Tụ điện phẳng không khí, diện tích mỗi bản là 100cm2, khoảng cách giữa hai bản là 8,86mm, được mắc vào nguồn một chiều U = 17,72V. Cho hằng số điện ε0 = 8,86.10 –12 C2 /Nm2. Phát biểu nào sau đây là SAI?
Trả lời:
Đáp án đúng: D
Để giải bài này, ta cần tính toán các giá trị điện dung, cường độ điện trường, điện tích và năng lượng của tụ điện, sau đó so sánh với các đáp án để tìm ra phát biểu sai.
1. **Điện dung của tụ điện:**
- Diện tích mỗi bản: A = 100 cm² = 100 x 10⁻⁴ m² = 0.01 m²
- Khoảng cách giữa hai bản: d = 8.86 mm = 8.86 x 10⁻³ m
- Điện dung: C = ε₀ * A / d = (8.86 x 10⁻¹²) * 0.01 / (8.86 x 10⁻³) = 10⁻¹¹ F = 0.01 x 10⁻⁶ F = 0.01 μF = 10⁻⁸ F.
- Vậy đáp án A sai vì điện dung tính được là 0.01μF, không phải 10⁻⁵ μF
2. **Cường độ điện trường trong lòng tụ điện:**
- U = 17.72 V
- E = U / d = 17.72 / (8.86 x 10⁻³) = 2000 V/m. Vậy đáp án B đúng.
3. **Điện tích của tụ điện:**
- Q = C * U = (10⁻¹¹ F) * 17.72 V = 17.72 x 10⁻¹¹ C = 177.2 x 10⁻¹² C. Vậy đáp án C đúng.
4. **Năng lượng của tụ điện:**
- W = 1/2 * C * U² = 1/2 * (10⁻¹¹ F) * (17.72 V)² = 1/2 * 10⁻¹¹ * 314.0 = 157 x 10⁻¹¹ J = 157.0 x 10⁻¹¹ J = 1.57 x 10⁻⁹ J = 157x10⁻² x 10⁻⁷ J = 1.57x10⁻⁷ J.
Năng lượng của tụ là W = 1/2 Q*U = 1/2 * 177.2x10^-12*17.72= 1570x10^-12= 1.57x10^-9 J. Vậy đáp án D sai. năng lượng tụ là 1,57.10^-9 J, không phải 177,2.10 –6 J
Vì đề bài yêu cầu chọn phát biểu SAI, ta thấy đáp án A và D là sai. Tuy nhiên, đáp án A sai rõ ràng hơn (sai về bậc của 10), trong khi đáp án D sai số khá lớn. Trong trường hợp này, ta chọn đáp án A vì nó sai trực tiếp ở giá trị điện dung.
Tuy nhiên, đề bài yêu cầu chọn MỘT đáp án SAI. Nên ta xem lại các đáp án.
Điện dung của tụ điện là C= 10^-11 F = 0,01.10^-6 = 0,01 micro F. Vậy A sai.
Điện tích của tụ Q = C*U = 0,01.10^-6 * 17,72 = 0,1772 . 10^-6 = 177,2 . 10^-9 C. Vậy C sai.
Năng lượng của tụ: W = 1/2 *C*U^2 = 1/2 * 0,01.10^-6 * 17,72^2 = 1,57 .10^-6 J. Vậy D sai.
=> Bài này đáp án A,C,D sai. Nếu chọn 1 đáp án sai nhất thì nên chọn A vì điện dung tính ra khác hẳn các đáp án còn lại.
Nhưng để đúng với thể lệ thi trắc nghiệm thì câu này không có đáp án đúng.
Câu hỏi liên quan
Lời giải:
Đáp án đúng: C
Hướng dẫn giải:
Tính tổng điện tích di chuyển qua tiết diện trong một giây:
q = (2,1.1018 * 2*1,6.10-19) + (1,7.1018 * 1,6.10-19) = 0,928 C
Tính diện tích tiết diện:
S = πr2 = π(d/2)2 = π(0,02/2)2 = 3,14.10-4 m2
Tính mật độ dòng điện:
j = I/S = q/t/S = 0,928/1/(3,14.10-4) ≈ 2955,4 ≈ 3,0.103 A/m2
Chọn đáp án C
Lời giải:
Đáp án đúng: A
Để giải bài toán này, ta cần áp dụng các định luật Kirchhoff. Đầu tiên, ta xác định dòng điện qua mỗi nhánh. Do RV rất lớn, ta có thể bỏ qua dòng điện qua vôn kế. Áp dụng định luật Kirchhoff cho vòng 1 (E1, r1, R1): I1 = E1 / (r1 + R1) = 16 / (1 + 5) = 8/3 A. Áp dụng định luật Kirchhoff cho vòng 2 (E2, r2, R2): I2 = E2 / (r2 + R2) = 7 / (1 + 5) = 7/6 A. Điện áp tại điểm A (nối với E1) là VA = E1 - I1 * r1 = 16 - (8/3) * 1 = 40/3 V. Điện áp tại điểm B (nối với E2) là VB = E2 - I2 * r2 = 7 - (7/6) * 1 = 35/6 V. Số chỉ vôn kế là V = VA - VB = (40/3) - (35/6) = (80 - 35) / 6 = 45/6 = 7.5 V. Vì không có đáp án nào trùng với 7.5 V, có thể có sai sót trong đề bài hoặc các phương án trả lời.
Lời giải:
Đáp án đúng: B
Để giải bài toán này, ta cần áp dụng các định luật Kirchhoff để tìm dòng điện qua R1.
Bước 1: Xác định các vòng kín và đặt chiều dòng điện. Giả sử dòng I1 qua R1, I2 qua R2, và I qua nguồn E2 và r2.
Bước 2: Áp dụng định luật Kirchhoff cho các vòng kín:
* Vòng 1 (E1, r1, R1): E1 = I1*R1 + (I1 + I)*r1 => 12 = 2*I1 + (I1 + I)*1 => 3I1 + I = 12 (1)
* Vòng 2 (E2, r2, R2): E2 = I*r2 + I2*R2 => 6 = I*1 + I2*5. Ta cũng có I2 = I1 + I, do đó 6 = I + 5*(I1 + I) => 5I1 + 6I = 6 (2)
Bước 3: Giải hệ phương trình (1) và (2):
Từ (1) => I = 12 - 3I1. Thay vào (2), ta có:
5I1 + 6(12 - 3I1) = 6
5I1 + 72 - 18I1 = 6
-13I1 = -66
I1 = 66/13 ≈ 5.08 A
Tuy nhiên, không có đáp án nào gần với 5.08 A. Hãy kiểm tra lại mạch và các phương trình. Có thể có một cách tiếp cận khác để đơn giản hóa mạch.
Trong các đáp án đã cho, đáp án C (5A) là gần nhất với kết quả tính toán. Do đó, có thể có sai số trong đề bài hoặc các giá trị linh kiện.
Bước 1: Xác định các vòng kín và đặt chiều dòng điện. Giả sử dòng I1 qua R1, I2 qua R2, và I qua nguồn E2 và r2.
Bước 2: Áp dụng định luật Kirchhoff cho các vòng kín:
* Vòng 1 (E1, r1, R1): E1 = I1*R1 + (I1 + I)*r1 => 12 = 2*I1 + (I1 + I)*1 => 3I1 + I = 12 (1)
* Vòng 2 (E2, r2, R2): E2 = I*r2 + I2*R2 => 6 = I*1 + I2*5. Ta cũng có I2 = I1 + I, do đó 6 = I + 5*(I1 + I) => 5I1 + 6I = 6 (2)
Bước 3: Giải hệ phương trình (1) và (2):
Từ (1) => I = 12 - 3I1. Thay vào (2), ta có:
5I1 + 6(12 - 3I1) = 6
5I1 + 72 - 18I1 = 6
-13I1 = -66
I1 = 66/13 ≈ 5.08 A
Tuy nhiên, không có đáp án nào gần với 5.08 A. Hãy kiểm tra lại mạch và các phương trình. Có thể có một cách tiếp cận khác để đơn giản hóa mạch.
Trong các đáp án đã cho, đáp án C (5A) là gần nhất với kết quả tính toán. Do đó, có thể có sai số trong đề bài hoặc các giá trị linh kiện.
Lời giải:
Đáp án đúng: D
Điểm M nằm trên đoạn thẳng dài vô hạn nên cảm ứng từ do đoạn này gây ra tại M bằng 0. Ta chỉ cần tính cảm ứng từ do đoạn dây vuông góc còn lại gây ra tại M.
Áp dụng công thức tính cảm ứng từ do một đoạn dây dẫn thẳng dài hữu hạn gây ra tại một điểm:
B = (μ₀.I) / (4πr) * (sinα₂ - sinα₁)
Trong đó:
* μ₀ = 4π.10⁻⁷ T.m/A là độ từ thẩm của chân không
* I = 10 A là cường độ dòng điện
* r = BM = 0.05 m là khoảng cách từ điểm M đến dây dẫn
* α₁ = -π/2 (góc hợp bởi đường nối điểm M với đầu gần nhất của dây dẫn và phương vuông góc với dây dẫn)
* α₂ = 0 (góc hợp bởi đường nối điểm M với đầu xa nhất của dây dẫn và phương vuông góc với dây dẫn)
Thay số vào, ta được:
B = (4π.10⁻⁷ * 10) / (4π * 0.05) * (sin0 - sin(-π/2))
B = (10⁻⁶) / (0.05) * (0 - (-1))
B = 2.10⁻⁵ T
Vậy đáp án đúng là D.
Áp dụng công thức tính cảm ứng từ do một đoạn dây dẫn thẳng dài hữu hạn gây ra tại một điểm:
B = (μ₀.I) / (4πr) * (sinα₂ - sinα₁)
Trong đó:
* μ₀ = 4π.10⁻⁷ T.m/A là độ từ thẩm của chân không
* I = 10 A là cường độ dòng điện
* r = BM = 0.05 m là khoảng cách từ điểm M đến dây dẫn
* α₁ = -π/2 (góc hợp bởi đường nối điểm M với đầu gần nhất của dây dẫn và phương vuông góc với dây dẫn)
* α₂ = 0 (góc hợp bởi đường nối điểm M với đầu xa nhất của dây dẫn và phương vuông góc với dây dẫn)
Thay số vào, ta được:
B = (4π.10⁻⁷ * 10) / (4π * 0.05) * (sin0 - sin(-π/2))
B = (10⁻⁶) / (0.05) * (0 - (-1))
B = 2.10⁻⁵ T
Vậy đáp án đúng là D.
Lời giải:
Đáp án đúng: A
Ta xét từng đáp án:
A. Nếu đường cảm ứng từ song song với →vv→ thì lực Lorentz tác dụng lên electron bằng 0, do đó electron sẽ chuyển động thẳng đều. Vậy A đúng.
B. Nếu đường cảm ứng từ vuông góc với →vv→ thì lực Lorentz tác dụng lên electron có phương vuông góc với cả →vv→ và →BB→, làm cho electron chuyển động tròn đều trong mặt phẳng vuông góc với →BB→. Vì →vv→ nằm ngang và →BB→ vuông góc với →vv→, nên nếu →BB→ thẳng đứng, electron sẽ quay tròn trong mặt phẳng nằm ngang. Vậy B đúng.
C. Nếu đường cảm ứng từ hợp với vectơ →vv→ một góc nhọn thì electron sẽ chuyển động theo đường xoắn ốc, không phải elíp. Vậy C sai.
Vậy đáp án đúng là D.
Lời giải:
Bạn cần đăng ký gói VIP để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn. Nâng cấp VIP
Lời giải:
Bạn cần đăng ký gói VIP để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn. Nâng cấp VIP
Lời giải:
Bạn cần đăng ký gói VIP để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn. Nâng cấp VIP
Lời giải:
Bạn cần đăng ký gói VIP để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn. Nâng cấp VIP
Lời giải:
Bạn cần đăng ký gói VIP để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn. Nâng cấp VIP
