Bài tập về tụ điện bị đánh thủng

- Vận dụng được công thức xác định điện dung của tụ điện phẳng, công thức xác định năng lượng của tụ điện.

- Nhận biết được hai cách ghép tụ điện, sử dụng đúng các công thức xác định điện dung tương đương và điện tích của bộ tụ điện trong mỗi cách ghép.

II. CHUẨN BỊ

1. Giáo viên: BT có liên quan.

2. Học sinh: xem lại công thức tính điện dung của tụ điện phẳng, công thức tính điện dung tương đương, công thức tính năng lượng của điện trường.

III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

Bạn đang xem tài liệu "Giáo án môn Vật lý 11 - Bài 9: Bài tập về tụ điện", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

1. Tụ điện là một hệ hai vật dẫn đặt gần nhau nhưng không tiếp xúc với nhau. Mỗi vật đó gọi là một bản tụ. B. Tụ điện phẳng là tụ điện có hai bản tụ là hai tấm kim loại có kích thước lớn đặt đối diện với nhau. C. Điện dung của tụ điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện và được đo bằng thương số giữa điện tích của tụ và hiệu điện thế giữa hai bản tụ.

4. Hiệu điện thế giới hạn là hiệu điện thế lớn nhất đặt vào hai bản tụ điện mà lớp điện môi của tụ điện đã bị đánh thủng. Câu 2: Điện dung của tụ điện không phụ thuộc vào:

1. Hình dạng, kích thước của hai bản tụ. B. Khoảng cách giữa hai bản tụ. C. Bản chất của hai bản tụ. D. Chất điện môi giữa hai bản tụ.

Câu 3: Một tụ điện phẳng gồm hai bản tụ có diện tích phần đối diện là S, khoảng cách giữa hai bản tụ là d, lớp điện môi có hằng số điện môi 8, điện dung được tính theo công thức:

A.

9

C S

9 .2 d

 

 B. 9

C S

9 .4 d

 

 C.

9 .S 9

C

.4 d

 

 D.

9. S 9

C

4 d

 



Câu 4: Một tụ điện phẳng, giữ nguyên diện tích đối diện giữa hai bản tụ, tăng khoảng cách giữa hai bản tụ lên hai lần thì

1. Điện dung của tụ điện không thay đổi. B. Điện dung của tụ điện tăng lên hai lần. C. Điện dung của tụ điện giảm đi hai lần. D. Điện dung của tụ điện tăng lên bốn lần.

Câu 5: Bốn tụ điện giống nhau có điện dung C được ghép nối tiếp với nhau thành một bộ tụ điện. Điện dung của bộ tụ điện đó là:

1. Cb 4C B. b

C C

4



. C. Cb 2C D. b

C C

2



Câu 6: Bốn tụ điện giống nhau có điện dung C được ghép song song với nhau thành một bộ tụ điện. Điện dung của bộ tụ điện đó là:

1. Cb 4C B. b

C C

4



. C. Cb 2C D. b

C C

2



Câu 7: Một tụ điện có điện dung 500 (pF) được mắc vào hiệu điện thế 100 (V). Điện tích của tụ điện là:

1. q = 5 4 (μC). B. q = 5 4 (nC). C. q = 5-2 (μC). D. q = 5-4 (C).

Câu 8: Một tụ điện phẳng gồm hai bản có dạng hình tròn bán kính 3 (cm), đặt cách nhau 2 (cm) trong không khí. Điện dung của tụ điện đó là:

Thầy Sơn Hokage – Giáo viên chuyên luyện thi Đại học – 0345885193 -

1. C = 1,25 (pF). B. C = 1,25 (nF). C. C = 1,25 (  F) D. C = 1,25 (F).

Câu 9: Một tụ điện phẳng gồm hai bản có dạng hình tròn bán kính 5 (cm), đặt cách nhau 2 (cm) trong không khí. Điện trường đánh thủng đối với không khí là 3 5 (V/m). Hiệu điện thế lớn nhất có thể đặt vào hai bản cực của tụ điện là:

1. Umax = 3000 (V). B. Umax = 6000 (V). C. Umax = 15 3 (V). D. Umax = 6 5 (V).

Câu 10: Một tụ điện phẳng được mắc vào hai cực của một nguồn điện có hiệu điện thế 50 (V). Ngắt tụ điện ra khỏi nguồn rồi kéo cho khoảng cách giữa hai bản tụ tăng gấp hai lần thì

1. Điện dung của tụ điện không thay đổi. B. Điện dung của tụ điện tăng lên hai lần. C. Điện dung của tụ điện giảm đi hai lần. D. Điện dung của tụ điện tăng lên bốn lần.

Câu 11: Một tụ điện phẳng được mắc vào hai cực của một nguồn điện có hiệu điện thế 50 (V). Ngắt tụ điện ra khỏi nguồn rồi kéo cho khoảng cách giữa hai bản tụ tăng gấp hai lần thì

1. Điện tích của tụ điện không thay đổi. B. Điện tích của tụ điện tăng lên hai lần. C. Điện tích của tụ điện giảm đi hai lần. D. Điện tích của tụ điện tăng lên bốn lần.

Câu 12: Một tụ điện phẳng được mắc vào hai cực của một nguồn điện có hiệu điện thế 50 (V). Ngắt tụ điện ra khỏi nguồn rồi kéo cho khoảng cách giữa hai bản tụ tăng gấp hai lần thì hiệu điện thế giữa hai bản tụ có giá trị là:

1. U = 50 (V). B. U = 100 (V). C. U = 150(V). D. U = 200 (V).

Câu 13: Hai tụ điện có điện dung C 1 = 0,4 (μF), C 2 = 0,6 (μF) ghép song song với nhau. Mắc bộ tụ điện đó vào nguồn điện có hiệu điện thế U < 60 (V) thì một trong hai tụ điện đó có điện tích bằng 3-5 (C). Hiệu điện thế của nguồn điện là:

1. U = 75 (V). B. U = 50 (V). C. U = 7,5-5 (V). D. U = 5-4 (V).

Câu 14: Bộ tụ điện gồm ba tụ điện: C 1 = 10 (μF), C 2 = 15 (μF), C 3 = 30 (μF) mắc nối tiếp với nhau. Điện dung của bộ tụ điện là:

1. Cb = 5(μF). B. Cb = 10(μF) C. Cb = 15(μF) D. Cb = 55(μF)

Câu 15: Bộ tụ điện gồm ba tụ điện: C 1 = 10 (μF), C 2 = 15 (μF), C 3 = 30 (μF) mắc song song với nhau. Điện dung của bộ tụ điện là:

1. Cb = 5(μF). B. Cb = 10(μF) C. Cb = 15(μF) D. Cb = 55(μF)

Câu 16: Bộ tụ điện gồm hai tụ điện: C 1 = 20 (μF), C 2 = 30 (μF) mắc nối tiếp với nhau, rồi mắc vào hai cực của nguồn điện có hiệu điện thế U = 60 (V). Điện tích của bộ tụ điện là:

1. Qb = 3-3 (C). B. Qb = 1,2-3 (C). C. Qb = 1,8-3 (C). D. Qb = 7,2-4 (C).

Câu 17: Bộ tụ điện gồm hai tụ điện: C 1 = 20 (μF), C 2 = 30 (μF) mắc nối tiếp với nhau, rồi mắc vào hai cực của nguồn điện có hiệu điện thế U = 60 (V). Điện tích của mỗi tụ điện là:

1. Q 1 = 3-3 (C) và Q 2 = 3-3 (C). B. Q 1 = 1,2-3 (C) và Q 2 = 1,8-3 (C).

Thầy Sơn Hokage – Giáo viên chuyên luyện thi Đại học – 0345885193 -

1. hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện B. điện tích trên tụ điện C. bình phương hiệu điện thế hai bản tụ điện D. hiệu điện thế hai bản tụ và điện tích trên tụ

Câu 28: Một tụ điện có điện dung 5nF, điện trường lớn nhất mà tụ có thể chịu được là 3 5 V/m, khoảng cách giữa hai bản là 2mm. Hiệu điện thế lớn nhất giữa hai bản tụ là: A. 600V B. 400V C. 500V D. 800V

Câu 29: Một tụ điện có điện dung 2000 pF mắc vào hai cực của nguồn điện hiệu điện thế 5000V. Tính điện tích của tụ điện:

AμC B. 20 μC CμC DμC

Câu 30: Một tụ điện có điện dung 2000 pF mắc vào hai cực của nguồn điện hiệu điện thế 5000V. Tích điện cho tụ rồi ngắt khỏi nguồn, tăng điện dung tụ lên hai lần thì hiệu điện thế của tụ khi đó là:

1. 2500V B. 5000V C. 10000V D. 1250V

Câu 31: Một tụ điện có thể chịu được điện trường giới hạn là 3 6 V/m, khoảng cách giữa hai bản tụ là lmm, điện dung là 8,85-11 F. Hỏi hiệu điện thế tối đa có thế đặt vào hai bản tụ là bao nhiêu:

1. 3000V B. 300V C. 30 000V D. 1500V

Câu 32: Một tụ điện có thể chịu được điện trường giới hạn là 3 6 V/m, khoảng cách giữa hai bản tụ là lmm, điện dung là 8,85-11 F. Hỏi điện tích cực đại mà tụ tích được:

1. 26,65-8 C B. 26,65-9 C C. 26,65-7 C D. 13. 10-8 C

Câu 33: Tụ điện có điện dung 2μF có khoảng cách giữa hai bản tụ là 1cm được tích điện với nguồn điện có hiệu điện thế 24V. Cường độ điện trường giữa hai bản tụ bằng:

1. 24 V/m B. 2400 V/m C. 24000 V/m D. 2,4 V

Câu 34: Tụ điện có điện dung 2μF có khoảng cách giữa hai bản tụ là 1cm được tích điện với nguồn điện có hiệu điện thế 24V. Ngắt tụ khỏi nguồn và nối hai bản tụ bằng dây dẫn thì năng lượng tụ giải phóng ra là:

1. 5,76-4 J B. 1,152-3J C. 2,304-3J D. 4,217-3J

Câu 35: Một tụ điện có điện dung C, điện tích q, hiệu điện thế U. Tăng hiệu điện thế hai bản tụ lên gấp đôi thì điện tích của tụ:

1. không đổi B. tăng gấp đôi C. tăng gấp bốn D. giảm một nửa

Câu 36: Một tụ điện có điện dung C, điện tích q, hiệu điện thế U. Ngắt tụ khỏi nguồn, giảm điện dung xuống còn một nửa thì điện tích của tụ:

1. không đổi B. tăng gấp đôi C. giảm còn một nửa D. giảm còn một phần tư

Câu 37: Một tụ điện có điện dung C, điện tích q, hiệu điện thế U. Ngắt tụ khỏi nguồn, giảm điện dung xuống còn một nửa thì hiệu điện thế giữa hai bản tụ:

1. không đổi B. tăng gấp đôi C. giảm còn một nửa D. giảm còn một phần tư Câu 38: Một tụ điện có điện dung C, điện tích q, hiệu điện thế U. Ngắt tụ khỏi nguồn, giảm điện dung xuống còn một nửa thì năng lượng của tụ:

1. không đổi B. tăng gấp đôi C. giảm còn một nửa D. giảm còn một phần tư

Thầy Sơn Hokage – Giáo viên chuyên luyện thi Đại học – 0345885193 -

Câu 39: Một tụ điện phẳng có điện môi là không khí có điện dung là 2μF, khoảng cách giữa hai bản tụ là 1 mm. Tụ chịu được. Biết điện trường giới hạn đối với không khí là 3 6 V/m. Hiệu điện thế và điện tích cực đại của tụ là:

1. 1500V; 3mC B. 3000V; 6mC C. 6000V; 9mC D. 4500V; 9mC

Câu 40: Một tụ điện phẳng có điện môi là không khí có điện dung là 2μF, khoảng cách giữa hai bản tụ là 1 mm. Tụ chịu được. Biết điện trường giới hạn đối với không khí là 3 6 V/m. Năng lượng tối đa mà tụ tích trữ được là:

1. 4,5J B. 9J C. 18J D. 13,5J

Câu 41: Một tụ điện phẳng mắc vào hai cực của một nguồn điện có hiệu điện thế 500V. Ngắt tụ khỏi nguồn rồi tăng khoảng cách lên hai lần. Hiệu điện thế của tụ điện khi đó:

1. giảm hai lần B. tăng hai lần C. tăng 4 lần D. giảm 4 lần

Câu 42: Nối hai bản tụ điện phẳng với hai cực của acquy. Nếu dịch chuyển các bản xa nhau thì trong khi dịch chuyển có dòng điện đi qua acquy không?

1. lúc đầu có dòng điện đi từ cực dương sang cực âm của acquy sau đó dòng điện có chiều ngược lại B. lúc đầu có dòng điện đi từ cực âm sang cực dương của acquy sau đó dòng điện có chiều ngược lại C. dòng điện đi từ cực âm sang cực dương D. dòng điện đi từ cực dương sang cực âm

Câu 43: Nối hai bản tụ điện phẳng với hai cực của nguồn một chiều, sau đó ngắt tụ ra khỏi nguồn rồi đưa vào giữa hai bản một chất điện môi có hằng số điện môi  thì điện dung C và hiệu điện thế giữa hai bản tụ sẽ:

1. C tăng, U tăng B. C tăng, U giảm C. C giảm, U giảm D. C giảm, U tăng

Câu 44: Nối hai bản tụ điện phẳng với hai cực của nguồn một chiều, sau đó ngắt tụ ra khỏi nguồn rồi đưa vào giữa hai bản một chất điện môi có hằng số điện môi  thì năng lượng W của tụ và cường độ điện trường E giữa hai bản tụ sẽ:

1. W tăng; E tăng B. W tăng; E giảm C. W giảm; E giảm D. W giảm; E tăng

Câu 45: Một tụ điện phẳng có điện dung 7nF chứa đầy điện môi có hằng số điện môi  , diện tích mỗi bản là 15cm 2 và khoảng cách giữa hai bản bằng 10-5 m. Tính hằng số điện môi  : A,7 B,9 C,5 D,

Câu 46: Một tụ điện phẳng hai bản có dạng hình tròn bán kính 2cm đặt trong không khí cách nhau 2mm. Điện dung của tụ điện đó là:

1. l,2pF B. l,8pF C. 0,87pF D,56pF

Câu 47: Một tụ điện phẳng hai bản có dạng hình tròn bán kính 2cm đặt trong không khí cách nhau 2mm. Có thể đặt một hiệu điện thế lớn nhất là bao nhiêu vào hai bản tụ đó, biết điện trường nhỏ nhất có thể đánh thủng không khí là 3 6 V/m:

1. 3000 V B C D. 10000 V

Câu 48: Một tụ điện phẳng không khí mắc vào nguồn điện có hiệu điện thế 200V, diện tích mỗi bản là 20cm 2 , hai bản cách nhau 4mm. Tính mật độ năng lượng điện trường trong tụ điện:

1. 0,11 J/m 3 B. 0,27 J/m 3 C. 0,027 J/m 3 D. 0,011 J/m 3

Câu 49: Điện dung của tụ điện phẳng phụ thuộc vào:

Thầy Sơn Hokage – Giáo viên chuyên luyện thi Đại học – 0345885193 -

1. 2nF B. 3nF C. 4nF D. 5nF

Câu 59: Ba tụ C 1 = 3nF, C 2 = 2nF, C 3 = 20nF mắc như hình vẽ trên. Nối bộ tụ với hiệu điện thế 30V. Tụ C 1 bị đánh thủng. Tìm điện tích và hiệu điện thế trên tụ C 3 :

1. U 3 = 15V; q 3 = 300nC B. U 3 = 30V; q 3 = 600nC C. U 3 = 0V; q 3 = 600nC D. U 3 = 25V; q 3 = 500nC

Câu 60: Hai tụ điện điện dung C 1 = 0,3nF, C 2 = 0,6nF ghép nối tiếp, khoảng cách giữa hai bản tụ của hai tụ như nhau bằng 2mm. Điện môi của mỗi tụ chỉ chịu được điện trường có cường độ lớn nhất là 10 4 V/m. Hiệu điện thế giới hạn được phép đặt vào bộ tụ đó bằng:

1. 20V B. 30V C. 40V D. 50V

Câu 61: Hai tụ điện C 1 = 0,4 μF; C 2 = 0,6 μF ghép song song rồi mắc vào hiệu điện thế U < 60V thì một trong hai tụ có điện tích 30μC. Tính hiệu điện thế U và điện tích của tụ kia: A. 30V; 5 μC B. 50V; 50 μC C. 25V; 10 μC D. 40V; 25 μC

Câu 62: Ba tụ điện ghép nối tiếp có C 1 = 20pF, C 2 = 10pF, C 3 = 30pF. Tính điện dung của bộ tụ đó:

1. 3,45pF B. 4,45pF C,45pF D. 6,45pF

Câu 63: Một mạch điện như hình vẽ, C 1 = 3 μF, C 2 = C 3 = 4 μF. Tính điện dung của bộ tụ:

1. 3μF B. 5μF C. 7 μF D. 12 μF

Câu 64: Một mạch điện như hình vẽ trên, C 1 = 3 μF, C 2 = C 3 = 4 μF. Nối hai điểm M, N với hiệu điện thế 10V. Điện tích trên mỗi tụ điện là:

1. q 1 = 5 μC; q 2 = q 3 = 20 μC B. q 1 = 30 μC; q 2 = q 3 = 15 μC C. q 1 = 30 μC; q 2 = q 3 = 20 μC D. q 1 = 15 μC; q 2 = q 3 = 10 μC

Câu 65: Ba tụ điện có điện dung bằng nhau và bằng C. Để được bộ tụ có điện dung là C/3 ta phải ghép các tụ đó thành bộ:

1. 3 tụ nối tiếp nhau B. 3 tụ song song nhau C. (C 1 nt C 2 )//C 3 D. (C 1 // C 2 ) nt C 3

Câu 66: Ba tụ điện C 1 = C 2 = C, C 3 = 2C. Để được bộ tụ có điện dung là C thì các tụ phải ghép:

1. 3 tụ nối tiếp nhau B. (C 1 // C 2 ) nt C 3 C. 3 tụ song song nhau D. (C 1 nt C 2 )// C 3

Câu 67: Hai tụ giống nhau có điện dung C ghép nối tiếp nhau và nối vào nguồn một chiều hiệu điện thế U thì năng lượng của bộ tụ là Wt, khi chúng ghép song song và nối vào hiệu điện thế cũng là U thì năng lượng của bộ tụ là Ws, ta có:

Thầy Sơn Hokage – Giáo viên chuyên luyện thi Đại học – 0345885193 -

1. Wt = Ws B. Ws = 4Wt C. Ws = 2Wt D. Wt = 4Ws

Câu 68: Ba tụ C 1 = 3nF, C 2 = 2nF, C 3 = 20nF mắc như hình vẽ. Nối bộ tụ với hiệu điện thế 30V. Tính hiệu điện thế trên tụ C 2.

A. 12V B. 18V C. 24V D. 30V

Câu 69: Ba tụ C 1 = 3nF, C 2 = 2nF, C 3 = 20nF mắc như hình vẽ trên. Nối bộ tụ với hiệu điện thế 30V. Tụ C 1 bị đánh thủng. Tìm điện tích và hiệu điện thế trên tụ C 1.

1. U 1 = 15V; q 1 = 300nC B. U 1 = 30V; q 1 = 600nC C. U 1 = 0 V; q 1 = 0 nC D. U 1 = 25V; q 1 = 500nC

Câu 70: Ba tụ C 1 = 3nF, C 2 = 2nF, C 3 = 20nF mắc như hình vẽ trên. Nối bộ tụ với hiệu điện thế 30V. Tụ C 1 bị đánh thủng. Tìm điện tích và hiệu điện thế trên tụ C 2.

1. U 2 = 15V; q 2 = 300nC B. U 2 = 30V; q 2 = 600nC C. U 2 = 0V; q 2 = OnC D. U 2 = 25V; q 2 = 500nC

Câu 71: Trong phòng thí nghiệm có một số tụ điện loại 6μF. Số tụ phải dùng ít nhất để tạo thành bộ tụ có điện dung tương đương là 4,5 μF là:A. 3 B. 5 C. 4 D. 6

Câu 72: Có các tụ giống nhau điện dung là C, muốn ghép thành bộ tụ có điện dung là 5C/3 thì số tụ cần dùng ít nhất là:A. 3 B. 4 C. 5 D. 6

Câu 73: Hai tụ điện có điện dung C 1 = 2C 2 mắc nối tiếp vào nguồn điện có hiệu điện thế U thì hiệu điện thế của hai tụ quan hệ với nhau:A. U 1 = 2U 2 B. U 2 = 2U 1 C. U 2 = 3U 1 D. U 1 = 3U 2

Câu 74: Hai tụ điện có điện dung C 1 = 2C 2 mắc nối tiếp vào nguồn điện có hiệu điện thế U. Dìm tụ C 2 vào điện môi lỏng có hằng số điện môi là 2. Cường độ điện trường giữa hai bản tụ C1 sẽ:

1. tăng 3/2 lần B. tăng 2 lần C. giảm còn 1/2 lần D. giảm còn 2/3 lần

Câu 75: Một tụ điện phẳng đặt thẳng đứng trong không khí điện dung của nó là C. Khi dìm một nửa ngập trong điện môi có hằng số điện môi là 3, một nửa trong không khí điện dung của tụ sẽ:

1. tăng 2 lần B. tăng 3/2 lần C. tăng 3 lần D. giảm 3 lần

Câu 76: Một tụ điện phẳng đặt nằm ngang trong không khí điện dung của nó là C. Khi dìm một nửa ngập trong điện môi có hằng số điện môi là 3, một nửa trong không khí điện dung của tụ sẽ:

1. giảm còn 1/2 B. giảm còn 1/3 C. tăng 3/2 lần D. giảm còn 2/3 lần

Câu 77: Bộ tụ điện gồm hai tụ điện: C 1 = 20 (μF), C 2 = 30 (μF) mắc song song với nhau, rồi mắc vào hai cực của nguồn điện có hiệu điện thế U = 60 (V). Hiệu điện thế trên mỗi tụ điện là:

1. U 1 = 60 (V) và U 2 = 60(V). B. U 1 = 15 (V) và U 2 = 45 (V). C. U 1 = 45 (V) và U 2 = 15 (V). D. U 1 = 30 (V) và U 2 = 30(V).