Đề bài
Câu 1 (2 điểm): Khi bay qua hai điểm: từ M đến N, cách nhau 5cm dọc theo đường sức của điện trường đều thì êlectron được tăng tốc, động năng tăng thêm 200 eV (1 eV = 1,6.10-19 J). Tính cường độ điện trường và xác định chiều của điện trường.
Câu 2 (3 điểm). Chiều dày của lớp niken phủ lên một tấm kim loại là d = 0,05mm sau khi điện phân 30 phút. Diện tích mặt phủ tấm kim loại là 30cm2. Tìm cường độ dòng điện chạy qua bình điện phân. Cho biết niken có khối lượng riêng \(\rho \, = \,8,{9.10^3}\,kg/{m^3},\,A\, = \,58\,g/mol\) và n =2.
Câu 3 (5 điểm): Cho mạch điện như hình I.6.
Có ba nguồn giống nhau, mỗi nguồn có suất điện động \({E_1}\, = \,{E_2}\, = \,{E_3}\, = \,12V;\) điện trở trong \({r_1}\, = \,{r_2}\, = \,{r_3}\, = \,1\,\Omega .\) Bóng đèn Đ loại 6 V – 3 W, các điện trở có giá trị \({R_1}\, = \,12\,\Omega ,\,{R_2}\, = \,\,27\,\Omega .\) Điện trở của ampe kế và dây nối không đáng kể.
a) Tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn.
b) Tính điện trở tương đương của mạch ngoài.
c) Tính số chỉ của ampe kế.
d) Đèn sáng như thế nào so với mức bình thường?
e) Tính hiệu điện thế UMN.
Lời giải chi tiết
Câu 1: Nhận xét: Động năng của êlectron tăng nên công của lực điện dương. Mà điện tích của êlectron âm, do đó đường sức điện có chiều từ N đến M.
Ta có: ∆Wđ = A = e.E.MN => E = 4000 V/m.
Câu 2: Áp dụng công thức Fa-ra-đây: \(m\, = \,\dfrac{1}{F}.\dfrac{A}{n}It.\)
Cường độ dòng điện: \(I\, = \,\dfrac{{mFn}}{{At}}.\) Mặt khác ta có: \(m\, = \,\rho V = \rho .S.d.\)
Vậy \(I\, = \,\dfrac{{\rho SdFn}}{{At}} = 2,47\,A.\)
Câu 3:
a) Suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn:
\(E = {E_1} + {E_2} + {E_3} = 36\,V;\)
\(\,r = {r_1} + {r_2} + {r_3} = 3\,\Omega \)
Điện trở của bóng đèn: RĐ = \(\dfrac{{{6^2}}}{3} = 12\,\Omega .\)
b) Điện trở mạch ngoài: \({R_N}\, = \,\dfrac{{{R_D}.{R_1}}}{{{R_D} + {R_1}}} + {R_2} = 33\,\Omega .\)
c) Cường độ dòng điện qua Ampe kế: \({I_A}\, = \,\dfrac{E}{{{R_N} + r}} = \,1\,A.\)
d) Hiệu điện thế hai đầu bóng đèn:
UĐ = U1 = IA.R1Đ = 1.6 = 6 V
Do UĐ = UđmĐ nên đèn sáng bình thường.
e) Hiệu điện thế giữa hai điểm MN:
\({U_{MN}} = I({r_1} + {r_2} + {R_{1D}}) - {E_1} - {E_2};\)
\({U_{MN}} = 1.(2 + 6) - 12 - 12 = - 16\,V\)
soanvan.me