Đề kiểm tra 15 phút Vật lí 11 chân trời Bài 15: Năng lượng và ứng dụng của tụ điện

ĐỀ KIỂM TRA 15 PHÚT – BÀI 15: NĂNG LƯỢNG VÀ ỨNG DỤNG CỦA TỤ ĐIỆN

I. DẠNG 1 – ĐỀ KIỂM TRA TRẮC NGHIỆM

ĐỀ 1

(Chọn chữ cái trước câu trả lời đúng nhất.)

Câu 1. Một tụ điện có điện dung C = 2 pF được tích điện, điện tích của tụ là

10^-3C. Nối tụ điện đó vào bộ ắc quy có suất điện động E = 50V. Bản tích điện dương nối với cực dương. Hỏi khi đó năng lượng của bộ ác qui tăng lên hay giảm đi? Tăng hay giảm bao nhiêu?

1. Giảm 0,4975J
2. Tăng 0,4975J
3. Giảm 0,5J
4. Tăng 0,5J

Câu 2. Một tụ điện phẳng mà điện môi có  mắc vào nguồn điện có hiệu điện thế U = 100 V; khoảng cách giữa 2 bản là d = 0,5 cm; diện tích một bản là 25cm². Tính mật độ năng lượng điện trường trong tụ

6. 7,06.10^-3(J/m³).
7. 3,53.10^-3(J/m³).
8. 4,236.10^-3(J/m³).
9. l,765.10^-3(J/m³). 

Câu 3. Một tụ điện phẳng mà điện môi có  mắc vào nguồn điện có hiệu điện thế U = 100 V; khoảng cách giữa 2 bản là d = 0,5 cm; diện tích một bản là 25cm². Sau khi ngắt tụ ra khỏi nguồn, điện tích của tụ điện phóng qua lớp điện môi giữa 2 bản tụ đến lúc điện tích của tụ bằng không. Tính nhiệt lượng toả ra ở điện môi.

1. 2nJ. B. 4nJ. C. 6nJ. D. 8nJ.

Câu 4. Có 2 tụ điện, tụ điện 1 có điện dung  tích điện đến hiệu điện thế U₁ = 100V; tụ điện 2 có điện dung  tích điện đến hiệu điện thế U₂ = 200V. Nối các bản tích điện cùng dấu với nhau. Tính nhiệt lượng toả ra sau khi nối các bản?

1. B. C. D.

Câu 5. Một bộ tụ gồm 5 tụ điện giống hệt nhau nối tiếp mỗi tụ có  được nối vào hiệu điện thế 100 V. Hỏi năng lượng của bộ thay đổi ra sao nếu 1 tụ bị đánh thủng

5. Tăng thêm 2,5.10^-3J
6. Giảm đi 2,5.10^-3J
7. Tăng thêm 5.10^-3 J
8. Giảm đi 5.10^-3J

Câu 6. Một bộ tụ gồm 5 tụ điện giống hệt nhau nối tiếp mỗi tụ có  được nối vào hiệu điện thế 100 V. Khi tụ trên bị đánh thủng thì năng lượng của bộ tụ bị tiêu hao do phóng điện. Tìm năng lượng tiêu hao đó.

1. 5mJ. B. 10mJ. C. 0mJ. D. 15mJ.

Câu 7. Một tụ điện phẳng điện dung  có lớp điện môi dày 0,2 mm có hằng số điện môi . Tụ được đặt dưới một hiệu điện thế U = 100 V. Tính diện tích các bản của tụ điện, điện tích và năng lượng của tụ.

1. .
3. .
4. .

Câu 8. Một tụ điện 6 μF được tích điện dưới một hiệu điện thế 12V. Tính điện tích của mỗi bản tụ.

1. Điện tích bản dương là 60 μC, bản âm là -60 μC
2. Điện tích bản dương là 72 μC, bản âm là -72 μC.
3. Điện tích bản dương là 48 μC, bản âm là -48 μC.
4. Điện tích bản dương là 56 μC, bản âm là -56 μC.

Câu 9. Một tụ điện 6 μF được tích điện dưới một hiệu điện thế 12V. Hỏi tụ điện tích lũy một năng lượng cực đại là bao nhiêu?

64. 8,64.10^-4J. B. 5,76.10^-4J. c. 4,32.10^-4J. D. 6,48.10^-4J.

Câu 10. Một tụ điện 6 μF được tích điện dưới một hiệu điện thế 12V. Tính công trung bình mà nguồn điện thực hiện để đưa 1 e từ bản mang điện tích dương đến bản mang điện tích âm?

6. 9,6.1^-19J. B. 19,2.10^-19J. c. 38,4.10^-19J. D. 4,8.10^-19J.

GỢI Ý ĐÁP ÁN

(Mỗi câu đúng tương ứng với 1 điểm)

ĐỀ 2

(Chọn chữ cái trước câu trả lời đúng nhất.)

Câu 1. 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 năng lượng của tụ:

1. không đổi
2. tăng gấp đôi
3. giảm còn một nửa
4. giảm còn một phần tư

Câu 2. Một tụ điện phẳng có điện môi là không khí có điện dung là 2μF, khoảng cách giữa hai bản tụ là 1 mm. Tụ chịu được. Biết điện trường giới hạn đối với không khí là 3.10⁶ V/m. Năng lượng tối đa mà tụ tích trữ được là:

1. 4,5J B. 9J C. 18J D. 13,5J

Câu 3. Nối hai bản tụ điện phẳng với hai cực của nguồn một chiều, sau đó ngắt tụ ra khỏi nguồn rồi đưa vào giữa hai bản một chất điện môi có hằng số điện môi  thì năng lượng W của tụ và cường độ điện trường E giữa hai bản tụ sẽ:

1. W tăng; E tăng B. W tăng; E giảm C. W giảm; E giảm D. W giảm; E tăng

Câu 4. Một tụ điện phẳng không khí mắc vào nguồn điện có hiệu điện thế 200V, diện tích mỗi bản là 20cm², hai bản cách nhau 4mm. Tính mật độ năng lượng điện trường trong tụ điện:

1. 0,11 J/m³ B. 0,27 J/m³ C. 0,027 J/m³ D. 0,011 J/m³

Câu 5. Hai tụ giống nhau có điện dung C ghép nối tiếp nhau và nối vào nguồn một chiều hiệu điện thế U thì năng lượng của bộ tụ là W_t, khi chúng ghép song song và nối vào hiệu điện thế cũng là U thì năng lượng của bộ tụ là W_s, ta có:

1. W_t= W_s B. W_s= 4W_t  C. W_s = 2W_t D. W_t = 4W_s

Câu 6. Một bộ tụ điện gồm 10 tụ điện giống nhau (C = 8 μF) ghép nối tiếp với nhau. Bộ tụ điện được nối với hiệu điện thế không đổi U = 150 (V). Độ biến thiên năng lượng của bộ tụ điện sau khi có một tụ điện bị đánh thủng là:

1. B. . C. . D. .

Câu 7. Hai đầu tụ có điện dung là 20μF thì hiệu điện thế là 5V thì năng lượng tích được là:

1. 0,25mJ.
2. 500J.
3. 50mJ.
4. 50μJ.

Câu 8. 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 100mJ thì phải đặt vào hai đầu tụ một hiệu điện thế

1. 15V.
2. 31,6V.
3. 20,2V.
4. 40V.

Câu 9. Năm tụ giống nhau, mỗi tụ có C = 0,2µF mắc nối tiếp. Bộ tụ được tích điện thu năng lượng 0,2mJ. Tính hiệu điện thế mỗi tụ.
A. 90 V.

1. 45 V.                     
2. 150 V.
3. 20 V.

Câu 10. Tụ phẳng không khí được tích điện bằng nguồn điện có hiệu điện thế không đổi U. Hỏi năng lượng của bộ tụ thay đổi thế nào nếu tăng khoảng cách d giữa hai bản tụ lên gấp đôi. Biết vẫn nối tụ với nguồn.

1. Giảm 1,5 lần.  
2. Tăng 2 lần.            
3. Giảm 2 lần.
4. Tăng 1,5 lần.

GỢI Ý ĐÁP ÁN

(Mỗi câu đúng tương ứng với 1 điểm)

II. DẠNG 2 – ĐỀ KIỂM TRA TỰ LUẬN

ĐỀ 1

Câu 1 (4 điểm). Tụ điện phẳng gồm hai bản tụ hình vuông cạnh a = 20cm đặt cách nhau 1 cm. Chất điện môi giữa hai bản là thủy tinh có . Hiệu điện thế giữa hai bản U = 50V.

1. a) Tính điện dung của tụ điện
2. b) Tính năng lượng của tụ điện, tụ điện có dùng để làm nguồn điện được không?

Câu 2 (6 điểm). Một tụ điện có điện dung C = 2 pF được tích điện, điện tích của tụ là 10^-3C. Nối tụ điện đó vào bộ ắc quy có suất điện động E = 50V. Bản tích điện dương nối với cực dương. Hỏi khi đó năng lượng của bộ ác qui tăng lên hay giảm đi? Tăng hay giảm bao nhiêu?

GỢI Ý ĐÁP ÁN:

ĐỀ 2

Câu 1 (4 điểm). Hai tụ giống nhau có điện dung C ghép nối tiếp nhau và nối vào nguồn một chiều hiệu điện thế U thì năng lượng của bộ tụ là W_t, khi chúng ghép song song và nối vào hiệu điện thế cũng là U thì năng lượng của bộ tụ là W_s. Tính tỉ số của W_t và Ws.

Câu 2 (6 điểm). Một tụ điện phẳng mà điện môi có  mắc vào nguồn điện có hiệu điện thế U = 100 V; khoảng cách giữa 2 bản là d = 0,5 cm; diện tích một bản là 25cm².

1. a) Tính mật độ năng lượng điện trường trong tụ
2. b) Sau khi ngắt tụ ra khỏi nguồn, điện tích của tụ điện phóng qua lớp điện môi giữa 2 bản tụ đến lúc điện tích của tụ bằng không. Tính nhiệt lượng toả ra ở điện môi.

GỢI Ý ĐÁP ÁN:

III. DẠNG 3 – ĐỀ TRẮC NGHIỆM VÀ TỰ LUẬN

ĐỀ 1

1. Phần trắc nghiệm (4 điểm)

(Chọn chữ cái trước câu trả lời đúng nhất.)

Câu 1. Một tụ điện phẳng mà điện môi có  mắc vào nguồn điện có hiệu điện thế U = 100 V; khoảng cách giữa 2 bản là d = 0,5 cm; diện tích một bản là 25cm². Sau khi ngắt tụ ra khỏi nguồn, điện tích của tụ điện phóng qua lớp điện môi giữa 2 bản tụ đến lúc điện tích của tụ bằng không. Tính nhiệt lượng toả ra ở điện môi.

1. 2nJ. B. 4nJ. C. 6nJ. D. 8nJ.

Câu 2. Có 2 tụ điện, tụ điện 1 có điện dung  tích điện đến hiệu điện thế U₁ = 100V; tụ điện 2 có điện dung  tích điện đến hiệu điện thế U₂ = 200V. Nối các bản tích điện cùng dấu với nhau. Tính nhiệt lượng toả ra sau khi nối các bản?

1. B. C. D.

Câu 3. Một bộ tụ gồm 5 tụ điện giống hệt nhau nối tiếp mỗi tụ có  được nối vào hiệu điện thế 100 V. Hỏi năng lượng của bộ thay đổi ra sao nếu 1 tụ bị đánh thủng

5. Tăng thêm 2,5.10^-3J
6. Giảm đi 2,5.10^-3J
7. Tăng thêm 5.10^-3 J
8. Giảm đi 5.10^-3J

Câu 4. Một bộ tụ gồm 5 tụ điện giống hệt nhau nối tiếp mỗi tụ có  được nối vào hiệu điện thế 100 V. Khi tụ trên bị đánh thủng thì năng lượng của bộ tụ bị tiêu hao do phóng điện. Tìm năng lượng tiêu hao đó.

1. 5mJ. B. 10mJ. C. 0mJ. D. 15mJ.
2. Phần tự luận (6 điểm)

Câu 1 (3 điểm). 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?

Câu 2 (3 điểm). Một tụ điện phẳng có điện dung 6µF. Sau khi được tích điện , năng lượng điện trường dự trữ trong tụ điện là 1,875.10^-3J. Điện tích của tụ điện là?

GỢI Ý ĐÁP ÁN:

Trắc nghiệm: (Mỗi câu đúng tương ứng với 1 điểm)

Tự luận:

ĐỀ 2

1. Phần trắc nghiệm (4 điểm)

(Chọn chữ cái trước câu trả lời đúng nhất.)

Câu 1. Hai đầu tụ có điện dung là 20μF thì hiệu điện thế là 5V thì năng lượng tích được là:

1. 0,25mJ.
2. 500J.
3. 50mJ.
4. 50μJ.

Câu 2. 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 100mJ thì phải đặt vào hai đầu tụ một hiệu điện thế

1. 15V.
2. 31,6V.
3. 20,2V.
4. 40V.

Câu 3. Năm tụ giống nhau, mỗi tụ có C = 0,2µF mắc nối tiếp. Bộ tụ được tích điện thu năng lượng 0,2mJ. Tính hiệu điện thế mỗi tụ.
A. 90 V.

1. 45 V.                     
2. 150 V.
3. 20 V.

Câu 4. Tụ phẳng không khí được tích điện bằng nguồn điện có hiệu điện thế không đổi U. Hỏi năng lượng của bộ tụ thay đổi thế nào nếu tăng khoảng cách d giữa hai bản tụ lên gấp đôi. Biết vẫn nối tụ với nguồn.

1. Giảm 1,5 lần.  
2. Tăng 2 lần.            
3. Giảm 2 lần.
4. Tăng 1,5 lần.
5. Phần tự luận (6 điểm)

Câu 1 (3 điểm). Một bộ tụ gồm 5 tụ điện giống hệt nhau nối tiếp mỗi tụ có  được nối vào hiệu điện thế 100 V. Hỏi năng lượng của bộ thay đổi ra sao nếu 1 tụ bị đánh thủng?

Câu 2 (3 điểm). Một tụ điện phẳng điện dung  có lớp điện môi dày 0,2 mm có hằng số điện môi . Tụ được đặt dưới một hiệu điện thế U = 100 V. Tính diện tích các bản của tụ điện, điện tích và năng lượng của tụ.

GỢI Ý ĐÁP ÁN:

Trắc nghiệm: (Mỗi câu đúng tương ứng với 1 điểm)

Tự luận: