Ta thấy, khi ghép các tụ song song thì hiệu điện thế của mỗi tụ bằng hiệu điện thế hai đầu mạch: U1 = U2 = U3 = U4 = U = 100(V) > Ugh. Vậy các tụ bị đánh thủng
2.5.3.3. Bài tập thí nghiệm Vật lí
Bài 7: Một hành lang dài không có cửa sổ chỉ được chiếu sáng bằng một bóng đèn điện. Người ta chỉ có thể bật hoặc tắt đèn ấy khi ấn công tắc ngay ở cửa vào. Điều này rất bất tiện đối với người đi ra: để tới cửa người đó phải đi qua
suốt hành lang dài tối om. Mặt khác người đi vào cũng khó chịu: hành lang một khi đã đi qua vẫn phải để đèn sáng một cách vô ich.
Bạn hãy nghi ra một sơ đồ cho phép có thể bật và tắt đèn ở cả hai đầu của hành lang hay không ?
Từ sơ đồ theo yêu cầu trên, hãy tìm một sơ đồ cho phép tắt hoặc bật một đèn điện ở một số tùy ý các điểm khác nhau ?
* Câu hỏi định hướng tư duy:
- Muốn đèn sáng khi mắc vào mạch điện thì mạch như thế nào ? - Để bật hoặc tắt ở hai vị tri khác nhau thì cần dùng mấy công tắc ? * Hướng dẫn giải:
- Cần dùng hai công tắc mắc vào mạch điện như sơ đồ:
- Bằng cách mắc tương tự, khi ta thêm một số
tương ứng các công tắc ta có thể tắt hoặc bật một bóng đèn (hoặc thiết bị điện) ở một số tùy ý các vị tri khác nhau.
Bài 8: Một em bé xin phép bố đi chơi trong khi ông đang ghi số điện trên công tơ điện. Người cha đồng ý nhưng yêu cầu đứa con phải về nhà sau đúng một giờ. Làm thế nào người cha có thể xác định được thời gian người con đi chơi mà không cần tới đồng hồ ?
* Câu hỏi định hướng tư duy:
- Công - tơ điện dùng để đo đại lượng nào của dòng điện ?
- Trên bóng đèn (thường dùng ở nhà) thường ghi đại lượng nào ? * Hướng dẫn giải:
- Để xác định thời gian đi chơi của đứa con, ông bố dùng một bóng đèn và công – tơ điện (đã có sẵn trong mọi mạng điện gia đình như đề bài đã cho).
- Bật đèn và ghi số công - tơ khi đứa con gái bắt đầu đi chơi và ghi lại số công – tơ khi đứa con trở về. Như vậy đã biết được lượng điện năng tiêu thụ A, khi đó có thể tinh được thời gian đi chơi của đứa con:
đ
A t
P
=
Với Pđ là công suất định mức được ghi ngay trên bóng đèn.
Bài 9: Có một cuộn dây đồng (biết điện trở suất ρ và khối lượng riêng D),
một cân và bộ quả cân, một ăcquy, một vôn kế, một ampe kế. Làm thế nào để đo được diện tich của một căn phòng lớn?
* Câu hỏi định hướng tư duy:
- Viết biểu thức định luật Ohm cho đoạn mạch ?
- Viết biểu thức liên hệ giữa điện trở, điện trở suất, chiều dài và tiết diện của một đoạn dây đồng tinh được tinh bằng biểu thức nào ?
- Viết biểu thức liên hệ giữa khối lượng riêng, khối lượng và thể tich của một vật đồng tinh ?
* Hướng dẫn giải:
- Lấy một đoạn dây đồng có chiều dài l1 bằng đúng chiều dài của căn phòng → Dùng cân xác đinh khối lượng m1 của đoạn dây.
- Mắc một mạch điện gồm ăcquy, đoạn dây đồng, một ampe kế mắc nối tiếp, một vôn kế mắc song song với đoạn dây nói trên → Ghi giá trị của I1 và
U1. Ta có: 1 1 1 1 U l R I S
= = ρ (1) với S là tiết diện ngang của dây.
