Bài tập ôn – Vật lí 11 – Học kì 2

Phạm vi: Bài 16–21 (Chương 3: Điện trường)

Phần 1: Cơ bản

Bài 1. Hiệu điện thế giữa hai điểm M, N là $U_{MN} = 60\ \text{V}$ . Tính công của lực điện khi điện tích $q = 3\ \mu\text{C}$ di chuyển từ M đến N.

Bài 2. Điện thế tại điểm M là $200\ \text{V}$ , tại điểm N là $50\ \text{V}$ . Tính hiệu điện thế $U_{MN}$ và công của lực điện khi điện tích $q = -4\ \mu\text{C}$ di chuyển từ M đến N.

Bài 3. Một tụ điện có điện dung $C = 25\ \mu\text{F}$ , hiệu điện thế giữa hai bản tụ là $40\ \text{V}$ . Tính điện tích của tụ điện.

Bài 4. Một tụ điện có điện dung $C = 10\ \mu\text{F}$ mang điện tích $Q = 2 \times 10^{-4}\ \text{C}$ . Tính hiệu điện thế giữa hai bản tụ.

Bài 5. Một tụ điện có điện dung $C = 4\ \mu\text{F}$ , hiệu điện thế giữa hai bản tụ là $100\ \text{V}$ . Tính năng lượng điện trường trong tụ.

Bài 6. Một tụ điện có điện dung $C = 12\ \mu\text{F}$ mang điện tích $Q = 6 \times 10^{-4}\ \text{C}$ . Tính năng lượng điện trường trong tụ.

Bài 7. Ghép song song hai tụ điện $C_1 = 5\ \mu\text{F}$ và $C_2 = 10\ \mu\text{F}$ . Tính điện dung của bộ tụ.

Bài 8. Ghép nối tiếp hai tụ điện $C_1 = 6\ \mu\text{F}$ và $C_2 = 3\ \mu\text{F}$ . Tính điện dung của bộ tụ.

Bài 9. Một điện tích $q = 8\ \mu\text{C}$ di chuyển được $5\ \text{cm}$ trong điện trường đều $E = 3000\ \text{V/m}$ , ngược chiều đường sức. Tính công của lực điện.

Bài 10. Hai bản tụ điện phẳng cách nhau $2\ \text{mm}$ , hiệu điện thế giữa hai bản là $40\ \text{V}$ . Tính cường độ điện trường giữa hai bản tụ.

Bài 11. Một tụ điện có điện dung $C = 50\ \mu\text{F}$ . Hiệu điện thế giữa hai bản tụ tăng từ $20\ \text{V}$ lên $40\ \text{V}$ . Tính độ tăng điện tích của tụ.

Bài 12. Một tụ điện phẳng có diện tích bản tụ tăng gấp đôi và khoảng cách giữa hai bản giảm một nửa. Hỏi điện dung của tụ thay đổi như thế nào?

Bài 13. Một điện tích $q = 2\ \mu\text{C}$ đặt tại điểm M có điện thế $V_M = 300\ \text{V}$ . Tính thế năng điện của điện tích tại M.

Bài 14. Điện thế tại A là $20\ \text{V}$ , tại B là $100\ \text{V}$ . Tính công của lực điện khi một electron ( $q = -1{,}6 \times 10^{-19}\ \text{C}$ ) di chuyển từ A đến B.

Bài 15. Một tụ điện có điện dung $C = 2\ \mu\text{F}$ , hiệu điện thế giữa hai bản tụ là $50\ \text{V}$ . Tính năng lượng điện trường trong tụ.

Bài 16. Hai tụ điện giống nhau, mỗi tụ có điện dung $C = 8\ \mu\text{F}$ . Tính điện dung của bộ tụ khi mắc nối tiếp và khi mắc song song.

Phần 2: Nâng cao

Bài 17. Ba tụ điện $C_1 = 2\ \mu\text{F}$ , $C_2 = 6\ \mu\text{F}$ , $C_3 = 3\ \mu\text{F}$ ; $C_2$ và $C_3$ mắc song song rồi mắc nối tiếp với $C_1$ . Bộ tụ được nối vào nguồn điện có hiệu điện thế $U = 110\ \text{V}$ . Tính điện dung tương đương, điện tích của bộ tụ, hiệu điện thế trên $C_1$ và điện tích của $C_2$ , $C_3$ .

Bài 18. Một tụ điện $C = 20\ \mu\text{F}$ được tích điện đến hiệu điện thế $100\ \text{V}$ , rồi ngắt khỏi nguồn và nối song song với một tụ điện $C' = 5\ \mu\text{F}$ chưa tích điện. Tính hiệu điện thế chung sau khi nối và năng lượng điện trường trước, sau khi nối.

Bài 19. Hai điện tích điểm $q_1 = 6\ \mu\text{C}$ và $q_2 = -6\ \mu\text{C}$ đặt cách nhau $24\ \text{cm}$ trong chân không. Tính cường độ điện trường tổng hợp tại điểm M trên đường trung trực của đoạn nối hai điện tích, cách đoạn nối $16\ \text{cm}$ , và nêu hướng của nó.

Bài 20. Một proton ( $q = 1{,}6 \times 10^{-19}\ \text{C}$ , $m = 1{,}67 \times 10^{-27}\ \text{kg}$ ) xuất phát từ trạng thái nghỉ, được tăng tốc bởi hiệu điện thế $U = 1000\ \text{V}$ . Tính vận tốc của proton sau khi tăng tốc.

Bài 21. Một tụ điện phẳng trong không khí có diện tích mỗi bản $S = 100\ \text{cm}^2$ , khoảng cách giữa hai bản $d = 1\ \text{mm}$ . Cho $\varepsilon_0 = 8{,}85 \times 10^{-12}\ \text{F/m}$ . Tính điện dung của tụ. Nối tụ vào nguồn điện $90\ \text{V}$ , tính điện tích của tụ và cường độ điện trường giữa hai bản tụ.

Bài 22. Một electron bay vào điện trường đều giữa hai bản tụ phẳng với vận tốc đầu $v_0 = 2 \times 10^{6}\ \text{m/s}$ song song với các bản tụ. Điện trường giữa hai bản có cường độ $E = 500\ \text{V/m}$ , chiều dài mỗi bản là $4\ \text{cm}$ . Tính độ lệch của electron theo phương vuông góc với bản tụ khi nó vừa ra khỏi điện trường và vận tốc của nó theo phương đó. Cho $q_e = -1{,}6 \times 10^{-19}\ \text{C}$ , $m_e = 9{,}1 \times 10^{-31}\ \text{kg}$ .

Bài 23. Hai tụ điện $C_1 = 3\ \mu\text{F}$ được tích điện đến $60\ \text{V}$ và $C_2 = 6\ \mu\text{F}$ được tích điện đến $30\ \text{V}$ . Nối hai tụ song song, cùng cực. Tính hiệu điện thế chung của hai tụ sau khi nối.

Bài 24. Một tụ điện có điện dung $C = 30\ \mu\text{F}$ , cường độ điện trường giữa hai bản tụ là $E = 10^{5}\ \text{V/m}$ , khoảng cách giữa hai bản là $d = 0{,}5\ \text{mm}$ . Tính hiệu điện thế giữa hai bản tụ, điện tích và năng lượng điện trường của tụ.

Đáp án

Bài 1. $A = 1{,}8 \times 10^{-4}\ \text{J}$ . Bài 2. $U_{MN} = 150\ \text{V}$ ; $A = -6 \times 10^{-4}\ \text{J}$ . Bài 3. $Q = 10^{-3}\ \text{C}$ . Bài 4. $U = 20\ \text{V}$ . Bài 5. $W = 0{,}02\ \text{J}$ . Bài 6. $W = 0{,}015\ \text{J}$ . Bài 7. $C = 15\ \mu\text{F}$ . Bài 8. $C = 2\ \mu\text{F}$ . Bài 9. $A = -1{,}2 \times 10^{-3}\ \text{J}$ . Bài 10. $E = 20,000\ \text{V/m}$ . Bài 11. $\Delta Q = 10^{-3}\ \text{C}$ . Bài 12. Điện dung tăng 4 lần. Bài 13. $W = 6 \times 10^{-4}\ \text{J}$ . Bài 14. $A = 1{,}28 \times 10^{-17}\ \text{J}$ . Bài 15. $W = 2{,}5 \times 10^{-3}\ \text{J}$ . Bài 16. Nối tiếp: $4\ \mu\text{F}$ ; song song: $16\ \mu\text{F}$ . Bài 17. $C_{\text{bộ}} \approx 1{,}64\ \mu\text{F}$ ; $Q_{\text{bộ}} = 1{,}8 \times 10^{-4}\ \text{C}$ ; $U_1 = 90\ \text{V}$ ; $Q_2 = 1{,}2 \times 10^{-4}\ \text{C}$ ; $Q_3 = 6 \times 10^{-5}\ \text{C}$ . Bài 18. $U' = 80\ \text{V}$ ; $W_{\text{trước}} = 0{,}1\ \text{J}$ ; $W_{\text{sau}} = 0{,}08\ \text{J}$ . Bài 19. $E = 1{,}62 \times 10^{6}\ \text{V/m}$ , song song với đoạn nối hai điện tích, hướng từ $q_1$ sang $q_2$ . Bài 20. $v \approx 4{,}38 \times 10^{5}\ \text{m/s}$ . Bài 21. $C = 88{,}5\ \text{pF}$ ; $Q \approx 8 \times 10^{-9}\ \text{C}$ ; $E = 90,000\ \text{V/m}$ . Bài 22. Độ lệch $y = 1{,}76\ \text{cm}$ ; $v_y = 1{,}76 \times 10^{6}\ \text{m/s}$ . Bài 23. $U' = 40\ \text{V}$ . Bài 24. $U = 50\ \text{V}$ ; $Q = 1{,}5 \times 10^{-3}\ \text{C}$ ; $W = 0{,}0375\ \text{J}$ .