de on thi ly 11

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.17 MB, 47 trang )

(1)TRƯỜNG THPT TỔ VẬT LÝ -----  -----. Cần Thơ, 10/2015 CÔNG THỨC CHƯƠNG I CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU v v  v 0 a  Gia tốc: m/s2 t t  t 0. CÔNG THỨC CHƯƠNG II F Định luật II a hay F ma Newton: m Lực hấp dẫn: N.

(2) Nguyễn Phúc Vinh. Vật Lý 11-HK 1. Vận tốc:. v v 0  a.t. Quãng đường:. s v 0 t . Công thức liên hệ:. v 2  v 02 2as. (1). 1 2 at 2 (2). SỰ RƠI TỰ DO Gia tốc rơi tự do: g = 9,8 ≈ 10 v g .t Vận tốc: Quãng đường:. 1 h  g.t 2 2. Thời gian rơi:. t. 2.h g. (3). (2). (3). Công thức liên v 2 2 gh (4) hệ: CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU 2 1 T  Chu kỳ:  f (1) Tần số: Tốc độ dài: Tốc độ góc:. 1   T 2 v r. f . (2) (3). v 2   2f  r T (4). Hằng số HD. -. m/s. a ht . Gia tốc rơi tự do tại gần mặt đất: Gia tốc rơi tự do tại độ cao h:. m1 m 2 r2 N .m 2. G 6,67.10  11 M R2. g 0 G.. g G.. kg 2. m/s2. M.  R  h 2. m/s2. M. Lực đàn hồi:. Fđh k . l. N. S (giâ y). Độ biến dạng của lò xo Lực ma sát:. l l  l 0. M. Fms  .N  .mg. N. -. Gia tốc hướng tâm:. S (giâ y) Hz m/s Rad/ s. 2. v r. 2 r (5) CÔNG THỨC CỘNG VẬN TỐC 2 chuyển động v tb v tn  v nb (1) cùng chiều 2 chuyển động vtb  vtn  v nb (2) ngược chiều CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU s v Vận tốc t (1) Phương trình x x0  vt (2) chuyển động Gia tốc hướng tâm. M. m/s2 (1). Fhd G.. m/s. m/s2. 2. Lực hướng tâm:. a ht . v2  2 r r. m/s2. Fht m.aht m.. v2 m. 2 r r. N. CÔNG THỨC CHƯƠNG III F = F1 + F2 N Quy tắc hợp F1 d 2  lực: F2 d1 hay F .d1 = F .d 1. Momen lực. M = F.d. 2. 2. N.m.

(3) Nguyễn Phúc Vinh. Vật Lý 11-HK 1. I. Sự nhiễm điện của các vật. Điện tích. Tương tác điện 1. Sự nhiễm điện của các vật - Khi cọ xát những vật như thủy tinh, nhựa, ... vào lụa, dạ,… thì những vật đó hút được các vật nhẹ như mẫu giấy, sợi bông … Ta nói những vật đó đã bị nhiễm điện hay tích điện hay mang điện tích. 2. Điện tích. Điện tích điểm - Điện tích kí hiệu q hay Q . Đơn vị là Cu lông (C) - Điện tích điểm là một vật tích điện có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách tới điểm mà ta xét 3. Tương tác điện. Hai loại điện tích * Có hai loại điện tích: điện tích dương +q hay q>0, điện tích âm –q hay q<0 * Sự tương tác điện là sự đẩy hay hút nhau giữa các loại điện tích đó + Các điện tích cùng loại (dấu) thì đẩy nhau (q1.q2>0) + Các điện tích khác loại (dấu) thì hút nhau (q1.q2<0) II. Định luật Cu-lông. Hằng số điện môi 1. Định luật Cu-lông Lực hút hay đẩy giữa hai điện tích điểm đặt trong chân không có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích điểm đó, có độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ lớn của hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.. F k. q1q2 9 q1q2  9.10 r2 r2. Trong hệ SI : k = 9.109(N.m2/ C2 ): hệ số tỉ lệ r: Khoảng cách giữa 2 điện tích (m). F: Độ lớn của lực tĩnh điện (N) q1, q2: Điện tích của các điện tích điểm (C) 2. Lực tương tác giữa các điện tích điểm đặt trong môi trường điện môi đồng tính. Hằng số điện môi. + Điện môi là môi trường cách điện. +Thực nghiệm cho biết: Lực tương tác giữa các điện tích điểm đặt trong môi trường điện môi đồng tính giảm  lần so với đặt trong chân không.. F k. q1q2 9 q1q2  9.10  r2  r2. : Hằng số điện môi không đơn vị,  1 ( trong chân không  = 1 và trong không khí  1). Đặc trưng cho tính chất cách điện của một chất điện. Nó cho biết lực tương tác giữa các điện đích trong môi trường đó nhỏ hơn trong chân không bao nhiêu lần.. BỔ SUNG KIẾN THỨC VỀ VECTO LỰC. 3.

(4) Nguyễn Phúc Vinh. Vật Lý 11-HK 1. 1. Lực - Đặc điểm của vecto lực. + Điểm đặt tại vật + Phương của lực tác dụng + Chiều của lực tác dụng + Độ lớn tỉ lệ với độ lớn của lực tác dụng 2. Cân bằng lực: là các lực cùng tác dụng vào một vật và không gây gia tốc cho vật - Hai lực cân bằng: là hai lực cùng tác dụng vào một vật, cùng giá cùng độ lớn nhưng ngược chiều 3. Tổng hợp lực: - Quy tắc tổng hợp lực: Quy tắc hình bình hành      Nếu vật chịu tác dụng của 2 lực F1 , F2 thì F F1  F2     F1   F2  F F1  F2 F1   F2  F F1  F2 + +     0 2 2 ( F1 , F2 ) 90  F  F1  F2 ( F1 , F2 )   F  F12  F22  2 F1F2cos + + F  F2 F  F1  F2 Nhận xét: 1 Nếu vật chịu tác dụng của nhiều lực thì tiến hành tổng hợp hai lực rồi lấy hợp lực của 2 lực đó tổng hợp tiếp với lực thứ 3… Lưu ý: Chúng ta có thể tìm hợp lực bằng phương pháp chiếu các lực thành phần xuống các trục Ox, Oy trên hệ trục Đềcác vuông góc.    F F1  F2 lúc này, biểu thức trên vẫn sử dụng trên các trục tọa độ đã chọn Ox, Oy:    F F  F2 Ox Ox  1Ox F  F12Ox  F22Oy FOy F1Oy  F2Oy Ðộ lớn: 4.Phân tích lực: - Quy tắc phân tích lực: Quy tắc hình bình hành - Chú ý: chỉ phân tích lực theo các phương mà lực có tác dụng cụ thể n   F  0  i i 1 5. Điều kiện cân bằng của chất điểm II. Bài tập áp dụng Bài 1: Tìm hợp lực của các lực trong các trường hợp sau (Các lực được vẽ theo thứ tự chiều quay của kim đồng hồ) . . a. F1 = 10N, F2 = 10N, ( F1 , F2 ) =300 . . . . . . b. F1 = 20N, F2 = 10N, F3 = 10N,( F1 , F2 ) =900, ( F2 , F3 ) =300, ( F1 , F3 ) =2400 . . . . . . . . c. F1 = 20N, F2 = 10N, F3 = 10N, F4 = 10N, ( F1 , F2 ) =900, ( F2 , F3 ) =900, ( F4 , F3 ) =900, ( F4 , F1 ) =900 . . . . . . . . d. F1 = 20N, F2 = 10N, F3 = 10N, F4 = 10N, ( F1 , F2 ) =300, ( F2 , F3 ) =600, ( F4 , F3 ) =900, ( F4 , F1 ) =1800 Đáp số: a. 19,3 N b. 28,7 N c. 10 N d. 24 N Bài 2: Một chất điểm chịu tác dụng đồng thời của 2 lực có độ lớn 20N và 30N, xác định góc hợp bởi phương của 2 lực nếu hợp lực có giá trị: a. 50N b. 10N c. 40N d. 20N m Đs: a. 00 b. 1800 c. 75,50 d. 138,50 Bài 3: Một chất điểm chịu tác dụng đồng thời của 3 lực: F1 = 20N, F2 = 20N và F3. Biết góc giữa các lực là bằng nhau và đều bằng 1200. Tìm F3 để hợp lực tác dụng lên chất điểm bằng 0? Đáp số: F3 = 20 N Bài 4: Vật m = 5kg được đặt nằm yên trên mặt phẳng nghiêng góc 300 so với phương ngang như hình vẽ. Xác định các lực tác dụng lên vật? Biết trọng lực được xác định bằng công thức P = mg, với g = 10m/s2. Đáp số: P = 50N; N = 25 3 N; Fms = 25 N. 4.

(5) Nguyễn Phúc Vinh. Vật Lý 11-HK 1. Bài 5: Vật m = 3kg được giữ nằm yên trên mặt phẳng nghiêng góc 450 so với ngang bằng một sợi dây mảnh và nhẹ, bỏ qua ma sát. Tìm lực căng của sợi dây( vật tác dụng lên sợi dây làm cho sợi dây bị căng ra) Đáp số: T = 15 2N. m. phương lực mà. BÀI TẬP ĐỊNH LUẬT CU-LÔNG XÁC ĐỊNH LỰC TƯƠNG TÁC CỦA CÁC ĐIỆN TÍCH ĐIỂM. I.TÓM TẮT LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI: Phương pháp chung:  Chỉ có hai (2) điện tích điểm q1 và q2.. F k. q1 .q 2.  .r 2 (Lưu ý đơn vị của các đại lượng) - Áp dụng công thức của định luật Cu-Lông : - Trong chân không hay trong không khí  = 1. Trong các môi trường khác  > 1.  Có nhiều điện tích điểm. - Lực tác dụng lên một điện tích là hợp lực cùa các lực tác dụng lên điện tích đó tạo bởi các điện tích còn lại. - Xác định phương, chiều, độ lớn của từng lực, vẽ các vectơ lực. - Vẽ vectơ hợp lực. - Xác định hợp lực từ hình vẽ. Khi xác định tổng của 2 vectơ cần lưu ý các trường hợp đặc biệt là tam gíac vuông, cân, đều, … Nếu không xảy ra ở các trường hợp đặc biệt đó thì có thể tính độ dài của vec tơ bằng định lý hàm số cosin: a2 = b2 + c2 – 2bc.cosA hay Ftổng2 = F12+F22+2F1F2cosα ( : góc hợp bởi 2 lực) II.BÀI TẬP CÓ HƯỚNG DẪN GIẢI: Bài 1:Cho hai điện tích điểm q1 = 2.10-8C, q2 = -10-8C đặt tại hai điểm A, B trong không khí, cách nhau 3 cm. Xác định lực do q1 tác dụng lên q2? Hướng dẫn giải: q1q2 F k 2 r = 2.10-3 N Lực do q1 tác dụng lên q2: Bài 2: Hai điện tích điểm cách nhau một khoảng r =3cm trong chân không hút nhau bằng một lực F = 6.10-9N. Điện tích tổng cộng của hai điện tích điểm là Q=10-9C. Tính điện đích của mỗi điện tích điểm: Hướng dẫn giải:. F k Áp dụng định luật Culong: Theo đề:. q1  q 2 10 9 C. q1q 2 Fr 2  q q  6.10  18  C 2  2 1 2 r k (1). (2).  q1 3.10 9 C   q 2  2.10 9 C  Giả hệ (1) và (2) Bài 3: Hai quả cầu giống nhau mang điện, cùng đặt trong chân không, và cách nhau khoảng r=1m thì chúng hút nhau một lực F1=7,2N. Sau đó cho hai quả cầu đó tiếp xúc với nhau và đưa trở lại vị trí cũ thì chúng đảy nhau một lực F2=0,9N. tính điện tích mỗi quả cầu trước và sau khi tiếp xúc. Hướng dẫn giải:. 5.

(6) Nguyễn Phúc Vinh. Vật Lý 11-HK 1. Fr 2  q1q 2   8.10 10  C2  k Trước khi tiếp xúc (1) q  q2 q1, q ,2  1 2 Điện tích hai quả cầu sau khi tiếp xúc: 2.  q1  q 2    2   F2 k  q1  q 2 2.10 5 C 2 r (2)  q1 4.10  5 C  q 2 2.10 5 C  Từ hệ (1) và (2) suy ra:. C. 4C. Bài 4: Cho hai điện tích q1= , q2=9 đặt tại hai điểm A và B trong chân không AB=1m. Xác định vị trí của điểm M để đặt tại M một điện tích q0, lực điện tổng hợp tác dụng lên q0 bằng 0, chứng tỏ rằng vị trí của M không phụ thuộc giá trị của q0. Hướng dẫn giải: q1. q0. q2. A. Giả sử q0 > 0. Hợp lực tác dụng lên q0:.    F10  F20 0. B F20. F10. Do đó:. F10 F20  k. q1q 0 q1q 0 k  AM 0,4m 2 AM AB  AM. Theo phép tính toán trên ta thấy AM không phụ thuộc vào q0. 0. Bài 5: Người ta treo hai quả cầu nhỏ có khối lượng bằng nhau m = 0,01g bằng những sợi dây có chiều dài bằng nhau (khối lượng không đáng kể). Khi hai quả cầu nhiễm điện bằng nhau về độ lớn và cùng dấu chúng đẩy nhau và cách nhau một khoảng R=6cm. Lấy g= 9,8m/s2. Tính điện tích mỗi quả cầu Hướng dẫn giải: Ta có:.  l T H.     P  F  T 0. F q. r P. Q. Từ hình vẽ:. tan  . R  2.OH. R R 2 l     2 2. 2. . R F  2 mg. q 2 Rmg R 3mg  k 2  q 1,533.10 9 C R 2l 2kl. 6.

(7) Nguyễn Phúc Vinh. Vật Lý 11-HK 1. Bài 6: Cho hai điện tích bằng +q (q>0) và hai điện tích bằng –q đặt tại bốn đỉnh của một hình vuông ABCD cạnh a trong chân không, như hình vẽ. Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên mỗi điện tích nói trên. Hướng dẫn giải: AB. Các lự tác dụng lên +q ở D như hình vẽ, ta có. FAD FCD k. q1q 2 q2 q2  k  k 2 r2 2a 2 a 2       FD FAD  FCD  FBD F1  FBD. FBD k FBD FCD D FAD. FD. q1q 2 q2  k r2 a2. C. F1. F1 FAD. . . q2 2 k 2 2 a.  F1 hợp với CD một góc 450. 2 1. 2 BD. FD  F  F. q2 3k 2 2a. Đây cũng là độ lớn lực tác dụng lên các điện tích khác Bài 7: Hai điện tích q1, q2 đặt cách nhau một khoản r=10cm thì tương tác với nhau bằng lực F trong. F không khí và bằng 4 nếu đặt trong dầu. Để lực tương tác vẫn là F thì hai điện tích phải đạt cách nhau bao nhiêu trong dầu? Hướng dẫn giải:. F k. q1q 2 qq r k 1 ,22  r ,  5cm 2 r r . Bài 8: Hai quả cầu kim loại nhỏ hoàn toàn giống nhau mang điện tích q 1 = 1,3.10-9C và q2=6.5.10-9C, đặt trong không khí cách nhau một kh oảng r thì đẩy nhau với lực F. Chi hai quả cầu tiếp xúc nhau, rồi đặt chung trong một lớp điện môi lỏng, cũng cách nhau một khoảng r thì lực đẩy giữa chúng cũng bằn F a. Xác đinh hằng số điện môi  b. Biết lực tác đụng F = 4,6.10-6N. Tính r. Hướng dẫn giải:. q1, q ,2  a. Khi cho hai quả cầu tiếp xúc nhau thì: 2. q1  q 2 2.  q1  q 2    q .q 2  F, F  k  k 1 2 2   1,8 2 r r Ta có: 7.

(8) Nguyễn Phúc Vinh. Vật Lý 11-HK 1. F k. q1q 2 q1q 2  r  k 0,13m r2 F. b. Khoảng cách r: Bài 9: Một quả cầu nhỏ có khối lượng m = 1,6g, tích điện q = 2.10 -7C được treo bằng một sợi dây tơ mảnh. Ở phía dưới nó cần phải đạt một điện tích q2 như thế nào để lực căng dây giảm đi một nửa. Hướng dẫn giải: Lực căng của sợi dây khi chưa đặt điện tích:T = P = mg Lực căng của sợi dây khi đặt điện tích:. P T=P–F= 2 qq P mg mgr 2  F   k 12 2   q 4.10 7 C 2 r 2 2kq1.  T  P. Vậy q2> 0 và có độ lớn q2 = 4.10-7C. Bài 10: Cho hai điện tích điểm q1=16. C. và q2 = -64. C. lần lượt đặt tại hai điểm A và B trong chân. không cách nhau AB = 100cm. Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên điện tích điểm q0=4 a. Điểm M: AM = 60cm, BM = 40cm. b. Điểm N: AV = 60cm, BN = 80cm Hướng dẫn giải:.    F M 10 F20 F. A q1. q0. C. đặt tại:. a. Vì MA + MB = AB vậy 3 điểm M, A, B thẳng hàng M nằm giữa AB Lực điện tổng hợp tác dụng lên q0:.    F F10  F20. q2. qq qq   F F10  F20 k 1 02  k 2 02 16N AM BM Vì F10 cùng hường với F20 nên:    F cùng hường với F10 và F20  F10. NA 2  NB2 AB2  NAB vuông tại N.. q N.  F20. b. Vì Hợp lực tác dụng lên q0 là:.    F F10  F20.  F. F  F102  F202 3,94V q1 A.  F hợp với NB một góc  : F   10 0,44   240 F20. q2 B. tan. Bài 11: Hai quả cầu kim loại giống nhau, mang điện tích q 1, q2 đặt cách nhau 20cm thì hút nhau bợi một lực F 1 = 5.10-7N. Nối hai quả cầu bằng một dây dẫn, xong bỏ dây dẫn đi thì hai quả cầu đẩy nhau với một lực F2 = 4.10-7 N. Tính q1, q2.. 8.

(9) Nguyễn Phúc Vinh. Vật Lý 11-HK 1. Hướng dẫn giải:. q1, q ,2  Khi cho hai quả cầu tiếp xúc nhau thì: Áp dụng định luật Culong:. q1  q 2 2. 2 q1.q 2 Fr 0, 2  16 1 F1 k 2  q1.q 2   .10 r k 9 2. F2  q1  q 2  4   q1  q 2  .10 8 C F1 4 q1q 2 15 Vậy q1, q2 là nghiệm của phương trình:. 4 0,2  19 q2  q  .10 15 9.  10 8   3 C 0  q    1 10  8 C  15. Bài 12: Hai quả cầu nhỏ giống nhau, cùng khối lượng m = 0,2kg, được treo tại cùng một điểm bằng hai sợi tơ mảnh dài l = 0,5m. Khi mỗi quả cầu tích điện q như nhau, chúng tách nhau ra một khoảng a = 5cm. Xác đinh q. Hướng dẫn giải: 0. Quả cầu chịu tác dụng của ba lực như hình vẽ. Điều kiện cân bằng:.     P  F  T 0.  l. Ta có: T. a F2 tan P2a2 l 4. H F q. r P. q2 a2  mg. Q. .  q a.. a 2. k. amg k 4l2  a 2. a2 l  4 2. 5,3.10 9 C. Bài 13: Hai điện tích điểm bằng nhau đặt trong chân không, cách nhau khoảng r = 4cm. Lực đẩy tĩnh điện giữa chúng là F = -10-5N a. Tính độ lớn mỗi điện tích. b. Tìm khoảng cách r1 giữa chúng để lực đẩy tĩnh điện là F1 = 2,5.10-6N. Hướng dẫn giải: a. Độ lớn mỗi điện tích:. 9.

