Giải SBT Lí 11 Bài tập cuối chương 2

Mục lục Giải SBT Lí 11 Bài tập cuối chương 2

Bài II.1 trang 30 SBT Lí 11: Các lực lạ bên trong nguồn điện không có tác dụng

A. tạo ra và duy trì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện.

B. tạo ra và duy trì sự tích điện khác nhau ở hai cực của nguồn điện.

C. tạo ra các điện tích mới cho nguồn điện.

D. làm các điện tích dương dịch chuyển ngược chiều điện trường bên trong nguồn điện.

Lời giải

Các lực lạ bên trong nguồn điện không có tác dụng tạo ra các điện tích mới cho nguồn điện.

Chọn đáp án C

Bài II.2 trang 30 SBT Lí 11: Trong các pin điện hóa không có quá trình nào dưới đây?

A. Biến đổi hóa năng thành điện năng.

B. Biến đổi chất này thành chất khác.

C. Làm cho các cực của pin tích điện khác nhau.

D. Biến đổi nhiệt năng thành điện năng.

Lời giải

Trong các pin điện hóa không có quá trình biến đổi nhiệt năng thành điện năng.

Chọn đáp án D

Bài II.3 trang 31 SBT Lí 11: Đặt hiệu điện thế U vào hai đầu một điện trở R thì dòng điện chạy qua có cường độ I. Công suất toả nhiệt ở điện trở này không thể tính bằng công thức nào?

A. ${\text{P}}_{nh}=I^{2}R$         

B. P_nh = UI

C. ${\text{P}}_{nh}=U{I}^2$                  

D.  ${\text{P}}_{nh}=\frac{U^2}{R}$

Lời giải

Công suất toả nhiệt ở điện trở ${\text{P}}_{nh}=I^{2}R$= UI =$\frac{U^2}{R}$

Chọn đáp án C

Bài II.4 trang 31 SBT Lí 11: Đối với mạch điện kín gồm nguồn điện với mạch ngoài là điện trở thì hiệu điện thế mạch ngoài

A. tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện chạy trong mạch.

B. tăng khi cường độ dòng điện chạy trong mạch tăng.

C. giảm khi cường độ dòng điện chạy trong mạch tăng.

D. tỉ lệ nghịch với cường độ dòng điện chạy trong mạch.

Lời giải

Hiệu điện thế mạch ngoài của mạch kín:

U = E – I(R_N + r)

Vậy hiệu điện thế mạch ngoài giảm khi cường độ dòng điện chạy trong mạch tăng.

Chọn đáp án C

Bài II.5 trang 31 SBT Lí 11: Đối với mạch điện kín gồm nguồn điện và mạch ngoài là điện trở thì cường độ dòng điện mạch chính

A. có cường độ tỉ lệ thuận với hiệu điện thế mạch ngoài và tỉ lệ nghịch với điện trở toàn mạch.

B. có cường độ tỉ lệ thuận với suất điện động của nguồn điện và tỉ lệ nghịch với điện trở toàn mạch.

C. đi ra từ cực âm và đi tới cực dương của của nguồn điện.

D. có cường độ tỉ lệ nghịch với điện trở mạch ngoài.

Lời giải

Cường độ dòng điện mạch chính:

$I=\frac{\text{E}}{R_N+r}$

Chọn đáp án B

Bài II.6 trang 31 SBT Lí 11: Định luật Ôm đối với toàn mạch được biểu thị bằng hệ thức

A.  $\text{E}=\frac{A}{q}$

B. E = U_AB + I(R + r)

C. E = I(R_N + r)

D. $\text{E}=\frac{\text{P}}{I}$

Lời giải

Định luật Ôm đối với toàn mạch được biểu thị bằng hệ thức

E = I(R_N + r)

Chọn đáp án C

Bài II.7 trang 31 SBT Lí 11: Suất điện động của một acquy là 12 V. Lực lạ thực hiện một công là 4200 J. Tính điện lượng dịch chuyển giữa hai cực của nguồn điện khi đó.

Lời giải

Điện lượng dịch chuyển giữa hai cực của nguồn điện:

$q=\frac{A}{\text{E}}=\frac{4200}{12}=350C$

Bài II.8 trang 32 SBT Lí 11: Cho mạch điện có sơ đồ như Hình II. 1, trong đó bộ nguồn có suất điện động E_b = 42,5 V và điện trở trong r_b = 1 Ω, điện trở R₁ = 10 Ω, R₂ = 15 Ω. Điện trở của các ampe kế và của các dây nối không đáng kể.

a) Biết rằng bộ nguồn gồm các pin giống nhau mắc theo kiểu hỗn hợp đối xứng, mỗi pin có suất điện động E₀ = 1,7 V và điện trở trong r₀ = 0,2 Ω. Hỏi bộ nguồn này gồm bao nhiêu dãy song song, mỗi dãy gồm bao nhiêu pin mắc nối tiếp ?

b) Biết ampe kế A₁ chỉ 1,5 A, hãy xác định số chỉ của ampe kế A₂ và trị số của điện trở R.
Lời giải

a) Giả sử bộ nguồn gồm n dãy song song, mỗi dãy gồm m nguồn nối tiếp

(Hình II.1G)

Khi đó suất điện động bộ nguồn:

E_b = mE₀

=> 42,5 = m.1,7 => m = 25 (nguồn)

Điện trở trong của bộ nguồn: $r_b=\frac{m{r}_0}{n}\iff 1=\frac{25.0,2}{n}\iff n=5$ dãy

Vậy bộ nguồn gồm 5 dãy song song, mỗi dãy gồm 25 nguồn mắc nối tiếp.

b) Ampe kế chỉ 1,5V => I₁ = 1,5V

Hiệu điện thế hai đầu điện trở R₁ là:

U₁ = I₁R₁ = 1,5.10 = 15V

Vì R₁ và R₂ mắc song song nên

U₂ = U₁ = 15V

Cường độ dòng điện qua R₂ là:

$I_2=\frac{U_2}{R_2}=\frac{15}{15}=1A$

Vậy số chỉ của Ampe kế A₂ bằng 1A

Cường dộ dòng điện qua mạch chính:

I = I₁ + I₂ = 1,5 + 1 = 2,5A =  $\frac{U}{R_N}$

Với U = U₁ = U₂ = 15V

Điện trở mạch ngoài $R_N=\frac{U}{I}=\frac{15}{2,5}=6\Omega$

Lại có: $R_N=R+\frac{R_1{R}_2}{R_1+R_2}$

Thay R_N = 6 , R₁ = 10 Ω, R₂ = 15 Ω ta tính được R = 10 Ω.

Bài II.9 trang 32 SBT Lí 11: Có 36 nguồn giống nhau, mỗi nguồn có suất điện động E = 12 V và điện trở trong r = 2 Ω. được ghép thành bộ nguồn hỗn hợp đối xứng gồm n dãy song song, mỗi dãy gồm m nguồn nối tiếp. Mạch ngoài của bộ nguồn này là 6 bóng đèn giống nhau được mắc song song. Khi đó hiệu điện thế mạch ngoài là U = 120 V và công suất mạch ngoài là P = 360 W.

a) Tính điện trở của mỗi bóng đèn.

b) Tính số dãy n và số nguồn m trong mỗi dãy của bộ nguồn này.

c) Tính công suất và hiệu suất của bộ nguồn trong trường hợp này.

Lời giải

a) Công suất của mỗi đèn:

${\text{P}}_d=\frac{\text{P}}{6}=\frac{360}{6}=60W$

Vậy điện trở của mỗi đèn là:

$R_d=\frac{U^2}{\text{P}}=\frac{{120}^2}{60}=240\Omega$

b) Sơ đồ mạch điện:

Bộ nguồn gồm n dãy, mỗi dãy có m nguồn mắc nối tiếp. Suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn:

E_b = 12m; $r_b=\frac{2m}{n}$ với nm = 36

Điện trở của mạch ngoài:

$R_N=\frac{R_d}{6}=\frac{240}{6}=40\Omega$

Cường độ dòng điện qua mạch chính:

$I=\frac{U}{R_N}=\frac{120}{40}=3A$

Với mạch kín ta có $I=\frac{{\text{E}}_b}{R_N+r_b}\iff \frac{12m}{40+\frac{2m}{n}}=3\left(1\right)$

Thay $m=\frac{36}{n}$ vào (1) ta được phương trình:

5n² – 18n + 9 = 0

Phương trình có nghiệm: n = 0,6 (loại) và n = 3 (nhận)

Với n = 3 thì m = 36 : 3 = 12

Vậy nguồn điện gồm 3 dãy song song, mỗi dãy có 12 nguồn mắc nối tiếp.

C) Công suất của bộ nguồn:

P_ng = E_b.I = 12.12.3 = 432W

Hiệu suất của bộ nguồn:

$H=\frac{U}{\text{E}}=\frac{120}{12.12}=0,833=83,3\%$

Xem thêm lời giải bài tập Vật lí lớp 11 hay, chi tiết khác:

Bài 13: Dòng điện trong kim loại

Bài 14: Dòng điện trong chất điện phân

Bài 15: Dòng điện trong chất khí

Bài 16: Dòng điện trong chân không

Bài 17: Dòng điện trong chất bán dẫn