Đang tải... (xem toàn văn)
b Sau đó cắt tụ khỏi nguồn điện và đưa vào khoảng giữa hai bản một tấm kim loại phẳng bề dày d1=1mm theo phương song song với các bản.. Tìm C’ và điện áp giữa các bản khi đó..[r]
(1)CHƯƠNG I – ĐIỆN TRƯỜNG Khối 11 nâng cao Năm học 2009 - 2010 (Thầy NGUYỄN VĂN DÂN biên soạn) ================== Chủ đề Tụ điện 1) Công thức tụ điện C Q U Công thức điện dung tụ điện phẳng S với k = 9.109 N.m2/C2 C 4 dk 2) Ghép tụ + Ghép song song Ctđ = C1 + C2 + Ghép nối tiếp 1 C td C1 C2 3) Năng lượng tụ điện (Năng lượng điện trường) Q2 W CU 2C Câu Một tụ điện phẳng không khí có diện tích 80 cm2 Khi tụ đối diện hoàn toàn, điện dung tụ 25 pF Khoảng cách hai là? Câu Nếu tăng phần diện tích đối diện hai tụ lên hai lần và giảm khoảng cách chúng hai lần thì điện dung tụ điện phẳng tăng, giảm bao nhiêu? Câu Bốn tụ điện giống có điện dung C ghép nối tiếp với thành tụ điện Điện dung tụ điện đó là? Câu Ba tụ điện giống có điện dung C ghép song song với thành tụ điện Điện dung tụ điện đó là? Câu Một tụ điện có điện dung 500 (pF) mắc vào hiệu điện 100 (V) Điện tích tụ điện là? Câu Một tụ điện phẳng gồm hai có dạng hình tròn bán kính (cm), đặt cách (cm) không khí Điện dung tụ điện đó là? Câu Một tụ điện phẳng gồm hai có dạng hình tròn đặt cách (cm) không khí Điện trường đánh thủng không khí là 3.105(V/m) Điện áp lớn có thể đặt vào hai cực tụ điện là? Câu Một tụ điện phẳng mắc vào hai cực nguồn điện có hiệu điện 50 (V) Ngắt tụ điện khỏi nguồn kéo cho khoảng cách hai tụ tăng gấp hai lần thì điện áp hai tụ có giá trị là? Câu Giữa hai tụ phẳng cách cm có điện áp 10 V Cường độ điện trường lòng tụ là? Câu 10 Hai tụ điện có điện dung C1 = 0,4 (μF), C2 = 0,6 (μF) ghép song song với Mắc tụ điện đó vào nguồn điện có điện áp U thì hai tụ điện đó có điện tích 3.10-5 (C) Điện áp nguồn điện là? Câu 11 Bộ tụ điện gồm hai tụ điện: C1 = 20 (μF), C2 = 30 (μF) mắc nối tiếp với nhau, mắc vào hai cực nguồn điện có hiệu điện U = 60 (V) Điện tích tụ điện là? Câu 12 Bộ tụ điện gồm hai tụ điện: C1 = 20 (μF), C2 = 30 (μF) mắc nối tiếp với nhau, mắc vào hai cực nguồn điện có điện ápU = 60 (V) Điện áp trên tụ điện là? Câu 13 Bộ tụ điện gồm hai tụ điện: C1 = 20 (μF), C2 = 30 (μF) mắc song song với nhau, mắc vào hai cực nguồn điện có điện áp U = 60 (V) Điện tích tụ điện là? Câu 14 Một tụ có điện dung C1 tích điện nguồn điện không đổi điện áp 200 V Ngắt tụ đó khỏi nguồn mắc song song nó với tụ điện thứ hai có điện dung C2 = 4,5 μF chưa tích điện thì điện áp tụ là 80 V Hãy tính C1? Câu 15 Hai tụ điện phẳng không khí có C1 = 0,2 μF và C2 = 0,3 μF mắc song song Bộ tụ tích điện đến điện ápU = 250 V ngắt khỏi nguồn Lấp đầy tụ C2 chất điện môi có ε = Điện ápvà điện tích tụ là? Câu 16 Có ba tụ điện phẳng có điện dung C1 = C2 = C và C3 = 2C Để tụ điện có điện dung là Cb= C thì ta phải ghép các tụ đó lại thành và ghép nào? Câu 17 Hai tụ điện giống có điện dung là C, Một nguồn điện có điện áp là U Khi ghép nối tiếp hai tụ vào nguồn điện thì có lượng là Wt, Khi ghép song song hai tụ vào nguồn thì có lượng là Ws So sánh Wt và W s? Câu 18 Cho ba tụ điện C2 hình H.1: C1 = 2μF, C2 = C3 = C1 1μF Mắc tụ đó vào hai cực C3 nguồn điện U = 4V Điện H.1 tích các tụ điện là? Câu 19 Cho ba tụ điện hình H.2: C1 = 10μF, C2 C2 C1 = μF và C3 = 4μF Mắc tụ C3 đó vào hai cực nguồn điện H.2 U = 24V Điện tích các tụ điện là? Câu 20 Tụ điện phẳng gồm hai hình vuông cạnh a = 20cm, đặt cách d = 1cm và điện môi hai tụ điện là = Điện áp hai tụ điện là U = 50 V Điện tích tụ điện là ? Câu 21 Tụ điện phẳng không khí gồm tất 19 nhôm có diện tích đối diện là S= 3,14 cm2, Khoảng cách hai liên tiếp là d = 1mm Diện dung tụ điện là? Câu 22 Khi nối hai tụ tụ điện xoay với điện áp 100V thì điện tích trên tụ là 2.10-7 C Nếu tăng diện tích phần đối diện hai tụ lên gấp đôi và nối hai tụ với điện áp 50V thì điện tích trên tụ là? Câu 23 Cho ba tụ điện hình H.3: C1 = 4μF, C2 = 6μF, C3 = 3,6 μF và C4 = 6μF Điện dung tụ là? Câu 24 Cho ba tụ điện C1 C2 hình H.3: C1 = 1μF, C2 = C3 C4 2μF, C3 = 4μF và C4 = 4μF Điện tích tụ C1 là Q1 = 2.10-6 C Điện tích tụ H.3 là? Lop11.com (2) C3 Câu 25 Hai tụ điện phẳng là hình tròn, tụ điện tích điện cho điện trường tụ điện E = 3.105 (V/m) Khi đó điện tích tụ điện là Q = 100 (nC) Lớp điện môi bên tụ điện là không khí Bán kính các tụ là? Câu 26 Có hai tụ điện: tụ điện có điện dung C1 = (μF) tích điện đến điện áp U1 = 300 (V), tụ điện có điện dung C2 = (μF) tích điện đến điện áp U2 = 200 (V) Nối hai mang điện tích cùng dấu hai tụ điện đó với Điện áp các tụ điện là? Câu 27 Có hai tụ điện: Tụ điện có điện dung C1 = (μF) tích điện với điện áp U1 = 300 (V), tụ điện có điện dung C2 = (μF) tích điện với điện áp U2 = 200 (V) Nối hai mang điện tích cùng dấu hai tụ điện đó với Nhiệt lượng toả sau nối là? Câu 28 Một tụ điện gồm 10 tụ điện giống (C = μF) ghép nối tiếp với Bộ tụ điện nối với điện áp không đổi U = 150 (V) Độ biến thiên lượng tụ điện sau có tụ điện bị đánh thủng là? Câu 29: Mét tô ®iÖn ph¼ng kh«ng khÝ, cã hai b¶n c¸ch d=1mm vµ cã ®iÖn dung Co = pF, ®îc m¾c vµo hai cùc cña mét nguån ®iÖn cã điện áp U= 500V a.TÝnh ®iÖn