Phát biểu nào sau đây là đúng?

Sau khi nạp điện, tụ điện có năng lượng, năng lượng đó là năng lượng của điện trường trong tụ điện.

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

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

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

Sau khi nạp điện, tụ điện có năng lượng, năng lượng đó là năng lượng của điện trường trong tụ điện.

Để tích điện cho tụ điện, ta phải:

mắc vào hai đầu tụ một hiệu điện thế.

cọ xát các bản tụ với nhau.

đặt tụ gần vật nhiễm điện.

đặt tụ gần nguồn điện.

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

Giữa hai bản kim loại là không khí.

Giữa hai bản kim loại là sứ.

Giữa hai bản kim loại là không khí.

Giữa hai bản kim loại là nước vôi.

Giữa hai bản kim loại là nước tinh khiết.

Năng lượng điện trường trong tụ điện tỷ lệ với

bình phương hiệu điện thế giữa hai bản tụ.

hiệu điện thế hai bản tụ.

bình phương hiệu điện thế giữa hai bản tụ.

hiệu điện thế hai bản tụ và điện tích trên tụ.

Trắc nghiệm Vật lí 11 Chân trời sáng tạo bài 15 - Năng lượng và ứng dụng của tụ điện

Câu 1: Nhận biết
Tính nhiệt năng tỏa ra trong lớp điện môi
Một tụ điện có điện dung $C = 6 (μF)$ được mắc vào nguồn điện $100 (V)$ . Sau khi ngắt tụ điện khỏi nguồn, do có quá trình phóng điện qua lớp điện môi nên tụ điện mất dần điện tích. Nhiệt lượng toả ra trong lớp điện môi kể từ khi bắt đầu ngắt tụ điện khỏi nguồn điện đến khi tụ phóng hết điện là:
- A.
  $3.10^4 (J).$
- B.
  $30 (mJ).$
- C.
  $0,3 (mJ).$
- D.
  $30 (kJ).$
Hướng dẫn:
Khi tụ điện phóng hết điện thì năng lượng của tụ điện đã chuyển hoàn toàn thành nhiệt năng.
Nhiệt lượng toả ra trong lớp điện môi bằng năng lượng của tụ điện:
$W = \frac{1}{2}C{U^2}$ với $\left\{ \begin{gathered} C = 6\mu F = {6.10^{ - 6}}\left( F ight) \hfill \\ U = 100\left( V ight) \hfill \\ \end{gathered} ight.$ thay vào công thức ta tính được:
$W = 0,03\left( J ight) = 30\left( {mJ} ight)$
Câu 2: Nhận biết
Tính năng lượng tụ điện
Hai đầu tụ có điện dung là $20μF$ thì hiệu điện thế là $5V$ thì năng lượng tích được là:
- A.
  $500J.$
- B.
  $0,25mJ.$
- C.
  $50μJ.$
- D.
  $50mJ.$
Hướng dẫn:
Ta có:
$W = \frac{1}{2}C{U^2} = \frac{{{{20.10}^{ - 6}}{{.5}^2}}}{2} = {25.10^{ - 5}}\left( J ight) = 0,25\left( {mJ} ight)$
Câu 3: Nhận biết
Tính năng lượng điện trường trong tụ điện
Một tụ điện có điện dung $2µF$ được tích điện ở hiệu điện thế $12V$ . Năng lượng điện trường dự trữ trong tụ điện là:
- A.
  $12J$
- B.
  $144J$
- C.
  $1,2.10^{−5}J$
- D.
  $1,44.10^{−4}J$
Hướng dẫn:
Ta có:
$W = \frac{1}{2}C{U^2} = \frac{{{{2.10}^{ - 6}}{{.12}^2}}}{2} = 1,{44.10^{ - 4}}\left( J ight)$
Câu 4: Nhận biết
Tính cường độ điện trường trong tụ
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.
  $0,01V/m.$
- D.
  $10V/m.$
Hướng dẫn:
Ta có:
$E = \frac{U}{d} = \frac{{10}}{{0,01}} = 1000\left( {V/m} ight) = 1\left( {kV/m} ight)$
Câu 5: Thông hiểu
Tính hiệu điện thế đặt vào hai đầu tụ
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.
  $5V.$
- B.
  $0,05V.$
- C.
  $500mV.$
- D.
  $20V.$
Hướng dẫn:
Ta có:
$\frac{{{Q_1}}}{{{Q_2}}} = \frac{{{U_1}}}{{{U_2}}} \Leftrightarrow \frac{{10}}{{2,5}} = \frac{2}{{{U_2}}}$ $\Rightarrow {U_2} = 0,5\left( V ight) = 500\left( {mV} ight)$
Câu 6: Nhận biết
Chọn phát biểu đúng
Phát biểu nào sau đây là đúng?
- A.
  Sau khi nạp điện, tụ điện có năng lượng, năng lượng đó tồn tại dưới dạng cơ năng.
- B.
  Sau khi nạp điện, tụ điện có năng lượng, năng lượng đó là năng lượng của điện trường trong tụ điện.
- C.
  Sau khi nạp điện, tụ điện có năng lượng, năng lượng đó tồn tại dưới dạng nhiệt năng.
- D.
  Sau khi nạp điện, tụ điện có năng lượng, năng lượng đó tồn tại dưới dạng hoá năng.
Hướng dẫn:
Khi tụ điện được tích điện thì giữa hai bản của tụ điện sẽ có một điện trường. Nếu ta tưởng tượng cho một lượng điện tích nhỏ $+ \Delta Q$ di chuyển theo một dây dẫn từ bản dương sang bản âm thì điện trường sẽ sinh công. Dây dẫn sẽ nóng lên chút ít. Đến bản âm thì điện tích $+ \Delta Q$ sẽ trung hòa bớt một lượng điện tích âm là $- \Delta Q$ . Điện tích của tụ điện bị giảm đi một lượng $\Delta Q$ .
Nếu cứ tiếp tục làm như trên thì sẽ đến lúc tụ điện hết điện. Điện trường sẽ triệt tiêu. Toàn bộ công mà điện trường sinh ra đã làm tăng nội năng của dây dẫn. Năng lượng này do điện trường cung cấp.
Vậy khi tụ điện tích điện thì điện trường trong tụ điện sẽ dự trữ một năng lượng. Năng lượng này là năng lượng điện trường.
Câu 7: Nhận biết
Chọn đáp án đúng
Để tích điện cho tụ điện, ta phải:
- A.
  đặt tụ gần vật nhiễm điện.
- B.
  cọ xát các bản tụ với nhau.
- C.
  mắc vào hai đầu tụ một hiệu điện thế.
- D.
  đặt tụ gần nguồn điện.
Hướng dẫn:
Để tích điện cho tụ điện, ta phải mắc vào hai đầu tụ một hiệu điện thế.
Câu 8: Thông hiểu
Sự thay đổi của năng lượng điện trường
Với một tụ điện xác định, nếu hiệu điện thế hai đầu tụ giảm 2 lần thì năng lượng điện trường của tụ
- A.
  Tăng 4 lần.
- B.
  Giảm 4 lần.
- C.
  Tăng 2 lần.
- D.
  Không đổi.
Hướng dẫn:
Ta có:
$\begin{matrix} \left\{ \begin{gathered} W = \dfrac{1}{2}C{U^2} \hfill \\ W' = \dfrac{1}{2}CU{'^2} \hfill \\ U' = \dfrac{U}{2} \hfill \\ \end{gathered} ight. \Rightarrow \dfrac{W}{{W'}} = \dfrac{{\dfrac{1}{2}C{U^2}}}{{\dfrac{1}{2}CU{'^2}}} = \dfrac{{{U^2}}}{{{{\left( {\dfrac{U}{2}} ight)}^2}}} = 4 \hfill \\ \Rightarrow W' = \dfrac{1}{4}W \hfill \\ \end{matrix}$
Vậy khi hiệu điện thế hai đầu tụ giảm 2 lần thì năng lượng điện trường của tụ giảm 4 lần.
Câu 9: Thông hiểu
Chọn đáp án đúng
Trường hợp nào sau đây ta không có một tụ điện?
- A.
  Giữa hai bản kim loại là nước tinh khiết.
- 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 sứ.
Hướng dẫn:
Nước vôi là dung dịch dẫn điện nên nếu ở giữa hai bản kim loại là nước vôi hệ không phải là một tụ điện.
Câu 10: Nhận biết
Kết luận nào đúng
Năng lượng điện trường trong tụ điện tỷ lệ với
- A.
  bình phương hiệu điện thế giữa hai bản tụ.
- B.
  điện tích trên tụ.
- C.
  hiệu điện thế hai bản tụ và điện tích trên tụ.
- D.
  hiệu điện thế hai bản tụ.
Hướng dẫn:
Ta có công thức tính năng lượng của điện trường trong tụ điện:
$W = \frac{1}{2}QU = \frac{1}{2}C{U^2} = \frac{{{Q^2}}}{{2C}}$
Suy ra năng lượng điện trường trong tụ điện tỷ lệ với bình phương hiệu điện thế giữa hai bản tụ.