2 01 dòng điện trong kim loại lời GIẢI

Tài liệu khóa học VẬT LÝ 11 (Dịng điện trong các mơi trường)

01. DỊNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI

Câu 1: Bản chất của dịng điện trong khơng khí là sự chuyển dời có hướng dưới tác dụng của lực điện
trường của các hạt
A. ion dương và ion âm
B. êlectron và ion âm
C. êlectron và ion dương
D. êlectron, ion dương và ion âm
HD: Các hạt tải điện trong khơng khí là electron, ion dương, ion âm. Chọn D.
Câu 2: Trong các tính chất sau, tính chất nào khơng phải là tính chất của tia catốt?
A. Làm ion hóa khơng khí
B. Tác dụng lên phim ảnh
C. Kích thích một số chất phát quang
D. Không bị lệch trong điện trường và từ trường
HD: Tia catot là dòng các electron nên bị lệch trong điện trường và từ trường. Chọn D.
Câu 3: Hiện tượng siêu dẫn là hiện tượng
A. điện trở của kim loại giảm đột ngột đến 0 khi nhiệt độ hạ xuống đến một nhiệt độ T0 nào đó
B. dịng điện qua dây dẫn chuyển động nhanh đột ngột khi nhiệt độ hạ xuống đến một nhiệt độ T0 nào
đó
C. điện trở của chất bán dẫn giảm mạnh khi được chiếu ánh sáng thích hợp
D. điện trở của kim loại giảm đột ngột đến 0 khi nhiệt độ hạ xuống đến 00 K
HD: Hiện tượng siêu dẫn điện trở của kim loại giảm đột ngột đến 0 khi nhiệt độ hạ xuống đến một
nhiệt độ T0 nào đó. Chọn A.
Câu 4: Một dây dẫn làm bằng kim loại có hệ số nhiệt điện trở là  , điện trở suất 0 ở nhiệt độ t 0 .
Điện trở suất của kim loại này ở nhiệt độ t là
A.   0   t  t 0 
B.   0 1    t  t 0  
C.   0   t  t 0 

D.   0 1    t  t 0  

HD: Điện trở suất của kim loại phụ thuộc vào nhiệt độ theo công thức:   0 1    t  t 0   .
Chọn D.
Câu 5: Dòng điện trong kim loại là dòng dịch chuyển có hướng của
A. các ion âm, êlectron tự do ngược chiều điện trường
B. các êlectron tự do ngược chiều điện trường
C. các ion, êlectron trong điện trường
D. các êlectron, lỗ trống theo chiều điện trường
HD: Dòng điện trong kim loại là dịng dịch chuyển có hướng của các electron tự do chuyển động
ngược chiều điện trường. Chọn B.
Câu 6: Đơn vị điện trở suất là
A. ôm   
B. vôn  V 

C. ôm.mét  .m 

D. .m 2

HD: Điện trở suất (thường được ký hiệu là ρ) của một dây dẫn là điện trở của một dây dẫn dài 1m có
tiết diện 1m2, nó đặc trưng cho vật liệu dây dẫn; có đơn vị là Ω.m. Chọn C.
Câu 7: Khi nhiệt độ của dây kim loại tăng, điện trở của nó sẽ thay đổi như thế nào?
A. Giảm đi
B. Không thay đổi
C. Tăng lên
D. Ban đầu tăng lên theo nhiệt độ nhưng sau đó lại giảm dần
HD: Khi nhiệt độ tăng thì điện trở tăng: R  R 0 1    t  t 0   . Chọn C.


Câu 8: Phát biểu nào sau đây là không đúng?