tÝch mçi b¶n cña tô ®iÖn vµ tÝnh ®iÖn tÝch tụ điện? Tính cường độ điện trường các bản? b Người ta ngắt tụ điện khỏi nguồn nhúng nó ch×m vµo mét ®iÖn m«i láng cã h»ng sè ®iÖn m«i TÝnh ®iÖn dung cña tô ®iÖn vµ điện áp cña tô ®iÖn đó Tính cường độ điện trường các đó? c.Bây người ta mắc tụ điện, gồm hai tụ điện C1 = 2pF vµ C2 = 3pF vµo nguån ®iÖn nãi trªn H·y tÝnh điện dung tụ điện đó, điện tích và điện ỏp mçi tô ®iÖn C1 vµ C2 m¾c nèi tiÕp, C1 vµ C2 m¾c song song? Câu 30: Hai tụ C1= 5.10-10 F, C2 = 15.10-10 F mắc nối tiếp Khoảng tụ cách mm, điện trường ghới hạn 1800 V Hỏi tụ chịu điện áp giới hạn bao nhiêu? 800 (V) Câu 31: Ba tụ C1= 2.10-9 F, C2 = 4.10-9 F và C2 = 6.10-9 F mắc nối tiếp Điện áp giới hạn tụ là 500 V Hỏi tụ có chịu điện áp 1100 V không? Câu 32: Ba tụ C1 = µF, C2 = µF, C3 = µF chịu điện áp ghới hạn là U = 1000 V , U2 = 200 V và U3 = 500 V mắc thành Cách mắc nào có điện áp giới hạn tốt nhất? Tìm điện dung và điện áp ghới hạn lúc này? Câu 33: Hai tụ điện có điện dung và điện áp giới hạn C1 = µF, U1gh = 500 V, C2 = 10 µF, U2gh = 1000 V Gheùp tụ điện thành Tìm điện áp giới hạn tụ điện neáu hai tuï : a/Gheùp song song b/ Gheùp moái tieáp C C C Câu 34: Cho maïch ñieän Hình nhö hình veõ 4: C1 = C µF, C2 = µF, C3 = 18 µF, UAB = 18 V C C Tính Cboä vaø ñieän tích moãi tu 2 C3 C1 C2 Câu 35: Cho maïch ñieän hình C 5: C1 = µF, C2 = µF, C3 Hình = µF, C4 = µF, UAB = 100V Tính Cboä vaø ñieän tích moãi tuï Câu 36: Cho maïch ñieän hình 6: C1 = µF, C2 = µF, C3 =4 µF, C4 = µF, U2 = 750 V Tính : Cbộ và UAB? Câu 37:Chomạchđiện hình 7: C C C C1 = C3 = C5 = 1µF, C2 = C 4µF, C4 = 1,2µF, C A B U2 = 10 V Tính Cb và UAB? Câu 38: Cho tụ điện hình Hình 8: C1 = 3µF, C2 = 6µF, C A C C3 = C4 = 4µF, C5 = 8µF, C B C U = 900 V Tính ñieän áp điểm AB C Câu 39: Cho tụ điện hình Hình 9: C1 = C4 = C5 = 2µF, C2 = C 1µF, C3 = 4µF,UAB = 12 A C C C B V Tính C aĐiện dung tụ Hình b.Đieän áp và điện tích tụ Câu 40: Cho mạch điện hình 10: C1 = 10µF, C2 = 5µF, C3 = 4µF, U = 38 V Tính : a/Điện dung tụ, điện tích C C vaøñieän áp treân caùc tuï ñieän C b/ Tụ bị “đánh thủng“, tìm điện tích vaø ñieän áp U treân tuï C1 Hình 10 4 5 3 ĐÁP SỐ: Câu 1: 2,83 mm; Câu 2: tăng lên lần: Câu 3: Cb = C/4; Câu 4: Cb = 3C; Câu 5: 5.10-2 (μC); Câu 6: 1,25 (pF); Câu 7: 6000 (V); Câu 8: 100 (V); Câu 9: kV/m; Câu 10: 30 (V); Câu 11: 7,2.10-4 (C); Câu 12: U1 = 36 (V) và U2 = 24 (V); Câu 13: Q1 = 1,2.10-3 (C) và Q2 = 1,8.10-3 (C); Câu 14: μF; Câu 15: U1’ = U2’ = 156,25 V; Q1’ = 31,25 μC; Q2’ = 93,75 μC; Câu 16: ( C1 ss C2 ) nt C3; Câu 17: Wt = 