4E - 4r.1,0 Giải ta được: E = 1,4 V r = 0,7 Ω Câu 10: Người ta muốn tạo điện trở R = Ω cách dùng dây dẫn đồng chất có đường kính tiết diện 1,0 mm, điện trở suất p = 3.10-7 Ω.m có bọc lớp cách điện mỏng quấn thành lớp gồm N vòng sát qua hình trụ sứ có đường kính tiết diện 2,0 cm a) Tính số vịng N b) Có số bóng đèn gồm hai loại: loại (6 V - W) loại (3 V - W) mắc thành dãy song song mắc chúng nối tiếp với điện trở R =3 Ω thành mạch diện Đặt hai đầu mạch điện vào hiệu điện không đổi U= 12 V Biết tất đèn sáng bình thường Hãy xác định số lượng loại đèn Coi điện trở đèn không thay đổi bỏ qua điện trở dây nối BÀI GIẢI a) R = ρ 4ℓ πd2 =ρ 4NπD πd2 =ρ 4ND Rd ⇒ N = 4ρD d = 3.(1,0.10-3 ) 4.3.10-7 2,0.10-2 = 125 vịng b) Khi đèn sáng bình thường: Dòng điện định mức đèn (6 V - W) đèn (3 V - W) A A ⇒ Mỗi dãy gồm đèn V đèn V nối tiếp Dịng điện mạch chính: I = 12 - = A Gọi m số dãy mắc đèn V n số dãy mắc đèn V Thiết lập phương trình: I = mI1 + nI2 ⇒ 1 m+ n=2⇒m=2 n = Vậy cần bóng V bóng V Câu 11: Một mạch chiết áp giá trị suất điện động pin điện trở cho Hình 18.5 Bỏ qua điện trở pin dây nối Đoạn AB dây thép đồng chất, tiết diện đều, chiều dài AB = 48 cm có điện trở Ω G điện kế lí tưởng Hãy tìm khoảng cách AC để kim điện kế số 73 VẬT LÍ 11 – HK2 T BÀI GIẢI Vì điện kế G số , nên khơng có dịng điện chạy qua đoạn MC (qua điện kế) UMC = ⇒ UAM = UAC (điểm M chập với điểm C ) 12 + = 0,2 A Dòng qua điện trở 0,5Ω nguồn V là: I2 = 1,5 + 0,5 Dòng điện qua AB nguồn V là: I1 = ⇒UAM = UAC = - 1,5.1 = 0,5 V ⇒ R AC = 0,5 0,2 = A = 2,5 Ω R AC AC = ⇒ AC = 40 cm R AB AB Câu 12: Một acquy có suất điện động E = V có điện trở r = 0,6  Sử dụng acquy để thắp sáng bóng đèn có ghi V – W Tính cường độ dịng điện chạy mạch hiệu điện hai cực acquy đó? BÀI GIẢI Điện trở đèn U2d là: R d = Pd Cường độ dòng điện 62 = = 12 Ω E mạch: I = = r+Rd 0,6 +12 ≈ 0,476( A) Hiệu điện hai cực acquy là: UAB = E - I.r = 6-0,476.0,6 ≈ 5,7144( V) Câu 13: Cho mạch điện hình vẽ: E = V, r = 0, R1 = R2 = 30  , R3 = 7,5  a) Tính điện trở tương đương RN mạch ngồi? b) Tính cường độ dịng điện chạy qua điện trở mạch ngoài? BÀI GIẢI a) Mạch gồm: 𝑅1 //𝑅2 //𝑅3 Điện trở tương đương mạch là: 1 1 1 1 = + + = + + = Ω ⇒ 𝑅𝑁 = 5Ω RN R1 R2 R3 30 30 7,5 b) Cường độ dịng điện mạch là: E I= = = 1,2( A) R N +r 5+0 Ta có: R3 R1 R2 74 VẬT LÍ 11 – HK2 T I = I1 + I2 + I3 I.R N = I1 R = I2 R = I3.R ⇒ I1 = I2 = 0,2 (A) ; I3 = 0,8 (A) III BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu 1: Hiệu điện hai cực nguồn điện có độ lớn A ln suất điện động nguồn điện khơng có dịng điện chạy qua nguồn B lớn suất điện động nguồn điện khơng có dịng điện chạy qua nguồn C nhỏ suất điện động nguồn điện khơng có dịng điện chạy qua nguồn D khác không Câu 2: Hai pin ghép nối tiếp với thành A suất điện động pin nhỏ suất điện động pin B suất điện động pin suất điện động pin C điện trở pin nhỏ điện trở pin D điện trở pin lớn điện trở pin Câu 3: Hai pin giống ghép song song với thành A suất điện động pin ln nhỏ suất điện động pin B suất điện động pin lớn suất điện động pin C điện trở pin nhỏ điện trở pin D điện trở pin lớn điện trở pin Câu 4: Một pin sau thời gian đem sử dụng A suất điện động điện trở pin tăng B suất điện động điện trở pin giảm C suất điện động pin tăng điện trở pin giảm D suất điện động pin giảm điện trở pin tăng Câu 5: Chọn phát biểu Dòng điện chạy qua bình acquy A ln có chiều vào cực âm bình acquy B ln có chiều vào cực dương bình acquy C có chiều vào cực dương acquy phát dịng điện D có chiều vào cực dương acquy nạp điện Câu 6: Mắc hai đầu điện trở vào hai cực pin Hiệu điện hai cực pin có độ lớn A lớn dịng điện chạy qua nguồn lớn B lớn dịng điện chạy qua nguồn nhỏ C khơng phụ thuộc vào dòng điện chạy qua nguồn D lớn so với độ lớn hiệu điện hai đầu điện trở BÀI GIẢI Hiệu điện hai đầu điện trở hiệu điện hai cực nguồn điện Áp dụng: U = E - rI, E r khơng đổi nên I nhỏ U lớn Câu 7: Cho mạch điện gồm pin 1,5 V có điện trở 0,5 Ω nối với mạch điện trở 2,5 Ω Cường độ dịng điện tồn mạch A A B 3/5 A C 0,5 A D A 75 VẬT LÍ 11 – HK2 T Câu 8: Một mạch điện có nguồn pin V, điện trở 0,5 Ω mạch gồm điện trở Ω mắc song song Cường độ dòng điện toàn mạch A A B 4,5 A C A D 18/33 A Câu 9: Một mạch điện gồm pin V, điện trở mạch Ω, cường độ dịng điện tồn mạch A Điện trở nguồn A 0,5 Ω B 4,5 Ω C Ω D Ω Câu 10: Trong mạch kín mà điện trở ngồi 10 Ω, điện trở Ω có dòng điện A Hiệu điện đầu nguồn suất điện động nguồn A 10 V 12 V B 20 V 22 V C 10 V V D 2,5 V 0,5 V Câu 11: Khi mắc song song n dãy, dãy m nguồn điện có điện trở r giống điện trở nguồn cho biểu thức A nr B mr C m.nr D mr/n Câu 12: Khi ghép n nguồn điện nối tiếp, nguồn có suất điện động E điện trở r suất điện động điện trở nguồn A nE r/n B nE nà nr C E nr D E r/n Câu 13: Có pin giống mắc thành nguồn có số nguồn dãy số dãy thu nguồn có suất điện động V điện trở Ω Suất điện động điện trở nguồn A V Ω B V Ω C V Ω D 6V Ω Câu 14: Muốn ghép pin giống pin có suất điện động V thành nguồn V A phải ghép pin song song nối tiếp với pin lại B ghép pin song song C ghép pin nối tiếp D không ghép Câu 15: Nếu ghép pin giống thành pin, biết pin có suất điện động V nguồn đạt giá trị suất điện động A V B V C V D V