(10) Nguyễn Phúc Vinh. Vật Lý 11-HK 1. F1 k. q2 F1r12  q  1,3.10 9 C 2 r1 k. Khoảng cách r1:. q2 q2 F2 k 2  r2  k 8.10 2 m r2 F2. Bài 14: Người ta đặt ba điện tích q1 = 8.10-9C, q2=q3=-8.10-C tại ba đỉnh của một tam giác đều ABC cạnh a = = 6cm trong không khí. Xác định lực tác dụng lên điện tích q0=610-9C đặt tại tâm O của tam giác. Hướng dẫn giải: Lực tổng hợp tác dụng lên q0:. A. O.       F F1  F2  F3 F1  F23.   F2 F3  F1  F. B. F1 k. C. F2 F3 k. q 2q 0 2 3  a  3 2  . 2. 3k. q1.q 0 2 3  a  3 2 . 2. 3k. q1.q 0 36.10 5 N 2 a. q1.q 0 36.10  5 N 2 a. F2co23s100 Vậy F = 2F1 = 72.10-5N A. Bài 15: Tại ba đỉnh của một tam giác đều, người ta đặt ba điện tích giống nhau q 1=q2=q3=6.10-7C. Hỏi phải đặt điện tích thứ tư q0 tại đâu, có giá trị bao nhiêu để hệ thống đứng yên cân bằng. Hướng dẫn giải: Điều kiện cân bằng của điện tích q3 đặt tại C. q1. O q0.  F03 B.       F13  F23  F03 F3  F03 0. C. q2 F13 F23 k 2  F3 2F13cos300 F13 3 a.  F23 10.

(11) Nguyễn Phúc Vinh.  F13.  F q2 1. Vật Lý 11-HK 1.  F3 có phương là phân giác của góc C. q3.   F F 03 Suy ra cùng giá ngược chiều với 3 . Xét tương tự với q1, q2 suy ra q0 phải nằm tại tâm của tam giác.. F03 F3  k. q 0q 2 3  a  3 2 . 2. k. q2 3  q 0  3,46.10  7 C 2 a. III.BÀI TẬP RÈN LUYỆN CÓ ĐÁP SỐ: 1) Hai điện tích điểm dương q1 và q2 có cùng độ lớn điện tích là 8.10-7 C được đặt trong không khí cách nhau 10 cm. a. Hãy xác định lực tương tác giữa hai điện tích đó. b. Đặt hai điện tích đó vào trong môi trường có hằng số điện môi là  =2 thì lực tương tác giữa chúng sẽ thay đổi thế nào ? Để lực tương tác giữa chúng là không đổi (bằng lực tương tác khi đặt trong không khí) thì khoảng cách giữa chúng khi đặt trong môi trường có hằng số điện môi  =2 là bao nhiêu ? Đs: 0,576 N, 0,288 N, 7 cm. 2) Cho hai quaû caàu nhoû mang ñieän tích q 1 = – 3.10 – 7 C vaø q2 ñaët caùch nhau 5 cm trong chaân khoâng thì chúng hút nhau bằng một lực có độ lớn là 2,16.10 – 2 N. Xác định điện tích của quả cầu q2. Ñs: q2 = 2.10 – 8 C. 3) Hai điện tích điểm như nhau đặt trong chân không 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. Đs: 1,3. 10-9 C, 8 cm. 4) Mỗi prôtôn có khối lượng m= 1,67.10-27 kg, điện tích q= 1,6.10-19C. Hỏi lực đẩy giữa hai prôtôn lớn hơn lực hấp dẫn giữa chúng bao nhiêu lần ? Đs: 1,35. 1036 5) Hai vật nhỏ giống nhau, mỗi vật thừa 1 electron. Tìm khối lượng mỗi vật để lực tĩnh điện bằng lực hấp dẫn. Đ s: 1,86. 10-9 kg. 6) Hai vật nhỏ đặt trong không 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. Đ s: q1= 2. 10-5 C, q2 = 10-5 C 7) Hai điện tích q1 = 8.10-8 C, q2 = -8.10-8 C đặt tại A và B trong không khí (AB = 6 cm). Xác định lực tác dụng lên q3 = 8.10-8 C , nếu: a. CA = 4 cm, CB = 2 cm. b. CA = 4 cm, CB = 10 cm. c. CA = CB = 5 cm. Đ s: 0,18 N; 30,24.10-3 N; 27,65.10-3 N. 8) Người ta đặt 3 điện tích q1 = 8.10-9 C, q2 = q3 = -8.10-9 C tại ba đỉnh của một tam giác đều cạnh 6 cm trong không khí. Xác định lực tác dụng lên điện tích q0 = 6.10-9 C đặt ở tâm O của tam giác. Đ s: 72.10-5 N. 9) Ba điện tích điểm q1 = -10-7 C, q2 = 5.10-7 C, q3 = 4.10-7 C lần lượt đặt tại A, B, C trong không khí, AB = 5 cm. AC = 4 cm. BC = 1 cm. Tính lực tác dụng lên mỗi điện tích. Đ s: 4,05. 10-2 N, 16,2. 10-2 N, 20,25. 10-2 N. 10) Ba điện tích điểm q1 = 4. 10-8 C, q2 = -4. 10-8 C, q3 = 5. 10-8 C. đặt trong không khí tại ba đỉnh của một tam giác đều cạnh 2 cm. Xác định vectơ lực tác dụng lên q3 ? Đ s: 45. 10-3 N. -19 11) Ba điện tích điểm q1 = q2 = q3 = 1,6. 10 C. đặt trong chân không tại ba đỉnh của một tam giác đều cạnh 16 cm. Xác định vectơ lực tác dụng lên q3 ? Đ s: 15,6. 10-27N. -8 -8 -7 12) Ba điện tích điểm q1 = 27.10 C, q2 = 64.10 C, q3 = -10 C đặt trong không khí lần lượt tại ba đỉnh của một tam giác vuông (vuông góc tại C). Cho AC = 30 cm, BC = 40 cm. Xác định vectơ lực tác dụng lên q3. Đ s: 45.10-4 N.. 11.

(12) Nguyễn Phúc Vinh. Vật Lý 11-HK 1. 13) Hai điện tích q1 = -4.10-8 C, q2 = 4. 10-8 C đặt tại hai điểm A và B cách nhau một khoảng 4 cm trong không khí. Xác định lực tác dụng lên điện tích q = 2.10-9 C khi: a. q đặt tại trung điểm O của AB. b. q đặt tại M sao cho AM = 4 cm, BM = 8 cm. 14) Hai điện tích điểm q1 = q2 = 5.10-10 C đặt trong không khí cách nhau một đoạn 10 cm. a. Xác định lực tương tác giữa hai điện tích? b. Đem hệ hai điện tích này đặt vào môi trường nước ( = 81), hỏi lực tương tác giữa hai điện tích sẽ thay đổi thế nào ? Để lực tương tác giữa hai điện tích không thay đổi (như đặt trong không khí) thì khoảng cách giữa hai điện tích là bao nhiêu? 15) Cho hai điện tích q1 và q2 đặt cách nhau một khoảng r = 30 cm trong không khí, lực tác dụng giữa chúng là F0. Nếu đặt chúng trong dầu thì lực này yếu đi 2,25 lần. Vậy cần dịch chuyển chúng lại một khoảng bằng bao nhiêu để lực tương tác giữa chúng vẫn bằng F ?Đ s: 10 cm. 16) Hai điện tích điểm q1 = 9.10 – 8 C ; q2 = – 4.10 – 8 C đặt cách nhau một đoạn 6 cm trong không khí. a. Độ lớn lực tương tác giữa hai điện tích này có giá trị là bao nhiêu? b. Khoảng cách giữa hai điện tích này phải bằng bao nhiêu để lực tương tác giữa chúng có độ lớn laø 20,25.10 – 3 N.Ñs: F = 9.10 – 3 N; r = 4 cm. 17) Cho hai quả cầu nhỏ mang điện tích lần lượt là q 1 = – 2.10 – 9 C ; q2 = – 3.10 – 7 C, đặt cách nhau một đoạn 2,5 cm trong chân không. a. Tính độ lớn lực tương tác điện giữa hai quả cầu ? b. Tăng khoảng cách lên gấp đôi thì lực tương tác điện giữa hai quả cầu tăng hay giảm một lượng baèng bao nhieâu ?Ñs: F = 8,64.10 – 3 N; giaûm 6,48.10 – 3 N. 18) Hai quả cầu nhỏ giống nhau mang điện tích có độ lớn bằng nhau, đặt cách nhau 3 cm trong không khí thì chúng đẩy nhau bằng một lực có độ lớn 3,6.10 – 2 N. Xác định điện tích của hai quả cầu naøy. Ñs: q1 = q2 = 6.10 – 8 C hay q1 = q2 = – 6.10 – 8 C. 19) Cho hai điện tích điểm bằng nhau đặt cách nhau 4 cm trong không khí thì lực đẩy tĩnh điện giữa chúng có độ lớn là 9.10 – 5 N. a. Xác định độ lớn mỗi điện tích ? b. Để lực tương tác giữa chúng có giá trị là F’ = 2,5.10 – 4 N thì phải đưa chúng lại gần hay ra xa nhau một đoạn bằng bao nhiêu? Đs: q = 4.10 – 9 C; lại gần 1,6 cm.. 20) Hai điện tích điểm q 1 = 3q2 = – 9.10 – 9 C đặt trong môi trường có hằng số điện môi bằng 4 và lực tương tác giữa chúng có độ lớn 2,43.10 – 5 N. Tính: a. khoảng cách giữa hai điện tích . b. độ lớn lực tương tác giữa chúng khi tăng khoảng cách lên thêm 1cm.Đs: 5 cm; 1,69.10 – 5 N 21) Hai quả cầu nhỏ mang điện tích q 1; q2 đặt cách nhau 3 cm trong không khí thì chúng đẩy nhau bằng một lực 6.10 – 3 N. Điện tích tổng cộng của hai quả cầu là – 5.10 – 8 C . Xác định điện tích q1; q cuûa moãi quaû caàu ? Bieát raèng q 1 < q 2 .Ñs: q = – 2.10 – 8 C vaø q = – 3.10 – 8 C. 2. 1. 2. 22) Hai quả cầu nhỏ mang điện tích q 1 ; q2 đặt cách nhau 3 cm trong không khí thì lực hút tĩnh điện giữa chúng có độ lớn là 2.10 – 2 N. Điện tích tổng cộng của hai quả cầu là –10 – 8 C . Xác định điện tích q ; q cuûa moãi quaû caàu ? Bieát raèng q 1 > q 2 .Ñs: q = – 5.10 – 8 C vaø q = 4.10 – 8 C. 1. 2. 1. 2. 23) Hai quả cầu nhỏ giống nhau có cùng khối lượng 0,1 g và mang điện tích q = 10 – 8 C treo vào cùng một điểm bằng hai sợi dây nhẹ, cách điện, dài bằng nhau. Dưới tác dụng của lực tĩnh điện, hai quả cầu đẩy nhau và cách nhau một đoạn 3 cm. Xác định góc lệch của các sợi dây so với phương thẳng đứng. Lấy g = 10 m/s2.Đs: 450. 24) Hai điện tích q1 = 8.10–8 C đặt tại A, q2 = -4.10–8 C đặt tại B trong không khí với AB = 6 cm. a. Tìm độ lớn lực tương tác giữa 2 điện tích ? Lực hút hay đẩy ? b. Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên điện tích điểm q3 = 2.10-10 C tại M với MA = 4 cm, MB = 2 cm. 25) Hai qủa cầu nhỏ mang hai điện tích q 1 = 9.10-6 C, và q2 = -3,6.10-5 C. Đặt không cố định tại A và B cách nhau 12 cm trong không khí. a) Xác định lực tương tác giữa hai điện tích? Vẽ hình. 12.

(13) Nguyễn Phúc Vinh. Vật Lý 11-HK 1. b) Đặt điện tích điểm q3 ở đâu? Có độ lớn và dấu như thế nào để hệ 3 điện tích cân bằng? 26) Hai điện tích điểm bằng nhau được đặt cách nhau 1 m trong nước nguyên chất (  = 81) . Lực đẩy giữa chúng bằng10-3 N. a) Tìm độ lớn của mỗi điện tích? b) Để lực điện giữa chúng trong không khí có độ lớn bằng như trong nước thì phải tăng hay giảm khoảng cách giữa hai điện tích điểm bao nhiêu cm?. I. Thuyết êlectron 1. Cấu tạo nguyên tử về phương diện điện. Điện tích nguyên tố * Nguyên tử gồm hạt nhân mang điện tích dương và các electron mang điện tích âm chuyển động xung quanh + Hạt nhân gồm nơtron không mang điện, proton mang điện dương +e=1,6.10-19C, khối lượng mp = 1,67.10-27kg * electron mang điện tích âm: -e = - 1,6.10-19C, khối lượng me = 9,1.10-31kg. * Bình thường nguyên tử ở trạng thái trung hoà về điện: số proton trong nhân bằng số electron quay xung quanh hạt nhân * Điện tích nguyên tố là điện tích nhỏ nhất có thể có được e = 1,6.10 -19 C. Điện tích của một electron, một proton là điện tích nguyên tố. Một vật mang điện tích thì điện tích của nó bằng số nguyên lần điện tích nguyên tố q = ne (n là số nguyên) 2. Thuyết êlectron *Thuyết electron là thuyết dựa vào sự cư trú và di chuyển của các electron để giải thích các hiện tượng điện và các tính chất điện của các vật *Nội dung: + Electron có thể rời khỏi nguyên tử để di chuyển từ nơi này đến nơi khác. Nguyên tử mất electron trở thành hạt mang điện dưong gọi là iôn dương. + Nguyên tử trung hòa có thể nhận thêm electron để trở thành hạt mang điện âm gọi là iôn âm. + Một vật nhiễm điện âm khi số electron mà nó chứa lớn hơn số proton ở nhân. Nếu số electron ít hơn số prôton thì vật nhiễm điện dương. II. Vận dụng 1. Vật (chất) dẫn điện và vật (chất) cách điện - Vật (chất) dẫn điện là vật (chất) có chứa các điện tích tự do. Ví dụ: kim loại, các dung dịch axit, bazo và muối - Vật (chất) cách điện là vật (chất) không chứa các điện tích tự do. Ví dụ: thuỷ tinh, sứ … 2. Sự nhiễm điện do tiếp xúc: Do sự di chuyển của electron từ vật này sang vật khác Đưa vật chưa nhiễm điện tiếp xúc với vật nhiễm điện thì nó sẽ nhiễm điện cùng dấu với vật đó. Đó là sự nhiễm điện do tiếp xúc.. 13.

(14) Nguyễn Phúc Vinh. Vật Lý 11-HK 1. Nhieãm ñieän do tieáp xuùc. 3. Sự nhiễm điện do hưởng ứng : Do sự phân bố lại của các electron ở trong vật nhiễm điện Đưa quả cầu A nhiễm điện dương lại gần đầu M thanh kim loại MN trung hoà về điện thì đầu M nhiễm điện âm, đầu N nhiễm điện dương. Sự nhiễm điện của thanh kim loại thanh MN là sự nhiễm điện do hưởng ứng. III. Định luật bảo toàn điện tích Trong một hệ vật cô lập về điện, tổng đại số các điện tích là không đổi Hệ cô lập về điện là hệ vật không trao đổi điện tích với các vật ngoài hệ.. BÀI TẬP Phương pháp Chung:  Đối với dạng bài tập này, Hs cần vận dụng định luật bảo toàn điện tích: “ Trong một hệ cô lập về điện, tổng đại số các điện tích luôn luôn là một hằng số” 1) Hai quả cầu nhỏ mang điện tích q1 = -3.10-9 C và q2 = 6.10-9 C hút nhau bằng một lực điện F = 2.105 N trong không khí a) Tính khoảng cách giữa chúng b) Cho chúng chạm nhau rồi đưa về vị trí cũ. Xác định lực điện giữa chúng lúc này? 2) Hai quả cầu kim loại nhỏ giống nhau mang điện tích q 1 = 4.10-9C, q2 = -2.10-9C đặt trong không khí tại hai điểm A, B cách nhau 40cm. a) Xác định lực điện giữa hai điện tích b) Nối hai quả cầu bằng một dây dẫn.Tính số electron đi qua dây dẫn. Biết –e = -1,6.10-19C 3) Hai quả cầu bằng kim loại giống nhau, tích các điện tích q 1 và q2 đặt trong không khí cách nhau r = 2cm, đẩy nhau 1 lực F = 2,7.10 -4N. Cho hai quả cầu tiêp xúc nhau rồi đưa về vị trí cũ thì chúng đẩy nhau bởi một lực F’ = 3,6.10-4N. Xác định q1, q2? 4) Hai quả cầu kim loại nhỏ như nhau mang các điện tích q 1 và q2 đặt trong không khí cách nhau 2 cm, đẩy nhau bằng một lực 2,7.10-4 N. Cho hai quả cầu tiếp xúc nhau rồi lại đưa về vị trí cũ, chú đẩy nhau bằng một lực 3,6.10-4 N. Tính q1, q2 ? Đ s: 6.10-9 C , 2. 10-9 C, -6. 10-9 C, -2. 10-9 C. 5) Hai quả cầu nhỏ, giống nhau, bằng kim loại. Quả cầu A mang điện tích 4,50 µC; quả cầu B mang điện tích – 2,40 µC. Cho chúng tiếp xúc nhau rồi đưa chúng ra cách nhau 1,56 cm. Tính lực tương tác điện giữa chúng. Đ s: 40,8 N. 6) Hai quả cầu nhỏ bằng kim loại giống hệt nhau, mang điện tích như nhau q đặt cách nhau một khoảng R, chúng đẩy nhau một lực có độ lớn 6,4 N. Sau khi cho chúng tiếp xúc nhau rồi tách ra một khoảng 2R thì chúng đẩy nhau một lực bao nhiêu ? Đ s: 1,6 N. 7) Hai hòn bi bằng kim loại giống nhau, hòn bi này có độ lớn điện tích bằng 5 lần hòn bi kia. Cho xê dịch hai hòn bi chạm nhau rồi đặt chúng lại vị trí cũ. Độ lớn của lực tương tác biến đổi thế nào nếu điện tích của chúng : a. cùng dấu. b. trái dấu. Đ s: Tăng 1,8 lần, giảm 0,8 lần. 8) Hai hòn bi bằng kim loại giống nhau có điện tích cùng dấu q và 4q ở cách nhau một khoảng r. Sau khi cho hai hòn bi tiếp xúc nhau, để cho lực tương tác giữa chúng không thay đổi, ta phải đặt chúng cách một khoảng r’. Tìm r’? Đ s: r’ = 1,25 r.. 14.

(15) Nguyễn Phúc Vinh. Vật Lý 11-HK 1. 9) Hai quả cầu kim loại giống nhau, được tích điện 3.10 -5 C và 2.10-5 C. Cho hai quả cầu tiếp xúc nhau rồi đặt cách nhau một khoảng 1m. Lực điện tác dụng lên mỗi quả cầu có độ lớn là bao nhiêu? Đ s: 5,625 N. ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA MỘT ĐIỆN TÍCH Phương Pháp Chung Khi khảo sát điều kiện cân bằng của một điện tích ta thường gặp hai trường hợp: . Trường hợp chỉ có lực điện: - Xác định phương, chiều, độ lớn của tất cả các lực điện xét..   F1 , F2 , … tác dụng lên điện tích đã.    F  F  ...  0 2 - Dùng điều kiện cân bằng: 1 - Vẽ hình và tìm kết quả. . Trường hợp có thêm lực cơ học (trọng lực, lực căng dây, …) - Xác định đầy đủ phương, chiều, độ lớn của tất cả các lực tác dụng lên vật mang điện mà ta xét. - Tìm hợp lực của các lực cơ học và hợp lực của các lực điện..      R  F  0 R   F - Dùng điều kiện cân bằng:  (hay độ lớn R = F).. 10) Hai điện tích điểm q1 = 10-8 C, q2 = 4. 10-8 C đặt tại A và B cách nhau 9 cm trong chân không. Phải đặt điện tích q3 = 2. 10-6 C tại đâu để điện tích q3 nằm cân bằng (không di chuyển) ? Đ s: Tại C cách A 3 cm, cách B 6 cm. 11) Hai điện tích điểm q1 = q2 = -4. 10-6C, đặt tại A và B cách nhau 10 cm trong không khí. Phải đặt điện tích q3 = 4. 10-8C tại đâu để q3 nằm cân bằng? Đ s: CA = CB = 5 cm. 12) Hai điện tích q1 = 2. 10-8 C, q2= -8. 10-8 C đặt tại A và B trong không khí, AB = 8 cm.Một điện tích q 3 đặt tại C. Hỏi: a. C ở đâu để q3 cân bằng? b. Dấu và độ lớn của q3 để q1 và q2 cũng cân bằng? Đs: CA= 8 cm,CB= 16 cm, q3 = -8. 10-8 C. 13) Hai điện tích q1 = - 2. 10-8 C, q2= 1,8. 10-8 C đặt tại A và B trong không khí, AB = 8 cm. Một điện tích q3 đặt tại C. Hỏi: a. C ở đâu để q3 cân bằng? Đs: CA= 4 cm,CB= 12 cm b. Dấu và độ lớn của q3 để q1 và q2 cũng cân bằng ? Đs: q3 = 4,5. 10-8 C. 14) Tại ba đỉnh của một tam giác đều cạnh a người ta đặt ba điện tích giống nhau q 1 = q2 = q3 = 6. 10-7 C. Hỏi phải đặt đặt điện tích thứ tư q0 tại đâu, có giá trị là bao nhiêu để hệ thống đứng yên cân bằng? 3  q1  3,46.10  7 C 3 Đ s: q0 = 3.q 15) Cho hai điện tích q1 = 6q, q2 = 2 lần lượt đặt tại A và B cách nhau một một khoảng a (cm). Phải đặt a một điện tích q0 ở đâu và có trị số thế nào để nó cân bằng? Đ s: Nằm trên AB, cách B: 3 cm. -8 -8 16) Hai điện tích q1 = 2. 10 C đặt tại A và q2 = -8. 10 C đặt tại B, chúng cách nhau một đoạn AB = 15 cm trong không khí. Phải đặt một điện tích q3 tại M cách A bao nhiêu để nó cân bằng?Đ s: AM = 10 cm. 6 17) Ở trọng tâm của một tam giác đều người ta đặt một điện tích q 1 = 3.10 C . Xác định điện tích q cần đặt ở mỗi đỉnh của tam giác để cho cả hệ ở trạng thí cân bằng? Đ s: -3. 10-6 C. 18) Hai quả cầu nhỏ cùng khối lượng m= 0,6 kg được treo trong không khí bằng hai sợi dây nhẹ cùng chiều dài l= 50 cm vào cùng một điểm. Khi hai quả cầu nhiễm điện giống nhau, chúng đẩy nhau và cách nhau một khoảng R = 6 cm. a. Tính điện tích của mỗi quả cầu, lấy g= 10m/s2. b. Nhúng hệ thống vào rượu êtylic (= 27), tính khoảng cách R’ giữa hai quả cầu, bỏ qua lực đẩy Acsimet.. 15.

(16) Nguyễn Phúc Vinh. Vật Lý 11-HK 1. Cho biết khi góc  nhỏ thì sin  ≈ tg . Đ s: 12. 10-9 C, 2 cm. 19) Hai quả cầu nhỏ giống nhau bằng nhôm không nhiễm điện, mỗi quả cầu có khối lượng 0,1 kg và được treo vào hai đầu một sợi chỉ tơ dài 1m rồi móc vào cùng một điểm cố định sao cho hai quả cầu vừa chạm vào nhau. Sau khi chạm một vật nhiễm điện vào một trong hai quả cầu thì thấy chúng đẩy nhau và tách ra xa nhau một khoảng r = 6 cm. Xác định điện tích của mỗi quả cầu?Đ s: 0,035. 10-9 C. 20) *. Hai quả cầu kim loại nhỏ giống nhau mỗi quả có 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 góc  = 600 so với phương thẳng đứng. Cho g= 10m/s2. Tìm q ? m.g l 10  6 C k Đ s: q =. 16.

(17) Nguyễn Phúc Vinh. Vật Lý 11-HK 1. I. Điện trường Điện trường là một dạng vật chất (môi trường) bao quanh điện tích và gắn liền với điện tích. Điện trường tác dụng lực điện lên các điện tích khác đặt trong nó. II. Cường độ điện trường (E): 1. Định nghĩa Cường độ điện trường tại một điểm là đại lượng đặc trưng cho tác dụng lực của điện trường tại điểm đó. Nó được xác định bằng thương số của độ lớn lực điện F tác dụng lên một điện tích thử q (dương) đặt tại điểm đó và độ lớn của q.. E. F q. E : Cường độ điện trường (V/m) F : Lực điện trường (N) q : Điện tích thử đặt tại điểm đang xét (C) * Đơn vị cường độ điện trường là Vôn trên mét (V/m) 2. Vectơ cường độ điện trường Vì lực là một đại lượng vectơ nên cường độ điện trường cũng là đại lượng vectơ gọi là vectơ cường độ  điện trường E.  F E q. 3. Lực điện trường. E độ lớn. F q.   F qE .. qE Độ lớn F=     F: q > 0 -E   - E   F: q < 0 4. Vectơ cường độ điện trường của một điện tích điểm Q +Điểm đặt tại điểm đang xét + Phương: trùng với đường thẳng nối điện tích Q với điểm đang xét M. + Chiều: hướng ra xa Q nếu Q > 0; hướng về Q nếu Q < 0. + Độ lớn:. E k. Q 9 Q  9.10  r2   r2. r là khoảng cách từ điểm khảo sát M đến điện tích Q(m) E  là hằng số điện môi.(không có đơn vị) Q: điện tích (C) E:Cường độ điện trường (V/m) 5. Nguyên lí chồng chất điện trường:.    E E1  E2  .... -Nguyên lí chồng chất điện trường Vectơ cường độ điện trường tổng hợp bằng tổng hai vectơ cường độ điện trường thành phần. - Nếu có nhiều điện tích điểm Q 1 , Q2 , ...., Qn gây nên tại cùng 1 điểm những vectơ cường độ điện.     E E E 1 2 trường tương ứng , ,..., n thì tại điểm đó ta có vectơ cường độ điện trường tổng hợp E được tính     E E E 1 2 bởi: E = + +....+ n. III. Đường sức điện. 17.

(18) Nguyễn Phúc Vinh. Vật Lý 11-HK 1. 1. Định nghĩa Đường sức điện là đường mà tiếp tuyến tại mỗi điểm của nó là giá của vectơ cường độ điện trường tại điểm đó. Nói cách khác, đường sức điện là đường mà lực điện tác dụng dọc theo nó.  E1.  E2. 2. Hình dạng ðýờng sức của một số ðiện trýờng. 3. Các đặc điểm của đường sức điện - Qua mỗi điểm trong điện trường chỉ có một đường sức điện và chỉ một mà thôi (các đường sức không cắt nhau). - Đường sức điện là những đường có hướng. Hướng của đường sức điện tại một điểm là hướng của vectơ cường độ điện trường tại điểm đó. - Đường sức điện của điện trường tĩnh không khép kín. Xuất phát từ điện tích dương, kết thúc ở điện tích âm. - Qui ước vẽ đường sức điện dày đặc ở nơi cường độ điện trường mạnh và vẽ thưa ở nơi cường độ điện trường yếu. 4. Điện trường đều Điện trường đều là điện trường mà vectơ cường độ điện trường tại mỗi điểm có cùng phương, chiều và độ lớn ; đường sức điện là những đường thẳng song song cùng chiều và cách đều. BÀI TẬP XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG. Phương Pháp Chung . Cường độ điện trường của một điện tích điểm Q:  Q E1 F  E  k 2 E1 q1------------------q  .r . q ----------------Áp dụng công thức 1 (Cường độ điện trường E1 do q1 gây ra tại vị trí cách q1 một khoảng r1 : q1 E1 k 2  .r1 , Lưu ý cường độ điện trường E là một đại lượng vectơ. Trong chân không, không khí  = 1) Đơn vị chuẩn: k = 9.109 (N.m2/c2 ), Q (C), r (m), E (V/m) . Cường độ điện trường của một hệ điện tích điểm: Áp dụng nguyên lý chồng chất điện trường: + Xác định phương, chiều, độ lớn của từng vectơ cường độ điện trường do từng điện tích gây ra. + Vẽ vectơ cường độ điện trường tổng hợp. + Xác định độ lớn của cường độ điện trường tổng hợp từ hình vẽ. Khi xác định tổng của hai vectơ cần lưu ý các trường hợp đặc biệt: , ,  , tam giac vuông, tam giác đều, … Nếu không xảy ra các trường hợp đặt biệt thì có thể tính độ dài của vectơ bằng định lý hàm cosin: a2 = b2 + c2 – 2bc.cosA. 1) Một điện tích điểm Q = 10 – 7 C đặt tại A trong không khí. Một điểm M cách điện tích Q một đoạn 10 cm. a. Xác định chiều và độ lớn của vectơ cường độ điện trường tại M ? b. Xác định lực điện trường do điện tích Q tác dụng lên điện tích q = 2. 10 – 9 C đặt tại điểm M. Ñs: E = 9.10 4 V/m; F =18.10 – 5 N.. 18.

(19) Nguyễn Phúc Vinh. Vật Lý 11-HK 1. 2) Một điện tích q = – 10 – 7 C đặt tại điểm N trong điện trường của một điện tích điểm Q thì chịu tác dụng của lực điện F = 3.10 – 3 N. a. Tìm cường độ điện trường E tại điểm N. b. Xác định điện tích Q ? Biết rằng vectơ cường độ điện trường tại N có chiều hướng vào điện tích Q vaø ñieåm N caùch ñieän tích Q 3 cm. Ñs: 3.10 4 V/m; –3.10 –9 C. 3) Cường độ điện trường do điện tích q 1 gây ra tại điểm N cách q 1 một đoạn 6cm trong không khí (như hình) bằng 75.10 5 V/m. Đặt một điện tích thử q2 = 2.10– 7 C tại N. N EN a. Xác định dấu và độ lớn của q1. b. Xác định chiều, độ lớn lực tương tác tác dụng lên điện tích q 2.. q1. 6 cm. q2. 4) Cho 2 ñieän tích q1 = 4.10 C; q2 = – 4.10 C đặt ở A, B trong không khí cách nhau 20 cm. Xác định chiều và độ lớn của vectơ cường độ điện trường tổng hợp tại: a. H laø trung ñieåm AB. b. M caùch A 10 cm vaø caùch B 30 cm. c. N hợp với A, B tạo thành tam giác đều. 5) Ñaët 2 ñieän tích ñieåm q1 = 8.10 – 8 C ; q2 = –8.10 – 8 C taïi A, B trong khoâng khí, AB = 4cm. Xaùc ñònh chiều và độ lớn của vectơ: a. cường độ điện trường tại M, M nằm trên đường trung trực của AB, và cách AB một đoạn 2cm. b. lực tác dụng lên q = 2.10 –9 C đặt ở M. Đs : E //AB, hướng A  B, E = 12,7.10 5 V/m; F = 25,4.10 –4 N. 6) Đặt hai điện tích điểm q1 = 8  C ; q2 = –2  C tại 2 điểm A và B cách nhau một đoạn 6 cm trong khoâng khí. a) Xác định vị trí của M mà tại đó cường độ điện trường tổng hợp bằng 0. b) Xác định vị trí của N mà tại đó cường độ điện trường tổng hợp bằng 0 khi q 1 = +8  C ; q2 = 2  C 7) Cho hai quaû caàu nhoû mang ñieän tích q 1, q2 ñaët taïi A vaø B trong khoâng khí caùch nhau 2 cm. Moät điểm C cách q1 6 cm và cách q2 8 cm tại đó có cường độ điện trường triệt tiêu. Tìm q 1, q2. Biết ñieän tích toång coäng cuûa chuùng laø 7.10 – 8 C. Ñs: – 9.10 – 8 C; 16.10 – 8 C. 8) Một điện tích điểm Q = –8.10–8C đặt tại một điểm O trong dầu  2 . a) Hãy xác định cường độ điện trường tại điểm M, cách O một khoảng 10 cm. Vẽ vectơ cường độ điện trường tại M. b) Tại trung điểm I của OM đặt một điện tích điểm q 2. Xác định q2 để cường độ điện trường tổng hợp tại M bằng 0. 9) Cho 2 điện tích q1 = 2.10-6C và q2 = -3.10-6C đặt tại 2 điểm A và B cách nhau 6cm trong không khí. a) Xác định cường độ điện trường tổng hợp tại trung điểm M của AB. – 10. – 10. b) Xác định dấu và độ lớn q3 đặt tại C để cường độ điện trường tổng hợp tại M có phương song song với AC. Biết ABC tạo thành tam giác đều 10) Hai điện tích q1 = 2.10-8C và q2 = 18.10-8C lần lượt đặt cố định tại hai điểm A và B, A và B cách nhau 10cm, trong không khí . a) Hãy xác định vị trí của điểm M để tại đó véctơ điện trường tổng hợp có cường độ điện trường bằng 0. . . E AN  2 EBN. b) Xác định vị trí điểm N để vecto 11) Hai điện tích điểm q 1 = 2.10-6(C) và q2 = -8.10-6(C), lần lượt đặt tại A và B trong không khí. Với AB=10(cm). Hỏi phương, chiều và độ lớn của cường độ điện trường tổng hợp tại điểm M do q 1 , q2 gaây ra nhö theá naøo? a) Biết điểm M nằm trên đường thẳng AB với AM = 4cm, BM = 6cm. Vẽ hình. b) Xác định vị trí điểm N để cường độ điện trường tổng hợp bằng 0. 19.

(20) Nguyễn Phúc Vinh. Vật Lý 11-HK 1. 12) Hai điện tích điểm q 1 = 8.10-8(C) và q2 = 16.10-8(C), lần lượt đặt tại A và B trong không khí. Với AB = 14(cm). a) Hỏi phương, chiều và độ lớn của cường độ điện trường tổng hợp tại điểm M do q 1 , q2 gây ra như thế nào? Biết điểm M nằm trên đường thẳng AB gần A với ø AM = 6 cm và BM = 8cm. Vẽ hình. b) Xác định vecto lực điện do điện trường tổng hợp tại M tác dụng lên điện tích điểm q3 = -2.10-10C đặt tại M. Vẽ hình 13) Xác định vectơ cường độ điện trường tại điểm M trong không khí cách điện tích điểm q = 2.10 -8 C một khoảng 3 cm. Đ s: 2.105 V/m. 14) Một điện tích điểm dương Q trong chân không gây ra một điện trường có cường độ E = 3. 10 4 V/m tại điểm M cách điện tích một khoảng 30 cm. Tính độ lớn điện tích Q ? Đ s: 3. 10-7 C. 15) Một điện tích điểm q = 10 -7 C đặt tại điểm M trong điện trường của một điện tích điểm Q, chịu tác dụng của một lực F = 3.10-3 N. Cường độ điện trường do điện tích điểm Q gây ra tại M có độ lớn là bao nhiêu ? Đ s: 3. 104 V/m. 16) Cho hai điện tích q1 = 4. 10-10 C, q2 = -4. 10-10 C, đặt tại A và B trong không khí biết AB = 2 cm. Xác.  E định vectơ cường độ điện trường tại:. a. H, là trung điểm của AB. b. M, MA = 1 cm, MB = 3 cm. c. N, biết rằng NAB là một tam giác đều. Đ s: 72. 103 V/m. 32. 103 V/m. 9. 103 V/m. 17) Giải lại bài toán số TRÊN trên với q1 = q2 = 4. 10-10 C. Đ s: 0 V/m. 40. 103 V/m. 15,6. 103 V/m. 18) Hai điện tích q1 = 8. 10-8 C, q2 = -8. 10-8 C đặt tại A và B trong không khí biết AB = 4 cm. Tìm vectơ cường độ điện trường tại C trên đường trung trực của AB và cách AB 2 cm, suy ra lực tác dụng lên điện tích q = 2. 10-9 C đặt tại C.Đ s: ≈ 12,7. 105 V/m. F = 25,4. 10-4 N. 19) Hai điện tích q1 = -10-8 C, q2 = 10-8 C đặt tại A và B trong không khí, AB = 6 cm. Xác định vectơ cường độ điện trường tại M nằm trên đường trung trực của AB cách AB 4 cm.Đs: ≈ 0,432. 105 V/m. 20) Tại ba đỉnh của một tam giác vuông tại A cạnh a= 50 cm, b= 40 cm, c= 30 cm.Ta đặt lần lượt các điện tích q1 = q2 = q3 = 10-9 C. Xác định vectơ cường độ điện trường tại H, H là chân đường cao kẻ từ A.Đ s: 246 V/m. 21) Tại hai điểm A và B cách nhau 5 cm trong chân không có hai điện tích q 1 = 16.10-8 C, q2 = -9.10-8 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.Đs: 12,7. 105 V/m. 22) Hai điện tích điểm q1 = 2. 10-2 µC, q2 = -2. 10-2 µC đặt tại hai điểm A và B cách nhau một đoạn a = 30 cm trong không khí. Tính cường độ điện trường tại M cách đều A và B một khoảng là a. Đ s: 2000 V/m. 23) Trong chân không, một điện tích điểm q = 2. 10-8C đặt tại một điểm M trong điện trường của một điện tích điểm Q = 2. 10-6C chịu tác dụng của một lực điện F = 9.10 -3N. Tính cường độ điện trường tại M và khoảng cách giữa hai điện tích?Đs: 45.104V/m, R = 0,2 m. 24) Trong chân không có hai điện tích điểm q 1= 3. 10-8C và q2= 4.10-8C đặt theo thứ tự tại hai đỉnh B và C của tam giác ABC vuông cân tại A với AB=AC= 0,1 m. Tính cường độ điện trường tại A. Đ s: 45. 103 V/m. 25) Trong chân không có hai điện tích điểm q1 = 2. 10-8C và q2= -32.10-8C đặt tại hai điểm A và B cách nhau một khoảng 30 cm. Xác định vị trí điểm M tại đó cường độ điện trường bằng không. Đ s: MA = 10 cm, MB = 40 cm. 26) *. Bốn điểm A, B, C, D trong không khí tạo thành một hình chữ nhật ABCD cạnh AD = a= 3 cm, AB= b= 1 cm.Các điện tích q1, q2, q3 được đặt lần lượt tại A, B, C. Biết q 2 = - 12,5. 10-8C và cường độ.   E 0 . Tính q1 và q3?Đ s: q1 2,7. 10-8C, q2 = 6,4. 10-8C. điện trường tổng hợp ở D D. 27) Cho hai điện tích điểm q1 và q2 đặt ở A và B trong không khí, AB = 100 cm. Tìm điểm C mà tại đó cường độ điện trường bằng không với:. 20.

(21) Nguyễn Phúc Vinh. Vật Lý 11-HK 1. a. q1= 36. 10-6C, q2= 4. 10-6C. b. q1= - 36. 10-6C, q2= 4. 10-6C. Đ s: a. CA= 75cm, CB= 25cm. b. CA= 150 cm, CB= 50 cm. 28) Cho hai điện tích điểm q1, q2 đặt tại A và B, AB= 2 cm. Biết q 1 + q2 = 7. 10-8C và điểm C cách q1 là 6 cm, cách q2 là 8 cm có cường độ điện trường bằng E = 0. Tìm q1 và q2 ? Đ s: q1= -9.10-8C, q2= 16.10-8C. 29) Cho hình vuông ABCD, tại A và C đặt các điện tích q 1 = q3 = q. Hỏi phải đặt ở B một điện tích bao nhiêu để cường độ điện trường ở D bằng không?Đ s: q2 = - 2 2 .q 30) 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   E trong một điện trường đều . E có phương nằm ngang và có độ lớn E= 10 6 V/m. Tính góc lệch của dây treo so với phương thẳng đứng. Lấy g= 10 m/s2.Đ s:  = 450.. I. Công của lực điện 1.  Đặc điểm của lực điện tác dụng lên một điện tích đặt trong điện trường đều  F qE  độ lớn F = qE + q>0 E    F E q > 0:  F   q < 0: F   E . .  F : độ lớn không đổi, có phương song song với đường sức, có chiều hướng từ bản dương sang bản âm. nếu q > 0 2. Công của lực điện trong điện trường đều Tính chất: Công của lực điện trường trong sự di chuyển của điện tích trong điện trường đều từ điểm này đến điểm khác trong điện trường đều không phụ thuộc hình dạng đường đi, mà chỉ phụ thuộc vị trí điểm đầu và điểm cuối. Được tính bởi công thức A MN = q E d q: Điện tích (C ). E: Cường độ điện trường (V/ m) . d: Khoảng cách giữa hình chiếu của điểm đầu và điểm cưối của đường đi lên một đường sức của điện trường (m) . A: Công của lực điện trưòng (J) 3. Công của lực điện trong sự di chuyển của điện tích trong điện trường bất kì Công của lực điện trong sự di chuyển của một điện tích từ điểm này đến điểm khác trong một điện trường bất kì cũng không phụ thuộc hình dạng đường đi mà chỉ phụ thuộc vị trí của điểm đầu và điềm cuối. Đây là tính chất chung của điện trường tĩnh điện nên gọi trường tĩnh điện là trường thế. * Chú ý: - Công là một đại lượng vô hướng: dương, âm hoặc bằng 0 - Công của lực điện trên đường cong kín bằng 0 II. Thế năng của một điện tích trong điện trường 1. Thế năng của một điện tích Thế năng của một điện tích q trong điện trường đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường khi đặt điện tích q tại điểm mà ta xét trong điện trường. Được đo bằng công mà điện trường sinh ra khi cho điện tích q di chuyển từ điểm mà ta xét đến điểm mốc mà ta tính thế năng (ở  ) WM A M VM q V là điện thế không phụ thuộc vào q, chỉ phụ thuộc vào vị trí M M. 2. Công của lực điện và độ giảm thế năng của điện tích trong điện trường Khi một điện tích q di chuyển từ điểm M đến điểm N trong một điện trường thì công mà lực điện tác dụng lên điện tích đó sinh ra sẽ bằng độ giảm thế năng của điện tích q trong điện trường. AMN = WM - WN. 21.

(22) Nguyễn Phúc Vinh. Vật Lý 11-HK 1. I. Điện thế 1. Định nghĩa Điện thế tại một điểm M trong điện trường là đại lượng đặc trưng riêng cho điện trường về phương diện tạo ra thế năng khi đặt tại đó một điện tích q. Nó được xác định bằng thương số của công của lực điện tác dụng lên q khi q di chuyển từ M ra vô cực (AM) và độ lớn của q. A VM  M q VB: Điện thế tại điểm M (V). q: Độ lớn điện tích dịch chuyển (C) AB: Công của lực điện trường làm dịch chuyển điện tích dương từ M đến vô cực (J). 2.Đơn vị điện thế: Vôn (V) 3. Đặc điểm của điện thế - Điện thế là đại lượng đại số, vô hướng - Điện thế phụ thuộc vào cách chọn mốc điện thế, điện thế tại mốc bằng 0. Thường chọn mốc điện thế tại mặt đất hoặc ở vô cực II. Hiệu điện thế (còn gọi là điện áp) 1. Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N là hiệu giữa điện thế VM và VN UMN = VM - VN Đơn vị hiệu điện thế là Vôn (V) 2. Định nghĩa Hiệu điện thế giữa 2 điểm M, N trong điện trường đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường trong sự di chuyển của một điện tích từ M đến N. Nó được xác định bằng thương số của công của lực điện tác dụng lên điện tích q trong sự di chuyển từ M đến N và độ lớn của q. A A U MN  MN hay U  q q UMN: Hiệu điện thế giữa 2 điểm M và N (V) q: Điện tích (C). AMN: Công của lực điện khi điện tích q di chuyển từ M đến N (J). 3. Đo hiệu điện thế - Đo hiệu điện thế tĩnh điện bằng tĩnh điện kế. 4. Hệ thức giữa hiệu điện thế và cường độ điện trường - Xét một điện tích dương q di chuyển dọc theo đường sức của một điện trường đều E trên quãng đường MN = d thì công của lực điện trường là: AMN = F.MN.cos0o = q.E.d AMN U U Ed E  MN  d d Mà UMN = q → U: Hiệu điện thế (V) d:Khoảng cách giữa hình chiếu của hai điểm trong điện trường trên một đường sức điện (m) E:Cường độ điện trường (V/m) BÀI TẬP - Công mà ta đề cập ở đây là công của lực điện hay công của điện trường. Công này có thể có giá trị dương hay âm. - Có thể áp dụng định lý động năng cho chuyển động của điện tích.Nếu ngoài lực điện còn có các lực khác tác dụng lên điện tích thì công tổng cộng của tất cả các lực tác dụng lên điện tích bằng độ tăng động năng của vật mang điện tích. - Nếu vật mang điện chuyển động đều thì công tổng cộng bằng không. Công của lực điện và công của các lực khác sẽ có độ lớn bằng nhau nhưng trái dấu. - Nếu chỉ có lực điện tác dụng lên điện tích thì công của lực điện bằng độ tăng động năng của vật mang điện tích. m.v 2 N m.v 2 M AMN q.U MN   2 2. 22.

(23) Nguyễn Phúc Vinh. Vật Lý 11-HK 1. Với m là khối lượng của vật mang điện tích q. - Trong công thức A= q.E.d chỉ áp dụng được cho trường hợp điện tích di chuyển trong điện trường đều. TÍNH CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN. HIỆU ĐIỆN THẾ. Phương Pháp Chung - Công của lực điện tác dụng lên một điện tích không phụ thuộc vào hình dạng đường đi của điện tích mà chỉ phụ thuộc vào vị trí của điểm đầu và điểm cuối của đường đi trong điện trường. Do đó, với một đường cong kín thì điểm đầu và điểm cuối trùng nhau, nên công của lực điện trong trường hợp này bằng không. Công của lực điện: A = qEd = q.U Công của lực ngoài A’ = A. 1 1 Định lý động năng: AMN q.U MN  m.v 2 N  v 2 M 2 2 A U MN  MN q Biểu thức hiệu điện thế: E. 1). 2). 3). 4). 5). 6). 7). 8). U d. Hệ thức liên hệ giữa cường độ điện trường hiệu điện thế trong điện trường đều: Cho một điện tích q = 2.10 – 8 C di chuyển dọc theo các cạnh của tam giác đều MNP cạnh 4 cm đặt trong điện trường đều E = 5000 V/m, các đường sức điện trường hướng từ M đến N. Tính: a. Công của lực điện khi q di chuyển từ M đến N. b. Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N; M và P; N và P. c. Ñieän theá taïi ñieåm M vaø taïi P, bieát ñieän theá taïi ñieåm N laø 50 V. Ñs: AMN = 4.10– 6 J; UMN = 200 V; U MP = 100 V; UNP = – 100 V; VM = 250 V; VP = 150 V. Tam giác ABC vuông tại B, BA = 8 cm, BC = 6 cm đặt trong điện trường đều, đường sức hướng từ A đến C. gọi M là trung điểm của AC, H là chân đường cao kẻ từ B. Hiệu điện thế U AC = 250V. Tính: a. Hieäu ñieän theá UAB; UCB; UAM; UMB; UBH ? b. Ñieän theá taïi ñieåm M, taïi H, taïi C, bieát ñieän theá taïi A laø 270V. Đs: UAB = 160V; UCB = – 90V; UAM = 125V; UMB = 35V; UBH = 0V. Tam giaù c ABC vuông tại B, AC = 10 cm, BC = 6 cm đặt trong điện trường đều E = 5000 V/m,     AB . Tính công của lực điện khi dịch chuyển điện tích q = –10 – 8 Cdọc theo cạnh AB vectô E vaø CB.Ñs: AAB = – 4.10 – 6 J ; ACB = 0 J. Một electron chuyển động không vận tốc đầu từ A  B trong điện trường đều, hiệu điện thế UBA = 45,5V. Tìm vận tốc electron tại B. Biết khối lượng và điện tích của electron lần lượt là 9,1.10 –31 kg vaø – 1,6.10 –19 C. Ñs: 4.106 m/s.   Tam giác ABC vuông tại A được đặt trong điện trường đều E 0, góc B = 600 , E 0  AB . Biết BC = 6 cm ; UBC = 120 V. a. Tìm UAC, UBA vaø E0 = ? b. Đặt q = 9.10–10 C tại C. Tìm E tổng hợp tại A. Ñs: UAC = 0; UBA = 120 V; E0 = 4000V/m; EA = 5000V/m. Một electron chuyển động từ điểm M với vận tốc 3,2.10 6 m/s cùng hướng và dọc theo một đường sức của điện trường đều có cường độ 364 V/m. Ñieän tích cuûa electron laø – 19 –1,6.10 C. Tính quãng đường mà electron đi được cho đến khi dừng lại ?Đs: 0,08 m. Công của lực điện khi di chuyển điện tích q = 1,5.10 – 2 C từ sát bản dương đến bản âm của hai bản kim loại phẳng đặt song song và cách nhau 2 cm là 0,9 J. Tính cường độ điện trường giữa hai bản kim loại. Ñs: 3.10 3 V/m. Một điện tích q = 10 – 8 Cdịch chuyển dọc theo các cạnh của một tam giác đều ABC cạnh 20cm, đặt trong điện trường đều có cường độ 3000V/m. Tính công thực hiện để dịch chuyển điện tích q. 23.

(24) Nguyễn Phúc Vinh. . Vật Lý 11-HK 1. . theo caùc caïnh AB, BC, CA. Bieát raèng E   BC .Ñs : AAB = ACA = – 3.10 – 6J ; ABC = 6.10 – 6J.. 9) Tam giác đều ABC cạch 40 cm đặt trong điện trường đều E. Công của lực điện khi điện tích q = – 10 – 9 C dịch chuyển dọc theo cạnh CB là A CB = 6.10– 7J. Tính cường độ điện trường E và công khi   AC .   E điện tích dịch chuyển từ A đến C. Biết rằng vectơ Ñs : E = 3000 V/m; AAC = – 12.10 – 7J. 10) Tam giaùc ABC  vuông tại A, AB = 4 cm, AC = 3 cm đặt trong điện trường đều E = 4000 V/m;  vectô E   BC . Công lực điện khi dịch chuyển điện tích q từ B đến C laø ABC = – 2.10 – 8J. Tính công của lực điện khi dịch chuyển điện tích q dọc theo cạnh BA và CA. Ñs : ABA = – 128.10 – 10 J ; ACA = 72.10 – 10J. 11) Một electron chuyển động không vận tốc đầu từ A  B trong điện trường đều, dọc theo một đường sức điện một đoạn 0,6cm thì thực hiện cơng 9,6.10 -18J. Biết khối lượng và điện tích của electron lần lượt là 9,1.10 –31 kg và – 1,6.10 –19 C. a) Tính công mà lực điện sinh ra khi electron di chuyển tiếp một đoạn 0,4cm từ B đến C theo phương và chiều nói trên b) Tính vận tốc của electron khi nó đến điểm trên 12) Một điện tích q = -4.10-8C di chuyển trong một điện trường đều có cường đếu E = 1000V/m theo một . . . . 0 0 đường gấp khúc ABC. Đoạn AB = 20cm và ( AB, E ) 30 ., đoạn BC = 40cm. ( BC , E ) 120 . Vẽ hình. Tính công của lực điện: AAB; ABC; AABC 13) Cho 3 bản kim loại phẳng A, B, C đặt song song như hình vẽ, d 1 = 5 cm, d2 = 8 cm. Các bản được tích điện và điện trường giữa các bản là đều, có chiều như hình vẽ với độ lớn E 1 = 4.104 V/m, E2 = 5.104 V/m. Choïn goác ñieän theá taïi baûn A. Tìm ñieän theá V B, VC cuûa 2 baûn B, C.Ñs: – 2000 V ; 2000 V. 14) Một electron di chuyển được một đoạn 2 cm, dọc theo một đường sức điện, dưới tác dụng của lực điện, trong một điện trường đều có cường độ điện trường 4000 V/m. a) Hãy tính công của lực điện trong qúa trình trên? b) Tính động năng của electron ở cuối đoạn đường. Biết electron chuyển động không vận tốc đầu 15) Ba điểm A, B, C tạo thành một tam giác vuông tại C. AC = 4 cm, BC = 3 cm và nằm trong một điện.  E trường đều. Vectơ cường độ điện trường song song với AC, hướng từ A C và có độ lớn E =  E 5000V/m. Tính:. a. UAC, UCB, UAB. b. Công của điện trường khi một electron (e) di chuyển từ A đến B ? Đ s: 200v, 0v, 200v. - 3,2. 10-17 J..  E 16) Tam giác ABC vuông tại A được đặt trong điện trường đều ,  = ABC = 600,  AB  E . Biết BC = 6 cm, UBC= 120V..  E. a. Tìm UAC, UBA và cường độ điện trường E? b. Đặt thêm ở C điện tích điểm q = 9. 10-10 C. Tìmcường độ điện trường tổng hợp tại A. Đ s: UAC = 0V, UBA = 120V, E = 4000 V/m, E = 5000 V/m. 17) Một điện tích điểm q = -4. 10-8C di chuyển dọc theo chu vi của một tam giác MNP, vuông tại P,. . trong điện trường đều, có cường độ 200 v/m. Cạnh MN = 10 cm, MN  E .NP = 8 cm. Môi trường là không khí. Tính công của lực điện trong các dịch chuyển sau của q: a. từ M  N. b. Từ N  P. c. Từ P  M. d. Theo đường kín MNPM. Đ s: AMN= -8. 10-7J. ANP= 5,12. 10-7J, APM = 2,88. 10-7J. AMNPM = 0J. 18) Một điện  trường đều có cường độ E = 2500 V/m. Hai điểm A , B cách nhau 10 cm khi tính dọc theo E đường sức. Tính công của lực điện trường thực hiện một điện tích q khi nó di chuyển từ A  B ngược 2  chiều đường sức. Giải bài toán khi:a. q = - 10-6C. b. q = 10-6C Đ s: 25. 105J, -25. 105J. E 1. 24.

(25) Nguyễn Phúc Vinh. Vật Lý 11-HK 1. 19) Cho 3 bản kim loại phẳng A, B, C có tích điện và đặt song song như hình. Cho d1 = 5 cm, d2= 8 cm. Coi điện trường giữa các bản là đều và có chiều như hình vẽ. Cường độ điện trường tương ứng là E1 =4.104V/m , E2 = 5. 104V/m. Tính điện thế của bản B và bản C nếu lấy gốc điện thế là điện thế bản A. Đ s: VB = -2000V. VC = 2000V.. d1. d2.  E 20) Ba điểm A, B, C nằm trong điện trường đều sao cho // CA. Cho AB AC và AB = 6 cm. AC = 8 cm. a. Tính cường độ điện trường E, UAB và UBC. Biết UCD = 100V (D là trung điểm của AC) b. Tính công của lực điện trường khi electron di chuyển từ B  C, từ B D. Đ s: 2500V/m,UAB= 0v, UBC = - 200v, ABC= 3,2. 10-17J. ABD= 1,6. 10-17J. 21) Điện tích q = 10-8 C di chuyển dọc theo cạnh của một tam giác đều ABC cạnh a = 10 cm trong điện.   E E trường đều có cường độ là 300 V/m. // BC. Tính công của lực điện trường khi q dịch chuyển trên. mỗi cạnh của tam giác. Đ s: AAB = - 1,5. 10-7 J, ABC = 3. 10-7 J. ACA = -1,5. 10-7 J.  22) Điện tích q = 10-8 C di chuyển dọc theo cạnh của một tam giác đều MBC, mỗi cạnh 20 cm đặt trong. . E. điện trường đều E có hướng song song với BC và có cường độ là 3000 V/m. Tính công thực hiện để dịch chuyển điện tích q theo các cạnh MB, BC và CM của tam giác. Đ s: AMB = -3J, ABC = 6 J, AMB = -3 J. 23) Giữa hai điểm B và C cách nhau một đoạn 0,2 m có một điện trường đều với đường sức hướng từ B  C. Hiệu điện thế UBC = 12V. Tìm: a. Cường độ điện trường giữa B cà C. b. Công của lực điện khi một điện tích q = 2. 10-6 C đi từ B C. Đ s: 60 V/m. E24 J. 2  24) Cho E13 bản kim loại phẳng tích điện A, B, C đặt song song như hình. Điện trường giữa các bản là điện trường đều và có chiều như hình vẽ.Hai bản A và B cách nhau một đoạn d1 = 5 cm, Hai bản B và C cách nhau một đoạn d2 = 8 cm. Cường độ điện trường tương ứng là E1 =400 V/m , E2 = 600 V/m. Chọn gốc điện thế cùa bản A. Tính điện thế của bản B và của bản C. d1 d2 Đ s: VB = - 20V, VC = 28 V. 25) Một electron di chuyển được môt đoạn 1 cm, dọc theo một đường sức điện, dưới tác dụng của một lực điện trong một điện trường đều có cường độ 1000 V/m. Hãy xác định công của lực điện ? Đ s: 1,6. 10-18 J. 26) Khi bay từ điểm M đến điểm N trong điện trường, electron tăng tốc, động năng tăng thêm 250eV.(biết rằng 1 eV = 1,6. 10-19J). Tìm UMN?Đ s: - 250 V. CHUYỂN ĐỘNG CỦA HẠT MANG ĐIỆN TRONG ĐIỆN TRƯỜNG. Phương Pháp Chung:  Khi hạt mang điện được thả tự do không vận tốc đầu trong một điện trường đều thì dưới tác dụng của lực điện , hạt mang điện chuyển động theo một đường thẳng song song với đưởng sức điện. Nếu điện tích dương (q >0) thì hạt mang điện (q) sẽ chuyển động cùng chiều điện trường. Nếu điện tích âm (q <0) thì hạt mang điện (q ) sẽ chuyển động ngược chiều điện trường. Khi đó chuyển động của hạt mang điện là chuyển động thẳng biến đổi đều. 1 Ta áp dụng công thức: x = x0 +v0.t + 2 a.t2. x  x0 v = v0 + a.t , v2 – v02 = 2.a.s , s =  Khi electron bay vào điện trường với vận tốc ban đầu.  vo. vuông góc với các đường sức điện. E.  v chịu tác dụng của lực điện không đổi có hướng vuông góc với o , chuyển động của e tương tự như chuyển động của một vật bị ném ngang trong trường trọng lực. Quỹ đạo của e là một phần của đường parapol. 27) Một e có vận tốc ban đầu vo = 3. 106 m/s chuyển động dọc theo chiều đường sức của một điện trường. 25.

(26) Nguyễn Phúc Vinh. Vật Lý 11-HK 1. có cường độ điện trường E = 1250 V/m. Bỏ qua tác dụng của trọng trường, e chuyển động như thế nào?Đ s: a = -2,2. 1014 m/s2, s= 2 cm. 28) Một e được bắn với vận tốc đầu 2. 10 -6 m/s vào một điện trường đều theo phương vuông góc với đường sức điện. Cường độ điện trường là 100 V/m. Tính vận tốc của e khi nó chuyển động được 10 -7 s trong điện trường. Điện tích của e là –1,6. 10-19C, khối lượng của e là 9,1. 10-31 kg. Đ s: F = 1,6. 10-17 N. a = 1,76. 1013 m/s2 vy = 1, 76. 106 m/s, v = 2,66. 106 m/s. 29) Một e chuyển động với vận tốc ban đầu 104 m/s dọc theo đường sức của một điện trường đều được một quảng đường 10 cm thì dừng lại. a. Xác định cường độ điện trường. b. Tính gia tốc của e.Đ s: 284. 10-5 V/m. 5. 107m/s2. 30) Một e chuyển động dọc theo đường sức của một điện trường đều có cường độ 364 V/m. e xuất phát từ điểm M với vận tốc 3,2. 106 m/s,Hỏi: a. e đi được quảng đường dài bao nhiêu thì vận tốc của nó bằng 0 ? b. Sau bao lâu kể từ lúc xuất phát e trở về điểm M ?Đ s: 0,08 m, 0,1 s. 31) Một e được bắn với vận tốc đầu 4. 107 m/s vào một điện trường đều theo phương vuông góc với các đường sức điện. Cường độ điện trường là 103 V/m. Tính: a. Gia tốc của e. b. Vận tốc của e khi nó chuyển động được 2. 10-7 s trong điện trường. Đ s: 3,52. 1014 m/s2. 8,1. 107 m/s. 32) Một protôn bay theo phương của đường sức điện. Lúc protôn ở điểm A thì vận tốc của nó là 2,5. 10 4 m/s. Khi bay đến B vận tốc của protôn bằng 0. Điện thế tại A bằng 500 V, Hỏi điện thế tại B ? cho biết protôn có khối lượng 1,67. 10-27 kg, có điện tích 1,6. 10-19 C. Đ s: 503,3 V.. I. Tụ điện 1. Tụ điện là gì ? - Tụ điện là một hệ hai vật dẫn (gọi là hai bản của tụ điện) đặt gần nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp cách điện. Nó dùng để chứa điện tích. - Kí hiệu : Tụ điện phẳng gồm 2 bản kim loại phẳng đặt song song, đối diện ngăn cách nhau bởi một lớp điện môi. 2. Cách tích điện cho tụ điện Nối 2 bản của tụ điện vào 2 cực của nguồn điện Bản nối với cực dương sẽ tích điện dương, bản nối với cực âm sẽ tích điện âm. Độ lớn điện tích trên hai bản bằng nhau. Điện tích của tụ là điện tích của bản dương. 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. Nó được xác định bằng thương số của điện tích của tụ điện và hiệu điện thế giữa hai bản của nó. Q C U Q = CU C : Điện dung (F). Q : Điện tích (C). U : Hiệu điện thế (V). 2. Đơn vị điện dung làFara (F) - ước của Fara là : + 1 micrôfara (F) = 10–6 (F). + 1 nanôfara (nF) = 10–9 (F). + 1 picôfara (pF) = 10–12 (F). 3. Các loại tụ điện - Tụ điện được ứng dụng rất nhiều trong kĩ thuật điện và vô tuyến điện. Tuỳ theo tên của lớp điện môi và. 26.

(27) Nguyễn Phúc Vinh. Vật Lý 11-HK 1. công dụng của chúng mà tụ điện có tên khác nhau: tụ không khí, tụ giấy, tụ mica, tụ sứ, tụ hóa học,… tụ xoay Trên mỗi tụ điện thường có ghi 2 số liệu: điện dung và hiệu điện thế giới hạn đặt vào tụ. 4.Ghép tụ điện Để có tụ điện với điện dung thích hợp và hiệu điện thế thích hợp thì phải ghép các tụ điện thành bộ tụ điện Ghép song song: Ghép nối tiếp UAB= U1 = U2 UAB = U1 + U2 qAB = q1 + q2 qAB = q1 = q2 CAB = C1 + C2 1 1 1   C AB C1 C2 5. Năng lượng của điện trường trong tụ điện Khi tụ tích điện thì điện trường trong tụ điện sẽ dự trữ một năng lượng. Đó là năng lượng điện trường. 1 1 1 Q2 2 W  QU  CU  2 2 2 C W(J); Q(C); U(V); C(F) Bài tập: 1. Trên vỏ của một tụ điện có ghi giá trị 20  F – 200 V. Người ta nối hai bản tụ vào một hiệu ñieän theá 120 V. a. Tính điện tích của tụ điện và năng lượng của tụ điện khi mắc vào hiệu điện thế trên. b. Tính điện tích tối đa mà tụ này có thể tích được. Ñs: 2,4.10 – 3 C; 0,144 J ; 4.10 – 3 C 3. Hai tụ điện có điện dung là C1 = 2  F và C2 = 3  F được mắc nối tiếp với nhau và mắc vaøo nguoàn ñieän coù hieäu ñieän theá 50V. a. Tính ñieän dung cuûa boä tuï. b. Tính ñieän tích vaø hieäu ñieän theá cuûa moãi tuï ñieän. Ñs: C = 1,2  F; Q1 = Q2 = 60  F; U1 = 30 V; U2 = 20 V. 4. Hai tuï ñieän coù ñieän dung C1 vaø C2. Ñieän dung töông ñöông cuûa hai tuï khi chuùng maéc noái tiếp và khi mắc song song với nhau lần lượt có giá trị là 2 nF và 9 nF. Tìm giá trị của C 1 và C2. Biết raèng C1> C2. Ñs: C1 = 6 nF vaø C2 = 3 nF.   5. Coù 3 tuï ñieän C1 = 2 F; C2 = C3 = 1 F maéc nhö hình veõ: a. Tính ñieän dung CAB cuûa boä tuï? b. Mắc hai đầu A, B vào 2 cực của nguồn điện có hiệu điện thế 4V. tính ñieän tích cuûa caùc tuï ñieän ? Ñs: 2,5F; 8C ; 2C. 6. Coù 3 tuï ñieän C1 = 10  F; C2 = 5  F; C3 = 4  F maéc nhö hình veõ: UAB = 38V. a. Tính ñieän dung C cuûa boä tuï, ñieän tích vaø hieäu ñieän theá treân caùc tuï ? b. Tụ C3 bị “đánh thủng”. Tìm điện tích và hiệu điện thế của tụ C 1. Ñs : a. 3,16F; 8.10-5 C; 4.10-5 C; 1,2.10-4 C; b. 3,8.10-4C ; 38V 7. Cho boä tuï nhö hình veõ: C 1 = 2  F; C2 = 3  F; C3 = 6  F; C4 = 12  F; U = 80 V. Tính: AB a. năng lượng của bộ tụ CAB ? b. hiệu điện thế giữa M và N ? Ñs: 5,33 V. 8. Cho C1 = 1  F; C2 = 3  F; C3 = 4  F; C4 = 2  F; UAB = 24 V. a. Tính điện tích của các tụ khi K mở. b. Tìm điện lượng qua khóa K khi K đóng và cho biết electron đi từ M đến. 27.

(28) Nguyễn Phúc Vinh. Vật Lý 11-HK 1. N hay ngược lại. Đs: 18  C; 32  C; 10  C ; từ M đến N. 9. Một tụ điện phẳng không khí có điện dung 50 pF và khoảng cách giữa 2 bản là 1,2 mm. Tích điện cho tụ điện dưới hiệu điện thế 12V. a/ Tính ñieän tích cuûa tuï ñieän. b/ Tụ điện có thể tích được điện tích tối đa bao nhiêu? Biết rằng khi cường độ điện trường trong không khí lên đến 1,5.104 V/m thì không khí sẽ trở thành dẫn điện.. I. Dòng điện: a) Dòng điện: Dòng điện là dòng các điện tích dịch chuyển có hướng. Trong kim loại dòng điện là dòng có hướng của electron tự do. b) Chiều dòng điện: Chiều dòng điện là chiều dịch chuyển của các điện tích dương (quy ước) Trong kim loại chiều dòng điện ngược chiều dịch chuyển các electron tự do. c) Các tác dụng của của dòng điện Dòng điện có tác dụng nhiệt, tác dụng hóa học, tác dụng sinh lí, tác dụng từ Trong đó, tác dụng đặc trưng của dòng điện là tác dụng từ. II. Cường độ dòng điện. Dòng điện không đổi 1. Cường độ dòng điện Cường độ dòng điện là đại lượng đặc trưng cho tác dụng mạnh, yếu của dòng điện. Nó 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 đó. q I = t I: Cường độ dòng điện trung bình (A) * Nếu  t rất nhỏ, ta có cường độ tức thời 2. Dòng điện không đổi:Là dòng điện có chiều và cường độ không thay đổi theo thời gian. q I t I : Cường độ dòng điện không đổi (A) . q: Điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn trong khoảng thời gian t (C). t : Thời gian dòng điện chạy qua vật dẫn (s). 3. Đơn vịcường độ dòng điện là ampe (A) III. Nguồn điện 1. Điều kiện để có dòng điện Điều kiện để có dòng điện là phải có một hiệu điện thế đặt vào hai đầu vật dẫn điện. 2. Nguồn điện Nguồn điện là thiết bị tạo ra và duy trì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện. Bên trong nguồn điện có các lực lạ làm nhiệm vụ tách các electron ra khỏi nguyên tử và di chuyển các electron và ion ra khỏi mỗi cực của nguồn: cực âm (luôn thiếu electron), cực dương (thiếu hoặc ít electron hơn cực kia) Kí hiệu nguồn điện E,r Mỗi nguồn điện đặc trưng hai đại lượng: Suất điện độngvà điện trở trong r IV. Suất điện động của nguồn điện 1. Công của nguồn điện. 28.

(29) Nguyễn Phúc Vinh. Vật Lý 11-HK 1. Công của các lực lạ thực hiện làm dịch chuyển các điện tích qua nguồn được gọi là công của nguồn điện. Nguồn điện là một nguồn năng lượng, vì nó có khả năng thực hiện công khi dịch chuyển các điện tích dương bên trong nguồn điện ngược chiều điện trường, hoặc các điện tích âm bên trong nguồn điện cùng chiều điện trường. 2. Suất điện động của nguồn điện a) Định nghĩa Suất điện động của nguồn điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công của nguồn điện và được đo bằng thương số giữa công (A) của các lực lạ thực hiện khi di chuyển một điện tích dương (q) bên trong nguồn điện ngược chiều điện trường và độ lớn của điện tích (q) đó. b) Công thức A E q E : Suất điện động (V) A : Công (J) q : Điện tích (C) Số Vôn ghi trên mỗi nguồn điện cho biết trị số suất điện động của nguồn điện đó V. Pin và acquy 1. Pin điện hóa Cấu tạo chung: Gồm hai cực có bản chất hóa học khác nhau được ngâm trong chất điện phân (dung dịch axit, bazơ hoặc muối) a) Pin Vôn-ta (Volta) Nguồn điện được chế tạo đầu tiên sinh ra dòng điện được duy trì khá lâu là pin Vôn-ta. Gồm thanh kẽm (Zn) và thanh đồng (Cu) nhúng trong dung dịch axit sunfuric loãng (H2SO4 ). Suất điện động là 1,1V b) Pin Lơ-clan-sê (Leclanché) 2. Acquy a) Acquy chì axit gồm: bản cực dương bằng chì đioxit (PbO 2) và cực âm bằng chì (Pb), chất điện phân là dung dịch axit sunfuric loãng (H 2SO4). Suất điện động 2V khi suất điện động giảm xuống 1,85V thì phải nạp điện lại cho acquy + Hoạt động của acquy : hoạt động dựa trên phản ứng hóa học thuận nghịch : nó tích trữ năng lượng dưới dạng hóa năng (lúc nạp), để rồi giải phóng năng lượng ấy dưới dạng điện năng (lúc phát điện). + Dung lượng của acquy : Dung lượng của acquy là điện lượng lớn nhất mà acquy có thể cung cấp được khi nó phát điện. Dung lượng của acquy được đo bằng ampe.giờ (kí hiệu A.h). Ampe.giờ là điện lượng do dòng điện có cường độ 1 A tải đi trong một giờ : 1 A.h = 3600 C. b) Acquy kiềm BÀI TẬP Dạng 1: CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN, SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CỦA NGUỒN ĐIỆN.  Tính cường độ dòng điện, số electron N đi qua một đoạn mạch. q Dùng các công thức I = t (q là điện lượng dịch chuyển qua đoạn mạch) q e e N= ( = 1,6. 10-19 C)  Tính suất điện động hoặc điện năng tích lũy của nguồn điện. A  q Dùng công thức (  là suất điện động của nguồn điện, đơn vị là Vôn (V) ) 1) Trong khoảng thời gian 10 giây có một lượng điện tích 36 C dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn kim loại. Tính số electron chuyển qua tiết diện thẳng trong mỗi giây ? Điện tích của một Electron laø – 1,6.10 – 19 C.Ñs: 2,25.1019 electron. 29.

(30) Nguyễn Phúc Vinh. Vật Lý 11-HK 1. 2) Một acquy có suất điện động là 6V và sản ra một công 360 J khi dịch chuyển một lượng điện tích beân trong vaø khi noù phaùt ñang phaùt ñieän. a. Tính lượng điện tích dịch chuyển này. b. Tính cường độ dòng điện chạy qua acquy khi lượng điện tích này dịch chuyển trong thời gian 5 phuùt. Ñs: 60 C; 0,2 A 3) Cường độ dòng điện không đổi chạy qua dây tóc của một bóng đèn là 0,25 A. Điện tích của một electron laø q = – 1,6.10 – 19 C. a. Tính số electron dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây tóc trong thời gian 1 phút. b. Tính số electron dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây tóc trong thời gian nói trên. Đs: 15C; 9,375.1019 electron 4) Suất điện động của một acquy là 6 V. Tính công của lực lạ khi dịch chuyển lượng điện tích là 0,8 C bên trong nguồn điện từ cực âm tới cực dương của nó. Đs:4,8 J 5) Công của lực lạ làm dịch chuyển một lượng điện tích 7.10 –2 C bằng 840 mJ giữa hai cực của một nguồn điện. Tính suất điện động của của nguồn điện này. Ñs:12 V 6) Một pin có suất điện động là 1,5 V, công của pin này sản ra khi dịch chuyển một lượng điện tích qua dây thẳng là 270 J. Tính lượng điện tích này đã dịch chuyển. Ñs:180 C 7) Cường độ dòng điện chạy qua dây tóc bóng đèn là I = 0,5 A. a. Tính điện lượng dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây tóc trong 10 phút ? b. Tính số electron dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây tóc trong khoảng thời gian trên ? Đ s: 300 C, 18,75. 1020 hạt e. 8) Suất điện động của một nguồn điện là 12 V. Tính công của lực lạ khi dịch chuyển một lượng điện tích là 0,5 C bên trong nguồn điện từ cực âm đến cực dương của nó ?Đ s: 6 J. 9) Tính suất điện động của nguồn điện. Biết rằng khi dịch chuyển một lượng điện tích 3. 10 -3 C giữa hai cực bên trong nguồn điện thì lực lạ thực hiện một công là 9 mJ.Đ s: 3 V. 10) Suất điện động của một acquy là 6 V. Tính công của lực lạ khi dịch chuyển một lượng điện tích là 0,16 C bên trong acquy từ cực âm đến cực dương của nó ?Đ s: 0,96 J. 11) Tính điện lượng và số electron dịch chuyển qua tiết diện ngang của một dây dẫn trong một phút. Biết dòng điện có cường độ là 0,2 A.Đ s: 12 C, 0,75. 1020 hạt e. 12) Một bộ pin của một thiết bị điện có thể cung cấp một dòng điện 2 A liên tục trong 1 giờ thì phải nạp lại. a. Nếu bộ pin trên được sử dụng liên tục trong 4 giờ ở chế độ tiết kiệm năng lượng thì phải nạp lại. Tính cường độ dòng điện mà bộ pin này có thể cung cấp? b. Tính suất điện động của bộ pin này nếu trong thời gian 1 giờ nó sinh ra một công là 72 KJ. Đ s: 0,5 A, 10 V. 13) Trong 5 giây lượng điện tích dịch chuyển qua tiết diện thẳng của một dây dẫn là 4,5 C. Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn là bao nhiêu ?Đ s: 0,9 A.. I. Điện năng tiêu thụ và công suất điện 1. Điện năng tiêu thụ của đoạn mạch Điện năng mà một đoạn mạch tiêu thụ khi có dòng điện chạy qua để chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác là do công của lực điện trường thực hiện khi dịch chuyển có hướng các điện tích. Được đo bằng tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch với cường độ dòng điện và thời gian dòng điện chạy qua đoạn mạch đó. A=qU=UIt. A: Công (J). q : Điện tích (C). U: Hiệu điện thế (V). t : Thời gian dòng điện chạy qua đoạn mạch (s). 2. Công suất điện Công suất điện của một đoạn mạch là công suất tiêu thụ điện năng của đoạn mạch đó và có trị số. 30.

(31) Nguyễn Phúc Vinh. Vật Lý 11-HK 1. bằng 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 dòng điện chạy qua đoạn mạch đó A P = t = UI U: Hiệu điện thế (V) I: Cường độ dòng điện (A) P: Công suất (W) II. Công suất tỏa nhiệt của vật dẫn khi có dòng 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 dẫn, với bình phương cường độ dòng điện và với thời gian dòng điện chạy qua vật dẫn đó. Q = R I2 t Q : nhiệt lượng (J) R : Điện trở ( ) I : Cường độ dòng điện (A ) t : Thời gian (t) 2. Công suất tỏa nhiệt của vật dẫn khi có dòng điện chạy qua Công suất tỏa nhiệt P ở vật dẫn khi có dòng điện chạy qua đặc trưng cho tốc độ tỏa nhiệt của vật dẫn đó và được xác định bằng nhiệt lượng tỏa ra ở vật dẫn trong một đơn vị thời gian. U2 Q RI 2 P = t = R P [w]; U [v]; I [A]; R [  ] III. Công và công suất của nguồn điện 1. Công của nguồn điện (công của lực lạ bên trong nguồn điện): Công của nguồn điện bằng điện năng tiêu thụ trong toàn mạch. A ng= Eq = EIt E: suất điện động (V); I: cường độ dòng điện (A); t: thời gian (s) 2. Công suất của nguồn điện Công suất của nguồn điện bằng công suất tiêu thụ điện năng của toàn mạch. A  ng  t P ng = EI BÀI TẬP - Ở chủ đề này, các câu hỏi và bài tập chủ yếu về: Tính điện năng tiêu thụ và công suất điện của một đoạn mạch. Tính công suất tỏa nhiệt và nhiệt lượng tỏa ra trên một vật dẫn. Tính công và công suất của nguồn điện. - Cần lưu ý những vấn đề sau: + Trong các công thức tính công, tính nhiệt lượng: Để có công, nhiệt lượng tính ra có đơn vị là Jun (J) cần chú ý đổi đơn vị thời gian ra giây (s). U 2 dm + Mạch điện có bóng đèn: R = Pdm đ. ( Coi như điện trở không phụ thuộc vào hiệu điện thế đặt vào đèn, không thay đổi theo nhiệt độ.) Nếu đèn sáng bình thường thì Ithực = Iđm (Lúc này cũng có Uthực = Uđm; Pthực = P đm) Nếu Ithực< Iđm thì đèn mờ hơn bình thường. Nếu Ithực> Iđm thì đèn sáng hơn bình thường. VẬN DỤNG ĐỊNH LUẬT JUN-LENXƠ. CÔNG SUẤT ĐIỆN. Áp dụng công thức:. 31.

(32) Nguyễn Phúc Vinh. Vật Lý 11-HK 1.  Công và công suất của dòng điện ở đoạn mạch: A = U.I.t , U2 . t U.I.t Định luật Jun-LenXơ: Q = R.I2.t hay Q= R. A U.I P= t. U2  Công suất của dụng cụ tiêu thụ điện: P = U.I = R.I2 = R. 1) Cho mạch điện như hình, trong đó U = 9V, R 1 = 1,5 . Biết hiệu điện thế hai đầu R 2 = 6v. Tính nhiệt lượng tỏa ra trên R2 trong 2 phút ? Đ s: 1440 J. 2) Có hai điện trở mắc giữa hai điểm có hiệu điện thế 12 V. Khi R1 nối tiếp R2 thì công suất của mạch là 4 W. Khi R1 mắc song song R2 thì công suất mạch là 18 W. Hãy xác định R1 và R2 ? Đ s: R1 = 24 , R2 = 12 , hoặc ngược lại. 3) Hai bóng đèn Đ1 ghi 6v – 3 W và Đ2 ghi 6V - 4,5 W được mắc vào mạch điện như hình vẽ. Nguồn điện có hiệu điện thế Đ U không thay đổi. Đ2 a. Biết ban đầu biến trở Rb ở vị trí sao cho 2 đèn sáng Rb bình thường. Tìm điện trở của biến trở lúc này ? Trên mạch điện, đâu là Đ1, đâu là Đ2 ? b. Giả sử từ vị trí ban đầu ta di chuyển biến trở con chạy sang phải một chút thì độ sáng các đèn thay đổi thế nào ? Đ s: Rb = 24  4) Cho mạch điện thắp sáng đèn như hình, Nguồn có suất điện động 12V. Đ  Đèn loại 6 V – 3 W. Điều chỉnh R để đèn sáng bình thường. Tính công của nguồn điện trong khoảng thời gian 1h ? Tính hiệu suất của mạch chứa đèn khi sáng bình thường ? Đ s: 21600 J, 50 %. 5) Để loại bóng đèn loại 120 V – 60 W sáng bình thường ở mạng điện có hiệu đện thế 220V, người ta mắc nối tiếp với nó một điện trở phụ R. Tính R ? Đ s: 200  6) Cho mạch điện như hình với U = 9V, R1 = 1,5 , R2 = 6 . R3 Biết cường độ dòng điện qua R3 là 1 A. R1 R2 a. Tìm R3 ? b. Tính nhiệt lượng tỏa ra trên R2 trong 2 phút ? c. Tính công suất của đoạn mạch chứa R1 ? Đ s: 6 , 720 J, 6 W. 7) Một quạt điện được sử dụng dưới hiệu điện thế 220 V thì 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). Đs: 1980000 J. (0,55 kw). 9900 đồng. 8) Một ấm điện có hai dây dẫn R1 và R2 để đun nước. Nếu dùng dây R1 thì nước trong ấm sẽ sôi sau khoảng thời gian 40 phút. Còn nếu dùng dây R 2 thì nước sẽ sôi sau 60 phút. Vậy nếu dùng cả hai dây đó mắc song song thì ấm nước sẽ sôi sau khoảng thời gian là bao nhiêu ? (Coi điện trở của dây thay đổi không đáng kể theo nhiệt độ.)Đ s: 24 phút. 9) Ba điện trở giống nhau được mắc như hình, nếu công suất tiêu thụ trên điện trở (1) là 3 W thì công suất toàn mạch là bao nhiêu ?Đ s: 18 W. 10) Ba điện trở có trị số R, 2 R, 3 R mắc như hình vẽ. Nếu công suất của điện trở (1) là 8 W thì công suất của điện trở (3) là bao nhiêu ?Đ s: 54 W. 11) Cho dòng điện không đổi có cường độ 2 A chạy qua một vật dẫn trong khoảng thời gian 30 phút, hiệu điện thế ở hai đầu vật dẫu này là 12V. Tính điện năng tiêu thụ và công suất điện của vật daãn.Ñs: 43,2 kJ ; 24 W 12) Cho dòng điện không đổi có cường độ 2,5 A chạy qua một điện trở R trong thời gian 5 phút thì điện năng tiêu thụ của R là 3750J. Tính công suất điện, hiệu điện thế ở hai đầu R và giá trị của R.. 32.

(33) Nguyễn Phúc Vinh. Vật Lý 11-HK 1. Ñs: 12,5 W ; 5 V ; 2  13) Công suất điện và điện năng tiêu thụ của một vật dẫn có giá trị lần lượt là 48 W và 72 kJ. Tính thời gian và cường độ dòng điện chạy qua vật dẫn, biết hiệu điện thế giữa hai đầu vật dẫn là 12V. Ñs: 4 A; 25 phuùt 14) Một bóng đèn (220V – 100W) được mắc vào hiệu điện thế 110V. a. Độ sáng đèn như thế nào? vì sao? b. Tính điện trở và công suất tiêu thụ của bóng đèn. c. Tính nhiệt lượng tỏa ra của bóng đèn trong 10 phút.Đs: sáng mờ; 484  ; 25 W; 15 kJ 15) Để bóng đèn Đ (120V – 60W) sáng bình thường ở mạng điện có hiệu điện thế 220 V thì phải mắc nối tiếp đèn với một điện trở R. a. Tính cường độ dòng điện qua bóng đèn. b. Tính giaù trò cuûa R vaø coâng suaát toûa nhieät treân R. 16) Một bàn là điện khi sử dụng hiệu điện thế 220V thì dòng điện chạy qua bàn là có cường độ là 5A. Tính: a. nhiệt lượng do bàn là tỏa ra trong 10 phút theo đơn vị J. b. tiền điện phải trả cho việc sử dụng bàn là này trong 30 ngày, biết mỗi ngày sử dụng trong 15 phuùt vaø giaù tieàn ñieän laø 700ñ/kW.h. 17) Để bóng đèn loại 120 V – 60 W sáng bình thường ở mạng điện có hiệu điện thế là 220 V , người ta phải mắc nối tiếp với bóng đèn 1 điện trở có giá trị là bao nhiêu ? 18) Một bếp điện có công suất tiêu thụ 1 kW được dùng ở mạng điện 220V. Tính điện trở của bếp ñieän vaø ñieän naêng tieâu thuï cuûa beáp trong 30 phuùt (tính theo kW.h).. I. Toàn mạch là mạch điện kín đơn giản nhất gồm nguồn điện có suất điện động E, điện trở trong r và điện trở tương đương mạch ngoài RN mắc vào hai cực của nguồn điện như hình vẽ II. Định luật Om đối với toàn mạch Cường độ dòng điện chạy trong mạch điện kín tỉ lệ thuận với suất điện động của nguồn điện và tỉ lệ nghịch với điện trở toàn phần của mạch đó  I RN  r I : Cường độ dòng điện mạch kín (A) . RN: Điện trở tương đương của mạch ngoài  . E : Suất điện động của nguồn điện (V). r : Điện trở trong của nguồn điện (  ) ,r A + - B III. Nhận xét 1. Hiện tượng đoản mạch  I RN r ta nói nguồn điện bị đoản mạch. - Nếu điện trở mạch ngoài R = 0 thì - Hiện tượng đoản mạch xảy ra khi nối hai cực của nguồn điện chỉ bằng dây dẫn có điện trở rất nhỏ. Khi đoản mạch, dòng điện chạy qua mạch có cường độ lớn và có hại 2. Hiệu điện thế giữa hai cực (dương và âm) của nguồn điện E = Ir + IRN mà IRN = UAB  UAB = UN = E - Ir Nếu mạch hở (I = 0) hay r = 0 thì UAB = E 3. Hiệu suất của nguồn điện A U It U R H  coùích  N  N  N A tp It  RN  r. 33.

(34) Nguyễn Phúc Vinh. Vật Lý 11-HK 1. Bài tập Ở chủ đề này có thể có các dạng bài tập sau đây: - Tính cường độ dịng điện qua một mạch kín. + Tính điện trở mạch ngoài. + Tính điện trở toàn mạch: Rtm = RN + r.  I RN  r . + Áp dụng định luật Ôm: Trong các trường hợp mạch cĩ nhiều nguồn thì cần xc định xem các nguồn được mắc với nhau như thế nào: Tính b, rb thay vào biểu thức của định luật Ôm ta sẽ tìm được I.  I RN  r Bài toán cũng có thể ra ngược lại: Tìm điện trở hoặc tìm suất điện động của nguồn. Khi đó bài toán có thể cho cường độ, hiệu điện thế trên mạch hoặc cho đèn sáng bình thường, … - Dạng toán tính công suất cực đại mà nguồn điện có thể cung cấp cho mạch ngoài. Ta cần tìm biểu thức P theo R, khảo sát biểu thức ta sẽ tìm được R để P max và giá trị Pmax. 2 2 R  r 2 ( R  r) 2 ( R ) R P  r 2 R R đạt giá trị cực tiểu khi R = r. (bất đẳng thức côsi) Khi đó Pmax = 4.r Xét - Dạng toán ghép n nguồn giống nhau: Tính suất điện động, và điện trở trong của bộ nguồn. Khảo sát cực đại, cực tiểu: Suất điện động của bộ nguồn cực đại nếu các nguồn nối tiếp nhau, điện trở trong của bộ nguồn cực tiểu nếu các nguốn ghép song song nhau. - Mạch chứa tụ điện: không có dòng điện qua các nhánh chứa tụ; bỏ qua các nhánh có tụ, giải mạch điện để tìm cường độ dòng điện qua các nhánh; hiệu điện thế giữa hai bản tụ hoặc hai đều bộ tụ chính là hiệu điện thế giữa 2 điểm của mạch điện nối với hai bản tụ hoặc hai đầu bộ tụ. ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI TOÀN MẠCH Phương pháp chung:,r Định luật ôm đối với toàn mạch:  I R r Hệ quả: - Hiệu điện thế mạch ngoài (cũng là hiệu điện thế giữa hai cực dương âm của nguồn điện): U =  - I.r - Nếu điện trở trong r = 0 hay mạch hở (I = 0) thì U =  .  - Nếu điện trở mạch ngoài R = 0 thì I = r , lúc này đoạn mạch đã bị đoản mạch (Rất nguy hiểm, vì khi đó I tăng lên nhanh đột ngột và mang giá trị rất lớn.). 1) Một nguồn điện có suất điện động  = 6V và điện trở trong r = 1  , mạch ngoài là điện trở R = 3  . Tính: a. cường độ dòng điện trong mạch chính. b. hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện. c. coâng suaát toûa nhieät treân R. Ñs:1,5A; 4,5V; 6,75W.. 34.

(35) Nguyễn Phúc Vinh. Vật Lý 11-HK 1. 2) Cho mạch điện như hình: nguồn điện  = 10V và r = 1  ; R1 = 6  ; R2 = 3  ; cường độ dòng điện R1 R2 trong maïch laø 0,5A. Tính: a. giá trị điện trở R3. b. hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện. c. coâng suaát cuûa nguoàn ñieän.Ñs: 10  ; 9,5 V; 5 W. R3 3) Cho maïch ñieän goàm nguoàn ñieän R3  = 10V vaø r = 2  ; R = R = 6  ; 1 3 R1 R2 = 3  ; Tính: R2 a. cường độ dòng điện trong mạch chính. b. hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện. c. công suất tỏa nhiệt trên điện trở R3. Ñs: 1A; 8V K     4) Cho maïch ñieän nhö hình veõ: nguoàn coù , r = 1 vaø R1 = 2 ; R2 = 3 ; Khi K mở thì vôn kế chỉ 12 V. Biết RV rất lớn. Tính: A V a. số chỉ của ampe kế khi K đóng. b. Nhiệt lượng tỏa ra trên R trong 10 phút. R1 R2     5) Một nguồn điện có = 15V và r = 1 ; R1 = 40 ; R2 = 20 ; cường độ doøng ñieän qua R1 laø 0,24 A. Tính: R3 N M a. cường độ dòng điện qua nguồn. b. giá trị điện trở R3. c. nhiệt lượng tỏa ra ở toàn mạch trong 1 phút. Đs: 0,6 A; 40  ; 540 J. R1 R2. . . . . 6) Một nguồn điện có  và r. Điện trở R1 = 2R2 = 6  . Cường độ dòng điện trong mạch chính lần lượt ở hình 1 là 0,3 A, còn ở hình 2 laø 1A. Tìm  vaø r. Ñs: 3V; 1 .  R1.  R1. R2. (hình 1). (hình 2) R2. 7) Một nguồn điện có  = 6V và r = 1  ; Cường độ dòng điện trong mạch chính lần lượt ở hình 1 là 0,6 A, còn ở hình 2 là 2A. a. Tìm R1 vaø R2 (bieát R1> R2 ). b. Tính coâng suaát toûa nhieät treân R1 trong moãi hình. Ñs: 6  ; 3  R1 M R3 8) Cho maïch ñieän nhö hình veõ: nguoàn coù  = 48 V, r = 0 vaø R1 = 2  ; R2 = 8 A B  ; R3 = 6  ; R4 = 16  ; Tính: a. Cường độ dòng điện trong mạch chính. N R2 R4 b. Hieäu ñieän theá UMN. c. Muốn đo UMN phải mắc cực dương của vôn kế vào điểm nào ? 9) Cho maïch ñieän nhö hình veõ: nguoàn coù  = 12 V, r = 0,4  vaø R1 = 4  ; R1 M R3    R2 = 6 ; R3 = 3 ; R4 = 2 ; RA raát nhoû. Tính: A B a. điện trở tương đương của mạch ngoài. b. cường độ dòng điện qua các điện trở. N R2 R4 c. soá chæ ampe keá vaø cho bieát doøng ñieän qua ampe keá theo chieàu naøo? (3,6  ; I1 = 1,8A; I2 = 1,2A; I3 = 1,2A; I4 = 1,8A; IA = 0,6A; từ M  N) 10) Cho mạch điện gồm nguồn điện có  = 18 V; r = 1  , đèn Đ ( 6V – 9 W ) và điện trở R. đèn Đ sáng bình thường. Tính: a. giá trị điện trở của đèn và của R. Ñ R b. hieäu suaát cuûa nguoàn ñieän. c. công suất tỏa nhiệt ở mạch ngoài và trong cả mạch.. . . . 35.

(36) Nguyễn Phúc Vinh. Vật Lý 11-HK 1. Ñs: 4  ; 7  ; 91,67%; 24,75W; 27W. 11) Cho mạch điện gồm một nguồn điện có suất điện động 6 V và r = 0,5  , mạch ngoài gồm một bóng đèn có điện trở RĐ = 11  nối tiếp với điện trở R = 0,5  , biết đèn sáng bình thường. Tính: a. cường độ dòng điện chạy qua điện trở R b. hiệu điện thế định mức và công suất định mức của đèn. c. hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện. d. nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R trong thời gian 10 phút.Đs: 0,5A; 5,5V; 2,75W; 5,75V; 75J 12) Cho mạch điện như hình vẽ:  ; r = 1  , R = 13  ; Đèn ( 6V – 6W) sáng bình thường.Tính: a.  vaø hieäu ñieän theá cuûa nguoàn ñieän. b. công suất tỏa nhiệt trong toàn mạch. Ñ R c. nhiệt lượng tỏa ra toàn mạch trong 2 phút. Đs: 20V; 19V; 20W. 13) Nguồn điện có  = 30V và r = 1  , R1 = 12  ; R2 = 4  . đèn Đ(12V – 36W). a. Tính cường độ dòng điện trong mạch chính. Ñ R1 b. Đèn Đ sáng như thế nào ? vì sao ? c. Tính công suất tỏa nhiệt ở mạch ngoài.Đs: 2A; đèn sáng mờ; 48W. R2   14) Mạch điện gồm nguồn điện có = 12V, r = 2 và biến trở R. a. Khi R = 10  . Tính coâng suaát toûa nhieät treân R. Ñ R b. Tính R để công suất tỏa nhiệt trên R là cực đại. Tính công suất tỏa nhiệt trong toàn mạch lúc này.Đs: 10W; 2  ; 18W. 15) Một nguồn điện có  = 6V, r = 2  , mạch ngoài là điện trở R. Tính R để: a. công suất tiêu thụ của mạch ngoài là 4W. A Ñ R b. công suất tiêu thụ của mạch ngoài là lớn nhất. Tính công suất này ? Ñs:4  ,1  ; 2  ; 4,5W. 16) Một nguồn điện có  và r . Khi mắc một điện trở R 1 = 5  vào hai cực của nguồn điện điện thì dòng điện chạy trong mạch có giá trị là I1 = 0,5A. Còn khi mắc điện trở R2 = 11  vào hai cực của nguoàn ñieän ñieän thì doøng ñieän chaïy trong maïch coù giaù trò laø I2 = 0,25A. Tính: a. suất điện động  và điện trở trong r của nguồn điện. b. nhiệt lượng tỏa ra trong toàn mạch trong 5 phút trong mỗi trường hợp trên. 17) Tính hiệu điện thế giữa hai cực của một nguồn có suất điện động là , biết điện trở trong và ngoài là  như nhau ?Đ s: 2 18) Nếu mắc điện trở 16  với một bộ pin thì cường độ dịng điện trong mạch bằng 1 A. Nếu mắc điện trở 8  vo bộ pin đó thì cường độ bằng 1,8 A. Tính suất điện động và điện trở trong của bộ pin. Đ s: 18 V, 2 . 19) Một nguồn điện có suất điện động là 6 V, điện trở trong r = 2 , mạch ngoài có điện trở R. a. Tính R để công suất tiêu thụ mạch ngoài là 4 W. b. Với giá trị nào của R để công suất mạch ngoài có giá trị cực đại? Tính giá trị đó? Đ s: 4  (1 ); 2 , 4,5 W. 20) Mắc một bóng đèn nhỏvới bộ pin có suất điện động 4,5 v thì vơnkế cho biết hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn là 4 V và ampe kế chỉ 0,25 A. Tính điện trở trong của bộ pin. Đ s: 2  21) Mắc một dây có điện trở 2  với một pin có suất điện động 1,1 V thì có dòng điện 0,5 A chạy qua dây. Tính cường độ dòng điện nếu đoản mạch ? Đ s: 5,5 A. 22) Dùng một nguồn điện để thắp sáng lần lượt 2 bóng đèn có điện trở R 1 = 2  v R2 = 8 , khi đó công suất tiêu thụ của hai bóng đèn là như nhau. Tìm điện trở trong của nguồn điện ? Đ s: 4 . 23) * Vôn kế chỉ 6 V khi mắc vào hai cực của một nguồn điện. Mắc thêm vào hai cực ấy một đèn A thì vơn kế chỉ 3 V. Hy tìm số chỉ của Vơn kế khi mắc thm đèn B giống như đèn A: a. Nối tiếp với đèn A. b. Song song với đèn A.. . . . . 36.

(37) Nguyễn Phúc Vinh. Vật Lý 11-HK 1. 24) Điện trở của bóng đèn (1) và (2) lần lượt là 3  v 12 . Khi lần lượt mắc từng cái vào nguồn điện thì cơng suất tiu thụ của chng bằng nhau. Tính: a. Điện trở trong của nguồn điện. b. Hiệu suất của mỗi đèn. Đ s: 6 , 33,3 %, 66,7 %. 25) Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ, biết  = 12 V, r = 1,1 , R1 = 0,1 . a) Muốn cho công suất mạch ngòai lớn nhất, R phải có gía trị bằng bao nhiêu ? b) phải chọn R bằng bao nhiêu để công suất tiêu thụ trên R là lớn nhất? tính công suất lớn nhất đó ? Đ s: 1 ; 2, 4  26) Cho  = 12 V, r = 1 , R l biến trở. a. Điều chỉnh cho R = 9 . Tìm công của nguồn  và nhiệt lượng tỏa ra trên R trong 5 phút ? b. Điều chỉnh R sao cho điện năng tiêu thụ của đoạn mạch chứa R trong 2 phút bằng 3240 J, tính R ? c) Với giá trị nào của R thì công suất tiêu thụ trong R đạt giá trị cực đại ? 1 Tính giá trị cực đại này ? Đ s: 4320 J, 3240 J. 3  v 3 . 36 W (R = r) 27) Cho mạch điện như hình vẽ, 1 = 10 V, 2 = 2 V, r1 = r2 = 1  . R là biến trở. 1 , r1 a. Điều chỉnh R = 10 , tìm hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn 2. Tính nhiệt lượng tỏa ra trên R trong 5 phút ? 2, r2 R b. Điều chỉnh R sao cho hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn 1 bằng không. Tính R ? c. Với giá trị nào của R thì công suất tiêu thụ trên R đạt giá trị cực đại? Tính giá trị cực đại này? Đ s: 1 V, 3000 J; 4 ; 2 , 18 W. 28) Cho mạch điện như hình vẽ.R2 = R3 = R4 = 30 . R1= 35 , r = 5 . Rv rất lớn, V chỉ 13,5 V. a) Tính suất điện động của nguồn? b) Đổi chổ nguồn và Vôn kế, tìm số chỉ của V ?Đ s: 18 V, 13,5 V. 29) Cho mạch điện như hình trong đó 2 = 6 V, r1 = 2 . Đèn ghi 12 V- 6 W. Xác định giá trị của 1 và r2 biết đèn sáng thường. 1 Hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn 2 là 5 V. Đ s: 8 V, 2  2. Đ. ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI ĐOẠN MẠCH (THUẦN R HOẶC CHỨA NGUỒN)..  Định luật ôm đối với đoạn mạch:. I. 37. U R.

(38) Nguyễn Phúc Vinh. Vật Lý 11-HK 1. Trường hợp ngoài điện trở, trong mạch còn có các dụng cụ đo(Vôn kế và Ampe kế ) thì căn cứ vào dữ kiện cho trong đề để biết đó có phải là dụng cụ đo lý tưởng (nghĩa là Vôn kế có R v = , Ampe kế có RA = 0) hay không.  Đoạn mạch chứa nguồn: (máy thu điện)  r Thì UAB =  + I(R+ r) Hay UBA = -  - I (R +r). Đoạn mạch chứa nguồn điện (máy phát)  r Thì UAB = - + I (R + r) Hoặc UBA =  - I (R + r) 30) Cho mạch điện như hình vẽ, Rb là một biến trở. Hiệu điện thế U giữa hai đầu mạch điện có giá trị không đổi. Biết Ampe kế có điện trở không đáng kể, vôn kế có điện trở rất lớn. Điều chỉnh biến trở sao cho: - Khi ampe kế chỉ 0,4 A thì vôn kế chỉ 24 V. - Khi ampe kế chỉ 0,1 A thì vôn kế chỉ 36 V. Tính hiệu điện thế U và điện trở R ?Đ s: 40 , 40 V. 31) Cho mạch điện như hình vẽ:R1 = 3  , R2 = 9  , R3 = 6  . Điện trở trong của ampe kế không đáng kể. UAB = 18 V. a. Cho R4 = 7,2  thì ampe kế chỉ giá trị bao nhiêu? b. Điều chỉnh R4 để ampe kế chỉ số 0. Tính giá trị của R4 ? Đ s: 0,67 A, 18  . 32) Cho mạch điện như hình vẽ:R1 = 3  , R2 = 9  , R3 = 6  . Điện trở trong của ampe kế không đáng kể. UAB = 18 V. a. Cho R4 = 7,2  thì ampe kế chỉ giá trị bao nhiêu? b. Điều chỉnh R4 để ampe kế chỉ số 0. Tính giá trị của R4 ? Đ s: 2 A, 180 . 33) Cho mạch điện như hình vẽ, biết UAB = 48 V R1= 2  , R2 = 8 , R3 = 6  , R4 = 16  . a. Tính hiệu điện thế giữa hai điểm M và N ? b. Muốn đo UMN phải mắc cực dương của vônkế vào điểm nào? Đ s: 4V, điểm N. 34) Xác định cường độ dòng điện qua ampe kế theo mạch như hình vẽ. Biết RA ≈ 0; R1 = R3 = 30 ; R2 = 5 ; R4 = 15  và U = 90 V. Đs 5 A.. * CHÚ Ý:  Trong trường hợp không biết rõ chiều dòng điện trong mạch điện thì ta tự chọn một chiều dòng điện và theo dòng điện này mà phân biệt nguồn điện nào là máy phát (dòng điện đi ra từ cực dương và đi vào cực âm), đâu là máy thu (dòng điện đi vào cực dương và đi ra từ cược âm). Nếu ta tìm được I > 0: chiều dòng điện ta chọn chính là chiều thực của dòng điện trong mạch. Nếu ta tìm được I < 0: chiều dòng điện thực trong mạch ngược với chiều ta đã chọn ban đầu.. 35) Cho mạch điện như hình vẽ. Biết 1 =12 V, r1 = 1 ; 2 =6 V, r2 = 2 ; 3 = 9 V, r3 = 3 ; R1 = 4 , R2 = 2 , R3 = 3 . Tính hiệu điện thế giữa hai điểm A B ?Đ s: 13,6 V. 3 r3. 38. 1 r12 r2.

(39) Nguyễn Phúc Vinh. Vật Lý 11-HK 1. 1 36) Cho mạch điện như hình : 1 = 1,9 V; 2 = 1,7 V; 3 = 1,6 V; r1 = 0,3 ; r2 = r3 = 0,1 . Ampe kế A chỉ số 0. Tính điện trở R và cường độ dòng điện qua các mạch nhánh. Đ s: R = 0,8 , I = 2 A, I1 = I2 = 1 A.. 2 3. 37) Cho mạch điện như hình: cho biết 1 = 2 ; R1 = 3 , R2 = 6 ; r2 = 0,4 . 12 Hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn 1 bằng không. Tính r1 ? Đ s: 2,4 . 38) Cho mạch điện như hình vẽ:  = 3v, r = 0,5 . R1 = 2 , R2 = 4 , R4 = 8 , R5 = 100 , RA = 0 . Ban đầu k mở và ampe kế chỉ I = 1,2 A. a. Tính UAB và cường độ dòng điện qua mỗi điện trở. b. Tìm R3, UMN, UMC. c. Tìm cường độ mạch chính và mỗi nhánh khi K đóng ? Đ s: 4,8 v, I1 = I2 = 0,4 A. I3 = I4 = 0,8 A. R3 = 4 , UMN = 0 V, UMC = 0,8 V. Không thay đổi. 1. r1. 39) Cho mạch điện như hình vẽ: 1 = 20V, 2 = 32 V, r1 = 1 , r2 = 0,5 , R = 2 2 r2 Xác định chiều và cường độ dòng điện qua mỗi nhánh ? Đ s: I1 = 4 A, I2 = 16 A, I = 12 A.. I. Đoạn mạch chứa nguồn điện (nguồn phát điện) Xét đoạn mạch chứa nguồn:  I AB  r  R  R1   I (r  R )  IR1 với IR1 U BA.   I (r  R )  U BA E,r. A. U AB    IAB = R  r. I. R. A. . R. R1. I. B. B. * UAB: hiệu điện thế giữa điểm đầu A , điểm cuối B (V) * IAB: cường độ dòng điện đi từ điểm A đến điểm B (A); IAB> 0 ; ngược lại IAB< 0 *  : suất điện động của nguồn (V):  > 0: nguồn phát điện hay nguồn điện: dòng điện IAB chạy qua nguồn từ cực âm sang cực dương hay từ cực dương của nguồn đi ra; ngược lại  < 0 Chú ý: nếu chưa biết được chiều dòng điện, tự chọn chiều tùy ý rồi áp dụng công thức của định luật Ohm cho đoạn mạch có chứa nguồn điện: khi I > 0: chiều chọn đúng; khi I < 0 : chiều chọn ngược lại II. Ghép các nguồn điện thành bộ 1. Bộ nguồn nối tiếp: cực âm của nguồn trước nối với cực dương của nguồn sau tạo thành một dãy liên tiếp . bộ. = 1  2  ...  n ;. rbộ = r1 + r2 +…+ rn. 39.

(40) Nguyễn Phúc Vinh. Vật Lý 11-HK 1. Trường hợp có n nguồn điện giống nhau có cùng suất điện động  và điện trở trong r thì :  = n ; rbộ = n r bộ 2. Bộ nguồn song song: các cực dương của các nguồn nối vào cùng một điểm và các cực âm của các nguồn nối vào cùng một điểm khác  =  bộ r rbộ = n 3. Bộ nguồn hỗn hợp đối xứng: gồm có n dãy giống nhau ghép song song với nhau, mỗi dãy có m nguồn giống nhau ghép nối tiếp  = m bộ mr rbộ = n Tổng số nguồn N = m.n Bài tập 1) Cho bộ nguồn gồm 4 acquy giống nhau được mắc thành 2 dãy song song với nhau , mỗi dãy gồm 2 acquy mắc nối tiếp nhau . Mỗi acquy có suất điện động  0 = 2 V , điện trở trong r 0 = 1  . Tim suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn 2) Một bộ nguồn điện có suất điện động E = 36V, điện trở trong r = 2. Bộâ nguồn này được tạo thành bằng các pin có suất điện động e 0 = 1,5V và điện trở trong r0 = 0,25 mắc hỗn hợp đối xöùng. Soẫ pin söû dúng cho caùch maĩc naøy laø bao nhieu? 3) caùc nguoàn gioáng nhau, moãi nguoàn coù  = 4,5V; r = 1,5  , R1 = 50  ; R2 = 10  ; R3 = 40  ; Tính:. B. A. a. suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn. b. cường độ dòng điện qua mỗi điện trở. c. hieäu ñieän theá UMN vaø HÑT cuûa moãi nguoàn. Ñs: 18V; 6  ; 0,24A; 0,24A; 0,36A; 14,4V; 3,6V. R3 R1. R2. 4) Cho mạch điện như hình vẽ: có n nguồn giống nhau và mắc nối tiếp với nhau, mỗi nguồn có  0 = n nguồn 4V; r0 = 1  ; R1 = R2 = 1,5  .Cường độ dòng điện qua mỗi nguồn là 2A. Tính: a. soá nguoàn n maéc noái tieáp. b. hiệu điện thế giữa hai cực của mỗi nguồn điện. c. coâng suaát cuûa boä nguoàn ñieän trong maïch maïch. R1 R2 Ñs: 3 nguoàn ; 2V ; 24W 5) Cho maïch ñieän nhö hình veõ: 1 = 6V, r1 = 0,5  ;  2 = 4V, r2 = 0,5  ; R1 = 4  vaø R2 = 15  . Tính:. 1 2B. A. a. cường độ dòng điện trong mạch. b. hiệu điện thế giữa hai cực của mỗi nguồn. c. công suất tỏa nhiệt trên toàn mạch.. R1 R2 6) Cho maïch ñieän nhö hình veõ: caùc nguoàn gioáng nhau, moãi nguoàn coù  0 = 5V; r0 = 2  ; R1 = 5  ; R2 = 4  . Tính: a. suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn. b. cường độ dòng điện trong mạch và qua mỗi nguồn. c. coâng suaát cuûa moãi nguoàn ñieän vaø caû maïch ñieän.. 40. R1. R2.

(41) Nguyễn Phúc Vinh. Vật Lý 11-HK 1. Ñs: 5V; 1  ; 0,5A; 0,25A; 1,25W; 5W. 7) Caùc nguoàn ñieän gioáng nhau, moãi nguoàn coù 0 = 4 V vaø r0 = 1  ; R1 = 4  ; R2 = 10  ; a. suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn. b. cường độ dòng điện qua các điện trở. c. công suất của bộ nguồn và hiệu điện thế giữa hai cực của một nguồn điện. R1 Ñs: 16V; 2  ; 1A; 16W; 3,5V. 8) Cho maïch ñieän nhö hình veõ: 1 = 6V, r = 1  ;  2 = 4V, r = 1. 2. R1 = 4  và R2. Cường độ dòng điện trong mạch là 0,5A. Tính: a. hieäu ñieän theá UAB ? b. giá trị R2 và công suất tỏa nhiệt trên toàn mạch.. Ñs: 9 V; 14  ; 5 W. R2 1 ;. R1 R3. R2. 9) Có 20 nguồn điện giống nhau, mỗi nguồn có  0 = 1,5 V; r0 = 1  được mắc thành n dãy mỗi dãy có m nguồn mắc nối tiếp nhau. cung cấp cho mạch ngoài là một điện trở R = 5  . Xác định m và n để công suất tiêu thụ trên R là lớn nhất.Đs: n = 2 ; m = 10 10) Có 20 nguồn điện giống nhau, mỗi nguồn điện có  0 = 2V; r0 = 1  được mắc hỗn hợp đối xứng thành n dãy, mỗi dãy có m nguồn điện mắc nối tiếp nhau. Mạch ngoài là một điện trở R = 5  , cường độ dòng điện qua điện trở R là 2 A. a. Tìm giaù trò cuûa m vaø n. b. Tính hiệu điện thế giữa hai cực của mỗi nguồn điện.Đs: n = 2; m = 10; 1,5 V 11) Cho mạch điện như hình vẽ. Bộ nguồn gồm 10 pin giống nhau được mắc thành hai dãy, mỗi dãy có 5 pin mắc nối tiếp. Mỗi pin có suất điện động e = 2 V, điện trở trong r = 0,1 Ω. R1 có giá trị thay đổi được, R 2 = 12 , R3 là bóng đèn có ghi (6V ; 6W), R4 = 2 . a/. Tính suất điện động tương đương, điện trở trong tương đương của bộ nguồn điện. R2 b/. Điều chỉnh cho R1 = 1,2 . Tính cường độ dòng điện trong mạch R1 chính, hiệu điện R3 R4 thế mạch ngoài và công suất của mỗi pin. A B M c/. Tính R1 để bóng đèn sáng bình thường. N 12) Một bộ nguồn có 12 pin, mỗi pin có suất điện động E 0 = 3V và điện trở trong r0 = 1,5  , được mắc thành 3 dãy song song, mỗi dãy có 4 pin .Tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn. 13) Một mạch điện kín gồm: một nguồn điện có suất điện động E = 9 V, điện trở trong r = 1  và một điện trở mạch ngoài R = 2  . Tính hiệu điện thế của mạch ngoài. 14) Một mạch điện kín gồm nguồn điện có suất điện động E = 9V, điện trở trong r = 1,5Ω mắc nối tiếp với điện trở của mạch ngoài là R. Phải chọn R bằng bao nhiêu để công suất mạch ngoài cực đại ? Tính công suất đó. 15) Một mạch điện kín gồm nguồn điện có suất điện động E = 9V, điện trở trong r = 0,5Ω và mạch ngoài gồm một điện trở R (chưa biết ) mắc nối tiếp với một bóng đèn Đ trên đó có ghi (6V – 6W). Tìm R để đèn Đ sáng bình thường. 16) Một nguồn điện có điện trở trong 0,1  , được mắc với điện trở 4,8  thành mạch kín . khi đó hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 12 V . Hãy tính cường dòng điện và suất điện động chạy trong mạch đó. 41.

(42) Nguyễn Phúc Vinh. Vật Lý 11-HK 1. 17) Một mạch điện kín gồm 1 ắcquy có suất điện động 12V, điện trở trong 1  và điện trở ở mạch ngoài 7. Tính công suất tiêu thụ điện của điện trở ở mạch ngoài và hiệu suất của ắcquy. 18) Bộ nguồn gồm 2 ắcquy giống nhau mắc song song, mỗi ắcquy có suất điện động 6,5V và điện trở trong 2. Mạch ngoài là 1 bóng đèn loại 6V-3W. Tính hiệu điện thế đặt vào 2 đầu bóng đèn. Đèn saùng nhö theá naøo? 19) Cho mạch điện kín gồm nguồn điện có suất điện động E = 28(V) và điện trở trong r =2(  ), cung cấp điện cho mạch ngoài là điện trở R = 5(  ). Tính: a) Công suất tỏa nhiệt của điện trở R. b) Coâng suaát cuûa nguoàn ñieän vaø hieäu suaát cuûa nguoàn ñieän.. I. Bản chất dòng điện trong kim loại 1. Cấu trúc tinh thể của kim loại: - Trong kim loại các nguyên tử mất electron hóa trị trở thành ion +, các ion + liên kế với nhau một cách trật tự tạo thành mạng tinh thể. - Các êlectron hóa trị tách khỏi nguyên tử trở thành êlectron tự do (êlectron dẫn) với mật độ không đổi. Chúng chuyển động hỗn loạn tạo thành hạt tải điện trong kim loại - Mật độ è tự do trong kim loại rất lớn nên kim loại dẫn điện tốt. 2. Bản chất của dòng điện trong kim loại: - Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các êlectrôn tự do dưới tác dụng của điện trường. 3. Nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại: - Khi chuyển động có hướng các êlectron tự do luôn bị “cản trở” do “va chạm” với chỗ mất trật tự của mạng (dao động nhiệt của các ion trong mạng tinh thể kim loại, các nguyên tử lạ lẫn trong kim loại, sự méo mạng tinh thể do biến dạng cơ) gây ra điện trở của kim loại. II. Sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại theo nhiệt độ: Khi nhiệt độ tăng, dao động nhiệt của các ion + dao động mạnh hơn nên va chạm nhiều hơn, gây cản trở nhiều hơn, với êlectron chuyển động có hướng làm điện trở kim loại tăng. Điện trở suất của kim loại tăng theo nhiệt độ gần đúng theo hàm bậc nhất :  = o[(1 +  (t – to)] o o o: điện trở suất ở to ( C), thường ở 20 C ( m ) Hệ số nhiệt điện trở  phụ thuộc vào nhiệt đô, độ sạch và chế độ gia công vật liệu (K-1) III. Điện trở của kim loại ở nhiệt độ thấp và hiện tượng siêu dẫn - Khi nhiệt độ giảm, dao động nhiệt của các ion dương trong mạng tinh thể của kim loại cũng giảm theo làm cho điện trở giảm. . Khi T đến gần 00K, điện trở của kim loại sạch đều rất nhỏ. - Khi nhiệt độ T TC (nhiệt độ tới hạn) thì điện trở suất của vật dẫn giảm đột ngột xuống bằng 0 gọi là vật siêu dẫn. * Ứng dụng: Các cuộn dây siêu dẫn được dùng để tạo ra từ trường mạnh, tải điện bằng dây siêu dẫn thì hao phí điện năng trên đường dây không còn nữa IV. Hiện tượng nhiệt điện Cặp nhiệt điện là hai dây kim loại khác bản chất, hai đầu hàn vào nhau. Khi nhiệt độ hai mối hàn T1, T2 khác nhau trong mạch xuất hiện suất điện động nhiệt điện   T (T1  T2 ) ,. 42.

(43) Nguyễn Phúc Vinh. Vật Lý 11-HK 1.  T là hệ số nhiệt điện động phụ thuộc vào bản chất hai loại vật liệu làm cặp nhiệt điện. (VK-1) T1, T2 là nhiệt độ tuyệt đối của đầu nóng, đầu lạnh (K-1). Chú ý: T = 273+t0C * Ứng dụng: Cặp nhiệt điện được dùng phổ biến để đo nhiệt độ. Bài tập: 1. Đồng có điện trở suất ở 200C là 1,69.10–8  m và có hệ số nhiệt điện trở là 4,3.10 – 3 (K –1). a. Tính điện trở suất của đồng khi nhiệt độ tăng lên đến 1400C. b. Khi điện trở suất của đồng có giá trị 3,1434.10 – 8  m thì đồng có nhiệt độ bằng bao nhiêu ? Ñs: 2,56.10–8  m; 2200C 2. Một bóng đèn tròn (220V – 40W) có dây tóc làm bằng kim loại. Điện trở của dây tóc bóng đèn ở 200C là R0 = 121  . Hệ số nhiệt điện trở của dây tóc là 4,5.10 –3 (K –1). Tính nhiệt độ của dây tóc bóng đèn khi đèn sáng bình thường.Đs: 20200C 3. ở nhiệt độ 200C điện trở suất của hai kim loại lần lượt là  01 = 10,5.10 – 8  m và  02 = 5.10 – 8  m; còn hệ số nhiệt điện trở của chúng lần lượt là  1 = 2,5.10 –3 (K –1) và  2 = 5,5.10 –3 (K –1 ). Hỏi ở nhiệt độ nào thì điện trở suất của chúng bằng nhau ? 4. Một mối hàn của một cặp nhiệt điện có hệ số nhiệt điện động là 32,4  V/K được đặt trong không khí, còn mối hàn kia được nung nóng đến nhiệt độ 330 0C thì suất điện động nhiệt điện cuûa caëp nhieät ñieän naøy coù giaù trò laø 10,044 mV. a. Tính nhiệt độ của đầu mối hàn kia. b. Để suất nhiệt động nhiệt điện có giá trị 5,184mV thì phải tăng hay giảm nhiệt độ của mối hàn đang nung một lượng bao nhiêu ? Đs: 200C, 1500C 5. Một mối hàn của một cặp nhiệt điện có  T = 42  V/K đặt trong không khí ở t1 = 200C, còn mối hàn kia được nung nóng đến nhiệt độ t2 thì suất điện động nhiệt điện của cặp nhiệt điện này là 12,6 mV. a. Tính nhiệt độ t2 . b. Tính suất điện động nhiệt điện của cặp nhiệt điện khi ở 520 0C. 6. Một mối hàn của một cặp nhiệt điện có hệ số  T được đặt trong không khí ở 200C, còn mối hàn kia được nung nóng đến nhiệt độ 2520C thì suất điện động nhiệt điện của cặp nhiệt điện này chæ giaù trò 9,28 mV. a. Tính hệ số nhiệt điện động nhiệt điện của cặp nhiệt điện này ? b. Khi nhiệt độ của môi hàn được nung đến nhiệt độ 423 0C thì suất điện động nhiệt điện của cặp nhieät ñieän coù giaù trò baèng bao nhieâu ? 7. Một mối hàn của cặp nhiệt điện có  T = 50,4  V/K đặt trong không khí ở 200C, còn mối hàn kia được nung nóng đến 2400C. a. Tính suất điện động nhiệt điện của cặp nhiệt điện. b. Người ta tiếp tục nung nóng đầu mối hàn này lên đến nhiệt độ bao nhiêu để suất nhiệt động nhiệt điện tăng lên thêm 8,064 mV. ( 11,088 mV; 1600C ). I. Bản chất dòng điện trong chất điện phân Dòng điện trong chất điện phân là dòng iôn dương và iôn âm chuyển động có hướng theo hai chiều ngược nhau. Ion dương chạy về phía catốt nên gọi là cation. Ion âm chạy về phía anốt nên gọi là anion. II. Các hiện tượng diễn ra ở điện cực. Hiện tượng dương cực tan +Khi xảy ra hiện tượng điện phân, các ion tới điện cực trao đổi điện tích với các điện cực để trở thành nguyên tử hay phân tử trung hòa bám vào điện cực hay bay ra khỏi dung dịch hoặc gây các phản ứng hóa học phụ. +Hiện tượng cực dương tan xảy ra khi điện phân một muối kim loại mà anôt làm bằng chính kim. 43.

(44) Nguyễn Phúc Vinh. Vật Lý 11-HK 1. loại của muối ấy. +Bình điện phân dương cực tan không khác gì một điện trở nên cũng áp dụng đươc định luật Ôm cho đoạn mạch chỉ có điện trở. III. Định luật Fa-ra-day + Định luật Fa-ra-day thứ nhất Khối lượng vật chất được giải phóng ở điện cực của bình điện phân tỉ lệ thuận với điện lượng chạy qua bình đó : m = kqVới k là đương lượng điện hóa của chất được giải phóng ở điện cực. + Định luật Fa-ra-day thứ hai Đương lượng điện hóa k của một nguyên tố tỉ lệ với đương lượng gam A/n của nguyên tố đó. Hệ số 1A k Fn tỉ lệ là 1/F, trong đó F gọi là số Fa-ra-day: => Khối lượng của chất giải phóng ra ở điện cực bình điện phân 1A m It Fn Trong đó : m : Khối lượng (g) A : Số khối hay khối lượng mol nguyên tử I : Cường độ dòng điện (A) t : Thời gian dòng điện chạy qua (s) n : Hóa trị F = 96500 C/mol: số Faraday IV. Ứng dụng hiện tượng điện phân Hiện tượng điện phân được áp dụng trong các công nghệ luyện kim, hóa chất, mạ điện, đúc điện….. 1. Luyện nhôm 2. Mạ điện Bài tập: 1/ Chiều dày của lớp Niken phủ lên 1 tấm kim loại d = 0,1mm sau khi điện phân trong 1h. Diện tích mặt phủ của tấm kim loại là 60cm 2. Xác định cường độ dòng điện chạy qua bình điện phân. Cho biết Niken có khối lượng riêng D = 8.9.103kg/m3, A = 58 và n = 2.ĐS: I = 4,94(A) 2/ Một bộ nguồn điện gồm 30pin mắc thành 3 nhóm nối tiếp, mỗi nhóm có 10pin mắc song song; mỗi pin có suất điện động bằng 0,9V và điện trở trong r = 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 thời gian 50 phút. ĐS: 0,013g. 3/ Cho mạch điện như hình vẽ: E = 12V r = 0,5 R3 = 6 Đèn có điện trở R2 và trên đèn ghi: 3V – 3W. Bình điện phân có điện trở R4 = 4 và điện phân dung dịch AgNO3 với dương cực tan. a. Biết rằng sau khi điện phân 32 phút 10 giây có 2,592g bạc bám vào âm cực. Tìm cường độ dòng điện qua bình điện phân và công suất toả nhiệt trên bình điện phân? (Bạc có A = 108 và n = 1). b. Chứng minh rằng đèn sáng mờ hơn so với độ sáng bình thường. c. Tìm hiệu điện thế mạch ngoài d. Tìm R1? 4/ Cho mạch điện như hình vẽ : Bộ nguồn gồm 2 dãy , mỗi dãy gồm 10 pin giống hệt nhau mắc nối tiếp. Mỗi pin có suất điện động e =1,2V và điện trở trong là r = 0,2  . R1= 2 là bình điện phân đựng dung dịch CuSO4 có các điện cực bằng đồng , R2 = 4  , R3 = 6  , R4 là đèn lọai (6V - 6W ) a. Tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn . b. -Đèn có sáng bình thường không ? -Tính khối lượng đồng bám ở catốt trong 16 phút 5 giây c. Biết R2 là biến trở , cho R2 giảm . Hỏi độ sáng của đèn thay đổi như thế nào ? lượng đồng bám vào catốt trong một cùng một thời gian sẽ tăng hay giảm . Vì sao? 5/ Cho E =3V ,r=0,6 R1= 6 Bình điện phân đựng dung dịch CuSO 4 có dương cực bằng. 44.

(45) Nguyễn Phúc Vinh. Vật Lý 11-HK 1. đđồng .Ampe kế có điện trở rất nhỏ chỉ I=1A. Tính khối lượng đồng thu đựơc ở catốt trong 16 phút 5giây và điện trở R2 của bình điện phân. 6/ Cho mạch điện như hình vẽ: bộ nguồn gồm các pin như nhau mắc hỗn hợp đối xứng. Suất điện động bộ nguồn  bộ= 20V, điện trở trong bộ nguồn r bộ = 2,5  , R1= 30  , R2(AgNo3/Ag) = 10  . Ampe kế điện trở không đáng kể a. Tính số chỉ Ampe kế b. Sau bao lâu sẽ thu được 3,2g Ag bám vào điện cực( Cho AAg =108, nAg =1). c. Mỗi pin có suất điện động  =5V, điện trở trong r= 1,25  . Tính tổng số pin. 7/ Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ. Trong đó nguồn điện có điện trở trong r = 1. Mạch ngoài có bóng đèn R3 loại(6V- 6W), bình điện phân R2 = 3 loại (CuSO4 – Cu) và điện trở R1 = 2. Biết đèn sáng bình thường. a) Tìm cường độ dòng điện qua bình điện phân và qua R1 b) Tìm lượng đồng giải phóng ở Catốt sau 16 phút 5 giây. Cho A Cu = 64 ; nCu = 2 c) Tìm suất điện động của nguồn điện 8/ Cho mạch điện như hình vẽ. Trong đó nguồn điện có suất điện động E = 9V; điện trở trong r = 0,5, mạch ngoài gồm các điện trở R1 = 12  ; R2 = 8  ; R3 = 4; R4 = 1 là bình điện phân đựng dung dịch AgNO3 có anốt bằng Ag, tụ điện có điện dung C = 5F .Cho AAg = 108 vaø nAg = 1. a) Tìm cường độ dòng điện qua mỗi điện trở, điện tích từng bản của tụ điện và khối lượng bạc baùm vaøo catoát cuûa bình ñieän phaân sau 32 phuùt 10 giaây b) Từ giá trị R3 ở câu a, ta tăng R 3 thì khối lượng bạc bám vào catốt sau cùng thời gian trên thay đổi thế nào?. I. Chất khí là môi trường cách điện: Chất khí không dẫn điện, vì phân tử khí trung hòa điện. Trong chất khí không có hạt tải điện. II. Sự dẫn điện của chất khí trong điều kiện thường: 1.Sự ion hóa chất khí và tác nhân ion hóa Khi chất khí bị tác nhân ion hóa (đốt nóng bằng ngọn đèn ga, chiếu tia lửa điện,…) thì chất khí xuất hiện các hạt tải điện: ion âm, ion dương và các electron gọi là sự ion hóa chất khí 2.Bản chất dòng điện trong chất khí Dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dời có hướng của các ion dương theo chiều điện trường và các ion âm, các electron ngược chiều điện trường . Các hạt tải điện này do chất khí bị ion hóa sinh ra 3. Quá trình dẫn điện không tự lực của chất khí Quá trình dẫn điện của chất khí xảy ra khi phải dùng tác nhân ion hóa từ bên ngoài để tạo ra hạt tải điện gọi là quá trình dẫn điện không tự lực, khi ngừng tác nhân ion hóa thì chất khí không dẫn điện Quá trình dẫn điện không tực lực trong chất khí không tuân theo định luật Ohm. III. Quá trình dẫn điện tự lực trong chất khí và điều kiện để tạo ra quá trình dẫn điện tự lực Quá trình dẫn điện của chất khí có thể tự duy trì, không cần ta chủ động tạo ra hạt tải điện, gọi là quá trình dẫn điện (phóng điện) tự lực. Muốn có quá trình dẫn điện tự lực thì trong hệ gồm chất khí và các điện cực phải tự tạo ra các hạt tải điện mới để bù vào số hạt tải điện đi đến điện cực và biến mất. 45.

(46) Nguyễn Phúc Vinh. Vật Lý 11-HK 1. Có bốn cách chính tạo ra hạt tải điện mới trong chất khí: + Dòng điện chạy qua chất khí làm nhiệt độ khí tăng rất cao, khiến phân tử khí bị ion hóa. + Điện trường trong chất khí rất lớn, khiến phân tử khí bị ion hóa ngay khi nhiệt độ thấp. + Catốt bị dòng điện nung nóng đỏ, làm phát xạ nhiệt electron. + Catốt không bị nóng đỏ nhưng bị các ion dương có năng lượng lớn đập vào, làm bật electron ra khỏi ca tốt và trở thành hạt tải điện. IV. Tia lửa điện và điều kiện tạo ra tia lửa điện 1. Định nghĩa Tia lửa điện là quá trình phóng điện tự lực trong chất khí khi đặt giữa hai điện cực điện trường đủ mạnh để biến phân tử khí trung hòa thành ion dương và electron tự do 2. Điều kiện tạo ra tia lửa điện: Phải có điện trường đủ mạnh vào khoảng 3.106V/m 3. Ứng dụng: Tia lửa điện dùng trong động cơ nổ để đốt các hỗn hợp nổ (bugi) Sét là tia lửa điện khổng lồ hình thành giữa đám mây mưa và mặt đất hoặc giữa các đám mây tích điện trái dấu. V. Hồ quang điện và điều kiện tạo ra hồ quang điện: 1. Định nghĩa Hồ quang điện là quá trình phóng điện tự lực xảy ra trong chất khí ở áp suất thường hoặc áp suất thấp đặt giữa hai điện cực có hiệu điện thế không lớn. Hồ quang điện có thể kèm theo tỏa nhiệt và tỏa sáng rất mạnh (nhiêt độ lên đến 3500oC). 2. Điều kiện tạo ra hồ quang điện: - Phải làm nóng điện cực để phát xạ nhiệt electron - Điện trường phải mạnh làm ion hóa chất khí 3.Ứng dụng hồ quang điện: hàn điện, làm đèn chiếu sáng, nấu chảy kim loại. p Baùn daãn. Si. Kim loại. Si O. Si. T. Si. Si Si Si. Si. Điện trở suất của kim loại và bán dẫn phụ thuộc khác nhau vào nhiệt độ. Si Si. Si As. Si. Si. e. Si Si. Si Bo Si Si. Si. Si. Si. Si. I. Chất bán dẫn và tính chất Chất bán dẫn tiêu biểu là gemani và silic 1. Điện trở suất của bán dẫn lớn hơn điện trở suất của kim loại nhưng nhỏ hơn điện trở suất của điện môi. 2. Điện trở suất của bán dẫn phụ thuộc vào nhiệt độ: khi nhiệt độ tăng, điện trở suất giảm nhanh, hệ số nhiệt điện trở có giá trị âm; khi nhiệt độ thấp chất bán dẫn có tính chất cách điện như điện môi 3. Điện trở suất của chất bán dẫn phụ thuộc mạnh vào tạp chất. 4. Điện trở suất của chất bán cũng giảm đáng kể khi nó bị chiếu sáng hoặc bị tác nhân ion hóa khác. II. Hạt tải điện trong chất bán dẫn. Bán dẫn loại n và bán dẫn loại p 1. Bán dẫn loại n và bán dẫn loại p Chất bán dẫn có hai loại hạt tải điện là electron và lỗ trống. 2. Bản chất dòng điện trong bán dẫn: Dòng điện trong chất bán dẫn là dòng các electron dẫn chuyển động ngược chiều điện trường và dòng các lỗ trống chuyển động cùng chiều điện trường.. 46.

(47) Nguyễn Phúc Vinh. Vật Lý 11-HK 1. 3. Tạp chất cho (đôno) và tạp chất nhận (axepto) - Bán dẫn chứa đôno (tạp chất cho) là loại n, có mật độ electron rất lớn so với mật độ lỗ trống: hạt tải điện chủ yếu là electron - Bán dẫn chứa axepto (tạp chất nhận) là loại p, có mật độ lỗ trống rất lớn so với mật độ electron: hạt tải điện chủ yếu là lỗ trống III. Lớp chuyển tiếp p – n Lớp chuyển tiếp p-n là chỗ tiếp xúc của miền mang tính dẫn p và miền mang tính dẫn n được tạo ra trên một tinh thể bán dẫn. p. n. p. n Et. Ñi oát Baùn daãn. Sự hình thành lớp chuyển tiếp p - n. Sự hình thành lớp chuyển tiếp p -n 1. Lớp nghèo: Ở lớp chuyển tiếp p-n hình thành một lớp không có hạt tải điện gọi là lớp nghèo. Điện trở lớp nghèo rất lớn. 2. Dòng điện qua lớp nghèo: Dòng điện chạy qua lớp chuyển tiếp p-n theo một chiều từ p sang n (dòng điện thuận) nên điốt bán dẫn được dùng để chỉnh lưu dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều 3. Hiện tượng phun hạt tải điện: Khi dòng điện chạy qua lớp nghèo theo chiều thuận, các hạt tải điện đi vào lớp nghèo có thể đi tiếp sang miền đối diện nhưng không đi quá xa (0,1 mm). 47.

(48)

de on thi ly 11

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về