A. Hạt tải điện trong kim loại là êlectron
B. Dòng điện trong kim loại tuân theo định luật Ôm nếu nhiệt độ trong kim loại được giữ không đổi
C. Hạt tải điện trong kim loại là ion dương và ion âm
D. Dòng điện chạy qua dây dẫn kim loại gây ra tác dụng nhiệt
HD: Hạt tải điện trong kim loại là electron. Chọn D.
Câu 9: Nguyên nhân gây ra hiện tượng tỏa nhiệt trong dây dẫn khi có dịng điện chạy qua là do năng
lượng
A. của chuyển động có hướng của êlectron truyền cho ion (  ) khi va chạm
B. dao động của ion (+) truyền cho êlectron khi va chạm
C. của chuyển động có hướng của êlectron truyền cho ion (  ) khi va chạm
D. của chuyển động có hướng của êlectron, ion (  ) truyền cho (  ) khi va chạm
HD: Do electron khi chuyển động có hướng va chạm và truyền bớt năng lượng cho ion (+) dao động
tại nút mạng. Chọn A.
Câu 10: Nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại là do sự va chạm của các
A. êlectron với các ion (  ) ở các nút mạng
B. ion (  ) ở các nút mạng với nhau
C. êlectron với nhau
D. ion ở nút mạng với nhau
HD: Do electron khi chuyển động có hướng va chạm và truyền bớt năng lượng cho ion (+) dao động
tại nút mạng. Chọn A.
Câu 11: Khi nhiệt độ tăng thì điện trở suất của thanh kim loại cũng tăng do
A. chuyển động vì nhiệt của các êlectron tăng lên
B. chuyển động định hướng của các êlectron tăng lên
C. biên độ dao động của các ion quanh nút mạng tăng lên
D. biên độ dao động của các ion quanh nút mạng giảm đi
HD: Nhiệt độ tăng thì điện trở suất của kim loại tăng do các ion quanh nút mạng dao động với biên độ
tăng lên dẫn đến sự va chạm của dịng electron với nó tăng lên. Chọn C.
Câu 12: Điện trở kim loại tăng khi nhiệt độ tăng là do khi nhiệt độ tăng
A. các ion ở nút mạng dao động mạnh hơn nên khả năng va chạm giữa êlectron và ion tăng
B. chiều dài dây dài ra nên êlectron phải chuyển động quãng đường dài hơn

C. tiết diện dây nở to ra nên khả năng va chạm giữa e6lectron và ion tăng
D. các êlectron chuyển động nhanh hơn nên khả năng va chạm giữa êlectron và ion tăng
HD: Nhiệt độ tăng thì điện trở suất của kim loại tăng do các ion quanh nút mạng dao động với biên độ
tăng lên dẫn đến sự va chạm của dịng electron với nó tăng lên. Chọn A.
Câu 13: Hệ số nhiệt điện trở của mỗi kim loại phụ thuộc vào
A. nhiệt độ của điện trở
B. cường độ dòng điện qua điện trở
C. hiệu điện thế hai đầu điện trở
D. điện trở suất của kim loại làm điện trở
HD: R  R 0 1    t  t 0  
Với α là hệ số nhiệt điện trở của mỗi kim loại phụ thuộc vào khoảng nhiệt độ của điện trở. Chọn A.


Câu 14: Điện trở suất của kim loại phụ thuộc nhiệt độ theo
A. hàm bậc nhất
B. hàm số bậc hai
C. hàm số mũ
D. hàm logarit
HD:   0 1    t  t 0   phụ thuộc vào nhiệt độ theo hàm bậc nhất. Chọn A.
Câu 15: Một bóng đèn có dây tóc bằng vonfam khi cháy sáng sẽ có điện trở
A. khơng đổi
B. tăng
C. giảm
HD: Khi cháy sáng nhiệt độ tăng lên điện trở tăng. Chọn B.

