Với tóm tắt lý thuyết Vật Lí lớp 11 Dòng điện không đổi. Nguồn điện hay, chi tiết cùng với 30 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 7: Dòng điện không đổi. Nguồn điện

A. Lý thuyết Dòng điện không đổi. Nguồn điện

I. Dòng điện

- Dòng điện là dòng dịch chuyển có hướng của các hạt mang điện.

- Dòng điện trong kim loại là dòng dịch chuyển có hướng của các êlectron tự do (bị cực âm đẩy, cực dương hút).

- Chiều của dòng điện là chiều từ cực dương qua dây dẫn và các thiết bị điện tới cực âm của nguồn điện.

- Chiều quy ước của dòng điện chạy qua dây dẫn kim loại cùng chiều với chiều dịch chuyển của các điện tích dương.

- Các tác dụng của dòng điện: dòng điện có tác dụng nhiệt, tác dụng hoá học, tác dụng từ, tác dụng cơ và tác dụng sinh lí, trong đó tác dụng từ là tác dụng đặc trưng của dòng điện.

- Trị số của đại lượng cường độ dòng điện cho biết mức độ mạnh hay yếu của dòng điện. Đại lượng này được đo bằng ampe kế và có đơn vị là ampe (A).

II. Cường độ dòng điện. Dòng điện không đổi

1. Cường độ dòng điện

Cường độ dòng điện là đại lượng đặc trưng cho tác dụng mạnh, yếu của dòng điện. Nó được xác định bằng thương số giữa điện lượng Dq dịch chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn trong khoảng thời gian Dt và khoảng thời gian đó:

$I=\frac{\Delta q}{\Delta t}$

Cường độ dòng điện có thể thay đổi theo thời gian, nếu $∆t$ càng nhỏ thì công thức trên cho giá trị càng chính xác của cường độ dòng điện tại một thời điểm (cường độ dòng điện tức thời).

2. Dòng điện không đổi

Dòng điện không đổi là dòng điện có chiều và cường độ không thay đổi theo thời gian.

$I=\frac{q}{t}$

Lưu ý: dòng điện không đổi là dòng điện một chiều, nhưng có những trường hợp dòng một chiều lại có cường độ thay đổi theo thời gian.

3. Đơn vị của cường độ dòng điện và của điện lượng

 Đơn vị cường độ dòng điện: ampe (A).

$1A=\frac{1C}{1s}=1C/s$

Đơn vị của điện lượng: culông (C).

1C = 1A.s

Culông là điện lượng dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong thời gian 1 giây khi có dòng điện không đổi cường độ 1 ampe chạy qua dây dẫn này.

III. Nguồn điện

1. Điều kiện để có dòng điện

Điều kiện để có dòng điện là phải có một hiệu điện thế đặt vào hai đầu vật dẫn điện.

2. Nguồn điện

Nguồn điện duy trì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện.

Khi đó có một cực thừa electron gọi là cực âm, một cực còn lại thiếu hoặc ít electron được gọi là cực dương. Việc tách đó do các lực bản chất khác với lực điện gọi là lực lạ.

+  Kí hiệu nguồn điện:

IV. Suất điện động của nguồn điện

1. Công của nguồn điện

Nguồn điện là một nguồn năng lượng, vì nó có khả năng thực hiện công khi dịch chuyển các điện tích dương bên trong nguồn điện ngược chiều điện trường, hoặc dịch chuyển các điện tích âm bên trong nguồn điện cùng chiều điện trường.

Công của nguồn điện là công của các lực lạ thực hiện làm dịch chuyển các điện tích qua nguồn.

2. Suất điện động của nguồn điện

- Suất điện động E của một nguồn điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công của nguồn điện và được đo bằng công A của lực lạ khi làm dịch chuyển một đơn vị điện tích dương q ngược chiều điện trường bên trong nguồn điện và độ lớn của điện tích q đó:

$\text{E\hspace{0.17em}=}\frac{A}{q}$

- Đơn vị: vôn (V)

$1V=1J/C$ ( 1 vôn =$\frac{1jun}{1culong}$)

-  Số vôn ghi trên mỗi nguồn điện cho biết trị số của suất điện động của nguồn điện đó.

- Mỗi nguồn điện được đặc trưng bằng suất điện động E và điện trở trong r của nó.

V. Pin và acquy

1. Pin điện hóa

-  Cấu tạo chung của các pin điện hóa là gồm hai cực có bản chất hóa học khác nhau, được ngâm trong chất điện phân (dung dịch axit, bazo hoặc muối ...)

- Do tác dụng hóa học, các cực của pin điện hóa được tích điện khác nhau và giữa chúng có một hiệu điện thế bằng giá trị của suất điện động của pin. Khi đó năng lượng hóa học chuyển thành điện năng dự trữ trong nguồn điện.

Pin volta

Pin Lơ – clan – sê

2. Acquy

Acquy là nguồn điện hóa học hoạt động dựa trên phản ứng hóa học thuận nghịch: nó tích trữ năng lượng lúc nạp điện và giải phóng năng lượng này khi phát điện. 

 

Acquy chì

Acquy kiềm

B. Trắc nghiệm Dòng điện không đổi. Nguồn điện

Bài 1.

A. hai cực bằng kẽm (Zn) nhúng trong dung dịch axit sunphuric loãng (H₂SO₄).

B. hai cực bằng đồng (Cu) nhúng trong dung dịch axit sunphuric loãng (H₂SO₄).

C. một cực bằng kẽm (Zn) một cực bằng đồng (Cu) nhúng trong dung dịch axit sunphuric loãng (H₂SO₄).

D. một cực bằng kẽm (Zn) một cực bằng đồng (Cu) nhúng trong dung dịch muối.

Đáp án: C

Pin vônta được cấu tạo gồm một cực bằng kẽm (Zn) một cực bằng đồng (Cu) nhúng trong dung dịch axit sunphuric loãng (H₂SO₄).

Bài 2. Acquy chì gồm

A. hai bản cực bằng chì nhúng vào dung dịch điện phân là bazơ.

B. bản dương bằng PbO₂ và bản âm bằng Pb nhúng trong dung dịch chất điện phân là axit sunfuric loãng.

C. bản dương bằng PbO₂ và bản âm bằng Pb nhúng trong dung dịch chất điện phân là bazơ.

D. bản dương bằng Pb và bản âm bằng PbO₂ nhúng trong dung dịch chất điện phân là axit sunfuric loãng.

Đáp án: B

Pin vônta được cấu tạo gồm một cực bằng kẽm (Zn) một cực bằng đồng (Cu) nhúng trong dung dịch axit sunphuric loãng (H₂SO₄).

Bài 3. Tính số electron đi qua tiết diện thẳng của một dây dẫn kim loại trong 1 giây nếu có điện lượng 15 culông dịch chuyển qua tiết diện đó trong 30 giây.

A. 0,3125.10¹⁹ electron

B. 0,7125.10²⁰ electron

C. 0,9125.10¹⁹ electron

D. 0,9125.10²⁰ electron

Đáp án: A

Điện lượng dịch chuyển qua tiết diện trong 1s là: q = 15/30 = 0,5C

Độ lớn điện tích của electron: 1e = 1,6.10^-19 C

Số electron đi qua tiết diện thẳng trong 1s là:

Bài 4. Bốn đồ thị a, b, c, d ở hình vẽ diễn tả sự phụ thuộc của đại lượng trên trục tung theo đại lượng trên trục hoành. Các trường hợp trong đó vật dẫn tuân theo định luật Ôm là:

A. Hình a     B. Hình d

C. Hình c     D. Hình b

Đáp án: C

Công thức trường hợp trong đó vật dẫn có điện trở R tuân theo định luật Ôm là:

→ đồ thị của I theo U là đường thẳng

Hệ quả: U = I.R ⇒ đồ thị của U theo I là đường thẳng ⇒ đồ thị c thỏa mãn.

Bài 5. Dòng điện chạy qua bóng đèn hình của một ti vi thường dùng có cường độ 30 µA. Số electron tới đập vào màn hình của tivi trong mỗi giây là

A. 1,875.10¹⁴     B. 3,75.10¹⁴

C. 2,66.10^-14     D. 0,266.10^-14.

Đáp án: A

Lượng điện tích chạy qua bóng đèn hình của ti vi trong mỗi giây là q = It = 30μC

Số electron tới đập vào màn hình tivi trong mối giây là :

Bài 6. Acquy hoạt động như thế nào để có thể sử dụng được nhiều lần?

A. Acquy hoạt động dựa trên phản ứng hóa học thuận nghịch, nó giải phóng năng lượng khi được nạp và tích trữ năng lượng khi phát điện.

