Tài liệu 20 bài tập mạch điện chứa tụ có lời giải chi tiết file word

2. Điện tích. Điện trường lớp 11 20 bài tập - Mạch điện chứa Tụ - Có lời giải chi tiết Câu 1. Có ba tụ điện C1 = C2 = C; C3 = 2C. Để có điện dung Cb = C thì các tụ được ghép theo cách A. C1 nt C2 nt C3. B. C1 // C2 // C3. C. (C1 nt C2) // C3. D. (C1 // C2) nt C3. Câu 2. Hai tụ điện có điên dung C 1 = 2µF, C2 = 3µF lần lượt được tích điện đến hiệu điện thế U 1 = 200 V, U2 = 400 V. Sau đó nối hai cặp bản tích điện cùng dấu của hai tụ điện với nhau. Hiệu điện thế của bộ tụ có giá trị nào sau đây ? A. 120 V. B. 200 V. C. 320 V. D. 160 V. Câu 3. Có ba tụ điện giống nhau có C = 2µF được mắc thành bộ. Cách mắc nào sau đây cho bộ tụ điện có điện dung tương đương Cb = 3µF? A. Mắc nối tiếp 3 tụ. B. Mắc song song 3 tụ. C. Mắc một tụ nối tiếp với hai tụ song song. D. Mắc một tụ song song với hai tụ nối tiếp. Câu 4. Một bộ gồm ba tụ ghép song song C 1 = C2 = C3/2. Khi được tích điện bằng nguồn có hiệu điện thế 45 V thì điện tích của bộ tụ điện bằng 18.10-4 C. Tính điện dung của các tụ điện. A. C1 = C2 = 10 µF; C3 = 20 µF. B. C1 = C2 = 20 µF; C3 = 40 µF. C. C1 = C2 = 5 µF; C3 = 10 µF. D. C1 = C2 = 15 µF; C3 = 30 µF. Câu 5. Hai tụ điện có điện dung C 1 = 2µF, C2 = 3µF được mắc nối tiếp. Tích điện cho bộ tụ điện bằng nguồn điện có hiệu điện thế 50 V. Tính hiệu điện thế của các tụ điện trong bộ. A. U1 = 20 V; U2 = 30 V. B. U1 = 30 V; U2 = 20 V. C. U1 = 10 V; U2 = 20 V. D. U1 = 30 V; U2 = 10 V Câu 6. Hai tụ điện C1 = 1µF và C2 = 3µF mắc nối tiếp. Mắc bộ tụ đó vào hai cực của nguồn điện có hiệu điện thế U = 4 V. Tính điện tích của bộ tụ điện. A. 3,0.10-7 C. B. 3,0.10-6 C. C. 3,6.10-7 C. D. 3,6.10-6 C Câu 7. Đặt một hiệu điện thế U vào hai đầu đoạn mạch gồm hai tụ điện C 1 và C2 ghép nối tiếp. Kết luận nào sau đây là đúng ? A. Điện dung tương đương của bộ tụ là C = C1 + C2. B. Điện tích của bộ tụ được xác định bới Q = Q1 + Q2. 20 bài tập - Mạch điện chứa Tụ - Có lời giải chi tiết Trang 1/11 C. Điện tích trên tụ có giá trị bằng nhau. D. Hiệu điện thế của các tụ có giá trị bằng nhau. Câu 8. Có ba tụ điện giống nhau cùng có điện dung C. Thực hiện 4 cách mắc sau: I. Ba tụ mắc nối tiếp. II. Ba tụ mắc song song. III. Hai tụ mắc nối tiếp rồi mắc song song với tụ thứ ba IV. Hai tụ mắc song song rồi mắc nối tiếp với tụ thứ ba. Ở cách mắc nào điện dung tương đương của bộ tụ có giá trị Ctđ > C ? A. I và IV. B. II. C. I. D. II và III. Câu 9. Hai tụ điện C1 = 3µF; C2 = 6µF ghép nối tiếp vào một đoạn mạch AB với U AB = 10 V. Hiệu điện thế của tụ C2 là A. 20/3 V. B. 10/6 V. C. 7,5 V. D. 10/3 V. Câu 10. Ba tụ điện giống nhau, mỗi tụ điện có điện dung C 0, được mắc như hình vẽ. Điện dung của bộ tụ bằng: A. C0/3. B. 3C0. C. 2C0/3. D. 3C0/2. Câu 11. Hai tụ điện có điện dung C1 = 0,4µF, C2 = 0,6 µF ghép song song với nhau. Mắc bộ tụ điện đó vào nguồn điện có hiệu điện thế U < 60 V thì một trong hai tụ điện đó có điện tích bằng 3.10-5 C. Tính hiệu điện thế U ? A. 55 V. B. 50 V. C. 75 V. D. 40 V. Câu 12. Cho ba tụ điện C1 = 20 pF, C2 = 10 pF, C3 = 30 pF ghép nối tiếp với nhau. Điện dung của bộ tụ điện này là A. 5,45 pF. B. 60 pF. C. 5,45 nF. D. 60 nF. Câu 13. Có 3 tụ điện C1 = 2µF, C2 = C3 = 1µF mắc như hình vẽ. Nối hai đầu của bộ tụ vào hai cực của nguồn điện có hiệu điện thế U = 4 V. Tính điện tích của các tụ điện. 20 bài tập - Mạch điện chứa Tụ - Có lời giải chi tiết Trang 2/11 A. Q1 = 4.10-6 C; Q2 = Q3 = 2.10-6 C. B. Q1 = 2.10-6 C; Q2 = Q3 = 4.10-6 C. C. Q1 = 10-6 C; Q2 = Q3 = 3.10-6 C. D. Q1 = 3.10-6 C; Q1 = Q3 = 10-6 C. Câu 14. Cho ba tụ điện được mắc thành bộ theo sơ đồ như trên. Cho C 1 = 3µF, C2 = C3 = 4µF. Nối hai điểm M, N với một nguồn điện có hiệu điện thế U = 10 V. Hãy tính điện dung và điện tích của bộ tụ điện đó. A. C = 5µF; Q = 5.10-5 C. B. C = 4µF; Q = 5.10-5 C. C. C = 5µF; Q = 5.10-6 C. D. C = 4µF; Q = 5.10-6 C. Câu 15. Một tụ điện có điện dung C1 = 8µF được tích điện đến hiệu điện thế U1 = 200 V và một tụ điện C2 = 6µF được tích điện đến hiệu điện thế U2 = 500 V. Sau đó nối các bản mang điện cùng dấu với nhau. Tính hiệu điện thế U của bộ tụ điện. A. 328,57 V. B. 32,85 V. C. 370,82 V. D. 355 V. Câu 16. Bốn tụ điện được mắc thành bộ theo sơ đồi dưới. C 1 = 1µF; C2 = 3µF; C3 = 3µF. Khi nối hai điểm M, N với nguồn điện thì tụ điện C1 có điện tích Q1 = 6µC và cả bộ tụ điện có điện tích Q = 15,6 µF. Tính hiệu điện thế đặt vào bộ tụ điện và điện dung của tụ điện C4 ? 20 bài tập - Mạch điện chứa Tụ - Có lời giải chi tiết Trang 3/11 A. C4= 1µF; U = 12 V. B. C4 = 2µF; U = 12 V. C. C4 = 1µF; U = 8 V. D. C4 = 2µF; U = 8 V. Câu 17. Tích điện cho tụ điện có điện dung C 1 = 20 µF, dưới hiệu điện thế 200 V. Sau đó nối tụ điện C1 với tụ điện C2 có điện dung 10µF, chưa tích điện. Sử dụng định luật bảo toàn điện tích, hãy tính điện tích của mỗi tụ điện sau khi nối chúng song song với nhau. A. Q1 = 2,67.10-3 C; Q2 = 1,33.10-3 C B. Q1 = 3,67.10-3 C; Q2 = 1,53.10-3 C C. Q1 = 1,33.10-3 C; Q2 = 2,67.10-3 C D. Q1 = 1,53.10-3 C; Q2 = 3,67.10-3 C Câu 18. Cho mạch điện như hình vẽ. Biết C2 = 3 μF; C3 = 7 μF; C4 = 4 μF. Tính Cx để điện dung của bộ tụ là C = 5 μF. A. 8 μF. B. 12 μF. C. 6 μF. D. 4 μF. Câu 19. Cho 5 tụ điện C1 = 6 µF, C2 = 8 µF, C3 = 4 µF, C4 = 5 µF, C5 = 2 µF được mắc như hình vẽ. Điện áp hai đầu mạch là UAB = 12 V. Giá trị UNM là A. -51/11 V. B. 81/11 V. C. -8 V. D. 3/22 V. 20 bài tập - Mạch điện chứa Tụ - Có lời giải chi tiết Trang 4/11 Câu 20. Có ba tụ điện C1 = 3 nF, C2 = 2 nF, C3 = 20 nF được mắc như hình. Nối bộ tụ điện với hai cực một nguồn điện có hiệu điện thế 30 V. Tính hiệu điện thế của mỗi tụ. A. U1 = U2 = 24 V, U3 = 6 V. B. U1 = U2 = 20 V, U3 = 10 V. C. U1 = U2 = 12 V, U3 = 18 V. D. U1 = U2 = 6 V, U3 = 24 V. 20 bài tập - Mạch điện chứa Tụ - Có lời giải chi tiết Trang 5/11 ĐÁP ÁN ĐA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 D C D A B B C D D D B A A A A D A C D A LỜI GIẢI CHI TIẾT Câu 1. Chọn đáp án D Để có điện dung Cb C thì các tụ phải được ghép  C1 / / C2  ntC3 Ta có: C12 C1  C2 2C C .C 1 1 1 2C.2C    Cb  12 3  C Cb C12 C3 C12  C3 2C  2C Câu 2. Chọn đáp án C Vì hai cặp bản tích điện cùng dấu của hai tụ điện nối với nhau nên hai tụ này được ghép song song với nhau Cb C1  C2 2  3 5 F Nối hai cặp bản tích điện cùng dấu thì điện tích của bộ tụ là Qb Q1  Q2 C1 .U1  C2 .U 2 2.200  3.400 1600  C U Qb 1600  320V Cb 5 Câu 3. Chọn đáp án D Theo đề bài ta có: C C1 C2 C3 2 F ; Cb 3 F Giả sử  C1ntC2  / / C3 C12  C1 .C2 1 F C1  C2 Cb C12  C3 1  2 3 F Câu 4. Chọn đáp án A Ta có: Cb  Qb 18.10 4  4.10 5 F 40 F U 45 Các tụ được ghép song song nên Cb C1  C2  C3 2C3  C3  Cb 20 F 2 20 bài tập - Mạch điện chứa Tụ - Có lời giải chi tiết Trang 6/11  C1 C2 10  F Câu 5. Chọn đáp án B Hai tụ ghép nối tiếp nên C C1 .C2 6  1,2  F C1  C2 5 Q Q1 Q2 C.U 1,2.10  6.50 60  C  U1  U2  Q 60  30V C1 2 Q 60  20V C2 3 Câu 6. Chọn đáp án B Hai tụ mắc nối tiếp nên điện dung của bộ tụ là C C1.C2 1.3 3   0,75 F C1  C2 1  3 4 Điện tích của bộ tụ điện là Q C .U 0,75.4 3 C Câu 7. Chọn đáp án C Mạch gồm C1 , C2 mắc nối tiếp thì - điện dung tương đương của bộ tụ là C .C 1 1 1    Cb  1 2 Cb C1 C2 C1  C2 - điện tích của bộ tụ Q Q1 Q2 - hiệu điện thế U U1  U 2  Chọn đáp án C. Câu 8. Chọn đáp án D Cách I : 1 1 1 1 3 C      Ctd   C . Ctd C C C C 3 Cách II: Ctd C  C  C 3C  C . Cách III: Ctd  C.C 3C C  C . C C 2 20 bài tập - Mạch điện chứa Tụ - Có lời giải chi tiết Trang 7/11 Cách IV: Ctd  2C.C 2C  C . 2C  C 3  Ở cách mắc II và III thì thu được Ctd  C Câu 9. Chọn đáp án D Hai tụ ghép nối tiếp nên điện tích của bộ tụ điện là Q Q1 Q2 C1U1 C2U 2  U 1 C2 6   2 U 2 C1 3  U1 2U 2 Mà ta lại có: U AB U1  U 2 10V  3U 2 10  U 2 10 / 3V Câu 10. Chọn đáp án D Giả sử  C1ntC2  / / C3 với C1 C2 C3 C0 Ta có: C12  C C1.C2  0 C1  C2 2 Cb C12  C3  3C0 2 Câu 11. Chọn đáp án B - Giả sử Q2 3.10 5 C U U 2  Q2 3.10 5  50V  60V C2 0,6.10 6 -Giả sử Q1 3.10 5 C U U1  Q1 3.10 5  75V  60V C1 0, 4.10 6 Vậy điện tích Q2 3.10  5 C nên hiệu điện thế U = 50 V Câu 12. Chọn đáp án A Ba tụ điện được mắc nối tiếp nhau nên điện dung của bộ tụ điện là 20 bài tập - Mạch điện chứa Tụ - Có lời giải chi tiết Trang 8/11 1 1 1 1 11     C C1 C2 C3 60 C 60 5, 45 pF 11 Câu 13. Chọn đáp án A Ta có: C23 C2  C3 2  F Điện dung của bộ tụ điện là: Cb  C1 .C23 1 F C1  C23 Điện tích của bộ tụ điện: Q Q1 Q23 Cb .U 4.10 6 C Q23 Q2  Q3 4.10  6 C  Q2 Q3  Q 2.10  6 C 2 (U 2 U 3 2V ) Câu 14. Chọn đáp án A Ta có: C23  C2 .C3 16  2  F C2  C3 8 Điện dung của bộ tụ điện: C C1  C23 5 F Điện tích của bộ tụ điện: Q C.U MN 5.10 6.10 5.10  5 C Câu 15. Chọn đáp án A Sau khi nối các bản mang điện cùng dấu với nhau thì bộ tụ có điện dung C, hiệu điện thế U và điện tích Q. Q Q1  Q2  C.U C1U1  C2U 2 (C1  C2 ).U U C1.U1  C2 .U 2 8.200  6.500  328,57V C1  C2 14 Câu 16. Chọn đáp án D Vì hai tụ C1 , C2 ghép nối tiếp: C C1.C2 0,75 F C1  C2 Q12 Q1 6  C 20 bài tập - Mạch điện chứa Tụ - Có lời giải chi tiết Trang 9/11 Hiệu điện thế trên bộ tụ điện là U U12  Q12 6  8V C12 0,75 Do C12 / / C34 nên: Q Q12  Q34  Q34 Q  Q12 9,6 C Q 9,6  C34  34  1, 2  F U 34 8 Vì C3 , C4 ghép nối tiếp: C .C 1 1 1    C4  34 3 2  F C4 C34 C3 C3  C34 Câu 17. Chọn đáp án A Đặt U 200V , C1 20 F , Q là điện tích của tụ lúc đầu Q C1.U 20.10 6.200 4.10 3 C Sau khi ghép hai tụ song song với nhau gọi Q1 , Q2 là điện tích của mỗi tụ, U' là hiệu điện thế giữa hai bản tụ. Q1 C1 .U ' Q2 C2 .U ' Q Q1  Q2 (C1  C2 ).U '  U' Q 4.10 3  133V C1  C2 30.10  6 suy ra: Q1 C1.U ' 20.10 6. 400 2,67.10  3 C 3 Q2 C2 .U ' 10.10 6. 400 1,33.10  3 C 3 Câu 18. Chọn đáp án C Vẽ lại mạch điện ta được mạch  C x / / C4  nt  C2 / /C3  Ta có C23 C2  C3 10  F ; Cb  C23 .C4 x C23  C4 x 20 bài tập - Mạch điện chứa Tụ - Có lời giải chi tiết Trang 10/11 Để điện dung của bộ tụ là C 5 F thì C23 .C4 x 5 F . C23  C4 x  C4 x C x  C4 1  F  C x 6  F . Câu 19. Chọn đáp án D Xét mạch AMB có U1  U 3 12V (1) Xét mạch ANB có U 2  U 4 12V (2) Xét mạch AMNB có U1  U 5  U 4 12V (3) Xét tại nút M có  6U1  4U 3  2U 5 0 (4) Xét tại nút N có  8U 2  5U 4  2U 5 0 (5) Từ (1)(3)  U 3 U 4  U 5 ;U1 12  U 4  U 5 Từ (2)  U 2 12  U 4  hệ 2 phương trình 10U 4  12U 5  72 0 và 13U 4  2U 5  96 0 81 3  U 4  V ;U 5  V . 11 22  U NM  U 5  3 V. 22 Câu 20. Chọn đáp án A C12 C1  C2 5nF Cb  C12 .C3 5.20  4nF C12  C3 5  20  Qb Q3 Q12 4.30 120nC  U3  Q3 120  6V C3 20 U1 U 2  Q12 120  24V C12 5 20 bài tập - Mạch điện chứa Tụ - Có lời giải chi tiết Trang 11/11