D. giảm rồi tăng

Câu 16: Các êlectron trong kim loại sau khi tách khỏi nguyên tử sẽ chuyển động
A. thẳng với vận tốc rất nhỏ
B. nhanh hay chậm tùy theo nhiệt độ

C. và sinh ra dòng điện
D. hỗn loạn với vận tốc rất lớn
HD: electron tự do trong nguyên tử chuyển động hỗn loạn với vận tốc rất lớn. Chọn D.
Câu 17: Chọn phát biểu sai
A. Kim loại dẫn điện tốt vì mật độ hạt tải điện trong kim loại rất lớn
B. Khi nhiệt độ khơng đổi dịng điện trong kim loại tuân theo định luật Ôm
C. Khi nhiệt độ tăng độ linh động của hạt tải điện tăng
D. Khi nhiệt độ thấp (xấp xỉ độ không tuyệt đối) điện trở suất của kim loại rất nhỏ
HD: nhiệt độ tăng điện trở tăng hạt tải điện bớt linh động. Chọn C.
Câu 18: Hạt tải điện là
A. các êlectron có trong kim loại
B. các điện tích tự do tham gia dẫn điện
C. các êlectron có trong mỗi nguyên tử
D. các điện tích liên kết trong mơi trường
HD: Hạt tải điện là các điện tích tự do tham gia dẫn điện. Chọn B.
Câu 19: Môi trường dẫn điện đồng nhất là môi trường
A. chỉ có hạt tải điện là các êlectron
B. dẫn điện trung hịa điện
C. có mật độ của từng loại hạt tải điện phân bố đều
D. các hạt tải điện chỉ chuyển động theo cùng một hướng
HD: Môi trường dẫn điện đồng nhất là mơi trường có các hạt tải điện của từng loại phân bố đều.
Chọn C.
Câu 20: Điện dẫn suất của môi trường là
A. tổng của điện dẫn suất do từng loại hạt tải điện đóng góp
B. điện dẫn suất của các êlectron vì các êlectron có độ linh động lớn nhất
C. điện dẫn suất của các ion vì các ion có qng đường tự do trung bình lớn nhất
D. tỉ số mật độ của các êlectron và độ linh động của êlectron trong môi trường này
HD: Điện trở suất của môi trường là tổng của điện dẫn suất do từng loại hạt tải điện đóng góp.
Chọn A.
Câu 21: Dây tóc của một bóng đèn 12V  20W khi thắp sáng bình thường có nhiệt độ là 25000 C và

có điện trở lớn gấp 16 lầ so với điện trở của nó ở 200 C. Cho biết trong khoảng nhiệt độ này, điện trở
của dây tóc đèn tăng bậc nhất theo nhiệt độ. Điện trở của dây tóc đèn này khi thắp sáng bình thường
và hệ số nhiệt điện trở của nó lần lượt là
A. 22, 4 và 4,1.103 K 1.
B. 45,5 và 4,3.103 K 1.
C. 7, 2 và 6,1.103 K 1.
D. 7, 2 và 4,3.103 K 1.
U
HD: Khi thắp sáng điện trở của bóng đèn là R đ  2đ  7, 2 
Pđ
R
Điện trở của nó ở 200 C là R 0  d  0, 45 
16
Ta có R  R 0 1    t  t 0    7, 2  0, 45 1    2500  20      6,1.103 K 1 . Chọn C.


Câu 22: Một bóng đèn sáng bình thường ở hiệu điện thế 220V thì tóc có điện trở xấp xỉ 970. Hỏi
bóng đèn có thể thuộc loại nào dưới đây?
A. 220V  25W.
B. 220V  50W.
C. 220V  100W.
D. 220V  200W.
HD: Hiện điện thế định mức của bóng đèn là 220 V
U đ2
Cơng suất định mức của bóng đèn Pđ 
 50 W. Chọn B.
Rđ
Câu 23: Một mối hàn của một cặp nhiệt điện có hệ số nhiệt điện động 1 được đặt trong khơng khí ở

200 C, cịn mối hàn kia được nung nóng đến 5000 C, suất điện động nhiệt điện của cặp nhiệt điện khi

đó là 6mV. Hệ số nhiệt điện động của cặp nhiệt điện đó là
A. 125.106 V / K.
B. 25.106 V / K.
C. 125.107 V / K.
D. 6, 25.107 V / K.
E
 125.107 V/K. Chọn C.
HD: Hệ số nhiệt điện động của cặp nhiệt điện đấy là  T 
T1  T2
Câu 24: Một dây bạch kim ở 200 C có điện trở suất p 0  10, 6.108 m. Tính điện trở suất  của dãy
dẫn này ở 5000 C. Biết hệ số nhiệt điện trở của bạch kim là   3,9.103 K 1.
A.   31, 27.108 m.
B.   20, 67.108 m.
C.   30, 44.108 m.
D.   34, 28.108 m.
HD: Điện trở suất của dây dẫn này là p  p 0 1  t   30, 44.108 m . Chọn C.
Câu 25: Một mối hàn của cặp nhiệt điện có hệ số nhiệt điện động  T  65V / K đặt trong khơng khí
ở 200 C , cịn mối hàn kia được nung nóng đến nhiệt độ 2320 C. Suất nhiệt điện động của căp nhiệt
điện khi đó là
A. 13, 00mV.
B. 13,58mV.
C. 13,98mV.
D. 13, 78mV.
HD: Suất nhiệt điện động của căp nhiệt điện khi đó là E   T  T1  T2   13, 78 mV. Chọn D.
Câu 26: Một cặp nhiệt điện có đầu A đặt trong nước đá đang tan, cịn đầu B cho vào nước đang sơi,
khi đó suất điện động nhiệt điện là 2mV. Nếu đưa đầu B ra khơng khí có nhiệt độ 200 C thì suất điện
động nhiệt điện bằng bao nhiêu?
A. 4.103 V.
B. 4.104 V.
C. 103 V.

D. 104 V.
E
2.103
HD: Hệ số nhiệt điện động của cặp nhiệt điện  

 2.105 V/K
T1  T2
100

Khi đưa đầu B ra khơng khí thì suất điện động nhiệt điện là E    T2  T3   2.105  20  0   4.104 V
Chọn A.
Câu 27: Một thanh kim loại có điện trở 10 khi ở nhiệt độ 200 C, k hi nhiệt độ là 1000 C thì điện trở
của nó là 12. Hệ số nhiệt điện trở của kim loại đó là
A. 2,5.103 K 3 .
B. 2.103 K 1.
C. 5.103 K 1.
D. 103 K 1.
HD: Ta có R  R 0 1    t  t 0    12  10 1   100  20      2,5.103 K 1 . Chọn A.
Câu 28: Ở nhiệt độ 250 C, hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn là 20V, cường độ dịng điện là 8A.
Khi đèn sáng bình thường, cường độ dịng điện vẫn là 8A, nhiệt độ của bóng đèn khi đó là 26440 C.
Hỏi hiệu điện thế hai đầu bóng đèn lúc đó là bao nhiêu? Biết hệ số nhiệt điện trở của dây tóc bóng đèn
là 4, 2.103 K 1.
A. 240V.
B. 300V.
C. 250V.
D. 200V.
U
20
 2,5 
HD: Điện trở của bóng đèn ở 250 C là R1  1 

I1
8


Điện trở của bóng đèn ở R  R1 1  t   2,5 1  4, 2.103.2619   30 
Hiện điện thế ở hai đầu bóng đèn lúc này là U  I.R  240 V. Chọn A.
Câu 29: Một bóng đèn 6V  5A được nối với hai cực của một nguồn điện. Ở 200 C, Khi hiệu điện thế
giữa hai cực của đèn là 36mV thì cường độ dịng điện chạy qua nó là 50mA. Xác định nhiệt độ của
dây tóc bóng đèn khi đèn đucợ thắp sáng bình thường. Cho biết hệ số nhiệt điện trở của dây tóc đèn
khi đèn được thắp sáng bình thường. Cho biết hệ số nhiệt điện trở của dây tóc đèn là 4,5.104 K 1.
A. 20500 C.

