Ba tụ điện  \(C_{1} = 2.10^{- 9}\) F, \(C_{2} = 4.10^{- 9}\) F, \(C_{3} = 6.10^{- 9}\) F mắc nối tiếp. Hiệu điện thế giới hạn của mỗi tụ là 500 V. Hỏi bộ tụ có chịu được hiệu điện thế 1100 V không? Vì sao?

Hướng dẫn giải: 

Khi mắc nối tiếp thì \(Q_{1} = Q_{2} = Q_{3} \rightarrow C_{1} U_{1} = C_{2} U_{2} = C_{3} U_{3}\)

Vì \(C_{1} < C_{2} < C_{3} \rightarrow U_{1} > U_{2} > U_{3}\) nên:

\(U_{1} = U_{g h} = 500\) V;

\(U_{2} = \frac{C_{1} U_{1}}{C_{2}} = \frac{2.10^{- 9} . 500}{4.10^{- 9}} = 250\) V

\(U_{3} = \frac{C_{1} U_{1}}{C_{3}} = \frac{2.10^{- 9} . 500}{6.10^{- 9}} = 166 , 67\) V

Hiệu điện thế giới hạn của bộ tụ là

\(U = U_{1} + U_{2} + U_{3} = 500 + 250 + 166 , 67 = 916 , 67 < 1100\)

Vì vậy, bộ tụ không thể chịu được hiệu điện thế 1100 V.

Trong điện trường của một điện tích \(Q\) cố định, công để dịch chuyển một điện tích \(q\) từ vô cùng về điểm M cách Q một khoảng \(r\) có giá trị bằng \(A_{\infty M} = q \frac{Q}{4 \pi \epsilon_{0} r}\). M là một điểm cách Q một khoảng 1 m và N là một điểm cách Q một khoảng 2 m.

a) Tính hiệu điện thế \(U_{M N}\).

b) Áp dụng với \(Q = 8.10^{- 10}\) C. Tính công cần thực hiện để dịch chuyển một electron từ M đến N.

Hướng dẫn giải: 

a) Hiệu điện thế \(U_{M N}\) là

\(U_{M N} = \frac{A_{M N}}{q} = \frac{A_{M \infty} - A_{N \infty}}{q} = \frac{- q \frac{Q}{4 \pi \epsilon_{0} r_{M}} + q \frac{Q}{4 \pi \epsilon_{0} r_{N}}}{q}\)

\(\rightarrow U_{M N} = - \frac{Q}{4 \pi \epsilon_{0} . 1} + \frac{Q}{4 \pi \epsilon_{0} . 2} = - \frac{Q}{8 \pi \epsilon_{0}}\)V

b) Công cần thực hiện là

\(A_{M N} = A_{M \infty} - A_{N \infty} = - A_{\infty M} - \left(\right. - A_{\infty N} \left.\right) = - q \frac{Q}{4 \pi \epsilon_{0} r_{M}} - \left(\right. - q \frac{Q}{4 \pi \epsilon_{0} r_{N}} \left.\right)\)

\(A_{M N} = - q \frac{Q}{4 \pi \epsilon_{0} . 1} + q \frac{Q}{4 \pi \epsilon_{0} . 2} = \frac{1 , 6.10^{- 29}}{\pi \epsilon_{0}}\)J

Một electron chuyển động dọc theo đường sức của một điện trường đều. Cường độ điện trường \(E = 1000\)V/m. Vận tốc ban đầu của electron là 3.105 m/s, khối lượng của electron là 9,1.10-31 kg. Tính quãng đường electron đi được cho đến khi dừng lại.

Hướng dẫn giải: 

Công của lực điện trường là

\(A = q E d = - e E d = \Delta W\)

Công của lực điện trường bằng độ biến thiên động năng.

Theo định lí biến thiên động năng, ta có:

\(A = 0 - \frac{1}{2} m v^{2} = - e E d \rightarrow d = \frac{m v^{2}}{2 e E}\)

\(\rightarrow d = \frac{9 , 1.10^{- 31} . \left(\left(\right. 3.10^{5} \left.\right)\right)^{2}}{2.1 , 6.10^{- 19} . 1000} = 2 , 6.10^{- 4}\) m = 0,26 mm

-Bước 1: chuẩn bị các dụng cụ: ống thủy tinh, pít tông, máy phát tần số, thước đo và các phụ kiện khác.Đảm bảo mọi thứ hoạt động tốt và được bố trí sẵn sàng

-Bước 2; bố trí thí nghiệm:

Đặt ống trụ thẳng đứng, đổ nước vào gần đầy ống. Kết nối máy phát tần số với loa nhỏ và đặt loa gần miệng ống

Bước 3: tao sống rừng vào đo chiều dài cột khí :
Phát tín hiệu âm thanh có tần số F ổn định từ máy . Keo bê tông di chuyển từ từ xuống dưới để thay đổi chiều dài cột khí trong ống. Lắng nghe âm thanh và xác định các vị trí mà âm thanh nghe to nhất(cộng hưởng). Ghi lại chiều dài cột khi tương ứng với các vị trí cộng hưởng liên tiếp L1,L2,...
Bước 4: tính tốc độ truyền âm
Sử dụng công thức tính tốc độ truyền âm V dựa trên tần giữa hai vị trí

-Bước 1: chuẩn bị các dụng cụ: ống thủy tinh, pít tông, máy phát tần số, thước đo và các phụ kiện khác.Đảm bảo mọi thứ hoạt động tốt và được bố trí sẵn sàng

-Bước 2; bố trí thí nghiệm:

Đặt ống trụ thẳng đứng, đổ nước vào gần đầy ống. Kết nối máy phát tần số với loa nhỏ và đặt loa gần miệng ống

Bước 3: tao sống rừng vào đo chiều dài cột khí :
Phát tín hiệu âm thanh có tần số F ổn định từ máy . Keo bê tông di chuyển từ từ xuống dưới để thay đổi chiều dài cột khí trong ống. Lắng nghe âm thanh và xác định các vị trí mà âm thanh nghe to nhất(cộng hưởng). Ghi lại chiều dài cột khi tương ứng với các vị trí cộng hưởng liên tiếp L1,L2,...
Bước 4: tính tốc độ truyền âm
Sử dụng công thức tính tốc độ truyền âm V dựa trên tần giữa hai vị trí

-Bước 1: chuẩn bị các dụng cụ: ống thủy tinh, pít tông, máy phát tần số, thước đo và các phụ kiện khác.Đảm bảo mọi thứ hoạt động tốt và được bố trí sẵn sàng

-Bước 2; bố trí thí nghiệm:

Đặt ống trụ thẳng đứng, đổ nước vào gần đầy ống. Kết nối máy phát tần số với loa nhỏ và đặt loa gần miệng ống

Bước 3: tao sống rừng vào đo chiều dài cột khí :
Phát tín hiệu âm thanh có tần số F ổn định từ máy . Keo bê tông di chuyển từ từ xuống dưới để thay đổi chiều dài cột khí trong ống. Lắng nghe âm thanh và xác định các vị trí mà âm thanh nghe to nhất(cộng hưởng). Ghi lại chiều dài cột khi tương ứng với các vị trí cộng hưởng liên tiếp L1,L2,...
Bước 4: tính tốc độ truyền âm
Sử dụng công thức tính tốc độ truyền âm V dựa trên tần giữa hai vị trí