Bài tập hiệu điện thế – Tụ điện – Có lời giải chi tiết

Cập nhật lúc : 16 : 30 15-09-2016 Mục tin : Vật lý lớp 11

Bài tập tụ điện hiệu điện thế tổng quát có lời gải chi tiết giúp học sinh dễ dàng nắm bắt kiến thức và luyện tập.

Xem thêm : Tụ điện

Một điện tích điểm q = 10-6C chuyển động từ đỉnh B đến đỉnh C của một tam giác đều ABC. Tam giác này nằm trong điện trường đều có cường độ 5000V/m. Đường sức của đ6ẹn trường này song song với BC và có chiều từ C đến B, cạnh tam giác là 10cm. Tính công của lực điện trường khi điện tích di chuyển

a ) q hoạt động trên đoạn BCb ) q hoạt động theo những đoạn gấp khúc. Và tính công trên những đoạn BA, AC

HD: Tính

ABC: ABC = q.E.dBC do dBC = -BC

Nên ABC = – q.E.dBC = -10-5.5.103.10-1 = – 5.10-3(J)

ABA = – q.E.dHB = -10-5.5.103.5.10-2= 25.10-4(J)

AAC = – q.E.dHC = -10-5.5.103.5.10-2= 25.10-4(J)

2 / Trong điện trường đều có cường độ 3000V / m đặt tam giác vuông ABC, có góc C = 300, AB = 3 cm .a ) Tính công dịch chuyển một electron trên đoạn BC, CAb ) Tính công dịch chuyển một electron trên đường gấp khúc ABCA. Cho nhận xét .

HD : tg C = AB/AC nên AC =.

            ABC = -1,6.10-19.3.103.10-2

            AAC = AAB + AAC = -14,4. .10-18 (J) ( do AAB = 0)

            AABCA công làm dịch chuyển điện tích trên đường khép kín thì bằng 0

3 / Ba điểm A, B, C tạo thành tam giác vuông ABC với AC = 8 cm, BC = 6 cm, nằm trong điện trường đều có vecto E = 6000V / m, song song AC hướng từ A đến C .a ) Tính UAC, UBC, UABb ) Chọn A làm gốc điện thế, tính điện thế tại B, C

HD: UAC = E.dAC = 6.103.8.10-2 = 480(V) = UBC

            Do dAB = 0 nên UAB = 0

Chọn A là gốc: UAC = VA – VB (VA = 0) nên : UAC = – VB = – 480(V)

            UBC = VB – VC  suy ra  VB= 480 – 480 = 0

4 / Cho 3 bản sắt kẽm kim loại phẳng A, B, C đặt song song, d1 = 4 cm, d2 = 8 cm, điện trường đều E có độ lớn 5000V / m. Tính điện thế tại A, B .

            HD :  UCB = E.d2 = 5.103.8.10-2 = 400(V) mà UCB = VC – VB (Vì chọn C làm gốc V­­C = 0)

                        UCB =  – VB = – 400 (V)

                        UAB  = E.d1= 5.103.4.10-2 = 200(V) mà VA = UAB + VB = 200 – 400 = 200 (V)

Cho ba bản kim loại phẳng A,B,C đặt song song (hình 1) với d1=5cm ; d2=8cm; các bản được tích điện và điện trường giữa các bản là đều, có chiều như hình vẽ với độ lớn E1=4.104V/m ; E2=5.104V/m. Chọn gốc điện thế tại bản A, tìm điện thế VB và VC của hai bản B,C ?

5 / Đặt tam giác đều ABC cạnh a = 10 cm trong điện trường đều E = 3000V / m, có hướng từ B đến C .a ) Tính UAB, UACb ) Phải đặt tại C một điện tích như thế nào để điệnt rường tổng hợp tại H bằng không .

HD: UAB E.dAB với BA = HB nên UBA =E.HB = 3.103.5.10-2  = 150(V) = – UAB

UAC = E.AH = 3.103.5.10-2  = 150(V)

Tính q ?

B2. Tụ phẳng trong không khí có những bản hình tròn trụ nửa đường kính 6 cm, khoảng cách giữa 2 bản tụ là 1 cm, nối với hiệu điện thế 300Va ) Tính điện tích q của tụ điện .b ) Ngắt điện khỏi nguồn, nhúng chúng vào chất điện môi có hằng số điệm môi là 2. Tính điện dung C1, Q1, U1 .

c ) Vẫn nối tụ với nguồn, nhúng chúng vào chất điện môi có hằng số điệm môi là 2. Tính điện dung C2, Q2, U2 .

B. 3 Tụ phẳng trong không khí có điện dung C = 600 pF. Hiệu điện thế giữa hai bản tụ là 600V. Tính điện tích của tụ .a ) Ngắt tụ ra khỏi nguồn, đưa hai bản tụ ra xa để khoảng cách chúng tăng gắp đôi. Tính điện dung C1, Q1, U1 .b ) Vẫn nối tụ với nguồn, đưa hai bản tụ ra xa để khoảng cách chúng tăng gắp đôi. Tính điện dung C2, Q2, U2 .HD :

Khi ngắt nguồn : Q1 = Q = 36.104pC. Khi đưa ra xa : 

Khi vẫn nối tụ : U2 = U = 600V, Q2 = 18.10 – 4 pFMột tụ điện phẳng không khí, hai bản hình tròn trụ nửa đường kính R = 30 cm, khoảng cách hai bản là d = 5 mm .

1. Nối 2 bản với hiệu điện thế 500V. Tính điện tích của tụ điện ?
2. Sau đó, cắt tụ điện ra khỏi nguồn điện và đưa vào khoảng chừng giữa hai bản một tấm sắt kẽm kim loại dầy d1 = 1 mm theo phương / / những bản tụ. Tìm hiệu điện thế giữa hai bản tụ khi đó ?

3. c.       Thay tấm kim loại bằng tấm điện môi dày d2=3mm, có hằng số điện môi e=6. Tìm hiệu điện thế mới giưa 2 bản tụ?

Tụ điện phẳng không khí, bản tụ hình tròn trụ nửa đường kính R = 48 cm cách nhau d = 4 cm. Nối tụ với hiệu điện thế U = 100V .

a) Tìm điện dung, điện tích của tụ và hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện khi đưa tấm kim lọai dày l = 2cm vào giữa hai bản cực trong trường hợp:

• Vẫn nối với nguồn hiệu điện thế U
• Ngắt khỏi nguồn, sau đó mới đưa tấm sắt kẽm kim loại vào .

Do C12 / / C34 nên U12 = U34 = U = 20 ( V ) ; Q12 = C12. U12 = 2.20 = 40Do C1 nt C2 nên Q1 = Q2 = Q12 = 40 ; U1 = Q1 / C1 = 40/3 ( V ) ; U2 = 20/3 ( V )Q34 = C34. U34 = 40 = Q3 = Q4 nên U3 = Q3 / C3 = 10 ( V ) = U4

 

Ghép tụ đã tích điện : Bảo toàn điện tích : q1 + q2 … + qn = q1 + q2 … + qn =

Điện lượng qua dây dẫn :1 / Hai tụ điện có đã được nạp điện đến hiệu điện thế U1 = 200V, U2 = 400V. Tính điện tích và hiệu điện thế mỗi tụ trong những trường hợp .a ) Nối những bản tụ cùng dấu .b ) Nối những bản tụ trái dấu .

HD:  Q1 = C1.U1 = 400; Q2 = 1200. Khi nối 2 bản tụ cùng dấu  thì điện tích phân bố lại. QT = QS

Luyện Bài tập trắc nghiệm môn Vật lý lớp 11 – Xem ngay