Tailieumoi.vn biên soạn và giới thiệu bộ câu hỏi Vật lí gồm các kiến thức lý thuyết và thực hành, giúp học sinh ôn tập và bổ sung kiến thức cũng như hoàn thành tốt các bài kiểm tra môn Vật lí. Mời các bạn đón xem:

Top 1000 câu hỏi thường gặp môn Vật lí (Phần 10)

Bài 14: Cho mạch điện như hình vẽ. Trong đó bộ nguồn gồm 8 nguồn giống nhau, mỗi cái có suất điện động 5V, có điện trở trong $0,25\mathrm{\Omega }$ mắc nối tiếp, đèn Đ có loại 4V - 8W, $R_1=3\mathrm{\Omega }$, $R_2=R_3=2\mathrm{\Omega }$, $R_p=4\mathrm{\Omega }$ và $R_p$là bình điện phân đựng dung dịch $A{l}_2(S{O}_4{)}_3$có cực dương bằng Al. Đương lượng gam của nhôm là 9. Điều chỉnh biến trở $R_b=a(\mathrm{\Omega })$ thì đèn Đ sáng bình thường lúc này độ lớn hiệu điện thế giữa hai điểm M và N là b (V). Khối lượng Al giải phóng ở cực âm trong thời gian (a + b) giờ là:

A. 4,46 g.

B. 2,3 g.

C. 2,55 g.

D. 2,66 g.

Lời giải:

Đáp án D

\({E_p} = 8.5 = 40V;\,\,{r_p} = 8.0,25 = 2\Omega \)

Ta có: \({R_D} = \frac{{{4^2}}}{8} = 2\,\,\Omega ;\,\,{I_D} = {I_{dm}} = \frac{4}{2} = 2A\) (do đèn sáng bình thường)

          \({R_{3D}} = 2 + 2 = 4\Omega ;{R_{2p}} = 2 + 4 = 6\Omega \)

\({U_{CD}} = {U_{3D}} = {I_D}.{R_{3D}} = 2.4 = 8V\)

\({U_{CD}} = {U_{2p}} = {U_{3D}} = {I_p}.{R_{2p}} \Leftrightarrow {I_p}.6 = 8 \Rightarrow {I_p} = \frac{4}{3}A\)

\( \Rightarrow I = {I_p} + {I_D} = 2 + \frac{4}{3} = \frac{{10}}{3}A\)

Cường độ dòng điện mạch ngoài: \(I = \frac{{{E_b}}}{{{R_{td}} + {r_b}}} \Rightarrow \frac{{10}}{3} = \frac{{40}}{{{R_{td}} + 2}} \Rightarrow {R_{td}} = 10\Omega \)

\({R_{td}} = {R_1} + {R_b} + \frac{{{R_{2p}}.{R_{3D}}}}{{{R_{2p}} + {R_{3D}}}} \Rightarrow {R_b} = 4,6\Omega  \Rightarrow a = 4,6\)

Ta có: \({U_{MN}} = {U_{MD}} - {U_{ND}} = {U_p} - {U_D} = {I_p}.{R_p} - {U_D} = \frac{4}{3}.4 - 4 = \frac{4}{3}V \Rightarrow b = \frac{4}{3}\)

Khối lượng Al giải phóng ở cực âm: \(m = \frac{1}{{96500}}.9.\frac{4}{3}.\left( {4,6 + \frac{4}{3}} \right).60.60 = 2,66g\)