12 câu trắc nghiệm Vật lí 11 Kết nối tri thức Bài 22: Cường độ dòng điện (Đúng sai - Trả lời ngắn) có đáp án

Hướng dẫn giải

a. Kim loại là vật dẫn điện

b. Các hạt mang điện có thể chuyển động trong chân không, tạo nên một dòng điện.

c. Dòng điện có thể là dòng chuyển động có hướng của các ion, không nhất thiết là electron.

d. Nước tinh khiết là một chất cách điện, trong nước tinh khiết không có các ion để tải điện.

Hướng dẫn giải

a. Cùng một hiệu điện thế, trên một chiều dài lớn hơn, số volt/mét giảm, tức là cường độ điện trường giảm.

b. Nếu giảm chiều dài dây, ta tăng cường độ điện trường, tăng lực điện tác dụng lên các hạt tải điện, gia tốc tăng và vận tốc trôi tăng.

c. Dòng điện tăng là do số lượng hạt tải điện tăng lên, không phải do không gian rộng hơn, vì không gian ấy cũng có các hạt tải điện chiếm chỗ.

d. Mật độ hạt tải điện chỉ phụ thuộc vào vật liệu làm dây dẫn.

Hướng dẫn giải

a. Đúng

b. Phần dây có tiết diện hẹp không bị tích điện, suy ra điện lượng đi vào bằng với điện lượng đi ra trên một đơn vị thời gian, nghĩa là dòng điện là đồng nhất trên cả dây.

c. Mật độ electron dẫn phụ thuộc vào bản chất của vật liệu, không phụ thuộc vào đặc điểm hình học.

d. Do dòng điện là đồng nhất, nơi có tiết diện nhỏ phải có vận tốc trôi lớn.

Hướng dẫn giải

b. $S = {\left( {8 + 0{,}1} \right)^2} - {8^2} = 1{,}61\;c{m^2}$.

c. $I = Snve = 1{,}61.10 - 4.8,{4.10^{27}}.0,{4.10^{ - 3}}.1,{6.10^{ - 19}} = 86{,}55\;A\;$

d. $j = I/S = nve$ không phụ thuộc tiết diện S.

Hướng dẫn giải

b. $q = It = 5.1 = 5$ C

c. $q = It = 5.4.60 = 1200$ C

d. $N = q/e = 1200/\left( {1,{{6.10}^{ - 19}}} \right) = 7,{5.10^{21}}$

Hướng dẫn giải

a. Dòng chuyển dời của các điện tích âm ngược chiều quy ước của dòng điện.

b. Vì không có phần tử nào bị tích điện nên điện lượng mỗi giây (dòng điện) đi vào nút A phải bằng tổng dòng điện đi ra khỏi nút A.

c. Trên một đơn vị thời gian, điện lượng đi qua A3 bằng tổng điện lượng đi qua A1 và A2, nếu không, sẽ có phần tử trên dây bị tích điện.

d. Tương tự, số đo của A4 bằng tổng số đo của A1 và A2, do đó bằng với số đo của A3

Đáp án:

9

0

Hướng dẫn giải

${\rm{\Delta }}q = I.{\rm{\Delta }}t = 1{,}0 \times 1{,}5 \times 60 = 90\;{\rm{C}}.$

Đáp án:

2

,

5

Hướng dẫn giải

$N = \frac{{{\rm{\Delta }}q'}}{e} = \frac{{I{\rm{\Delta }}t'}}{e} = \frac{{2{,}0 \times 20}}{{1{,}6 \times {{10}^{ - 19}}}} = 2{,}5 \times {10^{20}}.$

Đáp án:

0

,

2

2

Hướng dẫn giải

$v = \frac{I}{{Sne}} = \frac{I}{{\pi \frac{{{d^2}}}{4}ne}} = \frac{{4I}}{{\pi {d^2}ne}} = \frac{{4.2{,}0}}{{\pi .{{\left( {2{,}0 \times {{10}^{ - 3}}} \right)}^2}.1{,}8 \times {{10}^{29}}.1{,}6 \times {{10}^{ - 19}}}} = 0{,}22 \times {10^{ - 6}}\;{\rm{m}}/{\rm{s}}.$

Đáp án:

3

,

3

Hướng dẫn giải

Diện tích tiết diện thẳng của dây kim loại này là

$\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{S = \pi {{\left( {\frac{d}{2}} \right)}^2} = \pi \frac{{{d^2}}}{4}.}\end{array}$

Từ công thức $I = Snve$ và kết hợp với biểu thức tính $S$ ở trên ta suy ra tốc độ dịch chuyển có hướng của các electron dẫn trong dây kim loại này là

$\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{v = \frac{I}{{Sne}} = \frac{I}{{\pi \frac{{{d^2}}}{4}ne}} = \frac{{4I}}{{\pi {d^2}ne}}.}\end{array}$

Thời gian trung bình để mỗi electron dẫn di chuyển hết chiều dài đoạn dây kim loại này là

$\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{t = \frac{l}{v} = \frac{{l\pi {d^2}ne}}{{4I}} = \frac{{80 \times {{10}^{ - 2}}.\pi {{\left( {2{,}5 \times {{10}^{ - 3}}} \right)}^2}.8{,}5 \times {{10}^{28}}.1{,}6 \times {{10}^{ - 19}}}}{{4.4{,}2}} = 1{,}2 \times {{10}^4}\;s \approx 3{,}3\;h}\end{array}$

Đáp án:

6

4

0

Hướng dẫn giải

$j = \frac{I}{S} = nve = 8{,}0 \times {10^{28}}.5{,}0 \times {10^{ - 5}}\;.1{,}6 \times {10^{ - 19}} = 640 \times {10^3}\;{\rm{A}}/{{\rm{m}}^2}.$

Đáp án:

4

,

1

Hướng dẫn giải

${\rm{\Delta }}t = \frac{{{\rm{\Delta }}q}}{I} = \frac{{8{,}2 \times {{10}^3}}}{{0{,}20}} = 4{,}1 \times {10^4}\;{\rm{s}}.$