Giải chi tiết Vật lí 11 cánh diều mới Bài tập chủ đề 3
Giải Bài tập chủ đề 3 sách Vật lí 11 cánh diều. Phần đáp án chuẩn, hướng dẫn giải chi tiết cho từng bài tập có trong chương trình học của sách giáo khoa. Hi vọng, các em học sinh hiểu và nắm vững kiến thức bài học.
Bài tập 1: Quả cầu nhỏ thứ nhất mang điện tích – 0,1 μC, quả cầu nhỏ thứ hai mang điện tích có độ lớn 0,05 μC. Hai quả cầu hút nhau với lực điện có độ lớn 0,05 N.
a) Điện tích của quả cầu thứ hai mang dấu gì?
b) Tính khoảng cách giữa hai tâm của hai quả cầu.
Hướng dẫn trả lời:
a) Vì hai quả cầu hút nhau nên chúng có dấu điện tích trái dấu. Mà quả cầu thứ nhất có điện tích dương do đó, quả cầu thứ hai mang điện tích âm.
b) Theo định luật Coulomb, lực điện giữa hai điện tích q1 và q2 nằm ở khoảng cách r là:
$F=k\frac{q_{1}.q_{2}}{\varepsilon r^{2}} \Rightarrow 0,05=9.10^{9}.\frac{(-0,1.10^{-6}).(0,05.10^{-6})}{r^{2}} \Rightarrow r=0,03 m =3 cm$
Bài tập 2: Đặt một điện tích thử dương q1=2.10−9C trong một iện trường thì điện trường tác dụng lên nỗ lực có độ lớn là F=4.10−9N. Tìm độ lớn của cường độ điện trường tại vị trí đặt diện tích thử
Hướng dẫn trả lời:
Độ lớn của cường độ điện trường tại vị trí đặt diện tích thử là: $E=\frac{F}{q_{1}}=\frac{4.10^{-9}}{2.10^{-9}}=2V/m$
Bài tập 3: Hai tụ điện có điện dung lần lượt là C1=100μF; C2=50μFvà được mắc vào nguồn diện như hình vẽ. Biết hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là U= 12 V. Tính:
a) Điện dung của bộ tụ điện,
b) Hiệu điện thế giữa hai bản của mỗi tụ điện,
c) Điện tích của mỗi tụ điện.
Hướng dẫn trả lời:
a) Hai tụ điện ghép song song, điện dung của bộ tụ: C// = C1 + C2 = 100 + 50 = 150 µF
b) Do hai tụ điện mắc song song nên hiệu điện thế giữa hai bản mỗi tụ điện
U = U1 = U2 = 12V
c) Điện tích của mỗi tụ điện:
Q1 = C1U1 = 100.10–6.12 = 1,2.10–3 (C)
Q2 = C2U2 = 50.10–6.12 = 6.10–3 (C)
Bài tập 4: Một đèn flash máy ảnh sử dụng tụ điện có điện dung C1=4μF và được sục bằng pin 12 V. Sau đó, tụ điện được ngắt khỏi pin và phóng điện qua đèn để hiệu điện thế giữa hai bản tụ là 9,0 V. Tính năng lượng tụ điện đã chuyển qua đèn.
Hướng dẫn trả lời:
Điện tích của tụ sau khi được sạc bằng pin 12 V:
Q = C1U1 = 4700.10–6.12 = 0,0564 (C)
Năng lượng tụ điện đã chuyển qua đèn:
$W=\frac{QU_{2}}{2}=\frac{0,0564.9}{2}=0,2538 J$