21 câu trắc nghiệm Vật lí 11 Kết nối tri thức Bài 21: Tụ điện (Đúng sai - Trả lời ngắn) có đáp án
21 câu hỏi
PHẦN II. Câu trắc nghiệm đúng sai
Chọn đúng/sai cho các ý a, b, c, d?
a. Điện dung của tụ điện không phụ thuộc vào bản chất của hai bản tụ điện.
b. Một tụ điện phẳng, hai bản có dạng hình tròn bán kính r. Nếu đồng thời tăng bán kính hai bản tụ và khoảng cách giữa hai bản lên 3 lần thì diện dung của tụ điện tăng 3 lần.
c. Một tụ điện phẳng được mắc vào 2 cực của nguồn điện có hiệu điện thế U. Ngắt tụ điện ra khỏi nguồn rồi kéo cho khoảng cách giữa hai bản tụ tăng lên 2 lần thì điện dung và hiệu điện thế của tụ tăng 2 lần.
d. Bốn tụ điện giống nhau, mỗi tụ có điện dung C được ghép nối tiếp thành bộ tụ điện. Điện dung của bộ tụ điện bằng 4C.
| Phát biểu | Đúng | Sai |
a | Điện dung của tụ điện không phụ thuộc vào bản chất của hai bản tụ điện. | Đ |
|
b | Một tụ điện phẳng, hai bản có dạng hình tròn bán kính r. Nếu đồng thời tăng bán kính hai bản tụ và khoảng cách giữa hai bản lên 3 lần thì diện dung của tụ điện tăng 3 lần. | Đ |
|
c | Một tụ điện phẳng được mắc vào 2 cực của nguồn điện có hiệu điện thế U. Ngắt tụ điện ra khỏi nguồn rồi kéo cho khoảng cách giữa hai bản tụ tăng lên 2 lần thì điện dung và hiệu điện thế của tụ tăng 2 lần. |
| S |
d | Bốn tụ điện giống nhau, mỗi tụ có điện dung C được ghép nối tiếp thành bộ tụ điện. Điện dung của bộ tụ điện bằng 4C. |
| S |
a. Điện dung của tụ điện không phụ thuộc vào bản chất của hai bản tụ điện.
b. \[C = \frac{{\varepsilon S}}{{{{9.10}^9}.4\pi d}} = \frac{{\varepsilon .\pi .{r^2}}}{{{{9.10}^9}.4\pi d}}\]
Khi tăng r, d lên 3 lần => \[C' = \frac{{\varepsilon .\pi .{{\left( {3r} \right)}^2}}}{{{{9.10}^9}.4\pi .3d}} = 3C\]
c. \[C = \frac{{\varepsilon S}}{{{{9.10}^9}.4\pi d}}\] => tăng d’ = 2d => \[C' = \frac{{\varepsilon .S}}{{{{9.10}^9}.4\pi .2d}} = \frac{C}{2}\] =>\(U' = \frac{{{\rm{Q'}}}}{{{\rm{C'}}}}{\rm{ = }}\frac{{\rm{Q}}}{{{\rm{C/2}}}}{\rm{ = 2U}}\)
d. Cb = C/4
Tụ phẳng không khí có điện dung C = 400 pF được tích điện đến hiệu điện thế U = 250 V. Sau đó ngắt tụ điện khỏi nguồn, nhúng tụ điện vào chất điện môi lỏng có hằng số điện môi ε = 2.
a. Điện tích Q của tụ điện lúc chưa nhúng vào chất điện môi là 1,5.10-7 C.
b. Điện dung C1 sau khi ngắt tụ điện khỏi nguồn và nhúng tụ điện vào chất điện môi lỏng là 0,8.10-9 F.
c. Hiệu điện thế U1 là 150 V.
d. Điện tích Q1 sau khi nhúng tụ điện vào chất điện môi lỏng là 1,5.10-8 C.
