Bài tập ôn – Vật lí 11 – Học kì 2 – Kiểm tra cuối kì

Phạm vi: Toàn HK2 — Bài 16–26 (Chương 3: Điện trường; Chương 4: Dòng điện, Mạch điện)

---

Phần 1: Cơ bản

Bài 1. Hai điện tích điểm $q_1 = 4\ \mu\text{C}$ và $q_2 = -4\ \mu\text{C}$ đặt cách nhau $8\ \text{cm}$ trong chân không. Tính độ lớn lực tương tác giữa hai điện tích.

Bài 2. Tính cường độ điện trường do điện tích điểm $Q = 9\ \mu\text{C}$ gây ra tại điểm cách nó $30\ \text{cm}$ trong chân không.

Bài 3. Trong điện trường đều $E = 6000\ \text{V/m}$, hiệu điện thế giữa hai điểm cách nhau $2\ \text{cm}$ dọc theo đường sức là bao nhiêu?

Bài 4. Một điện tích $q = 5\ \mu\text{C}$ di chuyển giữa hai điểm có hiệu điện thế $U = 80\ \text{V}$. Tính công của lực điện.

Bài 5. Một tụ điện có điện dung $C = 15\ \mu\text{F}$, hiệu điện thế giữa hai bản tụ là $20\ \text{V}$. Tính điện tích và năng lượng điện trường của tụ.

Bài 6. Hai tụ điện bằng nhau, mỗi tụ $C = 10\ \mu\text{F}$, mắc nối tiếp. Tính điện dung của bộ tụ.

Bài 7. Hai tụ điện $C_1 = 10\ \mu\text{F}$ và $C_2 = 15\ \mu\text{F}$ mắc song song. Tính điện dung của bộ tụ.

Bài 8. Dòng điện có cường độ $I = 0{,}5\ \text{A}$ chạy qua một dây dẫn trong $5\ \text{phút}$. Tính điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn.

Bài 9. Một dây nhôm dài $l = 50\ \text{m}$, tiết diện $S = 2\ \text{mm}^2$, điện trở suất $\rho = 2{,}8 \times 10^{-8}\ \Omega\cdot\text{m}$. Tính điện trở của dây.

Bài 10. Một đoạn mạch có hiệu điện thế $U = 36\ \text{V}$, điện trở $R = 12\ \Omega$. Tính cường độ dòng điện và công suất tiêu thụ trên đoạn mạch.

Bài 11. Một bóng đèn ghi $220\ \text{V} - 40\ \text{W}$. Tính điện trở của bóng đèn và cường độ dòng điện định mức của nó.

Bài 12. Một nguồn điện có suất điện động $\mathcal{E} = 4{,}5\ \text{V}$, điện trở trong $r = 0{,}5\ \Omega$, mắc với mạch ngoài $R = 4\ \Omega$. Tính cường độ dòng điện, hiệu điện thế mạch ngoài và hiệu suất của nguồn.

Bài 13. Hai điện trở $5\ \Omega$ và $20\ \Omega$ mắc song song. Tính điện trở tương đương.

Bài 14. Ba điện trở bằng nhau, mỗi điện trở $3\ \Omega$, mắc nối tiếp, đoạn mạch được mắc vào nguồn điện $U = 27\ \text{V}$. Tính điện trở tương đương và cường độ dòng điện.

Bài 15. Một thiết bị điện có công suất $1000\ \text{W}$ hoạt động trong $1{,}5\ \text{giờ}$. Tính điện năng tiêu thụ theo đơn vị kWh.

Bài 16. Một electron đặt trong điện trường đều $E = 2000\ \text{V/m}$. Tính độ lớn lực điện tác dụng lên electron và gia tốc của nó. Cho $q_e = -1{,}6 \times 10^{-19}\ \text{C}$, $m_e = 9{,}1 \times 10^{-31}\ \text{kg}$.

Bài 17. Một tụ điện phẳng có hai bản cách nhau $d = 1\ \text{mm}$, hiệu điện thế giữa hai bản là $U = 100\ \text{V}$. Tính cường độ điện trường giữa hai bản tụ.

Bài 18. Hai nguồn điện giống nhau, mỗi nguồn có suất điện động $\mathcal{E} = 3\ \text{V}$, điện trở trong $r = 0{,}5\ \Omega$, mắc nối tiếp rồi nối với mạch ngoài $R = 5\ \Omega$. Tính cường độ dòng điện trong mạch.

Phần 2: Nâng cao

Bài 19. Một đoạn mạch gồm $R_1 = 2\ \Omega$ nối tiếp với [($R_2 = 4\ \Omega$ nối tiếp $R_3 = 4\ \Omega$) song song với $R_4 = 8\ \Omega$], mắc vào nguồn điện có hiệu điện thế $U = 30\ \text{V}$. Tính điện trở tương đương, cường độ dòng điện trong mạch chính và qua mỗi điện trở, hiệu điện thế trên mỗi điện trở.

Bài 20. Một nguồn điện có suất điện động $\mathcal{E} = 24\ \text{V}$, điện trở trong $r = 4\ \Omega$, mắc với mạch ngoài có điện trở $R$ thay đổi được. Tìm $R$ để công suất tiêu thụ trên mạch ngoài lớn nhất và tính công suất lớn nhất đó.

Bài 21. Hai điện tích điểm $q_1 = 2\ \mu\text{C}$ và $q_2 = 8\ \mu\text{C}$ đặt cách nhau $18\ \text{cm}$ trong chân không. Tìm điểm M trên đoạn nối hai điện tích mà tại đó cường độ điện trường tổng hợp bằng 0.

Bài 22. Một tụ điện $C = 100\ \mu\text{F}$ được tích điện đến hiệu điện thế $U = 24\ \text{V}$, rồi ngắt khỏi nguồn và nối song song với một tụ điện $C' = 300\ \mu\text{F}$ chưa tích điện. Tính hiệu điện thế chung sau khi nối và năng lượng điện trường trước, sau khi nối.

Bài 23. Một electron xuất phát từ trạng thái nghỉ, được tăng tốc bởi hiệu điện thế $U = 250\ \text{V}$. Tính vận tốc của electron sau khi tăng tốc. Cho $q_e = -1{,}6 \times 10^{-19}\ \text{C}$, $m_e = 9{,}1 \times 10^{-31}\ \text{kg}$.

Bài 24. Cho mạch điện: nguồn điện có suất điện động $\mathcal{E} = 28\ \text{V}$, điện trở trong $r = 2\ \Omega$; mạch ngoài gồm $R_1 = 6\ \Omega$ nối tiếp với ($R_2 = 10\ \Omega$ song song $R_3 = 15\ \Omega$). Tính cường độ dòng điện trong mạch chính và qua mỗi điện trở, công suất tiêu thụ trên $R_2$ và hiệu suất của nguồn.

Bài 25. Một ấm điện ghi $220\ \text{V} - 1000\ \text{W}$ dùng để đun $2\ \text{lít}$ nước từ $20^\circ\text{C}$ đến $100^\circ\text{C}$. Biết nhiệt dung riêng của nước là $4200\ \text{J/kg}\cdot\text{K}$ và hiệu suất của ấm là $80$. Tính thời gian đun nước.

Bài 26. Hai tụ điện $C_1 = 2\ \mu\text{F}$ được tích điện đến $100\ \text{V}$ và $C_2 = 3\ \mu\text{F}$ được tích điện đến $60\ \text{V}$ (cực ngược với $C_1$). Nối hai tụ song song với nhau sao cho các bản trái dấu nối với nhau. Tính hiệu điện thế chung sau khi nối.

Bài 27. Một đường dây tải điện có điện trở $R = 5\ \Omega$ cung cấp điện cho một tải có công suất $P = 2{,}2\ \text{kW}$ với hiệu điện thế $U = 220\ \text{V}$. Tính cường độ dòng điện trên đường dây, công suất hao phí trên đường dây và hiệu suất truyền tải điện.

Bài 28. Một quả cầu kim loại bán kính $R = 10\ \text{cm}$ mang điện tích $Q = 2\ \mu\text{C}$ đặt trong chân không. Tính điện thế tại bề mặt quả cầu và cường độ điện trường tại bề mặt quả cầu.

---

Đáp án

Bài 1. $F = 22{,}5\ \text{N}$. Bài 2. $E = 9 \times 10^{5}\ \text{V/m}$. Bài 3. $U = 120\ \text{V}$. Bài 4. $A = 4 \times 10^{-4}\ \text{J}$. Bài 5. $Q = 3 \times 10^{-4}\ \text{C}$; $W = 3 \times 10^{-3}\ \text{J}$. Bài 6. $C = 5\ \mu\text{F}$. Bài 7. $C = 25\ \mu\text{F}$. Bài 8. $q = 150\ \text{C}$. Bài 9. $R = 0{,}7\ \Omega$. Bài 10. $I = 3\ \text{A}$; $P = 108\ \text{W}$. Bài 11. $R = 1210\ \Omega$; $I_{\text{đm}} \approx 0{,}18\ \text{A}$. Bài 12. $I = 1\ \text{A}$; $U = 4\ \text{V}$; $H \approx 88{,}9$. Bài 13. $R = 4\ \Omega$. Bài 14. $R = 9\ \Omega$; $I = 3\ \text{A}$. Bài 15. $A = 1{,}5\ \text{kWh}$. Bài 16. $F = 3{,}2 \times 10^{-16}\ \text{N}$; $a \approx 3{,}5 \times 10^{14}\ \text{m/s}^2$. Bài 17. $E = 10^{5}\ \text{V/m}$. Bài 18. $I = 1\ \text{A}$. Bài 19. $R = 6\ \Omega$; $I = 5\ \text{A}$; $U_1 = 10\ \text{V}$; $U_{234} = 20\ \text{V}$; $I_{23} = 2{,}5\ \text{A}$; $I_4 = 2{,}5\ \text{A}$; $U_2 = U_3 = 10\ \text{V}$. Bài 20. $R = r = 4\ \Omega$; $P_{\max} = \dfrac{\mathcal{E}^2}{4r} = 36\ \text{W}$. Bài 21. M cách $q_1$ $6\ \text{cm}$ (nằm giữa hai điện tích). Bài 22. $U' = 6\ \text{V}$; $W_{\text{trước}} = 0{,}0288\ \text{J}$; $W_{\text{sau}} = 0{,}0072\ \text{J}$. Bài 23. $v \approx 9{,}38 \times 10^{6}\ \text{m/s}$. Bài 24. $I = 2\ \text{A}$; $I_2 = 1{,}2\ \text{A}$; $I_3 = 0{,}8\ \text{A}$; $P_2 = 14{,}4\ \text{W}$; $H \approx 85{,}7$. Bài 25. $t = 840\ \text{s} = 14\ \text{phút}$. Bài 26. $U' = 4\ \text{V}$. Bài 27. $I = 10\ \text{A}$; $P_{\text{hp}} = 500\ \text{W}$; $H \approx 77{,}3$. Bài 28. $V = 1{,}8 \times 10^{5}\ \text{V}$; $E = 1{,}8 \times 10^{6}\ \text{V/m}$.