Với tóm tắt lý thuyết Vật Lí lớp 11 Thuyết electron. Định luật bảo toàn điện tích hay, chi tiết cùng với 19 câu hỏi trắc nghiệm chọn lọc có đáp án giúp học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm, ôn luyện để học tốt môn Vật Lí lớp 11.
Vật Lí 11 Bài 2: Thuyết electron. Định luật bảo toàn điện tích
A. Lý thuyết Thuyết electron. Định luật bảo toàn điện tích
I. Thuyết electron
1. Cấu tạo nguyên tử về phương diện điện. Điện tích nguyên tố
+ Cấu tạo nguyên tử:
- Hạt nhân mang điện dương nằm ở trung tâm, gồm: nơtron không mang điện và proton mang điện dương.
- Các electron mang điện âm chuyển động xung quanh hạt nhân.
- Số proton bằng số electron nên độ lớn của điện tích dương của hạt nhân bằng độ lớn điện tích âm của các electron khi đó nguyên tử trung hòa về điện.
+ Điện tích của electron và proton là điện tích nhỏ nhất mà ta có thể có được nên ta gọi chúng là điện tích nguyên tố (âm hoặc dương).
Điện tích của electron: - e = - 1,6.10-19 C
Điện tích của proton: + e = 1,6.10-19 C
2. Thuyết electron
Thuyết dựa vào sự cư trú và di chuyển của các electron để giải thích các hiện tượng điện và các tính chất điện của các vật gọi là thuyết electron. Nội dung thuyết electron:
- Electron có thể rời khỏi nguyên tử để di chuyển từ nơi này đến nơi khác. Nguyên tử bị mất electron sẽ trở thành một hạt mang điện dương gọi là ion dương.
Ví dụ: nguyên tử Fe mất đi 2 electron sẽ trở thành Fe2+.
- Một nguyên tử trung hòa có thể nhận thêm electron để trở thành một hạt mang điện âm gọi là ion âm.
Ví dụ: nguyên tử Clo nhận thêm một electron sẽ trở thành Cl-.
- Vật nhiễm điện âm nếu: số electron > số proton
- Vật nhiễm điện dương nếu: số electron < số proton
II. Vận dụng
1. Vật (chất) dẫn điện và vật (chất) cách điện
+ Vật (chất) dẫn điện là vật (chất) có chứa nhiều điện tích tự do.
Ví dụ: kim loại có chứa nhiều electron tự do, các dung dịch axit, bazo và muối có chứa nhiều ion tự do.
Một số kim loại dẫn điện (đồng, sắt, …)
Một số dung dịch bazo dẫn điện
+ Vật (chất) cách điện là vật (chất) không chứa hoặc chứa rất ít điện tích tự do.
Ví dụ: không khí khô, dầu, thủy tinh, sứ, cao su,…
Sứ cách điện
Thảm cao su cách điện
2. Sự nhiễm điện do tiếp xúc
+ Nếu cho một vật chưa nhiễm điện tiếp xúc với một vật nhiễm điện thì nó sẽ bị nhiễm điện cùng dấu với vật đó. Đó là sự nhiễm điện do tiếp xúc.
Hai vật nhiễm điện do tiếp xúc
+ Nếu cho hai quả cầu kim loại đã tích điện tiếp xúc với nhau và đo chính xác các điện tích, và ta sẽ thấy tổng điện tích của hai quả cầu sau khi tiếp xúc bằng tổng đại số điện tích của hai quả cầu trước khi tiếp xúc.
3. Sự nhiễm điện do hưởng ứng
Đưa quả cầu A nhiễm điện dương lại gần đầu M của thanh kim loại MN. Khi đó quả cầu A sẽ hút các electron dịch chuyển về đầu M dẫn đến đầu M nhiễm điện âm, đầu N nhiễm điện dương. Sự nhiễm điện trong thanh MN gọi là nhiễm điện do hưởng ứng.
Nhiễm điện do hưởng ứng
Nhiễm điện do hưởng ứng
III. Định luật bảo toàn điện tích
Trong một hệ vật cô lập về điện, tổng đại số của các điện tích là không đổi.
Hệ vật cô lập về điện là hệ vật không có trao đổi điện tích với các vật khác ngoài hệ.
B. Trắc nghiệm Thuyết electron. Định luật bảo toàn điện tích
Bài 1. Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A. Trong quá trình nhiễm điện do cọ sát, êlectron đã chuyển từ vật này sang vật kia.
B. Trong quá trình nhiễm điện do hưởng ứng, vật bị nhiễm điện vẫn trung hoà điện.
C. Khi cho một vật nhiễm điện dương tiếp xúc với một vật chưa nhiễm điện, thì êlectron chuyển từ vật chưa nhiễm điện sang vật nhiễm điện dương.
D. Khi cho một vật nhiễm điện dương tiếp xúc với một vật chưa nhiễm điện, thì điện tích dương chuyển từ vật vật nhiễm điện dương sang chưa nhiễm điện.
Đáp án: D
Theo thuyết êlectron:
+ Trong quá trình nhiễm điện do cọ sát, êlectron đã chuyển từ vật này sang vật kia.
+ Trong quá trình nhiễm điện do hưởng ứng, êlectron chỉ chuyển từ đầu này sang đầu kia của vật còn vật bị nhiễm điện vẫn trung hoà điện.
Khi cho một vật nhiễm điện dương tiếp xúc với một vật chưa nhiễm điện, thì êlectron chuyển từ vật chưa nhiễm điện sang vật nhiễm điện dương. Như vậy phát biểu “Khi cho một vật nhiễm điện dương tiếp xúc với một vật chưa nhiễm điện, thì điện tích dương chuyển từ vật vật nhiễm điện dương sang chưa nhiễm điện” là không đúng.
Bài 2. Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A. Hạt êlectron là hạt có mang điện tích âm, có độ lớn 1,6.10-19 (C).
B. Hạt êlectron là hạt có khối lượng m = 9,1.10-31 (kg).
C. Nguyên tử có thể mất hoặc nhận thêm êlectron để trở thành ion.
D. êlectron không thể chuyển động từ vật này sang vật khác.
Đáp án: D
Theo thuyết êlectron thì êlectron là hạt có mang điện tích q = -1,6.10-19 (C), có khối lượng m = 9,1.10-31 (kg). Nguyên tử có thể mất hoặc nhận thêm êlectron để trở thành ion. Như vậy nế nói “êlectron không thể chuyển động từ vật này sang vật khác” là không đúng.
Bài 3. Trong các chất sau đây:
I. Dung dịch muối NaCl; II. Sứ; III. Nước nguyên chất; IV. Than chì.
Những chất điện dẫn là:
A. I và II
B. III và IV
C. I và IV
D. II và III.
Đáp án: C
Dung dịch muối ăn và than chì là hai chất dẫn điện.
Bài 4. Trong các cách nhiễm điện: I. do cọ xát; II. Do tiếp xúc; III. Do hưởng ứng.
Ở cách nào thì tổng đại số điện tích trên vật không thay đổi?
A. I
B. II
C. III
D. cả 3 cách
Đáp án: C
Ở hiện tượng nhiễm điện do hưởng ứng, hai phần của vật nhiễm điện trái dấu có cùng độ lớn, tổng đại số điện tích trên vật không thay đổi.
Bài 5. Trong các chất sau đây: I. Thủy tinh; II: Kim Cương; III. Dung dịch bazơ; IV. Nước mưa. Những chất điện môi là:
A.I và II
B. III và IV
C. I và IV
D. II và III
Đáp án: A
Bài 6. Hai quả cầu nhỏ bằng kim loại giống nhau đặt trên hai giá cách điện mang các điện tích q1 dương, q2 âm và độ lớn của điện tích q1 lớn hơn điện tích q2. Cho 2 quả cầu tiếp xúc nhau rồi tách chúng ra. Khi đó:
A. Hai quả cầu cùng mang điện tích dương có cùng độ lớn là |q1 + q2|
B. Hai quả cầu cùng mang điện tích âm có cùng độ lớn là |q1 + q2|
C. Hai quả cầu cùng mang điện tích dương có độ lớn là
D. Hai quả cầu cùng mang điện tích dương có độ lớn là
Đáp án: C
Hệ hai quả cầu là một hệ cô lập về điện. Theo định luật bảo toàn điện tích, tổng đại số của các điện tích của hai quả cầu không đổi. Mặt khác điện tích q1 dương, q2 âm và độ lớn của điện tích q1 lớn hơn điện tích q2 nên sau khi hai quả tiếp xúc nhau rồi tách chúng ra thì hai quả cầu cùng mang điện tích dương, có cùng độ lớn là
Bài 7. Ba quả cầu bằng kim loại A, B, C đặt trên 3 giá cách điện riêng rẽ. Tích điện dương cho quả cầu A. Trường hợp nào sau đây thì quả cầu B bị nhiễm điện dương, quả cầu C bị nhiễm điện âm.