Câu 16: Muốn ghép pin giống nhau, pin có suất điện động V, điện trở Ω thành nguồn 18 V điện trở nguồn A Ω B Ω C Ω D Ω Câu 17: Ghép pin giống nối tiếp pin có suất điện động V điện trở Ω Suất điện động điện trở pin A V Ω B V 1/3 Ω C V Ω D V 1/3 Ω Câu 18: Ghép song song pin giống loại V – Ω thu nguồn có suất điện động điện trở A V – Ω B V – Ω C V – Ω D V – 1/3 Ω Câu 19: Nếu ghép pin giống nối tiếp thu nguồn 7,5 V Ω mắc pin song song thu nguồn A 2,5 V Ω B 7,5 V Ω C 7,5 V Ω D 2,5 V 1/3 Ω Câu 20: Người ta mắc pin giống song song thu nguồn có suất điện động V điện trở Ω Mỗi pin có suất điện động điện trở 76 VẬT LÍ 11 – HK2 T A 27 V; Ω B V; Ω C V; Ω D V; Ω Câu 21: Có 10 pin giống nhau, pin có suất điện động 2,5 V, điện trở Ω mắc thành dãy, dãy có số pin Suất điện động điện trở pin A 12,5 V 2,5 Ω B V 2,5 Ω C 12,5 V Ω D V Ω Câu 22: Một mạch điện gồm nguồn điện có suất điện động V điện trở Ω Biết điện trở mạch lớn gấp điện trở Dịng điện mạch A 1/2 A B A C A D A Câu 23: Cho mạch có điện trở mắc nối tiếp Ω, Ω 4Ω với nguồn điện 10 V, điện trở Ω Hiệu điện đầu nguồn điện A V B 10 V C V D V Câu 24: Một đèn giống có điện trở Ω mắc nối tiếp với nối với nguồn Ω dịng điện mạch A Khi tháo bóng khỏi mạch dịng điện mạch A A B 10/7 A C A D 7/ 10 A Câu 25: Một bóng đèn ghi V – W mắc vào nguồn điện có điện trở Ω sáng bình thường Suất điện động nguồn điện A V B 36 V C V D 12 V Câu 26: Một nguồn điện V, điện trở Ω nối với mạch ngồi có hai điện trở giống mắc nối tiếp cường độ dịng điện qua nguồn A Nếu điện trở mạch ngồi mắc song song cường độ dịng điện qua nguồn A A B 1/3 A C 9/4 A D 2,5 A 77 VẬT LÍ 11 – HK2 T Bài 19 NĂNG LƯỢNG CƠNG SUẤT ĐIỆN TĨM TẮT LÝ THUYẾT I  Năng lượng công suất tiêu thụ điện đoạn mạch  Năng lượng tiêu thụ điện đoạn mạch  Năng lượng tiêu thụ điện đoạn mạch tích hiệu điện hai đầu đoạn mạch với cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch với thời gian dòng điện chạy qua: A = UIt  Trong hệ SI, lượng có đơn vị jun (J)  Cơng suất tiêu thụ điện đoạn mạch  Công suất tiêu thụ điện đoạn mạch lượng mà đoạn mạch tiêu thụ đơn vị thời gian A P = = UI t  Trong hệ SI, cơng suất có đơn vị ốt (W)  Trường hợp đoạn mạch điện trở  Nhiệt lượng toả điện trở R xác định bởi: U2 Q = A = UIt = RI t = t R  Công suất toả nhiệt xác định bởi: 2 U P = UI = RI = R  Năng lượng công suất nguồn điện  Sự biến đổi lượng nguồn phát điện  Một phần lượng nguồn phát dòng điện cung cấp cho mạch ngồi, phần cịn lại chuyển thành nhiệt lượng toả bên nguồn  Công suất tiêu thụ điện mạch ngoài: P = A t = EI - rI2  Năng lượng công suất điện  Năng lượng toàn