Giáo án môn Vật lý khối 11 - Chủ đề 1: định luật cu lông, điện trường, công của lực điện, điện thế, hiệu điện thế

<span class='text_page_counter'>(1)</span>Chủ đề 1: Định luật Cu lông. Điện trường. Công của lực điện. Điện thế. Hiệu điện thế A) Lí thuyết cơ bản 1) Có 3 cách nhiễm điện một vật: Cọ xát, tiếp xúc ,hưởng ứng 9 q1 .q 2 2) Định luật Cu lông: F  9.10 . ; Lực F có phương là đường thẳng nối 2 điện tích  .r 2 3) Vật dẫn điện,điện môi: Là những vật có nhiều hạt mang điện(điện tích tự do) có thể di chuyển được trong những khoảng không gian lớn hơn nhiều lần kích thước phân tử của vật Những vật có chứa rất ít điện tích tự do là điện môi 4) Định luật bảo toàn điện tích: Trong 1 hệ cô lập về điện (hệ không trao đổi điện tích với các hệ khác) thì tổng đại số các điện tích trong hệ là 1 hằng số 5) Điện trường +) Khái niệm: Một điện tích tác dụng lực điện lên các điện tích khác ở gần nó vì xung quanh điện tích này có điện trường +) Tính chất cơ bản của điện trường: Tác dụng lực điện lên điện tích khác đặt trong nó . +) Cường độ điện trường:. E. . F  (nếu q>0 thì F cùng hướng với q. . E ); đơn vị V/m. +) Đường sức điện trường: Là đường được vẽ trong điện trường sao cho hướng của tiếp tưyến tại bất kỳ điểm nào trên đường cũng trùng với hướng của véc tơ CĐĐT tại điểm đó. Tính chất của đường sức: Tại mỗi điểm trong điện trường ta có thể vẽ được 1 đường sức điện đi qua và chỉ một mà thôi. Các đường sức điện không bao giờ cắt nhau. Các đường sức điện là các đường cong không kín,nó xuất phát từ các điện tích dương,tận cùng ở các điện tích âm. Nơi nào có CĐĐT lớn hơn thì các đường sức ở đó vẽ mau và ngược lại +) Điện trường đều: Có véc tơ CĐĐT tại mọi điểm đều bằng nhau Các đường sức của điện trường đều là các đường thẳng song song cách đều nhau +) Điện trường của 1 điện tích điểm: E  9.10 9. . . Q r2. . ( E hướng ra xa Q nếu Q>0 và ngược lại). . . +) Nguyên lí chồng chất điện trường: E  E1  E 2  ..... E n 6) Công của lực điện trường +) Công của lực điện tác dụng vào 1 điện tích không phụ thuộc vào dạng của đường đi của điện tích mà chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm đầu,điểm cuối của đường đi trong điện trường AMN = q.E. M ' N ' (với M ' N ' là độ dài đại số của hình chiếu của đường đi MN lên trục toạ độ ox với chiều dương của trục ox là chiều của đường sức) 7) Liên hệ giữa công của lực điện và hiệu thế năng của điện tích AMN = WM - WN = q VM - q.VN =q.UMN (UMN là hđt giữa điểm M và N) +) Hiệu điện thế giữa 2 điểm trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công của điện trường khi có 1 điện tích di chuyển giữa 2 điểm đó Dùng tĩnh điện kế để đo hđt và điện thế 8) Liên hệ giữa E và U Nếu chọn chiều dương của trục ox là chiều đường sức (E>0) thì:. E. U MN M 'N '. B) Bài tập cơ bản và nâng cao. Biểu thức số học : Lop11.com. E. U d.

<span class='text_page_counter'>(2)</span> Bài 1 Một quả cầu khối lượng 10 g,được treo vào một sợi chỉ cách điện. Quả cầu mang điện tích q1= 0,1 C . Đưa quả cầu thứ 2 mang điện tích q2 lại gần thì quả cầu thứ nhất lệch khỏi vị trí lúc đầu,dây treo hợp với đường thẳng đứng một góc  =300. Khi đó 2 quả cầu nằm trên cùng một mặt phẳng nằm ngang và cách nhau 3 cm. Tìm độ lớn của q2 và lực căng của dây treo? g=10m/s2 HD: F=P.tan  ; P=T.cos  ; ĐS: Dộ lớn của q2=0,058 C ; T=0,115 N Bài 2 Hai điện tích điểm q1=-9.10-5C và q2=4.10-5C nằm cố định tại hai điểm AB cách nhau 20 cm trong chân không. 1) Tính cường độ điện trường tai điểm M nằm trên đường trung trực của AB cách A 20 cm 2) Tìm vị trí tại đó CĐĐT bằng không . Hỏi phải đặt một điện tích q0 ở đâu để nó nằm cân bằng? ĐS: Cách q2 40 cm Bài 3 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 công 9,6.10-18J 1) Tính công mà lực điện sinh ra khi e di chuyển tiếp 0,4 cm từ điểm N đến điểm P theo phương và chiều nói trên? 2) Tính vận tốc của e khi nó tới P. Biết vận tốc của e tại M bằng không HD: Ta dùng công thức: AMN =q.E. M ' N ' vì AMN>0; q<0; E>0 nên M ' N ' <0 tức là e đi ngược chiều đường sức.Với M ' N ' =- 0,006 m ta tính được E suy ra ANP= q.E. N ' P ' = 6,4.10-18 J Dùng ĐL động năng ta tính được vP= 5,93.106m/s Bài 4 Bắn một e với vận tốc ban đầu v0 vào điện trường đều giữa hai bản kim loại phẳng song song,nằm ngang theo phương vuông góc với đường sức của điện trường. Electrôn bay vào khoảng chính giữa 2 bản. Hiệu điện thế giữa 2 bản là U 1) Biết e bay ra khỏi điện trường tại điểm nằm sát mép một bản. Viết biểu thức tính công của lực điện trong sự dịch chuyển cuả e trong điện trường 2) Viết công thức tính động năng của e khi bắt đầu ra khỏi điện trường HD: 1) Ta nhận thấy e phải lệch về phía bản dương. Gọi d là khoảng cách giữa 2 bản A=q.E.(-d/2)=q.(-U/2) với q<0 2) Dùng định lí động năng: W2-W1=A  W2= (m.v02- e.U)/2 Bài 5 Một hạt mang điện tích q=+1,6.10-19C ; khối lượng m=1,67.10-27kg chuyển động trong một điện trường. Lúc hạt ở điểm A nó có vận tốc là 2,5.104 m/s. Khi bay đến B thì nó dừng lại. Biết điện thế tại B là 503,3 V. Tính điện thế tại A ( ĐS: VA= 500 V) 2. 2. m.v B m.v A   AAB  q (V A  V B ) HD: 2 2 Bài 6 Cho 2 bản kim loại phẳng có độ dài l=5 cm đặt nằm ngang song song với nhau,cách nhau d=2 cm. Hiệu điện thế giữa 2 bản là 910V. Một e bay theo phương ngang vào giữa 2 bản với vận tốc ban đầu v0=5.107 m/s. Biết e ra khỏi được điện trường. Bỏ qua tác dụng của trọng trường 1) Viết ptrình quĩ đạo của e trong điện trường 2) Tính thời gian e đi trong điện trường? Vận tốc của nó tại điểm bắt đầu ra khỏi điện trường? 3) Tính độ lệch của e khỏi phương ban đầu khi ra khỏi điện trường? ( ĐS: 0,4 cm) Bài 7. Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(3)</span> Ba điểm A,B,C tạo thành một tam giác vuông (vuông ở A); AC= 4 cm; AB=3 cm nằm trong một . điện trường đều có E song song với cạnh CA, chiều từ C đến A. Điểm D là trung điểm của AC. 1) Biết UCD=100 V. Tính E, UAB; UBC ( ĐS: 5000V/m; UBC=-200 V; UAB=0) 2) Tính công của lực điện khi một e di chuyển : a) Từ C đến D b) Từ C đến B c) Từ B đến A HD: Dùng các công thức: AMN=q.UMN; E= UMN/ M ' N ' ; UMN=VM-VN Bài 8 Một hạt bụi mang điện có khối lượng m=10-11g nằm cân bằng giữa 2 bản của 1 tụ điện phẳng. Khoảng cách giữa 2 bản là d=0,5 cm. Chiếu ánh sáng tử ngoại vào hạt bụi. Do mất một phần điện tích,hạt bụi sẽ mất cân bằng. Để thiết lập lại cân bằng người ta phải tăng hiệu điện thế giữa 2 bản lên một lượng U =34V. Tính điện lượng đã mất đi biết ban đầu hđt giữa 2 bản là 306,3V HD: Lúc đầu: m.g=F=q.U/d (1); Sau đó (q- q ).