›
›
›

Bài tập môn Vật lí Lớp 11 (Kết nối tri thức và cuộc sống)

docx 52 trang Đào Yến 13/05/2024 1720
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài tập môn Vật lí Lớp 11 (Kết nối tri thức và cuộc sống)", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • docxbai_tap_mon_vat_li_lop_11_ket_noi_tri_thuc_va_cuoc_song.docx

Nội dung text: Bài tập môn Vật lí Lớp 11 (Kết nối tri thức và cuộc sống)

  1. * Sơ đồ quan hệ giữa li độ, vận tốc và sự biến đổi năng lượng: v 3 2 v= max v= v= vmax 2 v=vmax 2 2 v= 0 vmax Wdmax=W Wtmax=W Wdđ= 3Wt Wdđ = Wt Wt = 3Wdđ Wt min = 0 Wđdmin = 0 VTB VTCB VTB x x 0 x max max v v 0 max v 0 a a 0 a max max F 0 F kv F kv max kv max Wd (max) Wd 0 Wd 0 Wt 0 Wt(max) Wt(max) r r r a; F đổi chiều r v đổi chiều kv v đổi chiều 1
  2. ĐƯỜNG TRỊN LƯỢNG GIÁC TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA π 2 2π π 3 3 3π π 4 4 5π x=0 π 6 6 vmin =-Aω a=0 •x min = -A •x max = A •a max = Chuyển động theo chiều âm v 0 x=0 vmax =Aω π 5π 6 a=0 6 3π π 4 4 2π π 3 3 π 2 T/4 T/4 T/6 T/6 T/8 T/8 T/12 T/12 O -A -A 3 -A 2 -A A A 2 A 3 A 2 2 2 2 2 2 Wđ=0 Wđmax Wđ=0 Wt=Wđ Wt=Wđ Wtmax Wt=0 Wtmax Wt=3Wđ Wđ=3Wt Wđ=3Wt Wt=3Wđ 2
  3. CHƯƠNG I. DAO ĐỘNG Bài 1. DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA TRẮC NGHIỆM Câu 1. Một chất điểm dao động điều hồ cĩ quỹ đạo là một đoạn thẳng dài 10 cm. Biên độ dao động của chất điểm là A. 5 cm.B. ―5 cm.C. 10 cm.D. ―10 cm. Câu 2. Một chất điểm dao động điều hồ trong 10 dao động tồn phần chất điểm đi được quãng đường dài 120 cm. Quỹ đạo dao động của vật cĩ chiều dài là A. 6 cm.B. 12 cm.C. 3 cm. D. 9 cm. Câu 3. Một chất điểm dao động điều hồ với phương trình = 5cos 10 푡 + (cm). Li độ của chất điểm 3 khi pha dao động bằng ( ) là A. 5 cm.B. ―5 cm.C. 2,5 cm.D. ―2,5 cm. Câu 4. Một chất điểm dao động điều hồ cĩ phương trình li độ theo thời gian là: = 5 3cos 10 푡 + 3 (cm). Tại thời điểm t = 1 s thì li độ của chất điểm bằng A. 2,5 cm. B. ―5 3 cm. C. 5 cm. D. 2,5 3 cm. Câu 5. Một chất điểm dao động điều hồ cĩ phương trình li độ theo thời gian là: = 6cos 10 푡 + (cm). 3 Li độ của chất điểm khi pha dao động bằng ― là 3 A. 3 cm. B. ―3 cm. C. 3 3 cm. D. ―3 3 cm. Câu 6. Một chất điểm chuyển động đều trên một đường trịn, bán kính R, tốc độ gĩc  . Hình chiếu của trên đường kính biến thiên điều hồ cĩ A. biên độ R. B. biên độ 2푅. C. pha ban đầu  t. D. độ dài quỹ đạo 4R. Câu 7. Phương trình dao động của một vật cĩ dạng = ― cos 휔푡 + (cm). Pha ban đầu của dao động là 3 2 2 A. 3. B. ― 3. C. 3 . D. ― 3 . TỰ LUẬN Câu 8. Phương trình dao động điều hồ là = 5cos 2 푡 + (cm). Hãy cho biết biên độ, pha ban đầu và 3 pha ở thời điểm t của dao động. Câu 9. Một chất điểm dao động điều hồ cĩ phương trình li độ theo thời gian là: = 10cos 푡 + (cm) 3 2 a) Tính quãng đường chất điểm đi được sau 2 dao động. b) Tính li độ của chất điểm khi t = 6 s. Câu 10. Đồ thị li độ theo thời gian 1, 2 của hai chất điểm dao động điều hồ được mơ tả như Hình 1.1. Xác định biên độ và pha ban đầu của mỗi dao động. Hinh 1.1 BÀI 2 .MƠ TẢ DAO ĐỘNG ĐIỀU HỒ TRẮC NGHIỆM Câu 1. Một chất điểm dao động điều hồ cĩ chu ki T = 1 s. Tần số gĩc 휔 của dao động là 3
  4. A. (rad/s). B. 2 (rad/s). C. 1(rad/s). D. 2 (rad/s). Câu 2. Một chất điểm dao động điều hồ cĩ tần số gĩc 휔 = 10 (rad/s). Tần số của dao động là A. 5 Hz. B. 10 Hz. C. 20 Hz. D. 5 Hz. Câu 3. Một chất điểm dao động điều hồ. Trong thời gian 1 phút, vật thực hiện được 30 dao động. Chu kì dao động của chất điểm là A. 2 s. B. 30 s. C. 0,5 s. D. 1 s. Câu 4. Một chất điểm dao động điều hồ cĩ phương trình li độ theo thời gian là: = 5 3cos 10 푡 + 3 (cm). Tần số của dao động là A. 10 Hz. B. 20 Hz. C. 10 Hz. D. 5 Hz. Câu 5. Một chất điểm dao động điều hồ cĩ phương trình li độ theo thời gian là: = 6cos 4 푡 + (cm) 3 Chu kì của dao động là A. 4 s. B. 2 s. C. 0,25 cm. D. 0,5 s. Câu 6. Một chất điểm dao động điều hồ cĩ phương trình li độ theo thời gian là: = 10cos 푡 + (cm) 3 2 Tại thời điểm t vật cĩ li độ 6 cm và đang hướng về vị trí cân bằng. Sau 9 s kể từ thời điểm 푡 thì vật đi qua li độ A. 3 cm đang hướng về vị trí cân bằng B. ―3 cm đang hướng về vị trí biên. C. 6 cm đang hướng về vị trí biên. D. ―6 cm đang hướng về vị trí cân bằng. TỰ LUẬN Câu 7.Phương trình dao động điều hồ của một vật là = 5cos 10 푡 ― (cm). Tính thời gian để vật đĩ đi 2 được quãng đường 2,5 cm kể từ thời điểm t = 0 Câu 8. Đồ thị li độ theo thời gian của một chất điểm dao động điều hồ được mơ tả như Hình 2.1 Hinh 2.1 a) Xác định biên độ, chu kì và pha ban đầu của dao động. b) Viết phương trình dao động. c) Xác định li độ của chất điểm tại các thời điểm 0,4 s,0,6 s và 0,8 s. Câu 9. Đồ thị li độ theo thời gian 1, 2 của hai chất điểm dao động điều hồ được mơ tả như Hình 2.2 Hinh 2.2 a) Xác định độ lệch pha giữa hai dao động. b) Viết phương trình dao động của hai chất điểm. Câu 10. Một chất điểm dao động điều hồ với chu ki T = 2 s. Trong 3 s vật đi được quãng đường 60 cm. Khi t = 0 vật đi qua vị tri cân bằng và hướng về vị trí biên dương. Hãy viết phương trình dao động của vật. Câu 11. Một chất điểm dao động điều hồ theo phương trình x = 10cos 2 t + 5 (cm). Tính quãng đường 6 vật đi được trong khoảng thời gian từ t1 = 1 s đến t2 = 2,5 s. 4
  5. BÀl 3. VẬN TỐC, GIA TỐC TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HỒ TRẮC NGHIỆM Câu 1. Chọn kết luận đúng về dao động điều hồ của con lắc lị xo. A. Quỹ đạo là đường hình sin. B. Quỹ đạo là một đoạn thẳng. C. Vận tốc tỉ lệ thuận với thời gian. D. Gia tốc tỉ lệ thuận với thời gian. Câu 2. Một vật dao động điều hồ cĩ phương trình = 2cos 5푡 ― (cm). Phương trình vận tốc của vật là: 6 A. 푣 = 5cos 5푡 ― (cm/s). B. 푣 = 10cos 5푡 + (cm/s). 6 3 C. 푣 = 20cos 5푡 ― (cm/s). D. 푣 = 5cos 5푡 + (cm/s). 6 3 Câu 3. Vận tốc của một vật dao động điều hồ tại vị trí cân bằng là 1 cm/s và gia tốc của vật tại vị trí biên là 1,57 cm/s2. Chu kì dao động của vật là: A. 3,24 s. B. 6,28 s. C. 4 s. D. 2 s. Câu 4. Một chất điểm dao động điều hồ với tần số 4 Hz và biên độ 10 cm. Gia tốc cực đại của chất điểm là: A. 2,5 m/s2. B. 25 m/s2. C. 63,1 m/s2. D. 6,31 m/s2. Câu 5. Chất điểm chuyển động trịn đều trên một đường trịn với tốc độ dài160 cm/s và tốc độ gĩc 4rad/s. Hình chiếu P của M trên một đường thẳng cố định nằm trong mặt phẳng hình trịn dao động điều hồ với biên độ và chu kì lần lượt là: A. 40 cm;0,25 s. B. 40 cm;1,57 s. C. 40 m;0,25 s. D. 2,5 m;0,25 s. Câu 6. Phương trình vận tốc của một vật dao động là: 푣 = 120cos 20푡(cm/s), đơn vị đo của thời gian 푡 là giây. Vào thời điểm 푡 = 6 (T là chu kì dao động), vật cĩ li độ là: A. 3 cm. B. ―3 cm. C. 3 3 cm. D. ―3 3 cm. Câu 7. Một chất điểm dao động điều hồ. Biết li độ và vận tốc của chất điểm tại thời điểm푡1 lần lượt là 1 = 3 cm và 푣1 = ―60 3 cm/s; tại thời điểm t2 lần lượt là 2 = 3 2 cm và 푣2 = 60 2 cm/s. Biên độ và tần số gĩc của dao động lần lượt là: A. 6 cm;20rad/s. B. 6 cm;12rad/s. C. 12 cm;20rad/s. D. 12 cm;10rad/s. TỰ LUẬN Câu 8. Một dao động điều hồ trên đoạn thẳng dài 10 cm và thực hiện được 50 dao động trong thời gian 78,5 s. Tìm vận tốc và gia tốc của vật khi đi qua vị trí cĩ li độ = ―3 cm theo chiều hướng về vị trí cân bằng? Câu 9. Một vật dao động điều hồ với tần số gĩc 휔 = 5rad/s. Khi t = 0, vật đi qua vị trí cĩ li độ = ―2 cm và cĩ vận tốc 10 cm/s hướng về vị trí biên gân hơn. Hãy viết phương trình dao động của vật. Câu 10. Hình 3.1 mơ tả sự biến thiên vận tốc theo thời gian của một vật dao động điều hồ. Hinh 3.1 a) Viết phương trình vận tốc theo thời gian. b) Viết phương trình li độ và gia tốc theo thời gian. BÀI 5. ĐỘNG NĂNG. THẾ NĂNG. SỰ CHUYỂN HỐ NĂNG LƯỢNG TRONG DAO ĐỘNG ĐIÊU HỒ TRẮC NGHIỆM Câu 1. Đại lượng nào sau đây tăng gấp đơi khi biên độ của dao động điều hồ của con lắc lị xo tăng gấp đơi? 6
  6. A. Cơ năng của con lắc.B. Động năng của con lắc. C. Vận tốc cực đại. D. Thế năng của con lắc. Câu 2. Cơ năng của một chất điểm dao động điều hồ tỉ lệ thuận với A. chu kì dao động. B. biên độ dao động. C. bình phương biên độ dao động. D. bình phương chu kì dao động. Câu 3. Trong dao động điều hồ thì tập hợp ba đại lượng nào sau đây khơng thay đổi theo thời gian? A. Lực kéo về; vận tốc; năng lượng tồn phần. B. Biên độ; tần số gĩc; gia tốc. C. Động năng; tần số; lực kéo về. D. Biên độ; tần số gĩc; năng lượng tồn phần. Câu 4. Phương trình dao động điều hồ của một chất điểm dao động là: = cos 휔푡 + 2 (cm). Biểu thức 3 động năng của nĩ biến thiên theo thời gian là 2휔2 2휔2 A. 푊 = 1 + cos 2휔푡 + . B. 푊 = 1 ― cos 2휔푡 + 4 . 0 4 3 d 4 3 2휔2 2휔2 C. 푊 = 1 + cos 2휔푡 + 4 . D. 푊 = 1 ― cos 2휔푡 + . 0 4 3 d 4 3 Câu 5. Một chất điểm dao động điều hồ. Biết khoảng thời gian giữa năm lần liên tiếp động năng của chất điểm bằng thế năng của hệ là 0,4 s. Tần số của dao động của chất điểm là A. 2,5 Hz. B. 3,125 Hz. C. 5 Hz. D. 6,25 Hz. Câu 6. Một chất điểm cĩ khối lượng m, dao động điều hồ với biên độ A, tần số gĩc 휔. Động năng cực đại của chất điểm là 2 2 2 2 2 2 A. 휔 . B. 휔 . C. mA휔 . D. 휔 . 2 2 2 2 TỰ LUẬN Câu 7. Một vật cĩ khối lượng m = 0,4 kg, dao động điều hồ với chu kì T = 0,2 (s), biên độ bằng 10 cm. Tính cơ năng của dao động. Câu 8. Một chất điểm cĩ khối lượng 100 g dao động điều hồ trên quỹ đạo là đoạn thẳng MN (dài hơn 8 cm). Tại điểm P cách M một khoảng 4 cm và tại điểm Q cách N một khoảng 2 cm, chất điểm cĩ động năng tương ứng là 32.10―3 J và 18.10―3 J. Tính tốc độ trung binh khi vật đi từ P đến Q. Câu 9. Một con lắc lị xo treo thẳng đứng vào điểm I cố định, quả cầu cĩ khối lượng 100 g. Con lắc dao động điều hồ theo phương trình x = 4cos 10 5t(cm) với t tính theo giây. Lấy g = 10 m/s2. Tính độ lớn lực đàn hồi lớn nhất và nhỏ nhất do lị xo tác dụng lên điểm I. Câu 10. Một con lắc lị xo treo thẳng đứng. Biết rằng trong quá trình dao động, tỉ số giữa độ lớn lực đàn hồi 7 2 lớn nhất và nhỏ nhất là 3, biên độ dao động là 10 cm. Lấy g = 10 m/s . Tính tần số dao động của vật. Câu 11. Một con lắc đơn dao động điều hồ với biên độ gĩc 훼max. Lấy mốc cơ năng tại vị trí cân bằng. Tính li độ gĩc của con lắc khi nĩ ở vị trí cĩ động năng bằng thế năng. Câu 12. Một con lắc lị xo gồm một lị xo nhẹ cĩ độ cứng k, được treo thẳng đứng vào một giá cố định và một vật cĩ khối lượng = 100 g. Khi vật ở vị trí cân bằng O, lị xo dãn 2,5 cm. Kéo vật dọc theo trục của lị xo xuống dưới cách vị trí cân bằng O một đoạn 2 cm rồi truyền cho nĩ vận tốc cĩ độ lớn 40 3 cm/s theo phương thẳng đứng, hướng xuống dưới. Chọn trục toạ độ Ox theo phương thẳng đứng, gốc tại O, chiều dương hướng lên trên, gốc thời gian là lúc vật bắt đầu dao động. Lấy g = 10 m/s2. Biết chiều dài tự nhiên của của lị xo là 50 cm. a) Tính độ cứng của lị xo, viết phương trình dao động và tính cơ năng dao động của vật. b) Xác định li độ và vận tốc của vật khi thế năng dao động bằng 1/3 động năng. c) Tính thế năng dao động, động năng và vận tốc của vật tại vị trí cĩ li độ = 2 2cm. d) Tính chiều dài, lực đàn hồi cực đại, cực tiểu của lị xo trong quá trình dao động. Câu 14. Một người khối lượng 83 kg treo mình vào sợi dây bungee đàn hồi cĩ độ cứng k = 270 N/m (Hình 5.2.). Từ vị trí cân bằng, người này được kéo đến vị trí mà sợi dây dãn 5 m so với chiều dài tự nhiên rồi thả 7
