30 Bài tập về Năng lượng và ứng dụng của tụ điện (2024) có đáp án chi tiết nhất

Bài tập về Năng lượng và ứng dụng của tụ điện

Lý thuyết

1. Năng lượng tụ điện

Năng lượng điện trường được dự trữ bên trong tụ điện:

$W=\frac{1}{2}QU=\frac{1}{2}C{U}^2=\frac{Q^2}{2C}$

2. Ứng dụng của tụ điện

Phát triển các thiết bị thông minh: xe điện, điện thoại, máy tính, …

Bài tập tự luyện

Câu 1: Tụ điện là:

A. hệ thống gồm hai vật đặt gần nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp dẫn điện.

B. hệ thống gồm hai vật dẫn đặt gần nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp cách điện.

C. hệ thống gồm hai vật dẫn đặt tiếp xúc với nhau và được bao bọc bằng điện môi.

D. hệ thống gồm hai vật dẫn đặt cách nhau một khoảng đủ xa.

Lời giải:

Tụ điện là hệ thống gồm hai vật dẫn đặt gần nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp cách điện. Chọn B.

Câu 2: Trong trường hợp nào sau đây ta có một tụ điện?

A. hai tấm gỗ khô đặt cách nhau một khoảng trong không khí.

B. hai tấm nhôm đặt cách nhau một khoảng trong nước nguyên chất.

C. hai tấm kẽm ngâm trong dung dịch axit.

D. hai tấm nhựa phủ ngoài một lá nhôm.

Lời giải:

Tụ điện gồm 2 vật dẫn đặt gần nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp cách điện. Nước nguyên chất không dẫn điện , nhôm là vật dẫn nên đáp án B ta được một tụ điện. Chọn B.

Câu 3: Để tích điện cho tụ điện, ta phải:

A. mắc vào hai đầu tụ một hiệu điện thế.       B. cọ xát các bản tụ với nhau.

C. đặt tụ gần vật nhiễm điện.       D. đặt tụ gần nguồn điện.

Lời giải:

Để tích điện cho tụ điên ta nối 2 bản của tụ với hai cực của nguồn điện hay mắc vào hai đầu tụ một hiệu điện thế. Chọn A.

Câu 4: Trong các nhận xét về tụ điện dưới đây, nhận xét nào không đúng?

A. Điện dung đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ.

B. Điện dung của tụ càng lớn thì tích được điện lượng càng lớn.

C. Điện dung của tụ có đơn vị là Fara (F).

D. Hiệu điện thế càng lớn thì điện dung của tụ càng lớn.

Lời giải:

Đáp án A đúng, B đúng vì Q = CU, khi C càng lớn thì Q càng lớn, C đúng.

Đáp án D sai vì điện dung của tụ không phụ thuộc vào hiệu điện thế ( Hiệu điện thế càng lớn thì khả năng tích điện càng lớn ). Chọn D.

Câu 5: Fara là điện dung của một tụ điện mà

A. giữa hai bản tụ có hiệu điện thế 1V thì nó tích được điện tích 1C.

B. giữa hai bản tụ có hiệu điện thế không đổi thì nó được tích điện 1C.

C. giữa hai bản tụ có điện môi với hằng số điện môi bằng 1.

D. khoảng cách giữa hai bản tụ là 1mm.

Lời giải:

Fara là điện dung của một tụ điện mà giữa hai bản tụ có hiệu điện thế 1V thì nó tích được điện tích 1C. Chọn A.

Câu 6: Cho biết 1nF bằng:

A. 10^-9 F.       B. 10^-12 F.       C. 10^-6 F.       D. 10^-3 F.

Lời giải:

Ta có: 1nF = 10^-9 F. Chọn A.

Câu 7: Nếu hiệu điện thế giữa hai bản tụ tăng 2 lần thì điện dung của tụ điện:

A. Tăng 2 lần.       B. Giảm 2 lần.       C. Tăng 4 lần.       D. Không đổi.

Lời giải:

Nếu hiệu hiệu điện thế giữa hai bản tụ tăng 2 lần thì điện dung của tụ điện không đổi. Chọn D.

Câu 8: Giá trị điện dung cảu tụ xoay thay đổi là do:

A. thay đổi điện môi trong lòng tụ.       B. thay đổi phần diện tích đối nhau giữa các bản tụ.

C. thay đổi khoảng cách giữa các bản tụ.       D. thay đổi chất liệu làm các bản tụ.

Lời giải:

Giá trị điện dung cảu tụ xoay thay đổi là do thay đổi phần diện tích đối nhau giữa các bản tụ. Chọn B.

Câu 9: Công thức nào sau đây không đúng về năng lượng của điện trường trong tụ điện.

A. W = Q²/(2C).       B. W = QU/2.       C. W = CU²/2.       D. W = C²/(2Q).

Lời giải:

Ta có:  suy ra đáp án D sai. Chọn D.

Câu 10: Với một tụ điện xác định, nếu hiệu điện thế hai đầu tụ giảm 2 lần thì năng lượng điện trường của tụ sẽ:

A. Tăng 2 lần.       B. Tăng 4 lần.       C. Không đổi.       D. Giảm 4 lần.

Lời giải:

Ta có:  nên U giảm 2 lần thì W giảm 4 lần. Chọn D.

Câu 11: Với một tụ điện xác định, nếu muốn năng lượng điện trường của tụ tăng 4 lần thì phải tăng điện tích tụ:

A. Tăng 16 lần.       B. Tăng 4 lần.       C. Tăng 2 lần.       D. Không đổi.

Lời giải:

 nên muốn W tăng 4 lần thì phải tăng điện tích tụ lên 2 lần. Chọn C.

Câu 12: Trường hợp nào sau đây ta không có một tụ điện?

A. Giữa hai bản kim loại là sứ.       B. Giữa hai bản kim loại là không khí.

C. Giữa hai bản kim loại là nước vôi.       D. Giữa hai bản kim loại là nước tinh khiết.

Lời giải:

Giữa hai bản kim loại là không khí sẽ không có một tụ điện. Chọn B.

Câu 13: Đặt vào hai đầu tụ điện một hiệu điện thế 10V thì tụ tích được một điện lượng là 20.10^-9 C. Điện dung của tụ là:

A. 2μF.       B. 2mF.       C. 2F.       D. 2nF.

Lời giải:

Ta có: . Chọn D.

Câu 14: Một tụ điện có điện dung 2μF. Khi đặt một hiệu điện thế 4V vào hai bản tụ thì tụ điện tích được điện lượng là:

A. 2.10^-6 C.       B. 16.10^-6 C.       C. 4.10^-6 C.       D. 8.10^-6 C.

Lời giải:

Ta có: Q = CU = 2.10^-6.4 = 8.10^-6C. Chọn D.

Câu 15: Nếu đặt vào hai đầu tụ một hiệu điện thế 4V thì tụ tích được điện lượng là 2μC. Nếu đặt vào hai đầu tụ một hiệu điện thế 10V thì tụ tích được điện lượng là:

A. 50μC.       B. 1μC.       C. 5μC.       D. 0,8μC.

Lời giải:

Ta có: 

Khi đặt vào hai đầu tụ một hiệu điện thế 10V thì tụ tích được điện lượng là: Q = CU' = 0,5.10^-6.10 = 5.10^-6C. Chọn C.

Câu 16: Để tụ tích một điện lượng 10nC thì đặt vào hai đầu tụ một hiệu điện thế là 2V. Để tụ đó tích được một điện lượng là 2,5 nC thì phải đặt vào hai đầu tụ một hiệu điện thế:

A. 500mV.       B. 0,05V.       C. 5V.       D. 20V.

Lời giải:

Ta có điện dung của tụ là

Để tụ đó tích được một điện lượng là 2,5nC thì phải đặt vào hai đầu tụ một hiệu điện thế:

. Chọn C.

Câu 17: Hai đầu tụ có điện dung là 20μF thì hiệu điện thế là 5V thì năng lượng tích được là:

A. 0,25mJ.       B. 500J.       C. 50mJ.       D. 50μJ.

Lời giải:

Năng lượng tích được là

Chọn A.

Câu 18: Một tụ điện được tích điện bằng một hiệu điện thế là 10V thì năng lượng của tụ là 10mJ. Nếu muốn năng lượng của tụ là 22,5mJ thì phải đặt vào hai đầu tụ một hiệu điện thế:

A. 15V.       B. 7,5V.       C. 20V.       D. 40V.

Lời giải:

Điện dung của tụ là

Nếu muốn W = 22,5.10^-3 J thì

Chọn A.

Câu 19: Giữa hai bản tụ phẳng cách nhau 1cm có một hiệu điện thế 10V. Cường độ điện trường trong lòng tụ là:

A. 100V/m.       B. 1kV/m.       C. 10V/m.       D. 0,01V/m.

Lời giải:

Ta có: . Chọn B.

Câu 20: Một tụ điện có điện dung 5.10^-6 F. Điện tích của tụ điện bằng 86μC. Hiệu điện thế trên hai bản tụ điện bằng:

A. 47,2V.       B. 17,2V.       C. 37,2V.       D. 27,2V.

Lời giải:

Ta có: . Chọn B.

Xem thêm các dạng bài tập Vật lí liên quan khác:

30 Bài tập về Điện thế, hiệu điện thế, tụ điện (2024) có đáp án chi tiết nhất

30 Bài tập về Năng lượng điện. Công suất điện (2024) có đáp án chi tiết nhất

30 bài tập về Thế năng điện (2024) có đáp án chi tiết nhất

70 Bài tập về Định luật Ôm đối với toàn mạch (2024) có đáp án chi tiết nhất

70 Bài tập về Tụ điện (2024) có đáp án chi tiết nhất