Máy khử rung tim xách tay là thiết bị được các đội y tế thường dùng để cấp cứu bệnh nhân bị rối loạn nhịp tim và tạo nhịp tim ổn định cho bệnh nhân. Khi hoạt động, các điện cực của máy được đặt trên ngực của bệnh nhân để tạo dòng điện đi qua tim bệnh nhân trong thời gian rất ngắn (Hình 15.1), tạo điều kiện cho tim bệnh nhân hoạt động bình thường. Thiết bị này hoạt động dựa vào khả năng tích trữ năng lượng điện của tụ điện bên trong thiết bị. Theo em, tụ điện dự trữ được năng lượng dựa trên nguyên tắc nào?

Cho các tụ điện $C_1=C_2=C_3=C_4=\mathrm{3,3}\mu F$ được mắc thành mạch như Hình 14P1. Xác định điện dung tương đương của bộ tụ.

Hai tụ điện có điện dung lần lượt là $C_1=\mathrm{0,5}\mu F$ và $C_2=\mathrm{0,7}\mu F$ được ghép song song rồi mắc vào nguồn điện có hiệu điện thế U < 60 V thì một trong hai tụ có điện tích $35\mu C$. Tính hiệu điện thế U của nguồn và điện tích của tụ còn lại.

Xét tụ điện như Hình 14.10.

a) Tính điện tích cực đại mà tụ có thể tích được.

b) Muốn tích cho tụ điện một điện tích là 4,8.10-4 C thì cần phải đặt giữa hai bản tụ một hiệu điện thế là bao nhiêu?

Quan sát Hình 14.10 và cho biết:

a) giá trị điện dung của tụ điện.

b) ý nghĩa các thông số trên tụ điện.

Xét mạch điện như Hình 14.9. Biết hiệu điện thế giữa hai điểm A, B bằng 6 V và điện dung của hai tụ điện lần lượt là $C_1=2\mu F$ và $C_2=4\mu F$. Xác định hiệu điện thế và điện tích trên mỗi tụ điện. Giả sử ban đầu các tụ chưa tích điện.

Xét hai tụ điện có cùng điện dung lần lượt được mắc nối tiếp và song song để tạo ra hai bộ tụ điện khác nhau. Hãy so sánh điện dung của hai bộ tụ điện trên với điện dung của mỗi tụ điện thành phần.

Dựa vào sách, báo, internet, em hãy trình bày ngắn gọn vai trò của tụ điện trong màn hình cảm ứng điện dung của thiết bị điện thoại.

Xét một tụ điện được tích điện. Khi thay đổi điện dung của tụ, hiệu điện thế và điện tích của tụ có thay đổi không trong các trường hợp sau?

a) Tụ vẫn còn được mắc vào nguồn điện một chiều.

b) Tụ đã được tháo ra khỏi nguồn điện trước khi thay đổi điện dung.

Dựa vào cấu tạo của tụ điện ở Hình 14.4, hãy cho biết tụ điện có cho dòng điện một chiều đi qua không.

Liệt kê một số vật liệu có tính cách điện trong đời sống.

Màn hình cảm ứng (Hình 14.1) được sử dụng ngày càng phổ biến. Trong đó, màn hình cảm ứng điện dung (sử dụng tụ điện) hoạt động dựa vào khả năng nhường hoặc nhận điện tích của cơ thể con người khi có sự tiếp xúc với các thiết bị điện. Vậy, tụ điện là thiết bị có những đặc tính gì?

Một electron chuyển động với tốc độ ban đầu vo = 1,6.106 m/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.

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.

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.

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.

b) Vận tốc của electron khi nó chuyển động được 2.10-7 s trong điện trường.

Mô tả chuyển động của proton chuyển động với vận tốc ${\overrightarrow{v}}_o$ vào vùng điện trường đều như Hình 13.7.

Xác định các lực tác dụng lên electron trong Hình 13.7. Từ đó, dự đoán chuyển động của electron.

Áp dụng định lí động năng, em hãy rút ra công thức (13.11).

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.

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.

Giải thích vì sao cường độ điện trường có thể được đo bằng đơn vị vôn trên mét (V/m).

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 điểm M và N.

Kết hợp công thức (13.5), (13.6) và (13.7), em hãy rút ra công thức (13.8).

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'.

Liệt kê một số lực thế đã được học. Trình bày đặc điểm về công của lực thế.

Đặt hai quả cầu nhỏ có điện tích lần lượt là $\mathrm{3,0}\mu C$ và $-\mathrm{3,5}\mu C$ tại 2 điểm A và B cách nhau một khoảng 0,6 m. Xác định vị trí điểm C sao cho vectơ cường độ điện trường tại đó bằng không.

Đặt lần lượt một electron và một proton vào cùng một điện trường đều. Hạt nào sẽ chịu tác dụng của lực tĩnh điện có độ lớn lớn hơn? Giả sử chỉ xét tương tác tĩnh điện, các tương tác khác được bỏ qua. So sánh gia tốc hai hạt thu được.

Trong điều kiện thời tiết bình thường, bên ngoài bề mặt Trái Đất được bao phủ bởi một điện trường. Biết rằng điện trường này có các đường sức điện luôn hướng vào tâm Trái Đất. Hãy xác định dấu của điện tích trên bề mặt Trái Đất trong tình huống này.

Từ các dụng cụ: pin, dây nối, 2 thanh kim loại, dầu cách điện (như dầu máy), thuốc tím (KMnO4), em hãy thiết kế và thực hiện thí nghiệm để quan sát đường sức điện trường giữa hai thanh kim loại.

Xét đường sức điện của hai điện tích điểm q1 và q2 như Hình 12.10.

Em hãy xác định dấu của hai điện tích q1, q2 và so sánh độ lớn điện tích của chúng.

Quan sát Hình 12.9, vẽ đường sức điện trường trong vùng không gian giữa hai tấm kim loại phẳng.

Quan sát Hình 12.7, em hãy mô tả hình dạng, điểm xuất phát, điểm kết thúc của đường sức điện và so sánh độ mạnh yếu của điện trường tại hai vị trí A và B cho mỗi trường hợp.

Thiết kế phương án và thực hiện thí nghiệm để quan sát hình ảnh điện phổ của một vật tích điện.

Dựa vào hình ảnh điện phổ quan sát được ở Hình 12.6, ta có thể kết luận được dấu của mỗi điện tích không? Vì sao?

Tại hai điểm A và B trong chân không, người ta đặt hai điện tích trái dấu q1 và q2. Tìm những điểm sao cho hai vectơ cường độ điện trường do hai điện tích q1 và q2 gây ra tại đó có đặc điểm:

a) Cùng phương, cùng chiều.

b) Cùng phương, ngược chiều.

Trong một vùng không gian có điện trường mà các đường sức điện trường có phương nằm ngang, song song với nhau và chiều như Hình 12.3. Hãy xác định hướng của lực điện trường tác dụng lên điện tích q trong các trường hợp:

a) q > 0. 

b) q < 0.

Làm thế nào để xác định được độ mạnh yếu của điện trường tại một điểm?

Làm thế nào để biết trong một vùng không gian nào đó có sự xuất hiện của điện trường?