| Phát biểu | Đúng | Sai |
a | Điện tích Q của tụ điện lúc chưa nhúng vào chất điện môi là 1,5.10-7 C. |
| S |
b | Điện dung C1 sau khi ngắt tụ điện khỏi nguồn và nhúng tụ điện vào chất điện môi lỏng là 0,8.10-9 F. | Đ |
|
c | Hiệu điện thế U1 là 150 V. |
| S |
d | Điện tích Q1 sau khi nhúng tụ điện vào chất điện môi lỏng là 1,5.10-8 C. |
| S |
a. Lúc chưa nhúng vào chất điện môi: \(\) 10-7 C
b. Tụ phẳng không khí: \[C = \frac{S}{{{{9.10}^9}.4\pi d}} = {400.10^{ - 12}}\,\left( F \right)\]
Nhúng tụ điện vào chất điện môi: \[{C_1} = \frac{{\varepsilon .S}}{{{{9.10}^9}.4\pi .d}} = 2.C = 800\,\,pF\]
c. \({U_1} = \frac{{{{\rm{Q}}_1}}}{{{{\rm{C}}_1}}}{\rm{ = }}\frac{{\rm{Q}}}{{{{\rm{C}}_1}}}{\rm{ = 125}}\,\left( {\rm{V}} \right)\)
d. \(Q = {Q_1} = \) 10-7 C
Tụ điện có điện dung C = 3 μF, được mắc vào nguồn điện có hiệu điện thế là U = 100 V. Sau đó, người ta ngắt tụ ra khỏi nguồn. Người ta nối hai bản của tụ điện trên với hai bản của tụ điện khác cũng có điện dung là C (ban đầu chưa tích điện).
a. Năng lượng của tụ trước khi nối là 1,5.10-2 J.
b. Hiệu điện thế của mỗi tụ sau khi nối là 50 V.
c. Năng lượng của mỗi tụ sau khi nối là 7,5.10-3 J.
d. Điện dung của bộ tụ sau khi nối là 6.10-7 F.
| Phát biểu | Đúng | Sai |
a | Năng lượng của tụ trước khi nối là 1,5.10-2 J. | Đ |
|
b | Hiệu điện thế của mỗi tụ sau khi nối là 50 V. | Đ |
|
c | Năng lượng của mỗi tụ sau khi nối là 7,5.10-3 J. |
| S |
d | Điện dung của bộ tụ sau khi nối là 6.10-7 F. |
| S |
a. Năng lượng của tụ trước khi nối: \[W = \frac{1}{2}C{U^2} = 1,{5.10^{ - 2}}\,J\]
b. Điện tích của tụ sau khi ngắt khỏi nguồn: Q = CU = 3.10-4 C
Khi nối tụ thì điện tích mỗi tụ: \[{Q_1} = {Q_2} = \frac{Q}{2} = 1,{5.10^{ - 4}}\,C\]
Hiệu điện thế của mỗi tụ sau khi nối tụ là : \[{U_1} = {U_2} = \frac{{{Q_1}}}{C} = 50\,V\]
c. Năng lượng của mỗi tụ sau khi nối là: \({W_1} = {W_2} = \frac{{Q_{_1}^2}}{{2C}} = 3,{75.10^{ - 3}}\,J\)
d. Điện dung của tụ sau khi nối: Cb = 2C = 6.10-6 F.
Bộ tụ trong đèn chụp ảnh có điện dung 750 μF được tích điện đến hiệu điện thế 330 V. Mỗi lần đèn loé sáng tụ điện phóng điện trong thời gian 5 ms.
a. Năng lượng của tụ điện là 40,84 J.
b. Công suất phóng điện của tụ điện là 8,17 kW.
c. Nếu công suất phóng điện của tụ là 7000W thì thời gian đèn loé sáng tụ điện phóng điện là 1s.
d. Nếu bộ tụ đó chỉ tích điện đến U = 250V thì năng lượng của tụ điện là 46,78 J.
| Phát biểu | Đúng | Sai |
a | Năng lượng của tụ điện là 40,84 J. | Đ |
|
b | Công suất phóng điện của tụ điện là 8,17 kW. | Đ |
|
c | Nếu công suất phóng điện của tụ là 7000W thì thời gian đèn loé sáng tụ điện phóng điện là 1s. |
| S |
d | Nếu bộ tụ đó chỉ tích điện đến U = 250V thì năng lượng của tụ điện là 46,78 J. |
| S |
a. Năng lượng của tụ điện là: \(W = \frac{1}{2}C{U^2} = \frac{1}{2}{.750.10^{ - 6}}{.330^2} = 40,84\,\,J\)
b. Công suất phóng điện của tụ điện: \(P = \frac{W}{t} = \frac{{40,84}}{{{{5.10}^{ - 3}}}} = 8,{17.10^3}\,\,W\)
c. Nếu công suất phóng điện của tụ là 7000W thì thời gian đèn loé sáng tụ điện phóng điện: \(t' = \frac{W}{{P'}} = \frac{{40,84}}{{7000}} = 5,{83.10^{ - 3}}\,\,s\)
d. Nếu bộ tụ đó chỉ tích điện đến U = 250V thì năng lượng của tụ điện:
\(W = \frac{1}{2}C{U^2} = \frac{1}{2}{.750.10^{ - 6}}{.250^2} = 23,44\,\,J\)
Cho mạch tụ có dạng như hình vẽ, trong đó C1 = C2 = C3 = C4 = 3μF.
a. Điện dung của bộ tụ khi K đóng là 5μF.
b. Nhìn mạch khi K đóng, ta thấy (C1 //C2) nối tiếp C3 nối tiếp C4.
c. Nhìn mạch khi K mở, ta thấy C3 // C4.
d. Điện dung của bộ tụ khi K mở là 1,8 μF.
| Phát biểu | Đúng | Sai |
a | Điện dung của bộ tụ khi K đóng là 5μF. | Đ |
|
b | Nhìn mạch khi K đóng, ta thấy (C1 //C2) nối tiếp C3 nối tiếp C4. |
| S |
c | Nhìn mạch khi K mở, ta thấy C3 // C4. |
| S |
d | Điện dung của bộ tụ khi K mở là 1,8 μF. | Đ |
|
a. Khi K đóng mạch gồm \[[{C_1}nt\left( {{C_3}{\rm{//}}{{\rm{C}}_4}} \right)]{\rm{//}}{{\rm{C}}_2}\]
\({C_{134}} = \frac{{{C_1}\left( {{C_3} + {C_4}} \right)}}{{{C_1} + {C_3} + {C_4}}} = 2\,\,\mu F\,\, = > \,\,{C_b} = {C_{134}} + {C_2} = 5\,\,\mu F\,\)
b. Khi K đóng mạch gồm \[[{C_1}nt\left( {{C_3}{\rm{//}}{{\rm{C}}_4}} \right)]{\rm{//}}{{\rm{C}}_2}\]
c. Khi K mở, mạch gồm \[[{C_1}{\rm{//}}\left( {{C_2}{\rm{nt}}{{\rm{C}}_3}} \right)]{\rm{nt}}{{\rm{C}}_4}\]
d. Điện dung của bộ tụ khi K mở:
\[{C_b} = \frac{{\left[ {{C_1} + \left( {\frac{{{C_2}{C_3}}}{{{C_2} + {C_3}}}} \right)} \right]{C_4}}}{{{C_1} + \left( {\frac{{{C_2}{C_3}}}{{{C_2} + {C_3}}}} \right) + {C_4}}} = 1,8\,\,\mu F\,\,\]
Cho mạch như hình vẽ dưới đây, biết C1 = 4 μF; U1gh = 500 V; C2 = 2 μF; U2gh = 500 V; C3 = 3 μF; U3gh = 300 V.
a. Mạch gồm (C1 // C2)ntC3.
b. Điện dung của bộ tụ là 2μF.
c. Đặt vào 2 đầu bộ tụ hiệu điện thế 200 V thì hiệu điện thế U3 có giá trị là 150 V.
d. Hiệu điện thế giới hạn của bộ tụ là 150V.
| Phát biểu | Đúng | Sai |
a | Mạch gồm (C1 // C2)ntC3. | Đ |
|
b | Điện dung của bộ tụ là 2μF. |
| S |
c | Đặt vào 2 đầu bộ tụ hiệu điện thế 200 V thì hiệu điện thế U3 có giá trị là 150 V. |
| S |
d | Hiệu điện thế giới hạn của bộ tụ là 150V. |
| S |
a. Mạch gồm (C1 // C2)ntC3.
b. Điện dung của bộ tụ: \[{C_b} = \frac{{\left( {{C_1} + {C_2}} \right){C_3}}}{{{C_1} + {C_2} + {C_3}}} = 1,5\,\,\mu F\,\,\]
c.U12+U3=UQ12=Q3C12=C1+C2=C3=3 μF⇒U12+U3=U U12=U3 ⇒U3=U12=U2=100 V
d. \[\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{{U_{12}} = \frac{U}{2} \le 500}\\{{U_3} = \frac{U}{2} \le 300}\end{array}} \right. \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{U \le 1000V}\\{U \le 600V{\rm{ }}}\end{array}} \right. \Rightarrow U \le 600V\]
Cho bộ tụ điện sau (hình vẽ), biết C1 = C2 = C3= C4 = 6μF.
a. Nhìn mạch ta thấy C2//C3//C4//C1.
b. Theo mạch ta có C1 nối tiếp (C2//C3//C4).
c. Điện dung của bộ tụ điện là 4,5.10-6 F.
d. Điện dung của bộ tụ điện CMB là 12μF.
| Phát biểu | Đúng | Sai |
a | Nhìn mạch ta thấy C2//C3//C4//C1. |
| S |
b | Theo mạch ta có C1 nối tiếp (C2//C3//C4). | Đ |
|
c | Điện dung của bộ tụ điện là 4,5.10-6 F. | Đ |
|
d | Điện dung của bộ tụ điện CMB là 12μF. |
| S |
a. Vẽ lại mạch:
Mạch gồm: \[{C_1}nt[{{\rm{C}}_{\rm{2}}}{\rm{//}}{{\rm{C}}_{\rm{3}}}{\rm{//}}{{\rm{C}}_{\rm{4}}}]\]
b. Theo mạch ta có C1 nối tiếp ( C2//C3//C4).
c. Điện dung của bộ tụ điện:
\({C_b} = \frac{{{C_1}.{C_{234}}}}{{{C_1} + {C_{234}}}} = \frac{{{C_1}.\left( {{C_2} + {C_3} + {C_4}} \right)}}{{{C_1} + {C_2} + {C_3} + {C_4}}} = 4,5\,\mu F\)
d. Điện dung của bộ tụ điện CMB:
\({C_{MB}} = {C_{234}} = {C_2} + {C_3} + {C_4} = 18\,\,\mu F\)
Cho mạch như hình sau: Biết C2 = 3 μF; C3 = 7 μF; C4 = 4 μF; Cb = 5 μF.
a. Sơ đồ mạch có dạng (C1ntC4) //(C2ntC3).
b. Hiệu điện thế U4 = U1.
c. Điện dung C23 = 10μF.
d. Điện dung C1 = 8μF.
| Phát biểu | Đúng | Sai |
a | Sơ đồ mạch có dạng (C1ntC4) //(C2ntC3). |
| S |
b | Hiệu điện thế U4 = U1. | Đ |
|
c | Điện dung C23 = 10μF. | Đ |
|
d | Điện dung C1 = 8μF. |
| S |
a. Vẽ lại sơ đồ mạch => mạch gồm (C1//C4) nt(C2//C3).
b. Vì C1//C4 => Hiệu điện thế U4 = U1.
c. Vì (C2//C3) =>\[{C_{23}}\; = {C_2} + {C_3} = 10{\rm{ }}\mu F.\]
d. Điện dung bộ tụ điện:
\({C_b} = \frac{{\left( {{C_1} + {C_4}} \right)\left( {{C_2} + {C_3}} \right)}}{{{C_1} + {C_2} + {C_3} + {C_4}}}\,\, = > 5 = \frac{{\left( {{C_1} + 4} \right)10}}{{{C_1} + 14}}\,\, = > {C_1} = 6\,\,\mu F\)
PHẦN III. Câu trắc nghiệm trả lời ngắn
Trên vỏ một tụ điện có ghi 20μF - 200V. Nối hai bản tụ điện với một hiệu điện thế 120 V. Tụ điện tích được điện tích bao nhiêu mC?
Đáp án: |
|
|
|
|
Đáp án: | 2 | , | 4 |
|
Hướng dẫn giải
Điện tích của tụ điện: \[Q = CU = {20.10^{ - 6}}.120 = {24.10^{ - 4}}(C) = 2,4\,mC\]
Một tụ điện có điện dung 24 nF được tích điện đến hiệu điện thế 450 V thì có bao nhiêu êlectron di chuyển đến bản tích điện âm của tụ điện ( đơn vị x\[{10^{13}}(\E lectron)\])
Đáp án: |
|
|
|
|
Đáp án: | 6 | , | 7 | 5 |
Hướng dẫn giải
Số electron di chuyển dến bản tích điện âm của tụ:
\[n = \frac{Q}{e} = \frac{{CU}}{e} = \frac{{{{24.10}^{ - 9}}.450}}{{1,{{6.10}^{ - 19}}}} = 6,{75.10^{13}}(\E lectron)\]
Một tụ điện có điện dung 2000 µF được tích điện đến hiệu điện thế 10 V. Năng lượng của tụ điện bằng bao nhiêu J?
Đáp án: |
|
|
|
|
Đáp án: | 0 | , | 1 |
|
Hướng dẫn giải
Năng lượng của tụ: \[W = \frac{1}{2}C{U^2} = \frac{1}{2}{.2000.10^{ - 6}}{.10^2} = 0,1(J)\]
Hai đầu tụ có điện dung là 20 μF thì hiệu điện thế là 5 V thì năng lượng tích được là bao nhiêu mJ?
Đáp án: |
|
|
|
|
Đáp án: | 0 | , | 2 | 5 |
Hướng dẫn giải
Năng lượng tích được là: \[W = \frac{1}{2}C{U^2} = \frac{1}{2}{20.10^{ - 6}}{.5^2} = 0,{25.10^{ - 3}}(J) = 0,25\,\,mJ\]
Một tụ điện được tích điện bằng một hiệu điện thế là 10 V thì năng lượng của tụ là 10 mJ. Nếu muốn năng lượng của tụ là 22,5 mJ thì phải đặt vào hai đầu tụ một hiệu điện thế bao nhiêu vôn?
Đáp án: |
|
|
|
|
Đáp án: | 1 | 5 |
|
|
Hướng dẫn giải
Điện dung của tụ là:\[W = \frac{1}{2}C{U^2}\,\, \Rightarrow C = \frac{{2W}}{{{U^2}}} = {2.10^{ - 4}}(F)\]
Nếu muốn W = 22,5.10-3 J thì:\[U = \sqrt {\frac{{2W}}{C}} = \sqrt {\frac{{2.22,{{5.10}^{ - 3}}}}{{{{2.10}^{ - 4}}}}} = 15(V)\]
Cho một tụ điện có điện dung 3 pF được tích điện đến giá trị 9.10-6 C.Năng lượng tích trữ trong tụ điện bằng bao nhiêu J?
Đáp án: |
|
|
|
|
Đáp án: | 1 | 3 | , | 5 |
Hướng dẫn giải
Năng lượng tích trữ trong tụ điện là: W = Q2/2C = (9.10−6)2/(2.3.10−12) = 13,5 J
Trong một đèn Flash chụp ảnh đơn giản, người ta sử dụng một tụ điện để có thể phát ra một chùm sáng với cường độ đủ lớn trong thời gian ngắn. Giả sử tụ điện được sử dụng có điện dung 0,20 F được sạc bằng pin 9,0 V, sau đó tụ phóng điện trong 0,001 s. Công suất phóng điện của tụ bằng bao nhiêu W?
Đáp án: |
|
|
|
|
Đáp án: | 8 | 1 | 0 | 0 |
Hướng dẫn giải
*Công suất phóng điện: \(P = \frac{A}{t} = \frac{{0,5C{U^2}}}{t} = \frac{{0,5.0,{{2.9}^2}}}{{0,001}} = 8100\,W\)
Một tụ điện phẳng không khí có điện dung 1000pF và khoảng cách giữa hai bản là 1mm. Tích điện cho tụ điện dưới hiệu điện thế 60V. Điện tích của tụ điện và cường độ điện trường trong tụ điện lần lượt có giá trị bao nhiêu kV/m?
Đáp án: | 6 | 0 |
|
|
Hướng dẫn giải
Ta có điện tích của tụ điện:\[Q = CU = {1000.10^{ - 12}}.60 = {6.10^{ - 8}}(C)\]
Cường độ điện trường: \[E = \frac{U}{d} = \frac{{60}}{{{{10}^{ - 3}}}} = {6.10^4}\,V{\rm{/}}m = 60\,k{\rm{V/m}}\]
Xét các tụ điện giống nhau có điện dung \(C = 20\,\mu F\). Ghép các tụ điện thành bộ như hình và nối hai điểm M, N với các nguồn điện có hiệu điện thế U = 12 V. Điện tích của bộ tụ bằng bao nhiêu mC?
Đáp án: |
|
|
|
|
Đáp án: | 2 | , | 4 |
|
Hướng dẫn giải
*Điện dung tương đương của bộ tụ điện: Cb=C+C.CC+C=20+20.2020+20=200μF
*Điện tích của bộ tụ điện: \(Q = CU = {200.10^{ - 6}}.12 = 2,{4.10^{ - 3}}C = 2,4\,mC\)
Cho các tụ điện \({C_1} = {C_2} = {C_3} = {C_4} = 5\mu F\)được mắc thành mạch như hình vẽ. Xác định điện dung tương đương của bộ tụ theo \(\mu C\)?
Đáp án: |
|
|
|
|
Đáp án: | 5 |
|
|
|
Hướng dẫn giải
\(\left( {{C_1}{\rm{//}}{{\rm{C}}_3}} \right)nt\left( {{C_2}{\rm{//}}{{\rm{C}}_4}} \right)\): \(C = \frac{{{C_{13}}{C_{24}}}}{{{C_{13}} + {C_{24}}}} = \frac{{10.10}}{{10 + 10}} = 5\mu F\)
Ba tụ C1 = 2.10-9 F, C2 = 4.10-9 F, C3 = 6.10-9 F mắc nối tiếp. Hiệu điện thế giới hạn của mỗi tụ là 500 V. Hiệu điện thế giới hạn của bộ tụ là bao nhiêu vôn?
Đáp án: |
|
|
|
|
Đáp án: | 9 | 1 | 7 |
|
Hướng dẫn giải
Khi mắc nối tiếp Q1 = Q2 = Q3 → C1U1 = C2U2 = C3U3
Vì C1 < C2 < C3 → U1 > U2 > U3 nên: U1 = Ugh = 500 V;
Hiệu điện thế giới hạn của bộ tụ là: U = U1 + U2 + U3 = 500 + 250 + 166,67 = 917 V
Hai tụ điện có điện dung và hiệu điện thế giới hạn lần lượt là \({C_1} = 5\,\mu F;\,\,{U_{1gh}} = 500\,V\) \({C_2} = 10\,\,\mu F;\,\,\,{U_{2gh}} = 1000\,V\). Hiệu điện thế giới hạn của bộ tụ khi ghép nối tiếp bằng bao nhiêu V?
Đáp án: |
|
|
|
|
Đáp án: | 7 | 5 | 0 |
|
Hướng dẫn giải
*Gọi U1, U2 lần lượt là hiệu điện thế hai đầu tụ điện (1), (2) khi ghép nối tiếp và Ugh là hiệu điện thế giới hạn của bộ tụ.
U1+U2=UQ1=Q2 ⇒U1+U2=U U1=2U2 ⇒U2=U3≤1000U1=23U≤500⇒U≤1000VU≤750V ⇒U≤750V =>Ugh=750V
Electron thoát ra từ K, được tăng tốc bởi một điện trường đều giữa A và K rồi đi vào một tụ phẳng theo phương song song với hai bản như hình vẽ. Biết s = 6 cm, d = 1,8 cm; ℓ = 15 cm, b = 2,1 cm; U của tụ 50 V. Bỏ qua tác dụng của trọng lực. Vận tốc electron khi bắt đầu đi vào tụ bằng bao nhiêu 106m/s?
Đáp án: |
|
|
|
|
Đáp án: | 1 | , | 6 |
|
Hướng dẫn giải
-Chọn hệ trục xOy như hình vẽ.
+Theo trục Ox: Electron chuyển động thẳng đều: x = v0t; vx = v0 = const
+Theo trục Oy: Electron chuyển động nhanh dần đều dưới tác dụng của lực điện trường:
-Khi electron ra khỏi tụ:
Ta có:
