Bài 13. Điện thế và thế năng điện trang 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86 Vật Lí 11 Chân trời sáng tạoVào ngày 27/5/1994, đường dây cao thế 500 kV Bắc – Nam (Hình 13.1) đã chính thức được đưa vào vận hành. Sự kiện này đánh dấu một cột mốc lịch sử khi tạo ra sự liên kết lưới điện quốc gia. Vậy “thế” trong cụm từ “cao thế” đặc trưng cho khả năng gì về điện? Tổng hợp đề thi học kì 2 lớp 11 tất cả các môn - Chân trời sáng tạo Toán - Văn - Anh - Lí - Hóa - Sinh
Lựa chọn câu để xem lời giải nhanh hơn
Câu hỏi tr 80 KĐ Vào ngày 27/5/1994, đường dây cao thế 500 kV Bắc – Nam (Hình 13.1) đã chính thức được đưa vào vận hành. Sự kiện này đánh dấu một cột mốc lịch sử khi tạo ra sự liên kết lưới điện quốc gia. Vậy “thế” trong cụm từ “cao thế” đặc trưng cho khả năng gì về điện? Lời giải chi tiết: "Thế" trong cụm từ "cao thế" đặc trưng cho điện trường về phương diện tạo ra thế năng của điện tích q trong điện trường. Câu hỏi tr 80 CH 1. Liệt kê một số lực thế đã được học. Trình bày đặc điểm về công của lực thế. 2. Quan sát Hình 13.2, xác định công của lực điện tác dụng lên điện tích q >0 khi q di chuyển từ A' đến B'.
Lời giải chi tiết: 1. Lực bảo toàn hay còn gọi là lực thế là các loại lực khi tác động lên một vật sinh ra một công cơ học có độ lớn không phụ thuộc vào dạng của đường đi mà chỉ phụ thuộc vào vị trí của điềm đầu và điểm cuối. Lực thế được sinh ra trong trường thế. Trọng lực hay lực hấp dẫn của trái đất lên các vật là lực thế. Các ví dụ của lực bảo toàn là lực tĩnh điện và lực hấp dẫn. 2. Công của lực điện tác dụng lên điện tích q khi q di chuyển từ A' đến B' là \({A_{AB}} = q.E.\overline {A'B'} \) Câu hỏi tr 82 CH 1 Kết hợp công thức (13.5), (13.6) và (13.7), em hãy rút ra công thức (13.8). Lời giải chi tiết: Ta có: \({V_A} = \frac{{{A_{A\infty }}}}{q}\) \({V_B} = \frac{{{A_{B\infty }}}}{q}\) \( \Rightarrow {U_{AB}} = {V_A} - {V_B} = \frac{{{A_{A\infty }}}}{q} - \frac{{{A_{B\infty }}}}{q} = \frac{{{A_{A\infty }} - {A_{B\infty }}}}{q}\) Mà \({A_{A\infty }} = {A_{AB}} + {A_{B\infty }}\) \( \Rightarrow {U_{AB}} = \frac{{{A_{AB}} + {A_{B\infty }} - {A_{B\infty }}}}{q} = \frac{{{A_{AB}}}}{q}\) Câu hỏi tr 82 CH 2 Xét hai điểm M và N trong điện trường đều. Biết vectơ cường độ điện trường hướng từ M đến N. Hãy so sánh giá trị điện thế tại M và N. Lời giải chi tiết: Giá trị điện thế tại M là: \({V_M} = \frac{{{A_{M\infty }}}}{q}\) Giá trị điện thế tại N là: \({V_N} = \frac{{{A_{N\infty }}}}{q}\) Vì vectơ cường độ điện trường hướng từ M đến N nên ta có \({A_{M\infty }} > {A_{N\infty }} \Rightarrow {V_M} > {V_N}\) Câu hỏi tr 83 CH Giải thích vì sao cường độ điện trường có thể được do bằng đơn vị vôn trên mét (V/m). Lời giải chi tiết: Ta có: \(E = \frac{U}{d}\) trong đó U có đơn vị là V, d có đơn vị là m nên E có đơn vị là V/m. Câu hỏi tr 84 LT Xét hai bản kim loại song song, cách nhau 2,0 cm và có hiệu điện thế 5,0 kV. Tính độ lớn lực điện tác dụng lên một hạt bụi nằm trong khoảng giữa hai bản, biết hạt bụi có điện tích 8,0.10−19 C Lời giải chi tiết: Độ lớn lực điện tác dụng lên một hạt bụi là: \(F = q.E = q.\frac{U}{d} = {8.10^{ - 19}}.\frac{{{{5.10}^3}}}{{0,02}} = {2.10^{ - 13}}N\) Câu hỏi tr 84 VD Trong máy đo điện tim, các điện cực được sử dụng để đo hiệu điện thế giữa các điểm khác nhau trên da của bệnh nhân, thường không vượt quá 1 mV đối với người bình thường (Hình 13.4). Đây là một phương pháp có độ nhạy cao để phát hiện sự bất thường của chức năng tim. Dựa vào sách, báo, intemet, các em hãy tìm hiểu và trình bày ngắn gọn nguyên lí hoạt động của máy đo điện tim.
Lời giải chi tiết: Nguyên lý kỹ thuật đo điện tim Tín hiệu điện tim được lấy từ người bệnh nhân qua các nút thu tín hiệu (điện cực dán, điện cực hút) qua đường dây cáp khám đến mạch tiền khuếch đại. Tín hiệu điện được khuếch đại lần thứ nhất sau đó tín hiệu đến tầng công suất để khuếch đại tín hiệu thành dòng điện. Dòng điện biến thiên này sẽ được đưa vào một cuộn dây, dưới tác động của dòng điện cuộn dây sinh ra một từ trường biến thiên. Từ trường biến thiên này tác động lên thanh nam châm đồng thời là bút vẽ. Bút này di chuyển tịnh tiến khi cuộn rubăng giấy di chuyển sẽ vẽ lại trên giấy đồ thị của sự biến thiên, và đó cũng là tín hiệu điện tâm đồ. Phân loại máy điện tim
Câu hỏi tr 85 CH 1 Áp dụng định lí động năng, em hãy rút ra công thức (13.11). Lời giải chi tiết: Độ biến thiên động năng bằng công của lực điện trường: \({W_d} - {W_{d0}} = A \Rightarrow \frac{1}{2}m{v^2} - 0 = {q_e}Ed \Rightarrow v = \sqrt {\frac{{2{q_e}Ed}}{m}} \) Câu hỏi tr 85 CH 2 1. Xác định các lực tác dụng lên electron trong Hình 13.7. Từ đó, dự đoán chuyển động của electron.
2. Mô tả chuyển động của proton chuyển động với vận tốc \(\overrightarrow {{v_0}} \) vào vùng điện trường đều như Hình 13.7. Lời giải chi tiết: 1. Trọng lực của electron có độ lớn rất nhỏ so với lực điện tác dụng lên electron, khi đó gần như electron chỉ chịu tác dụng của lực điện \(\overrightarrow F = {q_e}.\overrightarrow E \) cùng chiều với quy ước. Qũy đạo chuyển động của electron khi này gần giống với quỹ đạo chuyển động của vật ném ngang gồm hai thành phần:
Câu hỏi tr 86 LT Một electron chuyển động với vận tốc đầu 4.107 m / s vào vùng điện trường đều theo phương vuông góc với các đường sức điện. Biết cường độ điện trường là E=103 V / m Hãy xác định: a) Gia tốc của electron. Lời giải chi tiết: a) Gia tốc của electron là: \(a = \frac{{{q_e}.E}}{m} = \frac{{ - 1,{{6.10}^{ - 19}}{{.10}^3}}}{{9,{{1.10}^{ - 31}}}} = - 1,{76.10^{14}}m/{s^2}\) b) Vận tốc của electron khi nó chuyển động sau khoảng thời gian là: v=v0+at=4.107−1,76.1014.2.10−7=4,8.106m/s Câu hỏi tr 86 VD Neutron là một hạt không mang điện, có khối lượng xấp xỉ proton. Một hạt neutron tự do có thể tồn tại khoảng 10 đến 15 phút, sau đó phân rã thành electron, proton và phản neutrino (là một hạt không mang điện, có khối lượng rất bé, chuyển động với tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng trong chân không). Em hãy đề xuất phương án để tách hai hạt electron và proton ngay sau khi neutron bị phân rã Lời giải chi tiết: Ta có thể bố trí thí nghiệm như hình 13.7 khi đó hạt electron sẽ bị hút về cực dương và hạt proton bị hút về cực âm.
Bài tập Bài 1 Độ chênh lệch điện thế giữa mặt trong và mặt ngoài của màng tế bào trong cơ thể người là 90 mV. Biết mặt trong và mặt ngoài của màng tế bào lần lượt mang điện âm và mang điện dương. Xác định công mà tế bào cần thực hiện để đưa một ion Na+ chuyển động từ bên trong ra bên ngoài màng tế bào theo cơ chế chủ động qua kênh protein. Lời giải chi tiết: Số electon của ion Na+ là 10 electon Công mà tế bào cần thực hiện để đưa một ion Na+ chuyển động từ bên trong ra bên ngoài màng tế bào theo cơ chế chủ động qua kênh protein là A=qe.U=10.1,6.10−19.90.10−3=14,4.10−20 Bài tập Bài 2 Một electron chuyển động với tốc độ ban đầu v0=1,6.106m / s chuyển động vào vùng điện trường đều theo phương song song với hai bản và ở chính giữa khoảng cách hai bản như Hình 13P.1. Biết chiều dài mỗi bản là 3 cm và khoảng cách giữa hai bản là 1 cm. Giữa hai bản có điện trường hướng từ trên xuống, điện trường bên ngoài hai bản bằng 0. Biết electron di chuyển đến vị trí mép ngoài của tấm bản phía trên, tính độ lớn cường độ điện trường giữa hai bản.
Lời giải chi tiết: Ta có: \(v = \sqrt {\frac{{2{q_e}Ed}}{m}} \) Cường độ điện trường giữa hai bản là: \(E = \frac{{m{v^2}}}{{2{q_e}d}} = \frac{{9,{{1.10}^{ - 31}}{{({{1.6.10}^6})}^2}}}{{2.1,{{6.10}^{ - 19}}.0,005}} = 1456V/m\)  Chia sẻ Bình luận
2K7 tham gia ngay group để nhận thông tin thi cử, tài liệu miễn phí, trao đổi học tập nhé!
|