B. 25000 C.

C. 15000 C.
U
HD: Điện trở của bóng đèn khi ở nhiệt độ 200 C là R 0  0  0, 72 
I0
U
Khi đèn sáng bình thường thì điện trở của bóng đèn là R đ  đ  1, 2 
Iđ

D. 23500 C.

Ta có R  R1 1  t   1, 2  0, 72 1  4,5.104.  t  20    t  15000 C . Chọn C.
Câu 30: Nối cặp nhiệt điện đồng-constantan với milivon kế thành một mạch kín. Giữ một mối hàn
của cặp nhiệt điện trong khơng khí ở 200 C, nhúng mối hàn còn lại vào khối thiếc đang nóng chảy.
Khi đó milivon kế chỉ 9,18mV. Cho biết hệ số nhiệt điện động của cặp nhiệt điện là 42,5V / K. Xác
định nhiệt độ của thiếc nóng chảy.
A. 2360 C.

B. 4300 C.
C. 2400 C.
D. 2580 C.
HD: Ta có E    T2  T1   9,18.103  42,5.106  T2  20   T2  236 0 C . Chọn A.
Câu 31: Dây tóc bóng đèn 220V  100W khi sáng bình thường ở 24850 C có điện trở lớn gấp
n  12,1 lần so với điện trở của nó ở 200 C. Cho biết điệnt rở của dây tóc đèn trong khoảng nhiệt độ
này tăng bậc nhất theo nhiệt độ. Hệ số nhiệt điện trở của dây tóc đèn và điện trở của dây tóc bóng đèn
ở 200 C lần lượt là
A. 4,5.103 K 1 và 44.
B. 4,3.103 K 1 và 45,5.
C. 4,5.103 K 1 và 40.
D. 4,3.103 K 1 và 22, 4.
HD: Điện trở của bóng đèn khi sáng bình thường là R đ 

U đ2
 484 
Pđ

R
 40 
12,1
Hệ số nhiệt điện của điện trở bóng đèn
R  R 0 1    t  t 0    484  40 1    2485  20      4,5.103 K 1 . Chọn C.

Điện trở của bóng đèn ở 200 C là R 0 

Câu 32: Một thanh đồng có tiết diện S và một thanh graphit (than chì) có tiết diện 6S được ghép nối
tiếp nhau. Cho biết điện trở suất ở 00 C và hệ số nhiệt điện trở của đồng là 01  1, 7.108 m và

1  4,3.103 K 1 , của graphit là 02  1, 2.105 m và  2  5, 0.104 K 1. Khi ghép lại hai thanh ghép

nối tiếp thì điện trở của hệ khơng phụ thuộc nhiệt độ. Tỉ số độ dài của thanh đồng và graphit gầm giá
trị nào nhất sau đây ?
A. 0,13.
B. 75.
C. 13, 7.
D. 82.
p.L
HD: Điện trở ở nhiệt độ t được xác định R  R 0 1  t  
1  t 
S
Hai loại vật liệu trên mắc nối tiếp thành một đoạn dẫn
p .L
p .L
 R  R1  R 2  1 1 1  t   2 2 1  t 
S
6S
p L 1   2 t   1 
p2 L2 
pL  
1
 R   p1L1 1  1t   2 2
  p1L11  2 2 2  t 
   p1L1 
S
6
6
6  

 S

pL 

Khi  p1L11  2 2 2  t  0 thì điện trở khơng phụ thuộc vào nhiệt độ
6 

pL
pL
L
 p1L11  2 2 2  0  p1L11   2 2 2  1  13, 7 . Chọn C.
6
6
L2

Câu 33: Nối cặp nhiệt điện sắt-constantan có điện trở là r với một điện kế có điện trở là R G thành
một mạch kín, Nhúng một mối hàn của cặp nhiệt này vào nước đá đang tan và đưa mối hang vào trong
lị điện. Khi đó số chỉ điện kế là I. Cho biết hệ số nhiệt điện động của cặp nhiệt điện là  r . Nếu

I  r  R 0  /  r  6000 K. Nhiệt độ bên trong lò điện là

A. 8730 K.
B. 6000 C.
C. 6400 C.
D. 9130 K.
HD: Nhúng một mối hàn của cặp nhiệt này vào nước đá đang tan  t1  0 0 C
I
I
   t 2  t1  
 t 2  t1  600  t 2  0  t 2  6000 C . Chọn B.
Ta có E  t 

r  R0
 r  R0 