Đề thi học sinh giỏi tổng hợp môn vật lý THPT (14)

1 TÀI LIỆU BỒI DƯỢNG HỌC SINH GIỎI - BỘ MÔN VẬT LÝ PHẦN ĐIỆN MỘT CHIỀU  Biên soạn :Trần Đại Nguyên Bài : Hai cầu kim loại nhỏ có khối lượng riêng D, có bán kính r 2r, treo vào điểm O hai sợi dây mảnh ( không dãn, có khối lượng không đáng kể ) có chiều dài l Tích điện cho hai cầu điện tích 3q, chúng đẩy xa Hãy tính góc lệch dây treo so với phương thẳng đứng Coi góc lệch nhỏ Bài : Trên đường sức điện trường người ta đặt hai cầu nhỏ tích điện giữ cho chúng cách khoảng d Khối lượng điện tích cầu laø m1 = m ; m2 = 3m ; q1 = -q ; q2 = 3q Hãy xác định chiều đường sức độ lớn vectơ cường độ điện trường để buông cho chúng chuyển động khoảng cách chúng luôn d Bỏ qua tác dụng trọng trường Bài : Đặt hai điện tích điểm q1 = q q2 = 2q cách khoảng r 1- Cần thực công để đưa chúng lại gần khoảng r ? 2- Cần thực công để đưa chúng xa ? Áp dụng : q = 2.10-6C ; r = 0,40cm ; r1 = 0,25m Baøi : Ba cầu nhỏ, có khối lựơng m = 2g có điện tích q = 10 -7 C , lúc đầu giữ nằm yên ba đỉnh tam giác có cạnh a = 3cm Cùng lúc buông ba cầu chúng dịch chuyển xa cách đối xứng tác dụng lực đẩy tónh điện ( bỏ qua tác dụng trọng lực ) Hãy tính : 1- Vận tốc cầu chúng cách khoảng r = 9cm 2- Công lực điện trường để làm cho cầu dịch chuyển xa hai cầu Bài : Hai vòng dây kim loại mảnh có tâm O O2 có bán kính r = 6cm, mang điện tích q1 q2 đặt song song đồng trục, cách O 1O2 = a = 8cm Cho biết q1= 4.10-6C công làm dịch chuyển điện tích q = -10-6C từ O1 đến O2 0,6J Hãy tính q2 Bài : Hai cầu kim loại nhỏ có bán kính khối lượng m = 2,5g nối với điện môi cứng dài l = 5cm, có khối lượng không đáng kể Tích điện cho hai cầu để chúng có điện tích q = 10-6C q2 =-10-6C , đặt chúng v0 vào điện trường có cường độ + E = 103V/m cho hướng từ điện tích âm đến điện tích dương trùng với chiều    E vectơ cường độ điện trường E E Người ta truyền cho đồng thời hai cầu vận tốc v0 = 0,1m/s Hỏi  v0 quay góc ? Bài : Trên hai thủy tinh phẳng, nhẵn P1 P2 nghiêng góc α = 600 mặt bàn nằm ngang, có ba cầu nhỏ C1 ; C2 ; C3 khối lượng m1 ; m2 ; m3 tích điện dấu: cầu C1 đặt chân cảu hai mặt C3 C2 phẳng P1 P2 , cầu C2 C3 trượt không ma sát P1 P2 C1 Điện tích cầu q1 = q2 = kq3 C2 Khi cân C2 C3 độ cao 1- Hãy tính tỷ số m2/m3 Xéy trường hợp k = 2- Cho biết m2 = 0,2g ; q2 = 6.10-9C vaø k = Xác định khoảng cách ba cầu chúng nằm cân Cân có bền không ? Lấy g = 10m/s Bài : Ở đỉnh đa giác N = 1994 cạnh có gắn cầu nhỏ điện tích q dấu Cạnh đa giác a Vào thời điểm N cầu giải phóng, sau thời gian đủ lớn , cầu bên cạnh lại giải phóng Khi xa ( ∞ ) động hai cầu khác lượng α Hãy xác định điện tích q cầu Bài : Hai cầu nhỏ tích điện có khối lượng điện tích m = m ; q1 = +q ; m2= 4m ; q2 = +2q đặt cách đoạn a Ban đầu cầu đứng yên cầu chuyển động hướng thẳng vào cầu với vận tốc v0 1- Tính khoảng cách cực tiểu rmin hai cầu 2- Xét trường hợp a = ∞ , tính rmin 3- Tính vận tốc u1 ; u2 hai cầu chúng lại xa vô Bỏ qua tác dụng trọng trường Bài 10 : Một chùm electron rộng , mỏng bay từ d  v khe hẹp có bề dày d, với vận tốc v= 10 m/s Mật độ electron chùm n = 1010hạt/m3 Hỏi cách khe khoảng l bề dày chùm tia tăng lên gấp đôi Bài 11 : Giữa hai A , B tồn điện trường, biết khoảng CB ( độ rộng l ) có cường độ điện trường lớn gấp đôi cường độ điện trường khoảng AC Một electron vào bàn A có vecto vận tốc hợp B + l/2 K l với mặt bàn góc α Vị trí gần K C elec tron cách B đoạn l/2 Xác định tầm _ xa electron A A O M Bài 12 : 1- Một chùm electron bị bứt khỏi mặt cầu kim loại bán kính R mang điện tích -Q Khi electron xa mặt cầu, vận tốc v Hỏi vận tốc v lúc electron vừa thoát khỏi mặt cầu 2- Bây mặt cầu nói mang điện tích +q1,, bao quanh lưới kim loại bán lính r mang điện tích +q2 , đặt đồng tâm với mặt cầu Một viên bi nhỏ khối lượng m, mang điện tích +q bay khỏi mặt cầu Sau qua lưới bay xa vô Vận tốc viên bi lúc gần mặt cầu nhỏ Tính vận tốc viên bi xa mặt cầu Bài 13 : Xác định cường độ điện trường gây vòng dây dẫn mảnh bán kính R mang điện tích q, điểm M nằm trục vòng dây, cách tâm vòng dây khoảng OM = h Bài 14 : Một vòng dây dẫn mảnh tâm O, bán kính R TÀI LIỆU BỒI DƯỢNG HỌC SINH GIỎI - BỘ MÔN VẬT LÝ PHẦN ĐIỆN MỘT CHIỀU  Biên soạn :Trần Đại Nguyên Bài :( Chuyên đề BDHS giỏi ) Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ Cho biết E 1= 12,5V; r1 = 1Ω ; E2 = 8V ; r2 = E1 R I5 0,5Ω R1 = R2 = 5Ω ; R2 = R4 = 2,5Ω ; R5 = 4Ω ; Ra = 0,5Ω Tính cường độ dòng điện qua mạch điện trở E2 số ampe kế C R4 A B I I1 Baøi : Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ Cho biết : E = 26V; r = 1Ω ; R = 3Ω ; R1 = 5Ω ; R2 = 2Ω ; R3 = 10Ω ; R4 = 30Ω ; R5 = 5Ω Tính cường độ dòng điện qua điện trở điện trở tương đương đoạn mạch AB R3 I2 A R1 I4 D I3 R2 I1 R C I2 R A I B R5 I5 I3 R D I R 4 E, r R Bài : Cho mạch điện hình veõ E1 = 9V ; r1 = 1Ω ; E2 = 3V ; r2 = 0,2Ω ; R = 0,8Ω ; R1 = 1Ω ; R2 = R3 = 3Ω Bỏ qua điện trở ampe kế, E1 R E2 khóa K dây nối Biết số ampe kế A1 đóng khoá K 1,8 lần số R1 C R3 ampe kế A2 K ngắt Tính điện trở R4 , chiều B A cường độ dòng điện qua ampe kế A1 đóng K K A2 R2 D A1 R4 Bài : Một nguồn điện có suất điện động E = 20V, điện trở r, dùng để thấp sáng đồng thời ba bóng đèn Đ1 ; Đ2 ; Đ3 , hai bóng đèn Đ1 Đ2 hoàn toàn giống Người ta thấy rằng, để ba bóng đèn sáng bình thường tìm hai cách mắc : - Cách : Mắc hai đèn Đ1 Đ2 song sonh với nhau, mắc nối tiếp chúng với Đ3 vào nguồn - Cách : Mắc hai đèn Đ1 Đ2 nối tiếp với nhau, mắc chúng song song với Đ3 vào nguồn 1- Tính hiệu điện định mức bóng đèn 2- Với hai cách mắc trên, cống suất toàn phần nguồn P = 40W Tính cường độ định mức công suất định mức đèn Tính r Bài : Tính lượng tổng cộng W tích điện tụ điện có điện dung C ; C2 ; C3 ; C4 C nguồn điện có suất điện động không D C E1 đổi E1 ; E2 ; E3 ; E4 cung cấp , chúng mắc hình vẽ Các điện trở có B E2 A giá trị R Bỏ qua điện trở nguồn Tụ điện C2 tích C3 C2 điện q2 nối đoản mạch E3 H G điểm H B E4 E Áp dụng : E1 = 4V ; E2 = 8V ; E3 = 12V ; F C4 E4 = 16V ; C1 = C2 = C3 = C4 = 1µF Bài : Cho mạch điện hình vẽ Cho biết E = 15V ; r = 1Ω ; R = 1Ω ; R1 = 5Ω ; R3 = 10Ω ; R4 = 20Ω ; RA = Biết ngắt K ampe K R2 D kế 0,2A, đóng K ampe kế số Tính R2 , R5 công suất nguồn ngắt K A E,r R4 đóng K A B R R5 R3 C R1 Baøi : 1- xác định điện trở tương đương mạch điện AB gồm điện trở mắc theo sơ đồ hình vẽ kéo dài vô tận 2- Với điện trở giống r = 1Ω, người ta mắc thành mạng điện trở vô hạn Mỗi mắt có điện trở hình vẽ Tính điện trở tưong đương hai nút A , B cạnh r r r A C r B r r r D A r B Baøi : Trong khoảng không gian hai mặt cầu dẫn điện đồng tâm A , B bán kính R R2 ( R2 > R1 ) , lấp đầy vật liệu đồng có điện trở suất ρ Đặt vào hai cầu hiệu điện U Tìm cường độ dòng điện chạy từ mặt cầu sang E,r mặt cầu R6 Bài : Cho mạch điện hình vẽ Trong ñoù K R7 B r = 2Ω; R1 = R4 = 4Ω; R2 = 30 Ω; R3 = 12Ω; A R5 = 20Ω ; R6 = 10Ω Biết số R3 I1 R vôn kế k ngắt K đóng 4,8V 3V Tính suất điện V I2= R2 động E nguồn điện trở R7 R4 R5 Bài 10 : Cho mạch điện hình vẽ Trong R =15Ω ; R2 = 10Ω ; R3 = 18Ω ; R4 = 9Ω; hai đèn Đ1 Đ2 có điện trở Rđ Biết mắc vào hai đầu A B nguồn điện E1 ( có suất điện động E1 = 30V ; r1 = 2Ω ) E,r nguồn điện E2 ( có suất điện động E2 = 36V ; r2 = 4Ω ) công suất mạch Đ1 P = 72W hai đèn Đ1 Đ2 sáng bình thường B A 1- Tính công suất hiệu điện định mức R3 R4 đèn Dùng nguồn có lợi hơn? R1 R2 Đ2 2- Bây giờ, thay cho E1 ; E2 , người ta mắc nguồn điện E3 cho hiệu suất nguồn 50% hai đèn sáng bình thường Tính E3 ; r3 E1 Baøi 11 : R2 I A I1 Cho mạch điện hình vẽ Cho biết E1 = 5V; I r1 = ; E2 = 3V ; r2 = 0; R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R6 = 1Ω R E2 Tìm cường độ dòng điện I4 D qua điện trở hiệu điện hai C R1 I5 R4 điểm A B R5 I6 R B Bài 12 : Trong mạch điện hình vẽ, hiệu điện U điện trở r , r ′ không đổi, R biến trở Tìm liên hệ R0 , r , r ′ để công suất toả nhiệt R không đổi R biến thiên nhỏ quanh giá trị R0 A Tính công suất P0 tương ứng r Áp dụng : U = 80V ; r = r ′ U Người ta muốn có công suất P0 tỏa r′ R R 100W Tính R0 , r công B suất Pt toả toàn mạng điện E,r R R B A Bài 13 : I Cho mạch điện hình vẽ Trong E = 300V I I ; r = R ; vôn kế có điện trở Rv 15 V1 Cho biết vôn kế V1 220V C D R Tìm số vôn kế V2 V2 Bài 14 : I3 R R Một đèn có điện trở R = 2Ω, hiệu điện ghi U = 4,5V, thắp acquy có suất điện động E = 6V điện trở không đáng kể 1- Giả sử hiệu điện ghi đặt vào đèn biến trở có chạy để thay đổi hiệu điện Hỏi điện trở biến trở dòng điện cực đại mà phải chịu để hiệu suất hệ thống không nhỏ η0 = 0,6 ? 2- Hiệu suất cưc đại đạt hệ thống gồm đèn hiệu điện ghi acquy bao nhiêu? Và mắc chúng theo cách thích hợp qua biến trở để đạt hiệu suất cực đại ? Bài 15 : Cho mạch điện hình vẽ Trong nguồn điện có suất điện động E , điện trở r = 2Ω; đèn Đ = 7V - 7W; R1 = 18Ω; R2 = 2Ω E,r R1 ; Rb biến trở Điều chỉng Rb đóng K khoá K, đèn sáng bình thường Rb đạt công suất tiêu thụ cực đại R2 1- Tìm E giá trị Rb 2- Khi K mở, đèn sáng ? Đ Bài 16 : Cho mạch điện hình vẽ, Trong UAB = U không ñoåi; R1 = 18R; R2 = 9R; R3 = 4R ; R4 = 15R Bỏ qua điện trở ampe kế, dây nối khóa K Khi K đóng, ampe kế R1 P 3A, công suất tiêu thụ điện trở r lớn gấp lần công suất tiêu thụ I1 R2 r K mở Tìm số mape kế K mở M IA A R3 K r R4 A B 0 (+ ) (- ) )) U )) Baøi 17 : Tám đoạn dây dẫn điện trở R hàn O lại thành hình tháp có đáy ABCD đỉnh O Tính điện trở tương đương điểm 1- A vaø C D C 2- A vaø B 3- A O Biết hiệu điện A vaø O laø U = 7V vaø R = 1Ω, tính A B dòng điện đoạn dây dẫn Bài 18 : Cho mạch điện hình vẽ, nguồn điện có suất điện động E ; điện trở r = 2Ω, điện trở R1 = 80Ω ; R2 = 40Ω; R3 = E,r 80 ≈ 26,67Ω ; R4 = 8Ω Bỏ qua điện trở ampe kế, dây nối khoá K1 , K2 Khi K1 đóng K2 ngắt, vônkế 30V Khi K1 ngắt, K2 đóng vôn kế 200/11 = 18,2V Tìm số ampe kế hai trường hợp A R1 A2 B A1 Bài 19 : Cho mạch điện hình vẽ Cho biết số vôn kế 30V K1 ; K2 ; K3 mở; 24V đóng K1 K2 ; 18V C R2 D R3 K1 R4 V K2 F đóng K1, K2, K3 Hơn đóng K1 ,K2,K3 biến trở R3 = 4,8Ω nguồn điện E phát công suất 270W 1- Tính E , r giá trị điện trở 2- Muốn cho công suất mạch giảm phải dịch chạy C biến trở R3 sang bên phải hay sang bên trái? E,r K1 V R1 K2 R2 K3 C R3 Bài 20 : Cho mạch điện hình vẽ, E = 16V ; r1 = 1Ω ; E3 = 10V ; r3= 2Ω; R1 = 3Ω ; R2 = 4Ω ; R3 = 6Ω Mắc vào hai điểm A B nguồn điện E2 có điện trở r2 = 2Ω thấy dòng điện I2 qua R2 có A E1 R3 chiều hình vẽ có cường độ B I2 = 1A Tìm E2 R1 I2 R2 E3 Baøi 21 : Cho mạch điện hình vẽ, E = 12V; E2 = 18V ; r1 = r2 =0 ; R1 = R3 = 16Ω; R4 = 1Ω; C1 = 1; C2= 0,4µF; đàn Đ : 24V - 36W; Khi chưa mắc vào mạch tụ điện chưa tích điện E2,r E1,r 1- Ban đầu khóa K mở, tính điện trở tụ điện C1 2- Đóng khoá K đèn Đ sáng bình R1 thường Tính R2 Tìm điện lượng R4 E chuyển qua điện trở R1; R3, B A K nói rõ chiều chuyển điện tích dương R3 R2 F C2 Bài 22 : Cho mạch điện hình vẽ, E1 = 10V; r1 = r2 = r; E2 = 6V; R1 = 2r Khi K1 K2 đóng ampe kế A1 3,6A Khi K2 đóng ampe kế A1 9/7A Khi K3 đóng mape kế 10 A2 2,5A ampe kế A1 3A Bỏ qua điện trở dây nối ampe kế Tính R4 ; R2 ; R3 tìm cường độ dòng điện qua R2 K3 đóng R4 A2 R3 A K1 A1 K3 E2 DR E1 K2 B R1 Baøi 23 : Một dây dẫn đồng chất, tiết diện không đổi, có điện trở R, uốn thành vòng tròn chia thành ba phần ba pin, có suất điện động E điện trở không đáng kể, pin mắc chiều A A 1- Giữa hai điểm xuyên tâm đối A B người ta mắc dây nối điện trở tụ điện có điện dung C C R0 V Tính điện tích tụ Bản ( nối với A hay nối với B ) tích điện dương 2- Thay tụ vônkế có điện trở R0 B B Tính : - Cường độ dòng điện qua vônkế độ vônkế - Cường độ dòng điện qua hai nửa vòng tròn , 3- Sử dụng kết câu 2, tìm lại kết câu ( A B tụ ) Bài 24 : Cho mạch điện hình vẽ, r = r2 = R/5; RA1 = RA2 = R/20, E1 = 5E2 Bỏ qua điện trở dây nối khoá K Khi K đóng, E1,r1 R số ampe kế A2 ampe Xác định số ampe kế K mở K đóng K R R B R R E1,r1 Bài 25 : Cho mạch điện hình vẽ, Đ điện keá R C A1 A D R A2 1- R3 = R4 = R ; R5 =2R Đặt a = R ; b = R Tìm mối liên hệ a b để dòng qua Đ đặt vào AC hiệu điện không đổi R R R 2- R3 = R6 , điện trở khác Ñaët : a = R ; c = R + R ; d = R + R 4 16 Bài 15 : Cho mạch điện hình vẽ Bộ nguồn gồm hai pin giống nhau, pin có suất điện động E = 1,5V; r = 0,5Ω ; R1 = 6Ω; R2 = 2Ω; RMN = 6Ω Điện trở ampe kế dây nối A2 không đáng kể R2 R1 1- Tìm số ampe kế chạy C M N A1 2- Con chạy C vị trí ampe kế A2 C 0,3A N M Bài 16 : Cho mạch điện hình vẽ Cho biết E= 1,25V ; r= 1Ω ; R1 = 2Ω; R2 = 6Ω; R3 = 3Ω; R4 = 5Ω ; Rv = 150Ω Tìm dòng điện qua điện trở số vôn kế R2 R R3 A C V R4 B D E,r Bài 17 : Một nguồn điện có suất điện động E điện trở r Một điện trở R = 20Ω vôn kế, điện trở Rv = 800Ω, làm thành mạch nguồn 1- Ban đầu vôn kế mắc nối tiếp với R, lần sau mắc song song với R Cả hai lần vôn kế giá trị Tính điện trở r nguồn 2- Vôn kế thay hai ampe kế, Khi hai ampe kế mắc nối tiềp nhau, nối tiếp với R , chúng 4A Khi chúng mắc song song với nhau, mắc nối tiếp với R, 2A , 3A, Tính suất điện động nguồn cường độ dòng điện qua R không mắc ampe kế Bài 18 : Các điện trở R1 = R2 = R3 = R0 R4 = nR0 hai nguồn điện E1 , E2 , r1 = r = mắc hai sơ đồ a b D 1- Tìm hệ thức liên hệ để : R2 R1 E1 a/ Dòng điện AB hai sơ đồ h.a b/ Dòng điện CD hai sơ đồ C R R3 2- Biết R0 , E1 E2 Tính n để : A B a/ Dòng điện AB hai sơ đồ b/ Dòng điện CD hai sơ đồ R2 R E1 h.b R3 A C R4 B 17 3- AÙp duïng : E1 = 6V ; E2 = 1,5V Bài 19 : Trên hai sơ đồ mạch điện hình vẽ, biết R = R2 = R3 = R0 ; R4 điện trở chưa biết Điện trở nguồn không đáng kể A B R1 D R2 E1 R3 R4 E2 A R1 D B R2 E1 R3 R4 C C 1- Neáu E1 = 3V dòng điện qua CD hai sơ đổ Nếu E1′ = 27V dòng điện qua AB hai sơ đồ Tình E2 R4 2- Tính dòng điện biết R0 = 4,5Ω Bài 20 : Cho mạch điện hình vẽ Biết K đóng K mở ampe kế giá trị 1- Xác định hệ htức liên hệ điện trở R 1, R2 , R3 , R4 Bỏ qua điện trở ampe kế E,r R4 2- Biết E= 24V , r = 2Ω Ampe kế 1A k đóng K mở Hãy xác định : R2 R1 a- R2 R4 R1 = 3Ω R3 = 6Ω K b- R1 R2 R3 = 6Ω vaø R4 = 12Ω R3 A Baøi 21 : Một dây dẫn có điện trở R = 160Ω uốn thành hình tròn nối vào điểm A dây d6ãn có điện trở không đáng kể Ở tâm O đường tròn, có OC quay quanh đầu O , đầu C trượt dây R luôn tiếp xúc với dây Điểm O nối với B dây dẫn OB có điện trở không đáng kể 1- Tính góc α phải quay quanh OC kể từ vị trí OA đến điện trở hai điểm R AB RAB = 30Ω Giá trị RAB thay C đổi cho α tăng dần α A O B 18 đến 3600 2- Nối điểm A qua điện trở R1 = 18Ω vào cực dương, điểm B vào cực âm nguồn có suất điện động E = 24V, điện trở r = 2Ω Một tụ K có C= 2µF mắc song song với R1 Hỏi cường độ dòng điện I qua R1 điện tích Q tụ K biến thiên quay OC từ vị trí OA ? Tính I Q α = 900, α = 1200 α = 1800 Bài 22 : Một nguồn điện có suất điện động E , điện trở r cấp điện cho mạch có điện trở R thay đổi 1- Xác định R để mạch tiêu thụ công suất cực đại? Tính công suất cực đại hiệu suất nguồn điện 2a- Chứng minh với giá trị công suất mạch P < P max có hai giá trị R hai giá trị thõa mãn hệ thức R1.R2 = r2 b- Hiệu suất nguồn điện hai trường hợp liên hệ với ? Bài 23 : Một nguồn điện E , r cung cấp điện cho mạch R 1- Với giá trị R1 R2 mạch mạch có công suất P Hỏi nối tắt hai cực nguồn cường độ dòng điện qua nguồn ? Áp dụng : R1 = 1Ω , R2 = 4Ω, P = 4W 2- Khi dòng điện I1 công suất mạch P 1, dòng điện I2 công suất mạch I2 ? Áp dụng : r = 2Ω; I1 = 1,5A ; P1 = 4,5W ; I2 = 0,5A Baøi 24 : Dùng nguồn điện E, r để cung cấp cho mạch có điện trở R Khi mạch có điện trở R1 ; R2 hiệu suất nguồn điện tương ứng H ;H2 Biết H1 + H2 = nối tắt hai cực nguồn công suất tỏa nhiệt nguồn P 1- Tìm công suất mạch tương ứng R1 ; R2 Áp dụng : R1 = 1Ω ; R2 = ; P0 = 12W 2- dùng nguồn điện để thắp sáng bóng đèn loại 6V- 6W, đèn có sáng bình thường không? Để đèn sáng bình thường, phải cần nguồn điện để ghép thành bộ? Bài 25 : Dùng điện trở R làm mạch mắc vào hai cực nguồn gồm Nguyễn nguồn giống ghép nối tiếp song song công suất mạch không đổi 19 1- Hỏi công suất nguồn cung cấp cho R gấp k lần so với công suất nguồn cung cấp Xác định giá trị giới hạn K 2- Hỏi công suất tối đa mà nguồn cung cấp cho mạch ? Bài 26 : Cho mạch điện hình vẽ Với E = 6V; r = 1Ω; điện trở R1 = R4 = R3 = R5 = 1Ω; R2 = 0,8Ω Rx biến trở có giá trị lớn 10 Điện trở vôn kế Rv vô lớn, điện trở dây nối không đáng kể 1- Khoá K ngắt, điện trở Rx = 2Ω Xác định : V a- Cường độ dòng điện qua Rx E,r R5 b- Số vôn kế 2- Khoá K đóng, điện trở Rx = 2Ω Xác định : R1 Rx R4 a- Số vô kế K b- Công suất tiêu thụ điện trở Rx R2 R3 3- Khi khoá K đóng, điện trở Rx thay đổi, công suất tiêu thụ điện trở Rx thay đổi ? Bài 27 : Dùng acquy để thắp sáng cho hai bóng đèn Đ Đ2 , có công suất định mức.Khi dùng đèn Đ1 công suất acquy P = 6W Khi dùng đèn Đ2 công suất acquy P2 = 4W Trong hai trường hợp, đèn sáng bình thường 1- Tìm công suất định mức bóng đèn 2- Xác định công suất lớn mà acquy cung cấp cho mạch Bài 28 : 1- Người ta dùng số pin giống để mắc thành nguồn điện có suất điện động E = 18V điện trở r = 1,5Ω Mỗi pin có suất điện dộng E = 1,5V điện trở r0 = 0,5Ω Hỏi phải mắc pin theo sơ đồ số pin cần dùng bao nhiêu? 2- Bộ nguồn mắc nối với mạch hình vẽ, gồm : Một biến trở MN có điện trở tổng cộng R = 60Ω, điện trở R1, tụ phẳng C ampe kế A Khi đóng khoá K dịch chuyển chạy D biến trở MN đến vị trí ampe kế IA = 4A Hãy xác định : E0,r0 a- Điện trở Rx phần biến trở tham gia + K vào mạch điện A D b- Công suất toả nhiệt biến trở R N M c- Công suất toả nhiệt pin C Biết điện trở ampe kế A R1 dây nối nhỏ không đáng kể 3- Trong điều kiện câu 2, hạt bụi có khối lượng m = 0,48.10 -13kg, mang điện tích âm, nằm cân điện trường đềugiữa hai tụ điện C Khoảng cách 20 hai tụ điện C Đặng = 2cm Hãy xác định : điện tích q hạt bụi số electron mà hạt bụi nhận thêm tích điện Cho biết gia tốc trọng trường g = 10m/s2 Các tụ điện đặt nằm ngang Bài 29 : Một nguồn điện có suất điện động E = 15V, điện trở r , dùng để thắp sáng đồng thời hai bóng đèn Đ1 Đ2 giống mọ6t bóng đèn Đ Người ta thấy rằng, để ba đèn sáng bình htường, tìm hai cách mắc : - Mắc hai đèn Đ1 Đ2 song song với nhau, mắc nối tiếp với Đ3 vào nguồn - Mắc hai đèn Đ1 Đ2 nối tiếp với nhau, mắc song song với Đ3 vào nguồn điện 1- Tính hiệu điện định mức bóng đèn 2- Với hai cách mắc trên, công suất toàn phần nguồn P = 30W Tính giá trị định mức bóng đèn điện trở nguồn 3- Nên chọn h mắc noà hai cách mắc ? Bài 30 : A Cho mạch điện hình vẽ : ĐE B A E= 18V ; r = 4Ω; R1 = 12Ω ; R2 = 4Ω ; R1 R3 R4 = 18Ω ; R5 = 6Ω R2 C RĐ = 3Ω ; C= 2µF 1- Biến trở R3 = 21Ω Tìm công suất tiêu thụ đèn Đ F R D R E,r điện tích tụ điện Tìm số ampe kế 2- Dịch chuyển chạy biến trở R để điện tích tụ C Tìm R số ampe kế Điện trở ampe kế dây nối không đáng kể Bài 31 : Cho mạch điện hình vẽ Các điện trở đểu R Biết K mở K đóng công suất tiêu thụ mạch không thay đổi 1- Chứng minh R0 = r tính công suất tiêu thụ mạch R2 R3 2- Nếu có hoặc điện trở R0 K R1 phải mắc chúng thành hai mạch để có tính chất K mở , R4 K đóng ? E,r 3- Tính công suất mạch mạch có điện trở R0 Nhận xét công suất này? Áp dụng : E = 8v ; r = 3Ω Baøi 32 : 21 Cho mạch điện hình vẽ; R3 = R4 = 3Ω, hai đèn có điện trở Khi E = 15V , r = 1Ω hoaëc E = 18V , r = 2Ω công suất mạch P = 36W hai đèn sáng bình thường: 1- Tính công suất hiệu điện định mức R3 bóng đèn Sử dụng nguồn điện E ,r lợi ? Đ2 Đ1 2- Nguồn điện có hiệu suất 50% mà hai R4 bóng đèn sáng bình thường ? Bài 33 : Cho mạch điện hình vẽ Biết E = 24V; r = R0 , hai vôn kế giống hệt 1- Biết V1 12V Xác định số vôn kế V2 2- Bây dùng nguồn điện để thắp R0 R0 E,r sáng bóng đèn loại 6V- 3W Hỏi : R0 V1 V2 a- Có thể mắc tối đa bóng đèn R0 R0 để đèn sáng bình thường b- Nếu có bóng đèn phải mắc chúng để đèn sáng bình thường Biết r = 6Ω Bài 34 : Một nguồn điện có công suất không đổi P0 = 12kW điện trở r = 2Ω, cung cấp điện cho số bóng đèn giống 120V- 50W mắc song song với Điện trở đường dây tải điện R = 4Ω 1- Hỏi số bóng đèn thay đổi phạm vi để công suất tiêu thụ thực bóng đèn sai khác với công suất định mức không 4% 2- Khi số bóng đèn thay đổi phạm vi suất điện động nguồn thay đổi nào? Bài 35 : Cho mạch điện hình vẽ, biết E = 36V ; r = 1Ω Đèn có ghi 6V- 12W Đèn có hgi 6V-6W R0 biến trở chạy E,r 1- Định R0 nhỏ để : Đ1 R0 a- Đèn sáng bình thường? Xác định A vị trí chạy C x C Đ2 b- Đèn sáng bình thường? Vị trí chạy C 2- Với R0 = 10Ω, xác định vị trí C để : a- D)èn sáng bình thường 22 b- Đèn sáng bình thường Bài 36 : Cho mạch điện hình vẽ; Đèn có điện trở R dòng điện định mức a Biến trở có điện trở toàn phần R0 E,r a- Tính R0 nhỏ ( R0min ) để đèn sáng Đ bình thường; xác định vị trí chạy C B b- Với R0 > R0min xác định vị trí C để đèn A D C sáng bình thường R2 Áp dụng : E= 36V ; r = 1,5Ω ; R1 = 1,5Ω ; a = 2A ; R2 = 6Ω ; R0 = 10Ω Baøi 37 : Cho mạch điện hình vẽ Dòng điện định mức bóng đèn b Biến trở có điện trở toàn phần R E,r a- Tính R0 nhỏ để đèn sáng bình thường Khi xác định vị trí C chạy Đ1 R b- Với R0 > R0min , xác định vi trí B A C để đèn D C R2 sáng bình thường Áp dụng : E= 36V ; r = 1Ω ; R1 = 3Ω ; R2 = 6Ω ; b = 1A ; R0 = 17Ω Baøi 38 : Cho mạch điện hình vẽ Trong nguồn có suất điện động E = 9V, điện trở r = 2Ω; bóng đèn Đ có điện định mức U0 = 3V; biến trở MN có điện trở tổng cộng R; ampe kế A có điện trở không đáng kể; bỏ qua điện trở dây nối mạch E,r 1- Bộ nguồn nói tạo thành + từ 12 pin giống nhau, pin có suất N M điện động e0 = 1,5V, điện trở A r = 0,5Ω Hãy cách mắc C Đ 12 pin để nguồn cho 2- Điều chỉnh chạy C biến trở MN tới vị trí để đèn Đ sáng bình thường, cường độ dòng điện qua ampe kế A nhỏ 1A Tính công suất định mức điện trở đèn Đ Bài 39 : -Một sợi dây chì có chiều dài l = 5cm, mắc vào hiệu điện U = 100V Tìm thời gian dòng điện chạy qua sợi dây chì kể từ lúc đầu ( có nhiệt độ t = 0C ) lúc bắt đầu nóng chảy > Biết rằng, chì ta có : nhiệt độ nóng chảy t = 3270C; khối lượng riêng D = 11,3kg/m ; nhiệt dung riêng C = 1,3.102 J/kg.độ; điện 23 trở suất 00C ρ0 = 2,1.10-7Ωm; hệ số nhiệt điện trở α = 4,2.10-3K-1 Bỏ qua tỏa nhiệt môi trường xung quanh, thay đổi C dãn nỡ dây chì 2- Khi dùng so85i dây chì có đường kính tiết diện d = 2mm làm cầu chì chảy có dòng điện I1 ≥ 8A qua thời gian Hỏi dùng dây chì có đường kính tiết diện d2 = 4mm cầu chì chịu dòng điện lớn I ? Coi nhiệt lượng tỏa môi trường xung quanh tỉ lệ thuận với diện t1ich xung quanh sợi dây dây chì đủ dài để bỏ qua nhiệt tiếp xúc hai đầu dây Bài 40 : Bộ nguồn điện gồm N pin mắc nối tiếp, pin có suất điện động e, điện trở r cấp điện cho mạch biến trở R 1- Khi công suất mạch P, tính : a- Cường độ dòng điện chạy mạch, b- điện trở R mạch 2- Hỏi công suất cực đại mạch bao nhiêu? Giá trị R biến trở Áp dụng : N = ; e = 1,5V ; r = 0,5Ω ; P = 4W Baøi 41 : Hia nguồn điệ E1 , r1 E2 , r2 biến trở R mắc hình vẽ 1- Tìm điều kiện để UBC < với R 2- Tìm điều kiện để UBC > R = E2 A E1 C B Với điềi kiện đó, xác định R để : a- UBC = , UBC > ; UBC < b- UBC = - E2 ; UBC = U0 với U0 < E2 Áp dụng : E1 = 13V ; r1= 2Ω ; E2 = 3V ; r2 = 1Ω ; UBC = 1V R Baøi 42 : Cho mạch điện hình vẽ Biết R = 3Ω , r2 = 2r1 Khi K1 đóng K2 mở K1 mở , K2 đóng, công suất mạch không đổi số vônkế( có điện trở lớn ) 0,5V V 1- Tính r1 , r2 E1 , E2 B A 2- So sánh công suất nói với công C E1,r1 suất lớn mà nguồn điện cung cấp cho mạch R0 R0 R K1 K2 24 Bài 43 : Trên sơ đồ a b cho , E1 = 10V ; E2 = 5V Dịch chuyển chạy C từ M sang N, C đến vị trì C hình a vônkế U = 3V E E E E A B V M A N V h.a C B M h.b C N 1- Hỏi vị trí C1 hình b, vônkế bao nhiêu? Vôn kế có điện trở lớn 2- Khi C đến C2 hình a vônkế giá trị U Biết độ biến thiên điện trở biến trở từ C1 đến C2 11,25Ω r2 = 2r1 Tính r1 , r2 giá trị R1 biến trở C vị trí C1 E1 N E2 M Bài 44 : Trên mạch điện hình vẽ Biết R1 = 6Ω ; V R1 R2 = 3Ω ; r1 = r2 = 1Ω Khi K đóng hay k mở vôn kế có điện trở lớn R2 U = 1V K 1- Tính E1 ; E 2- Tính công suất mạch trường hợp Bài 45 : Cho mạch điện hình vẽ E1 = 3V ; r1 = 1Ω ; E2 E1 V r2 = 1,5Ω ; R1 = R2 = R3 = 3Ω 1- Vôn kế V ( RV = ∞ ) 1,5V Tính suất điện R3 R1 R2 động E2 , biết công suất mạch P = 18W 2- Nếu đảo cực nguồn E2 vôn kế ccchỉ bao nhiêu? Bài 46 : 1- Cường độ dòng điện nguồn gồm pin : E , r1 E2 , r2 ghép nối tiếp phát mạch R yếu cường độ dòng điện hai pin phát mạch R không ? 2- Biết mắc điện trở R vào cực nguồn gồm N pin giống ghép nối tei61p hay ghép song song cường độ dòng điện chạy qua R không đổi a- Cường độ dòng điện gấp tối đa k lần cường độ dòng điện pin cung cấp cho R Áp dụng : k = 1,5 Tính N b- Hỏi câu a công suất mạch Áp dụng : n = 9, tính k ′ Bài 47 : 25 Cho mạch điện hình vẽ Các nguồn có suất điện động điện trở tương ứng E1, r1; E2, r2 ( E1 > E2 ) Biến trở có điện trở R E1 1- Tính I , I1 I2 A E2 B 2- Tính R để E2 : nguồn phát ; không pháy , không thu ; máy thu 3- Đảo cực E2 , xác định điều kiện đễ UAB > C 4- Định nguồn điện E, r tương đương R nguồn nêu Bài 48 : Cho mạch điện hình vẽ E = 24V ; r1 = 4Ω ; E2 = 12V ; r2 = 8Ω Biến trở có giá trị E1 toàn phần R0 = 20Ω Xác định vị tri1 chạy C để dòng điện R0 qua nguồn E2 có giá trị : B A C 1- I2 = 2- I2 = 0,3A E2 Baøi 49 : Cho mạch điện hình vẽ Mô4i nguồn có : e = 2V ; r = 1Ω; R1 = 1,2Ω ; RMN = 10Ω Điện trở ampe kế không đáng kể 1- Tìm số ampe kế chạy C M , N? A1 2- Con cạhy C vị trí ampe kế A2 B D 0,4A Khi ampe kế A1 , A3 ? Muốn cho A3 0,4A C A2 A3 R1 phải vị trí ? C M N Bài 50 : Có 10 pin giống Lúc đầu người ta mắc mạch hình a, dòng điện qua R có cường độ nửa dòng điện đoản mạch pin Sau mắc lại mạch có thêm điện trở R theo sơ đồ b , cường độ dòng điện R1 qua pin mà có giá trị tỉ lệ với Hãy tính R h.a R2 h.b 26 A B A B R1 R1 Baøi 51 : Hai nguồn điện có suất điện động điện trở E , r1 E2 , r2 Dùng điện trở R = 7Ω làm mạch với nguồn, noỏi hai nguon maaaựăc noỏi tieỏp ccuứng chieu, roi ngửụùc chiều cường độ dòng điện mạch laø : I1 = 1/6A ; I2 = 0,225A ; I3 = 0,33A ; I4 = 0,03A 1- Tính cáac suất điện động E1 , E2 điện trở r1 , r2 2- Tính cường độ dòng điện mạch hai nguồn mắc song song với nhau; tính công suất điện nguồn ccung cấp ( nhận ) Bài 52 : C R Cho mạch điện hình vẽ Chuyển khoá K tiếp điểm a b n lần K giây Khi K vị trí a tụ điện hoàn toàn a b tích điện, K sang b, tụ điện hoàn toàn phóng điện 1- Hỏi hiệu suất mạch bao E,r nhiêu ? 2- Khi mắc trực tiếp dây đốt R với nguồn hiệu suất lớn lần ? Công suất trung bình dòng điện dây đốt ? Bài 53 : ( ÔLYMPIC 1999 ) Cho mạch điện hình vẽ Trong ñoù E1 = 10V , r1 = 0Ω ; E2 = 5V , r2 = 2,4Ω ; R = 6Ω Bỏ qua điện trở dây nối khóa K, E1,r1 điện trở ampe kế nhaau Khi khoá K đóng, ampe kế 0,5A K 1- Xác định số A1 K đóng N Q A1 M 2- Xác định sớ A1 , A2 K mở R R E2,r2 Bài 54 : R P A2 27 Cho mạch điện hình vẽ Tronng suất điện động E, điện trở r, điện trở R , điện dung C tụ đại lượng cho trước R2 biến trở 1- Đóng K, điều chỉnh R2 cho dòng K điện ổn định công suất tiêu thụ P2 cực đại E,r C 2- Mở K, tính nhiệt lượng tỏa nguồn sau R2 R1 Bài 55 : Cho mạch điện hình vẽ.Hiệu điện U AB = U không đổi R1 R2 có giá trị không đổi x biến trở Bỏ qua điện A B R1 trở dây nối Khi x có giá trị x0 + công suất nhiệt x có giá trị cực đại P0 R2 Khi x có giá trị 16Ω, 100Ω công suất P0 Tìm giá trị x0 nhiệt x có giá trị x Bài 56 : Cho sơ đồ hình vẽ h.a Các vôn kế V V2 có điện trở lớn, chia độ với số không Khi K mở V U1 = 1,8V; V2 U2 = 1,4V, kim chúng lệch ′ phía bên phải Khi K đóng, vôn kế U1′ = 1,4V ;U = 0,6V Các kim chúng lệch phía phải Hỏi mắc theo sơ đồ h.b khoá K đóng, vôn kế bao nhiêu? Và kim chúng lệch phía ? E1 A V1 B E1 E2 V2 K A C E2 B V2 V1 h.a R R Bài 57 : Cho mạch điện hình vẽ Nguồn E1 có suất điện động E1 = 9V điện trở r1 = 1Ω Các điện trở R1 , R2 có giá trị R1 = 2Ω, R2 = 6Ω Ampe kế dây B nối có điễn trở nhỏ không đáng kể Khi K mở ampe kế số không Khi K đóng ampe kế 8,4A h.b K A E1 A E2 K O R1 C 28 Xác định suất điện động E2 điện trở r2 nguồn E2 Bài 58 : Cho mạch điện hình vẽ, Cáccnguồn điện N1 N2 có suất điện động E1 E2 điện trở r1 r2 Biết cường độ dòng điện qua mạch AN 1B triệt tiêu bỏ qua điện trở dây nối 1- Tìm biểu thức tỷ số : E2/E1 theo giá trị điện trở, điện trở r thay đổi có làm thay đổiccường độ dòng điện đoạn mạch không? Giải thích? ′ 2- Thay đổi R1 R1′ ; R2 R2 với : N R ′ R1 = 2 ′ R ; R2 = R2 Người ta thấy cường độ dòng điện qua đoạn mạchAN1B triệt tiêu Tính giá trị r2 tỉ số E2/E1 Biết R1 = 12Ω ; R2 = 5Ω R1 A B N1 Baøi 59 : E1 Cho mạch điện hình vẽ Biết giá trị E1 = 6,5V E2 = 3,9V, điện trở có E2 giá trị R = 10Ω, điện trở nguồn không đáng kể Xác định dòng điện qua nhánh Bài 60 : Có : - vôn kế V1 V2 khác ( đo hiệu điện chiều ) - Một số dây dẫn có điện trở không đáng kể Hãy xác định suất điện động nguồn điện chiều ( có điện trở đáng kể ) với hai lần mắc mạch điện dụng cụ cho Bài 61 : C D Có 12 điện trở ghép thành mạch 1 điện hình vẽ Giá trị điện B A trở ghi hình tính ôm 0 F E Tính điện trở tương đương mạch, bỏ qua điện trở dây nối 2 G Bài 62 : 29 Cho mạch điện hình vẽ Biết E1 = 8V ; r1 = 0,5Ω ; E2 = 2V ; r2 = 0,5Ω ; R1 = 1Ω; R2 = R3 = 3Ω Biết số ampe kế A đóng khoá K 9/5 số aampe kế E2,r2 ngắt khoá K Hãy tính : E1,r1 1- Điện trở R4 2- Cường độ dòng điện qua K K đóng R3 R1 A Bỏ qua điện trở ampe kế , khoá K B K A dây nối D R2 Bài 63 : Điện trở R1 ; R2 Vôn kế ampe kế đựơc mắc hình vẽ Ở (H.1) Ampe kế Ia1 = 0,6A R1 Ở (H.2) Ampe kế Ia2 = 0,9A Ở (H.3) Ampe kế Ia3 = 0,5A V Tính R1 ; R2 RV Cả ba hình Uv = 18V R2 A V Bài 64 : Cho mạch điện hình vẽ, ampe kế có điện trở không đáng kể ; A1 0,2A ; A2 0,3A Nếu đổi vị trí điện trở sơ đổ cho số ampe kế không đổi Tìm cường độ dòng điện qua nguồn A R2 R1 R4 A V A1 E A2 Baøi 65 : Dùng acqui thắp sáng hai bóng đèn Đ Đ2 có công suất định mức Nếu dùng đèn Đ1 công suất nguồn P = 60W Nếu dùng đèn Đ công suất nguồn P2 = 90W Biết hai trường hợp đèn sáng bình thường 1- Tìm công suất định mức bóng đèn 2- Xác định công suất lớn mạch mà acqui cung cấp Bài 66 : 30 Một ampe kế có nhiều thang đo, có độ xác cao, có sơn riêng biệt cho thang đo Dùng ampe kế để đo cường độ dòng điện đoạn mạch hình vẽ E,r Nếu sử dụng thang đo 10mA ampe kế I1 = 29,5mA Sau chuyển thang đo 10mA , ampe kế I = =20,90mA Hỏi cường độ dòng điện mạch trước A mắc ampe kế bao nhiêu? Bài 67 : Cho mạch điện hình vẽ, nguồn điện có suất điện động E, điện trở r = Ω Các điện trở R1 = 6Ω ; R3 = 12Ω Ampe kế , khoá K dây nối có điện trở không đáng K1 kể Vônkế có điện trở lớn R2 Khi K1 ngắt; K2 đóng , chạy C R1 M N đầu N ampe kế 0,5A C Khi K1 , K2 đóng, chạy C V1 khoảng MN để hai vônkế V2 A hai giá trị ampe kế E,r A Tìm E RMN 22 R3 K2 ... dẫn mảnh tâm O, bán kính R TÀI LIỆU BỒI DƯỢNG HỌC SINH GIỎI - BỘ MÔN VẬT LÝ PHẦN ĐIỆN MỘT CHIỀU  Biên soạn :Trần Đại Nguyên Bài :( Chuyên đề BDHS giỏi ) Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ Cho biết... lần Xét trường hợp k = Bài : Cho mạch điện hình vẽ, biết số ô bàn vô hạn AO O R1 B O R2 R2 R R1 R2 R1 R1 R2 R2 M ON 1- Tính điện trở RAB toàn mạch mắc vào M , N điện trở Rx trường hợp sau: a/ Rx... điện trường lớn gấp đôi cường độ điện trường khoảng AC Một electron vào bàn A có vecto vận tốc hợp B + l/2 K l với mặt bàn góc α Vị trí gần K C elec tron cách B đoạn l/2 Xác định tầm _ xa electron