0,25.Ws; Câu 18: Q1 = 4.10-6C; Q2 = 2.10-6C; Q3 = 2.10-6C; Câu 19: Q1 = 12.10-5C; Q2 = 7,2.10-5C; Q3 = 4,8.10-5C; Câu 20: 10,6.10 - 9C; Câu 21: 0,15 pF; Câu 22: 2.10-7C; Câu 23: 4,65μ F; Câu 24: 8.10-6C; Câu 25: 11 (cm); Câu 26: 260 (V); Câu 27: (mJ); Câu 28: (mJ); Câu 29: a) 10-9 C; 5.105 V/m; b) pF; 250 V và 2,5.105 V/m; c) Mắc nối tiếp: 1,2 pF; 300 V và 200 V; Mắc song song: pF và 500 V; Câu 30: 800 V; Câu 31: Không; Câu 32: C2//C3) nt C1; C = 5/6 µF và U = 1200 V; Câu 33: 500 V và 750 V; Câu 34: 20𝛍F; Q3 = 3,24.10-4 (C); Q1 = Q2 = 0,36.10-4 (C) Câu 35: 2,4 𝛍F; Q4 = 2,4.10-4 (C); Q1 = 4.10-5 (C); Q2 = 8.10-5 (C); Q3 = 12.10-5 (C); Câu 36:60/56 (𝛍F); 1400 V; Câu 37: 5/3 (𝛍F); 140 V; Câu 38: -100 V; Câu 39: µF; Câu 40: a) 90/19 (μF); 18.10-5 (C) và 18(V); b) 38 V và 38.10-5 (C); Câu 41: Hình Lop11.com (3) c) Thay kim loại trên điện môi dày d2=3mm và có số điện môi ε=6 Tìm C’’ và điện áp hai Bài 7: Cho mạch điện hình vẽ Các tụ điện có điện dung giống nhau, nguồn U=9V Ban đầu K2 mở, K1 đóng Sau đó mở K1 và đóng K2 Tìm điện áp tụ CHƯƠNG I – ĐIỆN TRƯỜNG Khối 11 nâng cao Năm học 2009 - 2010 (Thầy NGUYỄN VĂN DÂN biên soạn) BÀI TẬP BỔ SUNG TỤ ĐIỆN Bài 1: Cho tụ mắc hình vẽ C1=1μF, C2=3μF, C3=6μF, C4=4μF UAB=20V Tính điện dung tụ, điện tích và điện áp tụ, nếu: Bài 8: Chứng minh tụ hình có C1C4 = C2C3 thì dù K mở hay K đóng, điện dung tụ luôn không đổi? a K mở b K đóng Bài 2: Cho số tụ điện có điện dung Co=3μF Nêu cách mắc dùng ít tụ để có điện dung 5μF Vẽ sơ đồ cách mắc này? Bài 9: Tụ phẳng không khí C = 10-10 tích điện đến điện áp 100 (V) ngắt khỏi nguồn Tính công cần thiết giúp tăng khoảng cách hai lên gấp đôi? Bài 3: Cho tụ hình vẽ: C1=2μF, C2=3μF, C3= 6μF, C4= 12μF, U= 800V Tính điện áp hai điểm A và B Bài 4: Cho tụ hình vẽ Biết C1= 2μF, C2= 4μF, C3= 3μF, C4= 1μF, C5= 9μF, C6= 6μF, UAB= 120V ĐS: Bài 1: 3,15μF; 3,5μF; Bài 2: Bài 3: UAB = 53 (V); Bài 4: 4𝛍F; q1 = 240 𝛍C; q2 = 480 𝛍C; q3 = 720 𝛍C; q4 = 360 𝛍C; q5 = 3240𝛍C; q6 = 4320 𝛍C và 1080 (V) ; Bài 5: 0,55 (V); Bài 6: 500 pF; 250 nC; 625 pF; 400 (V); 600 pF và 416,7 (V); Bài 7: U1= U3= 3V; U2= U4= 1,5V; Bài 9: 5.10-7 (J) + a) Tìm điện dung tụ? b) Tìm điện tích tụ điện và điện áp? Bài 5: Cho tụ hình vẽ Trong đó các tụ điện có điện dung Biết UAB = 6V Tìm UMN Bài 6: Một tụ điện phẳng không khí, hai hình tròn bán kính R=30cm, cách d=5mm a) Nối hai với điện áp U=500V Tính điện tích tụ điện b) Sau đó cắt tụ khỏi nguồn điện và đưa vào khoảng hai kim loại phẳng bề dày d1=1mm theo phương song song với các Tìm C’ và điện áp các đó Lop11.com (4)