Giải SBT Vật lí 11 Kết nối mới bài 24: Nguồn điện

24.1. Kết luận nào sau đây đúng khi nói về tác dụng của nguồn điện? 

A. dùng để tạo ra và duy trì hiệu điện thế nhằm duy trì dòng điện trong mạch.

B. dùng để tạo ra các ion âm. 

C. dùng để tạo ra các ion dương.

D. dùng để tạo ra các ion âm chạy trong vật dẫn.

Trả lời:

Đáp án đúng: A

Nguồn điện dùng để tạo ra và duy trì hiệu điện thế nhằm duy trì dòng điện trong mạch.

24.2. Kết luận nào sau đây sai khi nói về suất điện động của nguồn điện? 

A. Suất điện động của nguồn điện đặc trưng cho khả năng thực hiện công của nguồn điện.

B. Suất điện động của nguồn điện được đo bằng thương số $\frac{A}{q}$

C. Đơn vị của suất điện động là vôn (V).

D. Suất điện động của nguồn điện đặc trưng cho khả năng tích điện của nguồn điện.

Trả lời:

Đáp án đúng: D

Suất điện động của nguồn điện đặc trưng cho khả năng thực hiện công của nguồn điện.

24.3. Biểu thức tính công của nguồn điện có dòng điện không đổi là

A. $A = UIt$.

B. $A =\xi I t$.

C. $A = \xi It-rI^{2}t$.

D. $\xi I t+rI^{2}t$.

Trả lời:

Đáp án đúng: B

Giả sử dòng điện chạy trong mạch có cường độ I thì trong khoảng thời gian t có điện lượng $q=It$ chuyển qua mạch. Khi này nguồn điện thực hiện công A:

$A=q\xi = \xi It$ (J)

24.4. Khi nói về nguồn điện, phát biểu nào dưới đây sai? 

A. Mỗi nguồn có hai cực luôn ở trạng thái nhiễm điện khác nhau.

B. Nguồn điện là cơ cấu để tạo ra và duy trì hiệu điện thế nhằm duy trì dòn điện trong đoạn mạch.

C. Để tạo ra các cực nhiễm điện, cần phải có lực thực hiện công tách chuyển các electron hoặc ion dương ra khỏi điện cực, lực này gọi là lực lạ.

D. Nguồn điện là pin có lực lạ là lực tĩnh điện.

Trả lời:

Đáp án đúng: D

Lực lạ là các lực có bản chất khác với lực điện thực hiện việc tách các electron ra khỏi nguyên tử.

24.5. Nguồn điện tạo ra hiệu điện thế giữa hai cực bằng cách 

A. tách electron ra khỏi nguyên tử và chuyển electron và ion ra khỏi các cực của nguồn.

B. sinh ra ion dương ở cực âm.

C. sinh ra electron ở cực dương.

D. làm biến mất electron ở cực dương.

Trả lời:

Đáp án đúng: A

Nguồn điện tạo ra hiệu điện thế giữa hai cực bằng cách tách electron ra khỏi nguyên tử và chuyển electron và ion ra khỏi các cực của nguồn.

24.6. Câu nào sau đây sai?

A. Suất điện động của nguồn điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng sinh công của nguồn điện. 

B. Suất điện động của nguồn điện được xác định bằng công suất dịch chuyển một điện tích đơn vị theo vòng kin của mạch điện. 

C. Suất điện động của nguồn điện bằng công để di chuyển điện tích dương 1 C từ cực âm đến cực dương bên trong nguồn. 

D. Suất điện động được đo bằng thương số giữa công A của lực lạ để di chuyển một điện tích dương q từ cực âm đến cực dương bên trong nguồn điện và độ lớn của điện tích đó.

Trả lời:

Đáp án đúng: B

Suất điện động của nguồn điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng sinh công của nguồn điện.

Suất điện động của nguồn điện bằng công để di chuyển điện tích dương 1 C từ cực âm đến cực dương bên trong nguồn. $\xi = \frac{A}{q}=A$ 

Suất điện động được đo bằng thương số giữa công A của lực lạ để di chuyển một điện tích dương q từ cực âm đến cực dương bên trong nguồn điện và độ lớn của điện tích đó. $\xi = \frac{A}{q}$

24.7. Công của nguồn điện là

A. lượng điện tích mà nguồn điện sinh ra trong 1 s. 

B. công của lực lạ làm dịch chuyển điện tích bên trong nguồn.

C. công của dòng điện trong mạch kín sinh ra trong 1 s.

D. công của dòng điện khi dịch chuyển một đơn vị điện tích trong mạch kín. 

Trả lời:

Đáp án đúng: B

Công của nguồn điện là công của lực lạ làm dịch chuyển điện tích bên trong nguồn.

24.8. Suất điện động của nguồn điện một chiều là $\xi$ = 4 V. Công của lực lạ làm dịch chuyển một lượng điện tích q = 5mC giữa hai cực bên trong nguồn điện là

A. 1,5 mJ.

B. 0,8 mJ.

C. 20 mJ.

D. 5 mJ.

Trả lời:

Đáp án đúng: C

Công của lực lạ là: $A=\xi q= 4.5.10^{-3}=20.10^{-3} (J)=20 (mJ)$

24.9. Một acquy có suất điện động là 12 V, sinh ra công là 720 J để duy trì dòng điện trong mạch trong thời gian 1 phút. Cường độ dòng điện chạy qua acquy khi đó là

A. I = 1,2A

B. I = 5,0A

C. I = 0,2A

D. I = 2,4A

Trả lời:

Đáp án đúng: C

Cường độ dòng điện chạy qua acquy khi đó là: $I=\frac{A}{\xi t}=\frac{720}{12.60}=1 (A)$

24.10. Một acquy đầy điện có dung lượng 20 A.h. Biết cường độ dòng điện mà nó cung cấp là 0,5 A. Thời gian sử dụng của acquy là

A. t = 5h .

B. t = 40h

C. t = 20h

D. t = 50h

Trả lời:

Đáp án đúng: B

Thời gian sử dụng của acquy là

$t=\frac{q}{I}=\frac{20}{0,5}=40$ (h).

24.11. Suất điện động của nguồn điện là đại lượng được đo bằng 

A. công của lực lạ tác dụng lên điện tích q dương.

B. thương số giữa công và lực lạ tác dụng lên điện tích q dương.

C. thương số giữa lực lạ tác dụng lên điện tích q dương và độ lớn điện tích ấy. 

D. thương số giữa công của lực lạ dịch chuyển điện tích dương q từ cực âm đến cực dương trong nguồn và độ lớn của điện tích đó.

Trả lời:

Đáp án đúng: D

Suất điện động của nguồn điện là đại lượng được đo bằng thương số giữa công của lực lạ dịch chuyển điện tích dương q từ cực âm đến cực dương trong nguồn và độ lớn của điện tích đó. 

$\xi =\frac{A}{q}$

24.12. Khi dòng điện chạy qua đoạn mạch ngoài nối giữa hai cực của nguồn điện thì các hạt mang điện trong mạch chuyển động có hướng dưới tác dụng của lực

A. Coulomb.

B. hấp dẫn.

C. lạ.

D. điện trường.

Trả lời:

Đáp án đúng: D

Khi dòng điện chạy qua đoạn mạch ngoài nối giữa hai cực của nguồn điện thì các hạt mang điện trong mạch chuyển động có hướng dưới tác dụng của lực điện trường.

Các hạt mang điện tích dương chuyển động theo chiều điện trường, các hạt mang điện tích âm chuyển động ngược chiều điện trường.

24.13. Khi dòng điện chạy qua nguồn điện thì các hạt mang điện ở bên trong nguồn điện chuyển động có hướng dưới tác dụng của lực

A. Coulomb.

B. hấp dẫn.

C. lạ.

D. điện trường.

Trả lời:

Đáp án đúng: C

Khi dòng điện chạy qua nguồn điện thì các hạt mang điện ở bên trong nguồn điện chuyển động có hướng dưới tác dụng của lực lạ.

24.14. Một nguồn điện có suất điện động là $\xi$, công của nguồn là A, độ lớn điện tích dịch chuyển qua nguồn là q. Mối liên hệ giữa các đại lượng này là

A. $A = q \xi$.

B. $q =A \xi$.

C. $\xi = qA$.

D. $A = q^{2}\xi$.

Trả lời:

Đáp án đúng: A

Suất điện động của nguồn điện là đại lượng được đo bằng thương số giữa công của lực lạ dịch chuyển điện tích dương q từ cực âm đến cực dương trong nguồn và độ lớn của điện tích đó. 

$\xi =\frac{A}{q} \Leftrightarrow A= q \xi $

24.15. Cho mạch điện có sơ đồ như Hình 24.2. Trong đó: $xi=1,2V , r = 0,5\Omega , R_{1} = R_{3} = 2\Omega ,R_{2} = R_{4} = 4\Omega$. Tính hiệu điện thế giữa hai điểm A, B.

