Bài 24. Nguồn điện trang 58, 59, 60, 61 SBT Vật lí 11 Kết nối tri thức

 Giải Bài 24. Nguồn điện trang 58, 59, 60, 61 SBT Vật lí 11 Kết nối tri thức có đáp án chi tiết cho từng bài tập trong sách bài tập Vật lí lớp 11 Kết nối tri thức. Mời các em học sinh cùng quý phụ huynh tham khảo.

Trang 58 sbt vật lí 11

Bài 24.1 trang 58 SBT Vật lí 11

Kết luận nào sau đây đúng khi nói về tác dụng của nguồn điện?

A. dùng để tạo ra và duy trì hiệu điện thế nhằm duy trì dòng điện trong mạch.

B. dùng để tạo ra các lon âm.

C. dùng đề tạo ra các ion dương.

D. dùng để tạo ra các lon âm chạy trong vật dẫn.

Hướng dẫn :

Lí thuyết về nguồn điện

Lời giải :

Nguồn điện là thiết bị để tạo ra và duy trì hiệu điện thế nhằm duy trì dòng điện trong mạch

Đáp án :A

Bài 24.2 trang 58 SBT Vật lí 11

Kết luận nào sau đây sai khi nói về suất điện động của nguồn điện?

A. Suất điện động của nguồn điện đặc trưng cho khả năng thực hiện công của nguồn điện.

B. Suất điện động của nguồn điện được đo bằng thương số ()(frac{A}{q})

C. Đơn vị của suất điện động là vôn (V).

D. Suất điện động của nguồn điện đặc trưng cho khả năng tích điện của nguồn điện.

Hướng dẫn :

Lí thuyết về suất điện động của nguồn điện

Lời giải :

Suất điện động của nguồn điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng sinh công của nguồn điện và được đo bằng thương số giữa công của lực lạ thực hiện khi làm dịch chuyển một điện tích dương q bên trong nguồn điện từ cực âm đến cực dương và độ lớn của điện tích q đó=> Suất điện động của nguồn điện đặc trưng cho khả năng tích điện của là sai

Đáp án : D

Bài 24.3 trang 58 SBT Vật lí 11

Biểu thức tính công của nguồn điện có dòng điện không đổi là

A. (A = U.I.t)

B. (A = xi It)

C. (A = xi It – r{I^2}t)

D. (A = xi It + r{I^2}t)

Hướng dẫn :

Lí thuyết về công của nguồn điện

Lời giải :

Nguồn đã thực hiện công A , được tính theo công thức : (A = xi It)

Bài 24.4 trang 58 SBT Vật lí 11

Khi nói về nguồn điện, phát biểu nào dưới đây sai?

A. Mỗi nguồn có hai cực luôn ở trạng thái nhiễm điện khác nhau.

B. Nguồn điện là cơ cấu để tạo ra và duy trì hiệu điện thế nhằm duy trì dòng

điện trong đoạn mạch.

C. Để tạo ra các cực nhiễm điện, cần phải có lực thực hiện công tách và

chuyển các electron hoặc ion dương ra khỏi điện cực, lực này gọi là lực lạ.

D. Nguồn điện là pin có lực lạ là lực tĩnh điện.

Hướng dẫn :

Lí thuyết về nguồn điện

Lời giải :

Lực điện tác dụng giữa electron và ion dương là lực hút tĩnh điện nên để tách chúng ra xa nhau thì bên trong nguồn điện cần có những lực lạ mà bản chất của nó không phải lực tĩnh điện.

Lực lạ có thể là lực hóa học, lực từ,… => đáp án D sai

Đáp án : D

Bài 24.5 trang 58 SBT Vật lí 11

Nguồn điện tạo ra hiệu điện thế giữa hai cực bằng cách

A. tách electron ra khỏi nguyên tử và chuyển electron và ion ra khỏi các cụ

của nguồn.

B. sinh ra ion dương ở cực âm.

C. sinh ra electron ở cực dương.

D. làm biến mất electron ở cực dương.

Hướng dẫn :

Lí thuyết về nguồn điện

Lời giải :

Vì điện tích không tự nhiên sinh ra cũng không tự nhiên mất đi. Để có sự chênh lệch điện thế giữa hai cực thì lực lạ phải tách được các electron ra khỏi nguyên tử và chuyển về cực của nguồn.

Đáp án : A

Trang 59 sbt vật lí 11

Bài 24.6 trang 59 SBT Vật lí 11

Câu nào sau đây sai?

A. Suất điện động của nguồn điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng sinh

công của nguồn điện.

B. Suất điện động của nguồn điện được xác định bằng công suất dịch chuyển

một điện tích đơn vị theo vòng kín của mạch điện.

C. Suất điện động của nguồn điện bằng công để di chuyển điện tích dương 1 từ cực âm đến cực dương bên trong nguồn.

D. Suất điện động được đo bằng thương số giữa công A của lực lạ để di chuyển một điện tích dương q từ cực âm đến cực dương bên trong nguồn

điện và độ lớn của điện tích đó.

Hướng dẫn :

Lí thuyết về suất điện động của nguồn điện

Lời giải :

Suất điện động được đo bằng thương số giữa công A của lực lạ để di chuyển một điện tích dương q từ cực âm đến cực dương bên trong nguồn

điện và độ lớn của điện tích đó : (xi  = frac{A}{q}) => B sai

Đáp án :B

Bài 24.7 trang 59 SBT Vật lí 11

Công của nguồn điện là

A. lượng điện tích mà nguồn điện sinh ra trong 1s.

B. công của lực lạ làm dịch chuyển điện tích bên trong nguồn.

C. công của dòng điện trong mạch kín sinh ra trong 1 s.

D. công của dòng điện khi dịch chuyển một đơn vị điện tích trong mạch kín.

Hướng dẫn :

Lí thuyết về công của nguồn điện

Lời giải :

Công của nguồn điện là công của lực lạ thực hiện làm dịch chuyển các điện tích qua nguồn.

Đáp án : B

Bài 24.8 trang 59 SBT Vật lí 11

Suất điện động của nguồn điện một chiều là (xi  = 4V). Công của lực lạ làm dịch chuyển một lượng điện tích q = 5 mC giữa hai cực bên trong nguồn điện là

A. 1,5 mJ.

B. 0,8 mJ.

C. 20 mJ.

D. 5 mJ.

Hướng dẫn :

Lí thuyết về công của nguồn điện

Lời giải :

Công của lực lạ làm dịch chuyển một lượng điện tích q = 5 mC giữa hai cực bên trong nguồn điện là (A = xi It = xi q = {4.5.10^{ – 3}} = 20mJ)

Đáp án : C

Bài 24.9 trang 59 SBT Vật lí 11

Một acquy có suất điện động là 12 V, sinh ra công là 720 J để duy trì dòng điện trong mạch trong thời gian 1 phút. Cường độ dòng điện chạy qua acquy khi đó là

A. I = 1,2 A.

B. I = 5,0 A.

C. I = 0,2 A.

D. I = 2,4 A.

Hướng dẫn :

Lí thuyết về công của nguồn điện

Lời giải :

Ta có công thức (A = xi lt)  => Cường độ dòng điện chạy qua acquy khi đó là

(I = frac{A}{{xi t}} = frac{{720}}{{12.60}} = 1A)

Đáp án : I=1A

Bài 24.10 trang 59 SBT Vật lí 11

Một acquy đầy điện có dung lượng 20 A.h. Biết cường độ dòng điện mà nó cung cấp là 0,5 A. Thời gian sử dụng của acquy là

A. t=5 h.

B. t=40 h.

C. t=20 h.

D. t=50 h.

Hướng dẫn :

Vận dụng kiến thức của nguồn điện , mạch điện .

Lời giải :

Thời gian sử dụng của acquy là (t = frac{q}{A} = frac{{20}}{{0,5}} = 40h)

Đáp án :B

Trang 60 sbt vật lí 11

Bài 24.11 trang 60 SBT Vật lí 11

Suất điện động của nguồn điện là đại lượng được đo bằng

A. công của lực lạ tác dụng lên điện tích q dương.

B. thương số giữa công và lực lạ tác dụng lên điện tích q dương.

C. thương số giữa lực lạ tác dụng lên điện tích q dương và độ lớn điện tích ấy,

D. thương số giữa công của lực lạ dịch chuyển điện tích dương q từ cực âm

đến cực dương trong nguồn và độ lớn của điện tích đó.

