Một tụ điện phẳng được mắc vào 2 cực của nguồn điện có hiệu điện thế U. Ngắt tụ điện ra khỏi nguồn rồi kéo cho khoảng cách giữa hai bản tụ tăng lên 2 lần thì

điện dung giảm 2 lần và hiệu điện thế tăng 2 lần.

điện dung và hiệu điện thế của tụ giảm 2 lần.

điện dung và hiệu điện thế của tụ tăng 2 lần.

điện dung giảm 2 lần và hiệu điện thế tăng 2 lần.

điện dung tăng 2 lần và hiệu điện thế giảm 2 lần.

Sau khi được nạp điện, tụ điện có năng lượng, năng lượng đó tồn tại dưới dạng

năng lượng điện trường trong tụ điện

Phát biểu nào sau đây không đúng?

Hiệu điện thế giới hạn của tụ điện là hiệu điện thế lớn nhất đặt vào hai bản tụ điện mà lớp điện môi của tụ điện đã bị đánh thủng.

Tụ điện là một hệ hai vật dẫn đặt gần nhau nhưng không tiếp xúc với nhau, mỗi vật dẫn là một bản tụ điện.

Điện dung của tụ điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ.

Điện dung của tụ điện được đo bằng thương số giữa điện tích của tụ và hiệu điện thế giữa hai bản tụ.

Hiệu điện thế giới hạn của tụ điện là hiệu điện thế lớn nhất đặt vào hai bản tụ điện mà lớp điện môi của tụ điện đã bị đánh thủng.

Điện dung của tụ điện không phụ thuộc vào

bản chất của hai bản tụ điện

hình dạng và kích thước hai bản tụ

khoảng cách giữa hai bản tụ

bản chất của hai bản tụ điện

điện môi giữa hai bản tụ điện

Trắc nghiệm Vật lí 11 Chân trời sáng tạo bài 14 - Tụ điện

Câu 1: Thông hiểu
Xác định sự thay đổi khoảng cách
Một tụ điện phẳng được mắc vào 2 cực của nguồn điện có hiệu điện thế U. Ngắt tụ điện ra khỏi nguồn rồi kéo cho khoảng cách giữa hai bản tụ tăng lên 2 lần thì
- A.
  điện dung và hiệu điện thế của tụ tăng 2 lần.
- B.
  điện dung tăng 2 lần và hiệu điện thế giảm 2 lần.
- C.
  điện dung giảm 2 lần và hiệu điện thế tăng 2 lần.
- D.
  điện dung và hiệu điện thế của tụ giảm 2 lần.
Hướng dẫn:
Ta có: $C = \frac{{\varepsilon S}}{{4\pi k.d}}$
Theo bài ra ta có: $d'=2d$ suy ra $C' = \frac{C}{2}$
Vậy điện dung giảm hai lần.
Khi ngắt khỏi nguồn thì điện tích trên tụ không đổi $Q'=Q$
$\Rightarrow U' = \frac{{Q'}}{{C'}} = \frac{Q}{{\dfrac{C}{2}}} = 2U$
Suy ra hiệu điện thế tăng hai lần.
Vậy kết luận đúng là: "điện dung giảm 2 lần và hiệu điện thế tăng 2 lần".
Câu 2: Nhận biết
Chọn đáp án đúng
Sau khi được nạp điện, tụ điện có năng lượng, năng lượng đó tồn tại dưới dạng
- A.
  năng lượng điện trường trong tụ điện
- B.
  cơ năng
- C.
  hóa năng
- D.
  nhiệt năng
Hướng dẫn:
Công cần thiết $A$ để di chuyển điện tích đến các bản tụ được xác định bằng công thức $A = \frac{1}{2}QU$ là năng lượng dự trữ trong tụ điện dưới dạng năng lượng điện trường.
Câu 3: Nhận biết
Chọn đơn vị của điện dung
Đơn vị của điện dung của tụ điện là
- A.
  $C.V$ (culông. vôn)
- B.
  $V$ (vôn)
- C.
  $F$ (fara)
- D.
  $V/m$ (vôn/mét)
Hướng dẫn:
Điện dung của tụ điện có đơn vị là: $F$ (fara).
Câu 4: Nhận biết
Kết luận nào đúng
Một tụ điện có điện dung C, điện tích q, hiệu điện thế U. Ngắt tụ khỏi nguồn, giảm điện dung xuống còn một nửa thì điện tích của tụ:
- A.
  giảm còn một phần tư.
- B.
  Giảm còn một nửa.
- C.
  tăng gấp đôi.
- D.
  không đổi.
Hướng dẫn:
Khi ngắt tụ khỏi nguồn thì điện dung không thay đổi.
Câu 5: Thông hiểu
Tìm phát biểu sai
Phát biểu nào sau đây không đúng?
- A.
  Hiệu điện thế giới hạn của tụ điện là hiệu điện thế lớn nhất đặt vào hai bản tụ điện mà lớp điện môi của tụ điện đã bị đánh thủng.
- B.
  Điện dung của tụ điện được đo bằng thương số giữa điện tích của tụ và hiệu điện thế giữa hai bản tụ.
- C.
  Điện dung của tụ điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ.
- D.
  Tụ điện là một hệ hai vật dẫn đặt gần nhau nhưng không tiếp xúc với nhau, mỗi vật dẫn là một bản tụ điện.
Hướng dẫn:
Hiệu điện thế giới hạn của tụ điện là hiệu điện thế lớn nhất đặt vào hai bản tụ điện mà lớp điện môi của tụ điện vẫn chưa bị đánh thủng.
Câu 6: Thông hiểu
Tính điện dung bộ tụ nối tiếp
Bốn tụ điện giống nhau, mỗi tụ có điện dung C được ghép nối tiếp thành bộ tụ điện. Điện dung của bộ tụ điện bằng
- A.
  $0,25C$
- B.
  $4C$
- C.
  $0,5C$
- D.
  $2C$
Hướng dẫn:
Ta có mỗi tụ điện được ghép nối tiếp thành tụ điện nên ta có:
$\dfrac{1}{{{C_b}}} = \dfrac{1}{{{C_1}}} + \dfrac{1}{{{C_2}}} + \dfrac{1}{{{C_3}}} + \dfrac{1}{{{C_4}}} = 4.\dfrac{1}{C}$
$\Rightarrow {C_b} = \frac{C}{4} = 0,25C$
Câu 7: Nhận biết
Chọn đáp án thích hợp
Điện dung của tụ điện không phụ thuộc vào
- A.
  điện môi giữa hai bản tụ điện
- B.
  hình dạng và kích thước hai bản tụ
- C.
  khoảng cách giữa hai bản tụ
- D.
  bản chất của hai bản tụ điện
Hướng dẫn:
Điện dung của một tụ điện xác định chỉ phụ thuộc vào cấu tạo của tụ điện (dạng hình học của hai bản tụ, vị trí tương đối giữa chúng và môi trường điện môi trong tụ) mà không phụ thuộc vào bản chất của hai tụ điện.
Câu 8: Thông hiểu
Tìm sự thay đổi điện dung
Một tụ điện phẳng, hai bản có dạng hình tròn bán kính r. Nếu đồng thời tăng bán kính hai bản tụ và khoảng cách giữa hai bản lên 2 lần thì điện dung của tụ điện:
- A.
  tăng 2 lần
- B.
  không thay đổi
- C.
  tăng 4 lần
- D.
  giảm 2 lần
Hướng dẫn:
Ta có: $\left\{ \begin{gathered} C = \frac{{\varepsilon \pi {R^2}}}{{4\pi {{.9.10}^9}.d}} \hfill \\ C' = \frac{{\varepsilon \pi R{'^2}}}{{4\pi {{.9.10}^9}.d'}} \hfill \\ \end{gathered} ight.$
Khi đồng thời tăng bán kính hai bản tụ và khoảng cách giữa hai bản lên 2 lần ta có: $\left\{ \begin{gathered} R' = 2R \hfill \\ d' = 2d \hfill \\ \end{gathered} ight.$
$\Rightarrow \dfrac{{C'}}{C} = \dfrac{{\dfrac{{\varepsilon \pi R{'^2}}}{{4\pi {{.9.10}^9}.d'}}}}{{\dfrac{{\varepsilon \pi {R^2}}}{{4\pi {{.9.10}^9}.d}}}} = \dfrac{{R{'^2}.d}}{{{R^2}.d'}} = \dfrac{{{{\left( {2R} ight)}^2}.d}}{{{R^2}.2d}} = 2$
$\Rightarrow C' = 2C$
Kết luận: Nếu đồng thời tăng bán kính hai bản tụ và khoảng cách giữa hai bản lên 2 lần thì điện dung của tụ điện tăng hai lần.
Câu 9: Thông hiểu
Tính điện dung của bộ tụ
Bốn tụ điện giống nhau, mỗi tụ có điện dung C được ghép song song thành bộ tụ điện. Điện dung của bộ tụ điện bằng
- A.
  $0,5C$
- B.
  $0,25C$
- C.
  $4C$
- D.
  $2C$
Hướng dẫn:
Ta có bộ tụ ghép song song với nhau nên
${C_b} = {C_1} + {C_2} + {C_3} + {C_4} = C + C + C + C = 4C$
Câu 10: Thông hiểu
Tính điện dung của tụ điện
Hai bản tụ điện phẳng có dạng hình tròn bán kính 60cm, khoảng cách giữa hai bản tụ là 2mm, giữa hai bản là không khí. Điện dung của tụ là:
- A.
  5mF
- B.
  50nF
- C.
  0,5nF
- D.
  5nF
Hướng dẫn:
Ta có $C = \frac{{\varepsilon \pi {R^2}}}{{4\pi {{.9.10}^9}.d}} = \frac{{\varepsilon {R^2}}}{{{{4.9.10}^9}.d}}$ với $R = 0,6\left( m ight);d = 0,002\left( m ight);\varepsilon = 1$
$\Rightarrow C = {5.10^{ - 9}}\left( F ight) = {5.10^3}\left( {pF} ight)$