Xem toàn bộ tài liệu Lớp 11: tại đây
- Giải Vật Lí Lớp 11
- Sách Giáo Khoa Vật Lý 11
- Sách Giáo Viên Vật Lí Lớp 11
- Sách Giáo Khoa Vật Lý 11 nâng cao
- Giải Vật Lí Lớp 11 Nâng Cao
- Sách Giáo Viên Vật Lí Lớp 11 Nâng Cao
- Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 11
- Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 11 Nâng Cao
Giải Sách Bài Tập Vật Lí 11 – Bài 16: Dòng điện trong chân không giúp HS giải bài tập, nâng cao khả năng tư duy trừu tượng, khái quát, cũng như định lượng trong việc hình thành các khái niệm và định luật vật lí:
Bài 16.1 trang 40 Sách bài tập Vật Lí 11: Câu nào dưới đây nói về điều kiện để có dòng điện chạy qua đèn điôt chân không là đúng ?
A. Chỉ cần đặt một hiệu điện thế UAK có giá trị dương giữa anôt A và catôt K của đèn.
B. Phải nung nóng catôt K bằng dòng điện, đồng thời đặt hiệu điện thế UAK có giá trị âm giữa anôt A và catôt K của đèn.
C. Chỉ cần nung nóng catôt K bằng dòng điện và nối anôt A với catôt K qua một điện kế nhạy.
D. Phải nung nóng catôt K bằng dòng điện, đồng thời đặt hiệu điện thế UAK có giá trị dương giữa anôt A và catôt K của đèn.
Lời giải:
Đáp án D
Bài 16.2 trang 40 Sách bài tập Vật Lí 11: Câu nào dưới đây nói về mối liên hệ của cường độ dòng điện IA chạy qua đèn điôt chân không với hiệu điện thế UAK giữa anôt A và catôt K là không đúng ?
A. Khi catôt K không bị nung nóng, thì IA = 0 với mọi giá trị của UAK.
B. Khi catôt bị nung nóng ở nhiệt độ cao, thì IA≠ 0 với mọi giá trị của UAK.
C. Khi catot bị nung nóng ở nhiệt độ cao, thì IA tăng theo mọi giá trị dương của UAK.
D. Khi catôt bị nung nóng ở nhiệt độ cao và tăng dần UAK từ 0 đến một giá trị dương Ubh thì IA sẽ tăng dần tới giá trị không đổi Ibh gọi là dòng điện bão hoà.
Lời giải:
Đáp án B
Bài 16.3 trang 40 Sách bài tập Vật Lí 11: Câu nào dưới đây nói về tính chất tia catôt trong ống tia catôt là không đúng ?
A. Phát ra từ catôt, truyền ngược hướng điện trường tới anôt trong ống.
B. Phát ra từ catôt, truyền theo hướng điện trường tới anôt trong ống.
C. Mang năng lượng lớn, làm một số tinh thể phát huỳnh quang, làm kim loại phát tia X, làm nóng các vật bị nó rọi vào.
D. Bị từ trường hoặc điện trường làm lệch đường.
Lời giải:
Đáp án B
Bài 16.4 trang 41 Sách bài tập Vật Lí 11: Câu nào dưới đây nói về bản chất tia catôt trong ống tia catôt là đúng ?
A. Là chùm ion âm phát ra từ catôt bị nung nóng.
B. Là chùm ion dương phát ra từ anôt.
C. Là chùm êlectron phát ra từ anôt bị nung nóng ở nhiệt độ cao.
D. Là chùm êlectron phát ra từ catôt.
Lời giải:
Đáp án D
Bài 16.5 trang 41 Sách bài tập Vật Lí 11: Tại sao khi hiệu điện thế UAK giữa anôt A và catôt K của đèn điôt chân không có giá trị âm và nhỏ, thì cường độ dòng điện IA chạy qua điôt này lại có giá trị khác không và khá nhỏ ?
Lời giải:
Khi hiệu điện thế UAK giữa anôt A và catôt K của đèn điôt chân không có giá trị âm và nhỏ, thì chỉ có một số ít êlectron bay ra từ catôt có động năng lớn, đủ để thắng công cản của lực điện trường, mới có thể chuyển động được tới anôt A. Vì thế, cường độ dòng điện IA chạy qua điôt này khi đó có giá trị khác không và khá nhỏ.
Bài 16.6 trang 41 Sách bài tập Vật Lí 11: Tại sao khi hiệu điện thế UAK giữa hai cực anôt A và catôt K của điôt chân không tăng đến một giá trị dương đủ lớn thì cường độ dòng điện IA chạy qua điôt này không tăng nữa và đạt giá trị bão hoà ?
Lời giải:
Khi hiệu điện thế UAK giữa anôt A và catôt K của điôt chân không tăng đến một giá trị dương đủ lớn, thì điện trường giữa anôt A và catôt K đủ mạnh và làm cho mọi êlectron phát ra từ catôt K đều bị hút cả về anôt A. Vì thế. cường độ dòng điện IA chạy qua điôt này khi đó không tăng nữa và đạt giá trị bão hoà.
Bài 16.7 trang 41 Sách bài tập Vật Lí 11: Xác định số électron phát ra từ catôt sau mỗi giây khi dòng điện chạy qua đèn điôt chân không đạt giá trị bão hoà Ibh = 12 mA. Cho biết điện tích của êlectron là – e = – l,6.10-19 C.
Lời giải:
Trong đèn điôt chân không, lượng điện tích của N êlectron tải từ catôt sang anôt sau mỗi giây tính bằng :
q = Ne
Khi cường độ dòng điện trong đèn điôt đạt giá trị bão hoà Ibh, thì lượng điện tích này đúng bằng cường độ dòng điện bão hoà Ibh.
q = Ibh
Từ đó ta suy ra
Bài 16.8 trang 41 Sách bài tập Vật Lí 11: Chứng minh rằng trong ống tia catôt, vận tốc của êlectron khi đến anôt được tính theo công thức :
trong đó m là khối lượng và e là độ lớn điện tích của êlectron, U là hiệu điện thế giữa anôt A và catôt K của điôt chân không. Bỏ qua vận tốc ban đầu của electron khi mới bứt ra khỏi catôt.
Lời giải:
Gọi U là hiệu điện thế giữa anôt và catôt. Trong điôt chân không, êlectron chịu tác dụng của lực điện trường, bay từ catôt đến anôt. Khi đó độ biến thiên động năng của êlectron có giá trị bằng công của lực điện trường :
Vì vận tốc chuyển động nhiệt của êlectron khá nhỏ có thể bỏ qua, nên có thể xem như êlectron rời khỏi catôt với vận tốc v0 = 0. Như vậy, ta suy ra :
Bài 16.9 trang 41 Sách bài tập Vật Lí 11: Xác định vận tốc của êlectron bay trone điện trường giữa anôt và catot của ống tia catôt khi hiệu điện thế giữa hai điện cực này là UAK = 2400 V. Cho biết êlectron có khối lượng m = 9,1,10-31 kg và điện tích -e = -1,6.10-19 C. Coi rằng êlectron bay ra khỏi catôt với vận tốc vo = 0.
Lời giải:
Áp dụng công thức chứng minh được trong bài tập 16.8*:
Thay số ta tìm được:
Bài 16.10 trang 41 Sách bài tập Vật Lí 11: Xác định vận tốc chuỵển động nhiệt u của êlectron khi nó vừa bay ra khỏi catôt ở nhiệt độ T = 2000 K trong đèn điôt chân không. Cho biết êlectron có khối lượng m = 9,1.10-31 kg và năng lượng chuyển động nhiệt ở nhiệt độ T là ε = 3kT/2 với k = 1,38.10-23 J/K
Lời giải:
Ở nhiệt độ T, electron có động năng Wd = mu2/2 đúng bằng năng lượng chuyển động nhiệt của nó, tức là:
mu2/2 = 3kT/2
Từ đó suy ra vận tốc chuyển động nhiệt của êlectron ở nhiệt đô T = 2000K:
