Tài liệu học tập môn Vật lý Lớp 11

Nội dung text: Tài liệu học tập môn Vật lý Lớp 11

1. Biên soạn: Bé Thiện Cute Hột me Tài liệu học tập vật lý 11. Phần 1: ĐIỆN HỌC Chương 1: ĐIỆN TÍCH – ĐIỆN TRƯỜNG Bài 1: ĐIỆN TÍCH – ĐỊNH LUẬT CU – LƠNG I. Sự nhiễm điện của các vật. Điện tích. Tương tác điện 1. Sự nhiễm điện của các vật - Một vật cĩ thể bị nhiễm điện do : cọ xát lên vật khác, tiếp xúc với một vật nhiễm điện khác, đưa lại gần một vật nhiễm điện khác. - Cĩ thể dựa vào hiện tượng hút các vật nhẹ để kiểm tra xem vật cĩ bị nhiễm điện hay khơng. 2. Điện tích. Điện tích điểm - Vật bị nhiễm điện cịn gọi là vật mang điện, vật tích điện hay là một điện tích. - Điện tích điểm là một vật tích điện cĩ kích thước rất nhỏ so với khoảng cách tới điểm mà ta xét 3. Tương tác điện - Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau. - Các điện tích khác dấu thì hút nhau. II. Định luật cu-lơng. Hằng số điện mơi 1. Định luật Cu-lơng Lực hút hay đẩy giữa hai diện tích điểm đặt trong chân khơng cĩ phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích điểm đĩ, cĩ độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ lớn của hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng. | q q | F = k1 2 ; k = 9.109 Nm2/C2. r 2 Đơn vị điện tích là culơng (C). 2. Lực tương tác giữa các điện tích điểm đặt trong điện mơi đồng tính. Hằng số điện mơi + Điện mơi là mơi trường cách điện. + Khi đặt các điện tích trong một điện mơi đồng tính thì lực tương tác giữa chúng sẽ yếu đi  lần so với khi đặt nĩ trong chân khơng.  gọi là hằng số điện mơi của mơi trường ( 1). + Lực tương tác giữa các điện tích điểm đặt trong điện mơi: Trang 1
2. Biên soạn: Bé Thiện Cute Hột me Tài liệu học tập vật lý 11. | q q | F = k 1 2 r 2 + Hằng số điện mơi đặc trưng cho tính chất điện của một chất cách điện. Câu hỏi: 1) Thế nào là điện tích điểm? Tương tác điện là gì ? 2) Phát biểu định luật Cu Lơng ? Viết cơng thức, ghi tên các đại lượng, đơn vị cĩ trong cơng thức Trắc nghiệm: 1/ Cĩ hai điện tích điểm q1 và q2, chúng đẩy nhau. Khẳng định nào sau đây là đúng? A. q1> 0 và q2 0. C. q1.q2 > 0. D. q1.q2 < 0. 2/ Cĩ bốn vật A, B, C, D kích thước nhỏ, nhiễm điện. Biết rằng vật A hút vật B nhưng lại đẩy C. Vật C hút vật D. Khẳng định nào sau đây là khơng đúng? A. Điện tích của vật A và D trái dấu. B. Điện tích của vật A và D cùng dấu. C. Điện tích của vật B và D cùng dấu. D. Điện tích của vật A và C cùng dấu 3/ Phát biểu nào sau đây là đúng? A. Khi nhiễm điện do tiếp xúc, electron luơn dịch chuyển từ vật nhiễm điện sang vật khơng nhiễm điện. B. Khi nhiễm điện do tiếp xúc, electron luơn dịch chuyển từ vật khơng nhiễm điện sang vật nhiễm điện. C. Khi nhiễm điện do hưởng ứng, electron chỉ dịch chuyển từ đầu này sang đầu kia của vật bị nhiễm điện. D. Sau khi nhiễm điện do hưởng ứng, sự phân bố điện tích trên vật bị nhiễm điện vẫn khơng thay đổi. 4/ Độ lớn của lực tương tác giữa hai điện tích điểm trong khơng khí A. tỉ lệ với bình phương khoảng cách giữa hai điện tích. B. tỉ lệ với khoảng cách giữa hai điện tích. C. tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa hai điện tích. D. tỉ lệ nghịch với khoảng cách giữa hai điện tích. 5/ Khoảng cách giữa một prơton và một êlectron là r = 5.10-9 (cm), coi rằng prơton và êlectron là các điện tích điểm. Lực tương tác giữa chúng là: Trang 2
3. Biên soạn: Bé Thiện Cute Hột me Tài liệu học tập vật lý 11. A. lực hút với F = 9,216.10-12 (N). B. lực đẩy với F = 9,216.10-12 (N). C. lực hút với F = 9,216.10-8 (N). D. lực đẩy với F = 9,216.10-8 (N). 6/ Hai điện tích điểm bằng nhau đặt trong chân khơng cách nhau một khoảng r1 = 2 (cm). Lực -4 -4 đẩy giữa chúng là F1 = 1,6.10 (N). Để lực tương tác giữa hai điện tích đĩ bằng F 2 = 2,5.10 (N) thì khoảng cách giữa chúng là: A. r2 = 1,6 (m). B. r2 = 1,6 (cm). C. r2 = 1,28 (m). D. r2 = 1,28 (cm). 7/ Hai điện tích điểm bằng nhau được đặt trong nước (ε = 81) cách nhau 3 (cm). Lực đẩy giữa chúng bằng 0,2.10-5 (N). Hai điện tích đĩ A. trái dấu, độ lớn là 4,472.10-2 (μC). B. cùng dấu, độ lớn là 4,472.10-10 (μC). C. trái dấu, độ lớn là 4,025.10-9 (μC). D. cùng dấu, độ lớn là 4,025.10-3 (μC). -6 -6 8/ Cĩ hai điện tích q1 = + 2.10 (C), q2 = - 2.10 (C), đặt tại hai điểm A, B trong chân khơng -6 và cách nhau một khoảng 6 (cm). Một điện tích q3 = + 2.10 (C), đặt trên đương trung trực của AB, cách AB một khoảng 4 (cm). Độ lớn của lực điện do hai điện tích q 1 và q2 tác dụng lên điện tích q3 là: A. F = 14,40 (N). B. F = 17,28 (N). C. F = 20,36 (N). D. F = 28,80 (N). BÀI TẬP DẠNG 1: TÍNH TỐN DỰA TRÊN ĐỊNH LUẬT CU LƠNG: 8 8 Bài 1. Hai điện tích q1 2.10 C , q 2 10 C đặt cách nhau 20cm trong khơng khí. Xác định độ lớn và vẽ hình lực tương tác giữa chúng? 6 6 Bài 2. Hai điện tích q1 2.10 C , q 2 2.10 C đặt tại hai điểm A và B trong khơng khí. Lực tương tác giữa chúng là 0,4N. Xác định khoảng cách AB, vẽ hình lực tương tác đĩ Bài 3. Hai điện tích đặt cách nhau một khoảng r trong khơng khí thì lực tương tác giữa chúng là 2.10 3 N. Nếu với khoảng cách đĩ mà đặt trong điện mơi thì lực tương tác giữa chúng là 10 3 N. a/ Xác định hằng số điện mơi của điện mơi. b/ Để lực tương tác giữa hai điện tích khi đặt trong điện mơi bằng lực tương tác khi đặt trong khơng khí thì phải đặt hai điện tích cách nhau bao nhiêu? Biết trong khơng khí hai điện tích cách nhau 20cm. Bài 4. Hai quả cầu nhỏ tích điện cĩ độ lớn bằng nhau, đặt cách nhau 5cm trong chân khơng thì hút nhau bằng một lực 0,9N. Xác định điện tích của hai quả cầu đĩ. Trang 3
4. Biên soạn: Bé Thiện Cute Hột me Tài liệu học tập vật lý 11. Bài 5. Hai điện tích điểm bằng nhau, đặt trong chân khơng, cách nhau 10 cm. Lực đẩy giữa chúng là 9.10-5N. a/ Xác định dấu và độ lớn hai điện tích đĩ. b/ Để lực tương các giữa hai điện tích đĩ tăng 3 lần thì phải tăng hay giảm khoảng cách giữa hai điện tích đĩ bao nhiêu lần? Vì sao? Xác định khoảng cách giữa hai điện tích lúc đĩ. Bài 6. Hai điện tích cĩ độ lớn bằng nhau, đặt cách nhau 25cm trong điện mơi cĩ hằng số điện mơi bằng 2 thì lực tương tác giữa chúng là 6,48.10-3 N. a/ Xác định độ lớn các điện tích. b/ Nếu đưa hai điện tích đĩ ra khơng khí và vẫn giữ khoảng cách đĩ thì lực tương tác giữa chúng thay đổi như thế nào? Vì sao? c/ Để lực tương tác của hai điện tích đĩ trong khơng khí vẫn là 6,48.10-3 N thì phải đặt chúng cách nhau bằng bao nhiêu? Bài 7. Hai vật nhỏ tích điện đặt cách nhau 50cm, hút nhau bằng một lực 0,18N. Điện tích tổng cộng của hai vật là 4.10-6C. Tính điện tích mỗi vật? -5 Bài 8. Điện tích điểm q1 = 6.10 C, đặt cách điện tích q2 một đoạn r = 6mm, giữa 2 điện tích trên xuất hiện lực hút tĩnh điện cĩ độ lớn F = 2.10-3 N. a.Cho biết điện tích q2 là điện tích dương hay âm? Vì sao? b.Tìm độ lớn điện tích của q2 c.Nếu lực tương tác giữa 2 điện tích trên tăng 2 lần, hãy cho biết khoảng cách giữa 2 điện tích lúc này? Bài 9. Hai điện tích điểm cĩ độ lớn bằng nhau đặt trong chân khơng, cách nhau 1 khoảng 5 cm, giữa chúng xuất hiện lực đẩy F = 1,6.10-4 N. a.Hãy xác định độ lớn của 2 điện tích điểm trên? b.Để lực tương tác giữa chúng là 2,5.10-4N thì khoảng cách giữa chúng là bao nhiêu? Bài 10. Hai điện tích điểm như nhau đặt trong chân khơng cách nhau một đoạn 4 cm, lực đẩy tĩnh điện giữa chúng là 10-5 N. a. Tìm độ lớn mỗi điện tích. b. Tìm khoảng cách giữa chúng để lực đẩy tĩnh điện giữa chúng là 2,5. 10-6 N Bài 11. Hai vật nhỏ đặt trong khơng khí cách nhau một đoạn 1m, đẩy nhau một lực F= 1,8 N. Điện tích tổng cộng của hai vật là 3.10-5 C. Tìm điện tích của mỗi vật. DẠNG 2: NGUYÊN LÍ CHỒNG CHẤT LỰC ĐIỆN Trang 4
5. Biên soạn: Bé Thiện Cute Hột me Tài liệu học tập vật lý 11. 8 8 Bài 1. Hai điện tích điểm q1 3.10 C;q2 2.10 C đặt tại hai điểm A và B trong chân khơng, 8 AB = 5cm. Điện tích qo 2.10 C đặt tại M, MA = 4cm, MB = 3cm. Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên qo 7 7 Bài 2. Cho hai điện tích điểm q1 2.10 C;q2 3.10 C đặt tại hai điểm A và B trong chân 7 khơng cách nhau 5cm. Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên qo 2.10 C trong hai trường hợp: a/ qo đặt tại C, với CA = 2cm; CB = 3cm. b/ qo đặt tại D với DA = 2cm; DB = 7cm. 7 Bài 3. Trong chân khơng, cho hai điện tích q1 q2 10 C đặt tại hai điểm A và B cách nhau 10cm. Tại điểm C nằm trên đường trung trực của AB và cách AB 5cm người ta đặt điện tích 7 q o 10 C. Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên qo -9 -9 Bài 4. Cho hai điện tích q1 = 4.10 C, q2 = -3.10 C đặt tại A, B trong khơng khí AB = 6cm. -9 Xác định lực điện tổng hợp lực tác dụng lên điện tích qo = 10 C tại: a. CA = 4cm, CB = 2cm. b. CA = 4cm, CB = 10cm. c. CA = CB = 5cm. -7 -8 Bài 5. Hai điện tích điểm q 1 = -10 C và q2 = 5.10 C đặt tại hai điểm A và B trong chân -8 khơng cách nhau 5 cm. Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên điện tích q 0 = 2.10 C đặt tại điểm C sao cho CA = 3 cm, CB = 4 cm. -8 -8 -7 Bài 6. Ba điện tích q 1=27.10 C ; q2=64.10 C ; q3= -10 C lần lượt đặt tại 3 đỉnh A,B,C của tam giác vuơng tại C cĩ AC=30cm ; BC=40cm .Xác định lực tác dụng lên q3 ? -8 -8 -8 Bài 7. Ba điện tích điểm q1=4.10 C ; q2= -4.10 C ; q3=5.10 C đặt trong khơng khí tại ba đỉnh A,B,C của một tam giác đều cạnh a=2cm. Xác định vectơ lực tác dụng lên q3? DẠNG 3 : CÂN BẰNG ĐIỆN TÍCH 8 8 Bài 1. Hai điện tích q1 2.10 C;q2 8.10 C đặt tại A và B trong khơng khí, AB = 8cm. Một điện tích qo đặt tại C. Hỏi: a/ C ở đâu để qo cân bằng? b/ Dấu và độ lớn của qo để q1;q2 cũng cân bằng? Trang 5
6. Biên soạn: Bé Thiện Cute Hột me Tài liệu học tập vật lý 11. 8 7 Bài 2. Hai điện tích q1 2.10 C;q2 1,8.10 C đặt tại A và B trong khơng khí, AB = 8cm. Một điện tích q3 đặt tại C. Hỏi: a/ C ở đâu để q3 cân bằng? b*/ Dấu và độ lớn của q3 để q1;q2 cũng cân bằng?. Bài 3. Hai quả cầu nhỏ giống nhau. Cĩ cùng khối lượng m=0,01g tích điện dương q1 = q2 = 10-8C, được treo tại cùng một điểm bằng hai sợi dây mảnh cách điện. Do lực đẩy tĩnh điện hai quả cầu tách ra xa nhau một đoạn a = 3cm. Xác định gĩc lệch của các sợi dây treo so với phương đứng Bài 4. Hai quả cầu nhỏ giống nhau bằng kim loại, cĩ khối lượng 5 g, được treo vào cùng một điểm O bằng hai sợi dây khơng dãn, dài 10 cm. Hai quả cầu tiếp xúc với nhau. Tích điện cho một quả cầu thì thấy hai quả cầu đẩy nhau cho đến khi hai dây treo hợp với nhau một gĩc 60 0. Tính điện tích đã truyền cho quả cầu. Lấy g = 10 m/s2. Bài 5. Hai quả cầu nhỏ cĩ cùng khối lượng m, cùng điện tích q, được treo trong khơng khí vào cùng một điểm O bằng hai sợi dây mãnh (khối lượng khơng đáng kể) cách điện, khơng co dãn, cùng chiều dài l. Do lực đẩy tĩnh điện chúng cách nhau một khoảng r (r << l). a. Tính điện tích của mỗi quả cầu. b. Áp dụng số: m = 1,2 g; l = 1 m; r = 6 cm. Lấy g = 10 m/s2 Bài 6. Hai quả cầu nhỏ giống nhau, mỗi quả cĩ điện tích q và khối lượng m = 10g được treo bởi hai sợi dây cùng chiều dài l 30cm vào cùng một điểm O. Giữ quả cầu 1 cố định theo phương thẳng đứng, dây treo quả cầu 2 sẽ bị lệch gĩc 60o so với phương thẳng đứng. Cho g 10m / s2 . Tìm q? Bài 2: THUYẾT ELECTRON ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN ĐIỆN TÍCH I. Thuyết electron 1. Cấu tạo nguyên tử về phương diện điện. Điện tích nguyên tố a) Cấu tạo nguyên tử - Gồm: hạt nhân mang điện tích dương nằm ở trung tâm và các electron mang điện tích âm chuyển động xung quanh. - Hạt nhân cấu tạo bởi hai loại hạt là nơtron khơng mang điện và prơtơn mang điện dương. Trang 6
7. Biên soạn: Bé Thiện Cute Hột me Tài liệu học tập vật lý 11. - Electron cĩ điện tích là -1,6.10-19C và khối lượng là 9,1.10-31kg. Prơtơn cĩ điện tích là +1,6.10-19C và khối lượng là 1,67.10-27kg. Khối lượng của nơtron xấp xĩ bằng khối lượng của prơtơn. - Số prơtơn trong hạt nhân bằng số electron quay quanh hạt nhân nên bình thường thì nguyên tử trung hồ về điện. b) Điện tích nguyên tố Điện tích của electron và điện tích của prơtơn là điện tích nhỏ nhất mà ta cĩ thể cĩ được. Vì vậy ta gọi chúng là điện tích nguyên tố. 2. Thuyết electron + Bình thường tổng đại số tất cả các điện tích trong nguyên tử bằng khơng, nguyên tử trung hồ về điện. Nếu nguyên tử bị mất đi một số electron thì tổng đại số các điện tích trong nguyên tử là một số dương, nĩ là một ion dương. Ngược lại nếu nguyên tử nhận thêm một số electron thì nĩ là ion âm. + Khối lượng electron rất nhỏ nên chúng cĩ độ linh động rất cao. Do đĩ electron dễ dàng bứt khỏi nguyên tử, di chuyển trong vật hay di chuyển từ vật này sang vật khác làm cho các vật bị nhiễm điện. Vật nhiễm điện âm là vật thiếu electron; Vật nhiễm điện dương là vật thừa electron. II. Vận dụng 1. Vật dẫn điện và vật cách điện Vật dẫn điện là vật cĩ chứa các điện tích tự do. Vật cách điện là vật khơng chứa các electron tự do. Sự phân biệt vật dẫn điện và vật cách điện chỉ là tương đối. 2. Sự nhiễm điện do tiếp xúc Nếu cho một vật tiếp xúc với một vật nhiễm điện thì nĩ sẽ nhiễm điện cùng dấu với vật đĩ. 3. Sự nhiễm diện do hưởng ứng Đưa một quả cầu A nhiễm điện dương lại gần đầu M của một thanh kim loại MN trung hồ về điện thì đầu M nhiễm điện âm cịn đầu N nhiễm điện dương. Câu hỏi: 1) Trình bày nội dung và mục đích của thuyết electron ? 2) Trình bày và giải thích bằng thuyết electron 3 hiện tượng nhiễm điện: do cọ xát, do tiếp xúc và do điện hưởng. Trang 7
8. Biên soạn: Bé Thiện Cute Hột me Tài liệu học tập vật lý 11. 3) Thế nào là điện tích nguyên tố ? Phát biểu định luật bảo tồn điện tích ? Trắc nghiệm: 1) Phát biểu nào sau đây là khơng đúng? A. Hạt êlectron là hạt cĩ mang điện tích âm, cĩ độ lớn 1,6.10-19 (C). B. Hạt êlectron là hạt cĩ khối lượng m = 9,1.10-31 (kg). C. Nguyên tử cĩ thể mất hoặc nhận thêm êlectron để trở thành ion. D. êlectron khơng thể chuyển động từ vật này sang vật khác. 2) Phát biểu nào sau đây là khơng đúng? A. Theo thuyết êlectron, một vật nhiễm điện dương là vật thiếu êlectron. B. Theo thuyết êlectron, một vật nhiễm điện âm là vật thừa êlectron. C. Theo thuyết êlectron, một vật nhiễm điện dương là vật đã nhận thêm các ion dương. D. Theo thuyết êlectron, một vật nhiễm điện âm là vật đã nhận thêm êlectron. 3) Phát biết nào sau đây là khơng đúng? A. Vật dẫn điện là vật cĩ chứa nhiều điện tích tự do. B. Vật cách điện là vật cĩ chứa rất ít điện tích tự do. C. Vật dẫn điện là vật cĩ chứa rất ít điện tích tự do. D. Chất điện mơi là chất cĩ chứa rất ít điện tích tự do. 4) Phát biểu nào sau đây là khơng đúng? A. Trong quá trình nhiễm điện do cọ sát, êlectron đã chuyển từ vật này sang vật kia. B. Trong quá trình nhiễm điện do hưởng ứng, vật bị nhiễm điện vẫn trung hồ điện. C. Khi cho một vật nhiễm điện dương tiếp xúc với một vật chưa nhiễm điện, thì êlectron chuyển từ vật chưa nhiễm điện sang vật nhiễm điện dương. D. Khi cho một vật nhiễm điện dương tiếp xúc với một vật chưa nhiễm điện, thì điện tích dương chuyển từ vật vật nhiễm điện dương sang chưa nhiễm điện. 5) Khi đưa một quả cầu kim loại khơng nhiễm điện lại gần một quả cầu khác nhiễm điện thì A. hai quả cầu đẩy nhau. B. hai quả cầu hút nhau. C. khơng hút mà cũng khơng đẩy nhau. D. hai quả cầu trao đổi điện tích cho nhau. 6) Phát biểu nào sau đây là khơng đúng? A. Trong vật dẫn điện cĩ rất nhiều điện tích tự do. B. Trong điện mơi cĩ rất ít điện tích tự do. C. Xét về tồn bộ thì một vật nhiễm điện do hưởng ứng vẫn là một vật trung hồ điện. Trang 8
9. Biên soạn: Bé Thiện Cute Hột me Tài liệu học tập vật lý 11. D. Xét về tồn bộ thì một vật nhiễm điện do tiếp xúc vẫn là một vật trung hồ điện. Bài tập tự luận: Bài 1: Hai quả cầu nhỏ giống nhau bằng kim loại A và B đặt trong khơng khí, cĩ điện tích lần -7 -7 lượt là q1 = - 3,2.10 C và q2 = 2,4.10 C, cách nhau một khoảng 12 cm. a) Xác định số electron thừa, thiếu ở mỗi quả cầu và lực tương tác điện giữa chúng. b) Cho hai quả cầu tiếp xúc điện với nhau rồi đặt về chỗ cũ. Xác định lực tương tác điện giữa hai quả cầu sau đĩ. Bài 2: Hai quả cầu nhỏ giống nhau bằng kim loại A và B đặt trong khơng khí, cĩ điện tích lần -9 -9 5 lượt là q1 = - 3.10 C và q2 = 6.10 C hút nhau một lực 2.10 N trong khơng khí. a) Tính khoảng cách giữa chúng. b) Cho hai quả cầu tiếp xúc điện với nhau rồi đặt về chỗ cũ. Xác định lực tương tác điện giữa hai quả cầu sau đĩ. Bài 3: Hai quả cầu nhỏ giống nhau bằng kim loại A và B đặt trong khơng khí, cĩ điện tích lần -9 -9 lượt là q1 = 4.10 C và q2 = 2.10 C, cách nhau một khoảng 40 cm. a) Tính lực tương tác giữa chúng. b) Nối 2 quả cầu bằng một dây dẫn. Tính số electron qua dây dẫn, biết e = -1,6.10-19C. Bài 4: Cho hai quả cầu bằng kim loại giống nhau, mang điện tích q 1, q2 trong khơng khí cách nhau r = 2cm thì đẩy nhau 1 lực 2,7.10-4N Cho hai quả cầu tiếp xúc rồi đưa về vị trí cũ thì đẩy -4 nhau một lực 3,6.10 N. Xác định q1, q2. Bài 3: ĐIỆN TRƯỜNG VÀ CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG. ĐƯỜNG SỨC ĐIỆN I. Điện trường 1. Mơi trường truyền tương tác điện Mơi trường tuyền tương tác giữa các điện tích gọi là điện trường. 2. Điện trường Điện trường là một dạng vật chất bao quanh các điện tích và gắn liền với điện tích. Điện trường tác dụng lực điện lên điện tích khác đặt trong nĩ. II. Cường dộ điện trường 1. Khái niệm cường dộ điện trường Trang 9
10. Biên soạn: Bé Thiện Cute Hột me Tài liệu học tập vật lý 11. Cường độ điện trường tại một điểm là đại lượng đặc trưng cho độ mạnh yếu của điện trường tại điểm đĩ. 2. Định nghĩa Cường độ điện trường tại một điểm là đại lượng đặc trưng cho tác dụng lực của điện trường của điện trường tại điểm đĩ. Nĩ được xác định bằng thương số của độ lớn lực điện F tác dụng lên điện tích thử q (dương) đặt tại điểm đĩ và độ lớn của q. F E = q Đơn vị cường độ điện trường là N/C hoặc người ta thường dùng là V/m. 3. Véc tơ cường độ điện trường của một điện tích điểm Q. F E q Véc tơ cường độ điện trường E gây bởi một điện tích điểm cĩ : - Điểm đặt tại điểm ta xét. - Phương trùng với đường thẳng nối điện tích điểm với điểm ta xét. - Chiều hướng ra xa điện tích nếu là điện tích dương, hướng về phía điện tích nếu là điện tích âm. | Q | - Độ lớn : E = k r 2 4. Lực điện trường: F = qE. Độ lớn: F = q.E - E  F : q > 0 - ↑↓퐹: q < 0 5. Nguyên lí chồng chất điện trường E E1 E2 En III. Đường sức điện 1. Hình ảnh các đường sức điện Các hạt nhỏ cách điện đặt trong điện trường sẽ bị nhiễm điện và nằm dọc theo những đường mà tiếp tuyến tại mỗi điểm trùng với phương của véc tơ cường độ điện trường tại điểm đĩ. 2. Định nghĩa Trang 10
11. Biên soạn: Bé Thiện Cute Hột me Tài liệu học tập vật lý 11. Đường sức điện trường là đường mà tiếp tuyến tại mỗi điểm của nĩ là giá của véc tơ cường độ điện trường tại điểm đĩ. Nĩi cách khác đường sức điện trường là đường mà lực điện tác dụng dọc theo nĩ. 3. Hình dạng đường sức của một dố điện trường Xem các hình vẽ sgk. 4. Các đặc điểm của đường sức điện + Qua mỗi điểm trong điện trường cĩ một đường sức điện và chỉ một mà thơi + Đường sức điện là những đường cĩ hướng. Hướng của đường sức điện tại một điểm là hướng của véc tơ cường độ điện trường tại điểm đĩ. + Đường sức điện của điện trường tĩnh là những đường khơng khép kín. + Qui ước vẽ số đường sức đi qua một diện tích nhất định đặt vuơng gĩc với với đường sức điện tại điểm mà ta xét tỉ lệ với cường độ điện trường tại điểm đĩ. III. Điện trường đều - Điện trường đều là điện trường mà véc tơ cường độ điện trường tại mọi điểm đều cĩ cùng phương chiều và độ lớn. - Đường sức điện trường đều là những đường thẳng song song cách đều. Câu hỏi: 1) Điện trường là gì ? Định nghĩa cường độ điện trường, viết cơng thức, nêu tên gọi và đơn vị các đại lượng cĩ trong cơng thức ? 2) Nếu các đặc vectơ cường độ điện trường của một điện tích điểm Q ( vẽ hình minh họa khi Q>0, Q<0). 3) Đường sức điện; định nghĩa, các đặc điể 4) Điện trường đều là gì ? Vẽ hình minh họa Trắc nghiệm 1/ Phát biểu nào sau đây là khơng đúng? A. Điện trường tĩnh là do các hạt mang điện đứng yên sinh ra. B. Tính chất cơ bản của điện trường là nĩ tác dụng lực điện lên điện tích đặt trong nĩ. C. Véctơ cường độ điện trường tại một điểm luơn cùng phương, cùng chiều với vectơ lực điện tác dụng lên một điện tích đặt tại điểm đĩ trong điện trường. D. Véctơ cường độ điện trường tại một điểm luơn cùng phương, cùng chiều với vectơ lực điện tác dụng lên một điện tích dương đặt tại điểm đĩ trong điện trường. 2/ Đặt một điện tích dương, khối lượng nhỏ vào một điện trường đều rồi thả nhẹ. Điện tích sẽ chuyển động: Trang 11
12. Biên soạn: Bé Thiện Cute Hột me Tài liệu học tập vật lý 11. A. dọc theo chiều của đường sức điện trường. B. ngược chiều đường sức điện trường. C. vuơng gĩc với đường sức điện trường. D. theo một quỹ đạo bất kỳ. 3/ Đặt một điện tích âm, khối lượng nhỏ vào một điện trường đều rồi thả nhẹ. Điện tích sẽ chuyển động: A. dọc theo chiều của đường sức điện trường. B. ngược chiều đường sức điện trường. C. vuơng gĩc với đường sức điện trường. D. theo một quỹ đạo bất kỳ. 4/ Phát biểu nào sau đây về tính chất của các đường sức điện là khơng đúng? A. Tại một điểm trong điện tường ta cĩ thể vẽ được một đường sức đi qua. B. Các đường sức là các đường cong khơng kín. C. Các đường sức khơng bao giờ cắt nhau. D. Các đường sức điện luơn xuất phát từ điện tích dương và kết thúc ở điện tích âm 5/ Cơng thức xác định cường độ điện trường gây ra bởi điện tích Q < 0, tại một điểm trong chân khơng, cách điện tích Q một khoảng r là: Q Q Q Q A. E 9.109 B. E 9.109 C. E 9.109 D. E 9.109 r 2 r 2 r r 6/ Một điện tích đặt tại điểm cĩ cường độ điện trường 0,16 (V/m). Lực tác dụng lên điện tích đĩ bằng 2.10-4 (N). Độ lớn điện tích đĩ là: A. q = 8.10-6 (μC). B. q = 12,5.10-6 (μC). C. q = 1,25.10-3 (C). D. q = 12,5 (μC). 7/ Cường độ điện trường gây ra bởi điện tích Q = 5.10 -9 (C), tại một điểm trong chân khơng cách điện tích một khoảng 10 (cm) cĩ độ lớn là: A. E = 0,450 (V/m). B. E = 0,225 (V/m). C. E = 4500 (V/m). D. E = 2250 (V/m). 8/ Ba điện tích q giống hệt nhau được đặt cố định tại ba đỉnh của một tam giác đều cĩ cạnh a. Độ lớn cường độ điện trường tại tâm của tam giác đĩ là: Q Q Q A. E 9.109 B. E 3.9.109 C. E 9.9.109 D. E = 0. a2 a2 a2 -9 -9 9/ Hai điện tích q1 = 5.10 (C), q2 = - 5.10 (C) đặt tại hai điểm cách nhau 10 (cm) trong chân khơng. Độ lớn cường độ điện trường tại điểm nằm trên đường thẳng đi qua hai điện tích và cách đều hai điện tích là: A. E = 18000 (V/m). B. E = 36000 (V/m). C. E = 1,800 (V/m). D. E = 0 (V/m). -16 10/ Hai điện tích q1 = q2 = 5.10 (C), đặt tại hai đỉnh B và C của một tam giác đều ABC cạnh bằng 8 (cm) trong khơng khí. Cường độ điện trường tại đỉnh A của tam giác ABC cĩ độ lớn là: A. E = 1,2178.10-3 (V/m). B. E = 0,6089.10-3 (V/m). C. E = 0,3515.10-3 (V/m). D. E = 0,7031.10-3 (V/m). -9 -9 11/ Hai điện tích q 1 = 5.10 (C), q2 = - 5.10 (C) đặt tại hai điểm cách nhau 10 (cm) trong chân khơng. Độ lớn cường độ điện trường tại điểm nằm trên đường thẳng đi qua hai điện tích và cách q1 5 (cm), cách q2 15 (cm) là: A. E = 16000 (V/m). B. E = 20000 (V/m). C. E = 1,600 (V/m). D. E = 2,000 (V/m). Trang 12
13. Biên soạn: Bé Thiện Cute Hột me Tài liệu học tập vật lý 11. -16 -16 12/ Hai điện tích q1 = 5.10 (C), q2 = - 5.10 (C), đặt tại hai đỉnh B và C của một tam giác đều ABC cạnh bằng 8 (cm) trong khơng khí. Cường độ điện trường tại đỉnh A của tam giác ABC cĩ độ lớn là: A. E = 1,2178.10-3 (V/m). B. E = 0,6089.10-3 (V/m). C. E = 0,3515.10-3 (V/m). D. E = 0,7031.10-3 (V/m). Bài tập: Dạng 1. Điện trường do một điện tích điểm gây ra Bài 1. Xác định vectơ cường độ điện trường tại điểm M trong khơng khí cách điện tích điểm q = 2.10-8 C một khoảng 3 cm. Bài 2. Một điện tích điểm dương Q trong chân khơng gây ra một điện trường cĩ cường độ E = 3. 104 V/m tại điểm M cách điện tích một khoảng 30 cm. Tính độ lớn điện tích Q ? Bài 3. Một điện tích điểm q = 10-6C đặt trong khơng khí a) Xác định cường độ điện trường tại điểm cách điện tích 30cm, vẽ vectơ cường độ điện trường tại điểm này b) Đặt điện tích trong chất lỏng cĩ hằng số điện mơi ε = 16. Điểm cĩ cường độ điện trường như câu a cách điện tích bao nhiêu? Bài 4. Cho điện tích Q = 10-6C, hãy xác định cường độ điện trường của điện tích Q gây ra tại điểm M cách nĩ đoạn 10cm. (vẽ hình minh họa).Nếu tại M đặt điện tích q= -10 -6C thì lực điện tác dụng lên q là bao nhiêu? Bài 5. Tính cường độ điện trường do một điện tích điểm 4.10 -8C gây ra tại một điểm cách đĩ 5cm trong một mơi trường cĩ hằng số điện mơi là 2? Bài 6. Một điện tích điểm q được đặt trong điện mơi đồng tính cĩ  =2. Tại điểm M cách q một đoạn 0,4m, điện trường cĩ cường độ 9.10 4V/m và hướng về phía điện tích q. Xác định độ lớn và dấu của q? Dạng 2. Điện trường do nhiều tích điểm gây ra: -10 -10 Bài 1. Cho hai điện tích q 1 = 4.10 C, q2 = -4.10 C đặt ở A,B trong khơng khí, AB = a = 2cm. Xác định véc tơ cường độ điện trường tại: a) H là trung điểm của AB. b) M cách A 1cm, cách B 3cm. c) N hợp với A,B thành tam giác đều -8 -8 Bài 2. Hai điện tích q 1=8.10 C, q2= -8.10 C đặt tại A, B trong khơng khí., Trang 13
14. Biên soạn: Bé Thiện Cute Hột me Tài liệu học tập vật lý 11. AB=4cm. Tìm véctơ cường độ điện trường tại C với: a) CA = CB = 2cm. b) CA = 8cm; CB = 4cm. c) C trên trung trực AB, cách AB 2cm, suy ra lực tác dụng lên q=2.10-9C đặt tại C. -6 Bài 3. Hai điểm A và B cách nhau đoạn 10cm đặt 2 điện tích q 1= - q2 = 10 C, hãy xác định cường độ điện trường của điện tích Q gây ra tại điểm M trên đường thẳng AB trong trường hợp: a) M là trung điểm AB. b) M cách A đoạn 10cm về bên trái. -5 -5 Bài 4. Cho 2 điện tích q1=10 C và q2= -2.10 C đặt tại hai điểm A và B cách nhau một khoảng a=10cm trong chân khơng. a) Xác định cường độ điện trường tại điểm C là trung điểm của AB. b) Xác định cường độ điện trường tại điểm D cách A 8cm và cách B 6cm -5 c) Xác định lực tĩnh điện tác dụng lên điện tích q3=-4.10 C đặt tại C và D. -10 -10 Bài 5. Cho hai điện tích q1=4.10 C ; q2= -4.10 C đặt tại A,B trong khơng khí với AB=a=2cm.Xác định vectơ cường độ điện trường tại C với: a) C là trung điểm của AB. b) CA=1cm ; CB=3cm. c) CA=CB=AB Bài 6. Tại ba đỉnh của một tam giác vuơng tại A cạnh a= 50 cm, b= 40 cm, c= 30 cm. Ta đặt -9 lần lượt các điện tích q 1 = q2 = q3 = 10 C. Xác định vectơ cường độ điện trường tại H, H là chân đường cao kẻ từ A. -8 Bài 7. Tại hai điểm A và B cách nhau 5 cm trong chân khơng cĩ hai điện tích q 1 = 16.10 C, -8 q2 = -9.10 C. Tìm cường độ điện trường tổng hợp và vẽ vectơ cường độ điện trường tại điểm C nằm cách A một khoảng 4 cm, cách B một khoảng 3 cm. -2 -2 Bài 8. Hai điện tích điểm q 1 = 2. 10 µC, q2 = -2. 10 µC đặt tại hai điểm A và B cách nhau một đoạn a = 30 cm trong khơng khí. Tính cường độ điện trường tại M cách đều A và B một khoảng là a. -8 Bài 9. Trong chân khơng cĩ hai điện tích điểm q1 = 3. 10-8C và q2 = 4.10 C đặt theo thứ tự tại hai đỉnh B và C của tam giác ABC vuơng cân tại A với AB = AC = 0,1 m. Tính cường độ điện trường tại A. -6 -6 Bài 10. Cho hai điện tích q1=2.10 C ; q2= -3.10 C đặt tại A,B trong khơng khí với AB=6cm. a) Xác định vectơ cường độ điện trường tại M là trung điểm của AB. Trang 14
15. Biên soạn: Bé Thiện Cute Hột me Tài liệu học tập vật lý 11. b) Xác định dấu và độ lớn q 3 đặt tại C để cường độ điện trường tổng hợp tại M cĩ phương song sonh với AC. Biết ABC tạo thành tam giác đều. Dạng 3. Cường độ điện trường tổng hợp triệt tiêu -8 -8 Bài 1. Trong chân khơng cĩ hai điện tích điểm q 1 = 2. 10 C và q2= -32.10 C đặt tại hai điểm A và B cách nhau một khoảng 30 cm. Xác định vị trí điểm M tại đĩ cường độ điện trường bằng khơng. Bài 2. Cho hai điện tích điểm q 1 và q2 đặt ở A và B trong khơng khí, AB = 100 cm. Tìm điểm C mà tại đĩ cường độ điện trường bằng khơng với: -6 -6 -6 -6 a. q1= 36. 10 C, q2= 4. 10 C. b. q1= - 36. 10 C, q2= 4. 10 C. Bài 3. Cho hai điện tích điểm q1, q2 đặt tại A và B, AB= 2 cm. Biết q1 + q2 = 7. 10-8C và điểm C cách q1 là 6 cm, cách q2 là 8 cm cĩ cường độ điện trường bằng E = 0. Tìm q1 và q2 ? Bài 4. Tại hai điểm A và B đặt hai điện tích điểm q 1 = 20 C và q2 = -10C cách nhau 40 cm trong chân khơng. a) Tính cường độ điện trường tổng hợp tại trung điểm AB. b) Tìm vị trí cường độ điện trường gây bởi hai điện tích bằng 0 -5 -5 Bài 5. Hai điện tích điểm q 1 = -9.10 C và q2= 4.10 C nằm cố định tại hai điểm A, B cách nhau 20 cm trong chân khơng. Tìm vị trí tại đĩ cường độ điện trường bằng khơng . Hỏi phải đặt một điện tích q0 ở đâu để nĩ nằm cân bằng? -6 Bài 6. Tại 2 điểm A, B cách nhau 15cm trong khơng khí cĩ đặt 2 điện tích q1 = -12.10 C, q2 = - 3.10-6C. Xác định vị trí điểm M mà tại đĩ cường độ điện trường tổng hợp do 2 điện tích này gây ra bằng 0. Bài 7. Tại 4 đỉnh của hình vuơng ABCD cạnh a. Tại đỉnh A, C người ta đặt hai điện tích q1 q3 q 0 . Hỏi tại đỉnh B phải đặt một điện tích q2 bằng bao nhiêu để cường độ điện trường tổng hợp tại D triệt tiêu. -8 -8 Bài 8. Cho hai điện tích điểm q 1=-4.10 C và q2 =10 C đặt taị 2 điểm A và B cách nhau một đoạn 10cm. a) Xác định vị trí của điểm mà tại đĩ cường độ điện trường = 0. b) Xác định vị trí của điểm N mà tại đĩ = ―2 Dạng 4. Cân bằng của điện tích trong điện trường Trang 15
16. Biên soạn: Bé Thiện Cute Hột me Tài liệu học tập vật lý 11. Bài 1. Một quả cầu nhỏ khối lượng m=0,1g mang điện tích q = 10 -8C được treo bằng sợi dây khơng giãn và đặt vào điện trường đều E cĩ đường sức nằm ngang. Khi quả cầu cân bằng, dây 0 treo hợp với phương thẳng đứng một gĩc 45 . Lấy g = 10m/s2. Tính: a. Độ lớn của cường độ điện trường. b. Tính lực căng dây . Bài 2. Một quả cầu nhỏ khối lượng m= 0,25 g mang điện tích q= 2,5. 10 -9C được treo bởi một dây và đặt trong một điện trường đều E . E cĩ phương nằm ngang và cĩ độ lớn E= 10 6 V/m. Tính gĩc lệch của dây treo so với phương thẳng đứng. Lấy g= 10 m/s2. Bài 3. Hai quả cầu kim loại nhỏ giống nhau mỗi quả cĩ điện tích q khối lượng m = 10g treo bởi hai dây cùng chiều dài 30 cm vào cùng một điểm. Giữ cho quả cầu I cố định theo phương thẳng đứng, dây treo quả cầu II sẽ lệch gĩc α = 600 so với phương thẳng đứng. Cho g= 10m/s2. Tìm q ? Bài 4: CƠNG CỦA LỰC ĐIỆN TRƯỜNG I. Cơng của lực điện 1. Đặc điểm của lực điện tác dụng lên một điện tích đặt trong điện trường đều F = q E Lực F là lực khơng đổi 2. Cơng của lực điện trong điện trường đều AMN = qEd Với d là hình chiếu đường đi trên một đường sức điện. q: điện tích (C) AMN: Cơng của lực điện khi điện tích q di chuyển từ M đến N (J). E : Cường độ điện trường (V/m). Cơng của lực điện trường trong sự di chuyển của điện tích trong điện trường đều từ M đến N là AMN = qEd, khơng phụ thuộc vào hình dạng của đường đi mà chỉ phụ thuộc vào vị trí của điểm đầu M và điểm cuối N của đường đi. 3. Cơng của lực điện trong sự di chuyển của điện tích trong điện trường bất kì Cơng của lực điện trong sự di chuyển của điện tích trong điện trường bất kì khơng phụ thuộc vào hình dạng đường đi mà chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm đầu và điểm cuối của đường đi. Trang 16
17. Biên soạn: Bé Thiện Cute Hột me Tài liệu học tập vật lý 11. Lực tĩnh điện là lực thế, trường tĩnh điện là trường thế. II. Thế năng của một điện tích trong điện trường 1. Khái niệm về thế năng của một điện tích trong điện trường Thế năng của điện tích đặt tại một điểm trong điện trường đặc trưng cho khả năng sinh cơng của điện trường khi đặt điện tích tại điểm đĩ. 2. Sự phụ thuộc của thế năng WM vào điện tích q Thế năng của một điện tích điểm q đặt tại điểm M trong điện trường : WM = AM = qVM Thế năng này tỉ lệ thuận với q. 3. Cơng của lực điện và độ giảm thế năng của điện tích trong điện trường AMN = WM - WN Khi một điện tích q di chuyển từ điểm M đến điểm N trong một điện trường thì cơng mà lực điện trường tác dụng lên điện tích đĩ sinh ra sẽ bằng độ giảm thế năng của điện tích q trong điện trường. Câu hỏi: 1) Nêu tính chất, viết cơng thức, ghi chú, đơn vị đại lượng trong cơng thức tính cơng của lực điện trường. 2) Thế năng của một điện tích trong điện trường là gì ? Cơng thức liên hệ giữa thế năng và cơng của lực điện trường. Trắc nghiệm: 1. Cơng của lực điện khơng phụ thuộc vào A. vị trí điểm đầu và điểm cuối đường đi.B. cường độ của điện trường. C. hình dạng của đường đi. D. độ lớn điện tích bị dịch chuyển. 2. Thế năng của điện tích trong điện trường đặc trưng cho A. khả năng tác dụng lực của điện trường. B. phương chiều của cường độ điện trường. C. khả năng sinh cơng của điện trường. D. độ lớn nhỏ của vùng khơng gian cĩ điện trường. 3. Nếu chiều dài đường đi của điện tích trong điện trường tăng 2 lần thì cơng của lực điện trường A. chưa đủ dữ kiện để xác định. B. tăng 2 lần. C. giảm 2 lần. D. khơng thay đổi. Trang 17
18. Biên soạn: Bé Thiện Cute Hột me Tài liệu học tập vật lý 11. 4. Cơng của lực điện trường khác 0 trong khi điện tích A. dịch chuyển giữa 2 điểm khác nhau cắt các đường sức. B. dịch chuyển vuơng gĩc với các đường sức trong điện trường đều. C. dịch chuyển hết quỹ đạo là đường cong kín trong điện trường. D. dịch chuyển hết một quỹ đạo trịn trong điện trường. 5 Khi điện tích dich chuyển dọc theo một đường sức trong một điện trường đều, nếu quãng đường dịch chuyển tăng 2 lần thì cơng của lực điện trường A. tăng 4 lần.B. tăng 2 lần. C. khơng đổi. D. giảm 2 lần. 6.Nếu điện tích dịch chuyển trong điện trường sao cho thế năng của nĩ tăng thì cơng của của lực điện trường A. âm. B. dương. C. bằng khơng. D. chưa đủ dữ kiện để xác định. 7. Cơng của lực điện trường dịch chuyển một điện tích 1μC dọc theo chiều một đường sức trong một điện trường đều 1000 V/m trên quãng đường dài 1 m là A. 1000 J. B. 1 J. C. 1 mJ. D. 1 μJ. 8. Cơng của lực điện trường dịch chuyển một điện tích - 2μC ngược chiều một đường sức trong một điện trường đều 1000 V/m trên quãng đường dài 1 m là A. 2000 J. B. – 2000 J. C. 2 mJ. D. – 2 mJ. 9. Cho điện tích dịch chuyển giữa 2 điểm cố định trong một điện trường đều với cường độ 150 V/m thì cơng của lực điện trường là 60 mJ. Nếu cường độ điện trường là 200 V/m thì cơng của lực điện trường dịch chuyển điện tích giữa hai điểm đĩ là A. 80 J. B. 40 J. C. 40 mJ. D. 80 mJ. 10. Cho điện tích q = + 10-8 C dịch chuyển giữa 2 điểm cố định trong một điện trường đều thì cơng của lực điện trường là 60 mJ. Nếu một điện điện tích q’ = + 4.10-9 C dịch chuyển giữa hai điểm đĩ thì cơng của lực điện trường khi đĩ là A. 24 mJ. B. 20 mJ. C. 240 mJ. D. 120 mJ. 11. Cơng của lực điện trường dịch chuyển quãng đường 1 m một điện tích 10 μC vuơng gĩc với các đường sức điện trong một điện trường đều cường độ 106 V/m là A. 1 J. B. 1000 J. C. 1 mJ. D. 0 J. 12. Cơng của lực điện trường dịch chuyển một điện tích 10 mC song song với các đường sức trong một điện trường đều với quãng đường 10 cm là 1 J. Độ lớn cường độ điện trường đĩ là A. 10000 V/m. B. 1 V/m. C. 100 V/m. D. 1000 V/m. Trang 18
19. Biên soạn: Bé Thiện Cute Hột me Tài liệu học tập vật lý 11. 13. Khi điện tích dịch chuyển trong điện trường đều theo chiều đường sức thì nĩ nhận được một cơng 10 J. Khi dịch chuyển tạo với chiều đường sức 600 trên cùng độ dài quãng đường thì nĩ nhận được một cơng là A. 5 J. B. 5 3 / 2 J. C. 5 2 J. D. 7,5J. Bài tập: Bài 1: Một điện tích q = 10-8C dịch chuyển dọc theo các cạnh của tam giác ABC đều cạnh 20cm, đặt trong điện trường đều cĩ độ lớn 3000V/m. Tính ABC, AAB, ACA. Bài 2: Cho tam giác ABC đều cạnh 40cm đặt trong điện trường đều, một điện tích q = -10-9C -7 chạy dọc theo các cạnh của tam giác, biết ACB = 6.10 J. Tính cường độ điện trường, , AAC biết cường độ điện trường cùng chiều với AC. Bài 3: Một eletron di chuyển được quãng đường 1cm, dọc theo đường sức điện, dưới tác dụng của lực điện trường trong một điện trường đều cĩ cường độ điện trừơng 1000V/m. Cơng của lực điện trường cĩ giá trị bằng bao nhiêu? Bài 4: Một điện tích q=10-8C dịch chuyển dọc theo các cạnh của một tam giác đều ABC cạnh   a = 20cm đặt trong điện trường đều E cùng hướng với BC và E = 3000V/m. Cơng của lực điện trường thực hiện khi dịch chuyển điện tích q theo cạnh AB bằng bao nhiêu? Bài 5: Một điện tích q dịch chuyển dọc theo các cạnh của một tam giác đều ABC cạnh a =   20cm đặt trong điện trường đều E cùng hướng với BC và E = 3000V/m. Bài 6. Một điện tích q = 1,5.10 -8C dịch chuyển dọc theo các cạnh của một tam giác đều ABC   cạnh a = 10cm đặt trong điện trường đều E cùng hướng với BC . Cơng của lực điện trường thực hiện khi dịch chuyển điện tích q theo cạnh CB bằng -6.10-6J. TÍnh E?  Bài 7: Cho tam giác ABC vuơng tại A, AB = 4cm, AC = 3cm, E = 4000V/m E cùng hướng  -8 với BC . Biết ABC = - 2.10 J. Tính ABA, ACA. Bài 8: Khi một điện tích q = 6  C, di chuyển dọc theo hướng đường sức từ M đến N trong điện trường E = 5000V/m thì lực điện thực hiện một cơng A = 1,2mJ. Tính khoảng cách giữa hai điểm M và N? Bài 9: Một diện tích q chuyển động ngược chiều dọc theo đường sức của điện trường đều, cĩ cường độ điện trường 2,5.104(V/m). Cơng thực hiện 5.10-4(J). Khoảng cách giữa hai điểm trong điện trường bằng 2cm. Tính giá trị của điện tích q? Trang 19
20. Biên soạn: Bé Thiện Cute Hột me Tài liệu học tập vật lý 11. Bài 10: Điện tích q = 10-8 C di chuyển dọc theo các cạnh của một tam giác đều ABC cạnh a = 10cm trong điện trường đều, cường độ điện trường là E = 300V/m. E // BC. Tính cơng của lực điện trường khi q di chuyển trên mỗi cạnh của tam giác. Bài 11: Một e di chuyển một đoạn 0,6 cm từ điểm M đến điểm N dọc theo một đường sức điện của 1 điện trường đều thì lực điện sinh cơng 9,6.10-18J a) Tính cơng mà lực điện sinh ra khi e di chuyển tiếp 0,4 cm từ điểm N đến điểm P theo phương và chiều nĩi trên? b) Tính vận tốc của e khi nĩ tới P. Biết vận tốc của e tại M bằng khơng. Bài 12: Hai bản kim loại phẳng song song mang điện tích trái dấu đặt cách nhau 2cm. Cường độ điện trường giữa hai bản là E = 3000V/m. Sát bản mang điện dương, ta đặt một hạt mang điện dương cĩ khối lượng m = 4,5.10-6 g và cĩ điện tích q = 1,5.10-2 C.tính a) Cơng của lực điện trường khi hạt mang điện chuyển động từ bản dương sang bản âm. b) Vận tốc của hạt mang điện khi nĩ đập vào bản âm. Bài 13: Một hạt bụi nhỏ cĩ khối lượng m = 0,1 mg, nằm lơ lững trong điện trường giữa hai bản kim loại phẵng. Các đường sức điện cĩ phương thẳng đứng và chiều hướng từ dưới lên trên. Hiệu điện thế giữa hai bản là 120 V. Khoảng cách giữa hai bản là 1 cm. Xác định điện tích của hạt bụi. Lấy g = 10 m/s2. Bài 5: ĐIỆN THẾ. HIỆU ĐIỆN THẾ I. Điện thế 1. Định nghĩa Điện thế tại một điểm M trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho điện trường về phương diện tạo ra thế năng khi đặt tại đĩ một điện tích q. Nĩ được xác định bằng thương số của cơng của lực điện tác dụng lên điện tích q khi q di chuyển từ M ra xa vơ cực và độ lớn của q AM VM = q Đơn vị điện thế là vơn (V). q: điện tích (C) AMN: Cơng của lực điện khi điện tích q di chuyển từ M đến ra vơ cực (J). 2. Đặc điểm của điện thế - Điện thế là đại lượng đại số. - Thường chọn điện thế của đất hoặc một điểm ở vơ cực làm mốc (bằng 0). Trang 20
21. Biên soạn: Bé Thiện Cute Hột me Tài liệu học tập vật lý 11. II. Hiệu điện thế 1. Định nghĩa Hiệu điện thế giữa hai điểm M, N trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho khả năng sinh cơng của điện trường trong sự di chuyển của một điện tích từ M đến Nù. Nĩ được xác định bằng thương số giữa cơng của lực điện tác dụng lên điện tích q trong sự di chuyển của q từ M đến N và độ lớn của q. AMN UMN = VM – VN = q UMN: hiệu điện thế giữa 2 điểm M và N (V). q: điện tích (C) AMN: Cơng của lực điện khi điện tích q di chuyển từ M đến N (J). 2. Đo hiệu điện thế -Đo hiệu điện thế tĩnh điện bằng tĩnh điện kế. 3. Hệ thức liên hệ giữa hiệu điện thế và cường độ điện trường U E = d E : Cường độ điện trường (V/m). d: độ dài đại số giữa hình chiếu của hai điểm trong điện trường trên một đường sức điện (m). U: hiện điện thế (V). Câu hỏi: 1) Điện thế tại một điểm M trong điện trường là gì ? Nĩ được xác định như thế nào ? 2) Hiệu điện thế giữa hai điểm M, N trong điện trường là gì ? Phát biểu định nghĩa hiệu điện thế, viết cơng thức, nêu tên và đơn vị các đại lượng cĩ trong cơng thức. 3) Viết hệ thức liên hệ giữa hiệu điện thế và cường độ điện trường, viết cơng thức, nêu tên và đơn vị các đại lượng cĩ trong cơng thức Bài tập trắc nghiệm: 1. Điện thế là đại lượng đặc trưng cho riêng điện trường về A. khả năng sinh cơng của vùng khơng gian cĩ điện trường. B. khả năng sinh cơng tại một điểm. C. khả năng tác dụng lực tại một điểm. D. khả năng tác dụng lực tại tất cả các điểm trong khơng gian cĩ điện trường. 2. Khi độ lớn điện tích thử đặt tại một điểm tăng lên gấp đơi thì điện thế tại điểm đĩ A. khơng đổi. B. tăng gấp đơi. C. giảm một nửa. D. tăng gấp 4. 3. Đơn vị của điện thế là vơn (V). 1V bằng Trang 21
22. Biên soạn: Bé Thiện Cute Hột me Tài liệu học tập vật lý 11. A. 1 J.C. B. 1 J/C. C. 1 N/C. D. 1. J/N. 4. Trong các nhận định dưới đây về hiệu điện thế, nhận định khơng đúng là: A. Hiệu điện thế đặc trưng cho khả năng sinh cơng khi dịch chuyển điện tích giữa hai điểm trong điện trường. B. Đơn vị của hiệu điện thế là V/C. C. Hiệu điện thế giữa hai điểm khơng phụ thuộc điện tích dịch chuyển giữa hai điểm đĩ. D. Hiệu điện thế giữa hai điểm phụ thuộc vị trí của hai điểm đĩ. 5. Quan hệ giữa cường độ điện trường E và hiệu điện thế U giữa hai điểm mà hình chiếu đường nối hai điểm đĩ lên đường sức là d thì cho bởi biểu thức A. U = E.d. B. U = E/d. C. U = q.E.d. D. U = q.E/q. 6. Trong một điện trường đều, nếu trên một đường sức, giữa hai điểm cách nhau 4 cm cĩ hiệu điện thế 10 V, giữa hai điểm cách nhau 6 cm cĩ hiệu điện thế là A. 8 V. B. 10 V. C. 15 V. D. 22,5 V. 7. Hai điểm trên một đường sức trong một điện trường đều cách nhau 2m. Độ lớn cường độ điện trường là 1000 V/m2. Hiệu điện thế giữa hai điểm đĩ là A. 500 V. B. 1000 V. C. 2000 V. D. chưa đủ dữ kiện để xác định. 8. Giữa hai bản kim loại phẳng song song cách nhau 4 cm cĩ một hiệu điện thế khơng đổi 200 V. Cường độ điện trường ở khoảng giữa hai bản kim loại là A. 5000 V/m. B. 50 V/m. C. 800 V/m. D. 80 V/m. 9. Trong một điện trường đều, điểm A cách điểm B 1m, cách điểm C 2 m. Nếu UAB = 10 V thì UAC A. = 20 V. B. = 40 V. C. = 5 V. D. chưa đủ dữ kiện để xác định. 10. Cơng của lực điện trường dịch chuyển một điện tích - 2 μC từ A đến B là 4 mJ. UAB = A. 2 V. B. 2000 V. C. – 8 V. D. – 2000 V. Bài tập: Bài 1: Một e di chuyển một đoạn 0,6 cm từ điểm M đến điểm N dọc theo một đường sức điện của 1 điện trường đều thì lực điện sinh cơng 9,6.10-18. a) Tính cường độ điện trường E Trang 22
23. Biên soạn: Bé Thiện Cute Hột me Tài liệu học tập vật lý 11. b) Tính cơng mà lực điện sinh ra khi e di chuyển tiếp 0,4 cm từ điểm N đến điểm P theo phương và chiều nĩi trên? c) Tính hiệu điện thế UMN; UNP d) Tính vận tốc của e khi nĩ tới P. Biết vận tốc của e tại M bằng khơng. Bài 2: Ba điểm A, B, C tạo thành một tam giác vuơng tại C; AC = 4cm, BC = 3cm và nằm trong một điện trường đều.  Vecto cường độ điện E trường song song AC, hướng từ A đến C và cĩ độ lớn E = 5000V/m. Hãy tính: a) UAC, UCB,UAB. b) Cơng của điện trường khi e di chuyển từ A đến B và trên đường gãy ACB. So sánh và giải thích kết quả. Bài 3: Một e bay từ điểm M đến điểm N trong một điện trường, giữa hai điểm cĩ hiệu điển thế UMN = 100V. Cơng mà lực điện sinh ra là bao nhiêu? Hiệu điện thế giữa hai điểm C và D trong điện trường là UCD = 200V. Tính: a) Cơng của điện trường di chuyển proton từ C đến D b) Cơng của lực điện trường di chuyển electron từ C đến D. Bài 4: Tính cơng mà lực điện tác dụng lên một electron sinh ra khi nĩ chuyển động từ điểm M đến điểm N. cho UMN =50V. Bài 5: Cĩ hai bản kim loại phẳng đặt song song cánh nhau 1cm. Hiệu điện thế giữa bản dương và bản âm là 120V. Hỏi điện thế tại điểm M trong khoảng giữa hai bản, cách bản âm 0,6cm là bao nhiêu? Mốc điện thế ở bản âm Bài 6: Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N là U MN = 1 (V). Cơng của điện trường làm dịch chuyển điện tích q = - 1 ( C) từ M đến N là bao nhiêu? Bài 7: Cơng của lực điện trường làm di chuyển một điện tích giữa hai điểm cĩ hiệu điện thế U = 2000 (V) là A = 1 (J). Độ lớn của điện tích đĩ là bao nhiêu. Bài 8: Một điện tích q = 1 ( C) di chuyển từ điểm A đến điểm B trong điện trường, nĩ thu được một năng lượng W = 0,2 (mJ). Tính hiệu điện thế giữa hai điểm A, B. Bài 9: Khi bay qua hai điểm M và N trong điện trường , electron tăng tốc, động năng tăng -19 thêm 250eV (1eV = 1,6.10 J). Tính UMN ? Bài 10: Một quả cầu nhỏ khối lượng 3,06.10-15 (kg), mang điện tích 4,8.10-18 (C), nằm lơ lửng giữa hai tấm kim loại song song nằm ngang nhiễm điện trái dấu, cách nhau một khoảng 2(cm). Lấy g = 10 (m/s2). Tính Hiệu điện thế đặt vào hai tấm kim loại đĩ Trang 23
24. Biên soạn: Bé Thiện Cute Hột me Tài liệu học tập vật lý 11. Bài 11: Một electron bay vào trong một điện trường theo hướng ngược với hướng đường sức với vận tốc 2000km/s. Vận tốc của electron ở cuối đoạn đường sẽ là bao nhiêu nếu hiệu điện thế ở cuối đoạn đường đĩ là 15V. Bài 12: Một êlectron chuyển động dọc theo đường sức của một điện trường đều. Cường độ điện trường E = 100 (V/m). Vận tốc ban đầu của êlectron bằng 300 (km/s). Khối lượng của êlectron là m = 9,1.10-31 (kg). Từ lúc bắt đầu chuyển động đến lúc vận tốc của êlectron bằng khơng thì êlectron chuyển động được quãng đường là bao nhiêu. Bài 6: TỤ ĐIỆN I. Tụ điện 1. Tụ điện là gì ? Tụ điện là một hệ hai vật dẫn đặt gần nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp cách điện. Mỗi vật dẫn đĩ gọi là một bản của tụ điện. Tụ điện dùng để chứa điện tích. Tụ điện phẳng gồm hai bản kim loại phẳng cĩ kích thước lớn, đặt đối diện và song song với nhau. Kí hiệu tụ điện 2. Cách tích điện cho tụ điện Nối hai bản của tụ điện với hai cực của nguồn điện. Điện tích trên bản dương gọi là điện tích của tụ điện. II. Điện dung của tụ điện 1. Định nghĩa Điện dung của tụ điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện ở một hiệu điện thế nhất định. Nĩ được xác định bằng thương số của điện tích của tụ điện và hiệu điện thế giữa hai bản của nĩ. Q C = U Đơn vị điện dung là fara (F). Điện dung của tụ điện phẵng : S C = 9.109.4 d 2. Các loại tụ điện Trang 24
25. Biên soạn: Bé Thiện Cute Hột me Tài liệu học tập vật lý 11. Thường lấy tên của lớp điện mơi để đặt tên cho tụ điện: tụ khơng khí, tụ giấy, tụ mi ca, tụ sứ, tụ gốm, Trên vỏ tụ thường ghi cặp số liệu là điện dung và hiệu điện thế giới hạn của tụ điện. Người ta cịn chế tạo tụ điện cĩ điện dung thay đổi được gọi là tụ xoay. 3. Năng lượng của điện trường trong tụ điện Năng lượng điện trường của tụ điện đã được tích điện 1 1 Q 2 1 W = QU = = CU2 2 2 C 2 Câu hỏi: 1) Tụ điện là gì ? Nếu cấu tạo của tụ điện phẳng, nêu ý nghĩa các số ghi trên tụ điện (2휇퐹- 350V) 2) Điện dung của tụ điện, viết định nghĩa, viết cơng thức, nêu tên và đơn vị các đại lượng cĩ trong cơng thức Bài tập trắc nghiệm: 1. Tụ điện là A. hệ thống gồm hai vật đặt gần nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp cách điện. B. hệ thống gồm hai vật dẫn đặt gần nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp cách điện. C. hệ thống gồm hai vật dẫn đặt tiếp xúc với nhau và được bao bọc bằng điện mơi. D. hệ thống hai vật dẫn đặt cách nhau một khoảng đủ xa. 2. Trong trường hợp nào sau đây ta cĩ một tụ điện? A. hai tấm gỗ khơ đặt cách nhau một khoảng trong khơng khí. B. hai tấm nhơm đặt cách nhau một khoảng trong nước nguyên chất. C. hai tấm kẽm ngâm trong dung dịch axit. D. hai tấm nhựa phủ ngồi một lá nhơm. 3. Để tích điện cho tụ điện, ta phải A. mắc vào hai đầu tụ một hiệu điện thế. B. cọ xát các bản tụ với nhau. C. đặt tụ gần vật nhiễm điện. D. đặt tụ gần nguồn điện. 4. Trong các nhận xét về tụ điện dưới đây, nhân xét khơng đúng là A. Điện dung đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ. B. Điện dung của tụ càng lớn thì tích được điện lượng càng lớn. Trang 25
26. Biên soạn: Bé Thiện Cute Hột me Tài liệu học tập vật lý 11. C. Điện dung của tụ cĩ đơn vị là Fara (F). D. Hiệu điện thế càng lớn thì điện dung của tụ càng lớn. 5. Fara là điện dung của một tụ điện mà A. giữa hai bản tụ cĩ hiệu điện thế 1V thì nĩ tích được điện tích 1 C. B. giữa hai bản tụ cĩ một hiệu điện thế khơng đổi thì nĩ được tích điện 1 C. C. giữa hai bản tụ cĩ điện mơi với hằng số điện mơi bằng 1. D. khoảng cách giữa hai bản tụ là 1mm. 6. 1nF bằng A. 10-9 F. B. 10-12 F. C. 10-6 F. D. 10-3 F. 7. Nếu hiệu điện thế giữa hai bản tụ tăng 2 lần thì điện dung của tụ A. tăng 2 lần.B. giảm 2 lần. C. tăng 4 lần. D. khơng đổi. 8. Giá trị điện dung của tụ xoay thay đổi là do A. thay đổi điện mơi trong lịng tụ. B. thay đổi phần diện tích đối nhau giữa các bản tụ. C. thay đổi khoảng cách giữa các bản tụ. D. thay đổi chất liệu làm các bản tụ. 9. Trong các cơng thức sau, cơng thức khơng phải để tính năng lượng điện trường trong tụ điện là: A. W = Q2/2C. B. W = QU/2. C. W = CU2/2. D. W = C2/2Q. 10. Với một tụ điện xác định, nếu hiệu điện thế hai đầu tụ giảm 2 lần thì năng lượng điện trường của tụ A. tăng 2 lần.B. tăng 4 lần. C. khơng đổi.D. giảm 4 lần. 11. Với một tụ điện xác định, nếu muốn năng lượng điện trường của tụ tăng 4 lần thì phải tăng điện tích của tụ A. tăng 16 lần. B. tăng 4 lần. C. tăng 2 lần. D. khơng đổi. 12. Trường hợp nào sau đây ta khơng cĩ một tụ điện? A. Giữa hai bản kim loại sứ; B. Giữa hai bản kim loại khơng khí; C. Giữa hai bản kim loại là nước vơi; D. Giữa hai bản kim loại nước tinh khiết. 13. Một tụ cĩ điện dung 2 μF. Khi đặt một hiệu điện thế 4 V vào 2 bản của tụ điện thì tụ tích được một điện lượng là A. 2.10-6 C. B. 16.10-6 C. C. 4.10-6 C. D. 8.10-6 C. Trang 26
27. Biên soạn: Bé Thiện Cute Hột me Tài liệu học tập vật lý 11. 14. Đặt vào hai đầu tụ một hiệu điện thế 10 V thì tụ tích được một điện lượng 20.10-9 C. Điện dung của tụ là A. 2 μF. B. 2 mF. C. 2 F. D. 2 nF. 15. Nếu đặt vào hai đầu tụ một hiệu điện thế 4 V thì tụ tích được một điện lượng 2 μC. Nếu đặt vào hai đầu tụ một hiệu điện thế 10 V thì tụ tích được một điện lượng A. 50 μC. B. 1 μC. C. 5 μC. D. 0,8 μC. 16. Để tụ tích một điện lượng 10 nC thì đặt vào hai đầu tụ một hiệu điện thế 2V. Để tụ đĩ tích được điện lượng 2,5 nC thì phải đặt vào hai đầu tụ một hiệu điện thế A. 500 mV. B. 0,05 V. C. 5V. D. 20 V. 17. Hai đầu tụ 20 μF cĩ hiệu điện thế 5V thì năng lượng tụ tích được là A. 0,25 mJ. B. 500 J. C. 50 mJ. D. 50 μJ. 18. Một tụ điện được tích điện bằng một hiệu điện thế 10 V thì năng lượng của tụ là 10 mJ. Nếu muốn năng lượng của tụ là 22,5 mJ thì hai bản tụ phải cĩ hiệu điện thế là A. 15 V. B. 7,5 V. C. 20 V. D. 40 V. 19. Giữa hai bản tụ phẳng cách nhau 1 cm cĩ một hiệu điện thế 10 V. Cường độ điện trường đều trong lịng tụ là A. 100 V/m. B. 1 kV/m. C. 10 V/m. D. 0,01 V/m. Bài tập: Bài 1: Một tụ điện cĩ điện dung 500pF, được mắc vào hai cực của một máy phát điện cĩ hđt 220V. Tính điện tích của tụ điện. Bài 2: Một tụ điện phẳng cĩ điện dung C = 100F, được mắc vào hai cực của nguồn điện cĩ hđt 50V. Tính năng lượng của tụ lúc này. Bài 3: Trên vỏ một tụ điện cĩ ghi 20F -200V. Nối hai bản tụ với hđt 120V. a/ Tính điện tích của tụ. b/ Tính điện tích tối đa mà tụ tích được. Bài 4: Tích điện cho một tụ điện cĩ điện dung C = 20F dưới hđt 60V. Sau đĩ ngắt tụ ra khỏi nguồn. a/ Tính điện tích q của tụ. b/ Tính cơng mà điện trường trong tụ sinh ra khi phĩng điện tích q = 0,001q từ bản dương sang bản âm. Trang 27
28. Biên soạn: Bé Thiện Cute Hột me Tài liệu học tập vật lý 11. c/ Xét lúc điện tích của tụ điện chỉ cịn bằng q/2. Tính cơng mà điện trường trong tụ điện sinh ra khi phĩng điện tích q như trên từ bản dương sang bản âm lúc đĩ. Bài 5: Tụ điện phẳng khơng khí cĩ điện dung C= 2pF được tích điện ở hiệu điện thế U= 600V a) Tính điện tích của tụ điện b) Ngắt tụ ra khỏi nguồn, đưa hai bản tụ ra xa để khoảng cách giữa hai bản tụ tăng gấp đơi. Tính điện dung của tụ, điện tích của tụ và hiệu điện thế giữa hai bản tụ c) Vẫn nối tụ với nguồn, đưa hai bản tụ ra xa để khoảng cách giữa hai bản tụ tăng gấp đơi. Tính điện dung của tụ, điện tích của tụ và hiệu điện thế giữa hai bản tụ. Bài 6: Một bộ tụ gồm 11 tụ điện giống hệt nhau mắc song song, mỗi tụ cĩ C=10 F được nối vào hiệu điện thế 121 V a) Hỏi năng lượng của bộ thay đổi ra sao nếu 1 tụ bị đánh thủng b) Khi tụ điện bị đánh thủng thì năng lượng của bộ tụ bị tiêu hao do phĩng điện. Tìm năng lượng tiêu hao? TRẮC NGHIỆM CHƯƠNG 1: 1. Cọ xát thanh êbơnit vào miếng dạ, thanh êbơnit tích điện âm vì A. Electron chuyển từ thanh bơnit sang dạ. B. Electron chuyển từ dạ sang thanh bơnit. C. Prơtơn chuyển từ dạ sang thanh bơnit. D. Prơtơn chuyển từ thanh bơnit sang dạ. 2. Hai hạt bụi trong khơng khí, mỗi hạt chứa 5.10 8 electron cách nhau 2 cm. Lực đẩy tĩnh điện giữa hai hạt bằng A. 1,44.10-5 N.B. 1,44.10-6 N. C. 1,44.10-7 N. D. 1,44.10-9 N. 3. Nếu tăng khoảng cách giữa hai điện tích điểm lên 3 lần thì lực tương tác tĩnh điện giữa chúng sẽ A. Tăng 3 lần.B. Tăng 9 lần. C. Giảm 9 lần.D. Giảm 3 lần. 4. Một thanh bơnit khi cọ xát với tấm dạ (cả hai cơ lập với các vật khác) thì thu được điện tích -3.10-8 C. Tấm dạ sẽ cĩ điện tích A. -3.10-8 C.B. -1,5.10 -8 C. C. 3.10-8 C.D. 0. 5. Lực hút tĩnh điện giữa hai điện tích là 2.10 -6 N. Khi đưa chúng xa nhau thêm 2 cm thì lực hút là 5.10-7 N. Khoảng cách ban đầu giữa chúng là A. 1 cm.B. 2 cm.C. 3 cm.D. 4 cm. 6. Cách biểu diễn lực tương tác giữa hai điện tích đứng yên nào sau đây là sai? A. B. C. D. Trang 28
29. Biên soạn: Bé Thiện Cute Hột me Tài liệu học tập vật lý 11. 7. Hai điện tích điểm đứng yên trong khơng khí cách nhau một khoảng r tác dụng lên nhau lực cĩ độ lớn bằng F. Khi đưa chúng vào trong dầu hoả cĩ hằng số điện mơi  = 2 và giảm khoảng r cách giữa chúng cịn thì độ lớn của lực tương tác giữa chúng là 3 A. 18F.B. 1,5F. C. 6F. D. 4,5F. 8. Hai điện tích q1 = q, q2 = -3q đặt cách nhau một khoảng r. Nếu điện tích q1 tác dụng lên điện tích q2 cĩ độ lớn là F thì lực tác dụng của điện tích q2 lên q1 cĩ độ lớn là A. F.B. 3F. C. 1,5F.D. 6F. 9. Lực tương tác tĩnh điện giữa hai điện tích điểm đứng yên đặt cách nhau một khoảng 4 cm là F. Nếu để chúng cách nhau 1 cm thì lực tương tác giữa chúng là A. 4F.B. 0,25F.C. 16F.D. 0,5F. -6 -6 10. Hai quả cầu nhỏ cĩ kích thước giống nhau tích các điện tích là q 1 = 8.10 C và q2 = -2.10 C. Cho hai quả cầu tiếp xúc với nhau rồi đặt chúng cách nhau trong khơng khí cách nhau 10 cm thì lực tương tác giữa chúng cĩ độ lớn là A. 4,5 N. B. 8,1 N.C. 0.0045 N.D. 81.10 -5 N. 11. Câu phát biểu nào sau đây đúng? A. Electron là hạt sơ cấp mang điện tích 1,6.10-19 C. B. Độ lớn của điện tích nguyên tố là 1,6.1019 C. C. Điện tích hạt nhân bằng một số nguyên lần điện tích nguyên tố. D. Tất cả các hạt sơ cấp đều mang điện tích. 12. Đưa một thanh kim loại trung hồ về điện đặt trên một giá cách điện lại gần một quả cầu tích điện dương. Sau khi đưa thanh kim loại ra thật xa quả cầu thì thanh kim loại A. cĩ hai nữa tích điện trái dấu. B. tích điện dương. C. tích điện âm. D. trung hồ về điện. 13. Thế năng của một electron tại điểm M trong điện trường của một điện tích điểm là -3,2.10 - 19 J. Điện thế tại điểm M là A. 3,2 V.B. -3,2 V.C. 2 V.D. -2 V. 14. Hai điện tích dương q1 = q và q2 = 4q đạt tại hai điểm A, B trong khơng khí cách nhau 12 cm. Gọi M là điểm tại đĩ, lực tổng hợp tác dụng lên điện tích q 0 bằng 0. Điểm M cách q1 một khoảng A. 8 cm.B. 6 cm.C. 4 cm.D. 3 cm. 15. Cường độ điện trường do điện tích +Q gây ra tại điểm A cách nĩ một khoảng r cĩ độ lớn là E. Nếu thay bằng điện tích -2Q và giảm khoảng cách đến A cịn một nữa thì cường độ điện trường tại A cĩ độ lớn là A. 8E.B. 4E.C. 0,25E.D. E. Trang 29
30. Biên soạn: Bé Thiện Cute Hột me Tài liệu học tập vật lý 11. 16. Tại điểm A trong một điện trường, véc tơ cường độ điện trường cĩ hướng thẳng đứng từ trên xuống, cĩ độ lớn bằng 5 V/m cĩ đặt điện tích q = - 4.10 -6 C. Lực tác dụng lên điện tích q cĩ A. độ lớn bằng 2.10-5 N, hướng thẳng đứng từ trên xuống. B. độ lớn bằng 2.10-5 N, hướng thẳng đứng từ dưới lên. C. độ lớn bằng 2 N, hướng thẳng đứng từ trên xuống. D. độ lớn bằng 4.10-6 N, hướng thẳng đứng từ dưới lên. 17. Một điện tích điểm Q = - 2.10-7 C, đặt tại điểm A trong mơi trường cĩ hằng số điện mơi  = 2. Véc tơ cường độ điện trường E do điện tích Q gây ra tại điểm B với AB = 6 cm cĩ A. phương AB, chiều từ A đến B, độ lớn 2,5.105 V/m. B. phương AB, chiều từ B đến A, độ lớn 1,5.104 V/m. C. phương AB, chiều từ B đến A, độ lớn 2,5.105 V/m. D. phương AB, chiều từ A đến B, độ lớn 2,5.104 V/m. 18. Cường độ điện trường tạo bởi một điện tích điểm cách nĩ 2 cm bằng 10 5 V/m. Tại vị trí cách điện tích này bằng bao nhiêu thì cường độ điện trường bằng 4.105 V/m? A. 2 cm.B. 1 cm.C. 4 cm.D. 5 cm. 19. Hai điện tích q1 0 với |q2| > |q1| đặt tại hai điểm A và B như hình vẽ (I là trung điểm của AB). Điểm M cĩ độ điện trường tổng hợp do hai điện tích này gây ra bằng 0 nằm trên A. AI.B. IB.C. By. D. Ax. 20. Đặt 4 điện tích cĩ cùng độ lớn q tại 4 đỉnh của một hình vuơng ABCD cạnh a với điện tích dương tại A và C, điện tích âm tại B và D. Cường độ điện trường tại giao điểm của hai đường chéo của hình vuơng cĩ độ lớn 4kq 2 4kq kq 2 A. E = . B. E = .C. E = . D. E = 0. .a 2 .a 2 .a 2 21. Đặt hai điện tích tại hai điểm A và B. Để cường độ điện trường do hai điện tích gây ra tại trung điểm I của AB bằng 0 thì hai điện tích này A. cùng dương. B. cùng âm. C. cùng độ lớn và cùng dấu.D. cùng độ lớn và trái dấu. 22. Tại 3 đỉnh của hình vuơng cạnh a đặt 3 điện tích dương cùng độ lớn. Cường độ điện trường do 3 điện tích gây ra tại đỉnh thứ tư cĩ độ lớn k.q 1 k.q 1 A. E = ( 2 ) .B. E = .( 2 ) .a 2 2 .a 2 2 k.q 3k.q C. E = 2 .D. E = . .a 2 2.a 2 23. Câu phát biểu nào sau đây chưa đúng? Trang 30
31. Biên soạn: Bé Thiện Cute Hột me Tài liệu học tập vật lý 11. A. Qua mỗi điểm trong điện trường chỉ vẽ được một đường sức. B. Các đường sức của điện trường khơng cắt nhau. C. Đường sức của điện trường bao giờ cũng là đường thẳng. D. Đường sức của điện trường tĩnh khơng khép kín. 24. Quả cầu nhỏ khối lượng m = 25 g, mang điện tích q = 2,5.10-9 C được treo bởi một sợi dây khơng dãn, khối lượng khơng đáng kể và đặt vào trong một điện trường đều với cường độ điện trường E cĩ phương nằm ngang và cĩ độ lớn E = 106 V/m. Gĩc lệch của dây treo so với phương thẳng đứng là A. 300. B. 45 0.C. 60 0.D. 75 0. 25. Cơng của lực điện trường khi một điện tích di chuyển từ điểm M đến điểm N trong điện trường đều là A = |q|Ed. Trong đĩ d là A. chiều dài MN. B. chiều dài đường đi của điện tích. C. đường kính của quả cầu tích điện. D. hình chiếu của đường đi lên phương của một đường sức. 26. Một điện tích điểm di chuyển dọc theo đường sức của một điện trường đều cĩ cường độ điện trường E = 1000 V/m, đi được một khoảng d = 5 cm. Lực điện trường thực hiện được cơng A = 15.10-5 J. Độ lớn của điện tích đĩ là A. 5.10-6 C.B. 15.10 -6 C. C. 3.10-6 C.D. 10 -5 C. 27. Một điện tích q = 4.10-6 C dịch chuyển trong điện trường đều cĩ cường độ điện trường E = 500 V/m trên quãng đường thẳng s = 5 cm, tạo với hướng của véc tơ cường độ điện trường gĩc = 600. Cơng của lực điện trường thực hiện trong quá trình di chuyển này và hiệu điện thế giữa hai đầu quãng đường này là A. A = 5.10-5 J và U = 12,5 V. B. A = 5.10-5 J và U = 25 V. C. A = 10-4 J và U = 25 V. D. A = 10-4 J và U = 12,5 V. 7 28. Một electron chuyển động với vận tốc v 1 = 3.10 m/s bay ra từ một điểm của điện trường cĩ điện thế V1 = 6000 V và chạy dọc theo đường sức của điện trường đến một điểm tại đĩ vận tốc của electron giảm xuống bằng khơng. Điện thế V2 của điện trường tại điểm đĩ là A. 3441 V.B. 3260 V.C. 3004 V.D. 2820 V. -6 -6 29. Hai điện tích q1 = 2.10 C và q2 = - 8.10 C lần lượt đặt tại hai điểm A và B với AB = 10 cm. Xác định điểm M trên đường AB mà tại đĩ E 2 = 4E1 . A. M nằm trong AB với AM = 2,5 cm. B. M nằm trong AB với AM = 5 cm. C. M nằm ngồi AB với AM = 2,5 cm. Trang 31
32. Biên soạn: Bé Thiện Cute Hột me Tài liệu học tập vật lý 11. D. M nằm ngồi AB với AM = 5 cm. 30. Khi một điện tích q = -2 C di chuyển từ điểm M đến điểm N trong điện trường thì lực điện sinh cơng -6 J, hiệu điện thế UMN là A. 12 V.B. -12 V.C. 3 V.D. -3 V. -9 31. Lực tương tác giữa hai điện tích q 1 = q2 = -3.10 C khi đặt cách nhau 10 cm trong khơng khí là A. 8,1.10-10 N.B. 8,1.10 -6 N.C. 2,7.10 -10 N. D. 2,7.10 -6 N. 32. Hai tấm kim loại phẵng đặt song song, cách nhau 2 cm, nhiễm điện trái dấu. Một điện tích q = 5.10-9 C di chuyển từ tấm này đến tấm kia thì lực điện trường thực hiện được cơng A = 5.10-8 J. Cường độ điện trường giữa hai tấm kim loại là A. 300 V/m.B. 500 V/m.C. 200 V/m.D. 400 V/m. 33. Hai điện tích điểm bằng nhau đặt trong chân khơng cách nhau một khoảng 4 cm thì đẩy nhau một lực là 9.10-5 N. Để lực đẩy giữa chúng là 1,6.10-4 N thì khoảng cách giữa chúng là A. 1 cm.B. 2 cm.C. 3 cm.D. 4 cm. 34. Nếu truyền cho quả cầu trung hồ về điện 5.105 electron thì quả cầu mang một điện tích là A. 8.10-14 C.B. -8.10 -14 C. C. -1,6.10 -24 C. D. 1,6.10 -24 C. 35. Hai điện tích đẩy nhau một lực F khi đặt cách nhau 8 cm. Khi đưa chúng về cách nhau 2 cm thì lực tương tác giữa chúng bây giờ là A. 0,5F.B. 2F.C. 4F.D. 16F. 36. Cho một hình thoi tâm O, cường độ điện trường tại O triệt tiêu khi tại bốn đỉnh của hình thoi đặt A. các điện tích cùng độ lớn. B. các điện tích ở các đỉnh kề nhau khác dấu nhau. C. các điện tích ở các đỉnh đối diện nhau cùng dấu và cùng độ lớn. D. các điện tích cùng dấu. 37. Hai quả cầu nhỏ giống nhau, cĩ điện tích q1 và q2 khác nhau ở khoảng cách R đẩy nhau với lực F0. Sau khi chúng tiếp xúc, đặt lại ở khoảng cách R chúng sẽ A. hút nhau với F F 0. C. đẩy nhau với F F 0. 38. Chọn câu sai. Cơng của lực điện trường làm dịch chuyển điện tích A. phụ thuộc vào hình dạng đường đi. B. phụ thuộc vào điện trường. C. phụ thuộc vào điện tích dịch chuyển. D. phụ thuộc vào hiệu điện thế ở hai đầu đường đi. 39. Hai quả cầu kim loại giống nhau được treo vào điểm O bằng hai sợi dây cách điện, cùng chiều dài, khơng co dãn, cĩ khối lượng khơng đáng kể. Gọi P = mg là trọng lượng của một quả Trang 32
33. Biên soạn: Bé Thiện Cute Hột me Tài liệu học tập vật lý 11. cầu, F là lực tương tác tĩnh điện giữa hai quả cầu khi truyền điện tích cho một quả cầu. Khi đĩ hai dây treo hợp với nhau gĩc với F F A. tan = .B. sin = . P P F P C. tan = . D. sin = . 2 P 2 F 40. Thả cho một electron khơng cĩ vận tốc ban đầu trong một điện trường. Electron đĩ sẽ A. chuyển động dọc theo một đường sức của điện trường. B. chuyển động từ nơi cĩ điện thế cao sang nơi cĩ điện thế thấp. C. chuyển động từ nơi cĩ điện thế thấp sang nơi cĩ điện thế cao. D. đứng yên. 41. Thả cho một ion dương khơng cĩ vận tốc ban đầu trong một điện trường. Ion dương đĩ sẽ A. chuyển động dọc theo một đường sức của điện trường. B. chuyển động từ nơi cĩ điện thế cao sang nơi cĩ điện thế thấp. C. chuyển động từ nơi cĩ điện thế thấp sang nơi cĩ điện thế cao. D. đứng yên. -11 42. Hai quả cầu cĩ cùng kích thước và cùng khối lượng, tích các điện lượng q 1 = 4.10 C, q2 = 10-11 C đặt trong khơng khí, cách nhau một khoảng lớn hơn bán kính của chúng rất nhiều. Nếu lực hấp dẫn giữa chúng cĩ độ lớn bằng lực đẩy tĩnh điện thì khối lượng của mỗi quả cầu bằng A. 0,23 kg.B. 0,46 kg. C. 2,3 kg.D. 4,6 kg. 43. Hai viên bi sắt kích thước nhỏ, mang các điện tích q 1 và q2, đặt cách nhau một khoảng r. Sau đĩ các viên bi được phĩng điện sao cho điện tích các viên bi chỉ cịn một nữa điện tích lúc đầu, đồng thời đưa chúng đến cách nhau một khoảng 0,25r thì lực tương tác giữa chúng tăng lên A. 2 lần.B. 4 lần.C. 6 lần.D. 8 lần. 44. Một quả cầu tích điện +6,4.10 -7 C. Trên quả cầu thừa hay thiếu bao nhiêu electron so với số prơtơn để quả cầu trung hồ về điện? A. Thừa 4.1012 electron.B. Thiếu 4.10 12 electron. C. Thừa 25.1012 electron.D. Thiếu 25.10 13 electron. 45. Tại A cĩ điện tích điểm q 1, tại B cĩ điện tích điểm q 2. Người ta tìm được điểm M tại đĩ điện trường bằng khơng. M nằm trên đoạn thẳng nối A, B và ở gần A hơn B. Cĩ thể nĩi gì về dấu và độ lớn của các điện tích q1, q2? A. q1, q2 cùng dấu; |q1| > |q2|.B. q 1, q2 khác dấu; |q1| > |q2|. C. q1, q2 cùng dấu; |q1| < |q2|.D. q 1, q2 khác dấu; |q1| < |q2|. Trang 33
34. Biên soạn: Bé Thiện Cute Hột me Tài liệu học tập vật lý 11. 46. Tại A cĩ điện tích điểm q 1, tại B cĩ điện tích điểm q 2. Người ta tìm được điểm M tại đĩ điện trường bằng khơng. M nằm ngồi đoạn thẳng nối A, B và ở gần B hơn A. Cĩ thể nĩi gì về dấu và độ lớn của q1, q2? A. q1, q2 cùng dấu; |q1| > |q2|.B. q 1, q2 khác dấu; |q1| > |q2|. C. q1, q2 cùng dấu; |q1| < |q2|.D. q 1, q2 khác dấu; |q1| < |q2|. 47. Một hệ cơ lập gồm 3 điện tích điểm cĩ khối lượng khơng đáng kể, nằm cân bằng với nhau. Tình huống nào dưới đây cĩ thể xảy ra? A. Ba điện tích cùng dấu nằm ở ba đỉnh của một tam giác đều. B. Ba điện tích cùng dấu nằm trên một đường thẳng. C. Ba điện tích khơng cùng dấu nằm ở 3 đỉnh của một tam giác đều. D. Ba điện tích khơng cùng dấu nằm trên một đường thẳng. 48. Một electron chuyển động với vận tốc ban đầu 10 6 m/s dọc theo đường sức của một điện trường đều được một quãng đường 1 cm thì dừng lại. Cường độ điện trường của điện trường đều đĩ cĩ độ lớn A. 284 V/m.B. 482 V/m.C. 428 V/m.D. 824 V/m. 49. Cơng của lực điện tác dụng lên điện tích điểm q khi q di chuyển từ điểm M đến điểm N trong điện trường, khơng phụ thuộc vào A. vị trí của các điểm M, N.B. hình dạng dường đi từ M đến N. C. độ lớn của điện tích q.D. cường độ điện trường tại M và N. 50. Khi một điện tích di chuyển trong một điện trường từ một điểm A đến một điểm B thì lực điện sinh cơng 2,5 J. Nếu thế năng của q tại A là 5 J thì thế năng của q tại B là A. - 2,5 J.B. 2,5 J.C. -7,5 J.D. 7,5J. 51. Một electron bay từ điểm M đến điểm N trong một điện trường, giữa hai điểm cĩ hiệu điện thế UMN = 100 V. Cơng mà lực điện trường sinh ra sẽ là A. 1,6.10-19 J.B. -1,6.10 -19 J.C. 1,6.10 -17 J. D. -1,6.10 -17 J. 52. Một electron chuyển động dọc theo đường sức của một điện trường đều cĩ cường độ điện trường E = 100 V/m với vận tốc ban đầu 300 km/s theo hướng của véc tơ .E Hỏi electron chuyển động được quãng đường dài bao nhiêu thì vận tốc của nĩ giảm đến bằng khơng? A. 1,13 mm.B. 2,26 mm.C. 5,12 mm. D. khơng giảm. 53. Khi một điện tích q = -2.10-6 C di chuyển từ điểm M đến điểm N trong điện trường thì lực điện sinh cơng -18.10-6 J. Hiệu điện thế giữa M và N là A. 36 V.B. -36 V.C. 9 V.D. -9 V. 54. Một electron được thả khơng vận tốc ban đầu ở sát bản âm trong điện trường đều giữa hai bản kim loại phẵng tích điện trái dấu. Cường độ điện trường giữa hai bản là 100 V/m. Khoảng cách giữa hai bản là 1 cm. Tính động năng của electron khi nĩ đến đập vào bản dương. A. 1,6.10-17 J.B. 1,6.10 -18 J.C. 1,6.10 -19 J.D. 1,6.10 -20 J. Trang 34
35. Biên soạn: Bé Thiện Cute Hột me Tài liệu học tập vật lý 11. 55. Một điện tích chuyển động trong điện trường theo một đường cong kín. Gọi cơng của lực điện trong chuyển động đĩ là A thì A. A > 0 nếu q > 0.B. A > 0 nếu q 0 nếu q < 0.D. A = 0. 56. Một tụ điện phẵng tích điện đến hiệu điện thế U 1 = 300 V. Sau khi ngắt khỏi nguồn điện người ta giảm khoảng cách giữa 2 bản tụ xuống cịn một nữa. Lúc này hiệu điện thế giữa hai bản bằng A. 300 V.B. 600 V.C. 150 V.D. 0 V. 57. Sau khi ngắt tụ điện phẵng ra khỏi nguồn điện, ta tịnh tiến hai bản để khoảng cách giữa chúng tăng lên hai lần. Khi đĩ năng lượng điện trường trong tụ sẽ A. khơng đổi.B. Giảm 2 lần. C. tăng 2 lần. D. tăng 4 lần. 58. Một tụ điện phẵng khơng khí đã được tích điện nếu đưa vào giữa hai bản một tấm thuỷ tinh cĩ hằng số điện mơi  = 3 thì A. Hiệu điện thế giữa hai bản khơng đổi. B. Điện tích của tụ tăng gấp 3 lần. C. Điện tích tụ điện khơng đổi. D. Điện tích của tụ giảm 3 lần. 59. Một tụ điện phẵng khơng khí cĩ điện dung C = 2.10 -3 F được tích điện đến hiệu điện thế U = 500 V. Ngắt tụ ra khỏi nguồn rồi nhúng vào một chất lỏng thì hiệu điện thế của tụ bằng U’ = 250 V. Hằng số điện mơi của chất lỏng và điện dung của tụ lúc này là A.  = 2 và C’ = 8.10-3 F.B.  = 8 và C’ = 10 -3 F. C.  = 4 và C’ = 2.10-3 F. D.  = 2 và C’ = 4.10-3 F. 60. Bốn tụ điện như nhau, mỗi tụ cĩ điện dung C được ghép nối tiếp với nhau. Điện dung của bộ tụ điện đĩ bằng A. 4C.B. 2C.C. 0,5C.D. 0,25C. 61. Bốn tụ điện như nhau, mỗi tụ cĩ điện dung C được ghép song song với nhau. Điện dung của bộ tụ điện đĩ bằng A. 4C.B. 2C.C. 0,5C.D. 0,25C. 62. Chọn câu sai A. Khi nối hai bản tụ vào hai cực của một nguồn điện khơng đổi thì hai bản tụ đều mất điện tích. B. Nếu tụ điện đã được tích điện thì điện tích trên hai bản tụ luơn trái dấu và bằng nhau về độ lớn. C. Hai bản tụ phải được đặt cách điện với nhau. D. Các bản của tụ điện phẳng phải là những tấm vật dẫn phẵng đặt song song và cách điện với nhau với nhau. Trang 35
36. Biên soạn: Bé Thiện Cute Hột me Tài liệu học tập vật lý 11. 63. Ba tụ điện C1 = 1 F, C2 = 3 F, C3 = 6 F. Cách ghép nào sau đây cho điện dung của bộ tụ là 2,1 F? A. Ba tụ ghép nối tiếp nhau. B. (C 1 song song C3) nối tiếp C2. C. (C2 song song C3) nối tiếp C1.D. Ba tụ ghép song song nhau. 64. Một bộ tụ gồm 3 tụ giống nhau ghép song song với nhau và nối vào nguồn điện khơng đổi cĩ hiệu điện thế 20 V. Điện dung của bộ tụ bằng 1,5 F. Điện tích trên mỗi bản tụ cĩ độ lớn là A. 10-5 C.B. 9.10 -5 C. C. 3.10-5 C.D. 0,5.10 -7 C. 65. Một tụ điện cĩ điện dung 0,2 F được nạp điện đến hiệu điện thế 100V. Điện tích và năng lượng của tụ điện là A. q = 2.10-5 C ; W = 10-3 J.B. q = 2.10 5 C ; W = 103 J. C. q = 2.10-5 C ; W = 2.10-4 J.D. q = 2.10 6 C ; W = 2.104 J. 66. Một tụ điện phẵng mắc vào hai cực của một nguồn điện cĩ hiệu điện thế 50 V. Ngắt tụ điện ra khỏi nguồn rồi kéo cho khoảng cách giữa hai bản tụ tăng lên gấp 2 lần. Hiệu điện thế của tụ điện khi đĩ là A. 50V.B. 100V.C. 200V.D. 400V 67. Một tụ điện cĩ điện dung 24 nF được tích điện đến hiệu điện thế 450 V thì cĩ bao nhiêu electron di chuyển đến bản tích điện âm của tụ? A. 6,75.1012.B. 13,3.10 12.C. 6,75.10 13.D. 13,3.10 13. 68. Trên vỏ một tụ điện cĩ ghi 20 F - 200 V. Nối hai bản tụ điện với một hiệu điện thế 120 V. Điện tích của tụ điện là A. 12.10-4 C.B. 24.10 -4 C.C. 2.10 -3 C.D. 4.10 -3 C. 69. Hai tụ điện chứa cùng một điện tích thì A. chúng phải cĩ cùng điện dung. B. chúng phải cĩ cùng hiệu điện thế. C. tụ điện cĩ điện dung lớn hơn sẽ cĩ hiệu điện thế lớn hơn. D. tụ điện cĩ điện dung nhỏ hơn sẽ cĩ hiệu điện thế lớn hơn. 70. Tụ điện phẵng, khơng khí cĩ điện dung 5 nF. Cường độ điện trường lớn nhất mà tụ cĩ thể chịu được là 3.105 V/m, khoảng cách giữa hai bản tụ là 2 mm. Điện tích lớn nhất cĩ thể tích được cho tụ là A. 2.10-6 C.B. 2,5.10 -6 C.C. 3.10 -6 C.D. 4.10 -6 C. -19 71. Một điện tích q = 3,2.10 C chạy từ điểm M cĩ điện thế V M = 10 V đến điểm N cĩ điện thế VN = 5 V. Khoảng cách từ M đến N là 2 cm. Cơng của lực điện trường là A. 6,4.10-21 J.B. 32.10 -19 J.C. 16.10 -19 J.D. 32.10 -21 J Trang 36
37. Biên soạn: Bé Thiện Cute Hột me Tài liệu học tập vật lý 11. CHƯƠNG 2: DỊNG ĐIỆN KHƠNG ĐỔI Bài 7: DỊNG ĐIỆN KHƠNG ĐỔI. NGUỒN ĐIỆN I. Dịng điện 1. Dịng điện: + Dịng điện là dịng chuyển động cĩ hướng của các điện tích. 2. Chiều dịng điện Qui ước chiều dịng điện là chiều chuyển động của các điện tích dương (ngược với chiều chuyển động của các điện tích âm). 3. Các tác dụng của dịng điện Các tác dụng của dịng điện : Tác dụng từ, tác dụng nhiệt, tác dụng hố học, tác dụng cơ học, sinh lí, II. Cường độ dịng điện. Dịng điện khơng đổi 1. Cường độ dịng điện Cường độ dịng điện là đại lượng đặc trưng cho tác dụng mạnh, yếu của dịng điện. Nĩ được xác định bằng thương số của điện lượng q dịch chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn trong khoảng thời gian t và khoảng thời gian đĩ. q I = t I: cường độ dịng điện (A). q: điện lượng (C) t: thời gian(s). 2. Dịng điện khơng đổi Dịng điện khơng đổi là dịng điện cĩ chiều và cường độ khơng đổi theo thời gian. q Cường độ dịng điện của dịng điện khơng đổi: I = . t I: cường độ dịng điện (A). q: điện lượng (C) t: thời gian(s). 3. Đơn vị của cường độ dịng điện và của điện lượng Đơn vị của cường độ dịng điện trong hệ SI là ampe (A). 1C 1A = 1s Trang 37
38. Biên soạn: Bé Thiện Cute Hột me Tài liệu học tập vật lý 11. Đơn vị của điện lượng là Culơng (C). 1C = 1A.1s III. Nguồn điện 1. Điều kiện để cĩ dịng điện Điều kiện để cĩ dịng điện là phải cĩ một hiệu điện thế đặt vào hai đầu vật dẫn điện. 2. Nguồn điện + Nguồn điện duy trì hiệu điện thế giữa hai cực của nĩ. + Lực lạ bên trong nguồn điện: Là những lực mà bản chất khơng phải là lực điện. Tác dụng của lực lạ là tách và chuyển electron hoặc ion dương ra khỏi mỗi cực, tạo thành cực âm (thừa nhiều electron) và cực dương (thiếu hoặc thừa ít electron) do đĩ duy trì được hiệu điện thế giữa hai cực của nĩ. IV. Suất điện động của nguồn điện 1. Cơng của nguồn điện Cơng của các lực lạ thực hiện làm dịch chuyển các điện tích qua nguồn được gọi là cơng của nguồn điện. 2. Suất điện động của nguồn điện a) Định nghĩa Suất điện động ξ của nguồn điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện cơng của nguồn điện và được đo bằng thương số giữa cơng A của lực lạ thực hiện khi dịch chuyển một điện tích dương q ngược chiều điện trường và độ lớn của điện tích đĩ. b) Cơng thức A  = q A: Cơng (J). q: điện tích (C) c) Đơn vị Đơn vị của suất điện động trong hệ SI là vơn (V). Số vơn ghi trên mỗi nguồn điện cho biết trị số của suất điện động của nguồn điện đĩ. Suất điện động của nguồn điện cĩ giá trị bằng hiệu điện thế giữa hai cực của nĩ khi mạch ngồi hở. Mỗi nguồn điện cĩ một điện trở gọi là điện trở trong của nguồn điện. Trang 38
39. Biên soạn: Bé Thiện Cute Hột me Tài liệu học tập vật lý 11. Câu hỏi: 1) Dịng điện là gì ? Định nghĩa cường độ dịng điện ? viết cơng thức, nêu tên và đơn vị các đại lượng cĩ trong cơng thức. Thế nào là dịng điện khơng đổi ? Điều kiện để cĩ dịng điện 2) Nguồn điện là gì ? Nêu hai đại lượng đặc trưng của nguồn điện. Suất điện động của nguồn điện: định nghĩa, viết cơng thức, nêu tên và đơn vị các đại lượng cĩ trong cơng thức. Trắc nghiệm: 1. Dịng điện được định nghĩa là A. dịng chuyển dời cĩ hướng của các điện tích. B. dịng chuyển động của các điện tích. C. là dịng chuyển dời cĩ hướng của electron. D. là dịng chuyển dời cĩ hướng của ion dương. 2. Dịng điện trong kim loại là dịng chuyển dời cĩ hướng của A. các ion dương. B. các electron. C. các ion âm. D. các nguyên tử. 3. Trong các nhận định dưới đây, nhận định khơng đúng về dịng điện là: A. Đơn vị của cường độ dịng điện là A. B. Cường độ dịng điện được đo bằng ampe kế. C. Cường độ dịng điện càng lớn thì trong một đơn vị thời gian điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn càng nhiều. D. Dịng điện khơng đổi là dịng điện chỉ cĩ chiều khơng thay đổi theo thời gian. 4. Điều kiện để cĩ dịng điện là A. cĩ hiệu điện thế. B. cĩ điện tích tự do. C. cĩ hiệu điện thế và điện tích tự do. D. cĩ nguồn điện. 5. Nguồn điện tạo ra hiệu điện thế giữa hai cực bằng cách A. tách electron ra khỏi nguyên tử và chuyển electron và ion về các cực của nguồn. B. sinh ra electron ở cực âm. C. sinh ra ion dương ở cực dương. D. làm biến mất electron ở cực dương. 6. Trong các nhận định về suất điện động, nhận định khơng đúng là: A. Suất điện động là đại lượng đặc trưng cho khả năng sinh cơng của nguồn điện. B. Suất điện động được đo bằng thương số cơng của lực lạ dịch chuyển điện tích ngược nhiều điện trường và độ lớn điện tích dịch chuyển. C. Đơn vị của suất điện động là Jun. Trang 39
40. Biên soạn: Bé Thiện Cute Hột me Tài liệu học tập vật lý 11. D. Suất điện động của nguồn cĩ trị số bằng hiệu điện thế giữa hai cực khi mạch ngồi hở. 7. Nếu trong thời gian t = 0,1s đầu cĩ điện lượng 0,5C và trong thời gian t / = 0,1s tiếp theo cĩ điện lượng 0,1C chuyển qua tiết diện của vật dẫn thì cường dộ dịng điện trong cả hai khoảng thời gian đĩ là A. 6A. B. 3A. C. 4A. D. 2A 8. Hai nguồn điện cĩ ghi 20V và 40V, nhận xét nào sau đây là đúng A. Hai nguồn này luơn tạo ra một hiệu điện thế 20V và 40V cho mạch ngồi. B. Khả năng sinh cơng của hai nguồn là 20J và 40J. C. Khả năng sinh cơng của nguồn thứ nhất bằng một nửa nguồn thứ hai. D. Nguồn thứ nhất luơn sinh cơng bằng một nửa nguồn thứ hai. 9. Hạt nào sau đây khơng thể tải điện A. Prơtơn. B. Êlectron. C. Iơn. D. Phơtơn. 10. Dịng điện khơng cĩ tác dụng nào trong các tác dụng sau. A. Tác dụng cơ. B. Tác dụng nhiệt. C. Tác dụng hố học. D. Tác dụng từ. 11. Điểm khác nhau căn bản giữa Pin và ác quy là A. Kích thước. B. Hình dáng. C. Nguyên tắc hoạt động. D. Số lượng các cực. 12. Cấu tạo pin điện hĩa là A. gồm hai cực cĩ bản chất giống nhau ngâm trong dung dịch điện phân. B. gồm hai cực cĩ bản chất khác nhau ngâm trong dung dịch điện phân. C. gồm 2 cực cĩ bản chất khác nhau ngâm trong điện mơi. D. gồm hai cực cĩ bản chất giống nhau ngâm trong điện mơi. 13. Trong trường hợp nào sau đây ta cĩ một pin điện hĩa? A. Một cực nhơm và một cực đồng cùng nhúng vào nước muối; B. Một cực nhơm và một cực đồng nhúng vào nước cất; C. Hai cực cùng bằng đồng giống nhau nhúng vào nước vơi; D. Hai cực nhựa khác nhau nhúng vào dầu hỏa. 14. Nhận xét khơng đúng trong các nhận xét sau về acquy chì là: A. Ác quy chì cĩ một cực làm bằng chì vào một cực là chì đioxit. B. Hai cực của acquy chì được ngâm trong dung dịc axit sunfuric lỗng. Trang 40
41. Biên soạn: Bé Thiện Cute Hột me Tài liệu học tập vật lý 11. C. Khi nạp điện cho acquy, dịng điện đi vào cực âm và đi ra từ cực dương. D. Ác quy là nguồn điện cĩ thể nạp lại để sử dụng nhiều lần. 15. Cho một dịng điện khơng đổi trong 10 s, điện lượng chuyển qua một tiết diện thẳng là 2 C. Sau 50 s, điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng đĩ là A. 5 C. B.10 C. C. 50 C. D. 25 C. 16. Một dịng điện khơng đổi, sau 2 phút cĩ một điện lượng 24 C chuyển qua một tiết diện thẳng. Cường độ của dịng điện đĩ là A. 12 A. B. 1/12 A. C. 0,2 A. D.48A. 17. Một dịng điện khơng đổi cĩ cường độ 3 A thì sau một khoảng thời gian cĩ một điện lượng 4 C chuyển qua một tiết diện thẳng. Cùng thời gian đĩ, với dịng điện 4,5 A thì cĩ một điện lượng chuyển qua tiết diện thằng là A. 4 C. B. 8 C. C. 4,5 C. D. 6 C. 18. Trong dây dẫn kim loại cĩ một dịng điện khơng đổi chạy qua cĩ cường độ là 1,6 mA chạy qua. Trong một phút số lượng electron chuyển qua một tiết diện thẳng là A. 6.1020 electron. B. 6.1019 electron. C. 6.1018 electron. D. 6.1017 electron. 19. Một dịng điện khơng đổi trong thời gian 10 s cĩ một điện lượng 1,6 C chạy qua. Số electron chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong thời gian 1 s là A. 1018 electron. B. 10-18 electron. C. 1020 electron. D. 10-20 electron. 20. Một nguồn điện cĩ suất điện động 200 mV. Để chuyển một điện lượng 10 C qua nguồn thì lực lạ phải sinh một cơng là A. 20 J. A. 0,05 J. B. 2000 J. D. 2 J. 21. Qua một nguồn điện cĩ suất điện động khơng đổi, để chuyển một điện lượng 10 C thì lực là phải sinh một cơng là 20 mJ. Để chuyển một điện lượng 15 C qua nguồn thì lực là phải sinh một cơng là A. 10 mJ. B. 15 mJ. C. 20 mJ. D. 30 mJ. 22. Một tụ điện cĩ điện dung 6 μC được tích điện bằng một hiệu điện thế 3V. Sau đĩ nối hai cực của bản tụ lại với nhau, thời gian điện tích trung hịa là 10-4 s. Cường độ dịng điện trung bình chạy qua dây nối trong thời gian đĩ là A. 1,8 A. B. 180 mA. C. 600 mA. D. 1/2 A. Trang 41
42. Biên soạn: Bé Thiện Cute Hột me Tài liệu học tập vật lý 11. Bài tập: Bài 1: Cường độ dịng điện khơng đổi qua dây dẫn là 0,25A. Điện tích một electron q = - 1,6.10-19C. Tính điện lượng và số electron dịch chuyển qua dây dẫn trong 1 phút. Bài 2: Trong thời gian 10s cĩ một lượng điện tích 36C dịch chuyển qua dây dẫn. Tính số electron qua dây dẫn tring thời gian 1s biết điện tích một electron q = - 1,6.10-19C. Bài 3: Một đoạn dây dẫn cĩ đường kính 0,4mm và điện trở 200  . a) Tính chiều dài đoạn dây, biết dây cĩ điện trở suất 1,1.10 6 m . b) Trong thời gian 30 giây cĩ một điện lượng 60C chuyển qua tiết diện của dây. Tính cường độ dịng điện qua dây và số electron chuyển qua tiết điện trong thời gian 2 giây. Bài 4: Một điện trở 20 Ω được đặt vào một hiệu điện thế 5V trong khoảng thời gian 16s. Tìm số electron đã chuyển qua điện trở trong khoảng thời gian trên. Bài 5: Một dịng điện khơng đổi, sau 2 phút cĩ một điện lượng 24C chuyển qua một tiết diện thẳng. Cường độ dịng điện là bao nhiêu? Bài 6: Một bộ acquy cĩ thể cung cấp dịng điện 4 A liên tục trong 2 giờ thì phải nạp lại. a) Tính cường độ dịng điện mà acquy này cĩ thể cung cấp liên tục trong 40 giờ thì phải nạp lại. b) Tính suất điện động của acquy này nếu trong thời gian hoạt động trên đây nĩ sản sinh ra một cơng là 172,8 kJ. Bài 7: Lực lạ thực hiện cơng 1200 mJ khi di chuyển một lượng điện tích 5.10 -2 C giữa hai cực bên trong nguồn điện. Tính suất điện động của nguồn điện này. Tính cơng của lực lạ khi di chuyển một lượng điện tích 125.10-3 C giữa hai cực bên trong nguồn điện. Bài 8: ĐIỆN NĂNG – CƠNG SUẤT ĐIỆN I. Điện năng tiêu thụ và cơng suất điện 1. Điện năng tiêu thụ của đoạn mạch Cơng của dịng điện chạy qua một đoạn mạch là cơng của lực điện làm di chuyển các điện tích tự do trong đoạn mạch và bằng tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch với cường độ dịng điện và thời gian dịng điện chạy qua đoạn mạch đĩ. A = U.q = UIt A: Cơng (J). q: điện tích (C). U: hiệu điện thế (V). Trang 42
43. Biên soạn: Bé Thiện Cute Hột me Tài liệu học tập vật lý 11. Cơng của dịng điện chạy qua một đoạn mạch cũng chính là điện năng mà đoạn mạch đĩ tiêu thụ 2. Cơng suất điện Cơng suất điện của một đoạn mạch là cơng suất tiêu thụ điện năng của đoạn mạch đĩ và cĩ trị số bằng trị số điện năng mà đoạn mạch tiêu thụ trong một đơn vị thời gian hoặc bằng tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dịng điện chạy qua đoạn mạch đĩ. A P = = U.I t P: cơng suất (W). U: hiệu điện thế (V). I: cường độ dịng điện (A). II. Cơng suất toả nhiệt của vật dẫn khi cĩ dịng điện chạy qua 1. Định luật Jun – Len-xơ Nhiệt lượng toả ra ở một vật dẫn tỉ lệ thuận với điện trở của vật đãn, với bình phương cường độ dịng điện và với thời gian dịng điện chạy qua vật dẫn đĩ Q = RI2t Q: nhiệt lượng (J). R: điện trở (Ω) I: cường độ dịng điện (A). 2. Cơng suất toả nhiệt của vật dẫn khi cĩ dịng điện chạy qua Cơng suất toả nhiệt ở vật dẫn khi cĩ dịng điện chạy qua đặc trưng cho tốc độ toả nhiệt của vật dẫn và được xác định bằng nhiệt lượng toả ra ở vật dẫn đĩ trong một đơn vị thời gian. Q P = = RI2 t Q: nhiệt lượng (J). R: điện trở (Ω) I: cường độ dịng điện (A). III. Cơng và cơng suất của nguồn điên 1. Cơng của nguồn điện Cơng của nguồn điện bằng điện năng tiêu thụ trong tồn mạch. Ang = q =  It E: suất điện động (V) q: điện tích Trang 43
44. Biên soạn: Bé Thiện Cute Hột me Tài liệu học tập vật lý 11. I: cường độ dịng điện (A). 2. Cơng suất của nguồn điện Cơng suất của nguồn điện bằng cơng suất tiêu thụ điện năng của tồn mạch. Ang Png = =  I t Câu hỏi: 1) Điện năng mà đoạn mạch tiêu thụ là do cơng của lực nào thực hiện ? Điện năng tiêu thụ và cơng suất điện của đoạn mạch khi cĩ dịng điện chạy qua; viết cơng thức, nêu tên và đơn vị các đại lượng cĩ trong cơng thức 2) Định luật Jun-lenx; viết cơng thức, nêu tên và đơn vị các đại lượng cĩ trong cơng thức. 3) Cơng và cơng suất của nguồn điện, viết cơng thức, nêu tên và đơn vị các đại lượng cĩ trong cơng thức Bài tập trắc nghiệm: 1. Điện năng tiêu thụ của đoạn mạch khơng tỉ lệ thuận với A. hiệu điện thế hai đầu mạch. B. nhiệt độ của vật dẫn trong mạch. C. cường độ dịng điện trong mạch. C. thời gian dịng điện chạy qua mạch. 2. Cho đoạn mạch cĩ hiệu điện thế hai đầu khơng đổi, khi điện trở trong mạch được điều chỉnh tăng 2 lần thì trong cùng khoảng thời gian, năng lượng tiêu thụ của mạch A. giảm 2 lần. B. giảm 4 lần. C. tăng 2 lần. D. khơng đổi. 3. Cho một đoạn mạch cĩ điện trở khơng đổi. Nếu hiệu điện thế hai đầu mạch tăng 2 lần thì trong cùng khoảng thời gian năng lượng tiêu thụ của mạch A. tăng 4 lần. B. tăng 2 lần. C. khơng đổi. D. giảm 2 lần. 4. Trong các nhận xét sau về cơng suất điện của một đoạn mạch, nhận xét khơng đúng là: A. Cơng suất tỉ lệ thuận với hiệu điện thế hai đầu mạch. B. Cơng suất tỉ lệ thuận với cường độ dịng điện chạy qua mạch. C. Cơng suất tỉ lệ nghịch với thời gian dịng điện chạy qua mạch. D. Cơng suất cĩ đơn vị là ốt (W). 5. Hai đầu đoạn mạch cĩ một hiệu điện thế khơng đổi, nếu điện trở của mạch giảm 2 lần thì cơng suất điện của mạch A. tăng 4 lần.B. khơng đổi. C. giảm 4 lần. D. tăng 2 lần. Trang 44
45. Biên soạn: Bé Thiện Cute Hột me Tài liệu học tập vật lý 11. 6. Trong đoạn mạch chỉ cĩ điện trở thuần, với thời gian như nhau, nếu cường độ dịng điện giảm 2 lần thì nhiệt lượng tỏa ra trên mạch A. giảm 2 lần. B. giảm 4 lần. C. tăng 2 lần. D. tăng 4 lần. 7. Trong một đoạn mạch cĩ điện trở thuần khơng đổi, nếu muốn tăng cơng suất tỏa nhiệt lên 4 lần thì phải A. tăng hiệu điện thế 2 lần. B. tăng hiệu điện thế 4 lần. C. giảm hiệu điện thế 2 lần. D. giảm hiệu điện thế 4 lần. 8. Cơng của nguồn điện là cơng của A. lực lạ trong nguồn. B. lực điện trường dịch chuyển điện tích ở mạch ngồi. C. lực cơ học mà dịng điện đĩ cĩ thể sinh ra. D. lực dịch chuyển nguồn điện từ vị trí này đến vị trí khác. 9. Cho đoạn mạch điện trở 10 Ω, hiệu điện thế 2 đầu mạch là 20 V. Trong 1 phút điện năng tiêu thụ của mạch là A. 2,4 kJ. B. 40 J. C. 24 kJ. D. 120 J. 10. Một đoạn mạch xác định trong 1 phút tiêu thụ một điện năng là 2 kJ, trong 2 giờ tiêu thụ điện năng là A. 4 kJ. B. 240 kJ. C. 120 kJ. D. 1000 J. 11. Một đoạn mạch cĩ điện trở xác định với hiệu điện thế hai đầu khơng đổi thì trong 1 phút tiêu thụ mất 40 J điện năng. Thời gian để mạch tiêu thụ hết một 1 kJ điện năng là A. 25 phút. B. 1/40 phút. C. 40 phút. D. 10 phút. 12. Một đoạn mạch tiêu thụ cĩ cơng suất 100 W, trong 20 phút nĩ tiêu thụ một năng lượng A. 2000 J. B. 5 J. C. 120 kJ. D. 10 kJ. 13. Một đoạn mạch cĩ hiệu điện thế 2 đầu khơng đổi. Khi chỉnh điện trở của nguồn là 100 Ω thì cơng suất của mạch là 20 W. Khi chỉnh điện trở của mạch là 50 Ω thì cơng suất của mạch là A. 10 W. B. 5 W. C. 40 W. D. 80 W. 14. Cho một mạch điện cĩ điện trở khơng đổi. Khi dịng điện trong mạch là 2 A thì cơng suất tiêu thụ của mạch là 100 W. Khi dịng điện trong mạch là 1 A thì cơng suất tiêu thụ của mạch là A. 25 W. B. 50 W. C. 200 W. D. 400 W. 15. Nhiệt lượng tỏa ra trong 2 phút khi một dịng điện 2A chạy qua một điện trở thuần 100 Ω là Trang 45
46. Biên soạn: Bé Thiện Cute Hột me Tài liệu học tập vật lý 11. A. 48 kJ. B. 24 J. D. 24000 kJ. D. 400 J. 16. Một nguồn điện cĩ suất điện động 2 V thì khi thực hiện một cơng 10 J, lực lạ đã dịch chuyển một điện lượng qua nguồn là A. 50 C. B. 20 C. C. 20 C. D. 5 C. 17. Người ta làm nĩng 1 kg nước thêm 10C bằng cách cho dịng điện 1 A đi qua một điện trở 7 Ω. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.K. Thời gian cần thiết là A. 10 phút. B. 600 phút. C. 10 s. D. 1 h. Bài tập: Bài 1: Cho dịng điện khơng đổi I = 2A qua dây dẫn trong 30 phút , hiệu điện thế là 12V. Tính điện năng tiêu thụ và cơng suất điện. Bài 2: Cơng suất điện là 48W, điện năng tiêu thụ là 72kJ. Tính thời gian và cường độ dịng điện biết hiệu điện thế là 12V. Bài 3: Một nhà cĩ một bàn là loại 220V – 1000W và một bơm nước loại 220V – 500W. Trung bình mỗi ngày nhà đĩ dùng bàn là để là quần áo trong thời gian 2 giờ, bơm nước để tưới trong thời gian 5 giờ. a) Tính điện năng tiêu thụ của bàn là, của máy bơm trong 1 tháng (30 ngày). b) Tính số tiền điện nhà đĩ phải trả khi sử dụng hai thiết bị đĩ trong một tháng. Biết 1KWh là 700đ. Bài 4: Một quạt điện được sử dụng dưới hiệu điện thế 220 Vthi2 dòng điện chạy qua quạt có cường độ là 5 A. a) Tính nhiệt lượng mà quạt tỏa ra trong 30 phút theo đơn vị Jun ? b) Tính tiền điện phải trả cho việc sử dụng quạt trong 30 ngày, mỗi ngày sử dụng 30 phút, biết giá điện là 600 đồng / Kwh. (Biết 1 wh = 3600 J, 1 Kwh = 3600 KJ). Bài 5: Một bếp điện cĩ cơng suất 1,5kW dùng ở hiệu điện thế U = 220V. Tính điện trở của bếp và điện năng tiêu thụ trong 30 phút ? Bài 6: Một bàn là điện sử dụng ở hiệu điện thế 220V thì I = 5A. Tính: a) Nhiệt lượng do bàn là tỏa ra trong 10 phút theo đơn vị jun. b) Tiền điện phải trả cho việc sử dụng bàn là trong 30 ngày, mỗi ngày sử dụng 15 phút và giá tiền 1500đ. kWh. Bài 7: Một bĩng đèn (220V – 100W) được mắc vào hiện điện thế 110V. a) Đèn sáng như thế nào ? Vì sao ? b) Tính điện trở và cơng suất tiêu thụ bĩng đèn ? Trang 46
