Chuyên đề Vật lý 111 MỤC LỤC Chuyên đề 1: LỰC TƯƠNG TÁC TĨNH ĐIỆN Chuyên đề 2: ĐIỆN TRƯỜNG Chuyên đề 3: ĐIỆN THẾ VÀ HIỆU ĐIỆN THẾ Chuyên đề 4: BÀI TOÁN VỀ TỤ ĐIỆN Chuyên đề 5: DÒNG ĐIỆN
Trang 1Chuyên đề Vật lý 11
1
MỤC LỤC
Chuyên đề 1: LỰC TƯƠNG TÁC TĨNH ĐIỆN
Chuyên đề 2: ĐIỆN TRƯỜNG
Chuyên đề 3: ĐIỆN THẾ VÀ HIỆU ĐIỆN THẾ
Chuyên đề 4: BÀI TOÁN VỀ TỤ ĐIỆN
Chuyên đề 5: DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI
Chuyên đề 6: CÔNG & CÔNG SUẤT CỦA DÒNG ĐIỆN
ĐỊNH LUẬT ÔM CHO TOÀN MẠCH
Chuyên đề 7: ĐỊNH LUẬT ÔM CHO CÁC LOẠI ĐOẠN MẠCH
Chuyên đề 14: CÁC TẬT CỦA MẮT VÀ CÁCH SỬA
Chuyên đề 15: CÁC DỤNG CỤ QUANG HỌC BỔ TRỢ CHO MẮT
Trang 2Chuyên đề Vật lý 11
HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÝ 11 THEO CHUYÊN
ĐỀ Chuyên đề 1: LỰC TƯƠNG TÁC TĨNH ĐIỆN
B
à i 1 : Hai hạt bụi không khí ở cách nhau một đoạn R=3cm, mỗi hạt
mang điện
tích q=-9,6.10-13C
a Tính lực tĩnh điện giữa hai hạt bụi
b Tính số electron dư trong mỗi hạt bụi, biết điện tích mỗi electron là e=-
1,6.10-19C
(ĐS: a F=9,216.10-12N; b N=6.106)
B
à i 2 : Hai quả cầu kim loại nhỏ giống nhau, mang các điện tích q1,q2
đặt trong không khí cách nhau một khoảng R=20cm Chúng hút nhaubằng một lực F=3,6.10-4N Cho hai quả cầu tiếp xúc nhau rồi lại đưa vềkhoảng cách cũ, chúng đẩy nhau một lực bằng F’=2,025.10-4N Tính q1 vàq2
(ĐS: Có 4 cặp giá trị của q1, q2 thoả
mãn).
B
à i 3 : Hai điện tích điểm giống nhau, đặt cách nhau đoạn a = 2cm trong
không khí đẩy nhau một lực 10N
Trang 3à i 5 : Hai quả cầu kim loại nhỏ, giống nhau tích điện q1, q2 đặt trong
không khí, cách nhau đoạn R = 1m, đẩy nhau lực F1 = 1,8N Điện tích tổngcộng của chúng là Q = 3.10-5C Tính q1,q2
B
à i 6 : Hai điện tích điểm đặt trong không khí, cách nhau khoảng
R=20cm Lực tương tác tĩnh điện giữa chúng có một giá trị nào đó Khi đặttrong dầu, ở cùng một khoảng cách , lực tương tác tĩnh điện giữa chúnggiảm 4 lần Hỏi khi đặt trong dầu,
Trang 4a Tính độ lớn lực hướng tâm đặt lên mỗi elcctron (ĐS: F=9.10-8N)
b Tính vận tốc và tần số chuyển động của electron Coi electron và hạt
nhân nguyên tử Hiđrô tương tác theo định luật tĩnh điện (ĐS:
v=2,2.106m/s; n=0,7.1016s-1)
B
à i 9 : Ba điện tích điểm q1=-10-7C, q2=5.10-8C, q3=4.10-8C lần lượt đặt
tại A, B, C trong không khí Biết AB=5cm, AC=4cm, BC=1cm Tính lựctác dụng lên mỗi điện tích
F3=20,25.10-2N)
B
à i 1 0 : Người ta đặt 3 điện tích q1=8.10-9C, q2=q3=-8.10-9C tại 3 đỉnh
của tam giác đều ABC cạnh a=6cm trong không khí Xác định lực tác
Trang 6Chuyên Đề Vật lý
6
B
à i 1 3 Hai điện tích điểm q1 = 4.10-9C và q2 = -4.10-9C đặt cố định tại
hai điểm A và B trong chân không, cách nhau đoạn R = 4cm Xác định lựctác dụng lên điện tích q3 = 8.10-9C đặt tại C nếu:
a) CA = CB = 2cm
b) CA = 6cm, CB = 2cm c)
CA = CB = 4cm
B
à i 1 4 : Đặt lần lượt 3 điện tích q1 = 4µC; q2 = -q3 = 3µC tại 3 đỉnh A,
B, C của tam giác vuông tại A có AB = AC = 6cm Xác định lực điện tácdụng lên điện tích q1
Bà i15 : Hai điện tích điểm q1 = 16µC và q2 = -64µC lần lượt đặt tại hai
Trang 7à i 1 9 : Cho hai điện tích dương q1 = q và q2 = 4q đặt cố định trong
không khí cách nhau một khoảng a = 30cm Phải chọn một điện tích thứ 3q0 như thế nào và đặt ở đâu để nó cân bằng?
Trang 9và đặt ở 4 đỉnh của nó 4 điện tích q, hệ ở trạng thái cân bằng Xác định q.
B
à i 2 7 : Hai quả cầu kim loại nhỏ giống nhau mỗi quả có điện tích q khối
lượng m=10g, treo bởi hai dây cùng chiều dài l=30cm và vào cùng mộtđiểm Giữ quả cầu I cố định theo phương thẳng đứng, dây treo quả cầu II sẽlệch góc =60o so với
phương thẳng đứng Cho g=10m/s2 Tìm q?
(ĐS: q= l. mg k =10-6 C)
Trang 10à i 2 8 : Hai quả cầu nhỏ cùng khối lượng m=0,6g được treo trong không
khí bằng hai sợi dây nhẹ cùng chiều dài l=50cm vào cùng một điểm Khi haiquả cầu nhiễm điện giống nhau, chúng đẩy nhau và cách nhau một khoảngR=6cm
a Tính điện tích mỗi quả cầu Lấy g=10m/s2
b Nhúng hệ thống vào rượu Etylic (=27), tính khoảng cách R’ giữa hai quả
cầu, bỏ qua lực đẩy Acsimet
à i 3 0 : Hai quả cầu kim loại nhỏ giống nhau treo vào một điểm bởi hai
dây chiều dài l=20cm Truyền cho hai quả cầu điện tích tổng cộngq=8.10-7C chúng đẩy nhau, các dây treo hợp thành góc 2 =90o Chog=10m/s2
a Tính khối lượng mỗi quả cầu
b Truyền thêm cho một quả cầu điện tích q’, hai quả cầu vẫn đẩy nhau nhưng góc giữa hai dây treo giảm còn 60o Tính q’
(ĐS: a m=1,8g; b q’=-2,85.10-7C)
B
à i 3 1 : Hai quả cầu nhỏ bằng kim loại giống nhau treo trên hai dây dài
vào cùng một điểm, được tích điện bằng nhau và cách nhau đoạn a = 5cm.Chạm nhẹ tay vào một quả cầu Tính khoảng cách giữa chúng khi đó
B
à i 3 2 : Có 3 quả cầu cùng khối lượng m=10g treo bằng 3 sợi dây mảnh
Trang 11cùng chiều dài l = 5cm vào cùng một điểm O Khi tích cho mỗi quả cầuđiện tích q, chúng đẩy nhau, cách nhau đoạn a = 3 3 cm Tìm q? Cho
g=10m/s2 (ĐS: q= 1,14.10-7C)
B
à i 3 3 : Một vòng dây bán kính R=5cm tích điện Q phân bố đều trên
vòng, vòng đặt trong mặt phẳng thẳng đứng Quả cầu nhỏ m=1g tích điệnq=Q được treo bằng một dây mảnh cách điện vào điểm cao nhất của vòngdây Khi cân bằng, quả cầu nằm trên trục của vòng dây Chiều dài củadây treo quả cầu là l=7,2cm Tính Q?
(ĐS: Q=9.10-8C)
Trang 12B
à i 3 4 : Hai quả cầu nhỏ cùng khối lượng m, được tích điện giống nhau q.
Chúng được nối với nhau bằng một lò xo nhẹ cách điện, chiều dài tự nhiêncủa lò xo là lo, độ cứng k’ Một sợi dây chỉ, cách điện , mảnh, nhẹ, khôngdãn, có chiều dài 2L, mỗi đầu dây chỉ được gắn với một quả cầu Chođiểm O của sợi dây chỉ chuyển
động thẳng đứng hướng lên với gia tốc a có độ lớn bằng g/2 Lò xo có
chiều dài l
(lo<l<2L) Xác định giá trị của q?
aO
qk’
(2
k
3mgl 4L2
l 2
2k ' (l lo ) )
Trang 13HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÝ 11 THEO CHUYÊN ĐỀ
Chuyên đề 2: ĐIỆN TRƯỜNG
B
à i 1 : Quả cầu nhỏ mang điện tích q=10-5C đặt trong không khí.
a Tính độ lớn cường độ điện trường EM tại điểm M cách tâm O của qủa cầu một đoạn R=10cm
b Xác định lực điện trường F do quả cầu tích điện tác dụng lên điện
tích đỉêm q’=-10-7C đặt ở M Suy ra lực điện trường tác dụng lên quả cầu
mang điện tích q (ĐS: a E=9.106 V/m; b F=0,9N)
AB = a = 2cm Xác định véc tơ cường độ điện trường tại:
a) H là trung điểm của AB
Trang 15à i 6 : Tại 3 đỉnh tam giác ABC vuông tại A cạnh a=50cm, b=40cm,
c=30cm Người ta đặt các điện tích q1=q2=q3=10-9C Xác định E tại H, H
là chân đường cao kẻ từ A.( ĐS: 246 V/m)
B
à i 7 : Cho tam giác vuông ABC trong không khí: AB = 3cm, AC =
4cm Các điện tích q1, q2 được đặt ở A và B Biết q1 = -3,6.10-9C, véc
tơ cường độ điện trường tổng hợp tại C có phương song song với AB Xácđịnh q2 và cường độ điện trường tổng hợp tại C
Bà i 8: Hai điện tích q1=q2=q>0 đặt tại A, B trong không khí Cho biết
Trang 16cường độ E = 4900V/m Xác định khối lượng của hạt bụi đặt trong điệntrường này nếu nó mang điện tích q = 4.10-10C và ở trạng thái cân bằng.
(ĐS: m = 0,2mg)
B
à i 1 2 : Cho hình vuông ABCD, tại A và C đặt các điện tích q1=q3=q Hỏi
phải đặt ở B điện tích bao nhiêu để cường độ điện trường ở D bằng
không (ĐS:
q2=-2 q2=-2 q)
B
à i 1 3 : Quả cầu nhỏ khối lượng m = 0,25g mang điện tích q = 2,5.10-9C,
treo trên sợi dây mảnh trong điện trường đều E = 106V/m có phương nằm ngang Biết m =
10m/s2
a) Tính lực tác dụng của điện trường vào điện tích q
b) Tính góc lệch của sợi dây so với phương thẳng đứng
Trang 17Trên con đờng dẫn tới thành công không có dấu chân của kẻ lời biếng! 10
à i 1 5 : Tại hai đỉnh A,B của tam giỏc đều ABC cạnh a đặt hai điện tớch
điểm q1=q2=4.10-9C trong khụng khớ Hỏi phải đặt điện tớch q3 cú giỏ trịbao nhiờu tại C để cường độ điện trường gõy bởi hệ 3 điện tớch tại trọngtõm G của tam giỏc bằng
0
B
à i 1 6 : Tại ba đỉnh A,B,C của tam giỏc đều ABC cạnh a = 3cm trong chõn
khụng, đặt 3 điện tớch điểm q1=q2 = 4.10-6C và q3 Xỏc định giỏ trị điệntớch q3 đặt tại C để cường độ điện trường gõy bởi 3 điện tớch tại trọng tõm Gcủa tam giỏc cú phương vuụng gúc với AB, chiều hướng về Ab và cú độlớn E = 18.107V/m
B
à i 17 : Tại ba đỉnh A,B,C của hỡnh vuụng ABCD cạnh a = 6cm
trong chõn khụng, đặt ba điện tớch điểm q1=q3= 2.10-7C và q2 = -4.10-7C.Xỏc định điện tớch q4 đặt tại D để cường độ điện trường tổng hợp gõy bởi
hệ điện tớch tại tõm O của hỡnh
Trang 18Trên con đờng dẫn tới thành công không có dấu chân của kẻ lời biếng! 11
E=4,1.105V/m Tỡm điện tớch của bi để nú cõn bằng lơ lửng trongdầu Cho g=10m/s2
( ĐS: q=-2.10-9C)
B
à i 1 9 : Prụtụn được đặt vào điện trường đều E=1,7.106
V/m a Tớnh gia tốc của proton, biết mp=1,7.10-27
trường đều, cường độ điện trường E=910V/
trường Tớnh gia tốc và quóng đường mà electron chuyển động chậm dần đều cựng
Trang 19Chuyên Đề Vật lý
chiều đường sức Mô tả chuyển động của electron sau đó.( ĐS:
tích điểm q giống nhau (q<0) Xác định điện trường tại đỉnh S của tứ diện
(ĐS: E= 6 kQ a 2 , E hướng đến tâm mặt ABC)
B
à i 2 3 : Quả cầu nhỏ khối lượng m=0,25g mang điện tích q=2,5.10-9C
được treo
bởi một sợi dây và đặt vào trong một điện trường đều E có phương nằm
ngang và có độ lớn E=106V/m Tính góc lệch của dây treo so với phương
Trang 20Chuyên Đề Vật lý
quả cầu đoạn 5cm (ĐS: 2,5.106 V/m)
Bà i 26 : Hai quả cầu nhỏ A và B mang những điện tích lần lượt là -2.10-9 C
và
2.10-9C được treo ở đầu hai sợi dây tơ cách điện dài bằng nhau Hai điểm treo
M và N cách nhau 2cm; khi cân bằng, vị trí các dây treo có dạng như hình
vẽ Hỏi để đưa các dây treo trở về vị trí thẳng đứng người ta phải dùngmột điện trường đều có hướng nào và độ lớn bao nhiêu?
(ĐS: Hướng sang phải, E=4,5.104V/m)
Trang 21M N
- + A B
Trang 22HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÝ 11 THEO CHUYÊN
a) Công điện trường dịch chuyển prôtôn từ C đến
D b) Công điện trường dịch chuyển elẻcton từ C
đến D
B
à i 2 : Hai tấm kim loại song song, cách nhau 2cm và được nhiễm điện
trái dấu nhau Muốn làm cho điện tích q = 5.10-10C di chuyển từ tấm nàyđến tấm kia cần tốn một công A=2.10-9J Xác định cường độ điện rườngbên trong hai tấm kim loại đó Cho biết điện trường bên trong hai tấm kimloại đã cho là điện trường đều và
có đường sức vuông góc với các tấm
B
à i 3 : Khi bay qua 2 điểm M và N trong điện trường, electron tăng tốc,
động năng tăng thêm 250eV (1eV=1,6.10-19J) Tính UMN (ĐS: -250V)
Bà i 4 : Điện tích q=10-8C di chuyển dọc theo các cạnh của một tam giác
đều ABC
cạnh a=10cm trong điện trường đều cường độ điện trường E=300V/m,
E song song với BC Tính công của lực điện trường khi q di chuyển trên
mỗi cạnh tam giác
Trang 23à i 5 : Ba điểm A, B, C tạo thành tam giác vuông tại C; AC=4cm;
BC=3cm và nằm trong một điện trường đều Véctơ cường độ điện trường
E song song với AC,
hướng từ A đến C và có độ lớn E=5000V/m Tính:
a UAC, UCB, UAB (ĐS: 200V, 0V, 200V)
b Công của điện trường khi một electron di chuyển từ A đến B.( ĐS: 3,2.10-
-17J)
Trang 24E
B
à i 6 : Ba bản kim loại tích điện A,B,C đặt song
song như hình vẽ.Cho d1=5cm, d2=8cm Coi điện
trường giữa các bản là đều, có chiều như hình
vẽ, có độ lớn E1=4.104V/m, E2=5.104V/m
Tính điện thế VB,VC của các bản B và C nếu lấy
gốc điện thế là điện thế của bản A
B
à i 7 : Xét 3 điểm A,B,C lập thành tam giác
vuông trong điện trường đều Cạnh AB song
song với đường sức và cạnh huyền BC hợp với
đường sức 600 như hình vẽ Biết BC =
10cm,
hiệu điện thế giữa hai điểm B và C là 240V
a) Tìm cường độ điện trường tại A
b) Cường độ điện trường tại A là bao
nhiêu nếu ta đặt thêm tại C một
Trang 25B
à i 9 : Tam giác ABC vuông tại A được đặt trong điện
song song với E o Biết BC=6cm, UBC=120V
a Tìm UAC, UBA và cường độ điện trường Eo
b Đặt thêm ở C điện tích điểm q=9.10-10C Tìm cường độ điện trường tổng
hợp tại A
(ĐS: a UAC=0; UBA=120V; Eo=4000V/m; b E=5000V/m)
Trang 26b Công cần di chuyển điện tích q=-10-9C từ O đến M (ĐS: 5.10-7J)
Bà i 11 : Electron ở cách proton đoạn r = 5,2.10-9cm Muốn electron thoát khỏi
à i 1 2 : Quả cầu tính điện có khối lượng m=1,5g được treo bằng một dây
nhẹ cách điện trong một điện trường đều nằm ngang, dây treo nghiêng góc
=30o Sau đó hướng của điện trường được đổi ngược một cách tức thời.Tìm lực căng của dây tại thời điểm dây treo nghiêng góc lớn nhất sau
khi điện trường đổi chiều.( ĐS: T=mgcos2/cos=8,7.10-3N)
B
à i 1 3 : Một quả cầu kim loại bán kính 4cm tích điện dương Để di
chuyển điện tích q=10-9C từ vô cùng đến M cách mặt hình cầu 20cm,người ta cần thực hiện một công A’=5.10-7J Tính điện thế trên mặt quả
cầu do điện tích của quả cầu gây nên (ĐS: V=3000V)
B
à i 1 4 : Electron chuyển động quanh hạt nhân nguyên tử Hiđrô theo quỹ
đạo tròn bán kính R=5.10-9 cm
a Tính điện thế tại một điểm trên quỹ đạo electron (ĐS: 28,8V)
b Khi electron chuyển động, điện trường của hạt nhân có sinh ra công không,
tại sao?
Trang 27à i 1 5 : Hai quả cầu kim loại đặt xa nhau Quả cầu I có bán kính R1=5cm
và được tích điện q1=6.10-9C; quả cầu II có bán kính R2=15cm, 2.10-9C Nối hai quả cầu bằng một dây dẫn mảnh Tìm điện tích trên mỗiquả cầu sau đó và điện lượng
q2=-đã chạy qua dây nối
Trang 28Chuyên Đề Vật lý
(ĐS: q1=6.10-8C, q2=-2.10-8C hoặc ngược lại &q1=-6.10-8C, q2=2.10-8C hoặc
ngược lại)
B
à i 1 7 : Có n giọt thuỷ ngân hình cầu giống nhau được tích điện, điện thế
bề mặt mỗi quả cầu là Vo Nhập các giọt này thành một giọt hình cầulớn Tìm điện thế trên mặt giọt lớn này
(ĐS: V= 3 n 2 Vo)
B
à i 1 8 : Mặt phẳng diện tích S tích điện q phân bố đều Hai tấm kim loại
có cùng diện tích S đặt 2 bên mặt q cách mặt q những đoạn nhỏ l1, l2.Tìm hiệu điện thế giữa hai tấm kim loại
Trang 29Chuyên Đề Vật lý
HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÝ 11 THEO CHUYÊN ĐỀ
Chuyên đề 4: BÀI TOÁN VỀ TỤ ĐIỆN
CHÚ Ý:
Nối tụ điện vào nguồn điện: U=const
Ngắt tụ điện ra khỏi nguồn: Q=const
B
à i 1 : Tụ phẳng không khí có điện dung C=500pF được tích điện đến hiệu
điện thế
U=300V
a Tính điện tích Q của tụ điện
b Ngắt tụ điện khỏi nguồn Nhúng tụ điện vào chất điện môi lỏng có
=2
Tính điện dung C1; điện tích Q1 và hiệu điện thế U1 của tụ lúc đó
c Vẫn nối tụ với nguồn Nhúng tụ điện vào chất điện môi lỏng =2
Trang 30Chuyên Đề Vật lý
(ĐS: a 1,2.10-9C; b C1=1pF; Q1=1,2.10-9C; U1=1200V; c C2=1pF; Q2=0,6.10-
9C; U2=600V)
Trang 31Chuyên Đề Vật lý
B
à i 4 : Cho bộ tụ mắc như hình vẽ C1=1F, C2=3F, C3=6F,
C4=4F UAB=20V Tính điện dung bộ tụ, điện tích
và hiệu điện thế mỗi tụ, nếu:
củacáctụđiện
B
à i 7 :
Có 3 tụđiệnC1=10µF,C2=5µF,C3=4µFđược
Trang 32Chuyên Đề Vật lý
mắc vào nguồn có hiệu điện thế
U=38V
a) Tính điện dung C của bộ tụ
điện, điện tích và hiieụ điện
thế trên mỗi tụ điện
C1 C2C4
C3
Trang 33C1C2 B
D C4
C5
UAB=120V
a) Tìm điện dung của
bộtụ?
nhau
Biết UAB
=66V.TìmUMN
Trang 34+ A C7
◦C2-
◦ A C2
U
C C5 MC6 C4
D C2 N
B
à i 1 1 : Hai tụ không khí phẳng C1=0,2F, C2=0,4F mắc song
song Bộ tụ được tích đến hiệu điện thế U=450V rồi ngắt ra khỏinguồn Sau đó lấp đầy hai bản tụ C2 bằng điện môi có =2 Tính
hiệu điện thế bộ tụ và điện tích mỗi tụ (ĐS: 270V;
Trang 35Trên con đờng dẫn tới thành công không có dấu chân của kẻ lời biếng! 20
b) Sau đú cắt tụ khỏi nguồn điện và đưa vào khoảng giữa hai bản một tấmkim loại phẳng bề dày d1=1mm theo phương song song với cỏc bản Tỡmhiệu điện thế giữa cỏc bản khi đú
c) Thay tấm kim loại trờn bằng một tấm điện mụi dày d2=3mm và cú hằng
số điện
mụi ε=6 Tỡm hiệu điện thế mới giữa hai bản
B
à i 1 3 : Cho bộ tụ như hỡnh vẽ Nguồn cú
suất điện động E=12V, cỏc tụ cú điện dung
C1=C2, C3=C5=3C4/2=3C6/2 Biết hiệu
điện thế giữa hai bản của tụ C2 là
U2=3V.Tớnh hiệu điệ thế giữa hai bản của tụ
a Tỡm điện dung của bộ tụ và điện tớch trờn mỗi tấm kim loại
b Ngắt A, B khỏi nguồn Dịch chuyển bản B theo phương vuụng gúc với bản
một đoạn x Tớnh hiệu điện thế giữa A, B theo x Áp dụng khi x=d/2
Trang 36Trên con đờng dẫn tới thành công không có dấu chân của kẻ lời biếng! 21
(ĐS: a 3,54.10-11F; 1,77.10-9C; 3,54.10-9C; b U’=U(d2-x2)/d2=75V)
B
à i 15 : Bốn tấm kim loại phẳng giống
nhau đặt song song như hỡnh vẽ Khoảng
cỏch BD=2AB=2DE Nối A và E với nhau
rồi nối B và D với nguồn U=12V, kế đú
ngắt nguồn đi Tỡm hiệu điện thế giữa B và
D nếu sau đú:
a) Nối A với B
Trang 37Trên con đờng dẫn tới thành công không có dấu chân của kẻ lời biếng! 22
b) Khụng nối A,B nhưng lấp đầy khoảng
giữa B,D bằng điện mụi cú ε=3
B
à i 1 6 : Tụ phẳng khụng khớ C=2pF Nhỳng chỡm một nửa tụ vào điện
mụi lỏng ε=3 Tỡm điện dung nếu khi nhỳng, cỏc bản đặt:
a Nằm ngang (ĐS: 4F)
b Thẳng đứng (ĐS: 3pF)
B
à i 1 7 : Tụ điện phẳng gồm hai bản tụ hỡnh vuụng cạnh a=20cm đặt cỏch
nhau d=1cm, chất điện mụi giữa hai bản là thuỷ tinh cú ε=6 Hiệu diện thếgiữa hai bản tụ U=50V
a) Tớnh điện dung của tụ điện b)
Tớnh điện tớch của tụ điện
c) Tớnh năng lượng của tụ điện Tụ điện cú dựng làm nguồn điện đượckhụng?
B
à i 1 8 : Ba tụ C1=1F, C2=3F, C3=6F được tớch điện đến cựng hiệu
điện thế U=90V, dấu điện tớch trờn cỏc bản tụ như hỡnh vẽ Sau đú cỏc tụđược nối lại với nhau thành mạch kớn Cỏc điểm cựng tờn được nối lại vớinhau Tớnh hiệu điện thế
giữa hai bản mỗi tụ
à i 1 9 : Hai tụ điện C1=3F, C2=2F được tớch điện đến hiệu điện thế
U1=300V, U2=200V Sau đú ngắt tụ ra khỏi nguồn và nối từng bản mỗi tụvới nhau Tớnh hiệu điện thế bộ tụ, điện tớch mỗi tụ và điện lượng chạy quadõy nối nếu:
a Nối bản õm C1 với bản dương C2
b Nối bản õm của hai tụ với nhau
Trang 38Trên con đờng dẫn tới thành công không có dấu chân của kẻ lời biếng! 23
c Nối cỏc bản cựng dấu với nhau
d Nối cỏc bản trỏi dấu với nhau
B
à i 2 0 : Tụ C1=2F tớch điện đến hiệu điện thế 60V, sau đú ngắt khỏi nguồn
và nối song song với tụ C2 chưa tớch điện Hiệu điện thế bộ tụ sau đú là40V Tớnh C2 và điện tớch mỗi tụ
(ĐS: C2=1F; Q1’=8.10-5C;
Q2’=4.10-5C)
G
i ớ i h ạ n h oạ t đ ộ n g c ủ a t ụ đ i ệ n
Trang 39Trên con đờng dẫn tới thành công không có dấu chân của kẻ lời biếng! 24
Đối với một tụ điện:
P
hư ơ n g p h ỏ p g i ả i :
E ≤ Egh và U=E.d U ≤ Ugh=Egh.d
Trường hợp bộ tụ ghộp song song:
Xỏc định Ugh đối với mỗi tụ
Hiệu điện thế giới hạn của bộ tụ: Ubộ= min{Ugh
}
Đối với bộ tụ ghộp nối tiếp:
Xỏc định Qgh của mỗi tụ điện
Điện tớch giới hạn của bộ tụ: Qbộ=min{Qgh
}
B
à i 2 1 : Tụ phẳng cú diện tớch mỗi bản là S=100cm2, khoảng cỏch giữa hai
bản d=1mm, giữa hai bản là khụng khớ Tỡm hiệu điện thế tối đa cú thể đặtvào hai bản tụ và điện tớch cực đại mà tụ cú thể tớch được Biết điệntrường giới hạn đối với khụng khớ là 3.106 V/m
(ĐS: Ugh=3000V;
Qmax=26,55.10-8C)
B
à i 2 2 : Hai tụ C1=5.10-10F, C2=15.10-10 F mắc nối tiếp, khoảng giữa
hai bản mỗi tụ lấp đầy điện mụi cú chiều dày d=2mm và điện trường giới
hạn 1800V/mm Hỏi bộ tụ chịu được hiệu điện thế giới hạn bao nhiờu?(
à i 2 4 : Tụ phẳng khụng khớ được tớch điện bằng nguồn cú hiệu điện thế
U Hỏi năng lượng của tụ điện thay đổi như thế nào, nếu tăng khoảng cỏchgiữa hai bản tụ tăng lờn gấp đụi Cho biết trước khi d tăng:
Trang 40Trên con đờng dẫn tới thành công không có dấu chân của kẻ lời biếng! 25
a Tụ vẫn nối với nguồn (ĐS: Giảm một nửa)
b Tụ được ngắt khỏi nguồn.(Tăng gấp đụi)