  7. ra. Coi chuyển động của người đĩ là một dao động điều hồ. Xác định vị trí và vận tốc của người này sau 2 s. Lấy g = 9,8 m/s2. Hình 5.2. BÀl 6. DAO ĐỘNG TẮT DẦN. DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC. HIỆN TƯỢNG CỘNG HƯỞNG TRẮC NGHIỆM Câu 1. Tìm phát biểu sai. Dao động tắt dần là dao động cĩ A. tần số giảm dần theo thời gian. B. cơ năng giảm dần theo thời gian. C. biên độ dao động giảm dần theo thời gian. D. ma sát và lực cản càng lớn thì dao động tắt dần càng nhanh. Câu 2. Trong dao động tắt dần, một phần cơ năng đã biến đổi thành A. điện năng. B. nhiệt năng. C. hố năng. D. quang năng. Câu 3. Một con lắc lị xo đang dao động tắt dần, sau ba chu kì đầu tiên, biên độ của nĩ giảm đi 10%. Phần trăm cơ năng cịn lại sau khoảng thời gian đĩ là A. 81%. B. 6,3%. C. 19%. D. 27%. Câu 4. Một con lắc lị xo dao động tắt dần theo phương ngang với chu kì T = 0,2 s, lị xo nhẹ, vật nhỏ dao động cĩ khối lượng 100 g. Hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng ngang là 0,01. Độ giảm biên độ của vật sau mỗi lần vật đi từ biên này tới biên kia là A. 0,02 mm. B. 0,04 mm. C. 0,2 mm. D. 0,4 mm. Câu 5. Một người xách một xơ nước đi trên đường, mỗi bước đi dài L = 50 cm thì nước trong xơ bị sĩng sánh mạnh nhất. Tốc độ đi của người đĩ là v = 2,5 km/h. Chu kì dao động riêng của nước trong xơ là A. 1,44 s. B. 0,35 s. C. 0,45 s. D. 0,52 s. TỰ LUẬN Câu 6. Một con lắc lị xo gồm lị xo cĩ khối lượng khơng đáng kể. Chu kì dao động của con lắc là 0,1 (s). Con lắc dao động cưỡng bức theo phương trùng với trục của lị xo dưới tác dụng của ngoại lực tuần hồn 퐹 = 퐹0cos 휔푡( ). Khi 휔 lần lượt là 10rad/s và 15rad/s thì biên độ dao động tương ứng của con lắc lần lượt là 1 và 2. Hãy so sánh 1 và 2. Câu 7. Một con lắc lị xo gồm vật nhỏ khối lượng m = 0,2 kg, lị xo nhẹ cĩ độ cứng k = 20 N/m dao động trên mặt phẳng nằm ngang. Hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt phẳng nằm ngang là 휇 = 0,01. Từ vị trí lị xo 2 khơng bị biến dạng, truyền cho vật vận tốc ban đầu cĩ độ lớn푣 0 = 1 m/s dọc theo trục lị xo (lấy g = 10 m/s ). Tính độ lớn lực đàn hồi cực đại của lị xo trong quá trình dao động. Câu 8. Một con lắc lị xo gồm vật nhỏ cĩ khối lượng m = 0,03 kg và lị xo cĩ độ cứng k = 1,5 N/m. Vật nhỏ được đặt trên giá đỡ cố định nằm ngang dọc theo trục của lị xo. Hệ số ma sát trượt giữa giá đỡ và vật nhỏ là 휇 = 0,2. Ban đầu, giữ vật ở vị trí lị xo bị dãn một đoạn Δ푙0 = 15 cm rồi buơng nhẹ để con lắc dao động tắt dần. Lấy g = 10 m/s2. Tính tốc độ lớn nhất mà vật nhỏ đạt được trong quá trình dao động. 8
  8. Câu 9. Một con lắc lị xo gồm vật nhỏ khối lượng m = 0,02 kg và lị xo cĩ độ cứng k = 1 N/m. Vật nhỏ được đặt trên giá đỡ cố định nằm ngang dọc theo trục lị xo. Hệ số ma sát trượt giữa giá đỡ và vật nhỏ là 휇 = 0,1. Ban đầu giữ vật ở vị trí lị xo bị nén Δ푙0 = 10 cm rồi buơng nhẹ để con lắc dao động tắt dần. Lấy g = 10 m/ s2. Tính độ giảm thế năng của con lắc trong giai đoạn từ khi buơng tới vị trí mà tốc độ dao động của con lắc cực đại lần đầu. BÀI TẬP CUỐI CHƯƠNG I TRẮC NGHIỆM Câu 1. Một vật đang dao động điều hồ dưới tác dụng của một lực đàn hồi. Chọn câu đúng. A. Khi vật đi qua vị trí cân bằng thì gia tốc đạt giá trị cực đại. B. Khi vật ở vị trí biên thì lực đổi chiều. C. Khi vật đi từ vị trí cân bằng đến vị trí biên thì gia tốc ngược chiều với vận tốc. D. Khi vật đi từ vị trí biên đến vị trí cân bằng thì độ lớn của gia tốc tăng dần. Câu 2. Một vật đang thực hiện một dao động điều hồ quanh vị trí cân bằng . Hai vị trí biên là M và N (Hình 1) Trong quá trình chuyển động nào sau đây thì vận tốc và gia tốc cùng chiều nhau? A. Từ đến . B. Từ N đến O. C. Từ O đến N. D. Từ đến . Hinh 1.1 Câu 3. Tìm phát biểu sai về gia tốc của một vật dao động điều hồ. A. Gia tốc đổi chiều khi vật đi qua vị trí cân bằng. B. Gia tốc luơn ngược chiều với vận tốc. C. Gia tốc luơn hướng về vị trí cân bằng. D. Gia tốc biến đổi ngược pha với li độ. Câu 4. Một con lắc lị xo gồm một lị xo cĩ độ cứng khơng đổi. Khi khối lượng quả nặng là m thì tần số dao động là 1 Hz. Khi khối lượng quả nặng là 2 m thì tần số dao động của con lắc là 1 A. 2 Hz. B. 2 Hz. C. Hz. D. 0,5 Hz. 2 Câu 5. Một con lắc lị xo nằm ngang, đang thực hiện dao động điều hồ. Tìm phát biểu sai. A. Động năng của vật nặng và thế năng đàn hồi của lị xo là hai thành phần tạo thành cơ năng của con lắc. B. Động năng và thế năng của con lắc biến thiên tuần hồn với cùng một tần số như nhau. C. Khi vật ở một trong hai vị trí biên thì thế năng của con lắc đạt giá trị cực đại. D. Động năng và thế năng của con lắc biến thiên tuần hồn với cùng chu kì như chu kì của dao động. Câu 6. Tìm phát biểu sai về dao động tắt dần của con lắc lị xo. A. Cơ năng của con lắc luơn giảm dần. B. Động năng của vật cĩ lúc tăng, lúc giảm. C. Động năng của vật luơn giảm dần. D. Thế năng của con lắc cĩ lúc tăng, lúc giảm. Câu 7. Lợi ích của hiện tượng cộng hưởng được ứng dụng trong trường hợp nào sau đây? A. Chế tạo máy phát tần số. B. Chế tạo bộ phận giảm xĩc của ơ tơ, xe máy. C. Lắp đặt các động cơ điện trong nhà xưởng. D. Thiết kế các cơng trình ở những vùng thường cĩ địa chấn. TỰ LUẬN Câu 8. Một vật dao động điều hồ với chu kì T. Tại thời điểm ban đầu, vật đi qua vị trí cân bằng. Tính tỉ số giữa động năng và thế năng của vật vào thời điểm 12. 9
  9. Câu 9. Một vật dao động điều hồ dọc theo trục Ox nằm ngang, gốc O và mốc thế năng ở vị trí cân bằng. Cứ sau 0,5 s thì động năng lại bằng thế năng và vật đi được đoạn đường dài nhất trong thời gian 0,5 s là 4 2 cm. Chọn t = 0 là lúc vật qua vị trí cân bằng theo chiều dương. Viết phương trình dao động của vật. Câu 10. Một con lắc lị xo gồm lị xo cĩ độ cứng k = 160 N/m và vật nặng cĩ khối lượng m = 400 g, đặt trên mặt phẳng nằm ngang. Hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt phẳng nằm ngang là휇 = 0,0005. Lấy g = 10 m/ s2. Kéo vật lệch khỏi vị trí lị xo khơng biến dạng một đoạn 5 cm (theo phương của trục lị xo). Tại t = 0, buơng nhẹ để vật dao động. Tính thời gian kể từ lúc vật bắt đầu dao động cho đến khi vật dừng hẳn. Câu 11. Hình 1.2. mơ tả sự biến thiên gia tốc theo thời gian của một vật dao động điều hồ. Hinh 1.2 a) Viết phương trình gia tốc theo thời gian. b) Viết phương trình li độ và vận tốc theo thời gian. 10
  10. CHƯƠNG II. SĨNG BÀ̀l 8. MƠ TẢ SĨNG TRẮC NGHIỆM Câu 1. Vào một thời điểm Hình 8.1. là đồ thị li độ - quãng đường truyền sĩng của một sĩng hình sin. Biên độ và bước sĩng của sĩng này là Hinh 8.1. A. 5 cm;50 cm. B. 6 cm;50 cm. C. 5 cm;30 cm. D. 6 cm;30 cm. Câu 2. Hình 8.2 là đồ thị li độ - thời gian của một sĩng hình sin. Biết tốc độ truyền sĩng là 50 cm/s. Biên độ và bước sĩng của sĩng này là Hình 8.2. A. 5 cm;50 cm. B. 10 cm;0,5 m. C. 5 cm;0,25 m. D. 10 cm;1 m. Câu 3. Tại một điểm O trên mặt nước cĩ một nguồn dao động điều hồ theo phương thẳng đứng với tần số2 Hz . Từ điểm O cĩ những gợn sĩng trịn lan rộng ra xung quanh. Khoảng cách giữa hai gợn sĩng kế tiếp là 20 cm. Tốc độ truyền sĩng trên mặt nước là A. 20 cm/s. B. 40 cm/s. C. 80 cm/s.D. 120cm/s Câu 4. Một sĩng cĩ tần số 120 Hz truyền trong một mơi trường với tốc độ 60 m/s. Bước sĩng của nĩ là A. 1,0 m. B. 2,0 m. C. 0,5 m. D. 0,25 m. Câu 5. Một sĩng hình sin lan truyền trên trục . Trên phương truyền sĩng, khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm mà các phần tử của mơi trường tại điểm đĩ dao động ngược pha nhau là 0,4 m. Bước sĩng của sĩng này là A. 0,4 m. B. 0,8 m. C. 0,4 cm. D. 0,8 cm. Câu 6. Thời gian kể từ khi ngọn sĩng thứ nhất đến ngọn sĩng thứ sáu đi qua trước mặt một người quan sát là 12 s. Tốc độ truyền sĩng là 2 m/s. Bước sĩng cĩ giá trị là A. 4,8 m. B. 4 m. C. 6 cm. D. 48 cm. TỰ LUẬN Câu 7. Một mũi nhọn 푆 chạm nhẹ vào mặt nước dao động điều hồ với tần số f = 40 Hz. Người ta thấy rằng hai điểm và trên mặt nước cùng nằm trên phương truyền sĩng cách nhau một khoảng d = 20 cm luơn dao động ngược pha nhau. Biết tốc độ truyền sĩng nằm trong khoảng từ 3 m/s đến 5 m/s. Xác định tốc độ truyền sĩng. Câu 8.Trong mơi trường đàn hồi, cĩ một sĩng cơ tần số 10 Hz lan truyền với tốc độ 40 cm/s. Hai điểm , trên phương truyền sĩng dao động cùng pha nhau. Giữa chúng chỉ cĩ hai điểm khác dao động ngược pha với . Tính khoảng cách . Câu 9. Trong mơi trường đàn hồi, cĩ một sĩng cơ cĩ tần số 10 Hz lan truyền với tốc độ 40 cm/s. Hai điểm , trên phương truyền sĩng dao động cùng pha nhau. Giữa chúng cĩ hai điểm M và N. Biết rằng khi M hoặc N cĩ tốc độ dao động cực đại thì tại A tốc độ dao động cực tiểu. Tính khoảng cách AB. 11
  11. Câu 10.*. Một sĩng cơ lan truyền qua điểm M rồi đến điểm N cùng nằm trên một phương truyền sĩng cách nhau một phần ba bước sĩng. Tại thời điểm t = 0 li độ tại M là +4 cm và tại N là ―4 cm. Xác định thời điểm t1 và t2 gần nhất để M và N lên đến vị trí cao nhất. Biết chu kì sĩng là = 1 s. Câu 11.*. Trên mặt thống của một chất lỏng, một mũi nhọn chạm vào mặt thống dao động điều hồ với tần số , tạo thành sĩng trên mặt thống với bước sĩng 휆. Xét hai phương truyền sĩng và vuơng gĩc với nhau. Gọi M là một điểm thuộc Ox cách O một đoạn 16 và N thuộc Oy cách O một đoạn 12 . Tính số điểm dao động đồng pha với nguồn O trên đoạn MN (khơng kể M,N). 12
  12. BÀl 9. SĨNG NGANG. SĨNG DỌC. SỰ TRUYỀN NĂNG LƯỢNG CỦA SĨNG CƠ TRẮC NGHIỆM Câu 1. Chọn câu đúng. A. Sĩng dọc là sĩng truyền dọc theo một sợi dây. B. Sĩng dọc là sĩng truyền theo phương thẳng đứng, cịn sĩng ngang là sĩng truyền theo phương nằm ngang. C. Sĩng dọc là sĩng trong đĩ phương dao động (của các phần tử mơi trường) trùng với phương truyền. D. Sĩng ngang là sĩng trong đĩ phương dao động (của các phần tử mơi trường) trùng với phương truyền. Câu 2. Tìm phát biểu sai khi nĩi về sĩng cơ. A. Bước sĩng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sĩng dao động ngược pha nhau. B. Sĩng trong đĩ các phần tử mơi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sĩng được gọi là sĩng dọc. C. Tại mỗi điểm của mơi trường cĩ sĩng truyền qua, biên độ của sĩng là biên độ dao động của phần tử mơi trường. D. Sĩng trong đĩ các phần tử mơi trường dao động theo phương vuơng gĩc với phương truyền sĩng được gọi là sĩng ngang. Câu 3. Sĩng cơ khơng truyền được trong A. chân khơng. B. khơng khí. C. nước.D. kim loại. Câu 4. Một sĩng ngang cĩ tần số 100 Hz truyền trên một sợi dây nằm ngang với tốc độ 60 m/s, qua điểm rồi đến điểm cách nhau 7,95 m. Tại một thời điểm nào đĩ cĩ li độ âm và đang chuyển động đi lên thì điểm đang cĩ li độ A. âm và đang đi xuống. B. âm và đang đi lên. C. dương và đang đi lên. D. dương và đang đi xuống Câu 5. Mũi tên nào trong Hình 9.1. mơ tả đúng hướng truyền dao động của các phần tử mơi trường? Hinh 9.1 A. ↑. B. ↓. C. →. D. ↔. Câu 6. Nếu tốc độ truyền sĩng âm trong Hình 9.1. là 340 m/s thì tần số của sĩng khoảng A. 566,7 Hz. B. 204 Hz. C. 0,00176 Hz. D. 0,176 H Câu 7. Một sĩng ngang truyền trên một sợi dây rất dài từ 푃 đến 푄. Hai điểm 푃,푄 trên phương truyền sĩng 5휆 cách nhau . Kết luận nào sau đây là đúng? 푃푄 = 4 A. Khi 푃 cĩ li độ cực đại thì 푄 cĩ vận tốc cực đại. B. Li độ 푃,푄 luơn trái dấu. C. Khi 푄 cĩ li độ cực đại thì 푃 cĩ vận tốc cực đại. D. Khi 푃 cĩ li độ cực đại thì 푄 qua vị trí cân bằng theo chiều âm. Khi 푄 cĩ li độ cực đại thì P qua vị trí cân bằng theo chiều dương. TỰ LUẬN Câu 8. Một sĩng cơ cĩ tần số 20 Hz truyền trên mặt nước với tốc độ 1,5 m/s. Trên phương truyền sĩng, sĩng truyền tới điểm P rồi mới tới điểm 푄 cách nĩ 16,125 cm. Tại thời điểm t, điểm P hạ xuống thấp nhất thì sau thời gian ngắn nhất là bao nhiêu điểm 푄 sẽ hạ xuống thấp nhất? Câu 9. Hình 9.2. mơ tả một phần của sĩng dọc truyền trên một sợi dây lị xo. Hãy nêu cách xác định bước sĩng của sĩng này và chỉ ra điểm tương đồng của nĩ với sĩng âm truyền trong khơng khí. 13
  13. Hình 9. 2. Câu 10.*. 푃 và 푄 là hai điểm trên mặt nước cách nhau một khoảng 20 cm. Tại một điểm O trên đường thẳng PQ và nằm ngồi đoạn PQ, người ta đặt nguồn dao động điều hồ theo phương vuơng gĩc với mặt nước với phương trình u = 5cos 휔t(cm), tạo ra sĩng trên mặt nước với bước sĩng 휆 = 15 cm. Khoảng cách xa nhất và gần nhất giữa hai phần tử mơi trường tại P và 푄 khi cĩ sĩng truyền qua là bao nhiêu? Câu 11.*. Một sĩng dọc truyền trong mơi trường với bước sĩng 15 cm, biên độ khơng đổi = 5 3 cm. Gọi 푃 và 푄 là hai điểm cùng nằm trên một phương truyền sĩng. Khi chưa cĩ sĩng truyền đến hai điểm 푃 và 푄 nằm cách nguồn các khoảng lần lượt là 20 cm và 30 cm. Khoảng cách xa nhất và gần nhất giữa hai phần tử mơi trường tại P và Q khi cĩ sĩng truyền qua là bao nhiêu? 14
  14. BÀl 11. SĨNG ĐIỆN TỪ TRẮC NGHIỆM Câu 1. Theo thứ tự bước sĩng tăng dần thì sắp xếp nào dưới đây là đúng? A. Vi sĩng, tia tử ngoại, tia hồng ngoại, tia .B. Tia , tia tử ngoại, tia hồng ngoại, vi sĩng. C. Tia tử ngoại, tia hồng ngoại, vi sĩng, tia .D. Tia hồng ngoại, tia tử ngoại, vi sĩng, tia . Câu 2. Phát biểu nào sau đây là sai khi nĩi về sĩng điện từ? A. Tất cả các sĩng điện từ đều truyền trong chân khơng với tốc độ như nhau. B. Sĩng điện từ đều là sĩng ngang. C. Chúng đều tuân theo các quy luật phản xạ, khúc xạ. D. Khi truyền từ khơng khí vào nước thì tần số, bước sĩng và tốc độ của các sĩng điện từ đều giảm. Câu 3. Nội dung nào sau đây tĩm tắt đúng đặc điểm của sĩng điện từ, tính từ sĩng vơ tuyến đến tia 훾 trong thang của sĩng điện từ? Tần số Bước sĩng Tốc độ trong chân khơng A. tăng dần giảm dần giảm dần B. giảm dần tăng dần tăng dần C. tăng dần giảm dần khơng đổi D. giảm dần tăng dần khơng đổi Câu 4. Sĩng điện từ cĩ bước sĩng nào dưới đây thuộc về tia hồng ngoại? A. 7.10―2 m. B. 7.10―6 m. C. 7.10―9 m. D. 7 ⋅ 10―12 m. Câu 5. Một sĩng vơ tuyến cĩ tần số 108 Hz được truyền trong khơng trung với tốc độ 3.108 m/s. Bước sĩng của sĩng đĩ là A. 1,5 m. B. 3 m. C. 0,33 m. D. 0,16 m. Câu 6. Sĩng vơ tuyến truyền trong khơng trung với tốc độ 3 ⋅ 108 m/s. Một đài phát sĩng radio cĩ tần số 106 Hz. Bước sĩng của sĩng radio này là A. 300 m. B. 150 m. C. 0,30 m. D. 0,15 m Câu 7. Một sĩng ánh sáng cĩ bước sĩng 휆1 và tốc độ 푣1 khi truyền trong chân khơng. Khi đi vào trong tấm thuỷ tinh cĩ bước sĩng 휆2 và tốc độ 푣2. Biểu thức nào dưới đây biểu diễn đúng mối liên hệ giữa 푣2 với 휆1,휆2 và 푣1 ? 휆 휆 휆 휆 A. 푣 = 1 ⋅ 푣 . B. 푣 = 2 ⋅ 푣 . C. 푣 = 2 1. D. 푣 = 휆 휆 푣 . 2 휆2 1 2 휆1 1 2 푣1 2 2 1 1 TỰ LUẬN Câu 8. Thang của sĩng điện từ được biễu diễn theo bước sĩng tăng dần như Hình 11.1. a) Xác định các loại bức xạ được đánh dấu , . b) Mơ tả ngắn gọn một ứng dụng của tia trong thực tiễn. c) Chỉ ra hai đặc điểm khác nhau giữa sĩng điện từ và sĩng âm. Câu 9. Sĩng vơ tuyến ngắn cĩ thể được sử dụng để đo khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trăng, bằng cách phát một tín hiệu từ Trái Đất tới Mặt Trăng và thu tín hiệu trở lại, đo khoảng thời gian từ khi phát đến khi nhận tín hiệu. Khoảng thời gian từ khi phát tới khi nhận được tín hiệu trở lại là 2,5 s. Biết tốc độ của sĩng vơ tuyến này là 3.108 m/s và cĩ tần số 107 Hz. Tính: a) Khoảng cách từ Mặt Trăng tới Trái Đất. b) Bước sĩng của sĩng vơ tuyến đã sử dụng. Câu 10.*. Một vệ tinh địa tĩnh ở độ cao 36600 km so với một đài phát hình trên mặt đất, nằm trên đường thẳng nối vệ tinh và tâm Trái Đất. Coi Trái Đất là một hình cầu cĩ bán kính 6400 km. Vệ tinh nhận sĩng truyền 15
  15. hình từ đài phát rồi phát lại tức thời tín hiệu đĩ về Trái Đất. Biết tốc độ truyền sĩng c = 3.108 m/s. Tính khoảng thời gian lớn nhất mà sĩng truyền hình đi từ đài phát đến Trái Đất. Câu 11.*. Một anten radar phát ra những sĩng điện từ đến vật đang chuyển động về phía radar. Thời gian từ lúc anten phát sĩng đến lúc nhận sĩng phản xạ từ vật trở lại là 80휇s. Sau hai phút, đo lần thứ hai, thời gian từ lúc phát đến lúc nhận lần này là 76휇s. Tính tốc độ trung bình của vật. Coi tốc độ c ủa sĩng điện từ trong khơng khí bằng 3 ⋅ 108 m/s. Câu 12.*. Giả sử một vệ tinh truyền thơng đang đứng yên so với mặt đất ở một độ cao xác định trong mặt phẳng xích đạo Trái Đất, đường thẳng nối vệ tinh với tâm Trái Đất đi qua kinh tuyến số 0 hoặc kinh tuyến gốc. Coi Trái Đất như một quả cầu bán kính 6400 km, khối lượng là 6.1024 kg và chu kì quay quanh trục của nĩ là 24 h, hằng số hấp dẫn G = 6,67 ⋅ 10―11 N ⋅ m2/kg2. Sĩng cực ngắn f > 30MHz phát từ vệ tinh truyền thẳng đến các điểm nằm trên xích đạo Trái Đất trong khoảng kinh độ nào? 16
  16. BÀl 12. GIAO THOA SĨNG TRẮC NGHIỆM Câu 1. Hiện tượng giao thoa sĩng là hiện tượng A. giao nhau của hai sĩng tại một điểm trong mơi trường. B. tổng hợp của hai dao động. C. tạo thành các gợn lồi lõm. D. hai sĩng khi gặp nhau cĩ những điểm cường độ sĩng luơn tăng cường hoặc triệt tiêu nhau. Câu 2. Hai nguồn kết hợp là hai nguồn cĩ A. cùng biên độ.B. cùng tần số. C. cùng pha ban đầu. D. cùng tần số và hiệu số pha khơng đổi theo thời gian. Câu 3. Hai sĩng phát ra từ hai nguồn kết hợp. Cực đại giao thoa nằm tại các điểm cĩ hiệu khoảng cách tới hai nguồn sĩng bằng A. một ước số của bước sĩng.B. một bội số nguyên của bước sĩng. C. một bội số lẻ của nửa bước sĩng.D. một ước số của nửa bước sĩng. Câu 4. Trong thí nghiệm về giao thoa sĩng nước Hình 12.1, tốc độ truyền sĩng là 1,5 m/s, cần rung cĩ tần số 40 Hz. Khoảng cách giữa hai điểm cực đại giao thoa cạnh nhau trên đoạn thẳng S1 S2 là Hinh 12.1 A. 1,875 cm. B. 3,75 cm.C. 60 m.D. 30 m. Câu 5. Trong thí nghiệm ở Hình 12.1SGK, khoảng cách giữa hai điểm S1, S2 là d = 11 cm, cho cần rung, ta thấy hai điểm S1, S2 gần như đứng yên và giữa chúng cịn 10 điểm đứng yên khơng dao động. Biết tần số rung là 26 Hz, tốc độ truyền sĩng là A. 0,52 m/s.B. 0,26 cm/s.C. 0,13 cm/s.D. 2,6 cm/s. Câu 6. Một trong hai khe của thí nghiệm Young được làm mờ sao cho nĩ chỉ truyền ánh sáng được bằng 1/2 cường độ sáng của khe cịn lại. Kết quả là A. vân giao thoa biến mất.B. vân giao thoa tối đi. C. vạch sáng trở nên sáng hơn và vạch tối thì tối hơn.D. vạch tối sáng hơn và vạch sáng tối hơn. Câu 7. Trong thí nghiệm Young về giao thoa với ánh sáng đơn sắc, khoảng cách giữa hai khe là 0,15 mm, khoảng cách giữa mặt phẳng chứa hai khe và màn quan sát là 2 m. Ânh sáng sử dụng trong thi nghiệm là ánh sáng đơn sắc màu vàng cĩ bước sĩng 0,58휇m. Vị trí vân sáng bậc 3 trên màn quan sát cách vân trung tâm một khoảng là A. 0,232 ⋅ 10―3 m.B. 0,812 ⋅ 10―3 m.C. 2,23 ⋅ 10―3 m. D. 8,12 ⋅ 10―3 m. Câu 8. Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, giữa hai điểm 푃 và 푄 trên màn cách nhau 9 mm chỉ cĩ 5 vân sáng mà tại 푃 là một trong 5 vân sáng đĩ, cịn tại 푄 là vị trí của vân tối. Vị trí vân tối thứ 2 cách vân trung tâm một khoảng là A. 0,5 ⋅ 10―3 m.B. 5 ⋅ 10―3 m.C. 3 ⋅ 10―3 m.D. 0,3 ⋅ 10―3 m. Câu 9. Trong thí nghiệm Young về giao thoa với ánh sáng đơn sắc, khoảng cách giữa hai khe là 0,15 mm, khoảng cách giữa mặt phẳng chứa hai khe và màn quan sát là 1,5 m. Khoảng cách giữa 5 vân sáng liên tiếp là 36 mm. Bước sĩng của ánh sáng dùng trong thí nghiệm này là A. 0,60휇m.B. 0,40휇m.C. 0,48휇m. D. 0,76휇m. 17
  17. TỰ LUẬN Câu 10. Trong thí nghiệm Young về giao thoa với ánh sáng đơn sắc cĩ bước sĩng 휆, khoảng cách giữa hai khe là 0,15 mm, khoảng cách giữa mặt phẳng chứa hai khe và màn quan sát là 1 m. Hai điểm M và N trên màn quan sát đối xứng nhau qua vân sáng trung tâm. Trên đoạn MN cĩ 11 vân sáng, tại M và N là hai vân sáng. Biết khoảng cách MN là 30 mm. Tính bước sĩng của ánh sáng dùng trong thí nghiệm này. Câu 11*. Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, nguồn S phát ánh sáng đơn sắc cĩ bước sĩng 휆. Màn quan sát cách hai khe một khoảng khơng đổi D, khoảng cách giữa hai khe 푆1푆2 = cĩ thể thay đổi (nhưng 푆1,푆2 luơn cách đều 푆). Xét điểm P trên màn quan sát, lúc đầu là vân sáng bậc 4, nếu lần lượt giảm hoặc tăng khoảng cách 푆1푆2 một lượng Δ thì tại đĩ là vân sáng bậc và 3 . Nếu tăng khoảng cách 푆1푆2 một lượng 2Δ a thì tại đĩ là vân sáng hay vân tối, bậc hoặc thứ bao nhiêu? Câu 12*. Thực hiện thí nghiệm Young về giao thoa với ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 2 mm, khoảng cách giữa mặt phẳng chứa hai khe và màn quan sát là 2 m. Người ta chiếu sáng hai khe bằng ánh sáng trắng cĩ bước sĩng nằm trong khoảng từ 0,40휇m đến 0,76휇m. Hỏi tại điểm M trên màn ảnh cách vân sáng trung tâm 3,3 mm sẽ cho vân tối cĩ bước sĩng ngắn nhất bằng bao nhiêu? 18
  18. BÀl 13. SĨNG DỪNG TRẮC NGHIỆM Câu 1. Tại điểm phản xạ thì sĩng phản xạ A. luơn ngược pha với sĩng tới. B. ngược pha với sĩng tới nếu vật cản là cố định. C. ngược pha với sĩng tới nếu vật cản là tự do. D. cùng pha với sĩng tới nếu vật cản là cố định. Câu 2. Trong hiện tượng sĩng dừng trên một sợi dây cĩ hai đầu cố định, khoảng cách giữa hai nút hoặc hai bụng liên tiếp bằng A. một bước sĩng.B. hai bước sĩng. C. một phần tư bước sĩng.D. một nửa bước sĩng. Câu 3. Trong hiện tượng sĩng dừng trên một sợi dây mà hai đầu được giữ cố định thì độ dài của bước sĩng phải bằng A. khoảng cách giữa hai nút hoặc hai bụng. B. độ dài của dây. C. hai lần độ dài của dây. D. hai lần khoảng cách giữa hai nút hoặc hai bụng kề nhau. Câu 4. Để tạo một sĩng dựng giữa hai đầu dây cố định thl độ dài của dây bằng A. một số nguyên lần bước sĩng.B. một số lẻ lần nửa bước sĩng. C. một số nguyên lần nửa bước sĩng.D. một số lẻ lần bước sĩng. Câu 5. Sĩng dừng trên một sợi dây dài 1 m (hai đầu cố định) cĩ hai bụng sĩng. Bước sĩng trên dây là A. 0,25 m.B. 0,5 m.C. 1 m.D. 2 m. Câu 6. Trên một sợi dây dài 90 cm cĩ sĩng dừng. Kể cả hai nút ở hai đầu dây thì trên dây cĩ 10 nút sĩng. Biết tần số của sĩng truyền trên dây là 200 Hz. Tốc độ truyền sĩng trên dây là A. 40 m/s.B. 40 cm/s.C. 90 cm/s.D. 90 cm/s. TỰ LUẬN Câu 7. Sĩng dừng trên một dây đàn dài 0,6 m, hai đầu cố định cĩ một bụng sĩng duy nhất (ở giữa dây). a) Tính bước sĩng 휆 của sĩng trên dây. b) Nếu dây dao động với ba bụng sĩng thì bước sĩng là bao nhiêu? Câu 8. Trên một sợi dây dài 1,2 m cĩ một hệ sĩng dừng. Kể cả hai đầu dây thì trên dây cĩ tất cả 4 nút sĩng. Biết tốc độ truyền sĩng trên dây là 푣 = 80 m/s, tính tần số dao động của dây. Câu 9. Hình 13.1 mơ tả sĩng dừng trên một sợi dây cĩ chiều dài 퐿 = 0,9 m, hai đầu cố định. a) Tính bước sĩng 휆 của sĩng trên dây. b) Nếu tần số là 180 Hz. Tính tốc độ của sĩng. c) Thay đổi tần số đến 360 Hz thì bước sĩng bây giờ bằng bao nhiêu? Câu 10. Một nam châm điện cĩ dịng điện xoay chiều tần số 50 Hz chạy qua. Đặt nam châm điện phía trên một dây thép AB căng ngang với hai đầu cố định, chiều dài sợi dây là 0,6 m (Hình 13.2). Người ta thấy trên dây cĩ sĩng dừng với 2 bụng sĩng. Tính tốc độ truyền sĩng trên dây. 19
  19. Hinh 13. 2 Câu 11. Một sợi dây dài 1 m, đầu cố định, đầu gắn với cần rung cĩ tần số thay đổi được. được coi là nút sĩng. Ban đầu trên dây cĩ sĩng dừng. Khi tần số tăng thêm 20 Hz thì số nút trên dây tăng thêm 7 nút. Sau khoảng thời gian bằng bao nhiêu thì sĩng phản xạ từ A truyền hết một lần chiều dài sợi dây? 20
  20. BÀI TẬP CUỐI CHƯƠNG II TRẮC NGHIỆM Câu 1. Khi cĩ sĩng ngang truyền qua, các phần tử vật chất của mơi trường dao động A. theo phương song song với phương truyền sĩng. B. theo phương vuơng gĩc với phương truyền sĩng. C. cùng pha với nhau. D. với các tần số khác nhau. Câu 2. Trường hợp nào sau đây là một ví dụ về sĩng dọc? A. Ánh sáng truyền trong khơng khí. B. Sĩng nước trên mặt hồ. C. Sĩng âm lan truyền trong khơng khí. D. Sĩng truyền một trên sợi dây. Câu 3. Tất cả các sĩng điện từ đều cĩ cùng A. tốc độ khi truyền trong một mơi trường nhất định. B. tần số khi truyền trong mơi trường chân khơng. C. chu kì khi truyền trong một mơi trường nhất định. D. tốc độ khi truyền trong chân khơng. Câu 4. Hiện tượng giao thoa sĩng xảy ra khi cĩ A. hai sĩng chuyển động ngược chiều giao nhau. B. hai sĩng xuất phát từ hai tâm dao động cùng tần số, cùng pha giao nhau. C. hai sĩng dao động cùng phương, cùng pha giao nhau. D. hai sĩng xuất phát từ hai nguồn dao động cùng tần số. Câu 5. Sĩng dừng là A. sĩng được tạo thành giữa hai điểm cố định trong một mơi trường. B. sĩng khơng lan truyền được do bị một vật cản chặn lại. C. sĩng được tạo thành do sự giao thoa của hai sĩng kết hợp, trên đường thẳng nối hai tâm phát sĩng. D. Sĩng được tạo thành do sự giao thoa giữa sĩng tới và sĩng phản xạ. Câu 6. Một sĩng vơ tuyến được phát ra từ một đài phát thanh cĩ bước sĩng 3 m. Coi rằng tốc độ của sĩng vơ tuyến truyền trong khơng khí là 3.108 m/s, tần số của sĩng này là A. 10―8 Hz. B. 9.10―8 Hz. C. 108 Hz. D. 9 Hz Câu 7. Người ta tạo ra sĩng dừng trên một sợi dây căng giữa hai điểm cố định. Hai tần số gần nhau nhất cùng tạo ra sĩng dừng trên dây là 150 Hz và 200 Hz. Tần số nhỏ nhất tạo ra sĩng dừng trên dây đĩ là A. 50 Hz. B. 75 Hz. C. 100 Hz. D. 125 H Câu 9. Trong thí nghiệm Young về giao thoa với ánh sáng đơn sắc cĩ bước sĩng 휆. Biết khoảng cách giữa hai khe là 1 mm. Tại điểm M cách vân sáng trung tâm 1,2 mm trên màn quan sát là vị trí vân sáng bậc 4. Nếu dịch màn ra xa thêm một đoạn 25 cm theo phương vuơng gĩc với mặt phẳng hai khe thi tại M là vị trí vân sáng bậc 3. Bước sĩng 휆 dùng trong thí nghiệm là A. 0,4휇m. B. 0,5휇m. C. 0,6휇m. D. 0,64휇 TỰ LUẬN Câu 9. Một sĩng ngang cĩ tần số 20 Hz truyền trên mặt nước với tốc độ 1,5 m/s. Trên phương truyền sĩng, sĩng truyền đến điểm P rồi mới đến điểm Q cách nĩ 16,125 cm. Tại thời điểm t, điểm P hạ xuống thấp nhất 3 thì sau thời gian Δt = 400 s, điểm Q sẽ tới vị trí nào? Câu 10. Hình 2.1 mơ tả đồ thị li độ - thời gian của một sĩng. a) Tính chu kì, tần số và biên độ của sĩng. b) Biết tốc độ của sĩng là 5 m/s, tính bước sĩng. 21