Mặt khác: m1 = V1D = l1SD ⇒ S= 1 1 m l D (2) Thay (2) vào (1) ⇒ 2 1 1 1 1 U Dl I = ρ m ⇒ 1 1 1 1 U m l I D = ρ
⇒ Diện tich của căn phòng: S = l1l2
2.5.3.4. Bài tập cho thiếu, thừa hoặc sai dữ kiệnBài 10: (Bài I.15, Bài tập Vật li 11 cơ bản) Bài 10: (Bài I.15, Bài tập Vật li 11 cơ bản)
Để iôn hóa nguyên tử hiđrô, người ta tốn một năng lượng 13,53 êlectron vôn (eV). Ion hóa nguyên tử hiđrô là đưa êlectron của nguyên tử hiđrô ra vô cực, biến nguyên tử H thành Ion H+. Êlectron vôn (eV) là một đơn vị năng lượng. Êlectron vôn có độ lớn bằng công của lực điện tác dụng lên điện tich +1,6.10 C−19 làm cho nó dịch chuyển giữa hai điểm có hiệu điện thế 1V. Cho rằng năng lượng toàn phần của êlectron ở xa vô cực bằng 0.
a. Hãy tinh năng lượng toàn phần của êlectron của nguyên tử hiđrô khinó đang chuyển động trên qui đạo quanh hạt nhân. Tại sao năng lượng này có nó đang chuyển động trên qui đạo quanh hạt nhân. Tại sao năng lượng này có giá trị âm ?
b. Cho rằng êlectron chuyển động tròn đều quanh hạt nhân trên qui đạocó bán kinh 5,29.10 m−11 . Tinh động năng của êlectron và thế năng tương tác có bán kinh 5,29.10 m−11 . Tinh động năng của êlectron và thế năng tương tác của nó với hạt nhân.
* Câu hỏi định hướng tư duy:
- Năng lượng toàn phần của êlectron của nguyên tử hiđrô bao gồm các dạng năng lượng nào ? Viết công thức tinh các dạng năng lượng đó ?
* Hướng dẫn giải:
- Năng lượng của êlectron của nguyên tử hiđrô (chinh xác là năng lượng của nguyên tử hiđrô ở trạng thái đứng yên), gồm động năng của êlectron và thế năng tương tác của hạt nhân và êlectron:
2t t ke W r = −
- Do lực điện đóng vai trò là lực hướng tâm nên ta có:
2 2
ke mv
- Năng lượng toàn phần là: 2 tđ ke E W W 2r = + = − (2) + Chỉ dùng giả thiết: r 5,29.10 m= −11 .
Thay giá trị r vào (2) ta được: 18
t W = −4,355.10 (J)− = −27,22(eV) Từ (1) và (2) ta có: t đ W W 13,61(eV) 2 = − =
+ Chỉ dùng giả thiết A 13,53(eV)=
Ta có: E = -A = -13,53 (eV)
Từ (1) và (2) ta có: Wđ = − =E 13,53(eV)
* Nhận xét: Như vậy nếu có phương pháp giải hợp li ta chỉ cần sử dụng một trong hai dữ kiện đã cho trong đề bài (A hoặc r), nếu dùng dữ kiện A thì dữ kiện r là thừa và ngược lại.
Bài 11: Cho hai điện tich 8 1
q =8.10 C− và 8
2
q = −8.10 C− , đặt lần lượt tại hai điểm A và B cách nhau một khoảng AB = 3cm trong chân không.
a. Tinh cường độ điện trường tổng hợp tại điểm C là trung điểm của
đoạn thẳng AB ?
b. Biết tại điểm D (khác điểm C) nằm trên đường trung trực của đoạnthẳng AB có điện trường tổng hợp do hai điện tich q , q gây ra là E = 64.101 2 5 thẳng AB có điện trường tổng hợp do hai điện tich q , q gây ra là E = 64.101 2 5
V/m. Tinh độ lớn của lực điện tác dụng lên điện tich 12
1
q =2.10 C− đặt tại điểm D.
* Câu hỏi định hướng tư duy:
- Nêu các đặc điểm của véctơ cường độ điện trường của một điện tich điểm, cách xác định véctơ này ?
- Độ lớn của điện trường tổng hợp được xác định bằng công thức nào ? Nêu điều kiện về độ lớn của điện trường tổng hợp?
* Hướng dẫn giải: