Với lời giải SBT Vật lí 11 trang 49 chi tiết trong Bài tập cuối chương 3 trang 47 Kết nối tri thức giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập trong SBT Vật lí 11. Mời các bạn đón xem:

Giải SBT Vật lí 11 Bài tập cuối chương 3 trang 47

Câu III.7 trang 49 SBT Vật Lí 11: a) Hãy nêu đặc điểm của mặt đẳng thế trong điện trường đều. Vẽ hình minh hoạ.

b) Hãy nêu đặc điểm của mặt đẳng thế trong điện trường của một điện tích điểm dương.

Lời giải:

a) Trong điện trường đều, các điểm có cùng điện thế sẽ có cùng khoảng cách đến mốc tính thế năng (bản cực âm chẳng hạn) do đó mặt đẳng thế trong điện trường đều là các mặt phẳng vuông góc với đường sức điện (Hình III.1G).

b) Điện trường của một điện tích điểm dương có tính đối xứng cầu. Mặt đẳng thế của nó là những mặt cầu có tâm là điện tích điểm dương, có vectơ pháp tuyến hướng vào tâm mặt cầu vì nó ngược chiều với vectơ cường độ điện trường $\overrightarrow{E}$.

Câu III.8 trang 49 SBT Vật Lí 11: Một nhóm học sinh nghiên cứu cơ chế lái tia điện tử của bản lái tia trong máy dao động kí. Họ phát hiện rằng khi electron đi qua bản lái tia không chỉ thay đổi phương của chuyển động mà còn được tăng tốc. Tụ điện phẳng được dùng để khảo sát có khoảng cách giữa hai bản tụ d = 1 cm được mắc vào nguồn không đổi hiệu điện thế U = 12 V. Trong một thí nghiệm, khi cho một electron với vận tốc có độ lớn v₀ = 200000 m/s đi vào điện trường giữa hai bản tụ tại điểm M nằm chính giữa hai bản tụ và đi ra khỏi điện trường tại điểm N cách bản cực âm 4,9 mm như Hình 2. Hãy xác định độ lớn vận tốc của electron khi đi ra khỏi điện trường.

Hình 2. Khảo sát chuyển động của eletron qua điện trường của tụ điện

Lời giải:

Điện trường giữa hai bản tụ điện trong thí nghiệm có độ lớn bằng: E = $\frac{U}{d}$.

Công của lực điện trong dịch chuyển của electron từ điểm M đến điểm N bằng:

A = qEd' = q$\frac{U}{d}$d'

Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng với kí hiệu W là động năng, ta có:

$W_N=A+W_M=q\frac{U}{d}{d}^{\text{'}}+W_M$

$\iff \frac{m_e{v}_N^2}{2}=q\frac{U}{d}{d}^{\text{'}}+\frac{m_e{v}_0^2}{2}$

$\Rightarrow v_N=\sqrt{\frac{2}{m_e}q\frac{U}{d}{d}^{\text{'}}+v_0^2}=286702\text{m/s.}$

Câu III.9 trang 49 SBT Vật Lí 11: Việc thay đổi vận tốc của electron khi qua bản lái tia như nghiên cứu ở bài III.8 có làm ảnh hưởng đến sự hiển thị tín hiệu trên màn huỳnh quang do thứ tự hiển thị tín hiệu có thể bị đảo lộn hay không? hãy giải thích.

Lời giải:

Cần chú ỷ rằng tín hiệu vào sẽ đặt lên hiệu điện thế của bản lái tia làm biến đổi giá trị của U một cách liên tục, làm cho độ tăng của vận tốc electron khi qua điện trường cũng thay đổi liên tục.

Dựa vào kết quả của Bài III.8, chúng ta có thể giảm thiểu ảnh hưởng của sự thay đổi vận tốc khi qua bản lái tia bằng cách điều chỉnh vận tốc ban đầu v₀ tới một giá trị phù hợp để giảm tỉ lệ thay đổi của vận tốc.

Ngoài ra, ta cũng có thể điều chỉnh giảm độ lớn của hiệu điện thế U đặt vào bản lái tia sẽ thu được kết quả tương tự như cách làm trên.

Câu III.10 trang 49 SBT Vật Lí 11: Một máy hàn bu - lông dùng hiệu điện thế 220 V không đổi có bộ tụ điện với điện dung C = 0,09 F.

a) Tính năng lượng mà bộ tụ điện của máy hàn trên có thể tích được.

b) Máy hàn trên có thể phóng điện giải phóng hoàn toàn năng lượng mà bộ tụ điện đã tích được trong khoảng thời gian từ 0,2 s đến 1 s. Hãy tính công suất phóng điện tối đa của máy hàn đó.

Lời giải:

a) Năng lượng mà bộ tụ điện của máy hàn trên có thể tính được là: $W=\frac{C{U}^2}{2}=2178\text{J}$

b) Công suất phóng điện tối đa của máy hàn đó là: $\text{P}=\frac{W}{t_{\min }}=10890W.$