Trả lời:

- Điện trở đoạn MN là: $R_{MN} =\frac{(R_{1}+R_{2})R_{3}}{R_{1}+R_{2}+R_{3}}=\frac{(2+4).2}{2+4+2}=1,5\Omega$

- Điện trở toàn mạch là: $R_{MB}=R_{MN}+R_{4}=1,5+4=5,5\Omega$

- Dòng điện qua mạch chính: $I = \frac{\xi}{R_{MB}+r}=\frac{1,2}{5,5+0,5}=0,2A $

- Hiệu điện thế giữa M, N: $U_{MN} =IR_{MN} =0,2.1,5=0,3 V$.

- Cường độ dòng điện qua $R_{2}$: $I_{2} = \frac{U_{MN}}{R_{1}+R_{2}}=\frac{0,3}{2+4}=0,05 A$.

- Hiệu điện thế giữa A và N: $U_{AN} =I_{2} R_{2}=0,05.4=0,2 V$

- Hiệu điện thế giữa N và B: $U_{NB} =IR_{4}=0,2.4=0,8 V$.

- Hiệu điện thế giữa A và B: $U_{AB} =U_{AN}+U_{NB} =1 V$.

24.16. Cho mạch điện có sơ đồ như Hình 24.3. Biết $R_{2} = 2\Omega ,R_{3} = 3\Omega$. Khi K mở, vôn kế chỉ 6 V. Khi K đóng vôn kế chỉ 5,6 V và ampe kế chỉ 2 A.

a) Tính suất điện động và điện trở trong của nguồn điện.

b) Tính $R_{1}$ và cường độ dòng điện qua $R_{2}$ và $R_{3}$

Trả lời:

a) Khi K mở, vôn kế chỉ giá trị của suất điện động của nguồn: 

$Vì U_{v} =\xi - I r$ có $I = 0A \Leftrightarrow \xi = 6V$

Khi K đóng, vôn kế chỉ hiệu điện thế hai đầu nguồn điện: 

$U_{v} =\xi -Ir \Rightarrow r = 0,2 \Omega $

b) Theo định luật Ohm, ta có: 

$I=\frac{U_{v}}{R_{tđ}} \Rightarrow R_{tđ} = \frac{U_{v}}{I}=\frac{5,6}{2}=2,8 \Omega$.

$\Rightarrow R_{1} =R_{tđ} -R_{23}=2,8-\frac{2.3}{2+3}=1,6 \Omega$

Cường độ dòng điện qua $R_{2}$ và $R_{3}$ là:

$U_{23} = I.R_{23} = 2,4V$

$I_{2} = \frac{U_{23}}{R_{2}} =\frac{2,4}{2}=1,2A$

$I_{3} = I - I_{2} = 2-1,2=0,8A$

24.17. Suất điện động của một nguồn điện là 12 V. Tính công của lực lạ khi dịch chuyển một lượng điện tích là 0,5 C bên trong nguồn điện từ cực âm đến cực dương của nó.

Trả lời:

Công của lực lạ: $A =q \xi =0,5.12=6 J$

24.18. Một acquy có suất điện động 6 V, sản ra một công là 360 J khi acquy này phát điện trong 5 phút.

a) Tính lượng điện tích dịch chuyển trong acquy.

b) Tính cường độ dòng điện chạy qua acquy.

Trả lời:

a) Điện lượng dịch chuyển trong acquy là: 

$\xi = \frac{A}{q} \Rightarrow q = \frac{A}{\xi} = \frac{360}{6}=60C$

b) Cường độ dòng điện chạy qua acquy là: 

$I = \frac{q}{\Delta t} = \frac{60}{5.60}=0,2A$

24.19. Một bộ acquy đầy điện có thể cung cấp dòng điện 4 A liên tục trong 2 giờ thì phải nạp lại.

a) Tính cường độ dòng điện mà acquy này có thể cung cấp liên tục trong 40 giờ thì phải nạp lại.

b) Tính suất điện động của acquy nếu trong thời gian hoạt động trên đây, nó sinh ra một công là 172,8 kJ.

Trả lời:

a) - Điện lượng của acquy: q = It = 4.2.60.60=28 800 C

- Cường độ dòng điện mà acquy này có thể cung cấp liên tục trong 40 giờ:

$I' = \frac{q}{t'}=\frac{28800}{40.60.60}=0,2A$

b) Suất điện động của acquy: 

$\xi = \frac{A}{q} = \frac{172,8.10^{3}}{28800}=6V$.