A. Cho quả cầu B tiếp xúc với quả cầu C, rồi cho quả cầu A chạm vào quả cầu B, sau đó tách quả cầu A ra.
B. Cho quả cầu B tiếp xúc với quả cầu C , rồi đưa quả cầu A lại gần quả cầu B, sau đó tách quả cầu C ra khỏi quả cầu B.
C. Cho quả cầu B tiếp xúc với quả cầu C, rồi đưa quả cầu A lại gần quả cầu C, sau đó tách quả cầu C ra khỏi quả cầu B.
D. Không có Phương án nào khả thi vì quả cầu A ban đầu được tích điện dương.
Đáp án: C
Cho hai quả cầu B tiếp xúc với quả cầu C tạo thành một vật dẫn điện. Đưa quả cầu A lại gần quả cầu C thì xảy ra hiện tượng nhiễm điện do hưởng ứng. Quả cầu C gần quả cầu A sẽ nhiễm điện âm do các electron tự do của B và C bị kéo về gần A, quả cầu B thiếu electron nên nhiễm điện dương. Sau đó tách quả cầu C ra khỏi quả cầu B thì quả cầu B bị nhiễm điện dương, quả cầu C bị nhiễm điện.
Bài 8. Khi đưa một quả cầu kim loại không nhiễm điện lại gần một quả cầu khác nhiễm điện thì
A. Hai quả cầu đẩy nhau.
B. Hai quả cầu hút nhau.
C. Không hút mà cũng không đẩy nhau.
D. Hai quả cầu trao đổi điện tích cho nhau.
Đáp án: B
Khi đưa một quả cầu kim loại A không nhiễm điện lại gần một quả cầu B nhiễm điện thì hai quả cầu hút nhau.
Thực ra khi đưa quả cầu A không tích điện lại gần quả cầu B tích điện thì quả cầu A sẽ bị nhiễm điện do hưởng ứng phần điện tích trái dấu với quả cầu B nằm gần quả cầu B hơn so với phần tích điện cùng dấu. Tức là quả cầu B vừa đẩy lại vừa hút quả cầu A, nhưng lực hút lớn hơn lực đẩy nên kết quả là quả cầu B đã hút quả cầu A.
Bài 9. Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A. Trong vật dẫn điện có rất nhiều điện tích tự do.
B. Trong điện môi có rất ít điện tích tự do.
C. Xét về toàn bộ thì một vật nhiễm điện do hưởng ứng vẫn là một vật trung hoà điện.
D. Xét về toàn bộ thì một vật nhiễm điện do tiếp xúc vẫn là một vật trung hoà điện.
Đáp án: D
Theo thuyết êlectron thì: Trong vật dẫn điện có rất nhiều điện tích tự do. Trong điện môi có rất ít điện tích tự do.
Xét về toàn bộ thì một vật nhiễm điện do hưởng ứng vẫn là một vật trung hoà điện. Còn nhiễm điện do tiếp xúc thì êlectron chuyển từ vật ày sang vật kia dẫn đến vật này thừa hoặc thiếu êlectron. Nên phát biểu “Xét về toàn bộ thì một vật nhiễm điện do tiếp xúc vẫn là một vật trung hoà điện” là không đúng.
Bài 10. Phát biết nào sau đây là không đúng
A. Vật dẫn điện là vật có chứa nhiều điện tích tự do.
B. Vật cách điện là vật có chứa rất ít điện tích tự do.
C. Vật dẫn điện là vật có chứa rất ít điện tích tự do.
D. Chất điện môi là chất có chứa rất ít điện tích tự do.
Đáp án: C
Theo định nghĩa: Vật dẫn điện là vật có chứa nhiều điện tích tự do. Vật cách điện (điện môi) là vật có chứa rất ít điện tích tự do. Như vậy phát biểu “Vật dẫn điện là vật có chứa rất ít điện tích tự do” là không đúng.
Bài 11. Trong các chất nhiễm điện : I. Do cọ sát; II. Do tiếp xúc; II. Do hưởng ứng. NHững cách nhiễm điện có thể chuyển dời electron từ vật này sang vật khác là:
A. I và II
B. III và II
C. I và III
D. Chỉ có III
Đáp án: A
Nhiễm điện do cọ sát và do tiếp xúc với vật đã nhiễm điện là những cách nhiễm điện có sự chuyển dời electron từ vật này sang vật khác.
Bài 12. Theo nội dung của thuyết electron, phát biểu nào sau đây là sai?
A. Electron có thể rời khỏi nguyên tử để di chuyển từ nơi này đến nơi khác
B. Vật nhiễm điện âm khi chỉ số electron mà nó chứa lớn hơn số proton
C. Nguyên tử nhận thêm electron sẽ trở thành ion dương
D. Nguyên tử bị mất electron sẽ trở thành ion dương
Đáp án: C
Thuyết electron là thuyết dựa vào sự cư trú và di chuyển của các electron để giải thích các hiện tượng điện và các tính chất điện của các vật. Do vậy vật nhiễm điện âm khi chỉ số electron mà nó chứa lớn hơn số proton. Nguyên tử bị mất electron sẽ trở thành ion dương.
Bài 13. Xét các trường hợp sau với quả cầu B đang trung hòa điện:
I. Quả cầu A mang điện dương đặt gần quả cầu B bằng sắt
II. Quả cầu A mang điện dương đặt gần quả cầu B bằng sứ
III. Quả cầu A mang điện âm đặt gần quả cầu B bằng thủy tinh
IV. Quả cầu A mang điện âm đặt gần quả cầu B bằng đồng
Những trường hợp nào trên đây có sự nhiễm điện của quả cầu B
A. I và III
B. III và IV
C. II và IV
D. I và IV
Đáp án: D
Quả cầu B làm bằng chất dẫn điện (sắt, đồng) sẽ bị nhiễm điện do hưởng ứng.
Bài 14. Tìm kết luận không đúng
A. Trong sự nhiễm điện do cọ xát, hai vật lúc đầu trung hòa điện sẽ bị nhiễm điện trái dấu, cùng độ lớn
B. Trong sự nhiễm điện do cọ xát, hai vật lúc đầu trung hòa điện sẽ bị nhiễm điện trái dấu, khác độ lớn
C. Vật chưa nhiễm điện tiếp xúc với một vật nhiễm điện âm thì nó sẽ bị nhiễm điện âm
D. Vật chưa nhiễm điện tiếp xúc với một vật nhiễm điện dương nó sẽ bị nhiễm điện dương
Đáp án: B
Trong sự nhiễm điện do cọ xát, hệ hai vật là hệ cô lập về điện. Theo định luật bảo toàn điện tích, tổng đại số của các điện tích của hai vật không đổi. Lúc đầu tổng đại số của các điện tích của hai vật bằng 0 nên sau khi cọ xát rồi tách ra hai vật sẽ bị nhiễm điện trái dấu, cùng độ lớn.
Câu 15: Có hai quả cầu giống nhau mang điện tích có độ lớn như nhau (|q1|=|q2|), khi đưa chúng lại gần thì chúng đẩy nhau. Cho chúng tiếp xúc nhau, sau đó tách chúng ra một khoảng thì chúng
A. hút nhau
C. có thể hút hoặc đẩy nhau
D. không tương tác nhau
Câu 16: Phát biểu nào sau đây là đúng?
A. Khi nhiễm điện do tiếp xúc, êlectron luôn dịch chuyên từ vật nhiễm điện sang vật không nhiễm điện.
B. Khi nhiễm điện do tiếp xúc, êlectron luôn dịch chuyển từ vật không nhiễm điện sang vật nhiễm điện.
D. Sau khi nhiễm diện do hưởng ứng, sự phân bố điện tích trên vật bị nhiễm điện vẫn không thay đổi.
Câu 17: Phát biết nào sau đây là không đúng
A. Vật dẫn điện là vật có chứa nhiều điện tích tự do.
B. Vật cách điện là vật có chứa rất ít điện tích tự do.
D. Chất điện môi là chất có chứa rất ít điện tích tự do.
Câu 18: Hai quả cầu kim loại giống nhau mang các điện tích q1 và q2 với |q1|=|q2|, đưa chúng lại gần thì chúng hút nhau. Nếu cho chúng tiếp xúc nhau rồi sau đó tách ra thì mỗi quả cầu mang điện tích
A. q=2q1
C. q=q1
D. q=q1/2
Câu 19: Chọn câu đúng
A. Có thể cọ xát hai vật cùng loại với nhau để được hai vật tích điện trái dấu
B. Nguyên nhân của sự nhiễm điện do cọ xát là các vật bị nóng lên do cọ xát
D. vật tích điện chỉ hút được vật cách điện như giấy, không hút kim loại