Hướng dẫn :

Lí thuyết về suất điện động của nguồn điện

Lời giải :

Suất điện động được đo bằng thương số giữa công A của lực lạ để di chuyển một điện tích dương q từ cực âm đến cực dương bên trong nguồn điện và độ lớn của điện tích đó

Đáp án : D

Bài 24.12 trang 60 SBT Vật lí 11

Khi dòng điện chạy qua đoạn mạch ngoài nối giữa hai cực của nguồn điện thì các hạt mang điện trong mạch chuyển động có hướng dưới tác dụng của lực

A. Coulomb.

B. hấp dẫn.

C. lạ

D. điện trường.

Hướng dẫn :

Lí thuyết về nguồn điện

Lời giải :

Khi có dòng điện chạy qua đoạn mạch ngoài nối giữa hai cực của nguồn điện thì các hạt mang điện chuyển động có hướng dưới tác dụng của lực điện trường. Cụ thể: Các hạt mang điện tích dương chuyển động theo chiều điện trường, các hạt mang điện tích âm chuyển động ngược chiều điện trường.

Đáp án : D

Bài 24.13 trang 60 SBT Vật lí 11

Khi dòng điện chạy qua nguồn điện thì các hạt mang điện ở bên trong

nguồn điện chuyển động có hướng dưới tác dụng của lực

A. Coulomb.

B. hấp dẫn.

C. lạ

D. điện trường.

Hướng dẫn :

Lí thuyết về nguồn điện

Lời giải :

Trong nguồn điện các điện tích chuyển động dưới tác dụng của lực lạ

Đáp án :C

Bài 24.14 trang 60 SBT Vật lí 11

Một nguồn điện có suất điện động là (xi ), công của nguồn là A, độ lớn điện tích dịch chuyển qua nguồn là q. Mối liên hệ giữa các đại lượng này là

A. (A = qxi )

B. (q = Axi )

C. (xi  = qA)

D. (A = {q^2}.xi )

Hướng dẫn :

Lí thuyết về nguồn điện

Lời giải :

Mối liên hệ giữa các đại lượng này là : (A = qxi )

Đáp án :A

Bài 24.15 trang 60 SBT Vật lí 11

Cho mạch điện có sơ đồ như Hình 24.2. Trong đó: (xi  = 1,2V), (r = 0,5Omega ) , ({R_1} = {R_3} = 2Omega ), ({R_2} = {R_4} = 4Omega ). Tính hiệu điện thế giữa hai điểm A, B.

Hướng dẫn :

Định luật Ohm trong các đoạn mạch.

Công thức tính suất điện động (xi  = I(R + r))

Lời giải :

Từ hình vẽ ta có : ([({R_1}nt{R_2})//{R_3}]nt{R_4})

=> ({R_{12}} = {R_1} + {R_2} = 2 + 4 = 6Omega ) và ({R_{123}} = frac{{{R_{12}}.{R_3}}}{{{R_{12}} + {R_3}}} = frac{{6.2}}{{6 + 2}} = 1,5Omega )

=> Điện trở của mạch ngoài ({R_N} = {R_{123}} + {R_4} = 1,5 + 4 = 5,5Omega )

=> Cường độ dòng điện của mạch chính : (I = frac{xi }{{{R_N} + r}} = frac{{1,2}}{{5,5 + 0,5}} = 0,2A)

=> cường độ dòng điện qua điện trở ({R_4}): ({I_4} = I = 0,2A =  > {U_4} = {I_4}.{R_4} = 0,2.4 = 0,8V)

=>({U_{12}} = {U_3} = I.{R_N} – {U_4} = 0,2.5,5 – 0,8 = 0,3V)=> ({I_{12}} = frac{{{U_{12}}}}{{{R_{12}}}} = frac{{0,3}}{6} = 0,05A = {I_1} = {I_2})

=> hiệu điện thế qua điện trở ({R_2}) là : ({U_2} = {I_2}{R_2} = 0,05.4 = 0,2V)

=> hiệu điện thế giữa hai điểm A, B ({U_{AB}} = {U_{AN}} + {U_{NB}} = {U_2} + {U_4} = 0,2 + 0,8 = 1V)

Bài 24.16 trang 60 SBT Vật lí 11

Cho mạch điện có sơ đồ như Hình 24.3. Biết ({R_2} = 2Omega ), ({R_3} = 3Omega ). Khi K mở, vôn kế chỉ 6 V. Khi K đóng vôn kế chỉ 5,6 V và ampe kế chỉ 2A.

a) Tính suất điện động và điện trở trong của nguồn điện.

b) Tính ({R_1}) và cường độ dòng điện qua ({R_2}) và ({R_3})

Hướng dẫn :

Định luật Ohm trong các đoạn mạch.