(U+ U )/d = m.g (2). Từ (1) và (2) ta được q Bài 9 Giữa 2 bản của tụ điện đặt nằm ngang cách nhau d=40 cm có một điện trường đều E=60V/m. Một hạt bụi có khối lượng m=3g và điện tích q=8.10-5C bắt đầu chuyển động từ trạng thái nghỉ từ bản tích điện dương về phía tấm tích điện âm. Bỏ qua ảnh hưởng của trọng trường. Xác định vận tốc của hạt tại điểm chính giữa của tụ điện ĐS: 0,8 m/s HD: Tính a theo ĐL 2 sau đó dùng công thức của chuyển động biến đổi đều Bài 10 Cho 3 bản kim loại phẳng A,B,C đặt song song với nhau,tích điện đều cách nhau các khoảng d1=2,5 cm; d2=4 cm.Biết CĐĐT giữa các bản là đều có độ lớn E1=8.104V/m; E2=105V/m có chiều như hình vẽ. Nối bản A với đất. E E Tính điện thế của bản B và C. 2. 1. A B C HD: VA-VB=E1.d1 VB; VC-VB=E2.d2 VC=2000 V Bài 11 Một quả cầu tích điện khối lượng m=0,1 g nằm cân bằng giữa 2 bản tụ điện phẳng đặt thẳng đứng cách nhau d=1cm. Hiệu điện thế giữa 2 bản là U. Góc lệch của dây treo so với phương thẳng đứng là 100. Điện tích của quả cầu là 1,3.10-9C. Tìm U (cho g=10m/s2) ĐS: 1000 V Bài 12 Hai quả cầu giống nhau bằng kim loại tích điện trái dấu đặt cách nhau 20 cm chúng hút nhau bằng 1 lực F1=4.10-3N. Cho 2 quả cầu tiếp xúc với nhau sau đó lại tách chúng ra vị trí cũ. Khi đó 2 quả cầu đẩy nhau bởi 1 lực F2=2,25.10-3N. Xác định điện tích của mỗi quả cầu trước khi cho chúng tiếp xúc nhau. Bài 13 Tại các đỉnh A,B,C của 1 hình vuông ABCD cạnh a=1,5 cm lần lượt đặt cố định q1,q2,q3 1) Biết q2=4.10-6C và CĐĐT tổng hợp tại D bằng không. Tính q1, q3 (ĐS: q1=q3=-1,4.10-6C) 2) Tìm CĐĐT tổng hợp tại tâm O của hình vuông (3,2.108 V/m) Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(4)</span> Chủ đề 2 Vật dẫn và điện môi trong điện trường. Tụ điện A) Tóm tắt lí thuyết 1) Vật dẫn trong điện trường +) Khi vật dẫn đặt trong điện trường mà không có dòng điện chạy trong vật thì ta gọi là vdcbđ +) Bên trong vdcbđ cường độ điện trường bằng không,còn tại các điểm trên mặt ngoài vdẫn thì cường độ điện trường có phương vuông góc với mặt ngoài +) Điện thế tại mọi điểm trên vdcbđ bằng nhau +) Điện tích chỉ phân bố ở mặt ngoài của vật,sự phân bố là không đều (tập trung ở chỗ lồi nhọn) 2) Điện môi trong điện trường +) Khi đặt một khối điện môi trong điện trường thì nguyên tử của chất điện môi được kéo dãn ra một chút và chia làm 2 đầu mang điện tích trái dấu. Ta nói điện môi bị phân cực. Kết quả là trong khối điện môi hình thành nên một điện trường phụ ngược chiều với điện trường ngoài 3) Tụ điện +) Định nghĩa: Hệ 2 vật dẫn đặt gần nhau,mỗi vật là 1 bản tụ. Khoảng không gian giữa 2 bản là chân không hay điện môi +) Ta có thể nạp điện cho tụ bằng nguồn điện hoặc làm cho tụ điện phóng điện +) Tụ điện phẳng có 2 bản tụ là 2 tấm kim loại phẳng có kích thước lớn ,đặt đối diện nhau,song song với nhau +) Điện dung của tụ : Là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ C= Q/U Đơn vị là F, mF….  .S +) Công thức tính điện dung của tụ điện phẳng: C  . Với S là phần diện tích đối diện 9.10 9.4 .d giữa 2 bản. +) Với mỗi một tụ điện có 1 hiệu điện thế giới hạn nhất định, nếu khi sử dụng mà đặt vào 2 bản tụ hđt lớn hơn hđt giới hạn thì điện môi giữa 2 bản bị đánh thủng. +) Ghép tụ điện song song,nối tiếp *) Ghép song song: Ub=U1=U2=…..; Qb=Q1+Q2+….; Cb=C1+C2+….. *) Ghép nối tiếp: Qb =Q1=Q2=…..; Ub=U1+U2+….; 1/Cb=1/C1+1/C2+…. ( lúc đầu các tụ chưa tích điện) +) Năng lượng điện trường: Q.U C.U 2 Q 2   *) Năng lượng của tụ điện: ¦ W  2 2 2C. *) Năng lượng điện trường: Năng lượng của tụ điện chính là năng lượng của điện trường trong tụ  .E 2 .V ¦ W  với V=S.d là thể tích khoảng không gian giữa 2 bản điện. Với tụ điện phẳng thì 9.10 9.8. tụ điện phẳng; Mật độ năng lượng điện trường: w= W/ V (1) Lưu ý: Công thức (1) đúng với cả điện trường không đều và điện trường phụ thuộc thời gian B) Bài tập cơ bản và nâng cao Bài 1 Hai bản của tụ điện phẳng có dạng hình tròn bán kính R=60 cm,khoảng cách giữa 2 bản là 2 mm. Giữa 2 bản là không khí. 1) Tính điện dung của tụ điện ( 5.10-9F) 2) Có thể tích cho tụ điện đó một điện tích lớn nhất là bao nhiêu để tụ điện không bị đánh thủng. Biết cđđt lớn nhất mà không khí chịu được là 3.106 V/m . Hiệu điện thế lớn nhất giữa 2 bản tụ là bao nhiêu? ( 6.103V; 3.10-5C) Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(5)</span> HD: Umax= Emax.d; Qmax=C.Umax Bài 2 Một tụ điện không khí có C=2000 pF được mắc vào 2 cực của nguồn điện có hđt là U=5000 V 1) Tính điện tích của tụ điện ( 10-5C) 2) Nếu người ta ngắt tụ điện ra khỏi nguồn rồi nhúng nó chìm hẳn vào một điện môi lỏng có hằng số điện môi =2. Tìm điện dung của tụ và hiệu điện thế của tụ ( 1000 pF; 2500 V) 3) Nếu người ta không ngắt tụ khỏi nguồn và đưa tụ vào điện môi lỏng như ở phần 2. Tính điện tích và hđt giữa 2 bản tụ HD: Nếu ngắt tụ khỏi nguồn rồi đưa nó vào điện môi thì điện tích không đổi chỉ có điện dung thay đổi. Nếu không ngắt tụ khỏi nguồn và nhúng tụ vào điện môi thì hđt không đổi,điện tích thay đổi Bài 3 Một tụ điện có điện dung C= 2 F được tích điện, điện tích của tụ là 103 C . Nối tụ điện đó vào bộ ác qui có SĐĐ E=50V. Bản tích điện dương nối với cực dương. Hỏi khi đó năng lượng của bộ ác qui tăng lên hay giảm đi? Tăng hay giảm bao nhiêu? HD: Tính năng lượng trước: W=Q2/2C; năng lượng sau: W’=CU’2/2=C.E2/2  Lấy W-W’ Bài 4 Một tụ điện phẳng mà điện môi có  =2 mắc vào nguồn điện có hđt U=100 V; khoảng cách giữa 2 bản là d=0,5 cm; diện tích một bản là 25 cm2 1) Tính mật độ năng lượng điện trường trong tụ 2) Sau khi ngắt tụ ra khỏi nguồn,điện tích của tụ điện phóng qua lớp điện môi giữa 2 bản tụ đến lúc điện tích của tụ bằng không. Tính nhiệt lượng toả ra ở điện môi HD: Nhiệt lượng toả ra ở điện môi bằng năng lượng của tụ Bài 5 Hai bản của 1 tụ điện phẳng không khí có dạng hình chữ nhật kích thước 10cm x 5cm. Tụ điện được tích điện bằng một nguồn điện sao cho CĐĐT giữa 2 bản tụ là 8.105 V/m . Tính điện tích của tụ điện trên. Có thể tính được hđt giữa 2 bản tụ không? HD: Q=C.U=. S E.d ; Không thể tính được U vì chưa biết d 9.10 .4 .d 9. Bài 6 Có 2 tụ điện, tụ điện 1 có điện dung C1=1 F tích điện đến hđt U1=100 V; tụ điện 2 có điện dung C2= 2 F tích điện đến hđt U2=200 V 1) Nối các bản tích điện cùng dấu với nhau. Tính hiệu điện thế và điện tích của mỗi tụ điện sau khi nối và nhiệt lượng toả ra sau khi nối các bản 2) Hỏi như phần 1 nhưng chỉ khác ta nối các bản trái dấu của 2 tụ với nhau HD: 1) Cb=C1+C2; Qb=Q1+Q2; Ub=Qb/Cb=U1’=U2’  Q1’ và Q2’ Tính năng lượng trước: W=C1U12/2+ C2U22/2; năng lượng sau: W’=CbUb2/2; Q=W-W’ 2) Làm tương tự chỉ khác Qb=Q2-Q1; Cb=C1+C2 Bài 7 Một bộ tụ gồm 5 tụ điện giống hệt nhau nối tiếp mỗi tụ có C=10 F được nối vào hđt 100 V 1) Hỏi năng lượng của bộ thay đổi ra sao nếu 1 tụ bị đánh thủng 2) Khi tụ trên bị đánh thủng thì năng lượng của bộ tụ bị tiêu hao do phóng điện. Tìm năng lượng tiêu hao đó. HD: 1) Độ biến thiên năng lượng của bộ là:  W=W2-W1=(1/2)Cb2U2-(1/2)Cb1U2=….>0 tức là năng lượng của bộ tăng lên (mặc dù có sự tiêu hao năng lượng do đánh thủng) Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(6)</span> 2) Tính điện tích của bộ tụ lúc trước và sau rồi tính q =q2-q1>0. Năng lượng của tụ tăng vì nguồn đã thực hiện công A để đưa thêm điện tích đến tụ: A= q .U. Theo ĐLBTNL: A=  W+Wtiêu hao Từ đó tính được Wtiêu hao Bài 8 Một tụ điện nạp điện tới hiệu điện thế U1=100 V được nối với với tụ điện thứ hai cùng điện dung nhưng được nạp điện tới hiệu điện thế U2=200V. Tính hiệu điện thế giữa các bản của mỗi tụ điện trong hai trường hợp sau: 1) Các bản tích điện cùng dấu nối với nhau (150 V) 2) Các bản tích điện trái dấu nối với nhau (50 V) Bài 9 Ba tụ điện có điện dung C1=0,002  F; C2=0,004  F; C3=0,006  F được mắc nối tiếp thành bộ. Hiệu điện thế đánh thủng của mỗi tụ điện là 4000 V.Hỏi bộ tụ điện trên có thể chịu được hiệu điện thế U=11000 V không? Khi đó hiệu điện thế đặt trên mỗi tụ là bao nhiêu? ĐS: Không. Bộ sẽ bị đánh thủng; U1=6000 V; U2=3000 V; U3=2000 V Bài 10 Ba tụ điện có điện dung lần lượt là: C1=1  F; C2=2  F; C3 =3  F có thể chịu được các hiệu điện thế lớn nhất tương ứng là: 1000V;200V; 500V. Đem các tụ điện này mắc thành bộ 1) Với cách mắc nào thì bộ tụ điện có thể chịu được hiệu điện thế lớn nhất 2) Tính điện dung và hiệu điện thế của bộ tụ điện đó ĐS: C1nt(C2//C3); 1200 V; 5/6  F Bài 11 Sáu tụ được mắc: ( ((C1nt(C2//C3))//C4 ) )nt C5 nt C6 ; C1=…C6=60  F; U=120V Tính điện dung của bộ và điện tích của mỗi tụ Bài 12 Hai bản của một tụ điện phẳng(diện tích mỗi bản là 200 cm2) được nhúng trong dầu có hằng số điện môi 2,2 và được mắc vào nguồn điện có hđt là 200 V. Tính công cần thiết để giảm khoảng cách giữa 2 bản từ 5 cm đến 1 cm(sau khi cắt tụ ra khỏi nguồn) (1,2.10-7J) Bài 13 Tại 4 đỉnh của một hình vuông LMNP có 4 điện tích điểm qL=qM=q=4.10-8C; qN=qP=-q. Đường chéo của hình vuông có độ dài a=20 cm. Hãy xác đinh: Điện thế tại tâm hình vuông? Điện thế tại đỉnh L của hình vuông? Công tối thiểu để đưa q từ L-O ĐS: 0 V; -1800 V; Công của lực điện là A=-7,2.10-5J; công của ngoại lực A’=-A Bài 14 Hai bản phẳng song song cách nhau d=5,6 mm, chiều dài mỗi bản là 5 cm. Một điện tử bay vào khoảng giữa với vận tốc v0=200 000 km/s hướng song song và cách đều 2 bản. Hỏi hiệu điện thế lớn nhất có thể đặt lên 2 bản là bao nhiêu để khi bay ra khỏi 2 bản điện tử không bị chạm vào mép bản (50 V) Bài 15 Hiệu điện thế giữa 2 bản của một tụ điện phẳng là U=300 V. Một hạt bụi nằm cân bằng giữa 2 bản của tụ điện và cách bản dưới của tụ d1=0,8 cm. Hỏi sau bao lâu hạt bụi sẽ rơi xuống bản dưới của tụ nếu hiệu điện thế giữa 2 bản giảm đi 60 V (0,09 s) Bài 16 Hai điện tích q1=6,67.10-9C và q2=13,35.10-9C nằm trong không khí cách nhau 40 cm. Tính công cần thiết để đưa hệ điện tích trên lại gần nhau và cách nhau 25 cm ( 1,2.10-6 J) Bài 17 Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(7)</span> Một điện tử bay đến gần một iôn âm. Điện tích của iôn gấp 3 lần điện tích của điện tử. Lúc đầu điện tử ở cách xa iôn và có tốc độ là 105m/s. Tính khoảng cách bé nhất mà điện tử có thể tiến gần đến iôn. Cho điện tích và khối lượng của e ( 1,5.10-7m) Bài 18 Một mặt cầu bán kính 10 cm có mật độ điện mặt 3.10-5C/m2. Cách mặt cầu 0,9 m có đặt một điện tích q0=7.10-9C . Tính công cần thiết để đưa điện tích điểm q0 về cách tâm mặt cầu 50 cm biết môi trường xung quanh điện tích là K2 ( 2,4.10-4 J) Chương II Dòng điện không đổi Chủ đề 1: Công,công suất của dòng điện. Định luật Ôm cho đoạn mạch thuần trở Định luật Jun Lenxơ A) Tóm tắt lý thuyết 1) Định nghĩa dòng điện: Là dòng các điện tích chuyển dịch có hướng 2) Dòng điện không đổi: Là dòng điện có chiều và cường độ không đổi theo thời gian Cường độ dòng điện: I = q / t ( q: Điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn trong khoảng thời gian t ) 3) Định luật Ôm cho đoạn mạch chỉ có R: I= U/R Dòng điện có chiều từ nơi có điện thế cao đến nơi có điện thế thấp l Công thức tính điện trở của dây dẫn đồng tính,hình trụ: R   . S 4) Suất điện động của nguồn điện: e = A/ q ( e là công của lực lạ ) 5) Đơn vị của dung lượng của acqui là A.h (1Ah=3600C) 6) Công ,công suất của dòng điện: A=q.U=I.t.U; P=A/t=U.I (A là điện năng tiêu thụ) 7) Định luật Jun-Lenxơ: A=Q=U.I.t=R.I2.t 8) Công và công suất của nguồn điện: Là công của lực lạ (vì công của lực điện để dịch chuyển điện tích trong mạch kín bằng không) A= e.q=e.I.t; P=A/t=e.I 9) Có 2 loại dụng cụ tiêu thụ điện là : Dụng cụ toả nhiệt và máy thu điện a) Điện năng tiêu thụ ở dụng cụ toả nhiệt: A=U.I.t=R.I2.t=(U2/R).t; P=A/t=U.I=.. b) Điện năng tiêu thụ điện trong khoảng thời gian t là: A=A’+Q’=eP.I.t+rP.I2.t Công suất của máy thu: P=A/t=eP.I + rPI2 (eP là suất phản điện của máy thu) Mà P=U.I nên U=eP+rP.I (U là hđt ở 2 cực của máy thu) Với P’=eP.I là công suất có ích của máy thu điện e P .I U  rP .I P'   c) Hiệu suất của máy thu điện: H= 2 P e P .I  rP I U. d) Lưu ý: +) Trên vỏ ngoài các dụng cụ tiêu thụ điện có ghi: Pđ; Uđ; Iđ với Iđ=Pđ/Uđ +) Trong kỹ thuật để đo điện năng tiêu thụ(A) ta dùng công tơ điện (1kw.h=3,6.106J) B) Bài tập Bài 1 Cường độ dòng điện không đổi chạy qua dây tóc của một bóng đèn là I=0,273A. Tính điện lượng và số e dịch qua tiết diện thẳng của dây tóc trong thời gian 1 phút. (1,02.1020 e) Bài 2 Pin Lơclăngsê có suất điện động là 1,5V. Hỏi khi nó sản ra một công là 270J thì nó dịch chuyển 1 lượng điện tích dương là bao nhiêu ở bên trong và giữa 2 cực của pin? ( 180 C) Bài 3 Một bộ acqui có thể cung cấp 1 dòng điện là 4A liên tục trong 1h thì phải nạp lại a) Tính cường độ dòng điện mà ác qui này có thể cung cấp nếu nó được sử dụng liên tục trong 20h thì phải nạp lại Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(8)</span> b) Tính SĐĐ của acqui này nếu trong thời gian hoạt động trên đây nó sản sinh ra 1 công 86,4 kJ HD: Dung lượng của acqui là Q=4.3600 (C)  I’= Q/20.3600=0,2A; e=86400/Q=6 V Bài 4 Có 2 bóng đèn trên vỏ ngoài có ghi: Đ1(220V-100W); Đ2(220V-25W) 1) Hai bóng sáng bình thường không khi mắc chúng song song vào mạng điện 220V. Sau đó tính cường độ dòng điện qua mỗi bóng. 2) Mắc chúng nối tiếp vào mạng điện 440 V thì 2 bóng sáng bình thường không? Nếu không hãy cho biết bóng nào sẽ cháy trước? Nếu có hãy tính cường độ dòng điện qua mỗi bóng? Bài 5 Một đèn ống loại 40W được chế tạo để có công suất chiếu sáng bằng đèn dây tóc loại 100W. Hỏi nếu sử dụng đèn ống này trung bình mỗi ngày 5h thì trong 30 ngày sẽ giảm được bao nhiêu tiền điện so với sử dụng đèn dây tóc cũng trong thời gian trên. Giá tiền điện 700 đ/kwh HD: Mỗi giây tiết kiệm được 100-40=60J. Dùng 30 ngày tiết kiệm được:30.5.3600.60 (J) Đổi về kwh bằng 30.5.3600.60/3 600 000 =9 kwh tiết kiệm được: 700.9=6300 (đ) Bài 6 Một ấm điện được dùng với hđt 220 V thì đun sôi được 1,5 lít nước từ nhiệt độ 200C trong 10 phút. Biết nhiệt dung riêng của nước là: 4190 J/kg.K; D=1000 kg/m3; H=90% 1) Tính điện trở của ấm điện 2) Tính công suất điện của ấm HD: Tính nhiệt lượng thu vào của nước: Q=c.(D.V)(100-20) (năng lượng có ích) H= Q/A=Q/P.t (t=20.60=1200 s) từ đó suy ra P. Mà P=U2/RR=4,232 ôm; P=931 W Bài 7 Hai dây dẫn, một bằng đồng , một bằng nhôm có cùng điện trở,cùng khối lượng. Hỏi chiều dài của 2 dây dẫn hơn kém nhau bao nhiêu lần. Cho biết khối lượng riêng và điện trở suất của 2 dây là: DAl=2700 kg/m3; DCu=8900 kg/m3;  Al  2,8.10 8 .m;  Cu  1,7.10 8 .m (ĐS: 1,4) HD: m1=m2 V1.D1=V2.D2 l1.S1.D1= l2.S2.D2 (1) Viết biểu thức của R1;R2 cho R1=R2  2 .D2 l Cuối cùng ta được: 1  =1,4 l2 1 .D1 Bài 8 Hai dây dẫn hình trụ được làm từ cùng một chất, có cùng một chiều dài. Tỷ số điện trở của chúng là 1:2. Hỏi dây nào nặng hơn và nặng hơn bao nhiêu? (ĐS: Hơn kém nhau 2 lần) HD: Chúng có cùng D và điện trở suất,chiều dài Bài 9 Một ấm điện có 2 dây dẫn R1 và R2 để đun nước. Nếu dùng dây R1 thì nước trong ấm sẽ sôi trong thời gian 10 min. Còn nếu dùng riêng dây R2 thì thời gian nước sẽ sôi là 40 min. Tính khoảng thời gian đun sôi ấm nước trên trong 2 trường hợp: 1) R1 song song với R2 (8 min) 2) R1 nối tiếp với R2 (50 min) Coi điện trở của dây maiso không phụ thuộc vào nhiệt độ, hiệu suất của ấm là 100% U2 .t với Q và U không đổi trong mọi trường hợp HD: Dùng công thức Q  R Bài 10 (điện trở phụ thuộc nhiệt độ) Một bàn là có hiệu điện thế và công suất định mức là 220 V-1,1 KW 1) Tính điện trở R0 và cường độ dòng điện định mức I0 của bàn là Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(9)</span> 2) Để hạ bớt nhiệt độ của bàn là mà vẫn dùng mạng điện có hđt là 220 V người ta mắc nối tiếp với nó một điện trở R= 9 ôm. Khi đó bàn là chỉ còn tiêu thụ một công suất là P’= 800 W. Tính cường độ dòng điện I’, hiệu điện thế U’ và điện trở R’ của bàn là. HD: 1) I0= P0/U0=5A; R0=U0/I0=44 ôm P' U 220  U ' ' 2) I  ' (1) Mà I '  R  (2) Từ (1) và (2) ta được U’=180V (loại U’=40 V) U R R Vì khi đó công suất không thể bằng 80 W được; R’=40,5 ôm Định luật Ôm đối với toàn mạch. Mắc nguồn thành bộ A) Tóm tắt lý thuyết 1) Giả sử dòng điện trong mạch có cường độ I thì trong thời gian t có điện lượng q=I.t chuyển qua mạch. Nguồn điện đã thực hiện công A: A=q.e=I.t.e Trong thời gian t nhiệt lượng toả ra ở toàn mạch là: Q=(R+r).I2.t B A Theo ĐLBTNL: Q=A. Vậy e=I.R+I.r I Nhận xét: Suất điện động của nguồn bằng tổng các độ giảm điện e,r thế mạch ngoài và mạch trong. I. e (R+r là điện trở toàn phần của mạch) Rr. R. U=I.R= e-I.r (U là hiệu điện thế mạch ngoài cũng là hđt giữa 2 cực của nguồn) Lưu ý: +) Nếu r=0 hoặc mạch ngoài để hở(I=0) thì U=e +) Nếu R=0 thì I=Imax= e / R ta nói nguồn điện bị đoản mạch 2) Trường hợp mạch ngoài có máy thu điện thì: A=Q+A’=(R+r)I2.t+ eP.I.t+ rP.I2.t= e.I.t e  eP B A Vậy ta được: I  R  r  rP I. A U .I U e  I .r I .r    1 3) Hiệu suất của nguồn: H  coich  A e.I e e e. 4) Mắc nguồn thành bộ a) Mắc nối tiếp eb=e1+e2+….en A e1,r1 e2,r2 rb=r1+r2+…rn Trường hợp đặc biệt các nguồn giống nhau b) Mắc xung đối A Nếu e1>e2 thì e1 là nguồn phát Khi đó eb=e1-e2; rb=r1+r2 Nếu e1<e2 thì e1 là máy thu 2) Mắc song song. en,rn. e1,r1. Lop11.com. B. e2,r2. e,r. eP,rP. B. R.

<span class='text_page_counter'>(10)</span> e,r. A. e,r. n B. e,r Nếu các nguồn giống hệt nhau thì eb=e; rb= r / n Lưu ý: Nếu mắc hỗn tạp: Mắc thành n hàng mỗi hàng m nguồn nối tiếp thì eb=m.e; rb=m.r/n B) Bài tập cơ bản Bài 1: Cho mạch điện như sơ đồ hình vẽ: e=12 V; r=0 R1=3  ; R2=4  ; R3=5  1) Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch (1A) 2) Tính hiệu điện thế giữa 2 cực của nguồn và 2 đầu điện trở R2 (U2=4V) 3) Tính công của nguồn điện sản ra trong 10 min và công suất toả nhiệt của R3 (A=7200J) 4) Tính hiệu suất của nguồn và công do nguồn sản ra trong 1h Bài 2 Khi mắc điện trở R1=500  vào 2 cực của một pin mặt trời thì hđt mạch thì hđt của mạch ngoài là U1=0,1 V.Thay điện trở R1 bằng R2=1000  R1 ngoài bây giờ là U2=0,15 V e R2 1) Tính suất điện động và điện trở trong của pin này 2) Diện tích của pin này là S=5 cm2 và nó nhận được năng R3 lượng ánh sáng với công suất là 2 mW/cm2. Tính hiệu suất H của pin khi chuyển từ năng lượng ánh sáng thành nhiệt năng ở điện trở ngoài R2 HD: Ta dùng công thức U=I.R suy ra I sau đó áp dụng e=U+I.r cho 2 trường hợp R1,R2 Năng lượng ánh sáng trong 1 s là P=10 mW=0,01 W; công suất toả nhiệt trên R2 là P2 =I22.R2 Vậy H= P2/ P ĐS: e=0,3 V; r=1000  ;H=0,225 % Bài 3: Có 36 nguồn giống nhau mỗi nguồn SĐĐ e=12 V và ĐTT r=2  ghép thành bộ nguồn hỗn hợp đối xứng gồm n dãy song song mỗi dãy gồm m nguồn nối tiếp. Mạch ngoài là 6 bóng đèn giống hệt nhau được mắc song2 .Khi đó hđt mạch ngoài là U=120 V và csuất mạch ngoài 360 W. 1) Tính điện trở mỗi bóng đèn (các đèn sáng bình thường) 2) Tính m,n 3) Tính công suất và hiệu suất của của bộ nguồn trong trường hợp này HD: 1) P1=P/6=60 W; R1=U2 /P1=240  2) Ta có I=6I1=3 A; R=R1/6=40  ; eb=12m; rb= 2m/n với m.n=36. Dùng ĐL Ôm n=3;m=12; 3) Công suất của nguồn P=eb.I=432 W; H=U/eb= 83,3 % Bài 4 Cho mạch điện như hình vẽ. Bộ nguồn có SĐĐ eb=42,5V; ĐTT rb=1  ;R1=10  ;R2=15  . Biết điện trở của các am pe kế và dây nối không đáng kể Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(11)</span> 1) Biết bộ nguồn gồm các pin giống nhau mắc theo kiểu hỗn hợp đối xứng,mỗi pin có SĐĐ e=1,7V và điện trở trong là r=0,2  . Hỏi bộ nguồn này mắc thế nào? ( 5 dãy song song x 25 cái nối tiếp) 2) Biết ampekế 1 chỉ 1,5A. Xác định số chỉ A2 và trị số của R eb,rb HD: 2) Tính UMN=I1R1I2=UMN/R2—> I=I1+I2  U=eb-I.rb  UR=U-UMN R=10  Bài 5 R Cho mạch điện sau:R1=4  ;R2=R3=6  ;UAB=33V R1 1) Mắc vào C,D một A có RA=0; lúc này R4=14  . Tính số A1 chỉ ampe kế và chiều dòng điện qua A (0,5 A) 2) Thay A bằng vôn kế có RV rất lớn R2 a) Tìm số chỉ vôn kế. Cực + vôn kế mắc vào điểm nào? (3,3 V) A2 b) Điều chỉnh R4 đến khi vôn kế chỉ số không. Tìm R4 (9  ) R3 3) Nếu điều chỉnh cho R4=6  R1 C Tìm điện trở tương đương B A của đoạn mạch AB D HD: Dùng phương pháp điện thế nút R4 R2. Chương 4 : Từ trường A) Lý thuyết 1) Khái niệm về tương tác từ: Là tương tác giữa nam châm với nam châm, dòng điện với nam châm, dòng điện với dòng điện. Lực trong tương tác là lực từ 2) Từ trường: +) Nguồn gốc: Xung quanh điện tích chuyển động có từ trường +) Tính chất cơ bản của từ trường là tác dụng lực từ lên nam châm hay dòng điện đặt trong nó(tổng quát là lên các hạt mang điện chuyển động chuyển động trong nó) +) Véc tơ cảm ứng từ B: Véc tơ B tại 1 điểm trong điện trường có phương trùng với phương của nam châm thử nằm cân bằng tại điểm đó, chiều của véc tơ B là chiều từ cực nam sang cực bắc của nam châm thử Cảm ứng từ đặc trưng cho từ trường về mặt gây ra lực từ, đơn vị là T 3) Đường sức từ: +) Là các đường mà hướng của tiếp tuyến tại bất kỳ điểm nào trên đường cũng trùng với hướng của véc tơ B tại điểm đó +) Các tính chất: Tại mỗi điểm trong từ trường chỉ có thể vẽ được 1 đường sức từ đi qua; Các đường sức từ là các đường cong kín(đi ra ở cực bắc vào cực nam của nam châm); Các đường sức từ không cắt nhau; Nơi nào cảm ứng từ lớn thì ở đó đường sức vẽ mau +) Từ phổ là hình ảnh sắp xếp của các mạt sắt trong từ trường(xếp như các đường sức từ) +) Từ trường đều: Cảm ứng từ tại mọi điểm đều bằng nhau 4) Lực từ tác dụng lên 1 đoạn dây dẫn mang dòng điện: Phương: Vuông góc với mặt phẳng chứa đoạn dòng điện và véc tơ B tại điểm khảo sát Chiều: Tuân theo qui tắc bàn tay trái Độ lớn tuân theo CT Ampe : F=B.I.l. sin  (  là góc giữa dòng điện và véc tơ B) 5 ) Nguyên lí chồng chất từ trường: Giả sử ta có hệ n nam châm(hay dòng điện). Tại điểm M từ . . . . . trường chỉ của nam châm 1 là B1 …….. Gọi B là từ trường của hệ tại M thì: B  B 1  B2  .... Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(12)</span> 6) Từ trường của một số dòng điện có dạng đơn giản a) Từ trường của dòng điện thẳng: +) Đường sức từ của từ trường của dòng điện thẳng là các đường tròn đồng tâm nằm trong mặt phẳng vuông góc với dòng điện, tâm của đường sức từ là giao điểm của mặt phẳng và dây dẫn +) Chiều của đường sức từ tuân theo qui tắc nắm tay phải: Ngón tay cái của bàn tay phải hướng theo chiều dòng điện, khum 4 ngón kia xung quanh dây dẫn, chiều từ cổ tay đến các ngón tay là chiều của các đường sức từ +) Công thức tính B(dây trong k2:) B  2.10 7. I (r là khoảng cách từ điểm khảo sát đến dòng điện) r. b) Từ trường của dòng điện tròn +) Các đường sức từ xuyên qua mặt phẳng vòng dây là các đường cong (đường đi qua trục là thẳng) +) Chiều các đường sức từ xuyên qua mặt phẳng khung dây tuân theo qui tắc nắm tay phải: Khum bàn tay phải theo vòng dây của khung,chiều từ cổ tay đến các ngón tay trùng với chiều dòng điện trong khung, ngón cái choãi ra chỉ chiều các đường sức từ xuyên qua mặt phẳng dòng điện +) Công thức tính độ lớn cảm ứng từ tại tâm khung dây(khung ở trong k2): B  2 .10 7. N .I R. với N là số vòng, I là cđdđ chạy qua 1 vòng c) Từ trường của dòng điện trong ống dây: Xét với ống dây đủ dài( chiều dài>>đường kính) Từ trường trong ống dây là từ trường đều; chiều đường sức từ tuân theo qui tắc nắm tay phải Công thức tính độ lớn của B tại điểm trong lòng ống dây: B  4 .10 7 n.I (n là số vòng/1 m chiều dài) 7) Tương tác giữa 2 dòng điện thẳng song song:. F  2.10 7.. I 1 .I 2 .l r. 8) Lực Lorenxơ: +) Lực mà từ trường tác dụng lên một hạt mang điện chuyển động trong nó gọi là lực Lorenxơ. Lực Lorenxơ có phương vuông góc với mặt phẳng chứa véc tơ vận tốc của hạt mang điện và véc tơ cảm ứng từ tại điểm khảo sát. Chiều của lực Lorenxơ tuân theo qui tắc bàn tay trái (với hạt mang điện dương) Độ lớn của lực Lorenxơ: f  q v.B. sin  với   ( B, v ) B) Bài tập Bài 1 Tính cảm ứng từ tại tâm của 2 vòng tròn dây dẫn đồng tâm; bán kính mỗi vòng là R= 8 cm, vòng kia là 2R; trong mỗi vòng có dòng điện cường độ I = 10 A chạy qua. Xét các trường hợp sau: a) Hai vòng nằm trong cùng một mặt phẳng, 2 dòng điện cùng chiều (ĐS: 11,8.10-5 T) b) Hai vòng nằm trong cùng một mặt phẳng, 2 dòng điện ngược chiều ( 3,9.10-5 T) c) Hai vòng nằm trong 2 mặt phẳng vuông góc với nhau (8,8.10-5 T) Bài 2 M Nối 2 điểm M,N của vòng tròn dây dẫn với 2 cực 1 nguồn điện. Tính cảm ứng từ tại tâm O của vòng tròn (hình vẽ) I2 O HD: B1  2 .10. 7. I1. I 1 l1 ; B2=……; R 2 .R. Vì l1 và l2 là 2 đoạn dây mắc song song nên U1=U2 I 1 . .. l2. l1 N. l1 l  I 2 . . 2  I 1 .l1  I 2 .l 2  B1  B2  B  0 S S Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(13)</span> Bài 3 Một dây dẫn rất dài được căng thẳng trong đó có 1 đoạn nhỏ ở giữa dây được uốn thành 1 vòng tròn bán kính 1,5 cm. Cho dòng điện I=3 A chạy qua dây. Tìm B tại tâm O của vòng tròn trong 2 TH: 1) Cả đoạn dây dẫn đồng phẳng 2) Đoạn dây thẳng vuông góc với mặt phẳng của khung dây tròn Bài 4 Dùng 1 dây đồng đường kính d=0,8 mm có 1 lớp sơn cách điện mỏng quấn quanh 1 hình trụ có đường kính D=4 cm để làm 1 ống dây. Khi nối 2 đầu ống dây với nguồn điện có hđt U=3,3 V thì cảm ứng từ bên trong ống dây là 15,7.10-4 T. Tính chiều dài của ống dây và cường độ dòng điện trong ống. Biết điện trở suất của đồng là 1,76.10-8 .m Biết các vòng dây được quấn sát nhau HD: B  4 .10 7 n.I với n= 1/ d thay số I=1 A l L d 3R Rd 2 l   0,6m Chiều dài sợi dây: L= . Mặt khác:  d D 4 D 4.. Bài 5 Dùng 1 dây đồng có phủ 1 lớp sơn cách điện mỏng, quấn quanh 1 hình trụ dài 50 cm,đường kính d=4cm để làm 1 ống dây. Hỏi nếu cho dòng điện cường độ I=0,1 A vào ống dây thì cảm ứng từ trong ống dây là bao nhiêu? Biết sợi dây làm ống dây dài l=95 m và các vòng quấn sát nhau HD: Số vòng dây trên 1 m chiều dài dây là:. l . Sau đó áp dụng công thức tính B  .d .0,5. Bài 6 Cho 3 dòng điện thẳng song song (I1=I2=I3=10 A) vuông góc với mp hình vẽ . I3 2 cm. Khoảng cách từ M đến 3 dòng điện cho như hình vẽ. Tìm B M Xét trong 2 2 cm 2 cm trường hợp: 1) Cả 3 dòng điện hướng ra trước (10-4T) M I2 I1 2) I2,I3 hướng ra phía trước, I1 hướng ra phía sau mp hình vẽ Bài 7 Một khung dây tròn bán kính R=4 cm gồm 10 vòng dây. Dòng điện chạy trong mỗi vòng dây có cường độ I=0,3 A. Tính cảm ứng từ tại tâm của khung dây ( B=4,7.10-5 T) Bài 8: Một khung dây tròn có 24 vòng dây, dòng điện trong khung có I=0,5 A. Theo tính toán thì cảm ứng từ ở tâm khung là 6,3.10-5 T. Thực tế thì cảm ứng từ là 4,2.10-5 T lý do là 1 số ít vòng dây quấn ngược chiều quấn với đa số vòng trong khung. Tìm số vòng quấn nhầm và bkính của khung HD: 6,3.10-5=2  .10-7.24.I/ R (1); 4,2.10-5=2  .10-7.N’.I/R (2). Từ (1) và (2) N’=16 có 24-16=8 vòng không gây cảm ứng từ tức là 4 vòng quấn nhầm. Thay N’ vào (2) ta có R=12 cm Bài tập về dòng điện trong kim loại và chất điện phân Bài 1 Một bóng đèn 220V-40 W có dây tóc làm bằng vônfram. Điện trở của dây tóc đèn ở 200C là R0=121  . Tính nhiệt độ t của dây tóc đèn khi sáng bình thường. Giả thiết điện trở của dây tóc đèn trong khoảng nhiệt độ này tăng bậc nhất theo nhiệt độ với hệ số nhiệt điện trở  =4,5.10-3 K-1 HD: Tính điện trở của đèn khi sáng bình thường sau đó dùng công thức R=R0 1   t  t 0 =2020 Bài 2 Một bình điện phân chứa dung dịch AgNO3 có điện trở 2,5  , anốt bằng bạc, hiệu điện thế đặt vào 2 cực của bình là 10 V. Sau 16 phút 5s, khối lượng m của Ag bám vào catốt là bao nhiêu? Biết khối lượng mol nguyên tử của Ag là 108 g/mol ĐS: 4,32 g Bài 3 Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(14)</span> Một bình điện phân chứa dung dịch muối Niken với 2 điện cực bằng Niken. Đương lượng điện hoá của Niken là k=0,3 g/C. Khi cho dòng điện I=5 A chạy qua bình này trong khoảngt thời gian t=1 h thì khối lượng m của Niken bám vào catốt là bao nhiêu? HD: Dùng CT: m=k.q=k.I.t ĐS: 5,4 kg Bài 4 Một bộ nguồn điện gồm 30 pin mắc thành 3 nhóm nối tiếp mỗi nhóm có 10 pin mắc song song, mỗi pin có SĐĐ e=0,9 V và ĐTT 0,6  . Một bình điện phân có điện trở R=205  được mắc vào 2 cực của bộ nguồn nói trên. Tính khối lượng đồng bám vào catốt của bình trong 50 phút (0,013 g) Bài 5 Muốn mạ đồng 1 tấm sắt có diện tích tổng cộng 200 cm2 người ta dùng tấm sắt làm catốt của 1 bình điện phân đựng dung dịch CuSO4 và anốt là 1 thanh đồng nguyên chất, cho dòng điện I=10 A chạy qua trong thời gian 2h40min50s. Tìm chiều dày của lớp đồng bám trên tấm sắt. Biết nguyên tử lượng của đồng là 64, KLR của đồng là 8,9 g/cm3 ĐS: 1,8.10-2 cm Bài 6 Khi điện phân một dung dịch muối ăn trong nước người ta thu được khí hiđrô vào 1 bình thể tích V=1 lít. Hãy tính công thực hiện bởi dòng điện khi điện phân, biết hđt đặt vào 2 cực của bình là U=50 V, áp suất của khí hiđrô trong bình là p=1,3 at và nhiệt độ của khí hiđrô là 27 độ C; NA=6,022.1023/mol; 1 at=105 Pa ĐS: 5,09.105 J HD: Cứ mỗi phân tử khí hiđrô tới điện cực thì trao cho điện cực 1 điện tích 2e=3,2.10-19 C. Gọi n là số nguyên tử khí hiđrô đến điện cực thì q=n.2e nên công A=q.U=n.2e.U. Bây giờ ta tính n Dùng PTTT:. P.V P0V0  với p=1,3.105 N/m2; V=10-3 m3; T=300 K; p0=1 at=105 N/m2; T0=273K T T0. từ đó tính được V0 . Số phân tử n= NA.V0 / 22,4 Bài 7 Giả sử ta điện phân dung dịch CuSO4 với các điện cực đều bằng Cu; Catốt gồm 3 tấm đồng có diện tích mỗi tấm là 10 cm2, khoảng cách của chúng đến anốt lần lượt là 30 cm, 20 cm, 10 cm. Đặt vào 2 cực của bình hđt 15 V. Tìm khối lượng Cu bám vào các catốt trong 1 h. Điện trở suất của d2 điện phân là 0,2 Ôm.m ĐS: 298 mg; 447 mg; 895 mg HD: Dùng công thức R  . l để tính điện trở của bình đối với các catốt khác nhau với l là S. khoảng cách từ anốt đến catốt và S là diện tích catốt Bài 8 Tính kl đồng lấy được trong quá trình điện phân biết điện năng tiêu thụ là W=5 kwh. Hiệu điện thế ở 2 cực là 10 V. Hiệu suất 75%; đương lượng điện hoá của Cu là k=3,3.10-7 kg/C (445 g) HD: A=W.75/100= q.U với m=k.q Luyện tập học kỳ I Câu 1 Hai quả cầu nhỏ giống nhau bằng kim loại, khối lượng 5 g được treo vào cùng 1 điểm O bằng 2 sợi chỉ không dãn, dài 10 cm. Hai quả cầu tiếp xúc với nhau. Tích điện cho 1 quả cầu thì thấy 2 quả cầu đẩy nhau cho đến khi 2 dây treo hợp với nhau 1 góc 600. Tính điện tích đã truyền cho các quả cầu. Lấy g=10 m/s2 ( ĐS:  3,58.10 7 C ) Câu 2 Tính lực hút tĩnh điện giữa 1e và hạt nhân trong nguyên tử hêli. Biết e này cách hạt nhân 2,94.10-11 m. Nếu e này chuyển động tròn đều quanh hạt nhân thì tốc độ góc là bao nhiêu? ĐS: 5,33.10-7 N; 1,41.1017 rad/ s Câu 3 Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(15)</span> Có 3 điện tích điểm q1=2.10-8 C; q2= 4.10-8 C và q3 đặt lần lượt tại 3 điểm A,B,C. Hệ thống nằm cân bằng trong không khí; AB= 1 cm. Tìm q3 và khoảng cách AC. Tìm CĐĐT tại A,B,C ĐS: q3= -0,684.10-8 C; AC= 0,414 cm; EA=EB=EC=0 Câu 4 Có 3 điện tích điểm q1=q2=-q3= 10-6 C lần lượt đặt tại 3 đỉnh của 1 tam giác đều có cạnh a=10 cm trong không khí. Tính cường độ điện trường tại A,B,C Câu 5 Một e chuyển động với vận tốc ban đầu 10 6 m/s dọc theo 1 đường sức điện của 1 điện trường đều được quãng đường 1 cm thì dừng lại. Xác định CĐĐT ( ĐS: 284 V/m) Câu 6 Một e bay từ bản dương sang bản âm trong 1 điện trường đều của 1 tụ điện phẳng theo 1 đường thẳng MN dài 2 cm, có phương làm với phương của đường sức điện một góc 600. Biết CĐĐT trong tụ là 1000 V/m. Công của lực điện trong sự dịch chuyển này là bao nhiêu? (ĐS: -1,6.10-19 J) Câu 7 Một điện tích q=4.10-8 Cdi chuyển trong 1 điện trường đều có cường độ E=100 v/m theo 1 đường . gấp khúc ABC. Biết AB=20 cm và AB làm với đường sức điện góc 300. Đoạn BC dài 40 cm và . BC làm với các đường sức điện góc 1200. Tính công của lực điện. (ĐS: - 0,108.10-6 J) Bài 8 Một e bay từ điểm M đến điểm N trong 1 điện trường, giữa 2 điểm có VM=50 V; VN= -50 V Tính công mà lực điện sinh ra ( ĐS: -1,6.10-17 J) Bài 9 Một hạt bụi kim loại mang điện tích âm có khối lượng 10-8 g nằm cân bằng trong khoảng giữa 2 bản kim loại đặt song song cách nhau 10 cm và có hđt U=100 V. Xác định véc tơ cường độ điện trường E ở khoảng giữa 2 bản kim loại và điện q của hạt bụi (g=10 m/s2) ( 10-13 ) Bài 10 Một e được bắn ra với vận tốc ban đầu 5.107 m/s theo phương nằm ngang, vuông góc với đường sức của điện trường đều có E= 18200 V/m giữa 2 bản tụ nằm ngang, chiều dài 1 bản là 10 cm. Tìm độ lệch của e khỏi phương ban đầu và vận tốc của e khi vừa ra khỏi điện trường.Tính công của lực điện trường. Bỏ qua tác dụng của trọng lực ( 6,4.10-3 m) Bài 11 Có 2 tụ điện phẳng C1= 0,3 nF; C2=0,6 nF. Khoảng cách giữa 2 bản của 2 tụ là d=2 mm. Tụ điện chứa đầy chất điện môi có thể chịu được cường độ điện trường lớn nhất là 10000 v/m. Hai tụ được ghép nối tiếp. Tìm hđt giới hạn của bộ tụ HD: Gọi U là hđt đặt vào bộ tụ điện tích của bộ qb=Cb.U=q1=q2U1;U2. Cho U1  UGh1…. Bài 12 Tụ điện có C1=0,5.10-6 m được nạp điện tới hđt U1=100 Vsau đó cắt khỏi nguồn điện. Nối song song tụ C1 với tụ C2 chưa tích điện. Tính điện tích mỗi tụ và năng lượng của tia lửa điện phóng ra.. Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(16)</span> Bài tập phần từ trường (tiếp) Bài 9 Một hạt mang điện chuyển động trong 1 từ trường đều. Mặt phẳng quĩ đạo của hạt vuông góc với đường sức từ. Nếu hạt chuyển động với vận tốc v1=1,8.106 m/s thì lực Lorenxơ tác dụng lên hạt có độ lớn f1=2.10-6 N. Nếu hạt chuyển động với vận tốc v2=4,5.107 m/s thì lực Lorenxơ tác dụng lên hạt có độ lớn bao nhiêu? ( ĐS: 5.10-5 N) Bài 10 Một hạt e được tăng tốc bởi hđt U=1000 V(vận tốc ban đầu của hạt bằng không). Sau khi tăng tốc hạt này bay vào từ trường đều theo phương vuông góc với các đường sức từ (B=2T). Tính độ lớn lực Lorenxo tác dụng lên e . Tìm bán kính quĩ đạo của e trong từ trường? Bài 11 + B Một e chuyển động thẳng đều trong miền có từ trường đều B và điện trường đều E . Véc tơ vận tốc v nằm trong mặt phẳng hình vẽ và có chiều hướng từ trái sang phải. Chiều của đường sức từ cho như hình vẽ Với v=2.106 m/s; B=0,004 T. Xác định E Bài 12. v. ( ĐS: E=8000 v/m; E hướng xuống). Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(17)</span> Thành phần nằm ngang của từ trường trái đất bằng 3.10-5T, thành phần thẳng đứng rất nhỏ. Một prôtôn chuyển động theo phương nằm ngang theo chiều từ tây sang đông. Độ lớn lực Loren xơ tác dụng lên prôtôn bằng trọng lượng của nó. Tính vận tốc của prôtôn. Cho mP=1,67.10-27kg; g=10m/s2 ĐS: v= 3,5 mm/s Bài 13 Có 3 dòng điện thẳng song song I1=12 A; I2=6A; I3=8,4 A nằm trong mặt phẳng hình vẽ. Khoảng cách giữa I1 và I2 là 5 cm; giữa I2 và I3 là 7 cm. Xác định lực từ tác dụng lên mối đơn vị dài của dòng điện I2,I3 (F2=43,2.10-5 N; F3=2,4.10-5N) I1 Bài 14 Một ống dây dài l = 25cm có dũng điện I = 0,5A chạy qua đặt trong không khí. Cảm ứng từ bên trong ống dây I2 -3 là 6,28.10 T. Số vũng dõy được quấn trên ống dây ? Bài 15 I3 Một dũng điện cường độ I = 3A chạy trong dây dẫn thẳng dài đặt trong không khí. Cảm ứng từ tại N bằng 6.10-5T. Tính khoảng cách từ N đến dây dẫn. Bài 16 Hai dây dẫn dài vô hạn song song cách nhau 10cm, trong đó có hai dũng điện I1=I2=10 A chạy song song cùng chiều. Lực điện từ tác dụng lên mỗi mét dài của mỗi dây là? Bài 17 Một điện tích q=3,2.10-6 C bay vào trong từ trường đều có B = 0,04T với vận tốc 2.106 m/s theo phương vuông góc với từ trường. Lực Lo-ren-xơ tác dụng lên điện tích q có độ lớn bằng: Bài 18 Hạt proton chuyển động theo quĩ đạo trũn bỏn kính 5m dưới tác dụng của một từ trường đều B=10-2 T. Cho khối lượng và điện tích proton bằng 1,672.10-27kg; 1,6.10-19C.Chu kỡ chuyển động của proton bẳng bao nhiêu? Bài 19 Một khung dõy trũn bỏn kớnh 31,4cm cú 10 vũng dõy quấn cỏch điện với nhau, đặt trong không . Cường độ dđiện trong 1 khí có dũng điện I chạy qua. Cảm ứng từ tại tâm khung dây là vũng dõy là ? Lưu ý: Lực từ tác dụng lên khung dây mang dòng điện 1) Trường hợp mặt phẳng khung dây vuông góc với các đường sức từ thì các lực từ tác dụng lên các cạnh của khung sẽ nằm trong mặt phẳng của khung do đó khung sẽ không quay(cân bằng) 2) Nếu các đường sức từ nằm trong mặt phẳng khung dây (giả sử đường sức từ vuông góc với cạnh AD,CB và song song với các cạnh CD,AB thì có 2 lực từ tác dụng lên 2 cạnh AD,CB khi đó nó tạo ra 1 ngẫu lực từ làm quay khung quanh trục đối xứng của khung: M=FAD.CD=B.I.l.d=B.I.S 3) Nếu đường sức từ không nằm trong mặt phẳng khung dây mà B hợp với pháp tuyến n của khung một góc  thì M=I.B.S. sin  ( quay đinh ốc theo chiều dòng điện trong khung thì chiều tiến của đinh ốc là chiều của n ) Bài 20 Một khung dây HCN MNPQ đặt trong từ trường đều có B=0,1 T, cạnh MN=2 cm; NP=4 cm; dòng điện trong khung có I=1 A. 1) Tính độ lớn lực từ tác dụng lên các cạnh của khung và giá trị lớn nhất của mô men ngẫu lực từ tác dụng lên khung trong 2 trường hợp: a) Đường sức từ song song với cạnh MN b) Đường sức từ song song với cạnh NP (HD: M=I.B.S) 2) Tính độ lớn và hướng của lực từ tác dụng lên các cạnh trong trường hợp mặt phẳng khung dây vuông góc với các đường sức từ Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(18)</span> 3) Tính độ lớn của lực từ và mô men ngẫu lực từ tác dụng lên khung trong trường hợp mặt phẳng khung dây hợp với các đường sức từ góc 300 Bài 21 Một khung dây có dạng hình tam giác đều ABC cạnh a=10 cm, khung dây đặt trong từ trường đều sao cho các đường sức từ song song với mặt phẳng khung dây và vuông góc với cạnh BC của khung. Dòng điện trong khung có cường độ I=1A. Xác định lực từ tác dụng lên các cạnh A của khung và tìm mô men ngẫu lực từ tác dụng lên khung HD: Ta tìm hợp lực của 2 lực FAB và FAC hợp lực này đặt tại N là trung điểm của AH: FN=FAB+FCA=I.B.a = FBC Vậy FN và FBC tạo thành ngẫu lực: M=FN.NH=FN.0,5 AH=I.B.S  B Bài 22 Đoạn dây CD dài 20 cm N khối lượng 10 g treo bằng 2  dây mềm cách điện sao C B B D H . cho đoạn dây CD nằm ngang D Dây ở trong từ trường đều có B=0,2 T và các đường C  C F sức từ là các đường thẳng đứng hướng lên. Dây treo chịu được lực kéo lớn nhất FK=0,06 N. Hỏi có thể cho dòng điện qua dây đồng CD có cường độ lớn nhất bao nhiêu để dây treo không đứt. Coi khối lượng dây treo rất nhỏ; g=10m/s2 ( ĐS: I  1,66 A) HD: Gọi T là lực căng của mỗi dây thi khi thanh cân bằng F2+P2=(2T)2 với T  FK (F=B.I.l); Bài 23 Hai vòng dây dẫn bán kính như nhau và bằng 5 cm, các vòng dây có dòng điện lần lượt là I1=2 A; I2=1 A. Vòng dây 1 đặt trong mặt phẳng ngang, vòng dây 2 đặt trong mặt phẳng thẳng đứng, tâm 2 vòng dây trùng nhau. Tìm B tại tâm 2 vòng Bài 24 Hai dòng điện thẳng đặt vuông góc với nhau, không nối với nhau tại điểm bắt chéo, cùng nằm trong một mặt phẳng. Dòng I1 đặt dọc theo trục ox, dòng I2 đặt dọc theo trục oy. Chiều các dòng đó cùng chiều với các trục toạ độ 1) Lập biểu thức tính cảm ứng từ tại các điểm trên đường thẳng y=-x. Chỉ rõ chiều của véc tơ cảm y ứng từ tại các điểm trên đường đó x I2 2) Tìm những điểm mà cảm ứng từ tại đó bằng không nếu I1=I2 HD: 1) B=B1+B2=2.10-7(I1+I2)/ x ; 2) Nằm trên đường y=x 0. I1. Hiện tượng cảm ứng điện từ. Suất điện động cảm ứng A) Lý thuyết 1) Phân tích thí nghiệm: *) Thí nghiệm 1: Di chuyển 1 nam châm lại gần hay ra xa 1 ống dây thì trong ống dây có dòng điện (dòng điện cảm ứng). Nhận thấy: Số đường sức từ qua ống dây thay đổi *) Thí nghiệm 2: Nguồn điện nối với ống dây thông qua 1 biến trở. Khi dịch chuyển biến trở thì trong vòng dây (lồng ngoài ống dây) xuất hiện dòng điện cảm ứng. Khi này số đường sức từ xuyên qua vòng dây cũng biến thiên . . 2) Khái niệm từ thông : Xét 1 mặt phẳng diện tích S được đặt trong 1 từ trường đều B . Gọi n là véc tơ pháp tuyến . . của S (chiều của véc tơ n chọn tuỳ ý); ( B , n )=  . Đại lượng  =B.S.cos  gọi là cảm ứng từ thông (hay từ thông) qua diện tích S. Thường hay chọn  >0 để  >0 +) ý nghĩa của từ thông là nếu  =0 thì  =B.S. Từ thông bằng số đường sức từ xuyên qua diện tích S đặt vuông góc với đường sức. +) Đơn vị từ thông là vêbe (Wb): 1 Wb=1T.1m2 3) Dòng điện cảm ứng, SĐĐ cảm ứng : +) Là dòng điện xuất hiện khi có sự biến đổi của từ thông qua mạch điện kín +) Là SĐĐ sinh ra dòng điện cảm ứng trong mạch điện kín Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(19)</span> Kết luận: Khi có sự biến đổi từ thông qua diện tích giới hạn của 1 mạch điện kín thì trong mạch xuất hiện SĐĐ cảm ứng. Hiện tượng xuất hiện SĐĐ cảm ứng gọi là HT Cưđt 4) Định luật Lenxơ: Nội dung: Dòng điện cảm ứng có chiều sao cho từ trường do nó sinh ra có tác dụng chống lại nguyên nhân đã sinh ra nó 5) Định luật Farađây về cảm ứng điện từ: Nội dung: Độ lớn SĐĐ cảm ứng trong mạch kín tỷ lệ với tốc độ biến  ( N là số vòng dây của khung dây) thiên của từ thông qua mạch : eC   N t B) Bài tập Bài 1 Một khung dây dẫn HCN kích thước 10 cm x 20 cm đặt trong từ trường đều có B=0,01 T. Các đường sức từ hợp với mặt phẳng khung dây góc 600. Tính từ thông qua khung dây đó Bài 2 Một khung dây dẫn phẳng, diện tích 50 cm2 gồm 20 vòng đặt trong 1 từ trường đều. Véc tơ cảm ứng từ hợp với mặt phẳng khung dây góc 300 và có độ lớn 4.10-4 T. Tính suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung trong thời gian từ trường biến đổi. Xét các trường hợp sau: 1) Khung dây chuyển động tịnh tiến trong từ trường trong khoảng thời gian 0,1 s 2) Từ trường giảm đều đặn đến không trong thời gian 0,01 s 3) Tăng từ trường lên gấp 2 lần trong 0,02 s 4) Quay đều khung quanh trục đối xứng của nó đúng 1/2 vòng với vận tốc góc 1 rad/s Bài 3: Khung dây MNPQ cứng ,phẳng, diện tích 50cm2 gồm 20 vòng. Khung đặt trong từ trường đều có các đường sức từ vuông góc với mặt phẳng khung dây, chiều như hình vẽ. Cảm ứng từ biến thiên theo thời gian như đồ thị Tính độ biến thiên từ thông qua khung trong khoảng N B(T) M thời gian từ t=0t=0,4s. Xác định SĐĐ cảm ứng và chiều  0,004 của dòng điện cảm ứng cũng trong thời gian trên B 2 Bài 4: Một khung dây dẫn cứng HCN diện tích 200 cm ,ban đầu ở vị trí  t P song song với các đường sức từ của từ trường đều B=0,01 T. Khung Q t quay đều trong thời gian 40s đến vị trí vuông góc với các đường sức 0,4s từ. Xác định chiều và độ lớn của SĐĐ cảm ứng trong khung ĐS: Vì từ thông tăng nên chiều SĐĐ cảm ứng ngược với chiều của véc tơ B: e=0,5.10-5 V Bài 5: Một ống dây hình trụ dài gồm 1000 vòng dây, diện tích 1 vòng là S=100 cm2. Biết ống dây có R=16 ôm hai đầu nối đoản mạch và đặt trong từ trường đều, véc tơ B song song với trục của hình trụ và có độ lớn tăng đều 0,04  B N S  1000.0,04.0,01  0,4V T/s. Tính công suất toả nhiệt trong ống dây HD:  =NBS.cos0; e= t t Bài 6: Một ống dây dẫn hình trụ gồm 1000 vòng dây,mỗi vòng có đường kính 10 cm; dây có diện tích tiết diện là 0,4 mm2, điện trở suất là 1,75.10-8 ôm.m; ống dây đặt trong từ trường đều có véc tơ B song song với trục hình trụ,độ lớn tăng đều theo thời gian theo qui luật 10-2T/s. Nếu nối 2 đầu ống dây với tụ điện C=10-4F thì năng lượng tụ điện là bao nhiêu? Nếu nối đoản mạch 2 đầu ống dây thì công suất toả nhiệt của ống dây là bao nhiêu? HD: Tính e tương tự bài trên. W=1/2 CU2=1/2 Ce2=30,8.10-8 J; P= e2/R =44,8.10-4 W Bài 7: (Bài 24.2 SBTVL cơ bản): Một khung dây phẳng có thể quay đều quanh 1 trục  thẳng đứng trong 1 từ . . trường đều có véc tơ B nằm ngang. Lúc t=0 thì ( B , n )=  =0; khung quay với tốc độ góc 2 /T. Vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của từ thông và SĐĐ cảm ứng theo thời gian t (vẽ trong 1/2 T). Suất điện động cảm ứng trong 1 đoạn dây dẫn chuyển động A) Lý thuyết 1) Suất điện động cảm ứng trong 1 đoạn dây dẫn chuyển động trong từ trường Cho 1 thanh kim loại chuyển động cắt các đường sức từ. Thanh trượt trên 2 thanh ray, 2 đầu còn lại của thanh ray được nối với 1 điện kế G làm thành mạch kín. Khi đó trong mạch có dòng điện cảm ứng. Vậy đoạn dây chuyển động có vai trò như 1 nguồn điện, 2 thanh ray có vai trò như dây nối tạo thành mạch kín. Nếu thanh kloại chuyển động không nối với thanh ray thì trong thanh vẫn có ec 2) Qui tắc bàn tay phải (để xác định cực của thanh kim loại chuyển động) Đặt bàn tay phải hứng các đường sức từ, ngón tay cái choãi 900 hướng theo chiều chuyển động của đoạn dây,chiều từ cổ tay đến 4 ngón tay là chiều từ cực âm đến cực dương của nguồn điện đó.  3) Công thức tính độ lớn SĐĐ cảm ứng trong thanh: ec  B.l.v. sin  B Thanh kim loại có vai trò như nguồn điện, khi đó lực Lorenxơ tác dụng I Lop11.com. . .

<span class='text_page_counter'>(20)</span> lên các e đóng vai trò lực lạ tạo ra dòng điện B) Bài tập Bài 1 Một thanh dẫn điện dài 40 cm được nối 2 đầu của nó với 2 đầu của 1 đoạn mạch điện có điện trở R=2 (ôm). Cho thanh chuyển động tịnh tiến trong 1 từ trường đều có B=0,04 T với tốc độ 10m/s. Biết véc tơ vận tốc của thanh vuông góc với các đường sức từ, điện trở của thanh rất nhỏ. Tính SĐĐ cảm ứng trong thanh và CĐDĐ trong mạch N Bài 2  e,r B Thanh dẫn điện MN dài 60 cm chuyển động trên 2 thanh ray  v đặt nằm ngang. Hai thanh ray đặt trong từ trường đều có phương  R thẳng đứng có chiều hướng từ sau ra trước mặt phẳng hình vẽ. M Biết B=1,6 T. Thanh chuyển đều về bên phải với vận tốc 0,5m/s. Biết R=0,2 ôm; ; e=0,96 V;r=0,1 ôm 1) Tính cường độ dòng điện qua thanh MN 2) Xác định lực ngoài F tác dụng lên thanh MN để thanh chuyển động đều với vận tốc đã cho. Biết điện trở của 2 thanh ray và thanh MN rất nhỏ e  eC  1,6( A)(eC  B.l.v) 2) Chiều của lực ngoài F hướng sang trái(cân bằng với HD: 1) I  Rr lực từ tác dụng lên thanh) F=B.I.l =1,536 N Bài 3 R Cho 2 thanh ray dẫn điện đặt thẳng đứng, 2 đầu thanh nối với điện trở R=0,5 ôm M N Hai thanh đặt trong từ trường đều, đường sức từ vuông góc với mặt phẳng chứa 2 thanh chiều như hình vẽ. Thanh MN có m=10 g trượt theo 2 thanh ray  + Biết MN=25 cm. Điện trở MN và 2 thanh ray rất nhỏ.Biết B=1 T. Ma sát giữa B MN và 2 thanh ray rất nhỏ. Sau khi buông tay thì MN trượt trên 2 thanh ray được ít lâu thì MN chuyển động đều với vận tốc v. Tính v (g=10 m/s2) B.l.v HD: eC =Blv; I  . Thanh chuyển động đều thì lực từ cân bằng với trọng lực P R B 2l 2 v  m.g v=0,8 m/s Do vậy: F=P R Bài 4 Một thanh kim loại dài l=1m quay trong 1 từ trường đều với vận tốc góc 20 rad/s. Trục quay đi qua 1 đầu của thanh và song song song với đường sức từ. Biết B=0,05T. Biết thanh luôn vuông góc với đường sức từ. Tính SĐĐCU của thanh (ĐS: 0,5 V). Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(21)</span>