Một tụ điện phẳng không khí có hai bản cách nhau 1mm và có điện dung 2.10 11
Một tụ điện phẳng không khí có điện dung 1 000 pF và khoảng cách giữa hai bản là d = 1 mm. Tích điện cho tụ điện dưới hiệu điện thế 60 V.
a ) Tính điện tích của tụ điện và cường độ điện trường trong tụ điện .
b ) Sau đó, ngắt tụ điện ra khỏi nguồn điện và đổi khác khoảng cách d giữa hai bản. Hỏi ta sẽ tốn công khi tăng hay khi giảm d ?
a ) Q = 6.10 – 8 C ; E = 6.104 V / m .Quảng cáo
b ) Khi tụ điện đã được tích điện thì giữa bản dương và bản âm có lực hút tĩnh điện. Do đó, khi đưa hai bản ra xa nhau ( tăng d ) thì ta phải tốn công chống lại lực hút tĩnh điện đó .
Công mà ta tốn đã làm tăng nguồn năng lượng của điện trường trong tụ điện .
VietJackBằng cách ĐK, bạn chấp thuận đồng ý với Điều khoản sử dụng và Chính sách Bảo mật của chúng tôi.
Đáp án D
Do Q = CU mà theo đề bài Q. không đổiDo đó khi nhúng vào chất lỏng ta có :CU = C’U ‘ ↔ C. 500 = C ‘. 250 → C ‘ = 500250C = 2C = 2.2.10 − 3 = 4.10 − 3 μCMặt khác, ta có :C = S9. 109. πdC ‘ = εS9. 109. πd → C’C = εTa suy ra : ε = 2
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Bài 6 : TỤ ĐIỆN – NĂNG LƯỢNG ĐIỆN TRƯỜNG1. Tụ điện + Tụ điện là một hệ hai vật dẫn đặt gần nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp cách điện. Mỗi vật dẫn đó gọi làmột bản của tụ điện. + Tụ điện dùng để chứa điện tích. + Tụ điện là dụng cụ được dùng thông dụng trong các mạch điện xoay chiều và các mạch vô tuyến. Nó có nhiệmvụ tích và phóng điện trong mạch điện. + Độ lớn điện tích trên mỗi bản của tụ điện khi đã tích điện gọi là điện tích của tụ điện. Q + Điện dung của tụ điện C = U là đại lượng đặc trưng cho năng lực tích điện của tụ điện ở một hiệu điện thếnhất định. + Đơn vị điện dung là fara ( F ). εS9 + Điện dung của tụ điện phẵng C = 9.10. 4 πd. Trong đó S là diện tích quy hoạnh của mỗi bản ( phần đối lập ) ; d là khoảng cách giữa hai bản và ε là hằng số điện môicủa lớp điện môi chiếm đầy giữa hai bản. + Mỗi tụ điện có một hiệu điện thế giới hạn. Khi hiệu điện thế giữa hai bản tụ vượt quá hiệu điện thế giới hạnthì lớp điện môi giữa hai bản tụ bị đánh thủng, tụ điện bị hỏng. + Ghép các tụ điện * Ghép song song : U = U1 = U2 = … = Un ; Q = q1 + q2 + … + qn ; C = C1 + C2 + … + Cn. * Ghép nối tiếp : Q = q1 = q2 = … = qn ; U = U1 + U2 + … + Un ; 1111 = + + … + C C1 C 2C n. 11 Q2 1 + Năng lượng tụ điện đã tích điện : W = 2 QU = 2 C = 2 CU2Bài tập tự luận1. Tụ điện phẳng gồm hai bản tụ có diện tích quy hoạnh 0,05 m² đặt cách nhau 0,5 mm, điện dung của tụ là 3 nF. Tính hằngsố điện môi của lớp điện môi giữa hai bản tụ. Đs. 3,4. 2. Một tụ điện phẳng không khí có điện dung 3,5 pF, diện tích quy hoạnh mỗi bản là 5 cm² được đặt dưới hiệu điện thế 6,3 V. Tínha. khoảng cách giữa hai bản tụ. b. Cường độ điện trường giữa hai bản. Đs. 1,26 mm. 5000 V / m. 3. Một tụ điện không khí nếu được tích điện lượng 5,2. 10 – 9 C thì điện trường giữa hai bản tụ là 20000 V / m. Tínhdiện tích mỗi bản tụ. Đs. 0,03 m². 4. một tụ điện phẳng bằng nhôm có kích cỡ 4 cm x 5 cm. điện môi là dung dịch axêton có hằng số điện môilà 20. khoảng cách giữa hai bản của tụ điện là 0,3 mm. Tính điện dung của tụ điện. Đs. 1,18. 10 – 9 F. 5. Một tụ điện phẳng không khí có hai bản cách nhau 1 mm và có điện dung 2.10 – 11 F được mắc vào hai cực củamột nguồn điện có hiệu điện thế 50V. Tính diện tích quy hoạnh S của mỗi bản tụ điện và điện tích Q. của tụ điện. Tínhcường độ điện trường giữa hai bản ? Đs. 22,6 cm², 10 – 9 C, 5.104 V / m. 6. Một tụ điện phẳng không khí, điện dung 40 pF, tích điện cho tụ điện ở hiệu điện thế 120V. a. Tính điện tích của tụ. b. Sau đó tháo bỏ nguồn điện rồi tăng khoảng cách giữa hai bản tụ lên gấp đôi. Tính hiệu điện thế mới giữa haibản tụ. Đs. 48.10 – 10 C, 240 V. 7. Tụ điện phẳng không khí có điện dung C = 500 pF được tích điện đến hiệu điện thế 300 V.a. Tính điện tích Q. của tụ điện. b. Ngắt tụ điện khỏi nguồn rồi nhúng tụ điện vào chất điện môi lỏng có ε = 2. Tính điện dung C1, điện tích Q1 vàhiệu điện thế U1 của tụ điện lúc đó. c. Vẫn nối tụ điện với nguồn nhưng nhúng tụ điện vào chất điện môi lỏng có ε = 2. Tính C2, Q2, U2 của tụ điện. Đs. a. 150 nC ; b. C1 = 1 nF, Q1 = 150 nC, U1 = 150 V ; c. C2 = 1 nF, Q2 = 300 nC, U2 = 300 V. 8. Tụ điện phẳng gồm hai bản tụ hình vuông vắn cạch a = 20 cm đặt cách nhau 1 cm. Chất điện môi giữa hai bản cóε = 6. Hiệu điện thế giữa hai bản U = 50 V. Tính năng lượng của tụ điện. Đs. 266 nJ. 9. Một tụ điện phẳng điện dung C = 0,12 μF có lớp điện môi dày 0,2 mm có hằng số điện môi ε = 5. Tụ đượcđặt dưới một hiệu điện thế U = 100 V.a. Tính điện tích và nguồn năng lượng của tụ. b. Sau khi được tích điện, ngắt tụ khỏi nguồn rồi mắc tụ đã cho vào hai bản của tụ điện C1 = 0,15 μF chưa đượctích điện. Tính điện tích của bộ tụ điện, hiệu điện thế và nguồn năng lượng của bộ tụ. Đs. a. 12 μC và 0,6 mJb. 12 μC, 44,4 V, 0,27 mJ. 10. Một tụ điện 6 μF được tích điện dưới một hiệu điện thế 12V. Tính công trung bình mà nguồn điện thực hiệnđể đưa 1 e từ bản mang điện tích dương đến bản mang điện tích âm ? Đs. 9,6. 10 – 19 J. 11. Có 2 tụ điện, tụ điện 1 có điện dung C1 = 1 μF tích điện đến hiệu điện thế U1 = 100 V ; tụ điện 2 có điện dungC2 = 2 μF tích điện đến hiệu điện thế U2 = 200 V. Nối các bản tích điện cùng dấu với nhau. Tính hiệu điện thế, điện tích của mỗi tụ điện và nhiệt lượng tỏa ra sau khi nối các bản. 12. Ba tụ điện có điện dung C1 = 2 nF ; C2 = 4 nF ; C3 = 6 nF được mắc tiếp nối đuôi nhau thành bộ. Hiệu điện thế đánhthủng của mỗi tụ điện là 4000 V. Hỏi bộ tụ điện trên hoàn toàn có thể chịu được hiệu điện thế U = 11000 V không ? ĐS.Không. Bộ sẽ bị đánh thủng13. Ba tụ điện có điện dung lần lượt là C1 = 1 μF ; C2 = 2 μF ; C3 = 3 μF hoàn toàn có thể chịu được các hiệu điện thế lớnnhất tương ứng là. 1000V ; 200V ; 500V. Đem các tụ điện này mắc thành bộ. Với cách mắc nào thì bộ tụ điện cóthể chịu được hiệu điện thế lớn nhất. Tính điện dung và hiệu điện thế của bộ tụ điện khi đó. ĐS. C1 nt ( C2 / / C3 ) ; 1200 V ; 5/6 μFTrắc nghiệmCâu 1. Một tụ điện điện dung 5 μF được tích điện đến điện tích bằng 86 μC. Tính hiệu điện thế trên hai bản tụA. 17,2 VB. 27,2 VC. 37,2 VD. 47,2 VCâu 2. Một tụ điện điện dung 24 nF tích điện đến hiệu điện thế 450V thì có bao nhiêu electron vận động và di chuyển đếnbản âm của tụ điệnA. 575.1011. B. 675.1011. C. 775.1011. D. 875.1011. Câu 3. Bộ tụ điện trong chiếc đèn chụp ảnh có điện dung 750 μF được tích điện đến hiệu điện thế 330V. Xácđịnh nguồn năng lượng mà đèn tiêu thụ trong mỗi lần đèn lóe sángA. 20,8 JB. 30,8 JC. 40,8 JD. 50,8 JCâu 4. Bộ tụ điện trong chiếc đèn chụp ảnh có điện dung 750 μF được tích điện đến hiệu điện thế 330V. Mỗilần đèn lóe sáng tụ điện phóng điện trong thời hạn 5 ms. Tính hiệu suất phóng điện trung bình. A. 5,17 kWB. 6,17 kWC. 8,17 kWD. 8,17 kWCâu 5. Một tụ điện có điện dung 500 pF mắc vào hai cực của một máy phát điện có hiệu điện thế 220V. Tínhđiện tích của tụ điệnA. 0,31 μCB. 0,21 μCC. 0,11 μCD. 0,01 μCCâu 6. Tụ điện phẳng không khí có điện dung 5 nF. Cường độ điện trường lớn nhất mà tụ hoàn toàn có thể chịu được là3. 105V / m, khoảng cách giữa hai bản là 2 mm. Điện tích lớn nhất có thể tích cho tụ làA. 2 μCB. 3 μCC. 2,5 μCD. 4 μCCâu 7. Tụ điện có điện dung 2 μF có khoảng cách giữa hai bản tụ là 1 cm được tích điện với nguồn điện có hiệuđiện thế 24V. Cường độ điện trường giữa hai bản tụ bằngA. 24 V / mB. 2400 V / mC. 24 000 V / m. D. 2,4 V / mCâu 8. Tụ điện có điện dung C = 2 μF có khoảng cách giữa hai bản tụ là 1 cm được tích điện với nguồn điện cóhiệu điện thế 24 V. Ngắt tụ khỏi nguồn và nối hai bản tụ bằng dây dẫn thì nguồn năng lượng tụ giải phóng ra làA. W = 5,76. 10 – 4 JB. W = 1,152. 10 – 3J C. W = 2,304. 10 – 3J D. W = 4,217. 10 – 3JC âu 9. Một tụ điện có điện dung C, điện tích q, hiệu điện thế U. Tăng hiệu điện thế hai bản tụ lên gấp đôi thìđiện tích của tụA. không thay đổiB. tăng gấp đôiC. tăng gấp bốnD. giảm một nửaCâu 10. Một tụ điện có điện dung C, điện tích q, hiệu điện thế U. Ngắt tụ khỏi nguồn, giảm điện dung xuốngcòn một nửa thì điện tích của tụA. không thay đổiB. tăng gấp đôiC. Giảm một nửaD. giảm đi 4 lầnCâu 11. Một tụ điện phẳng có điện môi là không khí có điện dung là 2 μF, khoảng cách giữa hai bản tụ là 1 mm. Biết điện trường số lượng giới hạn so với không khí là 3.106 V / m. Hiệu điện thế và điện tích cực lớn của tụ làA. 1500V ; 3 mCB. 3000V ; 6 mCC. 6000V / 9 mCD. 4500V ; 9 mCCâu 12. Bộ ba tụ điện C1 = C2 = C3 / 2 ghép song song rồi nối vào nguồn có hiệu điện thế 45V thì điện tích củabộ tụ là 18.10 – 4C. Tính điện dung của các tụ điệnA. C1 = C2 = 5 μF ; C3 = 10 μFB. C1 = C2 = 8 μF ; C3 = 16 μFC. C1 = C2 = 10 μF ; C3 = 20 μFD. C1 = C2 = 15 μF ; C3 = 30 μFCâu 13. Hai tụ điện có điện dung C1 = 2 μF ; C2 = 3 μF mắc tiếp nối đuôi nhau nhau. Tính điện dung của bộ tụA. 1,8 μFB. 1,6 μFC. 1,4 μFD. 1,2 μFCâu 14. Hai tụ điện có điện dung C1 = 2 μF ; C2 = 3 μF mắc tiếp nối đuôi nhau nhau. Đặt vào bộ tụ hiệu điện thế một chiều50V thì hiệu điện thế của các tụ làA. U1 = 30V ; U2 = 20VB. U1 = 20V ; U2 = 30VC. U1 = 10V ; U2 = 40VD. U1 = 250V ; U2 = 25VC âu 15. Hai tụ điện C1 = 0,4 μF ; C2 = 0,6 μF ghép song song rồi mắc vào hiệu điện thế U < 60V thì một tronghai tụ có điện tích 30 μC. Tính hiệu điện thế U và điện tích của tụ kia. A. 30V và 5 μCB. 50V và 50 μCC. 25V và 10 μCD. 40V và 25 μCCâu 16. Ba tụ điện ghép nối tiếp có C1 = 20 pF, C2 = 10 pF, C3 = 30 pF. Tính điện dung của bộ tụ đóA. 3,45 pFB. 4,45 pFC. 5,45 pFD. 6,45 pFCâu 17. Trong phòng thí nghiệm có 1 số ít tụ điện loại 6 μF. Số tụ phải dùng tối thiểu để tạo thành bộ tụ có điệndung tương tự là 4,5 μF làA. 3B. 5C. 4D. 6C âu 18. Tụ điện điện dung 12 pF mắc vào nguồn điện một chiều có hiệu điện thế 4V. Tăng hiệu điện thế này lênbằng 12V thì điện dung của tụ điện này sẽ có giá trịA. 36 pFB. 4 pF. C. 12 pF. D. không xác lập. Câu 19. Với một tụ điện xác lập có điện dung C không đổi, để tăng nguồn năng lượng điện trường tích trữ trong tụđiện lên gấp 4 lần ta hoàn toàn có thể làm cách nào sau đâyA. tăng điện tích của tụ lên 8 lần, giảm hiệu điện thế đi 2 lầnB. tăng hiệu điện thế 8 lần và giảm điện tích tụ đi 2 lầnC. tăng hiệu điện thế lên 2 lầnD. tăng điện tích của tụ lên 4 lầnCâu 20. Phát biểu nào sau đây là đúng ? A. Sau khi nạp điện, tụ điện có nguồn năng lượng, nguồn năng lượng đó sống sót dưới dạng hóa năng. B. Sau khi nạp điện, tụ điện có nguồn năng lượng, nguồn năng lượng đó sống sót dưới dạng cơ năng. C. Sau khi nạp điện, tụ điện có nguồn năng lượng, nguồn năng lượng đó sống sót dưới dạng nhiệt năng. D. Sau khi nạp, tụ điện có nguồn năng lượng, nguồn năng lượng đó là nguồn năng lượng của điện trường trong tụ điện. Câu 21. Một tụ điện phẳng có điện dung C, được mắc vào một nguồn điện, sau đó ngắt khỏi nguồn điện. Nhúnghoàn toàn tụ điện vào chất điện môi có hằng số điện môi ε. Khi đó hiệu điện thế giữa hai bản tụ điệnA. không biến hóa. B. tăng lên ε lần. C. giảm đi ε lần. D. tăng lên ε² lần. Câu 22. Ba tụ điện C1 = 3 nF, C2 = 2 nF, C3 = 20 nF được mắc sao cho ( C1 / / C2 ) tiếp nối đuôi nhau C3. Nối bộ tụ với hiệuđiện thế 30V. Hiệu điện thế trên tụ C2 làA. 12 VB. 18 VC. 24 VD. 30VC âu 23. Một mạch điện như hình vẽ trên, C1 = 3 μF, C2 = C3 = 4 μF. Nối hai điểm M, N với hiệu điện thế 10V. Điện tích trên mỗitụ điện làC1A. q1 = 15 μC ; q2 = q3 = 20 μC. B. q1 = 30 μC ; q2 = q3 = 15 μC. C3C2C. q1 = 30 μC ; q2 = q3 = 20 μC. D. q1 = 15 μC ; q2 = q3 = 10 μC. Câu 24. Bốn tụđiện mắc thành bộ theo sơ đồ như hình vẽ, C1 = 1 μF ; C2 = C3 = C1C23 μF. Khi nối haiđiểm M, N với nguồn điện thì C1 có điện tích q1 = 6 μC và cả bộtụ có điện tích q = 15,6 μC. Hiệu điện thế đặt vào bộ tụ đó làA. 4,0 VB. 6,0 VC3C4C. 2,0 VD. 8,0 VCâu 25. Chọn câuđúng. A. Hai tụ điện ghép nối tiếp, điện dung của mỗi tụ điện trong bộ nhỏ hơn điện dung của bộ tụB. Hai tụ điện ghép nối tiếp, điện tích của bộ tụ lớn hơn điện tích của mỗi tụ điện trong bộC. Hai tụ điện ghép song song, nguồn năng lượng của cả bộ tụ bằng tổng năng lượng của các tụ điệnD. Hai tụ điện ghép song song thì hiệu điện thế của hai tụ điện bằng nhau, do đó cường độ điện trườngtrong hai tụ điện cũng bằng nhauĐs : 1A2 B3C4D5C6B7B8A9B10A 11B 12C 13D 14A15 B 16C 17C 18C 19C 20D 21C 22C 23C 24D 25D
Source: https://dichvubachkhoa.vn
Category : Linh Kiện Và Vật Tư