Công thức tính suất điện động (xi  = I(R + r))

Lời giải :

a) Khi khóa K mở , không có dòng điện qua dây => ({U_v} = xi  – Ir = xi  – 0.r = xi )

=> số chỉ của vôn kế chính bằng suất điện động => (xi  = 6V)

Khi khóa K đóng  ta có ({U_v} = xi  – Ir =  > r = frac{{xi  – {U_v}}}{I} = frac{{6 – 5,6}}{2} = 0,2left( Omega  right))

b) Khi khóa K đóng ta có : ({R_1}ntleft( {{R_2}//{R_3}} right))

=> ({R_{23}} = frac{{{R_2}.{R_3}}}{{{R_2} + {R_3}}} = frac{{2.3}}{{2 + 3}} = 1,2Omega )

Ta có ({I_1} = {I_{23}} = I = 2A =  > {U_{23}} = {I_{23}}.{R_{23}} = 2.1,2 = 2,4V =  > {U_2} = {U_3} = {U_{23}} = 2,4V)

=> ({I_2} = frac{{{U_2}}}{{{R_2}}} = frac{{2,4}}{2} = 1,2A)  và ({I_3} = frac{{{U_3}}}{{{R_3}}} = frac{{2,4}}{3} = 0,8A)

Và ta có ({U_1} = U – U{_{23}} = 5,6 – 2,4 = 3,2V =  > {R_1} = frac{{{U_1}}}{{{I_1}}} = frac{{3,2}}{2} = 1,6Omega )

Bài 24.17 trang 60 SBT Vật lí 11

Suất điện động của một nguồn điện là 12 V. Tính công của lực lạ khi dịch chuyển một lượng điện tích là 0,5 C bên trong nguồn điện từ cực âm đền cực dương của nó.

Hướng dẫn :

Công thức tính công của lực lạ : (A = qxi )

Lời giải :

Công của lực lạ khi dịch chuyển một lượng điện tích là 0,5 C bên trong nguồn điện từ cực âm đền cực dương là : (A = qxi  = 0,5.12 = 6(J))

Trang 61 sbt vật lí 11

Bài 24.18 trang 61 SBT Vật lí 11

Một acquy có suất điện động 6 V, sản ra một công là 360 J khi acquy này phát điện trong 5 phút.

a) Tính lượng điện tích dịch chuyển trong acquy.

b) Tính cường độ dòng điện chạy qua acquy.

Hướng dẫn :

Công thức tính công của lực lạ : (A = qxi )

Lời giải :

a) Lượng điện tích dịch chuyển trong acquy là : (q = frac{A}{xi } = frac{{360}}{6} = 60C)

b) Cường độ dòng điện chạy qua acquy khi đó là : (I = frac{q}{t} = frac{{60}}{{5.60}} = 0,2A)

Bài 24.19 trang 61 SBT Vật lí 11

Một bộ acquy đầy điện có thễ cung cấp dòng điện 4 A liên tục trong 2 giờ thì phải nạp lại.

a) Tính cường độ dòng điện mà acquy này có thể cung cắp liên tục trong 40 giờ thì phải nạp lại.

b) Tính suất điện động của acquy nếu trong thời gian hoạt động trên đây, nó

sinh ra một công là 172,8 kJ.

Hướng dẫn :

Công thức tính điện lượng :(q = It)

Lời giải :

a) Ta có điện lượng mà bộ acquy tích được là : (q = It = 4.2.3600 = 28800C)

Cường độ dòng điện mà acquy này có thể cung cắp liên tục trong 40 giờ thì phải nạp lại là : $I=frac{q}{t}=frac{28800}{40.3600}=0,2A$

b) Suất điện động của acquy nếu trong thời gian hoạt động trên đây, nó

sinh ra một công là 172,8 kJ là : (xi  = frac{A}{q} = frac{{172800}}{{28800}} = 6V)