21 câu trắc nghiệm Vật lí 11 Kết nối tri thức Bài 21: Tụ điện (Đúng sai - Trả lời ngắn) có đáp án

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   => \[C' = \frac{{\varepsilon .S}}{{{{9.10}^9}.4\pi .2d}} = \frac{C}{2}\]  =>\(U' = \frac{{{\rm{Q'}}}}{{{\rm{C'}}}}{\rm{ = }}\frac{{\rm{Q}}}{{{\rm{C/2}}}}{\rm{ = 2U}}\)

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. \({U_1} = \frac{{{{\rm{Q}}_1}}}{{{{\rm{C}}_1}}}{\rm{ = }}\frac{{\rm{Q}}}{{{{\rm{C}}_1}}}{\rm{ = 125}}\,\left( {\rm{V}} \right)\)                                                                                                                            

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: \({W_1} = {W_2} = \frac{{Q_{_1}^2}}{{2C}} = 3,{75.10^{ - 3}}\,J\)         

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:

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:

\[{C_b} = \frac{{\left[ {{C_1} + \left( {\frac{{{C_2}{C_3}}}{{{C_2} + {C_3}}}} \right)} \right]{C_4}}}{{{C_1} + \left( {\frac{{{C_2}{C_3}}}{{{C_2} + {C_3}}}} \right) + {C_4}}} = 1,8\,\,\mu F\,\,\]

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. $\left\{\begin{array}{l}{U}_{12}+U_3=U\\ \left\{\begin{array}{l}{Q}_{12}=Q_3\\ C_{12}=C_1+C_2=C_3=3\mu F\end{array}\right.\end{array}\right.\Rightarrow \left\{\begin{array}{c}{U}_{12}+U_3=U\\ U_{12}=U_3\end{array}\right.\Rightarrow U_3=U_{12}=\frac{U}{2}=100V$                                                                       

d. \[\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{{U_{12}} = \frac{U}{2} \le 500}\\{{U_3} = \frac{U}{2} \le 300}\end{array}} \right. \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{U \le 1000V}\\{U \le 600V{\rm{ }}}\end{array}} \right. \Rightarrow U \le 600V\]

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 C_MB:

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:

\({C_b} = \frac{{\left( {{C_1} + {C_4}} \right)\left( {{C_2} + {C_3}} \right)}}{{{C_1} + {C_2} + {C_3} + {C_4}}}\,\, = > 5 = \frac{{\left( {{C_1} + 4} \right)10}}{{{C_1} + 14}}\,\, = > {C_1} = 6\,\,\mu F\)