phần nguồn điện sinh toàn mạch: A0 = EIt  Công suất nguồn điện: P0 =  Hiệu suất nguồn điện: H = II A0 P P0 t = = EI U E BÀI TẬP TỰ LUẬN Câu 1: Đặt hai đầu điện trở R vào hiệu điện U dịng điện chạy qua điện trở I Công suất tỏa nhiệt điện trở xác định cơng thức: P = RI2 P = U2 R Công thức 78 VẬT LÍ 11 – HK2 T P = RI cho thấy R tăng P tăng, cịn cơng thức P = U2 R lại cho thấy R tăng P giảm Như liệu hai cơng thức có mâu thuẫn với hay khơng? Giải thích? BÀI GIẢI Khơng mâu thuẫn Công thức P = RI cho kết P tỉ lệ thuận với R trì dịng điện I qua khơng đồi Tương tự, cơng thúc P = U2 R cho kết P tỉ lệ nghịch với R hiệu diện U hai đầu điện trở trì khơng đổi Trong hiệu điện U cường độ dòng điện I có mối liên hệ với qua định luật Ohm Câu 2: Mắc hai đầu điện trở R vài hai cực nguồn điện có suất điện động E điện trở r Gọi P cơng suất tiêu thụ mạch ngồi P0 công suất phát nguồn Hiệu suất nguồn điện xác định tỉ số H = mạch điện biểu diễn: H = R R+r P P0 Chứng minh trường hợp BÀI GIẢI Ta có: H = Q P = UI EI = U , E với I = E R+r ⇒ U = RI = RE R+r ⇒ U E = R R+r Câu 3: Cho mạch điện Hình 19.1 Suất điện động E nguồn chưa biết Bỏ qua điện trở dây nối Tìm giá trị E để nguồn 10 V nạp điện BÀI GIẢI Nguồn 10 V nạp E có giá trị đủ lớn để triệt tiêu dòng điện nguồn 10 V tạo Nghĩa dòng điện chạy qua nguồn 10 V Khi hiệu điện hai đầu điện trở 2,5 Ω 10 V Suy dòng điện chạy nguồn E phát A Tử đó, định luật Ohm cho tồn mạch kín: E 4= ⇒ E = 14 V 3,5 Câu 4: Mắc hai đầu biến trở R vào hai cực nguồn điện không đổi Điều chỉnh giá trị biến trở R Bỏ qua điện trở dây nối Đồ thị biểu diễn phụ thuộc hiệu suất nguồn điện vào R Hình 19.2 a) Xác định điện trở nguồn điện b) Tìm giá trị R biến trở để hiệu suất nguồn điện 70% BÀI GIẢI 79 VẬT LÍ 11 – HK2 T a) Từ H = U E = R R+r Sử dụng điểm đường đồ thị (0,8; 0,4) (1,2; 0,5) Suy ra: r = 1,2 Ω b) Thay H = 0,7; ta tính được: R = 2,8 Ω Câu 5: Một biến trở mắc vào hai cực nguồn điện không đổi có điện trở 2,0 Ω Khi thay đổi giá trị biến trở, ta thu đồ thị biểu diễn phụ thuộc công suất toả nhiệt biến trở vào cường độ dòng điện chạy mạch Hình 19.3 Bỏ qua điện trở dây nối Giá trị biến trở tương ứng với điểm M đồ thị bao nhiêu? BÀI GIẢI Ta có biểu thức P theo I : P = UI = (E - rI)I = -rI + EI Đường biểu diễn P theo I parabol Hình 19.3 Mặt khác, từ tập trước, ta có kết quả: Khi chỉnh R = r cơng suất tiêu thụ R đạt cực đại Suy ra, dòng điện ứng với trường hợp này: IPmax = ứng với điểm M : IM = IM IPmax = E RM + r E R+r E = Mặt khác, dòng điện 2r Từ đồ thị, ta thấy: IM = ô; IPmax = 2,5 ô Nên: E 2r 2r ⋅ = = ⇒ R M = 0,5 Ω (R M + r) E R M +r 2,5 Câu 6: Mắc hai đầu biến trở R vào hai cực nguồn điện không đổi Điều chỉnh giá trị biến trở R Bỏ qua điện trở dây nối Đồ thị biểu diễn phụ thuộc công suất toả nhiệt biến trở P theo R Hình 19.4 a) Tính suất điện động điện trở nguồn điện b) Giả sử tăng R tuyến tính theo thời gian, giá trị đến lớn Thời điểm t = 12,5 s kế từ lúc bắt đầu tăng, công suất P đạt giá trị cực đại Tính khoảng thời gian hai lần liên tiếp công suất P đạt giá trị W BÀI GIẢI 𝐸2 a) Ta có, cơng suất toả nhiệt biến trở: P = RI = R = (R + r)2 𝐸2 R + 2r + r2 R 80 VẬT LÍ 11 – HK2 T Áp dụng bất đẳng thức Cauchy ta có: R + ứng với giá trị cực đại P : Pmax = r2 R ≥ 2r Dấu "=" biểu thức (R = r) tương C2 4r Từ đồ thị, ta có: r = Ω Pmax = W Thay vào: 𝑃max = E2 4r ⇒9= E2 4.4 ⇒ E = 12 V b) Với P = W ta thấy đồ thị có giá trị tương ứng R = 20 Ω Giá trị R lại thoả điều kiện R R = r ⇒ R 20 = 42 ⇒ R = 0,8 Ω Từ đề bài, ta có: R = 0,32t (Ω), ( t tính s) Từ đó, thời gian cần tìm là: 20 - 0,8 Δt = = 60 s 0,32 Câu 7: Xét mạch điện Hình 19.5 Bỏ qua điện trở dây nối ampe kế A Biết R1 = Ω; R2 = Ω; R3 = Ω, R4 = Ω Ampe kế 0,4 A hiệu suất nguồn 80% a) Tính suất điện động E điện trở r b) Tính nhiệt lượng tỏa điện trở R4 sau 25 s BÀI GIẢI a) Chập điểm N B (do điện trở ampe kế khơng đáng kể) Vẽ lại mạch hình 81 VẬT LÍ 11 – HK2 T Điện trở tương đương mạch ngoài: R AM = R AB + R BM = 2,4 + 1,6 = Ω Hiệu suất: H = R R+r ⇒ 0,8 = 4+r ⇒ r = Ω Dòng điện mạch hiệu điện thế: E E 2,4E 0,4E 1,6E 0,2E I= = ⇒ UAB = ⇒ I4 = ; UBM = ⇒ I3 = R AM + r 4+r 4+r 4+r 4+r 4+r Từ đó: IA = I4 - I3 ⇒ 0,2E 4+1 = 0,4 A ⇒ E = 10 V Thay vào: I4 = 0,8 A Từ đó: Q = RI t = 6.0,82 25 = 96 J Câu 8: Tính điện tiêu thụ cơng suất điện dịng điện có cường độ A chạy qua dây dẫn giờ, biết hiệu điện hai đầu dây dẫn V BÀI GIẢI Điện tiêu thụ đoạn mạch là: A = U.I.t = 6.1.1.3 600 = 21 600( J) Công suất điện nguồn: Png = U.I = 6.1 = (W) Câu 9: Trên nhãn ấm điện có ghi 220 V – 1000 W a) Cho biết ý nghĩa số ghi đây? b) Sử dụng ấm điện với hiệu điện 220 V để đun sơi lít nước từ nhiệt độ 25 0C Tính thời gian đun nước, biết hiệu suất ấm 90% nhiệt dung riêng nước 4190 J/(kg.K) BÀI GIẢI a) Ý nghĩa số ghi ấm điện: 220 V hiệu điện định mức đặt vào hai đầu ấm điện để ấm hoạt động bình thường 1000W cơng suất tiêu thụ định mức ấm điện sử dụng ấm hiệu điện 220 V b) Nhiệt lượng cần thiết để làm sôi 2l nước : Q = m.c.Δt = 2.4190.(100 - 25) = 628 500 J Điện thực tế mà ấm tiêu thụ: A = Q H = P.t Thời gian đun: A Q 628 500 t= = = ≈ 698,33 giây = 11 phút 38 giây P HP 0,9.1 000 Câu 10: Bóng đèn có ghi 220 V – 100 W bóng đèn có ghi 220 V – 25 W a) Mắc song song hai đèn vào hiệu điện 220 V Tính điện trở R1 R2 tương ứng đèn cường độ dòng điện I1 I2 chạy qua đèn đó? 82 VẬT LÍ 11 – HK2 T b) Mắc nối tiếp hai đèn vào hiệu điện 220 V cho điện trở đèn có trị số câu a Hỏi đèn sáng có cơng suất lớn gấp lần công suất đèn kia? BÀI GIẢI a) Điện trở bóng đèn : Uđm1 2202 R1 = = = 484 Ω Pđm1 100 Uđm2 2202 R2= = = 936 Ω Pđm2 25 Vậy R > R b) Ta có: Iđm1 = Pđm1 Uđm1 = 100 220 = 0,455 A Pđm2 25 = = 0,114 A Uđm2 220 U 220 => I1 = I2 = I = = = < Iđm1 ; Iđm2 R td 2420 11 => đèn sáng yếu bình thưịng U1 = I1 R = 484 = 44 V 11 U2 = U - U1 =220 - 44 = 176 V Vậy đèn sáng đèn U2 > U1 Câu 11: Để bóng đèn loại 120 V – 60 W sáng bình thường mạng điện có hiệu điện 220 V người ta mắc nối tiếp với điện trở phụ R Tìm điện trở phụ BÀI GIẢI U Rd = = 240 Ω P P I = Idm = = 0,5 A U 220 →R b = = 440 Ω = R + R d 0,5 → R = 440 - 240 = 200 Ω Câu 12: Một acquy có suất điện động 12 V a) Tính cơng mà acquy thực dịch chuyển electron bên acquy từ cực dương tới cực âm nó? b) Cơng suất acquy có 3,4.1018 electron dịch chuyển giây? BÀI GIẢI a) A = qU = 1,92.10-18 J Iđm2 = b) P = nA t = 6,528 w Câu 13: Một bàn điện sử dụng với hiệu điện 220 V dịng điện chạy qua bàn có cường độ A 83 VẬT LÍ 11 – HK2 T a) Tính nhiệt lượng mà bàn tỏa thời gian 20 phút theo đơn vị jun b) Tính tiền điện phải trả cho việc sử dụng bàn 30 ngày, ngày 20 phút, cho giá tiền điện 1700 đ/(kW.h) BÀI GIẢI a) Nhiệt lượng vật tỏa sau 20 phút = 1200 s U 220 Q = R.I t = I t = 1200 = 1320000 J = 1320 kJ I b) Sử dụng bàn ủi 30 ngày, ngày 20 phút ⇒ t = 30.20.60 = 36 000 s Nhiệt lượng vật tỏa thời gian trên: U 220 Q = I t = 36 000 = 39 600 000 J =11kWh I Số tiển điện phải trả: T = 11.1700 = 18700( đồng) R Câu 14 : Cho mạch điện hình, U = V, R1 = 1,5  Biết hiệu điện hai đầu R2 V Tính nhiệt lượng tỏa R2 phút? R BÀI GIẢI U=9V U = 16 V Ta có: { R = 1,5Ω t = phút = 120 s Mạch điện gồm: R nt R Hiệu điện hai đầu điện trở 𝑅1 là: U1 = U - U2 = - = V Cường độ dòng điện chạy mạch qua điện trở: U1 I = I1 = I2 = = =2A R1 1,5 Điện trở 𝑅2 là: R = U2 I2 = =3Ω Nhiệt lượng toả 𝑅2 phút là: Q = I22 R t = 22 3.120 = 1440 J III BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu 1: Đặt hiệu điện 12 V vào hai đầu đoạn mạch Năng lượng điện mà đoạn mạch tiêu thụ có điện lượng 150 C chuyển qua mạch A 800 J B 12,5 J C 170 J D 138 J 84 VẬT LÍ 11 – HK2 T Câu 2: Đặt hiệu điện không đổi vào hai đầu biến trở R Điều chỉnh giá trị R đo công suất toả nhiệt P biến trở Chọn phát biểu A P tỉ lệ với R B P tỉ lệ với R2 C P tỉ lệ nghịch với R D P tỉ lệ nghịch với R2 Câu 3: Đặt