B. Acquy hoạt động dựa trên phản ứng hóa học không thuận nghịch, nó giải phóng năng lượng khi được nạp và tích trữ năng lượng khi phát điện.

C. Acquy hoạt động dựa trên phản ứng hóa học không thuận nghịch, nó tích trữ năng lượng khi được nạp và giải phóng năng lượng khi phát điện.

D. Acquy hoạt động dựa trên phản ứng hóa học thuận nghịch, nó tích trữ năng lượng khi được nạp và giải phóng năng lượng khi phát điện.

Đáp án: D

- Khi acquy phát điện, do tác dụng của các bản cực với dung dịch axit , mặt ngoài của các bản cực xuất hiện một lớp chì sunfat (PbSO₄) mỏng và xốp. Vì thế suất điện động của acquy giảm dần và acquy cần phải được nạp lại.

- Khi nạp điện cho acquy, các lớp PbSO₄ tác dụng với dung dịch điện phân và các cực trở lại tương ứng là PbO₂ và Pb như trước. Bây giờ acquy lại có thể phát điện như một pin điện hóa.

- Như vậy, acquy là nguồn điện hoạt động dựa trên phản ứng hóa học thuận nghịch, nó tích trữ năng lượng khi được nạp điện và giải phóng năng lượng khi phát điện.

Bài 7. Có thể tạo ra một pin điện hoá bằng cách ngâm trong dung dịch muối ăn

A. hai mảnh nhôm.

B. hai mảnh đồng.

C. một mảnh nhôm và một mảnh kẽm.

D. hai mảnh tôn.

Đáp án: C

Có thể tạo ra một pin điện hoá bằng cách ngâm trong dung dịch muối ăn hai kim loại khác bản chất.

Bài 8. Nguồn điện tạo ra điện thế giữa hai cực bằng cách

A. tách electron ra khỏi nguyên tử và chuyển eletron và ion ra khỏi các cực của nguồn.

B. sinh ra eletron ở cực âm.

C. sinh ra eletron ở cực dương.

D. làm biến mất eletron ở cực dương.

Đáp án: A

Nguồn điện tạo ra điện thế giữa hai cực bằng cách tách electron ra khỏi nguyên tử trung hòa và chuyển eletron và ion dương tạo thành ra khỏi các cực của nguồn.

Bài 9. Điểm khác nhau chủ yếu giữa acquy và pin vôn ta là

A. sử dụng các dung dịch điện phân khác nhau.

B. chất dùng làm hai cực khác nhau.

C. phản ứng hóa học trong acquy có thể xảy ra thuận nghịch.

D. sự tích điện khác nhau ở hai cực.

Đáp án: C

Điểm khác nhau chủ yếu giữa acquy và pin vôn ta là phản ứng hóa học trong acquy có thể xảy ra thuận nghịch.

Bài 10. . Trong trường hợp nào sau đây ta có một pin điện hóa?

A. Một cực nhôm và một cực đồng cùng nhúng vào nước muối.

B. Một cực nhôm và một cực đồng nhúng vào nước cất.

C. Hai cực cùng bằng đồng giống nhau nhúng vào nước vôi.

D. Hai cực nhựa khác nhau nhúng vào dầu hỏa.

Đáp án: A

Pin điện hóa gồm hai cực có bản chất khác nhau ngâm trong dung dịch điện phân.

Suy ra, Trường hợp A ta sẽ có một pin điện hóa.

Bài 11. Chọn phát biểu đúng

A. Dòng điện không đổi là dòng điện có chiều không thay đổi

B. Dòng điện không đổi là dòng điện có chiều thay đổi theo thời gian

C. Dòng điện là dòng chuyển dời của các điện tích

D. Dòng điện không đổi là dòng điện có chiều và cường độ không thay đổi theo thời gian

Đáp án: D

Dòng điện không đổi là dòng điện có chiều và cường độ không thay đổi theo thời gian. Cường độ của dòng điện không đổi được tính bằng công thức:

Trong đó: q là điện lượng dịch chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn trong khoảng thời gian t.

Bài 12. Cường độ dòng điện được đo bằng

A. Vôn kế      B. Lực kế       C. công tơ điện     D.ampe kế

Đáp án: D

Để đo cường độ dòng điện qua một vật dẫn, dùng ampe kết mắc nối tiếp với vật dẫn.

Bài 13. Công thức xác định cường độ dòng điện không đổi là:

A. I=qt     B. I = q/t     C. I = t/q     D. I = q/e

Đáp án: B

Cường độ của dòng điện không đổi được tính bằng công thức:

Trong đó: q là điện lượng dịch chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn trong khoảng thời gian t.

Bài 14. Điều kiện để có dòng điện là:

A. Chỉ cần có hiệu điện thế

B. Chỉ cần có các vật dẫn nối liền thành một mạch lớn.

C. Chỉ cần duy trì một hiệu điện thế giữa hai đầu vật dẫn

D. chỉ cần có nguồn điện

Đáp án: C

Dòng điện là chuyển dời có hướng của các hạt mang điện, các hạt mang điện dương sẽ di chuyển từ nơi có điện thế cao đến nơi có điện thế thấp, các hạt mang điện âm sẽ di chuyển ngược lại. Do vậy để có dòng điện thì phải có sự chênh lệch điện thế giữa hai đầu vật dẫn. Tức là cần duy trì một hiệu điện thế giữa hai đầu vật dẫn.

Bài 15. Ngoài đơn vị ampe (A), đơn vị cường độ dòng điện có thể là

A. culông (C)      B. vôn (V)

C. culong trên giây (C/s)     D. jun (J)

Đáp án: C

Ta có:

trong đó ∆q là điện lượng dịch chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn trong khoảng thời gian ∆t. Mà ∆q có đơn vị Culông (C), ∆t có đơn vị là giây (s), do đó I có đơn vị là Culông trên giây (C/s).

Bài 16. Suất điện động của nguồn điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng

A. thực hiện công của các lực lạ bên trong nguồn điện

B. sinh công trong mạch điện

C. tạo ra điện tích dương trong một giây

D. dự trữ điện tích của nguồn điện

Đáp án: A

Suất điện động của nguồn điện đặc trưng cho khả năng thực hiện công của nguồn điện và được đo bằng công của lực lạ khi làm dịch chuyển một đơn vị điện tích dương ngược chiều điện trường bên trong nguồn điện:

Bài 17. Hai điện cực kim loại trong pin điện hoá phải

A. Có cùng kích thước

B. Là hai kim loại khác nhau về bản chất hoá học

C. Có cùng khối lượng

D. Có cùng bản chất

Đáp án: B

Pin là nguồn điện hóa học có cấu tạo gồm hai điện cực nhúng vào dung dịch điện phân. Hai điện cực đó là hai vật dẫn khác chất.

Bài 18. Hai cực của pin điện hoá được ngâm trong chất điện phân là dung dịch

A. Muối     B. Axit

C. Bazơ     D. Một trong các dung dịch trên

Đáp án: D

Pin là nguồn điện hóa học có cấu tạo gồm hai điện cực nhúng vào dung dịch điện phân Và muối, axit, bazơ đều là dung dịch chất điện phân.

Bài 19. Trong nguồn điện hoá học (pin, acquy) có sự chuyển hoá từ

A. Cơ năng thành điện năng     B. Nội năng thành điện năng

C. Hoá năng thành điện năng     D. Quan năng thành điện năng

Đáp án: C

Trong nguồn điện hóa học (pin, ắc quy) có sự chuyển hóa từ hóa năng thành điện năng.

Bài 20. Công của lực lạ làm dịch chuyển điện lượng 4C từ cực âm đến cực dương bên trong nguồn điện là 24J. Suất điện động của nguồn là:

A. 6V     B. 96V     C. 12V     D. 9,6V

Đáp án: A

Suất điện động của nguồn là:

Bài 21. Suất điện động của một acquy là 3V. Lực lạ dịch chuyển một điện lượng đã thực hiện công là 6mJ. Điện lượng dịch chuyển qua acquy đó là

A. 3.10³C     B. 2.10^-3C      C. 18.10^-3C     D. 18C

Đáp án: B

Điện lượng dịch chuyển qua acquy đó là:

Bài 22. Một điện lượng 5.10^-3C dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong khoảng thời gian 2s. Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn này là:

A. 10 mA     B. 2,5mA     C. 0,2mA     D. 0,5mA

Đáp án: B

Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn này là:

Bài 23. Dòng điện có cường độ 0,32 A đang chạy qua một dây dẫn. Số electron dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫ đó trong 20s là:

A. 4.10¹⁹     B. 1,6.10¹⁸     C. 6,4.10¹⁸     D. 4.10²⁰

Đáp án: A

Điện lượng dịch chuyển qua dây dẫn: q = I.t = 0,32.20 = 6,4C. Số electron dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn đó trong 20s là:

Bài 24. Đặt hiệu điện thế 24 V vào hai đầu điện trở 20 Ω trong khoảng thời gian 10s . Điện lượng chuyển qua điện trở này trong khoảng thời gian đó là

A.12C     B.24C     C.0,83C     D.2,4C

Đáp án: A

Cường độ dòng điện qua điện trở là:

Điện lượng dịch chuyển qua điện trở: q = It = 1,2.10 = 12C.

Bài 25. Một pin Vôn-ta có suất điện động 1,1V, công của pin này sản ra khi có một điện lượng 27C dịch chuyển qua pin là

A. 0,04J     B. 29,7 J     C. 25,54J     D.0 ,4J

Đáp án: B

Công của nguồn điện là: A = q.E =1,1.27 = 29.7J

Bài 26. Một bộ acquy có thể cung cấp một dòng điện có cường độ 3A lien tục trong 1 giờ thì phải nạp lại. Cường độ dòng điện mà acquy này có thể cung cấp nếu nó được sử dụng liên tục trong 15 giờ thì phải nạp lại là

A. 45A     B.5A     C.0,2A     D.2A

Đáp án: C

Ta có:

Bài 27. Một bộ acquy có suất điện động 12V. KHi được mắc vào mạch điện, trong thời gian 5 phút, acquy sinh ra một công là 720J. Cường độ dòng điện chạy qua acquy khi đó là

A. 2A     B. 28,8A     C. 3A     D. 0,2A

Đáp án: D

Công thực hiện của bộ acquy là: 

Suy ra cường độ dòng điện chạy qua acquy khi đó là:

Bài 28. Khi nói về nguồn điện, phát biểu nào dưới đây là sai?

A. Mỗi nguồn có hai cực luôn ở trạng thái nhiễm điện khác nhau.

B. Nguồn điện là cơ cấu để tạo ra và duy trì hiệu điện thế nhằm duy trì dòng điện trong đoạn mạch.

C. Để tạo ra các cực nhiễm điện, cần phải có lực thực hiện công tách và chuyển các electron hoặc ion dương ra khỏi điện cực, lực này gọi là lực lạ.

D. Nguồn là pin có lực lạ là lực tĩnh điện.

Đáp án: D

Lực điện tác dụng giữa electron và ion dương là lực hút tĩnh điện nên để tách chúng ra xa nhau thì bên trong nguồn điện cần có những lực lạ mà bản chất của nó không phải lực tĩnh điện. Lực lạ có thể là lực hóa học, lực từ,...

Bài 29. Tại sao có thể nói acquy là một pin điện hóa?

A. Vì hai cực của acquy sau khi nạp là hai vật dẫn cùng chất.

B. Vì acquy sau khi nạp có cấu tạo gồm hai cực khác bản chất nhúng trong chất điện phân giống như pin điện hóa

C. Vì trong acquy có sự chuyển hóa điện năng thành hóa năng.

D. Vì hai cực của acquy và pin điện hóa đều được nhúng vào trong nước nguyên chất.

Đáp án: B

Acquy là một pin điện hóa bởi vì sau khi nạp thì acquy có cấu tạo như một pin điện hóa, tức là gồm hai cực có bản chất hóa học khác nhau được nhúng trong chất điện phân.

Bài 30. Hai cực của pin Vôn-ta được tích điện khác nhau là do

A. các êlectron dịch chuyển từ cực đồng tới cực kẽm qua dung dịch điện phân.

B. chỉ có các ion hiđrô trong dung dịch điện phân thu lấy êlectron của cực đồng.

C. các ion dương kẽm đi vào dung dịch điện phân và cả các ion hiđrô trong dung dịch thu lấy êlectron của cực đồng.

D. chỉ có các ion dương kẽm đi vào dung dịch điện phân.

Đáp án: C

Hai cực của pin Vôn-ta được tích điện khác nhau là do các ion dương kẽm đi vào dung dịch điện phân và cả các ion hiđrô trong dung dịch thu lấy êlectron của cực đồng.