Giáo Dục

Giải vật lí 11 bài 16: Dòng điện trong chân không

Hướng dẫn giải bài tập, bài thực hành trong bài 16: Dòng điện trong chân không – sách giáo khoa vật lí 11. Tất cả các kiến thức lý thuyết và bài tập trong bài học này đều được giải đáp cẩn thận, chi tiết. Chúng ta tham khảo để học tốt vật lí 11 bài 16: Dòng điện trong chân không nhé.

Câu trả lời:

I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT

I. Bản chất dòng điện trong chân không

Dòng điện trong chân không là dòng chuyển dời có hướng của các electron được đưa vào khoảng chân không đó.

Bạn đang xem: Giải vật lí 11 bài 16: Dòng điện trong chân không

Cách tạo ra dòng điện trong chân không: Dùng một hiệu điện thế lớn giữa anot và catot đặt trong một ống thủy tinh nối với bơm chân không rồi rút khí cho đến khi trong ống là chân không.

II. Tia catot

Tia catot là tia phát ra từ catot làm huỳnh quang thủy tinh. Tia catot còn được gọi là tia âm cực.

Bản chất: Tia catot là dòng các electron phát ra từ catot và bay gần như tự do trong ống thí nghiệm.

Tính chất:

Tia catot phát ra từ catot theo phương vuông góc với bề mặt catot. Bị chặn lại khi gặp vật cản và làm cho vật cản tích điện âm.

Mang năng lượng lớn: Làm đen phim ảnh, làm huỳnh quang một số tinh thể, làm kim loại phát ra tia X, …

Từ trường làm tia catot lệch theo hướng vuông góc với phương lan truyền và phương của từ trường. Điện trường làm tia catot lệch theo chiều ngược với điện trường.

Tia catot được sử dụng làm ống phóng điện tử hoặc đèn hình.

II. GIẢI BÀI TẬP

Giải câu 1: Vì sao chân không không dẫn điện…

Vì sao chân không không dẫn điện? Bằng cách nào tạo ra được dòng điện trong chân không?

Bài giải:

Chân không không dẫn điện vì nó không có hạt tải điện.

Để tạo ra được dòng điện trong chân không ta phải đưa các hạt tải điện vào trong chân không (thông thường là electron).

Giải câu 2: Điot chân không cấu tạo như thế…

Điot chân không cấu tạo như thế nào và có tính chất gì?

Bài giải:

Điot chân không gồm hai điện cực catot (thường là vonfram) và anot (bản kim loại) đặt trong một bóng thủy tinh đã hút chân không

Tính chất: Cho dòng điện một chiều chạy từ anot sang catot.

Giải câu 3: Tia catot là gì? Có thể tạo ra nó…

Tia catot là gì? Có thể tạo ra nó bằng cách nào?

Bài giải:

Tia catot là tia phát ra từ catot làm huỳnh quang thủy tinh. Tia catot là dòng các electron phát ra từ catot, có năng lượng lớn và bay tự do trong không gian, được sinh ra khi phóng điện qua chất khi ở áp suất thấp.

Ta còn có thể tạo ra tia catot nhờ súng electron.

Giải câu 4: Tại sao khi phóng điện ở áp suất…

Tại sao khi phóng điện ở áp suất thấp lại sinh ra tia catot?

Bài giải:

Khi áp suất đủ nhỏ trong ống thủy tinh sẽ xuất hiện quá tình phóng điện tự lực. Lúc này, điện cực sẽ phóng ra dòng electron (tia catot).

Giải câu 5: Kể vài tính chất của tia catot chứng tỏ…

Kể vài tính chất của tia catot chứng tỏ nó là các dòng electron bay tự do.

Bài giải:

Tính chất:

  • Tia catot phát ra từ catot theo phương vuông góc với bề mặt catot. Bị chặn lại khi gặp vật cản và làm cho vật cản tích điện âm.
  • Mang năng lượng lớn: Làm đen phim ảnh, làm huỳnh quang một số tinh thể, làm kim loại phát ra tia X, …
  • Từ trường làm tia catot lệch theo hướng vuông góc với phương lan truyền và phương của từ trường. Điện trường làm tia catot lệch theo chiều ngược với điện trường.

Giải câu 6: Súng electrong tạo ra tia catot theo…

Súng electrong tạo ra tia catot theo nguyên tắc nào?

Bài giải:

Nguyên tắc tạo ra tia catot của súng electron là: phát xạ nhiệt điện tử.

Giải câu 7: Hãy kể hai ứng dụng của tia catot…

Hãy kể hai ứng dụng của tia catot mà em biết.

Bài giải:

Tia catot được sử dụng làm huỳnh quang các chất; sử dụng trong đèn hình, ống phóng điện tử….

Giải câu 8: Phát biểu nào là chính xác…

Phát biểu nào là chính xác?

Dòng điện trong chân không sinh ra do chuyển động của

A. các electron phát ra từ catot.

B. các electron mà ta đưa từ bên ngoài vào giữa các điện cực đặt trong chân không.

C. các electron phát ra từ anot bị đốt nóng đỏ.

D. các ion khí còn dư trong chân không.

Bài giải:

Chọn đáp án B.

Giải câu 9: Phát biểu nào là chính xác…

Phát biểu nào là chính xác?

Người ta kết luận tia catot là dòng hạt tích điện âm vì

A. nó mang năng lượng.

B. khi rọi vào vật nào, nó làm vật ấy tích điện âm,

C. nó bị điện trường làm lệch hướng,

D. nó làm huỳnh quang thủy tinh.

Bài giải:

Chọn đáp án B.

Giải câu 10: Catot của một điot chân không có…

Catot của một điot chân không có diện tích mặt ngoài S = 10 mm2 . Dòng bão hòa Ibh = 10 mA. Tính số electron phát xạ từ một đơn vị diện tích của catot trong một giây.

Bài giải:

Điện lượng của điot trong chuyển qua một đơn vị diện tích trong một giây là:

$q = frac{I_{bh}.t}{S} = frac{10.10^{-3}.1}{10.10^{-6}} = 1000$ (C).

Số electron phát xạ là: $n = frac{q}{e} = frac{1000}{1,6.10^{-19}} = 6,25.10^{21}$ (hạt).

Giải câu 11: Hiệu điện thế giữa anot và catot…

Hiệu điện thế giữa anot và catot của một súng electron là 2500 V, tính tốc độ của electron mà súng phát ra. Cho biết khối lượng của electron là 9,1.10-31 kg.

Bài giải:

Năng lượng của điện trường là: (công của điện trường tác dụng lên electron để dịch chuyển nó)

A = W = e.U = 1,6.10-19.2500 = 4.10-16 (J).

Năng lượng này gây ra động năng cho electron nên tốc độ electron là:

$v = sqrt{frac{2W}{m}} = frac{2.4.10^{-16}}{9,1.10^{-31}} = 2,96 .10^{7}$ (m/s).

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Back to top button