Kiến thức

Giải Bài Tập Vật Lí 11-Bài 8: Năng lượng điện trường (Nâng Cao)

Chương 1: Điện tích – Điện trường

– Chọn bài -Bài 1: Điện tích – Định luật Cu lôngBài 2: Thuyết electron. Định luật bảo toàn điện tíchBài 3: Điện trườngBài 4: Công của lực điện. Hiệu điện thếBài 5: Bài tập về lực cu lông và điện trườngBài 6: Vật dẫn và điện môi trong điện trườngBài 7: Tụ điệnBài 8: Năng lượng điện trườngBài 9: Bài tập về tụ điện

  • Giải Vật Lí Lớp 11

  • Sách Giáo Khoa Vật Lý 11

  • Giải Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 11

  • Sách Giáo Viên Vật Lí Lớp 11

  • Sách Giáo Khoa Vật Lý 11 nâng cao

  • Sách Giáo Viên Vật Lí Lớp 11 Nâng Cao

  • Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 11

  • Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 11 Nâng Cao

Giải Bài Tập Vật Lí 11 – Bài 8: Năng lượng điện trường (Nâng Cao) giúp HS giải bài tập, nâng cao khả năng tư duy trừu tượng, khái quát, cũng như định lượng trong việc hình thành các khái niệm và định luật vật lí:

Bạn đang xem: Giải Bài Tập Vật Lí 11-Bài 8: Năng lượng điện trường (Nâng Cao)

Câu c1 (trang 39 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Hãy rút ra công thức:

Để học tốt Vật Lý 11 nâng cao | Giải bài tập Vật Lý 11 nâng cao Bai C1 Trang 39 Sgk Vat Ly 11 Nang Cao

Lời giải:

Khi tụ điện tích điện thì trong tụ điện có điện trường. Vì vậy, người ta coi năng lượng của tụ điện chính là năng lượng của điện trường trong tụ điện:

Để học tốt Vật Lý 11 nâng cao | Giải bài tập Vật Lý 11 nâng cao Bai C1 Trang 39 Sgk Vat Ly 11 Nang Cao 1

Mặt khác điện dung của tụ điện phẳng được tính bởi công thức:

Để học tốt Vật Lý 11 nâng cao | Giải bài tập Vật Lý 11 nâng cao Bai C1 Trang 39 Sgk Vat Ly 11 Nang Cao 2

Và điện trường sinh ra trong tụ điện phẳng khi nó tích điện là điện trường đều, nên có thể áp dụng công thức:

U = E.d (3)

Thế (2) và (3) vào (1) ta thu được :

Để học tốt Vật Lý 11 nâng cao | Giải bài tập Vật Lý 11 nâng cao Bai C1 Trang 39 Sgk Vat Ly 11 Nang Cao 3

Trong đó: V = S.d là thể tích miền không gian đối điện giữa 2 bản tụ có điện trường.

Xem thêm: Sách Giải Bài Tập Toán Lớp 10 Bài 4: Một Số Công Thức Lượng Giác (Nâng Cao)

Câu 1 (trang 39 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Hãy viết các công thức xác định năng lượng của tụ điện

Lời giải:

Để học tốt Vật Lý 11 nâng cao | Giải bài tập Vật Lý 11 nâng cao Cau 1 Trang 39 Sgk Vat Ly 11 Nang Cao

Câu 2 (trang 39 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Hãy viết công thức xác định năng lượng điện trường trong tụ điện phẳng và rút ra công thức xác định mật độ năng lượng điện trường.

Lời giải:

Công thức xác định năng lượng điện trường trong tụ điện phẳng:

Để học tốt Vật Lý 11 nâng cao | Giải bài tập Vật Lý 11 nâng cao Cau 2 Trang 39 Sgk Vat Ly 11 Nang Cao

V = S.d là thể tích khoảng không gian giữa hai bản tụ điện phẳng.

Mật độ năng lượng điện trường:

Để học tốt Vật Lý 11 nâng cao | Giải bài tập Vật Lý 11 nâng cao Cau 2 Trang 39 Sgk Vat Ly 11 Nang Cao 1

Xem thêm: Bài tập Java-Đếm số từ trong một chuỗi-VietTuts

Bài 1 (trang 39 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Chọn phương án đúng

Sau khi ngắt tụ điện phẳng khỏi nguồn điện, ta tịnh tiến hai bản để khoảng cách giữa chúng giảm đi hai lần, khi đó, năng lượng điện trường trong tụ điện:

A. Tăng lên hai lần

B. Tăng lên bốn lần

C. Giảm đi hai lần

D. Giảm đi bốn lần

Lời giải:

Sau khi ngắt tụ điện phẳng khỏi nguồn điện, thì điện tích Q trên bản tụ không đổi

Khi ta tịnh tiến hai bản để khoảng cách d giữa chúng giảm đi hai lần, khi đó điện dung của tụ bằng

Để học tốt Vật Lý 11 nâng cao | Giải bài tập Vật Lý 11 nâng cao Bai 1 Trang 39 Sgk Vat Ly 11 Nang Cao 1

sẽ tăng lên hai lần, và năng lượng điện trường của tụ :

Để học tốt Vật Lý 11 nâng cao | Giải bài tập Vật Lý 11 nâng cao Bai 1 Trang 39 Sgk Vat Ly 11 Nang Cao 2

sẽ giảm đi hai lần

Đáp án C.

Bài 2 (trang 40 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Một tụ điện có điện dung C = 6μF được mắc vào nguồn điện có hiệu điện thế U = 100V. Sau khi ngắt tụ điện khỏi nguồn, điện tích của tụ điện phóng qua chất điện môi trong tụ điện đến khi tụ điện mất hoàn toàn điện tích. Tính nhiệt lượng tỏa ra ở điện môi trong thời gian phóng điện đó.

Lời giải:

Nhiệt lượng tỏa ra ở điện môi trong thời gian giải phóng điện có giá trị bằng năng lượng của tụ:

Để học tốt Vật Lý 11 nâng cao | Giải bài tập Vật Lý 11 nâng cao Bai 2 Trang 40 Sgk Vat Ly 11 Nang Cao

Đáp số: Q = 0,03 J

Xem thêm: Du học Hàn Quốc ngành tâm lý học

Bài 3 (trang 40 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Một tụ điện có điện dung C = 5μF được tích điện, điện tích của tụ điện Q = 10-3 C. Nối tụ điện đó vào bộ ắc – quy có suất điện động ℰ = 80V; bản tích điện dương nối với cực dương, bản tích điện âm nối với cực âm của bộ ắc – quy. Hỏi khi đó năng lượng của bộ ắc – quy tăng lên hay giảm đi? Tăng hay giảm bao nhiêu lần.

Lời giải:

Hiệu điện thế của tụ điện lúc đầu là:

Để học tốt Vật Lý 11 nâng cao | Giải bài tập Vật Lý 11 nâng cao Bai 3 Trang 40 Sgk Vat Ly 11 Nang Cao

Năng lượng của tụ điện lúc đầu là :

Để học tốt Vật Lý 11 nâng cao | Giải bài tập Vật Lý 11 nâng cao Bai 3 Trang 40 Sgk Vat Ly 11 Nang Cao 1

Nối tụ điện đó vào ắc quy có suất điện động ℰ = 80V; bản tích điện dương nối với cực dương, bản cực âm nối với cực âm của bộ ắc quy thì hiệu điện thế của tụ điện lúc đó bằng: U = ℰ = 80V

Năng lượng của tụ điện lúc sau là:

Để học tốt Vật Lý 11 nâng cao | Giải bài tập Vật Lý 11 nâng cao Bai 3 Trang 40 Sgk Vat Ly 11 Nang Cao 2

Vì W2 < W1 nên một phần năng lượng của tụ điện đã truyền cho ắc quy ⇒ năng lượng của bộ ắc quy tăng lên một lượng là:

ΔW = W1 – W2 = 0,1 – 0,016 = 0,084 J

Đáp số: ΔW = 0,084 J

Bài 4 (trang 40 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Một tụ điện không khí phẳng mắc vào nguồn điện có hiệu điện thế U = 200V. Hai bản tụ điện cách nhau d = 4 mm. Hãy tính mật độ tăng lượng điện trường trong tụ điện.

Lời giải:

Tụ điện không khí và phẳng : ε = 1

Cường độ điện trường trong tụ:

Để học tốt Vật Lý 11 nâng cao | Giải bài tập Vật Lý 11 nâng cao Bai 4 Trang 40 Sgk Vat Ly 11 Nang Cao

Mật độ năng lượng điện trường trong tụ.

Để học tốt Vật Lý 11 nâng cao | Giải bài tập Vật Lý 11 nâng cao Bai 4 Trang 40 Sgk Vat Ly 11 Nang Cao 1

Đáp số: w = 0,011 J/m3

 

Print Friendly, PDF & Email

Bài giải này có hữu ích với bạn không?

Bấm vào một ngôi sao để đánh giá!

Đánh giá trung bình / 5. Số lượt đánh giá:

Bài trước

– Chọn bài -Bài 1: Điện tích – Định luật Cu lôngBài 2: Thuyết electron. Định luật bảo toàn điện tíchBài 3: Điện trườngBài 4: Công của lực điện. Hiệu điện thếBài 5: Bài tập về lực cu lông và điện trườngBài 6: Vật dẫn và điện môi trong điện trườngBài 7: Tụ điệnBài 8: Năng lượng điện trườngBài 9: Bài tập về tụ điện

Bài tiếp

Bình luận

Chuyên mục: Kiến thức

Related Articles

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Back to top button