Bài tập Vật lí lớp 11 về Tụ điện – năng lượng tụ điện

Bài tập Vật lí lớp 11 về Tụ điện – năng lượng tụ điện những câu hỏi được biên soạn sát với chương trình học đồng thời kèm theo đáp án sẽ giúp các bạn củng cố tốt hơn kiến thức môn Vật lí lớp 11. Mời các bạn tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài tập Vật lí lớp 11 về Tụ điện – năng lượng tụ điệnThầy Nguyễn Văn Dân – Long An – 0975733056TỤ ĐIỆN – NĂNG LƯỢNG TỤ ĐIỆNKhối 11 nâng cao 2014 – 2015Thầy Nguyễn Văn Dân biên soạn==============Chủ đề 1: Cấu tạo tụ điệnĐiện dungQ(Đơn vị là F, với mF = 10-3 F; μF = 10-6 F ; nF = 10-9 F )UCông thức tính điện dung của tụ điện phẳng: .SC. Với S là phần diện tích đối diện giữa 2 bản.9.10 9.4 .dGhi chú : Với mỗi một tụ điện có 1 hiệu điện thế giới hạn nhất định, nếu khi sử dụng mà đặt vào 2 bản tụhđt lớn hơn hiệu điện thế giới hạn thì điện môi giữa 2 bản bị đánh thủng.+C=Bài 1. Một tụ điện có điện dung 500 pF được mắc vào 2 cực của 1 máy phát điện có hiệu điện thế 220V. Tínhđiện tích của tụ điện.ĐS: 11.10-8 (C)Bài 2. Hai bản của tụ điện phẳng có dạng hình tròn bán kính R=60 cm,khoảng cách giữa 2 bản là 2 mm. Giữa2 bản là không khí.a) Tính điện dung của tụ điệnb) Có thể tích cho tụ điện đó một điện tích lớn nhất là bao nhiêu để tụ điện không bị đánh thủng. Biếtcđđt lớn nhất mà không khí chịu được là 3.106 V/m . Hiệu điện thế lớn nhất giữa 2 bản tụ là bao nhiêu?ĐS: a. 5.10-9F; b. 6.103V; 3.10-5CBài 3. Tụ phẳng có các bản hình tròn bán kính 48 cm, khoảng cách và hiệu điện thế 2 bản là 4 cm và 100 V.Giữa 2 bản là không khí. Tính điện tích tụ điện.ĐS: Q3 = 16.10-9 (C).Bài 4. Cho 1 tụ điện phẳng mà 2 bản có dạng hình tròn bán kính 2cm và đặt trong không khí. Hai bản cáchnhau 2mm.a/ Tính điện dung của tụ điện.b/ Có thể đặt 1 hiệu điện thế lớn nhất là bao nhiêu vào 2 bản tụ điện đó? Cho biết điện trường đánhthủng đối với không khí là 3.106 V/m.ĐS: a. 5,56 pF; b. 6.104 (V)Bài 5. Một tụ điện phẳng được mắc vào 2 cực của 1 nguồn điện có hiệu điện thế 50 V. Ngắt tụ điện ra khỏinguồn rồi kéo cho khoảng cách của 2 bản tụ điện tăng gấp 2 lần. Tính hiệu điện thế của tụ điện đó.ĐS: 100 (V)Bài 6. Một tụ điện có điện dung 24 nF được tích điện đến hiệu điện thế 450 V thì có bao nhiêu electron dichuyển đến bản tích điện âm của tụ điện ?ĐS: 6,75.1013 hạtBài 7. Một tụ điện phẳng có điện dung 7 nF chứa đầy điện môi. Diện tích mỗi bản bằng 15 cm 2 và khoảngcách giữa 2 bản bằng 1.10-5 m. Hỏi hằng số điện môi của chất điện môi trong tụ điện ?ĐS: 5,28Bài 8. Một tụ điện phẳng có các bản tụ hình tròn bán kính r= 10cm khoảng cách giữa hai bản tụ là d =1cm .Hiệu điện thế giữa hai bản tụ là U = 108V. Giữa hai bản là không khí. Tìm điện tích của tụ điện. Nếu lấp đầyhai bản tụ bằng điện môi có hằng số điện môi là 7 thì điện tích của tụ thay đổi như thế nào?Đ/S: 3.10-9 CBài 9. Hai tụ điện không khí phẳng có điện dung là C1= 0,2 F và C2= 0,4 F mắc song song. Bộ được tíchđiện đến hiệu điện thế U=450V rồi ngắt khỏi nguồn. Sau đó lấp đầy hai bản tụ điện C2 bằng điện môi có hằngsố điện môi là 2. Tính điện thế của bộ tụ và điện tích của mỗi tụĐ/S: 270V; 5,4.10-5C và 2,16.10-5CBài 10. Tụ điện phẳng không khí C = 2pF. Nhúng chìm một nửa vào trong điện môi lỏng   3 . Tìm điệndung của tụ điện nếu khi nhúng, các bản đặt :a) Thẳng đứngb) Nằm ngangThầy Nguyễn Văn Dân – Long An – 0975733056Đ/S: a) 4pF; b)3pFBài 12. Hiệu điện thế giữa 2 bản của một tụ điện phẳng là U=300 V. Một hạt bụi nằm cân bằng giữa 2 bản củatụ điện và cách bản dưới của tụ d1=0,8 cm. Hỏi sau bao lâu hạt bụi sẽ rơi xuống bản dưới của tụ nếu hiệu điệnthế giữa 2 bản giảm đi 60 VĐS: 0,09 sBài 13. Một e chuyển động dọc theo đường sức của một điện trường đều có cường độ 364 V/m. e xuất phát từđiểm M với vận tốc 3,2. 106 m/s,Hỏi:a. e đi được quãng đường dài bao nhiêu thì vận tốc của nó bằng 0 ?b. Sau bao lâu kể từ lúc xuất phát e trở về điểm M ?Đ s: 0,08 m, 0,1 s.Bài 14. Một e được bắn với vận tốc đầu 2. 10-6 m/s vào một điện trường đều theo phương vuông góc vớiđường sức điện. Cường độ điện trường là 100 V/m. Tính vận tốc của e khi nó chuyển động được 10 -7 s trongđiện trường. Điện tích của e là –1,6. 10-19C, khối lượng của e là 9,1. 10-31 kg.Đ s: F = 1,6. 10-17 N. a = 1,76. 1013 m/s2  vy = 1, 76. 106 m/s, v = 2,66. 106 m/s.Chủ đề 2: Mạch tụ điệnCách mắc :Điện tíchHiệu điện thếĐiện dungGhi chúGHÉP NỐI TIẾPGHÉP SONG SONGBản thứ hai của tụ 1 nối với bản thứ nhất của Bản thứ nhất của tụ 1 nối với bản thứ nhấttụ 2, cứ thế tiếp tụccủa tụ 2, 3, 4 …QB = Q1 = Q2 = … = QnQB = Q1 + Q2 + … + QnUB = U1 + U2 + … + UnUB = U1 = U2 = … = UnCB = C1 + C2 + … + Cn1111...CB C1 C2CnCB < C1 , C 2 … CnCB > C1 , C 2 , C3Bài 1. Hai tụ điện có điện dung C1 = 0,4 µF, C2 = 0,6 µF ghép song song với nhau. Mắc bộ tụ điện đó vàonguồn điện có hiệu điện thế U < 60 V thì một trong 2 tụ điện đó có điện tích bằng 3.10-5 C. Tính :a/ Hiệu điện thế U; b/ Điện tích của tụ điện kia.ĐS: a. 50 (V); b. 2.10-5 CBài 2. Điện dung của 3 tụ điện ghép nối tiếp nhau là C1= 20pF, C2= 10pF, C3= 30pF. Tính điện dung của bộtụ điện đó.ĐS: 60/11 pFBài 3. Cho một số tụ điện giống nhau có điện dung là C0= 3 F .Nêu cách mắc dùng ít nhất các tụ điện trên đểmắc thành bộ tụ có điện dung là ...