[SBT Vật lí Lớp 11 Kết nối tri thức] Bài 22. Cường độ dòng điện trang 50, 51, 52 SBT Vật lí 11 Kết nối tri thức với cuộc sống

22.1

Dòng điện trong kim loại là

A. dòng dịch chuyển của điện tích.

B. dòng dịch chuyển có hướng của các điện tích tự do.

C. dòng dịch chuyển có hướng của các hạt mang điện.

D. dòng dịch chuyển có hướng của các ion dương và âm.

Phương pháp :

Khái niệm của dòng điện trong kim loại .

Lời giải chi tiết :

Dòng điện trong kim loại là dòng dịch chuyển có hướng của các electron tự do ngược chiều điện trường

Đáp án : C

22.2

Quy ước chiều dòng điện là

A. chiều dịch chuyển của các electron.

B. chiều dịch chuyển của các ion.

C. chiều dịch chuyển của các ion âm.

D. chiều dịch chuyển của các điện tích dương.

Phương pháp :

Khái niệm của dòng điện trong kim loại .

Lời giải chi tiết :

Chiều qui ước của dòng điện là chiều dịch chuyển có hướng của các điện tích dương (ngược chiều dịch chuyển của electron)

Đáp án : D

22.3

Dòng điện không đổi là

A. dòng điện có chiều không thay đổi theo thời gian.

B. dòng điện có cường độ thay đổi theo thời gian.

C. dòng điện có điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây thay đổi theo

thời gian.

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

Phương pháp :

Khái niệm của dòng điện

Lời giải chi tiết :

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

Đáp án : D

22.4

Cường độ dòng điện được xác định theo biểu thức nào sau đây ?

A. \(I = \Delta q.\Delta t\)

B. \(I = \frac{{\Delta q}}{{\Delta t}}\)

C. \(I = \frac{{\Delta t}}{{\Delta q}}\)

D. \(I = \frac{{\Delta q}}{e}\)

Phương pháp :

Công thức tính cường độ dòng điện qua dây dẫn.

Lời giải chi tiết :

Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn được xác định bằng công thức: \(I = \frac{{\Delta q}}{{\Delta t}}\)

Đáp án : B

22.5

Chỉ ra câu sai.

A. Cường độ dòng điện được đo bằng ampe kế.

B. Để đo cường độ dòng điện, phải mắc nối tiếp ampe kế với mạch điện.

C. Dòng điện chạy qua ampe kế đi vào chốt dương, đi ra chốt âm của ampe kế.

D. Dòng điện chạy qua ampe kế đi vào chốt âm, đi ra chốt dương của ampe kế.

Phương pháp :

Quy ước chiều của dòng điện

Lời giải chi tiết :

Dòng điện chạy qua ampe kế đi vào chốt dương, đi ra chốt âm của ampe kế.

Đáp án : D

22.6

Số electron đi qua tiết diện thẳng của một dây dẫn kim loại trong 1 s khi có điện lượng 30 C dịch chuyển qua tiết diện của dây dẫn đó trong 30 s là

A. 3.\({10^{18}}\)

B. 6,25. \({10^{18}}\)

C. 90. \({10^{18}}\)

D. 30. \({10^{18}}\)

Phương pháp :

Vận dụng biểu thức:  \(N = \frac{{It}}{{\left| e \right|}}\)

Áp dụng biểu thức xác định điện lượng: \(q = It\)

Lời giải chi tiết :

Điện lượng chạy qua tiết diện đó trong 30 giây là \(q = It =  > I = \frac{q}{t} = \frac{{30}}{{30}} = 1A\)

=> áp dụng công thức ta có số electron chuyển qua dây dẫn trong 1 giây :

\(N = \frac{{It}}{{\left| e \right|}} = \frac{{1.1}}{{\left| { - 1,{{6.10}^{ - 19}}} \right|}} = 6,{25.10^{18}}\)

Đáp án :B

22.7

Dòng điện chạy qua một dây dẫn kim loại có cường độ 1 A. Số electron dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn này trong 2 s là

A. 2,5.\({10^{19}}\)

B. 1,25. \({10^{19}}\)

C. 2. \({10^{19}}\)

D. 0,5. \({10^{19}}\)

Phương pháp :

Vận dụng biểu thức:  \(N = \frac{{It}}{{\left| e \right|}}\)

Lời giải chi tiết :

Số electron dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn này trong 2 s là \(N = \frac{{It}}{{\left| e \right|}} = \frac{{1.2}}{{\left| { - 1,{{6.10}^{ - 19}}} \right|}} = 1,{25.10^{19}}\)

Đáp án :B

22.8

Trong dây dẫn kim loại có một dòng điện không đổi với cường độ là 2 mA chạy qua. Trong 1 phút, số lượng electron chuyển qua một tiết diện thẳng của dây dẫn đó là

A. 2. \({10^{20}}\)

B. 12,2. \({10^{20}}\)

C. 6. \({10^{20}}\).

D. 7,5. \({10^{20}}\)

Phương pháp :

Vận dụng biểu thức:  \(N = \frac{{It}}{{\left| e \right|}}\)

Lời giải chi tiết :

Số electron dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn này trong 1 phút  là \(N = \frac{{It}}{{\left| e \right|}} = \frac{{{{2.10}^{ - 3}}.60}}{{\left| { - 1,{{6.10}^{ - 19}}} \right|}} = 7,{5.10^{17}}\)

Đáp án :D

22.9

Một dòng điện không đổi trong thời gian 10 s có một điện lượng 1,6 C chạy qua. Số electron chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong thời gian

1s là

A. \({10^{18}}\)

B. \({10^{19}}\)

C. \({10^{20}}\)

D. \({10^{21}}\)

Phương pháp :

Vận dụng biểu thức: \(N = \frac{{It}}{{\left| e \right|}}\)

Áp dụng biểu thức xác định điện lượng: \(q = It\)

Lời giải chi tiết :

Điện lượng chạy qua tiết diện đó trong 10 giây là \(q = It =  > I = \frac{q}{t} = \frac{{1,6}}{{10}} = 0,16A\)

=> áp dụng công thức ta có số electron chuyển qua dây dẫn trong 1 giây :

\(N = \frac{{It}}{{\left| e \right|}} = \frac{{0,16.1}}{{\left| { - 1,{{6.10}^{ - 19}}} \right|}} = {10^{18}}\)

Đáp án :A

22.10

Trong thời gian 4 s, điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây tóc bóng đèn là 2 C. Cường độ dòng điện qua bóng đèn là

A. 0,5 A.

B. 4 A.

C. 5 A.

D. 0,4 A.

Phương pháp :

Áp dụng biểu thức xác định điện lượng: \(q = It\)

Lời giải chi tiết :

Điện lượng chạy qua tiết diện đó trong 10 giây là \(q = It =  > I = \frac{q}{t} = \frac{2}{4} = 0,5A\)

Đáp án :A

22.11

Một dòng điện không đổi, sau 2 phút có một điện lượng 24 C chuyển qua một tết diện thẳng của dây dẫn. Cường độ của dòng điện chạy qua dây dẫn là

A. 1,2 A.

B. 0,12 A.

C. 0,2 A.

D. 4,8 A.

Phương pháp :

Áp dụng biểu thức xác định điện lượng: \(q = It\)

Lời giải chi tiết :

Điện lượng chạy qua tiết diện đó trong  2 phút là \(q = It =  > I = \frac{q}{t} = \frac{{24}}{{120}} = 0,2A\)

Đáp án :C

22.12

Một dòng điện không đổi chạy qua dây dẫn có cường độ 2 A thì sau một khoảng thời gian có một điện lượng 4 C chuyển qua một tiết diện thẳng của dây dẫn đó. Cùng thời gian đó, với dòng điện 4 A thì có một điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn đó là

A. 16 C.

B. 6 C.

C. 32 C.

D. 6 C.

Phương pháp :

Áp dụng biểu thức xác định điện lượng: \(q = It\)

Lời giải chi tiết :

Thời gian để dòng điện có cường độ 2A chuyển 1 điện lương 4C qua tiết diện dây là :\(t = \frac{q}{I} = \frac{4}{2} = 2s\)

Điện lượng chạy qua tiết diện đó trong 2 giây với dòng điện 4A là \(q = It = 4.2 = 8C\)

Đáp án :D

22.13

Dòng điện chạy qua bóng đèn hình của một ti vi thường dùng có cường độ 60 \(\mu \)A. Số electron tới đập vào màn hình của ti vi trong mỗi giây là

A. 3,75. \({10^{14}}\)

B. 7,35. \({10^{14}}\)

C. 2,66. \({10^{14}}\)

D. 0,266. \({10^{14}}\)

Phương pháp :

Vận dụng biểu thức:  \(N = \frac{{It}}{{\left| e \right|}}\)

Lời giải chi tiết :

Số electron tới đập vào màn hình của ti vi trong mỗi giây là \(N = \frac{{It}}{{\left| e \right|}} = \frac{{{{60.10}^{ - 6}}.1}}{{\left| { - 1,{{6.10}^{ - 19}}} \right|}} = 3,{75.10^{14}}\)

Đáp án :A

22.14

Nếu trong khoảng thời gian \(\Delta \)t = 0,1 s đầu có điện lượng q = 0,5 C và trong thời gian \(\Delta \)t' = 0,1 s tiếp theo có điện lượng q' = 0,1 C chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn thì cường độ dòng điện trong cả hai khoảng thời gian đó là

A. 6 A.

B. 3 A.

C. 4 A.

D. 2 A.

Phương pháp :

Công thức tính cường độ dòng điện qua dây dẫn.

Lời giải chi tiết :

Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn được xác định bằng công thức: \(I = \frac{{\Delta q}}{{\Delta t}} = \frac{{0,5 + 0,1}}{{0,1 + 0,1}} = 3A\)

Đáp án : B

22.15

Đơn vị của cường độ dòng điện, suất điện động, điện lượng lần lượt là

A. vôn (V), ampe (A), ampe (A).

B. ampe (A), vôn (V), cu lông (C).

C. niutơn (N), fara (F), vôn (V).

D.fara (F), vôn/mét (V/m), jun (J).

Phương pháp :

Lí thuyết dòng điện, nguồn điện.

Lời giải chi tiết :

Đơn vị của cường độ dòng điện, suất điện động, điện lượng lần lượt là

ampe (A), vôn (V), cu lông (C).

Đáp án :B

22.16

Trong dông sét, một điện tích âm có độ lớn 1 C được phóng xuống đắt trong khoảng thời gian 4. \({10^{ - 4}}\)s. Tính cường độ dòng điện của tia sét đó.

Phương pháp :

Công thức tính cường độ dòng điện qua dây dẫn \(I = \frac{q}{t}\)

Lời giải chi tiết :

Cường độ dòng điện của tia sét : \(I = \frac{q}{t} = \frac{1}{{{{4.10}^{ - 4}}}} = 2500A\)

22.17

Trong thời gian 30 giây, có một điện lượng 60 C chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn. Tính cường độ dòng điện qua dây và số electron chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong thời gian 2 giây.

Phương pháp :

Vận dụng biểu thức:  \(N = \frac{{It}}{{\left| e \right|}}\)

Công thức tính cường độ dòng điện qua dây dẫn \(I = \frac{q}{t}\)

Lời giải chi tiết :

Cường độ dòng điện qua dây là \(I = \frac{q}{t} = \frac{{60}}{{30}} = 2A\)

=> áp dụng công thức ta có số electron chuyển qua dây dẫn trong 2 giây :

\(N = \frac{{It}}{{\left| e \right|}} = \frac{{2.2}}{{\left| { - 1,{{6.10}^{ - 19}}} \right|}} = 0,{25.10^{20}}\)

22.18

Số electron qua tiết diện thẳng của một dây dẫn kim loại trong 1 giây là

1,25. \({10^{19}}\)electron. Tính cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn và điện lượng

chạy qua tiết diện đó trong 2 phút.

Phương pháp :

Vận dụng biểu thức:  \(N = \frac{{It}}{{\left| e \right|}}\)

Công thức tính cường độ dòng điện qua dây dẫn

Lời giải chi tiết :

Cường độ dòng điện qua dây là \(N = \frac{{It}}{{\left| e \right|}} =  > I = \frac{{N\left| e \right|}}{t} = \frac{{1,{{25.10}^{19}}.\left| { - 1,{{6.10}^{ - 19}}} \right|}}{2} = 2A\)

Điện lượng chạy qua tiết diện đó trong 2 phút  là \(q = It = 120.2 = 240C\)

22.19

Cường độ của dòng điện không đổi chạy qua dây tóc của bóng đèn là 0,64 A.

a) Tính điện lượng dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây tóc trong thời gian

2 phút.

b) Tính số electron dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây tóc trong khoảng

thời gian nói trên.

Phương pháp :

Vận dụng biểu thức:  \(N = \frac{{It}}{{\left| e \right|}}\)

Công thức tính cường độ dòng điện qua dây dẫn

Lời giải chi tiết :

a) Điện lượng chạy qua tiết diện đó trong 2 phút  là \(q = It = 0,64.120 = 76,8C\)

b) Số electron dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây tóc trong khoảng

thời gian nói trên là : \(N = \frac{{It}}{{\left| e \right|}} = \frac{{0,64.120}}{{\left| { - 1,{{6.10}^{ - 19}}} \right|}} = 4,{8.10^{20}}\)

22.20

Mật độ electron tự do trong một đoạn dây nhôm hình trụ là 1,8. \({10^{29}}\)electron/\({m^3}\)

Cường độ dòng điện chạy qua dây nhôm hình trụ có đường kính 2 mm là 2A.

Tính tốc độ dịch chuyển có hướng của electron trong dây nhôm đó.

Phương pháp :

Vận dụng biểu thức liên hệ giữa cường độ dòng điện với mật độ và tốc độ của các hạt mang điện \(I = Snve\)

Công thức tính diện tích hình tròn : \(S = \pi {\left( {\frac{d}{2}} \right)^2}\)

Lời giải chi tiết :

Diện tích tiết diện thẳng của dây : \(S = \pi {\left( {\frac{d}{2}} \right)^2} = \pi {\left( {\frac{{{{2.10}^{ - 3}}}}{2}} \right)^2} = 3,{14.10^{ - 6}}\left( {{m^2}} \right)\)

Tốc độ dịch chuyển có hướng của electron trong dây nhôm đó là

\(v = \frac{I}{{nSe}} = \frac{2}{{1,{{8.10}^{29}}.3,{{14.10}^{ - 6}}.1,{{6.10}^{ - 19}}}} = 2,{2.10^{ - 5}}m/s = 0,022.mm/s\)