Tiêu đề CĐ Bồi dưỡng HSG Vật Lý lớp 11 - Chương 2 - TỤ ĐIỆN.docx ✅

1 CHƯƠNG II. TỤ ĐIỆN II. 1. TỤ ĐIỆN-GIỚI HẠN HOẠT ĐỘNG TỤ ĐIỆN 2 II.2. TỤ ĐIỆN PHÓNG ĐIỆN 8 II.1 LỜI GIẢI TỤ ĐIỆN-GIỚI HẠN HOẠT ĐỘNG TỤ ĐIỆN 23 II.2. LỜI GIẢI TỤ ĐIỆN PHÓNG ĐIỆN 41
2 II. 1. TỤ ĐIỆN-GIỚI HẠN HOẠT ĐỘNG TỤ ĐIỆN Bài 1. Hai tụ C 1 = 5.10 -10 F, C 2 = 15.10 -10 F mắc nối tiếp, khoảng giữa hai bản mỗi tụ lấp đầy điện môi có chiều dày d = 2mm và điện trường giới hạn 1800V/mm. Hỏi bộ tụ chịu được hiệu điện thế giới hạn bao nhiêu? ĐS: 4800V. Bài 2. Ba tụ C 1 = 1μF, C 2 = 2μF, C 3 = 3μF có hiệu điện thế giới hạn U 1 = 1000V, U 2 = 200V, U 3 = 500V mắc thành bộ. Cách mắc nào có hiệu điện thế giới hạn của bộ tụ lớn nhất? Tính điện dung và và hiệu điện thế giới hạn của bộ tụ lúc này. ĐS: C 1 nt (C 2 // C 3 ): U  1200V; C bộ = 5 6F . Bài 3. C 1 = C 2 = C 3 = C, R 1 là biến trở, R 2 = 600Ω, U = 120V. a. Tính hiệu điện thế giữa hai bản mỗi tụ theo R 1 . Áp dụng với R 1 = 400Ω. b. Biết hiệu điện thế giới hạn mỗi tụ là 70V. Hỏi R 1 có thể thay đổi trong khoảng giá trị nào? ĐS: a. 111 123 111 26001200600 40;40;40 600600600 RRR UUU RRR    b. 200Ω  R 1  1800Ω Bài 4. Cho mạch điện như hình vẽ. R 1 = 20Ω, R 2 = 30Ω, R 3 = 10Ω, C 1 = 20μF, C 2 = 30μF; U = 50V.
3 a. Tính điện tích các tụ khi K mở, K đóng. b. Ban đầu K mở, tính điện lượng qua R 3 khi K đóng. ĐS: ΔQ = 600 μC Bài 5. Cho mạch điện như hình vẽ. Ban đầu các khóa K đều mở. Các tụ có cùng điện dung C và chưa tích điện. Các điện trở bằng nhau và bằng R. Nguồn điện có hiệu điện thế U. Đóng K 1 , sau khi các tụ đã tích điện hoàn toàn, mở K 1 sau đó đóng đồng thời hai khóa K 2 , K 3 . Tìm nhiệt lượng tỏa ra trên mỗi điện trở R. Xác định cường độ dòng điện qua các điện trở vào thời điểm mà hiệu điện thế trên hai bản của tụ ở giữa (Tụ giữa hai điểm M,N) bằng U/10. Bỏ qua điện trở dây nối và các khóa K. ĐS: q = 2CU 2 /27; i t1 = 19U/60R; i t = u/60R. Bài 6. Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ 1. Biết E = 6V; r = R 3 = 0,5Ω; R 1 = 3Ω; R 2 = 2Ω; C 1 = C 2 = 0,2μF. Bỏ qua điện trở các dây nối và khóa K. a) Tìm số electron dịch chuyển qua khóa K và chiều dịch chuyển của chúng khi khóa K chuyển từ mở sang đóng ? b) Thay khóa K bằng tụ C 3 = 0,4 μF. Tìm điện tích trên tụ C 3 trong các trường hợp sau: + Thay tụ khi K đang mở
4 + Thay tụ khi K đang đóng ĐS: a. Các e di chuyển từ B qua khóa K đến M với số e là: N = 128,75.10 (hạt). b. Khi K mở q 3M = 0,7 μC. Khi K đóng : q 3M = 0 Bài 7. Cho mạch điện như hình vẽ 3 : U = 60V (không đổi), C 1 = 20µF, C 2 = 10µF. 1. Ban đầu các tụ điện chưa tích điện. Khóa K ở vị trí b, chuyển sang a rồi lại về b. Tính điện lượng qua R. 2. Sau đó chuyển K sang a rồi lại về b. Tính điện lượng qua R trong lần chuyển thứ 2. 3. Tính tổng điện lượng qua R sau n lần chuyển khóa như trên. ĐS: 1. 1400QC ; 2. 2 400 3QC l; 3. 42 2 12 1 1()(1).6.10 3 n n C QCUC CC      Bài 8. Cho mạch điện như hình vẽ. Các tụ có điện dung C 1 = C 2 = C 4 = 3F; C 3 = 6F. Nguồn điện có điện trở trong không đáng kể và có hiệu điện thế U = 12V. Các điện trở có giá trị R 1 = R 2 = 1. Ban đầu các tụ không tích điện và ba khóa đang mở. a. Đóng đồng thời khóa K 1 , K 3 . Tìm điện tích trên tụ C 1 , C 2 , C 3 ngay sau khi đóng K 1 , K 3 và sau khi đóng K 1 , K 3 một thời gian dài. b. Sau một thời gian dài, đồng thời mở khóa K 1 và đóng khóa K 2 . Tính điện tích trên tụ C 1 , C 2 , C 4 ngay sau khi đóng K 2 và sau khi đóng K 2 một thời gian t. ĐS: a. 12327; 9; 18qCqCqC b. 665430.101,5.10exp5.10qtC  66526.103.10exp5.10qtC  , 66546.101,5.10exp5.10qtC 