hiệu điện U vào hai đầu điện trở Khi có điện lượng q chuyển qua điện trở lượng điện tiêu thụ A điện trở xác định công thức A = qU Chọn phát biểu A Năng lượng điện tiêu thụ điện trở không phụ thuộc vào giá trị điện trở B Năng lượng điện tiêu thụ điện trở phụ thuộc vào giá trị điện trở C Hiệu điện U hai đầu điện trở tỉ lệ nghịch với điện lượng q chuyển qua điện trở D Hiệu điện U hai đầu điện trở tỉ lệ thuận với điện lượng q chuyển qua điện trở BÀI GIẢI Với U cho trước có điện lượng q chuyển qua lượng tiêu thụ A = qU Giá trị điện trở R lớn dịng điện nhỏ, cần thời gian lâu để điện lượng q ngược lại hồn tồn khơng ảnh hưởng đến giá trị lượng tiêu thụ 𝐴 Tóm lại, với hiệu điện cho trước xác định lượng tiêu thụ điện đoạn mạch phụ thuộc vào điện lượng chuyển qua mạch theo công thức A = qU Câu 4: Mắc hai đầu biến trở vào hai cực nguồn điện có suất điện động E Điều chỉnh biến trở đo độ lớn hiệu điện hai cực nguồn điện U Chọn phát biểu A Tỉ số B Tỉ số U E U E lớn giá trị biến trở lớn lớn giá trị biến trở nhỏ C Hiệu (E – U) không đổi giá trị biến trở thay đổi D Tổng ( E + U) không đổi giá trị biến trở thay đổi BÀI GIẢI Tỉ số: U E = R R+r = r 1+R ⇒ R lớn U E lớn Câu 5: Mắc hai đầu điện trở R vào hai cực acquy Sau khoảng thời gian, tổng lượng mà acquy cung cấp 10 J, nhiệt lượng toả điện trở 8,5 J Chọn đáp án A Điện trở acquy B Điện trở acquy lớn R C Điện trở acquy nhỏ R D Hiệu suất acquy 15% BÀI GIẢI Năng lượng acquy cung cấp tổng lượng toả nhiệt điện trở R nhiệt lượng toả bên acquy (do có điện trở r ) Suy ra: Nhiệt lượng toả nguồn bằng: 10 - 8,5 = 1,5 J < 8,5 J Vì dịng điện nên r < R Hiệu suất acquy 8,5 10 = 85 % 85 VẬT LÍ 11 – HK2 T Câu 6: Mắc hai đầu biến trở vào hai cực bình acquy Điều chỉnh để giá trị biến trở thay đổi từ đến lớn Chọn phát biểu A Công suất toả nhiệt biến trở tăng B Công suất toả nhiệt biến trở giảm C Công suất toả nhiệt biến trở giảm tăng D Công suất toả nhiệt biến trở tăng giảm BÀI GIẢI Công suất toả nhiệt P biến trở phụ thuộc vào giá trị biến trở R : E C2 P = RI = R ( ) = r2 R+r R+ + 2r R ⇒ Khi R tăng từ P tăng từ đạt cực đại R = r, sau tiếp tục tăng R đến lớn Q giảm dần Câu 7: Mắc hai đầu biến trở vào hai cực bình acquy Điều chỉnh biến trở đo cơng suất toả nhiệt P biến trở thấy kết P có giá trị tương ứng với hai giá trị biến trở Ω Ω Điện trở acquy A Ω B Ω C Ω D Ω BÀI GIẢI Công suất toả nhiệt biến trở: E E P = RI = R ( ) ⇒ R2 - ( - 2r) R + r = (1) R+r P Với giá trị P xác định (1) phương trình bậc theo R Theo đề bài, có hai giá trị khác biến trở R R ứng với công suất P nghĩa R R hai nghiệm (1) thoả định lí Viète (Vi-et): R R = r ⇒ r =√R R = √2.8 = Ω Câu 8: Điện tiêu thụ đoạn mạch không tỉ lệ thuận với A hiệu điện hai đầu mạch B nhiệt độ vật dẫn mạch C cường độ dòng điện mạch D thời gian dòng điện chạy qua mạch Câu 9: Cho đoạn mạch có hiệu điện hai đầu khơng đổi, điện trở mạch điều chỉnh tăng lần khoảng thời gian, lượng tiêu thụ mạch A giảm lần B giảm lần C tăng lần D không đổi Câu 10: Cho đoạn mạch có điện trở khơng đổi Nếu hiệu điện hai đầu mạch tăng lần khoảng thời gian lượng tiêu thụ mạch A tăng lần B tăng lần C không đổi D giảm lần Câu 11: Trong nhận xét sau công suất điện đoạn mạch, nhận xét không A Công suất tỉ lệ thuận với hiệu điện hai đầu mạch B Công suất tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện chạy qua mạch C Công suất tỉ lệ nghịch với thời gian dịng điện chạy qua mạch D Cơng suất có đơn vị ốt (W) 86 VẬT LÍ 11 – HK2 T Câu 12: Hai đầu đoạn mạch có hiệu điện không đổi, điện trở mạch giảm lần cơng suất điện mạch A tăng lần B không đổi C giảm lần D tăng lần Câu 13: Trong đoạn mạch có điện trở thuần, với thời gian nhau, cường độ dịng điện giảm lần nhiệt lượng tỏa mạch A giảm lần B giảm lần C tăng lần D tăng lần Câu 14: Trong đoạn mạch có điện trở khơng đổi, muốn tăng công suất tỏa nhiệt lên lần phải A tăng hiệu điện lần B tăng hiệu điện lần C giảm hiệu điện lần D giảm hiệu điện lần Câu 15: Cho đoạn mạch điện trở 10 Ω, hiệu điện đầu mạch 20 V Trong phút điện tiêu thụ mạch A 2,4 kJ B 40 J C 24 kJ D 120 J Câu 16: Một đoạn mạch xác định phút tiêu thụ điện kJ, tiêu thụ điện A kJ B 240 kJ C 120 kJ D 1000 J Câu 17: Một đoạn mạch có điện trở xác định với hiệu điện hai đầu khơng đổi phút tiêu thụ 40 J điện Thời gian để mạch tiêu thụ hết kJ điện A 25 phút B 1/40 phút C 40 phút D 10 phút Câu 18: Một đoạn mạch tiêu thụ có cơng suất 100 W, 20 phút tiêu thụ lượng A 2000 J B J C 120 kJ D 10 kJ Câu 19: Một đoạn mạch có hiệu điện đầu khơng đổi Khi chỉnh điện trở nguồn 100 Ω cơng suất mạch 20 W Khi chỉnh điện trở mạch 50 Ω cơng suất mạch A 10 W B W C 40 W D 80 W Câu 20: Cho mạch điện có điện trở khơng đổi Khi dịng điện mạch A cơng suất tiêu thụ mạch 100 W Khi dòng điện mạch A cơng suất tiêu thụ mạch A 25 W B 50 W C 200 W D 400 W Câu 21: Nhiệt lượng tỏa phút dòng điện A chạy qua điện trở 100 Ω A 48 kJ B 24 J D 24000 kJ D 400 J Câu 22: Một nguồn điện có suất điện động V thực công 10 J, lực lạ dịch chuyển điện lượng qua nguồn A 50 C B 20 C C 20 C D C Câu 23: Người ta làm nóng kg nước thêm C cách cho dòng điện A qua điện trở Ω Biết nhiệt dung riêng nước 4200 J/kg.K Thời gian cần thiết A 10 phút B 600 phút C 10 s D h 87