47. Biên soạn: Bé Thiện Cute Hột me Tài liệu học tập vật lý 11. Bài 8: Để bĩng đèn (120V – 60W) sáng bình thường ở mạng điện 220V thì phải mắc nối tiếp đèn với một điện trở R. a) Tính cường độ dịng điện qua bĩng đèn. b) Tính R. Bài 9: Một bàn ủi (220V – 1000W) và bĩng đèn (220V – 40W), sử dụng ở U = 220V. a) Nhiệt lượng tỏa ra bàn ủi trong 30 phút theo đơn vị Jun. b) Tính tiền điện phải trả cho bàn ủi và bĩng đèn trong 30 ngày , mỗi ngày ủi 30 phút và thắp sáng trong 6h. Bài 10: Một bếp điện cĩ điện trở R1 = 10 Ω, R2 = 20 Ω dùng để đun sơi một ấm nước. Khi đun sơi dùng dây thứ nhất trong thời gian t1 = 10s. Tính thời gian cần thiết để đun sơi nước. a) Chỉ dùng dây thứ 2. b) Dùng đồng thời hai dây nối tiếp. c) Dùng đồng thời 2 dây mắc song song. Bài 9: ĐỊNH LUẬT ƠM ĐỐI VỚI TỒN MẠCH I. Thí nghiệm II. Định luật Ơm đối với tồn mạch  I = RN r I: Cường độ dịng điện qua mạch kín (A). E: suất điện động của nguồn điện (V). RN: Điện trở tương đương của mạch ngồi. (Ω) r: điện trở trong của nguồn điện (Ω) Định luật: Cường độ dịng điện chạy trong mạch điện kín tỉ lệ thuận với suất điện động của nguồn điện và tỉ lệ nghịch với điện trở tồn phần của mạch đĩ. III. Nhận xét 1. Hiện tượng đoản mạch Cường độ dịng điện trong mạch kín đạt giá trị lớn nhất khi RN = 0. Khi đĩ ta nĩi rằng nguồn điện bị đoản mạch và  I (9.6) r Trang 47
48. Biên soạn: Bé Thiện Cute Hột me Tài liệu học tập vật lý 11. - Nếu điện trở trong của nguồn là nhỏ thì khi cĩ hiện tượng đoản mạch, cường độ dịng điện qua nguồn rất lớn, làm hỏng nguồn. - Cách khắc phục: dùng cầu chì hoặc atơmat. 2. Định luật Ơm đối với tồn mạch và định luật bảo tồn và chuyển hố năng lượng Cơng của nguồn điện sản ra trong thời gian t : A = ξIt (9.7) Nhiệt lượng toả ra trên tồn mạch : 2 Q = (RN + r)I t (9.8) Theo định luật bảo tồn năng lượng thì A = Q, do đĩ từ (9.7) và (9.8) ta suy ra  I = RN r Như vậy định luật Ơm đối với tồn mạch hồn tồn phù hợp với định luật bảo tồn và chuyển hố năng lượng. 3. Hiệu suất nguồn điện U H = N  Câu hỏi: 1) Định luật Ohm tồn mạch, viết cơng thức, nêu tên và đơn vị các đại lượng cĩ trong cơng thức 2) Hiện tượng đoản mạch xảy ra khi nào ? Nêu biện pháp để tránh hiện tượng này. Trắc nghiệm: 1. Nhận xét nào sau đây đúng? Theo định luật Ơm cho tồn mạch thì cường độ dịng điện cho tồn mạch A. tỉ lệ nghịch với suất điện động của nguồn; B. tỉ lệ nghịch điện trở trong của nguồn; C. tỉ lệ nghịch với điện trở ngồi của nguồn; D. tỉ lệ nghịch với tổng điện trở trong và điện trở ngồi. 2. Hiệu điện thế hai đầu mạch ngồi cho bởi biểu thức nào sau đây? A. UN = Ir. B. UN = I(RN + r). C. UN =E – I.r. D. UN = E + I.r. 3. Cho một mạch điện cĩ nguồn điện khơng đổi. Khi điện trở ngồi của mạch tăng 2 lần thì cường độ dịng điện trong mạch chính A. chưa đủ dữ kiện để xác định. B. tăng 2 lần. C. giảm 2 lần. D. khơng đổi. Trang 48
49. Biên soạn: Bé Thiện Cute Hột me Tài liệu học tập vật lý 11. 4. Khi xảy ra hiện tượng đoản mạch, thì cường độ dịng điện trong mạch A. tăng rất lớn. B. tăng giảm liên tục. C. giảm về 0. D. khơng đổi so với trước. 5. Khi khởi động xe máy, khơng nên nhấn nút khởi động quá lâu và nhiều lần liên tục vì A. dịng đoản mạch kéo dài tỏa nhiệt mạnh sẽ làm hỏng acquy. B. tiêu hao quá nhiều năng lượng. C. động cơ đề sẽ rất nhanh hỏng. D. hỏng nút khởi động. 6. Hiệu suất của nguồn điện được xác định bằng A. tỉ số giữa cơng cĩ ích và cơng tồn phần của dịng điện trên mạch. B. tỉ số giữa cơng tồn phần và cơng cĩ ích sinh ra ở mạch ngồi. C. cơng của dịng điện ở mạch ngồi. D. nhiệt lượng tỏa ra trên tồn mạch. 7. Cho một mạch điện gồm một pin 1,5 V cĩ điện trở trong 0,5 Ω nối với mạch ngồi là một điện trở 2,5 Ω. Cường độ dịng điện trong tồn mạch là A. 3A. B. 3/5 A. C. 0,5 A. D. 2 A. 8. Một mạch điện cĩ nguồn là 1 pin 9 V, điện trở trong 0,5 Ω và mạch ngồi gồm 2 điện trở 8 Ω mắc song song. Cường độ dịng điện trong tồn mạch là A. 2 A. B. 4,5 A. C. 1 A. D. 18/33 A. 9. Một mạch điện gồm một pin 9 V , điện trở mạch ngồi 4 Ω, cường độ dịng điện trong tồn mạch là 2 A. Điện trở trong của nguồn là A. 0,5 Ω. B. 4,5 Ω. C. 1 Ω. D. 2 Ω. 10. Trong một mạch kín mà điện trở ngồi là 10 Ω, điện trở trong là 1 Ω cĩ dịng điện là 2 A. Hiệu điện thế 2 đầu nguồn và suất điện động của nguồn là A. 10 V và 12 V. B. 20 V và 22 V. C. 10 V và 2 V. D. 2,5 V và 0,5 V. 11. Một mạch điện cĩ điện trở ngồi bằng 5 lần điện trở trong. Khi xảy ra hiện trượng đoản mạch thì tỉ số giữa cường độ dịng điện đoản mạch và cường độ dịng điện khơng đoản mạch là A. 5 B. 6 C. chưa đủ dữ kiện để xác định. D. 4. 12. Một acquy 3 V, điện trở trong 20 mΩ, khi đoản mạch thì dịng điện qua acquy là A. 150 A. B. 0,06 A. C. 15 A. D. 20/3 A. 13. Cho 3 điện trở giống nhau cùng giá trị 8 Ω, hai điện trở mắc song song và cụm đĩ nối tiếp với điện trở cịn lại. Đoạn mạch này được nối với nguồn cĩ điện trở trong 2 Ω thì hiệu Trang 49
50. Biên soạn: Bé Thiện Cute Hột me Tài liệu học tập vật lý 11. điện thế hai đầu nguồn là 12 V. Cường độ dịng điện trong mạch và suất điện động của mạch khi đĩ là A. 1 A và 14 V. B. 0,5 A và 13 V. C. 0,5 A và 14 V. D. 1 A và 13 V. 14. Một mạch điện cĩ 2 điện trở 3 Ω và 6 Ω mắc song song được nối với một nguồn điện cĩ điện trở trong 1 Ω. Hiệu suất của nguồn điện là A. 1/9. B. 9/10. C. 2/3 . D. 1/6. 15. Hai bĩng đèn cĩ điện trở 5 Ω mắc song song và nối vào một nguồn cĩ điện trở trong 1 Ω thì cường độ dịng điện trong mạch là 12/7 A. Khi tháo một đèn ra thì cường độ dịng điện trong mạch là A. 6/5 A. B. 1 A. C. 5/6 A. D. 0 A. Bài tập: Bài 1: Một nguồn điện cĩ suất điện động 12 V và điện trở trong 2 . Nối điện trở R vào hai cực của nguồn điện thành mạch kín thì cơng suất tiêu thụ trên điện trở R bằng 16 W. Tính giá trị của điện trở R và hiệu suất của nguồn. Bài 2: Cho mạch điện như hình vẽ: E = 6 V, r = 1 , R 1 = 20 , R2 = 30 , R3 = 5 . Tính cường độ dịng điện qua mỗi điện trở và hiệu điện thế 2 đầu mạch ngồi. Bài 3: Cho mạch điện như hình vẽ: E = 2 V, r = 0,25 , R1 = 2 , R2 = 6 . Tìm cường độ dịng điện qua mạch và hiệu điện thế qua 2 điện trở Bài 4: Cho mạch điện như hình vẽ: E = 6 V, r = 0,5 , R1 = 6 , R = 4 . Tìm cường độ dịng điện qua mạch và qua mỗi điện trở. Bài 5: Cho mạch điện như hình vẽ. ξ =12V và r =1. R1=6, R2= ξ , r R3=10. a) Tính cường độ dịng điện chạy trong mạch và hiệu điện thế hai R1 R3 đầu mỗi điện trở. R b) Tính điện năng tiêu thụ của mạch ngồi trong 10 phút và cơng 2 suất tỏa nhiệt ở mỗi điện trở. Trang 50
51. Biên soạn: Bé Thiện Cute Hột me Tài liệu học tập vật lý 11. c) Tính cơng của nguồn điện sản ra trong 10 phút và hiệu suất của nguồn điện. Bài 6: Cho mạch điện như hình vẽ. Nguồn điện cĩ suất điện động là 12V, điện trở trong là 3 . Điện trở mạch ngồi R 1= 3  và R2= 6 . Đèn Đ : 12V – 8W. a) Tính điện trở mạch ngồi. b) Tính năng lượng mà nguồn điện cung cấp cho mạch điện trong 10s và cơng suất của nguồn điện. c) Tính nhiệt lượng tỏa ra trên R1 trong 5s. d)Tính hiệu suất của nguồn điện. e) Đèn cĩ sáng bình thường hay khơng? Tính cơng suất tiêu thụ thực tế của đèn. Bài 7: Cho mạch điện như hình vẽ. Nguồn điện cĩ suất điện động ξ=7,8V,và điện trở trong r=0,4. Các điện trở mạch ngồi R1=R2=R3=3, R4=6. a) Tính cường độ dịng điện chạy qua các điện trở và hiệu điện thế hai đầu mỗi điện trở. b) Tính hiệu điện thế giữa hai điểm C và D. c) Tính hiệu điện thế hai đầu nguồn điện và hiệu suất của nguồn điện. Bài 8: Cho  = 18(V), r = 2  , R1 = 3  , R2 = 4 ,R3 = 12 , Đèn ghi (4V – 4W), a. Tính Rtđ ,IA,UV qua mỗi điện trở? b. Độ sáng của đèn ,điện năng tiêu thụ ở đèn sau 1giờ 30 phút? c. Tính R3 biết cường độ dịng điện chạy qua R3 lúc này là 0,7A? Bài 9: Cho  = 10(V) ,r = 1  , R1 =6,6  ,R2 = 3 , Đèn ghi (6V – 3W) a. Tính Rtđ ,I,U qua mỗi điện trở? b. Độ sáng của đèn và điện năng tiêu thụ của đèn sau 1h20’? c. Tính R1 để đèn sáng bình thường ? Trang 51 ξ, r A R1 R2 V
52. Biên soạn: Bé Thiện Cute Hột me Tài liệu học tập vật lý 11. Bài 10: Cho  = 12(V) ,r = 3  , R1 = 18  , R2 = 8 ,R3 = 6  , Đèn ghi (6V – 6W) a. Tính Rtđ ,I,U qua mỗi điện trở? b. Độ sáng của đèn, điện năng tiêu thụ sau 2 giờ 8 phút 40 giây? c. Tính R2 để đèn sáng bình thường ? Bài 11: Cho mạch điện như hình vẽ. Nguồn điện cĩ suất điện động ξ= 6V, r=0,5. Các điện trở mạch ngồi R1=R2=2, R3=R5=4, R4=6. Điện trở của ampe kế khơng đáng kể. a. Tính cường độ dịng điện chạy qua các điện trở và hiệu điện thế hai đầu mỗi điện trở. b. Tìm số chỉ của ampe kế, tính cơng suất tỏa nhiệt của mạch ngồi và hiệu suất nguồn điện. Bài 12: Cho  = 18(V), r = 2  , R1 = 3  , R2 = 4 ,R3 = 12 , Đèn ghi (4V – 4W), a. Tính Rtđ ,IA,UV qua mỗi điện trở? b. Độ sáng của đèn ,điện năng tiêu thụ ở đèn sau 1giờ 30 phút? c. Tính R3 biết cường độ dịng điện chạy qua R3 lúc này là 0,7A? Bài 13: Cho  = 16(V) , r = 0,8 ,R1 = 12 , R2 = 0,2 ,R3 = R4 = 4 ,  ,r R3 a. Tính Rtđ?U,I qua mỗi điện trở? R2 R1 b. Nhiệt lượng toả ra ở R4 sau 30 phút? R4 c. Thay đổi R4 thì I4 = 1A.Tính R4? R5 Đ Bài 14: Cho mạch điện như hình vẽ. Trong đĩ E = 48 V; r = 0; R1 = 2 ; R2 = 8 ; R3 = 6 ; R4 = 16 . Điện trở của các dây nối khơng đáng kể. Tính hiệu điện thế giữa hai điểm M và N. Muốn đo UMN phải mắc cực dương của vơn kế với điểm nào? Một nguồn điện cĩ suất điện động 6 V, điện trở trong 2 , mắc với mạch ngồi là một biến trở R để tạo thành một mạch kín. a) Tính R để cơng suất tiêu thụ của mạch ngồi là 4 W. b) Với giá trị nào của R thì cơng suất tiêu thụ của mạch ngồi đạt giá trị cực đại. Tính giá trị cực đại đĩ. Trang 52
53. Biên soạn: Bé Thiện Cute Hột me Tài liệu học tập vật lý 11. Bài 15: Cho mạch điện như hình: E = 12V; r = 2  ; R1 = 4 , R2 = 2 . E ; r Tìm R3 để: a/ Cơng suất mạch ngồi lớn nhất, tính giá trị này R 1 B b/ Cơng suất tiêu thụ trên R3 bằng 4,5W A R R 2 3 c/ Cơng suất tiêu thụ trên R3 lớn nhất. Tính cơng suất này Bài 16: Nguồn E = 6V, r = 2  cung cấp cho điện trở mạch ngồi cơng suất P = 4W a/ Tìm R b/ Giả sử lúc đầu mạch ngồi là điện trở R1 = 0,5 . Mắc thêm vào mạch ngồi điện trở R2 thì cơng suất tiêu thụ mạch ngồi khơng đổi. Hỏi R2 nối tiếp hay song song với R1 và cĩ giá trị bao nhiêu? Bài 17: Cho mạch điện như hình vẽ: E = 9 V; r = 1; R1 = 3 ; R2 = 3 ; R3 = 3 ; R4 = 6 . a/ Tính cường độ dịng điện qua các điện trở và hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở. b/ Tính hiệu điện thế giữa hai điểm C và D. c/ Tính hiệu điện thế hai đầu nguồn điện và hiệu suất nguồn điện Bài 18: Cho mạch điện như vẽ: E = 12 V; r = 1; R1 = 6 ; R2 = 10 ; R3 = 10 ; a/ Tính cường độ dịng điện qua các điện trở và hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở. b/ Tính điện năng tiêu thụ của mạch ngồi trong 10 phút và cơng suất tỏa nhiệt ở mỗi điện trở c/ Tính cơng của nguồn điện sinh ra trong 10 phút và hiệu suất nguồn điện. Trang 53
54. Biên soạn: Bé Thiện Cute Hột me Tài liệu học tập vật lý 11. Bài 10: GHÉP CÁC NGUỒN ĐIỆN THÀNH BỘ I. Đoạn mạch cĩ chứa nguồn điện(đọc thêm) Đoạn mạch cĩ chứa nguồn điện, dịng điện cĩ chiều đi ra từ cực dương và đi tới cực âm. UAB = ξ – I(r + R)  U  U Hay I = AB AB r R RAB II. Ghép các nguồn thành bộ 1. Bộ nguồn ghép nối tiếp ξb = ξ1 + ξ2 + + ξn rb = r1 + r2 + + rn Trường hợp riêng, nếu cĩ n nguồn cĩ suất điện động ξ và điện trở trong r ghép nối tiếp thì ξb = nξ ; rb = nr 2. Bộ nguồn song song Nếu cĩ m nguồn giống nhau mỗi cái cĩ suất điện động e và điện trở trong r ghép song song thì : ξb = ξ r rb = m 3. Bộ nguồn hỗn hợp đối xứng Trang 54
55. Biên soạn: Bé Thiện Cute Hột me Tài liệu học tập vật lý 11. Nếu cĩ m dãy, mỗi dãy cĩ n nguồn mỗi nguồn cĩ suất điện động e, điện trở trong r ghép nối nr tiếp thì : ξb = nξ ; rb = m Bài tập: Bài 1: Cho mạch điện như hình vẽ. Trong đĩ e1 = 2 V; r1 = 0,1 ; e2 = 1,5 V; r2 = 0,1 ; R = 0,2  Điện trở của vơn kế rất lớn. Tính cường độ dịng điện qua e1, e2, R và số chỉ của vơn kế. Bài 2: Cho mạch điện như hình vẽ, cho biết: E = 6V; r = 2; E = 3V, r = 1; R = 4,4; R = 2; R = 8. R2 1 1 2 2 1 2 3 R 1 M Tính: A B a) Suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn. R3 b) Điện trở tương đương mạch ngồi. E1,r1 E2,r2 c) Hiệu điện thế hai đầu mỗi điện trở. d) Tính cơng suất tiêu thụ trên điện trở R1 Bài 3: Cho mạch điện như hình vẽ, cho biết: E1 = 12V; r1 = 1; E2 = 6V, r2 = 2; R1 = 18; R2 = 3; R3 = 6. Tính: a) Suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn. b) Điện trở tương đương mạch ngồi. c) Cường độ dịng điện chạy qua các điện trở. d) Cơng suất tiêu thụ trên điện trở R2 Bài 4: Cho mạch điện như hình vẽ, cho biết: E1 = E2 = 15V; r1 = r2 = 1; R1 = 6; R2 = 10; R3 = 8. Tính: Trang 55