  21. Câu 11. Hinh 2.2 cho thấy các phần tử chính của thang sĩng điện từ. Ánh sáng nhìn thấy Bước sĩng (m)⟶ Hinh 2.2 a) Nêu ba đặc điểm chung của các sĩng điện từ. b) Sĩng lị vi sĩng cĩ tốc độ 3 ⋅ 108 m/s trong chân khơng và tần số 1,5.1010 Hz. Tính bước sĩng của sĩng này. c) Hãy gọi tên của các sĩng điện từ nằm trong vùng , , , trên Hình 2.2 Câu 12. Một sợi dây đàn hồi, mảnh, dài cĩ đầu O dao động với tần số f thay đổi được trong khoảng từ 80 Hz đến 125 Hz, theo phương vuơng gĩc với sợi dây. Sĩng tạo thành lan truyền trên dây với tốc độ khơng đổi 푣 = 10 m/s. a) Cho = 80 Hz, tính chu kì và bước sĩng của sĩng trên dây. b) Tính tần số f để điểm M trên dây cách O một khoảng bằng 20 cm luơn dao động cùng pha với điểm . Câu 13. Một người leo núi khi cách vách núi một khoảng 450 m (Hình 2.3), người này hét một tiếng lớn và âm phản xạ trở lại tai người sau 2,75 s. Hinh 2.3 a) Tính tốc độ truyền sĩng âm. b) Nếu sĩng âm trên cĩ bước sĩng là 0,75 m thì tần số của sĩng là bao nhiêu? Câu 15. Sĩng vơ tuyến ngắn cĩ thể được sử dụng để đo khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trăng, bằng cách phát một tín hiệu từ Trái Đất tới Mặt Trăng và thu tín hiệu trở lại, đo khoảng thời gian từ khi phát đến khi nhận tín hiệu. a) Biết khoảng thời gian từ khi phát tới khi nhận được tín hiệu trở lại là 2,6 s. Tính khoảng cách từ Mặt Trăng tới Trái Đất. b) Sĩng vơ tuyến trên cĩ tần số 107 Hz. Tính bước sĩng của sĩng. Câu 16. Trong thí nghiệm Young về giao thoa với ánh sáng đơn sắc. Trên màn chỉ quan sát được 21 vạch sáng mà khoảng cách giữa hai vạch sáng ngồi cùng là 4 cm. Tại hai điểm 푃 và 푄 là hai vị trí cho vân sáng trên màn. Hãy xác định số vân sáng trên đoạn PQ, biết rằng khoảng cách giữa hai điểm đĩ là 2,4 cm. 22
  22. CHƯƠNG III. ĐIỆN TRƯỜNG BÀI 16. LỰC TƯONG TÁC GIŨA CÁC ĐIỆN TÍCH TRẮC NGHIỆM Câu 1. Dùng vải cọ xát một đầu thanh nhựa rồi đưa lại gần hai vật nhẹ thì thấy thanh nhựa hút cả hai vật này. Hai vật này khơng thể là A. hai vật khơng nhiễm điện. B. hai vật nhiễm điện cùng loại. C. hai vật nhiễm điện khác loại. D. một vật nhiễm điện, một vật khơng nhiễm điện. Câu 2. Ba điện tích điểm chỉ cĩ thể nằm cân bằng dưới tác dụng của các lực điện khi A. ba điện tích cùng loại nằm ở ba đỉnh của một tam giác đều. B. ba điện tích khơng cùng loại nằm ở ba đỉnh của một tam giác đều. C. ba điện tích khơng cùng loại nằm trên cùng một đường thẳng. D. ba điện tích cùng loại nằm trên cùng một đường thẳng. Câu 3. Tăng khoảng cách giữa hai điện tích lên 2 lần thì lực tương tác giữa chúng A. tăng lên 2 lần. B. giảm đi 2 lần.C. tăng lên 4 lần.D. giảm đi 4 lần. Câu 4. Tăng đồng thời độ lớn của hai điện tích điểm và khoảng cách giữa chúng lên gấp đơi thì lực điện tác dụng giữa chúng A. tăng lên 2 lần. B. giảm đi 2 lần.C. giảm đi 4 lần.D. khơng đổi. Câu 5. Hai quả cầu và cĩ khối lượng 1 và 2 được treo vào điểm bằng hai đoạn dây cách điện và (Hình 16.1). Khi tích điện cho hai quả cầu thì lực căng của đoạn dây OA so với trước khi tích điện sẽ A. tăng nếu hai quả cầu tích điện cùng loại. B. giảm nêu hai quả cầu tích điện cùng loại. C. khơng đổi. D. khơng đổi chỉ khi hai quả cầu tích điện khác loại. Hình 16.1 TỰ LUẬN Câu 6. Giải thích tại sao bụi bám chặt vào các cánh quạt máy bằng nhựa mặc dù các cánh quạt này thường xuyên quay rât nhanh. Câu 7. a) Hãy giải thích tại sao đưa một quả cầu 푄 tích điện dương lại gần đầu A của thanh kim loại thì đầu của thanh kim loại bị nhiễm điện âm, đầu bị nhiễm điện dương (Hình 16.2). . b) Nếu thay thanh kim loại bằng thanh nhựa thì hai đầu của thanh này cĩ bị nhiễm điện khơng? Tại sao? Hinh 16.2 Câu 10. a) Tính lực tĩnh điện tương tác giữa hạt nhân nguyên tử helium với electron nằm trong lớp vỏ của nguyên tử này. Biết khoảng cách từ electron đến hạt nhân của nguyên tử helium là 2,94.10―11 m, điện tích của electron là ―1,6 ⋅ 10―19C. b) Nếu coi electron chuyển động trịn đều dưới tác dụng của lực hút tĩnh điện với bán kính quỹ đạo đã cho ở trên thì tốc độ gĩc và tốc độ của nĩ bằng bao nhiêu? Biết khối lượng của electron là 9,1 ⋅ 10―31 kg. 23
  23. Câu 11. Hai quả cầu kim loại nhỏ cĩ cùng kích thước, cùng khối lượng 90 g, được treo vào cùng một điểm bằng hai sợi dây mảnh cách điện cĩ cùng chiều dài 1,5 m. Truyền cho mỗi quả cầu một điện tích 2,4 ⋅ 10―7 C thì chúng đẩy nhau ra xa tới lúc cân bằng thì hai điện tích cách nhau một đoạn a. Coi gĩc lệch của hai sợi dây so với phương thẳng đứng là rất nhỏ. Tính độ lớn của a. Lấy g = 10 m/s2. Câu 12. Một hệ gồm ba điện tích điểm dương q giống nhau và một điện tích điểm 푄 nằm cân bằng. Biết ba điện tích q nằm ở ba đỉnh của một tam giác đều. Xác định dấu, độ lớn của điện tích (theo q) và vị trí của điện tích điểm 푄. 24
  24. BÀl 17. KHÁI NIỆM ĐIỆN TRƯỜNG TRẮC NGHIỆM Câu 1. Điện trường được tạo ra bởi điện tích, là dạng vật chất tồn tại quanh điện tích và A. tác dụng lực lên mọi vật đặt trong nĩ. B. tác dụng lực điện lên mọi vật đặt trong nĩ. C. truyền lực cho các điện tích. D. truyền tương tác giữa các điện tích. Câu 2. Cường độ điện trường tại một điểm đặc trưng cho điện trường tại điểm đĩ về A. phương của vectơ cường độ điện trường. B. chiều của vectơ cường độ điện trường. C. phương diện tác dụng lực.D. độ lớn của lực điện. Câu 3. Đơn vị của cường độ điện trường là A. N. B. N/m.C. V/m. D. Câu 4. Đại lượng nào dưới đây khơng liên quan tới cường độ điện trường của một điện tích điểm 푄 đặt tại một điểm trong chân khơng? A. Khoảng cách từ 푄 đến điểm quan sát. 퐁. Hằng số điện của chân khơng. C. Độ lớn của điện tích 푄.D. Độ lớn của điện tích 푄 đặt tại điểm quan sát. Câu 5. Một điện tích điểm 푄 < 0 đặt trong chân khơng. Cường độ điện trường do điện tích 푄 gây ra tại một điểm cách 푄 một khoảng cĩ phương là đường thẳng nối 푄 với M và 푄 A. chiều hướng từ tới 푄 với độ lớn bằng 2. 4 휀0 푄 B. chiều hướng từ ra xa khỏi 푄 với độ lớn bằng 2. 4 휀0 푄 C. chiều hướng từ tới 푄 với độ lớn bằng 2. 4 휀0 푄 D. chiều hướng từ ra xa khỏi 푄 với độ lớn bằng 2. 4 휀0 Câu 6. Trong chân khơng đặt cố định một điện tích điểm 푄 = 2 ⋅ 10―13C. Cường độ điện trường tại một điểm M cách 푄 một khoảng 2 cm cĩ giá trị bằng A. 2,25 V/m. B. 4,5 V/m. C. 2,25.10―4 V/m. D. 4,5 ⋅ 10―4 V/m. Câu 7. Trong chân khơng đặt cố định một điện tích điểm 푄. Một điểm M cách Q một khoảng r. Tập hợp những điểm cĩ độ lớn cường độ điện trường bằng độ lớn cường độ điện trường tại M là A. mặt cầu tâm 푄 và đi qua . B. một đường trịn đi qua . C. một mặt phẳng đi qua M. D. các mặt cầu đi qua M. Câu 8. Cường độ điện trường tại một điểm trong điện trường bất kì là đại lượng A. vectơ, cĩ phương, chiều và độ lớn phụ thuộc vào vị trí của điểm M. B. vectơ, chỉ cĩ độ lớn phụ thuộc vào vị trí của điểm M. C. vơ hướng, cĩ giá trị luơn dương. D. vơ hướng, cĩ thể cĩ giá trị âm hoặc dương. Câu 9. Những đường sức điện của điện trường xung quanh một điện tích điểm 푄 < 0 cĩ dạng là A. những đường cong và đường thẳng cĩ chiều đi vào điện tích 푄. B. những đường thẳng cĩ chiều đi vào điện tích 푄. C. những đường cong và đường thẳng cĩ chiều đi ra khỏi điện tích 푄. D. những đường thẳng cĩ chiều đi ra khỏi điện tích 푄. Câu 10. Đường sức điện cho chúng ta biết về A. độ lớn của cường độ điện trường của các điểm trên đường sức điện. B. phương và chiều của cường độ điện trường tại mỗi điểm trên đường sức điện. C. độ lớn của lực điện tác dụng lên điện tích thử q. D. độ mạnh yếu của điện trường. TỰ LUẬN 25
  25. Câu 11. Khi làm thực nghiệm xác định điện trường tại một điểm M gần mặt đất, người ta dùng điện tích thử q = 4 ⋅ 10―16C xác định được lực điện tác dụng lên điện tích q cĩ giá trị bằng 5 ⋅ 10―14 N, cĩ phương thẳng đứng hướng từ trên xuống dưới. Hãy tính độ lớn cường độ điện trường tại điểm M. Câu 12. Khi phát hiện một đám mây dơng cĩ kích thước nhỏ, một trạm quan sát thời tiết đã đo được khoảng cách từ đám mây đĩ đến trạm cỡ bằng 6350 m, người ta cũng xác định được cường độ điện trường do nĩ gây ra tại trạm cỡ bằng 450 V/m. Hãy ước lượng độ lớn điện tích của đám mây dơng đĩ. Coi đám mây như một điện tích điểm. Câu 13. Cường độ điện trường của Trái Đất tại điểm M cĩ giá trị bằng 120 V/m. Một electron cĩ điện tích bằng 1,6 ⋅ 10―19C và khối lượng bằng 9,1 ⋅ 10―31 kg. Chứng minh rằng, trọng lực cĩ thể được bỏ qua so với lực điện mà Trái Đất tác dụng lên electron. Lấy = 9,8 m/s2. Câu 14. Hãy vẽ hệ đường sức điện của điện trường xung quanh một điện tích âm đặt trong chân khơng và nhận xét vị trí cĩ điện trường mạnh. Câu 15. Hãy vẽ hệ đường sức điện của điện trường xung quanh hệ hai điện tích âm bằng nhau và xác định những vị trí cĩ điện trường yếu. Câu 16. Vào một ngày đẹp trời đo đạc thực nghiệm cho thấy gân bề mặt Trái Đất ở một khu vực tại Hà Nội tơn tại điện trường theo phương thẳng đứng, hướng từ trên xuống dưới, cĩ độ lớn cường độ điện trường khơng đổi trong khu vực khảo sát và bằng 114 V/m. a) Hãy vẽ hệ đường sức điện của điện trường trái đất ở khu vực đĩ. b) Một hạt bụi mịn cĩ điện tích 6,4 ⋅ 10―19C sẽ chịu tác dụng của lực điện cĩ phương, chiều và độ lớn như thế nào? ―8 ―8 Câu 17. Đặt điện tích 푄1 = +6 ⋅ 10 C tại điểm A và điện tích 푄2 = ―2 ⋅ 10 C tại điểm cách một khoảng bằng 3 cm. Hãy xác định những điểm mà cường độ điện trường tại đĩ bằng 0. ―8 Câu 18. Cho tam giác vuơng tại cĩ = 3 cm và = 4 cm. Tại ta đặt điện tích 푄1 = 4,5 ⋅ 10 ―8 C, tại , ta đặt điện tích 푄2 = 2 ⋅ 10 C. Hãy tính độ lớn của cường độ điện trường do hai điện tích này gây ra tại . ―10 Câu 19. Hai điểm và cách nhau 6 cm. Tại , đặt điện tích 푄1 = +8 ⋅ 10 C. Tại , đặt điện tích 푄2 = +2 ⋅ 10―10C. Hãy xác định những điểm mà cường độ điện trường tại đĩ bằng 0. Câu 20. Trong thí nghiệm về điện trường (Hình 17.1), người ta tạo ra một điện trường giống nhau tại mọi điểm giữa hai bản kim loại hình trịn với E = 105 V/m, cĩ phương nằm ngang và hướng từ tấm bên phải (+) sang tấm bên trái (-). Một viên bi nhỏ khối lượng 0,1 g, tích điện âm q = ― 10―8C được mĩc bằng hai dây chỉ và treo vào giá như hình. Hãy tính gĩc lệch của mặt phẳng tạo bởi hai dây treo và mặt phẳng thẳng đứng. Lấy g = 10 m/s2. Thí nghiệm về điện trường 26
  26. BÀl 18. ĐIỆN TRƯỜNG ĐỀU TRẮC NGHIỆM Câu 1. Cường độ điện trường đều giữa hai bản kim loại phẳng song song được nối với nguồn điện cĩ hiệu điện thế 푈 sẽ giảm đi khi A. tăng hiệu điện thế giữa hai bản phẳng.B. tăng khoảng cách giữa hai bản phẳng. C. tăng diện tích của hai bản phẳng.D. giảm diện tích của hai bản phẳng. Câu 2. Điện trường đều tồn tại ở A. xung quanh một vật hình cầu tích điện đều. B. xung quanh một vật hình cầu chỉ tích điện đều trên bề mặt. C. xung quanh hai bản kim loại phẳng, song song, cĩ kích thước bằng nhau. D. trong một vùng khơng gian hẹp gần mặt đất. Câu 3. Các đường sức điện trong điện trường đều A. chỉ cĩ phương là khơng đổi.B. chỉ cĩ chiều là khơng đổi. C. là các đường thẳng song song cách đều.D. là những đường thẳng đồng quy. Câu 4. Khoảng cách giữa hai cực của ống phĩng tia (Hình 18.1) bằng 2 cm, hiệu điện thế giữa hai cực là 100kV. Cường độ điện trường giữa hai cực bằng Hinh 18.1. Ống phĩng tia trong máy chup quang chẩn đốn hình ảnh A. 200 V/m.B. 50 V/m.C. 2000 V/m. D. 5000000 V/m. Câu 5. Trong ống phĩng tia ở Bài Câu 4, một electron cĩ điện tích 푒 = ―1,6.10―19C bật ra khỏi bản cực âm (catơt) bay vào điện trường giữa hai bản cực. Lực điện tác dụng lên electron đĩ bằng A. 8 ⋅ 10―13 N.B. 8 ⋅ 10―18 N.C. 3,2 ⋅ 10―17 N. D. 8 ⋅ 10―15 N. Câu 6. Khi một điện tích chuyển động vào điện trường đều theo phương vuơng gĩc với đường sức điện thì yếu tố nào sẽ luơn giữ khơng đổi? A. Gia tốc của chuyển động.B. Phương của chuyển động. C. Tốc độ của chuyển động.D. Độ dịch chuyển sau một đơn vị thời gian. Câu 7. Khi một điện tích chuyển động vào điện trường đều theo phương vuơng gĩc với đường sức điện thì điện trường sẽ khơng ảnh hưởng tới A. gia tốc của chuyển động. B. thành phần vận tốc theo phương vuơng gĩc với đường sức điện. C. thành phần vận tốc theo phương song song với đường sức điện. D. quỹ đạo của chuyển động. Câu 8. Quỹ đạo chuyển động của một điện tích điểm q bay vào một điện trường đều theo phương vuơng gĩc với đường sức khơng phụ thuộc vào yếu tố nào sau đây? A. Độ lớn của điện tích q.B. Cường độ điện trường E. C. Vị trí của điện tích q bắt đầu bay vào điện trường.D. Khối lượng của điện tích. Câu 9. Máy gia tốc cĩ thể gia tốc cho các hạt mang điện tới tốc độ đủ lớn rồi cho va chạm (hay cịn gọi là tán xạ) với hạt khác mà người ta gọi là hạt bia để tạo ra các hạt mới giúp tìm hiểu cấu trúc của vật chất. Trong một quá trình tán xạ như vậy, người ta cho các hạt mới sinh ra đi qua điện trường đều để kiểm tra điện tích của chúng và xác định được quỹ đạo chuyển động như Hình 18.2. Hãy cho biết đánh giá nào dưới đây là đủng. 27
  27. Hinh 18.2. Quỹ đạo chuyển động của ba hạt sinh ra sau tán xạ đi trong điện trường đều A. Hạt (1) khơng mang điện, hạt (2) mang điện dương, hạt (3) mang điện âm. B. Hạt (1) khơng mang điện, hạt (2) mang điện âm, hạt (3) mang điện đương. C. Cả 3 hạt cùng khơng mang điện. D. Cả 3 đánh giá , , đều cĩ thế xảy ra. ―19 ―19 Câu 10. Kết quả tán xạ của hạt electron 푞1 = ―1,6.10 C và positron 푞2 = +1,6 ⋅ 10 C trong máy gia tốc ở năng lượng cao cho ra hai hạt. Để xác định điện tích và khối lượng của hai hạt này người ta cho chúng đi vào hai buồng đo cĩ điện trường đều và cường độ điện trường E như nhau theo phương vuơng gĩc với đường sức. Hình ảnh quỹ đạo trong 1 s ngay sau quá trình tán xạ với cùng tỉ lệ kích thước như Hình 18.3. Hai quỹ đạo cho ta biết Hình 18.3. Quỹ đạo chuyển động của hại hạt trong một giây sau tán xạ ở hai buồng đo với cùng tỉ lệ kích thước A. hạt (1) cĩ điện tích âm, hạt (2) cĩ điện tích dương, độ lớn hai điện tích khác nhau. B. hạt (1) cĩ điện tích dương, hạt (2) cĩ điện tích âm, độ lớn hai điện tích khác nhau. C. hạt (1) cĩ điện tích âm, hạt (2) cĩ điện tích dương, hai hạt khác nhau về khối lượng. D. hạt (1) cĩ điện tích âm, hạt (2) cĩ điện tích dương, độ lớn điện tích của hạt (2) lớn hơn độ lớn điện tích hạt (1). TỰ LUẬN Câu 11. Ion âm OH―được phát ra từ một máy lọc khơng khí ở nơi cĩ điện trường trái đất bằng 120 V/m hướng thẳng đứng từ trên xuống dưới. Hãy xác định lực điện của Trái Đất tác dụng lên ion âm nĩi trên và vẽ hình minh hoạ. Câu 12. Trong cơ thể sống, cĩ nhiều loại tế bào, màng tế bào cĩ nhiệm vụ kiểm sốt các chất và ion ra vào tế bào đảm bảo cho quá trình trao đổi chất và bảo vệ tế bào trước các tác nhân cĩ hại của mơi trường. Một tế bào cĩ màng dày khoảng 8.10―9 m, mặt trong của màng tế bào mang điện tích âm, mặt ngồi mang điện tích dương. Hiệu điện thế giữa hai mặt này bằng 0,07 V. Hãy tính cường độ điện trường trong màng tế bào trên. Câu 13. Một ion âm cĩ điện tích ―3,2 ⋅ 10―19C đi vào trong màng tế bào ở câu 7. Hãy xác định xem ion âm sẽ bị đẩy ra khỏi tế bào hay đẩy vào trong tế bào và lực điện tác dụng lên ion âm bằng bao nhiêu. Câu 14. Cho hai tấm kim loại phẳng rộng, đặt nằm ngang, song song với nhau và cách nhau d = 5 cm. Hiệu điện thế giữa hai tấm đĩ bằng 500 V. a) Tính cường độ điện trường trong khoảng giữa hai bản phẳng. b) Khi một electron bật ra khỏi bản nhiễm điện âm và đi vào khoảng giữa hai bản phẳng với tốc độ ban đầuv 0 ≈ 0, hãy tính động năng của electron trước khi va chạm với bản nhiễm điện dương. Câu 15. Hãy cho ví dụ về ứng dụng thực tiễn tác dụng của điện trường đối với chuyển động của điện tích bay vào điện trường đều theo phương vuơng gĩc với đường sức. 28
  28. Câu 16. Một electron bay vào điện trường đều của Trái Đất với vận tốc ban đầu 푣0 theo phương vuơng gĩc với đường sức. Chọn gốc toạ độ là điểm bắt đầu chuyển động của electron trong điện trường đều, trục Oy thả̉ng đứng hướng lên trên, trục lấy theo chiều 푣0. Viết phương trình quỹ đạo của chuyển động trong điện trường đều. Câu 17*. Hai bản phẳng nhiễm điện trái dấu cĩ kích thước lớn và bằng nhau, đặt song song với nhau, cách nhau một khoảng d = 12 cm. Hiệu điện thế giữa hai bản phẳng là 24 V (Hình 18.4). Một electron bay vào chính giữa hai bản phẳng theo phương vuơng gĩc với các đường sức điện trường với vận tốc 20000 m/s. Chọn gốc toạ độ đúng tại điểm electron bắt đầu bay vào điện trường đều. Bỏ qua điện trường của Trái Đất, lực cản mơi trường. Hãy tính tầm xa theo phương Ox mà electron chuyển động được. Hình18.4. Electron bay vào điện trường đều giữa hai bản phẳng nhiễm điện trái dấu Câu 18. Hãy tính vận tốc theo phương Oy và động năng của electron khi va chạm với bản phẳng nhiễm điện dương ở câu 17* Câu 19. Đặt vào hai bản kim loại phẳng song song, cách nhau 2 cm một hiệu điện thế U = 500 V. Người ta cĩ thể tạo ra ion bằng cách thổi hơi ẩm vào giữa hai bản phẳng này. Giả sử hơi ẩm được thổi vào với vận tốc ― 50 m/s, một phân tử H2O ở vị trí cách đều hai bản phẳng bị tách thành một ionOH (khối lượng m1 = 2,833 ⋅ ―26 ―19 + ―26 10 kg, điện tích q1 = ―1,6 ⋅ 10 C) và một ion H (khối lượng m2 = 0,1678 ⋅ 10 kg, điện tích q2 = +1,6 ⋅ 10―19C). Bỏ qua các loại lực cản mơi trường, hãy xác định phương trình quỹ đạo cho chuyển động tiếp theo của hai ion này và vẽ hình minh hoạ. 29
  29. BÀl 19. THẾ NĂNG ĐIỆN TRẮC NGHIỆM Câu 1. Cơng của lực điện trong dịch chuyển của một điện tích trong điện trường đều được tính bằng cơng thức: A = qEd, trong đĩ: A. d là quãng đường đi được của điện tích q. B. là độ dịch chuyển của điện tích q. C. d là hình chiếu của độ dịch chuyển trên phương vuơng gĩc với đường sức điện trường. D. d là hình chiếu của độ dịch chuyển trên phương song song với đường sức điện trường. Câu 2. Cơng của lực điện trong dịch chuyển của một điện tích q trong điện trường từ điểm M đến điểm N khơng phụ thuộc vào A. cung đường dịch chuyển.B. điện tích q. C. điện trường E.D. vị trí điểm M. Câu 3. Trong điện trường đều của Trái Đất, chọn mặt đất là mốc thế năng điện. Một hạt bụi mịn cĩ khối lượng m, điện tích q đang lơ lửng ở độ cao h so với mặt đất. Thế năng điện của hạt bụi mịn là: A. 푊푡 = ℎ.B. 푊푡 = 푞 ℎ.C. 푊푡 = ℎ.D. 푊푡 = 푞 ℎ. Câu 4. Hạt bụi mịn ở Bài Câu 3 dịch chuyển thẳng đứng xuống dưới 10 cm so với vị trí ban đầu sau đĩ lại bị các luồng khơng khí nâng lên trở lại vị trí cũ. Lúc này cơng của điện trường đều của Trái Đất trong dịch chuyển trên của hạt bụi mịn sẽ bằng: 퐀 ⋅ = 0,1 ⋅ 푞 .B. = 0,2 ⋅ 푞 .C. = 0,1.mg. D. = 0. Câu 5. Thế năng điện của một điện tích 푞 đặt tại điểm trong một điện trường bất kì khơng phụ thuộc vào A. điện tích q.B. vị trí điểm M. C. điện trường.D. khối lượng của điện tích q. Câu 6. Đặt vào hai bản kim loại phẳng song song một hiệu điện thế 푈 = 100 V. Một hạt bụi mịn cĩ điện tích 푞 = +3,2 ⋅ 10―19C lọt vào chính giữa khoảng điện trường đều giữa hai bản phẳng. Coi tốc độ hạt bụi khi bắt đầu vào điện trường đều bằng 0, bỏ qua lực cản của mơi trường. Động năng của hạt bụi khi va chạm với bản nhiễm điện âm bằng: ―17 ―17 A. 푊0 = 6,4 ⋅ 10 J.B. 푊 = 3,2 ⋅ 10 J. ―17 C. 푊휎 = 1,6 ⋅ 10 J. D. 푊 = 0 J. TỰ LUẬN Câu 7. Đối với điện trường của một điện tích điểm Q, người ta tính tốn được cơng để dịch chuyển một điện 푄 tích q từ vơ cùng về điểm M cách Q một khoảng r cĩ giá trị bằng = 푞 . Hãy tính cơng của lực điện ∞ 4 휀0 trong dịch chuyển của điện tích 푞 từ vi tri cách 푄 một khoảng 1 m tới vi trí N cách Q một khoảng 2 m. Câu 8. Trong điện trường của điện tích 푄 cố định. a) Xác định thế năng điện của một electron tại điểm M cách Q một khoảng 2 m. b) Dưới tác dụng của lực điện kéo electron từ điểm và với vận tốc ban đầu bằng 0, dịch chuyển theo đường thẳng về phía điện tích 푄 > 0. Tính tốc độ của electron khi cịn cách điện tích 푄 một khoảng 1 m. Câu 9. Một ion âm OH―cĩ khối lượng 2,833 ⋅ 10―26 kg được thổi ra từ máy lọc khơng khí với vận tốc 10 m/s, cách mặt đất 80 cm ở nơi cĩ điện trường của Trái Đất bằng 120 V/m. Dưới tác dụng của lực điện, sau một thời gian, người ta quan sát thấy ion đang chuyển động với vận tốc 0,5 m/s ở vị trí cách mặt đất 1,5 m. Hãy xác định cơng cản mà mơi trường đã thực hiện trong quá trình dịch chuyển của ion nĩi trên. Câu 10. Hình Câu 1 là đồ thị tốc độ thay đổi theo độ cao của một electron chuyển động từ điểm đến điểm theo phương thẳng đứng trong điện trường của Trái Đất bỏ qua lực cản của khơng khí. a) Hãy cho biết khoảng thay đổi của tốc độ khi electron chuyển động từ đến . b) Tính cường độ điện trường của Trái Đất tại điểm . 30
  30. Hình 19.1. Đổ thị tốc độ thay đổi theo độ cao của một electron chuyển động trong điện trường của Trái Đất BÀI 20. ĐIỆN THẾ TRẮC NGHIỆM Câu 1. Đơn vị của điện thế là: A. vơn (V). B. jun (J).C. vơn trên mét (V/m).D. ốt (W). Câu 2. Điện thế tại một điểm trong điện trường bất kì cĩ cường độ điện trường khơng phụ thuộc vào A. vị trí điểm M.B. cường độ điện trường E. C. điện tích q đặt tại điểm .D. vị trí được chọn làm mốc của điện thế. Câu 3. Biết điện thế tại điểm trong điện trường đều trái đất là 120 V. Mốc thế năng điện được chọn tại mặt đất. Electron đặt tại điểm cĩ thế năng là: A. 19210 19V. B. 19210 19 J . C.19210 19V .D. 19210 19 J Câu 4. Khi ta tích điện âm cho một viên bi sắt hình cầu, do các electron cùng mang điện âm nên chúng đẩy nhau và phân bố ở phía ngồi viên bi. Trong lõi viên bi hồn tồn trung hồ về điện. Với viên bi sắt nhiễm điện âm như vậy thì: A. Phần lõi cĩ điện thế cao hơn lớp ngồi. B. Phần lớp ngồi cĩ điện thế cao hơn phần lõi. C. Điện thế của mọi điểm trong viên bi là như nhau. D. và đều cĩ thể đúng. Câu 5. Tại nơi cĩ điện trường trái đất bằng 115 V/m, người ta đặt hai bản phẳng song song với nhau và song song với mặt đất. Bản thứ nhất cách mặt đất 1 m và được nối với mặt đất bằng một dây đồng. Bản thứ hai cách mặt đất 1,073 m và được tích điện dương. Hiệu điện thế đo được giữa hai bản là 1,5 V. Chọn mặt đất là mốc điện thế, điện thế bản nhiễm điện dương bằng A. 1,5 V.B. 8,39 V. C. 0 V.D. ―8,39 V. TỰ LUẬN Câu 6. Trong điện trường của một điện tích 푄 cố định, cơng để dịch chuyển một điện tích 푞 từ vơ cùng về 푄 điểm M cách 푄 một khoảng r cĩ giá trị bằng = 푞 . M là một điểm cách 푄 một khoảng 1 m và N là ∞ 4 휀0 một điểm cách Q một khoảng 2 m. a) Hãy tính hiệu điện thế 푈 . b) Áp dụng với Q 810 10 C . Tính cơng cần thực hiện để dịch chuyển một electron từ M đến N. Câu 7. Một đám mây dơng bị phân thành hai tầng, tầng trên mang điện dương cách xa tầng dưới mang điện âm. Đo bằng thực nghiệm, người ta thấy điện trường trong khoảng giữa hai tầng của đám mây dơng đĩ gân đều, hướng từ trên xuống dưới với E = 830 V/m, khoảng cách giữa hai tầng là 0,7 km, điện tích của tầng phía trên ước tính được bằng 푄1 = 1,24C. Coi điện thế của tầng mây phía dưới là 1. a) Hãy tính điện thế của tầng mây phía trên. b) Ước tính thế năng điện của tầng mây phía trên. Câu 8. Tiếp tục đo bằng thực nghiệm tầng mây phía dưới của đám mây dơng ở Câu 7, người ta thấy nĩ nằm cách mặt đât khoảng 6450 m. Trong khoảng khơng gian nằm giữa mặt đất và tầng dưới đám mây cĩ điện 31
  31. trường đều hướng thẳng đứng từ dưới lên trên với E = 250 V/m. Điện tích của tầng dưới đám mây ước tính được là 푄2 = ―2,03C. a) Chọn mốc điện thế là mặt đất, hãy ước tính điện thế của tầng phía dưới đám mây dơng trên. b) Tính thế năng điện của tầng dưới đám mây dơng đĩ. Câu 9. Một viên bi hình cầu bán kính R = 3 cm được đặt cách mặt đất 1,2 m. Tích điện dương cho viên bi tới khi mật độ điện tích 휌 = 1,44.10―8 C/m3 được phân bố đều trong viên bi. Thực hiện đo theo phương thẳng đứng từ mặt đất lên viên bi cho thấy cường độ điện trường cĩ phương thẳng đứng, hướng đi xuống mặt đất, độ lớn cĩ giá trị được ghi vào bảng sau: Độ cao (cm) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 117 ( / ) 230 231 234 236 242 249 260 278 300 332 370 440 a) Tính điện tích mà viên bi đã tích được. b) Hãy ước tính điện thế của viên bi sau khi tích điện. c) Xác định năng lượng cần dùng để tích điện cho viên bi như trên khi bỏ qua các hao phí. BÀI 21. TỤ ĐIỆN TRẮC NGHIỆM Câu 1. Đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện là: A. điện dung CB. điện tích Q C. khoảng cách d giữa hai bản tụ.D. cường độ điện trường. Câu 2. Khi trong phịng thi nghiệm chil cĩ một số tụ điện giống nhau với cùng điện dung C, muốn thiết kế một bộ tụ điện cĩ điện dung nhỏ hơn C thi: A. chắc chắn phải ghép song song các tự điện. B. chắc chắn phải ghép nối tiếp các tụ điện. C. chắc chắn phải kết hợp cả ghép song song và nối tiếp. D. khơng thể thiết kế được bộ tự điện như vậy. Câu 3. Hai tụ điện cĩ điện dung lần lượt C1 = 1휇F,C2 = 3휇F ghép nối tiếp. Mắc bộ tụ điện đĩ vào hai cực của nguồn điện cĩ hiệu điện thế 푈 = 40 V. Điện tích của các tụ điện là: ―6 ―6 A. 푄1 = 40 ⋅ 10 C và 푄2 = 120 ⋅ 10 C. ―6 B. 푄1 = 푄2 = 30.10 C. ―6 ―6 C. 푄1 = 7,5 ⋅ 10 C và 푄2 = 22,5 ⋅ 10 C. ―6 D. 푄1 = 푄2 = 160 ⋅ 10 C. Câu 4. Một tụ điện khởi động cho động cơ cĩ các thơng số như Hình 21.1. Đơn vị VAC (hoặc V.ac) là điện áp ứng với dịng điện xoay chiều, cịn VDC (hay V.dc) là điện áp ứng với dịng điện một chiều cùng được đọc là vơn. Thơng số điện áp 370 VAC được hiểu là Hình 21.1. Tụ điện của một động cơ A. điện áp tối thiểu khi mắc tụ điện vào. B. điện áp mà tụ điện hoạt động tốt nhất. 32
  32. C. điện áp xoay chiều hiệu dụng cao nhất để đảm bảo cho tụ hoạt động tốt. Đây khơng phải là thơng số điện áp một chiều. D. điện áp mà khi mắc tụ điện vào thì điện dung bằng 15휇F. Câu 5. Quạt treo tường nhà bạn Nam bị hỏng chiếc tụ điện như Hình 21.2 và cần được thay thế. Hãy cho biết bạn Nam cĩ thể chọn được tụ điện loại nào trong các loại dưới đây mà cửa hàng đồ điện cĩ bán. Hinh 21.2. Tụ điện của quạt treo tường A. B. C. D. Câu 6. Năng lượng của điện trường trong một tụ điện đa̋ tích được điện tích q khơng phụ thuộc vào A. điện tích mà tụ điện tích được.B. hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện. C. thời gian đã thực hiện để tích điện cho tụ điện.D. điện dung của tụ điện. Câu 7. Năng lượng của tụ điện bằng A. cơng đễ tích điện cho tụ điện. B. điện thế của các điện tích trên các bản tụ điện. C. tổng điện thế của các bản tụ điện. D. khả năng tích điện của tụ điện. Câu 8. Một tụ điện cĩ điện tích bằng 푄 và ngắt khỏi nguồn, nếu tăng khoảng cách giữa hai bản tụ điện thì A. năng lượng của tụ điện giảm. B. năng lượng của tụ điện tăng lên do ta đã cung cấp một cơng làm tăng thế năng của các điện tích. C. năng lượng của tụ điện khơng thay đổi. D. năng lượng của tụ điện tăng lên rồi mới giảm. Câu 9. Cĩ bốn chiếc tụ điện như Hình Câu 6, hãy sắp xếp theo thứ tự tăng dần về năng lượng khi chúng được tích điện tới mức tối đa cho phép. a) b) 33
  33. c) d) Hình 21.6. Một số tụ diện dùng cho quạt điện A. b, d, a,c.B. b, c, d,a. C. c, a, b,d.D. c, b, a,d. Câu 10. Cơng dụng nào sau đây của một thiết bị khơng liên quan tới tụ điện? A. Tích trữ năng lượng và cung cấp năng lượng. B. Lưu trữ điện tích. C. Lọc dịng điện một chiều. D. Cung cấp nhiệt năng ở bàn là, máy sấy, Câu 11. Khi sử dụng một tụ điện loại b và một tụ điện loại c trong Hình Câu 6 để ghép thành bộ tụ điện. Hãy so sánh năng lượng bộ tụ điện ghép song song và bộ tụ điện ghép nối tiếp khi chúng được tích điện đến mức tối đa cho phép. A. Năng lượng của bộ tụ điện ghép song song lớn hơn của bộ tụ điện ghép nối tiếp. B. Hai cách ghép đều cho kết quả như nhau. C. Năng lượng của bộ tụ điện ghép song song nhỏ hơn của bộ tụ điện ghép nối tiếp. D. Cả ba phương án , , đều cĩ thể xảy ra. TỰ LUẬN Câu 12. Ở câu 5, khi bạn Nam ra tới cửa hàng đồ điện để mua tụ điện thay thế cho tụ điện quạt trong Hình 21.2 thì cửa hàng đã bán hết loại tụ điện mà Nam dự định mua. Biết rằng giá bán các tụ loại , , , là bằng nhau, hãy giúp bạn Nam lựa chọn phương án thay thế với chi phí hợp lí nhất. Câu 13. Chọn mua hai chiếc tụ điện loại và một chiếc tụ điện loại trong Câu 5 về ghép thành bộ như Hình 21.3. a) Tính điện dung của bộ tụ điện. b) Sử dụng bộ tụ điện trong Hình Câu 3 cĩ thể thay thế cho tụ điện quạt bị hỏng trong Hình Câu 2 khơng? Giải thích lí do. Hình 21.3. Bộ tụ điện Câu 14. Tính điện tích tối đa mà bộ tụ điện Hình Câu 3 cĩ thể tích được trong ngưỡng điện áp theo thơng số điện áp ghi trên tụ điện. Câu 15. Cĩ hai chiếc tụ điện giống nhau như Hình 21.4. Tụ điện thứ nhất được tích điện với hiệu điện thế U = 48 V rồi bỏ ra khỏi nguồn. Sau đĩ ghép song song tụ điện thứ nhất với tụ thứ hai chưa được tích điện. a) Khi bỏ qua các sai số, hãy xác định hiệu điện thế đo được giữa hai cực của bộ tụ điện. b) Thay hai tụ điện trong Hình 21.4 bằng hai tụ điện khác nhưng thơng số kĩ thuật vẫn giống nhau. Sử dụng nguồn tích điện cĩ hiệu điện thế phù hợp để tích điện cho một tụ rồi lặp lại thí nghiệm như trên. Hiệu điện thế đo được của bộ tụ điện ghép song song sẽ phụ thuộc vào thơng số nào? 34
  34. c) Cĩ thể làm thí nghiệm kiểm tra được khơng? Hình 21.4. Tụ điện dùng cho động cơ xe máy Câu 16. Tích điện cho tụ như trong hình 21.5 nguồn điện một chiều để cĩ hiệu điện thế U = 100V. Giả sử sai số là 5% là chính xác. Hình 21.5. Tụ điện dùng cho quạt điện a) Thực tế, điện tích mà tụ này tích được sẽ cĩ giá trị trong khoảng nào? b) Xác định sai số tương đối của điện tích mà tụ tích được. Câu 17. Hai tụ điện và (Hình 21.7) đã được tích điện lần lượt tới hiệu điện thế푈 = 100 V và 푈 = 120 V. Sau đĩ đem ghép nối hai tụ điện bằng cách nối hai dây dương (màu đỏ) với nhau và nối hai dây âm (màu trắng) với nhau. a) Hãy vẽ sơ đồ mạch điện ghép nối. b) Xác định năng lượng của mỗi tụ điện trước và sau khi ghép nối. a) b) Câu 18. Tính năng lượng được giải phĩng (hay cơng phĩng điện) khi ta ghép nối hai tụ điện trong Câu 17 theo cách nối dây dương của tụ điện này với dây âm của tụ điện kia. Câu 19. Sử dụng bốn tụ a,b,c,d trong Hình 21.6 để ghép nối thành mạch như Hình 21.8. Nếu hiểu thơng số điện áp ghi trên tụ điện là điện áp tối đa được mắc vào tụ điện để hoạt động tốt. 35
  35. Hinh 21. 8 a) Hãy xác định hiệu điện thế tối đa cĩ thể mắc vào mạch trên mà khơng làm hỏng các tụ điện trong mạch. b) Tính năng lượng tối đa cho phép mà bộ tụ điện trên cĩ thể tích trữ được. Câu 20. Hình 21.9 bị xố tên đại lượng trên trục tung. Ba đồ thị mơ tả sự biến thiên của ba đại lượng: năng lượng, điện dung, điện tích, khi hiệu điện thế 푈 thay đổi từ 0 đến 40 V. Hãy xác định tên trên trục tung của các đồ thị đĩ và giải thích. a) Hình 21.9. Đồ thị biến thiên của các đại lượng theo hiệu điện thế Câu 21. Hãy tìm hiểu, sưu tầm thơng tin, hình ảnh một số tụ điện rồi lựa chọn và sử dụng thơng tin để hồn thành báo cáo tìm hiểu một số ứng dụng của tụ điện trong cuộc sống. 36
  36. BÀI TẬP CUỐI CHƯƠNG III TRẮC NGHIỆM Câu 1. Đối với điện trường xung quanh một điện tích điểm 푄 đặt trong chân khơng, độ lớn của vectơ cường độ điện trường tại một điểm M khơng phụ thộc vào A. vị trí của điểm M. B. dấu của điện tích 푄. C. độ lớn của điện tích 푄. D. khoảng cách từ điễm đến điện tích điểm 푄. Câu 2. Một điện tích q bay vào trong một điện trường đều theo phương vuơng gĩc với đường sức điện. Trong suốt quá trình chuyển động, thế năng điện của điện tích đĩ A. luơn giảm dần. B. luơn khơng đổi. C. luơn giảm dần nếu 푞 > 0 và luơn tăng dần nếu 푞 0. Câu 3. Dọc theo đường sức điện của một điện tích âm được đặt trong chân khơng, điện thế sẽ A. giảm dần khi đi từ điện tích ra xa vơ cùng. B. tăng dần khi đi từ điện tích ra xa vơ cùng. C. luơn khơng đổi vì các điểm nằm trên cùng một đường sức điện. D. lúc đầu tăng lên sau đĩ giảm dần khi đi từ điện tích ra xa vơ cùng. Câu 4. Hai tụ điện cĩ điện dung lần lượt C1 = 2휇F,C2 = 3휇F ghép song song. Mắc bộ tụ điện đĩ vào hai cực của nguồn điện cĩ hiệu điện thế 푈 = 60 V. Điện tích của các tụ điện là: ―6 ―6 ―6 A. 푄1 = 120 ⋅ 10 và 푄2 = 180 ⋅ 10 C. B. 푄1 = 푄2 = 72 ⋅ 10 C. ―6 ―6 ―6 C. 푄1 = 3 ⋅ 10 C và 푄2 = 2 ⋅ 10 C. D. 푄1 = 푄2 = 300 ⋅ 10 C. Câu 5. Quạt điện nhà bạn A bị hỏng chiếc tụ điện như Hình 1 và cần được thay thế. Cửa hàng đồ điện cĩ một số loại tụ điện đang bán như sau: (a): 2휇F ― 300 V; (b): 2,5 휇F ― 300 V; (c): 2,5휇F ― 100 V; (d): 1,5 휇F ― 250 V; (e): 1휇F ― 250 V Bạn A cĩ thể chọn phương án mua nào để thay cho tụ hỏng? A. Tụ điện (a). B. Tụ điện (b) hoặc tụ điện (c) đều được. C. Tụ điện (c). D. Tụ điện (b) hoặc mua tụ điện (d) và tụ điện (e) về ghép song song với nhau TỰ LUẬN Câu 6. Để mơ tả điện thế trong khơng gian người ta cịn dùng các mặt đẳng thế. Mặt đẳng thế là các mặt được vẽ trong khơng gian sao cho điện thế của các điểm trên mặt đẳng thế là bằng nhau, vectơ pháp tuyến của mặt đẳng thế được chọn hướng theo chiều tăng của điện thế. a) Chứng minh rằng cơng của lực điện trong sự dịch chuyển các điện tích bên trong mặt đẳng thế lun bằng 0. b) Chứng tỏ rằng vectơ pháp tuyến của mặt đẳng thế tại mỗi điểm cùng phương và ngược chiều với vectơ cường độ điện trường tại điểm đĩ. Câu 7. a) Hãy nêu đặc điểm của mặt đẳng thế trong điện trường đều. Vẽ hình minh hoạ. b) Hãy nêu đặc điểm của mặt đẳng thế trong điện trường của một điện tích điểm dương. Câu 8. Một nhĩm học sinh nghiên cứu cơ chế lái tia điện tử của bản lái tia trong máy dao động kí. Họ phát hiện rằng khi electron đi qua bản lái tia khơng chỉ thay đổi phương của chuyển động mà cịn được tăng tốc. Tụ điện phẳng được dùng để khảo sát cĩ khoảng cách giữa hai bản tụ d = 1 cm được mắc vào nguồn khơng 37
  37. đổi hiệu điện thế 푈 = 12 V. Trong một thí nghiệm, khi cho một electron với vận tốc cĩ độ lớn 푣0 = 200000 m/s đi vào điện trường giữa hai bản tụ tại điểm M nằm chính giữa hai bản tụ và đi ra khỏi điện trường tại điểm N cách bản cực âm 4,9 mm như Hình 2. Hãy xác định độ lớn vận tốc của electron khi đi ra khỏi điện trường. Hình 2. Khảo sát chuyển động của eletron qua điện trường của tụ điện Câu 9. Việc thay đổi vận tốc của electron khi qua bản lái tia như nghiên cứu ở Câu 8 cĩ làm ảnh hưởng đến sự hiển thị tín hiệu trên màn huỳnh quang do thứ tự hiển thị tín hiệu cĩ thể bị đảo lộn hay khơng? hãy giải thích. Câu 10. Một máy hàn bu - lơng dùng hiệu điện thế 220 V khơng đổi cĩ bộ tụ điện với điện dung C = 0,09 F. a) Tính năng lượng mà bộ tụ điện của máy hàn trên cĩ thể tích được. b) Máy hàn trên cĩ thể phĩng điện giải phĩng hồn tồn năng lượng mà bộ tụ điện đã tích được trong khoảng thời gian từ 0,2 s đến 1 s. Hãy tính cơng suất phĩng điện tối đa của máy hàn đĩ. 38
  38. CHƯƠNG 4. DỊNG ĐIỆN KHƠNG ĐỔI. MẠCH ĐIỆN BÀ̀I 22. CƯỜNG ĐỘ DỊNG ĐIỆN TRẮC NGHIỆM Câu 1. Dịng điện trong kim loại là A. dịng dịch chuyển của điện tích. B. dịng dịch chuyển cĩ hướng của các điện tích tự do. C. dịng dịch chuyển cĩ hướng của các hạt mang điện. D. dịng dịch chuyển cĩ hướng của các ion dương và âm. Câu 2. Quy ước chiều dịng điện là A. chiều dịch chuyển của các electron. 퐁. chiều dịch chuyển của các ion. C. chiều dịch chuyển của các ion âm.D. chiều dịch chuyển của các điện tích dương. Câu 3. Dịng điện khơng đổi là A. dịng điện cĩ chiều khơng thay đổi theo thời gian. B. dịng điện cĩ cường độ thay đổi theo thời gian. C. dịng điện cĩ điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây thay đổi theo thời gian. D. dịng điện cĩ chiều và cường độ khơng thay đổi theo thời gian. Câu 4. Cường độ dịng điện được xác định theo biểu thức nào sau đây? Δ푞 Δt Δ푞 A. = Δ푞.Δ푡.B. = Δt.C. = Δq.D. = 푒 . Câu 5. Chỉ ra câu sai. A. Cường độ dịng điện được đo bằng ampe kế. B. Để đo cường độ dịng điện, phải mắc nối tiếp ampe kế với mạch điện. C. Dịng điện chạy qua ampe kê đi vào chốt dương, đi ra chốt âm của ampe kê. D. Dịng điện chạy qua ampe kế đi vào chốt âm, đi ra chốt dương của ampe kế. Câu 6. Số electron đi qua tiết diện thẳng của một dây dẫn kim loại trong 1 s khi cĩ điện lượng 30C dịch chuyển qua tiết diện của dây dẫn đĩ trong 30 s là A. 3.1018.B. 6,25 ⋅ 1018.C. 90.1018. D. 30.1018. Câu 7. Dịng điện chạy qua một dây dẫn kim loại cĩ cường độ 1#A. Số electron dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn này trong 2 s là A. 2,5.1019.B. 1,25.1019.C. 2 ⋅ 1019.D. 0,5 ⋅ 1019. Câu 8. Trong dây dẫn kim loại cĩ một dịng điện khơng đối với cường độ là 2 mA chạy qua. Trong 1 phút, số lượng electron chuyển qua một tiết diện thẳng của dây dẫn đĩ là A. 2.1020.B. 12,2.1019.C. 6.1018.D. 7,5 ⋅ 1017. Câu 9. Một dịng điện khơng đổi trong thời gian 10 s cĩ một điện lượng 1,6C chạy qua. Số electron chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong thời gian 1 s là A. 1018.B. 1019.C. 1020.D. 1021. Câu 10. Trong thời gian 4 s, điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây tĩc bĩng đèn là 2C. Cường độ dịng điện qua bĩng đèn là A. 0,5A.B. 4A. C. 5A.D. 0,4A. Câu 11. Một dịng điện khơng đổi, sau 2 phút cĩ một điện lượng 24C chuyển qua một tiết diện thẳng của dây dẫn. Cường độ của dịng điện chạy qua dây dẫn là A. 1,2A.B. 0,12A.C. 0,2A. D. 4,8A. Câu 12. Một dịng điện khơng đổi chạy qua dây dẫn cĩ cường độ 2 A thì sau một khoảng thời gian cĩ một điện lượng 4C chuyển qua một tiết diện thẳng của dây dẫn đĩ. Cùng thời gian đĩ, với dịng điện4 A thì cĩ một điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn đĩ là A. 16C.B. 6C.C. 32C.D. 8C. 39
  39. Câu 13. Dịng điện chạy qua bĩng đèn hình của một ti vi thường dùng cĩ cường độ 60휇A. Số electron tới đập vào màn hình của ti vi trong mỗi giây là A. 3,75.1014.B. 7,35 ⋅ 1014.C. 2,66.1014.D. 0,266 ⋅ 104. Câu 14. Nếu trong khoảng thời gian Δ푡 = 0,1 s đầu cĩ điện lượng q = 0,5C và trong thời gian Δt′ = 0,1 s tiếp theo cĩ điện lượng q′ = 0,1C chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn thì cường độ dịng điện trong cả hai khoảng thời gian đĩ là A. 6A.B. 3A. C. 4A.D. 2A. Câu 15. Đơn vị của cường độ dịng điện, suất điện động, điện lượng lần lượt là A. vơn (V), ampe (A), ampe (A).B. ampe ( ), vơn ( ), cu lơng ( ). C. niutơn ( ), fara (퐹), vơn ( ). D. fara (퐹), vơn/mét ( / ), jun (J). TỰ LUẬN Câu 16. Trong dơng sét, một điện tích âm cĩ độ lớn1C được phĩng xuống đất trong khoảng thời gian4 ⋅ 10―4 s. Tính cường độ dịng điện của tia sét đĩ. Câu 17. Trong thời gian 30 giây, cĩ một điện lượng 60C chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn. Tính cường độ dịng điện qua dây và số electron chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong thời gian 2 giây. Câu 18. Số electron qua tiết diện thẳng của một dây dẫn kim loại trong 1 giây là 1,25.1019 electron. Tính cường độ dịng điện chạy qua dây dẫn và điện lượng chạy qua tiết diện đĩ trong 2 phút. Câu 19. Cường độ của dịng điện khơng đổi chạy qua dây tĩc của bĩng đèn là 0,64A. a) Tính điện lượng dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây tĩc trong thời gian 2 phút. b) Tính số electron dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây tĩc trong khoảng thời gian nĩi trên. Câu 20. Mật độ electron tự do trong một đoạn dây nhơm hình trụ là 1,8 ⋅ 1029 electron /m3 Cường độ dịng điện chạy qua dây nhơm hình trụ cĩ đường kính 2 mm là 2A. Tính tốc độ dịch chuyển cĩ hướng của electron trong dây nhơm đĩ. 40
  40. BÀl 23. ĐIỆN TRỞ. ĐỊNH LUẬT OHM TRẮC NGHIỆM Câu 1. Đơn vị đo điện trở là A. ơm (Ω). B. fara (퐹). C. henry (H). D. ốt (푊). Câu 2. Phát biểu nào sau đây sai. A. Điện trở cĩ vạch màu là căn cứ để xác định trị số. B. Đối với điện trở nhiệt cĩ hệ số dương, khi nhiệt độ tăng thì điện trở tăng. C. Đối với điện trở biến đổi theo điện áp, khi U tăng thì điện trở tăng. D. Đối với điện trở quang, khi ánh sáng thích hợp rọi vào thì điện trở giảm. Câu 3. Đặc điểm của điện trở nhiệt cĩ hệ số nhiệt điện trở A. dương khi nhiệt độ tăng thì điện trở tăng. B. dương khi nhiệt độ tăng thì điện trở giảm. C. âm khi nhiệt độ tăng thì điện trở tăng. D. âm khi nhiệt độ tăng thì điện trở giảm về bằng 0. Câu 4. Nếu chiều dài và đường kính của một dây dẫn bằng đồng cĩ tiết diện trịn được tăng lên gấp đơi thì điện trở của dây dẫn sẽ A. khơng thay đổi. B. tăng lên hai lần. C. tăng lên gấp bốn lần. D. giảm đi hai lần. Câu 5. Chọn biến đổi đúng trong các biến đổi sau. A. 1Ω = 0,001kΩ = 0,0001MΩ. B. 10Ω = 0,1kΩ = 0,00001MΩ. C. 1kΩ = 1000Ω = 0,01MΩ. D. 1MΩ = 1000kΩ = 1000000Ω. Câu 6. Biến trở là A. điện trở cĩ thể thay đổi trị số và dùng để điều chỉnh chiều dịng điện trong mạch. B. điện trở' cĩ thể thay đổi trị số và dùng để điều chỉnh cường độ và chiều dịng điện trong mạch. C. điện trở cĩ thể thay đổi trị số và dùng để điều chỉnh cường độ dịng điện trong mạch. D. điện trở khơng thay đổi trị số và dùng để điều chỉnh cường độ dịng điện trong mạch. Câu 7. Trước khi mắc biến trở vào mạch điện để điều chỉnh cường độ dịng điện thì cần điều chỉnh biến trở cĩ giá trị nào dưới đây? A. Cĩ giá trị bằng 0. B. Cĩ giá trị nhỏ. C. Cĩ giá trị lớn. D. Cĩ giá trị lớn nhất. Câu 8. Chọn phát biểu đúng về định luật Ohm. A. Cường độ dịng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ với hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn và điện trở của dây. B. Cường độ dịng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn và khơng tỉ lệ với điện trở của dây. C. Cường độ dịng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn và tỉ lệ nghịch với điện trở của dây. D. Cường độ dịng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ nghịch với hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn và tỉ lệ thuận với điện trở của dây. Câu 9. Biểu thức đúng của định luật Ohm là 푅 푈 1 푅 A. = 푈. B. = 푅. C. 푈 = 푅. D. 푈 = . Câu 10. Khi hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn tăng thì A. cường độ dịng điện chạy qua dây dẫn khơng thay đổi. B. cường độ dịng điện chạy qua dây dẫn giảm, tỉ lệ với hiệu điện thế. C. cường độ dịng điện chạy qua dây dẫn cĩ lúc tăng, cĩ lúc giảm. D. cường độ dịng điện chạy qua dây dẫn tăng, tỉ lệ với hiệu điện thế. Câu 11. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dịng điện vào hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn cĩ dạng là A. một đường thẳng đi qua gốc toạ độ. 41
  41. B. một đường cong đi qua gốc toạ độ. C. một đường thẳng khơng đi qua gốc toạ độ. D. một đường cong khơng đi qua gốc toạ độ. Câu 12. Cường độ dịng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn. Nếu tăng hiệu điện thế lên 1,6 lần thì A. cường độ dịng điện tăng 3,2 lần. B. cường độ dịng điện giảm 3,2 lần. C. cường độ dịng điện giảm 1,6 lần. D. cường độ dịng điện tăng 1,6 lần. Câu 13. Từ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dịng điện vào hiệu điện thế đối với hai điện trởR 1,R2 trong Hình 23.1. Điện trở 푅1,푅2 cĩ giá trị là A. 푅1 = 5Ω;푅2 = 20Ω. B. 푅1 = 10Ω;푅2 = 5Ω. C. 푅1 = 5Ω;푅2 = 10Ω. D. 푅1 = 20Ω;푅2 = 5Ω. Câu 14. Muốn đo hiệu điện thế giữa hai cực của một nguồn điện, nhưng khơng cĩ vơn kế, một học sinh đã sử dụng một ampe kế và một điện trở cĩ giá trị R = 50Ω mắc nối tiếp nhau sau, đĩ mắc vào nguồn điện, biết ampe kế chỉ 1,2A. Hiệu điện thế giữa hai cực nguồn điện cĩ giá trị bằng bao nhiêu? A. 120 V. B. 50 V. C. 12 V. D. 60 V. TỰ LUẬN Câu 15. Cho mạch điện như Hình 23.2. Các giá trị điện trở 푅1 = 6Ω,푅2 = 4Ω, 푅3 = 2Ω,푅4 = 3Ω,푅5 = 6Ω. a) Tính hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở 푅2 nếu cường độ dịng điện qua điện trở 푅1 cĩ giá trị 1A. b) Tính hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở푅 2 nếu cường độ dịng điện qua điện trở R5 cĩ giá trị 1A. Câu 16. Cho một đoạn mạch điện như Hình 23.3. Biết các giá trị điện trở:푅 1 = 1Ω; 푅2 = 20Ω;푅3 = 5Ω;푅4 = 푅5 = 10Ω. Hãy tính điện trở của đoạn mạch . Hình 23. 1 Câu 17. Cho mạch điện như Hình 23.4. Các giá trị điện trở: 푅1 = 2Ω,푅2 = 3Ω,푅3 = 4Ω, R4 = 6Ω. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch UAB = 18 V. 42
  42. Hình 23. 2 a) Tính điện trở của đoạn mạch . b) Tìm cường độ dịng điện chạy qua các điện trở và hiệu điện thế trên mỗi điện trở. Câu 18. Cho mạch điện như Hình 23.5. Giá trị các điện trở: 푅1 = 5Ω,푅2 = 7Ω,푅3 = 1Ω, 푅4 = 5Ω,푅5 = 3Ω. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch 푈 = 21 V. Hình 23. 3 a) Tính điện trở của đoạn mạch (푅 ). b) Tính cường độ dịng điện qua các điện trở. Câu 19. Cho mạch điện như Hình 23.6. Cho biết các giá trị điện trở: 푅1 = 4Ω, 푅2 = 푅5 = 20Ω,푅3 = 푅6 = 12Ω,푅4 = 푅7 = 8Ω. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mach 푈 = 48 V. Hình 23. 4 a) Tính điện trở 푅 của đoạn mạch . b) Tìm cường độ dịng điện và hiệu điện thế của mỗi điện trở. Câu 20. Cho mạch điện như Hình 23.7. Giá trị các điện trở: 푅1 = 푅3 = 3Ω,푅2 = 2Ω, 푅4 = 1Ω,푅5 = 4Ω. Cường độ dịng điện chạy qua mạch chính là I = 3A. Tính: a) Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch UAB và hiệu điện thế của mỗi điện trở. b) Hiệu điện thế giữa hai điểm và ; và . Câu 21. Cho mạch điện như Hình 23.8. Giá trị các điện trở:푅 1 = 푅3 = 푅5 = 1Ω,푅4 = 2Ω, 푅2 = 3Ω. Biết dịng điện chạy qua điện trở 푅4 là 1 . 43
  43. a) Tính điện trở của đoạn mạch . b) Tính cường độ dịng điện qua các điện trở. c) Tính hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch . Câu 22. Cho mạch điện như Hình 23. 9. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là 푈 = 6 V. Khi K mở ampe kế 1 chỉ 1,2A. Khi K đĩng, ampe kế A1, A2 chỉ lần lượt 1,4 và 0,5 . Bỏ qua điện trở của các ampe kê. Tính điện trở: R1,R2,R3. Câu 23. Cho mạch điện như Hình 23.10. Cho biết: 푅1 = 15Ω,푅2 = 푅3 = 푅4 = 10Ω. Điện trở của ampe kế và các dây nối khơng đáng kể. a) Tìm điện trở của đoạn mạch . b) Biết ampe kế chỉ 3A. Tính hiệu điện thế 푈 và cường độ dịng điện chạy qua các điện trở. Câu 24. Cho đoạn mạch như Hình 23.11. Tính điện trở của đoạn mạch , biết các điện trở cĩ giá trị bằng nhau và bằng R. Biết dây nối cĩ điện trở khơng đáng kể. 44
  44. BÀI 24. NGUƠ̂N ĐIỆN TRẮC NGHIỆM Câu 1. Kết luận nào sau đây đúng khi nĩi về tác dụng của nguồn điện? A. dùng để tạo ra và duy trì hiệu điện thế nhằm duy trì dịng điện trong mạch. B. dùng để tạo ra các ion âm. C. dùng để tạo ra các ion dương. D. dùng để tạo ra các ion âm chạy trong vật dẫn. Câu 2. Kết luận nào sau đây sai khi nĩi về suất điện động của nguồn điện? A. Suất điện động của nguồn điện đặc trưng cho khả năng thực hiện cơng của nguồn điện. B. Suất điện động của nguồn điện được đo bằng thương số 푞. C. Đơn vị của suất điện động là vơn ( ). D. Suất điện động của nguồn điện đặc trưng cho khả năng tích điện của nguồn điện. Câu 3. Biểu thức tính cơng của nguồn điện cĩ dịng điện khơng đổi là A. = UIt. B. A = EitC. t ― r 2t. D. t + r 2t. Câu 4. Khi nĩi về nguồn điện, phát biểu nào dưới đây sai? A. Mỗi nguồn cĩ hai cực luơn ở trạng thái nhiễm điện khác nhau. B. Nguồn điện là cơ cấu để tạo ra và duy trì hiệu điện thế nhằm duy trì dịng điện trong đoạn mạch. C. Để tạo ra các cực nhiễm điện, cần phải cĩ lực thực hiện cơng tách và chuyển các electron hoặc ion dương ra khỏi điện cực, lực này gọi là lực lạ. D. Nguồn điện là pin cĩ lực lạ là lực tĩnh điện. Câu 5. Nguồn điện tạo ra hiệu điện thế giữa hai cực bằng cách A. tách electron ra khỏi nguyên tử và chuyển electron và ion ra khỏi các cực của nguồn. B. sinh ra ion dương ở cực âm. C. sinh ra electron ở cực dương. D. làm biến mất electron ở cực dương. Câu 6. Câu nào sau đây sai? A. Suất điện động của nguồn điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng sinh cơng của nguồn điện. B. Suất điện động của nguồn điện được xác định bằng cơng suât dịch chuyển vịng kín của mạch điện. C. Suất điện động của nguồn điện bằng cơng để di chuyển điện tích dương 1C từ cực âm đến cực dương bên trong nguồn. D. Suất điện động được đo bằng thương số giữa cơng A của lực lạ để di chuyển một điện tích dương 푞 từ cực âm đến cực dương bên trong nguồn điện và độ lớn của điện tích đĩ. Câu 7. Cơng của nguồn điện là A. lượng điện tích mà nguồn điện sinh ra trong 1 s. B. cơng của lực lạ làm dịch chuyển điện tích bên trong nguồn. C. cơng của dịng điện trong mạch kín sinh ra trong 1 s. D. cơng của dịng điện khi dịch chuyển một đơn vị điện tích trong mạch kín. Câu 8. Suất điện động của nguồn điện một chiều là ℰ = 4 V. Cơng của lực lạ làm dịch chuyển một lượng điện tích q = 5mC giữa hai cực bên trong nguồn điện là A. 1,5 mJ.B. 0,8 mJ.C. 20 mJ.D. 5 mJ. Câu 9. Một acquy cĩ suất điện động là 12 V, sinh ra cơng là 720 J đễ duy trì dịng điện trong mạch trong thời gian 1 phút. Cường độ dịng điện chạy qua acquy khi đĩ là A. = 1,2A.B. = 5,0A.C. 1 = 0,2A.D. = 2,4A. Câu 10. Một acquy đầy điện cĩ dung lượng 20A.h. Biết cường độ dịng điện mà nĩ cung cấp là 0,5A. Thời gian sử dụng của acquy là A. t = 5 h.B. 푡 = 40 h.C. 푡 = 20 h.D. 푡 = 50ℎ. 45
  45. Câu 11. Suất điện động của nguồn điện là đại lượng được đo bằng A. cơng của lực lạ tác dụng lên điện tích q dương. B. thương số giữa cơng và lực lạ tác dụng lên điện tích q dương. C. thương số giữa lực lạ tác dụng lên điện tích q dương và độ lớn điện tích ấy. D. thương số giữa cơng của lực lạ dịch chuyển điện tích dương q từ cực âm đến cực dương trong nguồn và độ lớn của điện tích đĩ. Câu 12. Khi dịng điện chạy qua đoạn mạch ngồi nối giữa hai cực của nguồn điện thì các hạt mang điện trong mạch chuyển động cĩ hướng dưới tác dụng của lực A. Coulomb. B. hấp dẫn.C. lạ.D. điện trường. Câu 13. Khi dịng điện chạy qua nguồn điện thì các hạt mang điện ở bên trong nguồn điện chuyển động cĩ hướng dưới tác dụng của lực A. Coulomb. B. hấp dẫn.C. lạ.D. điện trường. Câu 14. Một nguồn điện cĩ suất điện động là ℰ, cơng của nguồn là , độ lớn điện tích dịch chuyển qua nguồn là q. Mối liên hệ giữa các đại lượng này là A. = 푞ℰ. B. 푞 = ℰ.C. ℰ = 푞.D. = 푞2ℰ. TỰ LUẬN Câu 15. Cho mạch điện cĩ sơ đồ như Hình 24.1 Trong đĩ: ℰ = 1,2 V, = 0,5Ω,푅1 = 푅3 = 2Ω. 푅2 = 푅4 = 4Ω. Tính hiệu điện thế giữa hai điểm A,B. Câu 16. Cho mạch điện cĩ sơ đồ như Hình 24.3 Biết 푅2 = 2Ω,푅3 = 3Ω. Khi K mở, vơn kê chỉ 6 V. Khi K đĩng vơn kế chỉ 5,6 V và ampe kế chỉ 2A. a) Tính suất điện động và điện trở trong của nguồn điện. b) Tính 푅1 và cường độ dịng điện qua 푅2 và 푅3. Câu 17. Suất điện động của một nguồn điện là 12 V. Tính cơng của lực lạ khi dịch chuyển một lượng điện tich là 0,5C bên trong nguồn điện từ cực âm đến cực dương của nĩ. Câu 18. Một acquy cĩ suất điện động 6 V, sản ra một cơng là 360 J khi acquy này phát điện trong 5 phút. a) Tính lượng điện tích dịch chuyển trong acquy. b) Tính cường độ dịng điện chạy qua acquy. Câu 19. Một bộ acquy đầy điện cĩ thể cung cấp dịng điện 4 A liên tục trong 2 giờ thì phải nạp lại. 46
  46. a) Tính cường độ dịng điện mà acquy này cĩ thể cung cấp liên tục trong 40 giờ thì phải nạp lại. b) Tính suất điện động của acquy nếu trong thời gian hoạt động trên đây, nĩ sinh ra một cơng là 172,8 kJ. 47
  47. BÀ̀I 25. NĂNG LƯỢNG VÀ CƠNG SUẤT ĐIỆN TRẮC NGHIỆM Câu 1. Cơng thức nào trong các cơng thức sau đây cho phép xác định năng lượng điện tiêu thụ của đoạn mạch (trong trường hợp dịng điện khơng đổi)? 2 2 푈 A. = 푈 푡.B. = 푈 It.C. = Ult.D. = 푡 . Câu 2. Cơng thức nào dưới đây khơng phải là cơng thức tính cơng suất của vật tiêu thụ điện toả nhiệt? 2 A. UI.B. 2.C. 2.D. U . 풫 = 풫 = RI 풫 = R 풫 = R Câu 3. Đơn vị đo năng lượng điện tiêu thụ là A. kW. B. kV.C. kΩ. D. kW.h. Câu 4. Cho dịng điện I chạy qua hai điện trở 푅1 và 푅2 mắc nối tiếp. Mối liên hệ giữa nhiệt lượng toả ra trên mỗi điện trở và giá trị các điện trở là: 푸 푹 푸 푹 A. = .B. = . C. 푄 푅 = 푄 푅 . D. 푄 푄 = 푅 푅 푸 푹 푸 푹 1 1 2 2 1 1 1 2 Câu 5. Khi mắc một bĩng đèn vào hiệu điện thế4 V thl dịng điện qua bĩng đèn cĩ cường độ là 600 mA. Cơng suất tiêu thụ của bĩng đèn này là A. 24 W.B. 2,4 W.C. 2400 W.D. 0,24 W. Câu 6. Trên một bàn là điện cĩ ghi thơng số 220 V ― 1000 W. Điện trở của bàn là điện này là A. 220Ω.B. 48,4Ω. C. 1000Ω. D. 4,54 Ω. Câu 7. Trên vỏ một máy bơm nước cĩ ghi 220 V ― 1100 W. Cường độ dịng điện định mức của máy bơm là A. I = 0,5 A. B. I = 50 A. C. I = 5 A. D. I = 25 A. Câu 8. Nếu đồng thời tăng điện trở dây dẫn, cường độ dịng điện chạy qua dây dẫn lên hai lần, giảm thời gian dịng điện chạy qua dây dẫn hai lần thì nhiệt lượng toả ra trên dây dẫn sẽ tăng A. 4 lần. B. 8 lần. C. 12 lần. D. 16 lần. Câu 9. Một bếp điện hoạt động liên tục trong 4 giờ ở hiệu điện thế220 V. Khi đĩ, số chỉ của cơng tơ điện tăng thêm 3 số. Cơng suất tiêu thụ của bếp điện và cường độ dịng điện chạy qua bếp trong thời gian trên là bao nhiêu? A. 풫 = 750 kW và I = 341A. 퐁. 풫 = 750 W và I = 3,41A. C. 풫 = 750 J và I = 3,41A. D. 풫 = 750 W và I = 3.14 A. TỰ LUẬN Câu 10. Một trường học cĩ 20 phịng học, tính trung bình mỗi phịng học sử dụng điện trong 10 giờ mỗi ngày với một cơng suất điện tiêu thụ 500 W. a) Tính cơng suất điện tiêu thụ trung bình của trường học trên. b) Tính năng lượng điện tiêu thụ của trường học trên 30 ngày. c) Tính tiền điện của trường học trên phải trả trong 30 ngày với giá điện 2000 đ/kW.h. d) Nếu tại các phịng học của trường học trên, các bạn học sinh đều cĩ ý thức tiết kiệm điện bằng cách tắt các thiết bị điện khi khơng sử dụng. Thời gian dùng các thiết bị điện ở mỗi phịng học chỉ cịn 8 giờ mỗi ngày. Em hãy tính tiền điện mà trường học trên đã tiết kiệm được trong một năm học (9 tháng, mỗi tháng 30 ngày). Câu 11. Một đoạn mạch gồm một bĩng đèn cĩ ghi 9 V ― 4,5 W được mắc nối tiếp với một biến trở và được đặt vào hiệu điện thế khơng đổi 12 V như Hình 25.1. Điện trở của dây nối và ampe kế rất nhỏ. 48
  48. a) Bĩng đèn sáng bình thường, tính điện trở của biến trở và số chỉ của ampe kế khi đĩ. b) Tính năng lượng điện tiêu thụ của tồn mạch trong thời gian 30 phút. Câu 13. Trên một bàn là cĩ ghi 110 V ― 550 W và trên bĩng đèn dây tĩc cĩ ghi 110 V ― 100 W. a) Tính điện trở của bàn là và của bĩng đèn khi chúng hoạt động bình thường. b) Cĩ thễ mắc nối tiếp bàn là và bĩng đèn này vào hiệu điện thế 220 V được khơng? Vì sao? (Cho rằng điện trở của bĩng đèn và của bàn là khơng đổi). c) Cĩ thể mắc nối tiếp hai dụng cụ này vào hiệu điện thế lớn nhất là bao nhiêu để chúng khơng bị hỏng? Tính cơng suất tiêu thụ của mỗi dụng cụ khi đĩ. Câu 14. Cho mạch điện như Hình 25.2 Nguồn điện cĩ hiệu điện thế 푈 khơng đổi, điện trở 푅0 khơng đổi. a) Xác định R để cơng suất tiêu thụ trên R là cực đại. Tính giá trị cực đại đĩ. b) Gọi cơng suât tiêu thụ cực đại trên R là 풫max, chứng tỏ rằng với cơng suất của mạch 풫 < 풫max thì cĩ hai 2 giá trị 푅1 và 푅2 thoả mãn sao cho 푅1푅2 = 푅0. Câu 15. Hai dây điện trở của một bếp điện được mắc song song giữa hai điểm A và cĩ hiệu điện thế 220 V. Cường độ dịng điện qua mỗi dây cĩ giá trị lần lượt là 1,5 A và 3,5#A. a) Tính điện trở tương đương của đoạn mạch. b) Để cĩ cơng suất của bếp là 1600 W, người ta phải cắt bỏ bớt một đoạn của dây thứ nhất rồi lại mắc song song với dây thứ hai vào hiệu điện thế nĩi trên. Hãy tính điện trở của sợi dây bị cắt bỏ đĩ. Câu 16. Một ấm điện bằng nhơm cĩ khối lượng 0,4 kg chứa 2 kg nước ở 20∘C. Muốn đun sơi lượng nước đĩ trong 16 phút thì âm phải cĩ cơng suất là bao nhiêu? Biết rằng nhiệt dung riêng của nước làc = 4200 J/kg ⋅ K, nhiệt dung riêng của nhơm là c1 = 880 J/kg ⋅ K và 27,1% nhiệt lượng toả ra mơi trường xung quanh. Câu 17. Một bếp điện sợi đốt tiêu thụ cơng suất풫 = 1,1 kW được dùng ở mạng điện cĩ hiệu điện thế푈 = 120 V. Dây nối từ ổ cắm vào bếp điện r = 1Ω. a) Tính điện trở R của bếp điện khi hoạt động bình thường. b) Tính nhiệt lượng toả ra ở bếp điện khi sử dụng liên tục bếp điện trong thời gian nửa giờ. Câu 18. Nguồn điện cĩ điện trở trongr = 2Ω, cung cấp một cơng suất 풫 cho mạch ngồi là điện trở 푅1 = 0,5Ω. Mắc thêm vào mạch ngồi điện trở 푅2 thì cơng suất tiêu thụ mạch ngồi khơng đổi. Hỏi 푅2 nối tiếp hay song song với 푅1 và cĩ giá trị bao nhiêu? Câu 19. Một nguồn điện cĩ suất điện động ℰ = 6 V, điện trở trong r = 2Ω, mạch ngồi cĩ điện trở 푅. a) Tính R để cơng suất tiêu thụ ở mạch ngồi là 4 W. b) Với giá trị nào của R thì cơng suất tiêu thụ ở mạch ngồi là lớn nhất. Tính giá trị đĩ. Câu 20. Hai điện trở 푅1 và 푅2 được mắc vào hiệu điện thế khơng đổi. Hỏi trong trường hợp mắc nối tiếp hai điện trở và mắc song song hai điện trở thì đoạn mạch nào tiêu thụ cơng suất lớn hơn? 49
  49. BÀI TẬP CUỐI CHƯƠNG IV TRẮC NGHIỆM Câu 1. Số electron dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây trong thời gian 2 s là 6,25 ⋅ 1018. Khi đĩ dịng điện qua dây dẫn cĩ cường độ là A. 1A. B. 2A. C. 1,25A. D. 0,5A. Câu 2. Số electron đi qua tiết diện thẳng của một dây dẫn kim loại trong 1 s là 1,25 ⋅ 1019. Biết rằng dịng điện khơng đổi, điện lượng đi qua tiết diện đĩ trong 15 giây là A. 10C. B. 20C. C. 30C. D. 40C. Câu 3. Cường độ dịng điện chạy qua tiết diện thẳng của dây dẫn là1,5 #A. Trong khoảng thời gian 3 s thì điện lượng chuyển qua tiết diện dây là A. 0,5C. B. 2,0C. C. 5,5C. D. 5,4C. Câu 4. Cho một dịng điện khơng đổi chạy qua một dây dẫn, trong 10 s, điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn là 2C. Sau 60 s điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng đĩ là A. 6C. B. 12C. C. 60C. D. 20C. Câu 5. Cường độ dịng điện chạy qua điện trở R = 5Ω là 0,5A. Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở là A. 2,5 V. B. 25 V. C. 0,5 V. D. 10 V. Câu 6. Đặt một hiệu điện thế 푈 = 12 V vào hai đầu một điện trở, cường độ dịng điện chạy qua điện trở là2A. Nếu tăng hiệu điện thế lên hai lần thì cường độ dịng điện cĩ giá trị A. 4A. B. 2A. C. 1,2A.D. 0,24A. Câu 7. Đặt vào hai đầu một điện trở 푅 một hiệu điện thế 푈 = 12 V, cường độ dịng điện chạy qua điện trở là 1,5A. Nếu giữ nguyên hiệu điện thế nhưng muốn cường độ dịng điện chạy qua điện trở là giảm đi 0,5 A thì ta phải tăng giá trị điện trở thêm một lượng là A. 5,0Ω. B. 4,5Ω. C. 4,0Ω. D. 5,5Ω. Câu 8. Khi đặt hiệu điện thế 푈 = 8 V vào hai đầu một dây dẫn thì dịng điện chạy qua dây cĩ cường độ I = 0,2A. Nếu tăng hiệu điện thế thêm 4 V thì dịng điện chạy qua dây dẫn khi đĩ cĩ cường độ là A. 0,2A. 퐁. 0,3A. C. 0,4 A D. 0,8 A Câu 9. Cơng của lực lạ làm di chuyển điện tích 4C từ cực âm đến cực dương bên trong nguồn điện là 24 J. Suất điện động của nguồn là A. 0,16 V. B. 6 V. C. 96 V. D. 0,6 V. Câu 10. Suất điện động của một nguồn điện là 1,5 V, lực lạ làm di chuyển điện tích thực hiện một cơng 6 mJ. Lượng điện tích dịch chuyển khi đĩ là A. 15.10―3C. 퐁. 4 ⋅ 10―3C. 퐂. 0,5 ⋅ 10―3C. 퐃. 1,5 ⋅ 10―3C. Câu 11. Một nguồn điện cĩ suất điện động 24 V. Để chuyển một điện lượng 10C qua nguồn thì lực lạ phải sinh một cơng là A. 100 J. B. 2,4 J. C. 24 J. D. 240 J. Câu 12. Một nguồn điện cĩ suất điện động khơng đổi, để chuyển một điện lượng 5C thì lực lạ phải sinh một cơng là 20 mJ. Để chuyển một điện lượng 10C qua nguồn thì lực lạ phải sinh một cơng là A. 10 mJ. B. 15 mJ. C. 20 mJ. D. 40 mJ. Câu 13. Một acquy cĩ ghi thơng số 12 V ― 20Ah. Thơng số này cho biết A. điện lượng cực đại của acquy là 7200C. B. điện trở trong của acquy là 0,16Ω. C. dịng điện lớn nhất mà acquy cĩ thể cung cấp là 20A. D. năng lượng dự trữ của acquy là 12.106 J. Câu 14. Cơng suất điện cho biết A. khả năng thực hiện cơng của dịng điện. 50
  50. B. năng lượng của dịng điện. C. lượng điện năng sử dụng trong một đơn vị thời gian. D. mức độ mạnh - yếu của dịng điện. Câu 15. Trên các thiết bị điện gia dụng thường cĩ ghi 220 V và số ốt (W). Số ốt này cĩ ý nghĩa gì? A. Cơng suất tiêu thụ điện của dụng cụ khi nĩ được sử dụng với những hiệu điện thế nhỏ hơn220 V. B. Cơng suất tiêu thụ điện của dụng cụ khi nĩ được sử dụng với đúng hiệu điện thế 220 V. C. Cơng mà dịng điện thực hiện trong một phút khi dụng cụ này được sử dụng với đúng hiệu điện thế 220 V. D. Điện năng mà dụng cụ tiêu thụ trong một giờ khi nĩ được sử dụng với đúng hiệu điện thế220 V Câu 16. Cơng suất định mức của các dụng cụ điện là A. cơng suất lớn nhất mà dụng cụ đĩ cĩ thể đạt được. B. cơng suất tối thiểu mà dụng cụ đĩ cĩ thể đạt được. C. cơng suất đạt được khi nĩ hoạt động bình thường. D. cơng suất trung bình của dụng cụ đĩ. TỰ LUẬN Câu 17. Tính tốc độ dịch chuyển cĩ hướng của electron trong một dây đồng tiết diện thẳng 1 mm2 cĩ dịng điện 1 A chạy qua. Cho biết khối lượng riêng của đồng 휌 = 9.103 kg/m3 và mỗi nguyên tử đồng cho một electron tự do. Câu 18. Bạc cĩ khối lượng riêng 10,5 g/cm3 và mỗi nguyên tử cho một electron tự do. Dây bạc hình trụ cĩ đường kính bằng bao nhiêu nếu dịng điện chạy trong dây bạc cĩ cường độ I = 1 A, tốc độ dịch chuyển cĩ hướng của các electron tự do là 3,4 ⋅ 10―5 m/s. Câu 19. Cho mạch điện như Hình 1. Biết giá trị các điện trở:푅 1 = 4Ω, 푅2 = 6Ω,푅3 = 12Ω. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch 푈 = 6 V. Giả sử điện trở của dây nối và của ampe kế khơng đáng kể. Tính số chỉ của ampe kế khi: a) 퐾1 ngắt, 퐾2 đĩng. c) 퐾1,퐾2 đều ngắt. b) 퐾1 đĩng, 퐾2 ngắt. d) K1, K2 đều đĩng. Câu 20. Một dây điện trở cĩ thể làm 500 mL nước tăng nhiệt độ thêm 60∘ trong 5 phút khi hoạt động ở hiệu điện thế 220 V. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4180 J/kg.K a) Tính cơng suất toả nhiệt của điện trở. b) Cường độ dịng điện qua điện trở là bao nhiêu? Câu 21. Hai điện trở 푅1 và 푅2 mắc nối tiếp thì điện trở tương đương lớn gấp 6,25 lần điện trở tương đương 푅 khi mắc song song. Tính tỉ số hai điện trở 1. 푅2 Câu 22. Cho một nguồn điện cĩ suât điện động ℰ và điện trở trong r. Nguồn điện được mắc với một điện trở R tạo thành mạch kín. Vẽ đồ thị phụ thuộc của hiệu suất nguồn điện vào cường độ dịng điện. Câu 23. Một nguồn điện cĩ điện trở trong 0,1Ω được mắc nối tiếp với điện trở R = 4,8Ω tạo thành mạch kín. Khi đĩ hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 12 V. Tính suất điện động của nguồn và cường độ dịng điện chạy trong mạch. 51
  51. Câu 24. Mạch kín gồm nguồn điện cĩ suất điện động ℰ = 24 V, điện trở trong = 0,5Ω và hai điện trở 푅1 = 10Ω;푅2 = 50Ω mắc nối tiếp. Một vơn kế mắc song song với điện trở 푅2, chỉ giá trị 16 V. Tìm điện trở của vơn kế. Câu 25. Hai điện trở R1 = 2Ω,R2 = 6Ω mắc vào nguồn điện cĩ suất điện động ℰ và điện trở trong . Khi 푅1, 푅2 mắc nối tiếp, cường độ dịng điện trong mạch chính I = 0,5A. Khi R1,R2 mắc song song, cường độ dịng điện trong mạch chính = 1,8A. Tìm giá trị của suất điện động ℰ và điện trở trong r. Câu 26. Hai điện trở 푅1 = 20Ω và điện trở 푅2 chưa biết giá trị được mắc nối tiếp với nhau và mắc vào hiệu điện điện thế 푈 = 220 V thì điện trở 푅2 tiêu thụ một cơng suất là 풫2 = 600 W. Tính giá trị điện trở 푅2 biết rằng dịng điện chạy qua điện trở 푅2 cĩ giá trị khơng lớn hơn 5A. Câu 27. Từ một nguồn điện cĩ hiệu điện thế 푈, điện năng được truyền qua dây dẫn tới nơi tiêu thụ. Biết điện trở dây dẫn là R = 5Ω, cơng suất của nguồn điện là 풫 = 62 kW. Tìm độ giảm thế trên dây, cơng suất hao phí và hiệu suất tải điện nếu: a) 푈 = 6200 V. b) 푈 = 620 V. Câu 28. Người ta dùng một ấm nhơm cĩ khối lượng m1 = 0,4 kg để đun một lượng nước m2 = 2 kg thì sau 20 phút nước sẽ sơi. Bếp điện cĩ hiệu suất H = 60% và được dùng ở mạng điện cĩ hiệu điện thế 푈 = 220 V. ∘ Nhiệt độ ban đầu của nước làt 1 = 20 C, nhiệt dung riêng của nhơm là c1 = 920 J/kg.K, của nước là c2 = 4200 J/kg.K. Tìm nhiệt lượng cần cung cấp cho âm nước và cường độ dịng điện chạy qua bếp điện. 52