40 bài tập dòng điện trong kim loại mức độ vận dụng

Câu hỏi 1 :

Khi tăng đồng thời chiều dài của một dây đồng chất lên $2$ lần và giảm tiết diện của dây đi $2$ lần thì điện trở của dây kim loại

A Không đổi
B Tăng lên $2$ lần
C giảm đi $4$ lần
D tăng lên $4$ lần

Đáp án: D

Phương pháp giải:

Vận dụng biểu thức tính điện trở $R = \rho \dfrac{l}{S}$

Lời giải chi tiết:

Ta có, điện trở của dây dẫn: $R = \rho \dfrac{l}{S}$

Khi tăng đồng thời chiều dài của dây $\left( l \right)$ lên 2 lần và giảm tiết diện $\left( S \right)$ đi 2 lần thì điện trở của dây kim loại tăng lên 4 lần

Chọn D

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 2 :

Một sợi dây đồng có điện trở 74ở 50⁰ C, có điện trở suất ỏ = 4,1.10^-3K^-1. Điện trở của sợi dây đó ở 100⁰ C là:

A 86,6
B 89,2
C 95
D 82

Đáp án: A

Lời giải chi tiết:

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 3 :

Một sợi dây bằng nhôm có điện trở 120 ở nhiệt độ 20⁰C, điện trở của sợi dây đó ở 179⁰C là 204. Điện trở suất của nhôm là:

A 4,8.10^-3K^-1
B 4,4.10^-3K^-1
C 4,3.10^-3K^-1
D 4,1.10^-3K^-1

Đáp án: A

Lời giải chi tiết:

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 4 :

Phát biểu nào sau đây là đúng?

Khi cho hai thanh kim loại có bản chất khác nhau tiếp xúc với nhau thì:

A Có sự khuếch tán electron từ chất có nhiều electron hơn sang chất có ít electron hơn.
B Có sự khuếch tán iôn từ kim loại này sang kim loại kia.
C Có sự khuếch tán eletron từ kim loại có mật độ electron lớn sang kim loại có mật độ electron nhỏ hơn.
D Không có hiện tượng gì xảy ra.

Đáp án: C

Lời giải chi tiết:

Khi cho hai thanh kim loại có bản chất khác nhau tiếp xúc với nhau thì có sự khuếch tán eletron từ kim loại có mật độ electron lớn sang kim loại có mật độ electron nhỏ hơn.

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 5 :

Một mối hàn của một cặp nhiệt điện có hệ số α_T = 65 (mV/K) được đặt trong không khí ở 20⁰C, còn mối hàn kia được nung nóng đến nhiệt độ 232⁰C. Suất điện động nhiệt điện của cặp nhiệt khi đó là

A E = 13,00mV.
B E = 13,58mV.
C E = 13,98mV.
D E = 13,78mV.

Đáp án: D

Lời giải chi tiết:

Áp dụng công thức E = α_T(T₂ – T₁) = 13,78.10^-3 V = 13,78mV.

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 6 :

Một mối hàn của một cặp nhiệt điện có hệ số α_T = 48 (mV/K) được đặt trong không khí ở 20⁰C, còn mối hàn kia được nung nóng đến nhiệt độ t⁰C, suất điện động nhiệt điện của cặp nhiệt khi đó là E = 6 (mV). Nhiệt độ của mối hàn còn là:

A 125⁰C
B 398⁰K.
C 145⁰C.
D 418⁰K

Đáp án: C

Lời giải chi tiết:

Áp dụng công thức E = α_T(T₂ – T₁)

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 7 :

Một mối hàn của một cặp nhiệt điện có hệ số α_T được đặt trong không khí ở 20⁰C, còn mối hàn kia được nung nóng đến nhiệt độ 500⁰C, suất điện động nhiệt điện của cặp nhiệt khi đó là E = 6 (mV). Hệ số ỏ_T khi đó là:

A 1,25.10^-4(V/K)
B 12,5 (mV/K)
C 1,25 (mV/K)
D 1,25(mV/K)

Đáp án: B

Lời giải chi tiết:

Áp dụng công thức E = α_T(T₂ – T₁)

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 8 :

Khi hiệu điện thế giữa hai cực bóng đèn là U₁ = 20mV thì cường độ dòng điện chạy qua đèn là I₁ = 8mA, nhiệt độ dây tóc bóng đèn là t₁ = 25⁰C. Khi sáng bình thường, hiệu điện thế giữa hai cực bóng đèn là U₂ = 240V thì cường độ dòng điện chạy qua đèn là I₂ = 8A. Biết hệ số nhiệt điện trở α = 4,2.10^-3 K^-1. Nhiệt độ t₂ của dây tóc đèn khi sáng bình thường là:

A 2600 (⁰C)
B 3649 (⁰C)
C 2644 (⁰K)
D 2917 (⁰C)

Đáp án: B

Lời giải chi tiết:

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 9 :

Một sợi dây đồng có điện trở 74W ở 50⁰ C, có điện trở suất ρ = 4,1.10^-3K^-1. Điện trở của sợi dây đó ở 100⁰ C là:

A 86,6 $\Omega$
B 89,2 $\Omega$
C 95 $\Omega$
D 82 $\Omega$

Đáp án: A

Lời giải chi tiết:

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 10 :

Một sợi dây bằng nhôm có điện trở 120Ω ở nhiệt độ 20⁰C, điện trở của sợi dây đó ở 179⁰C là 204Ω. Điện trở suất của nhôm là:

A 4,8.10^-3K^-1
B 4,4.10^-3K^-1
C 4,3.10^-3K^-1
D 4,1.10^-3K^-1

Đáp án: A

Lời giải chi tiết:

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 11 :

Một mối hàn của một cặp nhiệt điện có hệ số α_T = 65 (mV/K) được đặt trong không khí ở 20⁰C, còn mối hàn kia được nung nóng đến nhiệt độ 232⁰C. Suất điện động nhiệt điện của cặp nhiệt khi đó là

A E = 13,00mV.
B E = 13,58mV.
C E = 13,98mV.
D E = 13,78mV.

Đáp án: D

Lời giải chi tiết:

Áp dụng công thức E = α_T(T₂ – T₁) = 13,78.10^-3 V = 13,78mV.

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 12 :

Nguyên nhân gây ra hiện tượng toả nhiệt trong dây dẫn khi có dòng điện chạy qua là:

A Do năng lượng của chuyển động có hướng của electron truyền cho ion(+) khi va chạm.
B Do năng lượng dao động của ion (+) truyền cho eclectron khi va chạm.
C Do năng lượng của chuyển động có hướng của electron truyền cho ion (-) khi va chạm.
D Do năng lượng của chuyển động có hướng của electron, ion (-) truyền cho ion (+) khi va chạm.

Đáp án: A

Lời giải chi tiết:

Nguyên nhân gây ra hiện tượng toả nhiệt trong dây dẫn khi có dòng điện chạy qua là do năng lượng của chuyển động có hướng của electron truyền cho ion(+) khi va chạm.

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 13 :

Khi nhiệt độ của dây kim loại tăng, điện trở của nó sẽ

A Giảm đi.
B Không thay đổi.
C Tăng lên.
D Ban đầu tăng lên theo nhiệt độ nhưng sau đó lại giảm dần.

Đáp án: C

Lời giải chi tiết:

Điện tở của dây kim loại phụ thuộc vào nhiệt độ R_t = R₀(1+ αt), với hệ số nhiệt điện trở á > 0 nên khi nhiệt độ tăng thì điện trở của dây kim loại tăng.

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 14 :

Trong dây dẫn kim loại có một dòng điện không đổi chạy qua có cường độ là 16 mA chạy qua. Trong một phút số lượng electron chuyển qua một tiết diện thẳng là

A 6.10¹⁹ electron.
B 6.10¹⁸ electron.
C 6.10²⁰ electron.
D 6.10¹⁷ electron

Đáp án: B

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức định nghĩa cường độ dòng điện

Lời giải chi tiết:

ta có

$\begin{array}{l}
I = \frac{q}{t} = > q = I.t = {n_e}.\left| e \right|\\
= > {n_e} = \frac{{I.t}}{{\left| e \right|}} = \frac{{{{16.10}^{ - 3}}.60}}{{1,{{6.10}^{ - 19}}}} = {6.10^{18}}
\end{array}$

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 15 :

Một sợi dây đồng có điện trở 37Ω ở 50⁰C. Điện trở của dây đó ở t⁰C là 40,7Ω. Biết α = 0,004K^-1. Nhiệt độ t⁰C có giá trị:

A 25⁰C
B 100⁰C
C 75⁰C
D 90⁰C

Đáp án: C

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức tính điện trở theo nhiệt độ

Lời giải chi tiết:

ta có

$\begin{array}{l}
R = {R_0}.(1 + \alpha .\Delta t) = > \Delta t = t - {t_0} = \frac{{R - {R_0}}}{{\alpha {R_0}}} = > t = {t_0} + \frac{{R - {R_0}}}{{\alpha {R_0}}}\\
= > t = 50 + \frac{{40,7 - 37}}{{0,004.37}} = {75^0}C
\end{array}$

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 16 :

Một bóng đèn 220V- 40W có dây tóc làm bằng vonfam, điện trở của dây tóc ở 20⁰C là 121Ω. Tính nhiệt độ của dây tóc khi đèn sáng bình thường, biết rằng điện trở của dây tóc tăng theo hàm bậc nhất đối với nhiệt độ.Cho hệ số nhiệt điện trở α = 4,5 . 10^-3 K^-1

A 2020⁰C
B 1919⁰C
C 2121⁰C
D 2222⁰C

Đáp án: A

Phương pháp giải:

Công thức điện trở phụ thuộc vào nhiệt độ

Lời giải chi tiết:

Khi đèn sáng bình thường, điện trở của dây tóc là:

$\begin{array}{l}
R = \frac{{{U^2}}}{P} = \frac{{{{220}^2}}}{{40}} = 1210\Omega \\
R = {R_0}.(1 + \alpha \Delta t) = > \Delta t = \frac{{R - {R_0}}}{{\alpha .{R_0}}} = > t = {t_0} + \frac{{R - {R_0}}}{{\alpha .{R_0}}} = 20 + \frac{{1210 - 121}}{{121.4,{{5.10}^{ - 3}}}} = {2020^0}C
\end{array}$

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 17 :

Cho biết hệ số nhiệt điện trở của đồng là α = 0,004 K^-1. Một sợi dây đồng có điện trở 74 Ω ở nhiệt độ 50 ⁰C, khi nhiệt độ tăng lên 100 ⁰C thì điện trở của sợi dây đó là

A 88,8 Ω.
B 66 Ω.
C 76 Ω.
D 96 Ω.

Đáp án: A

Phương pháp giải:

Áp dụng sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại theo nhiệt độ $\rho = {\rho _0}\left[ {1 + \alpha \left( {t - {t_0}} \right)} \right]$

Công thức tính điện trở $R = \rho \frac{l}{S}$

Lời giải chi tiết:

Đáp án A

Một sợi dây đồng có điện trở 74 Ω ở nhiệt độ 50 ⁰C ta có $R = {\rho _0}\frac{l}{S} = > \frac{l}{S} = \frac{R}{{{\rho _0}}} = \frac{{74}}{{{{1,69.10}^{ - 8}}}}$

Điện trở suất của dây đồng ở nhiệt độ 100⁰C : $\rho = {\rho _0}\left[ {1 + \alpha \left( {t - {t_0}} \right)} \right] = {1,69.10^{ - 8}}.\left[ {1 + 0,04\left( {100 - 50} \right)} \right] = {2,028.10^{ - 8}}$

Điện trở của dây đồng ở nhiệt độ 70⁰ C là ${2,028.10^{ - 8}}.\frac{{74}}{{{{1,69.10}^{ - 8}}}} = 88,8\Omega $

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 18 :

Một sợi dây đồng có điện trở R = 74 Ω ở 50⁰ C. Đồng có hệ số nhiệt điện trở α = 4,3.10^-3 K^-1. Cho nhiệt độ ban đầu của dây đồng t₀ = 0⁰C. Điện trở của dây đó ở 100⁰ C là:

A 50,1 Ω.
B 60,8 Ω.
C 87,1Ω.
D 102 Ω.

Đáp án: C

Lời giải chi tiết:

Đáp án C

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 19 :

Một bóng đèn (120V – 60W) khi sáng bình thường ở nhiệt độ 2500⁰C có điện trở lớn gấp n = 10 lần so với điện trở ở nhiệt độ 20⁰C. Tính:

a) Điện trở R₀ của dây tóc bóng đèn ở nhiệt độ 20⁰C

b) Hệ số nhiệt điện trở.

A a) 24Ω, b) 3,63.10^-3
B a) 22Ω, b) 3,63.10^-3
C a) 24Ω, b) 1,2.10^-3
D a) 24Ω, b) 3.10^-3

Đáp án: A

Phương pháp giải:

- Công thức tính công suất P = U²/R = UI = I²R

- Công thức tính điện trở phụ thuộc vào nhiệt độ: R = R_o[1+α(t-t_o)]

Lời giải chi tiết:

a) Điện trở của đèn: R_đ = U²/P = 240Ω

Điện trở R₀ của dây tóc bóng đèn ở nhiệt độ 20⁰C: R₀ = R/n = 24Ω

b) R = R_o[1+α(t-t_o)]

à 240 = 24(1+α.2480)

Vậy hệ số nhiệt điện trở: α = 3,63.10^-3

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 20 :

Một dây bạch kim ở 20⁰C có điện trở suất ρ₀ = 10,6.10^-8Ω.m. Cho rằng điện trở suất của bạch kim tăng tỉ lệ bậc nhất theo nhiệt độ với hệ số nhiệt điện trở là α = 3,9.10^-3K^-1. Tính điện trở suất của dây này ở 500⁰C

A 3,044.10^-7Ω.m
B 3,2.10^-7Ω.m
C 4,3.10^-7Ω.m
D 3,54.10^-7Ω.m

Đáp án: A

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức tính điện trở suất theo nhiệt độ: ρ = ρ₀[1+α(t – t₀)]

Lời giải chi tiết:

Điện trở suất ở nhiệt độ t = 500⁰C là:

ρ = ρ₀[1+α(t – t₀)] = 10,6.10^-8.[1+3,9.10^-3(500 – 20)] = 3,044.10^-7Ω.m

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 21 :

Một bóng đèn 220V - 100W khi sáng bình thường thì nhiệt độ của dây tóc đèn là 2000⁰C . Xác định điện trở của đèn khi thắp sáng và khi không thắp sáng, biết rằng nhiệt độ môi trường là 20⁰C và dây tóc đèn làm bằng vonfram, biết hệ số nhiệt điện trở của vonfram là $\alpha = 4,{5.10^{ - 3}}\,\,\left( {{K^{ - 1}}} \right)$

A R = 48,84Ω; R₀ = 484Ω
B R = 484Ω; R₀ = 48,84Ω
C R = 242Ω; R₀ = 24,84Ω
D R = 24,84Ω; R₀ = 242Ω

Đáp án: B

Phương pháp giải:

Phương pháp:

- Công suất: $P = \frac{{{U^2}}}{R} \Rightarrow R = \frac{{{U^2}}}{P}$

- Điện trở R của kim loại tăng theo nhiệt độ gần đúng theo hàm bậc nhất:

R = R₀.(1 + α.(t – t₀))

Trong đó R₀ là điện trở ở t⁰C (thường lấy 20⁰C); α là hệ số nhiệt điện trở, đơn vị đo là K^-1

Lời giải chi tiết:

Cách giải:

Điện trở của bóng đèn khi sáng bình thường (ở t = 2000⁰C) là:

$R = \frac{{{U^2}}}{P} = \frac{{{{220}^2}}}{{100}} = 484\Omega $

Mặt khác ta có: R = R₀.(1 + α.(t – t₀))

→ Điện trở bóng đèn khi không thắp sáng (ở t₀ = 20⁰C) là:

${R_0} = \frac{R}{{1 + \alpha \left( {t - {t_0}} \right)}} = \frac{{484}}{{1 + 4,{{5.10}^{ - 3}}.\left( {2000 - 20} \right)}} = 48,84\Omega $

Chọn B

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 22 :

Một dây bạch kim ở 20⁰C có điện trở suất 10,6.10^-8Ω.m. Biết điện trở suất của bạch kim trong khoảng nhiệt độ từ 0⁰ đến 2000⁰C tăng bậc nhất theo nhiệt độ với hệ số nhiệt điện trở không đổi bằng 3,9.10^-3K^-1. Điện trở suất của dây bạch kim này ở 1680⁰C là

A 79,2.10^-8Ω.m
B 17,8.10^-8Ω.m
C 39,6.10^-8Ω.m
D 7,92.10^-8Ω.m

Đáp án: A

Phương pháp giải:

Phương pháp:

Điện trở suất ρ của kim loại tăng theo nhiệt độ gần đúng theo hàm bậc nhất:

ρ = ρ₀ (1 + α(t – t₀ ))

Trong đó ρ₀ là điện trở suất ở t⁰C (thường lấy 20⁰C); α là hệ số nhiệt điện trở, đơn vị đo là K^-1

Lời giải chi tiết:

Cách giải:

Điện trở suất của dây bạch kim này ở 1680⁰C là:

$\rho = {\rho _0}.\left( {1 + \alpha \left( {t - {t_0}} \right)} \right) = 10,{6.10^{ - 8}}.\left( {1 + 3,{{9.10}^{ - 3}}.\left( {1680 - 20} \right)} \right) = 79,{2.10^{ - 8}}\Omega m$

Chọn A

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 23 :

Biết suất điện động của cặp nhiệt điện có một đầu được nhúng vào nước đá đang tan và một đầu vào hơi nước sôi là 4,5.10^-3V. Hệ số nhiệt điện động của cặp nhiệt điện này là

A 45.10^-6V/K
B 4,5.10^-6V/K
C 45.10^-3V/K
D 4,5.10^-3V/K

Đáp án: A

Phương pháp giải:

Phương pháp:

Suất điện động nhiệt điện: $\xi = {\alpha _T}.\left( {{T_1} - {T_2}} \right)$

Trong đó : T₁, T₂ là nhiệt độ của hai mối hàn ; α_T là hệ số nhiệt điện động.

Lời giải chi tiết:

Cách giải:

Ta có: $\xi = {\alpha _T}.\left( {{T_1} - {T_2}} \right) \Rightarrow {\alpha _T} = \frac{\xi }{{{T_1} - {T_2}}} = \frac{{4,{{5.10}^{ - 3}}}}{{100 - 0}} = 4,{5.10^{ - 5}} = {45.10^{ - 6}}\,\left( {V/K} \right)$

Chọn A

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 24 :

Một bóng đèn 220V - 75W có dây tóc làm bằng vonfam. Điện trở của dây tóc đèn ở 20⁰C là 120Ω. Biết điện trở của dây tóc bóng đèn trong khoảng nhiệt độ này tăng bậc nhất theo nhiệt độ với hệ số nhiệt điện trở là 4,5.10^-3K^-1. Nhiệt độ của dây tóc bóng tóc bóng đèn khi sáng bình thường là

A 993⁰C
B 1433⁰C
C 2400⁰C
D 2640⁰C

Đáp án: A

Phương pháp giải:

Phương pháp:

- Công suất: $P = \frac{{{U^2}}}{R} \Rightarrow R = \frac{{{U^2}}}{P}$

- Điện trở R của kim loại tăng theo nhiệt độ gần đúng theo hàm bậc nhất:

R = R₀.(1 + α.(t – t₀))

Trong đó R₀ là điện trở ở t⁰C (thường lấy 20⁰C); α là hệ số nhiệt điện trở, đơn vị đo là K^-1

Lời giải chi tiết:

Cách giải:

Điện trở của bóng đèn khi sáng bình thường (ở t = 2000⁰C) là:

$R = \frac{{{U^2}}}{P} = \frac{{{{220}^2}}}{{75}} \approx 645,3\Omega $

Điện trở của dây tóc đèn ở 20⁰C là R₀ = 120Ω

Mặt khác ta có: R = R₀.(1 + α.(t – t₀))

$t = \frac{1}{\alpha }\left( {\frac{R}{{{R_0}}} - 1} \right) + {t_0} = \frac{1}{{4,{{5.10}^{ - 3}}}}.\left( {\frac{{645,3}}{{120}} - 1} \right) + 20 \approx {993^0}C$

Chọn A

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 25 :

Có hai cặp nhiệt điện giống hệt nhau, mỗi cặp được nối với một milivôn tạo thành mạch kín. Hai mối hàn của hai cặp nhiệt điện này đều được giữ ở nhiệt độ cao T₁. Mối hàn còn lại của cặp nhiệt điện thứ nhất và thứ hai được giữ ở các nhiệt độ thấp tương ứng là 2⁰C và 12⁰C thì thấy số chỉ của milivôn kế nối với cặp nhiệt điện thứ nhất lớn gấp 1,2 lần số chỉ của milivôn kế nối với cặp nhiệt điện thứ hai. Nhiệt độ T₁ là

A 285K
B 289,8K
C 335K
D 385K

Đáp án: C

Phương pháp giải:

Suất điện động nhiệt điện: $\xi = {\alpha _T}.\left( {{T_1} - {T_2}} \right)$

Trong đó : T₁, T₂ là nhiệt độ của hai mối hàn ; α_T là hệ số nhiệt điện động.

Lời giải chi tiết:

Ta có: $\left\{ \begin{array}{l}{\xi _1} = {\alpha _T}.\left( {{T_1} - 2} \right)\\{\xi _2} = {\alpha _T}.\left( {{T_1} - 12} \right)\\{\xi _1} = 1,2{\xi _2}\end{array} \right. \Rightarrow \left( {{T_1} - 2} \right) = 1,2.\left( {{T_1} - 12} \right) \Rightarrow {T_1} = {62^0}C = 335K$

Chọn C

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 26 :

Dùng cặp nhiệt điện đồng - constantan có hệ số nhiệt điện động là 42,5 μV/K nối với milivôn kế để đo nhiệt độ nóng chảy của thiếc. Đặt mối hàn thứ nhất của cặp nhiệt điện này trong nước đá đang tan và nhúng mối hàn thứ hai của nó vào thiếc đang chảy lỏng, khi đó milivôn kế chỉ 10,03 mV. Xác định nhiệt độ nóng chảy của thiếc

A 256⁰C
B 236K
C 509⁰C
D 509K

Đáp án: D

Phương pháp giải:

Phương pháp:

Suất điện động nhiệt điện: $\xi = {\alpha _T}.\left( {{T_1} - {T_2}} \right)$

Trong đó : T₁, T₂ là nhiệt độ của hai mối hàn ; α_T là hệ số nhiệt điện động.

Lời giải chi tiết:

Cách giải:

Nước đá đang tan: T₂ = 0⁰C

Ta có : $\xi = {\alpha _T}.\left( {{T_1} - {T_2}} \right) \Rightarrow {T_1} = \frac{\xi }{{{\alpha _T}}} + {T_2} = \frac{{10,{{03.10}^{ - 3}}}}{{42,{{5.10}^{ - 6}}}} + 0 = {236^0}C = 509K$

Chọn D

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 27 :

Nhúng mối hàn thứ nhất của một cặp nhiệt điện vào nước đá đang tan và mối hàn thứ hai vào nước ở nhiệt độ 10⁰C. Sau đó giữ nguyên nhiệt độ ở mối hàn thứ nhất, còn mối hàn thứ hai được chuyển nhúng vào rượu ở nhiệt độ -10⁰C. So sánh suất điện động nhiệt điện E₁ và E₂ trong cặp nhiệt độ tương ứng với hai trường hợp trên

A E₁ = E₂
B E₁ = 2E₂
C E₂ = 2E₁
D E₁ = 20 E₂

Đáp án: A

Phương pháp giải:

Phương pháp:

Suất điện động nhiệt điện: $\xi = {\alpha _T}.\left( {{T_1} - {T_2}} \right)$

Trong đó : T₁, T₂ là nhiệt độ của hai mối hàn ; α_T là hệ số nhiệt điện động.

Lời giải chi tiết:

Cách giải:

Nước đá đang tan: T₂ = 0⁰C

Ta có: $\left\{ \begin{array}{l}{E_1} = {\alpha _T}.\left( {10 - 0} \right) = 10.{\alpha _T}\\{E_2} = {\alpha _T}.\left( {0 - \left( { - 10} \right)} \right) = 10.{\alpha _T}\end{array} \right. \Rightarrow {E_1} = {E_2}$

Chọn A

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 28 :

Một cặp nhiệt điện có hệ số nhiệt điện động là α = 52.10^-6V/K, điện trở trong r = 0,5Ω. Nối cặp nhiệt điện này với điện kế G có điện trở R_G = 20Ω . Đặt một mối hàn của cắp nhiệt điện này trong không khí ở 24⁰C và đưa mối hàn thứ hai vào trong lò điện thì thấy cường độ dòng điện qua điện kế G là 1,52mA. Nhiệt độ trong lò điện khi đó là:

A 304⁰C
B 623⁰C
C 3120⁰C
D 3100⁰C

Đáp án: B

Phương pháp giải:

Phương pháp:

- Hệ thức định luật Ôm: $I = \frac{\xi }{{R + r}} \Rightarrow \xi = I.\left( {R + r} \right)$

- Suất điện động nhiệt điện: $\xi = {\alpha _T}.\left( {{T_1} - {T_2}} \right)$

Trong đó : T₁, T₂ là nhiệt độ của hai mối hàn ; α_T là hệ số nhiệt điện động.

Lời giải chi tiết:

Cách giải:

Suất điện động của cặp nhiệt điện:

$\xi = I.\left( {R + r} \right) = 1,{52.10^{ - 3}}.\left( {20 + 0,5} \right) = 0,03116V$

Lại có: $\xi = {\alpha _T}.\left( {{T_1} - {T_2}} \right) \Rightarrow {T_1} = \frac{\xi }{{{\alpha _T}}} + {T_2} = \frac{{0,03116}}{{{{52.10}^{ - 6}}}} + 24 = {623^0}C$

Chọn B

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 29 :

Khối lượng mol nguyên tử của đồng là 64.10^-3 kg/mol. Khối lượng riêng của đồng là 8,9.10³kg/m³. Biết rằng mỗi nguyên tử đồng đóng góp một êlectron dẫn. Mật độ êlectron tự do trong đồng là:

A 8,38.10²⁸ m^-3
B 8,38.10²⁵ m^-3
C 5,38.10²⁸ m^-3
D 5,38.10²⁵ m^-3

Đáp án: A

Phương pháp giải:

Phương pháp:

- Công thức liên hệ giữa m, D và V: m = D.V

- Một mol nguyên tử Cu có chứa 6,023.10²³ nguyên tử Cu

Lời giải chi tiết:

Cách giải:

Ta xét 1mol đồng: Vì mỗi nguyên tử đồng đóng góp một êlectron dẫn nên số electron tự do trong 1 mol đồng là: N_e = N_A = 6,02.10²³ hạt

Khối lượng mol nguyên tử của đồng là m = 64.10^-3 kg/mol

Thể tích của một mol đồng: $V = \frac{m}{D} = \frac{{{{64.10}^{ - 3}}}}{{8,{{9.10}^3}}} = 7,{19.10^{ - 6}}\,\,\,\left( {{m^3}/mol} \right)$

Mật độ electron tự do trong đồng là:

${n_0} = \frac{{{N_A}}}{V} = \frac{{6,{{023.10}^{23}}}}{{7,{{19.10}^{ - 6}}}} = 8,{38.10^{28}}\,\,\left( {{m^{ - 3}}} \right)$

Chọn A

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 30 :

Để mắc đường dây tải điện từ địa điểm A đến địa điểm B, ta cần 1000kg dây đồng. Muốn thay dây đồng băng dây nhôm mà vẫn đảm bảo chất lượng truyền điện, ít nhất phải dùng bao nhiêu kg dây nhôm ? Cho biết khối lượng riêng của đồng là 8900 kg/m³, của nhôm là 2700 kg/m³; điện trở suất của đồng và nhôm lần lượt là $1,{69.10^{ - 8}}\,\,\Omega m;\,\,2,{75.10^{ - 8}}\,\,\Omega m.$

A 480,65 kg
B 2500 kg
C 5000 kg
D 493,65 kg

Đáp án: D

Phương pháp giải:

Phương pháp:

- Công thức tính điện trở của dây dẫn: $R = \frac{{\rho l}}{S}$

- Công thức liên hệ giữa m, D và V: m = D.V

Lời giải chi tiết:

Cách giải:

Thay dây đồng băng dây nhôm mà vẫn đảm bảo chất lượng truyền điện, thì điện trở của dây nhôm phải bằng điện trở của dây đồng.

Ta có: ${R_{Al}} = {R_{Cu}} \Leftrightarrow \frac{{{\rho _{Al}}.{l_{Al}}}}{{{S_{Al}}}} = \frac{{{\rho _{Cu}}.{l_{Cu}}}}{{{S_{Cu}}}}$

Điện trở suất của nhôm và đồng có giá trị là: $\left\{ \begin{array}{l}{\rho _{Al}}\; = 2,{75.10^{ - 8}}\;\Omega m\\{\rho _{Cu}}\; = 1,{69.10^{ - 8}}\;\Omega m\end{array} \right.$

Vì ${l_{Cu}} = {l_{Al}}\; = {l_{AB}} = l \Rightarrow \frac{{{\rho _{Al}}}}{{{S_{Al}}}} = \frac{{{\rho _{Cu}}}}{{{S_{Cu}}}} \Rightarrow {S_{Al}} = \frac{{{\rho _{Al}}}}{{{\rho _{Cu}}}}.{S_{Cu}} \Rightarrow {V_{Al}} = \frac{{{\rho _{Al}}}}{{{\rho _{Cu}}}}.{V_{Cu}} \Rightarrow \frac{{{V_{Al}}}}{{{V_{Cu}}}} = \frac{{{\rho _{Al}}}}{{{\rho _{Cu}}}}\,\,\,\left( 1 \right)$

Trong đó: V_Al, V_Cu lần lượt là thể tích của dây nhôm và dây đồng

Ta có:

$\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{V_{Al}} = {S_{Al}}.l = \frac{{{m_{Al}}}}{{{D_{Al}}}}} \\ {{V_{Cu}} = {S_{Cu}}.l = \frac{{{m_{Cu}}}}{{{D_{Cu}}}}} \end{array}} \right. \Rightarrow \frac{{{V_{Al}}}}{{{V_{Cu}}}} = \frac{{{D_{Cu}}}}{{{D_{Al}}}}.\frac{{{m_{Al}}}}{{{m_{Cu}}}}\,\,\left( 2 \right)$

Từ (1) và (2) $ \Rightarrow \frac{{{D_{Cu}}}}{{{D_{Al}}}}.\frac{{{m_{Al}}}}{{{m_{Cu}}}} = \frac{{{\rho _{Al}}}}{{{\rho _{Cu}}}} \Rightarrow {m_{Al}} = \frac{{{\rho _{Al}}}}{{{\rho _{Cu}}}}.\frac{{{D_{Al}}}}{{{D_{Cu}}}}.{m_{Cu}} = \frac{{2,{{75.10}^{ - 8}}}}{{1,{{69.10}^{ - 8}}}}.\frac{{2700}}{{8900}}.1000 = 493,65kg$

Chọn D

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 31 :

Câu nào dưới đây nói về tính chất điện của kim loại là không đúng ?

A Kim loại là chất dẫn điện.
B Kim loại có điện trở suất khá lớn, lớn hơn 10⁷ Ω.m
C Điện trở suất của kim loại tăng theo nhiệt độ.
D Cường độ dòng điện chạy qua dây kim loại tuân theo định luật Ôm khi nhiệt độ của dây kim loại thay đổi không đáng kể.

Đáp án: B

Phương pháp giải:

Phương pháp:

Kim loại có điện trở suất rất nhỏ (Xem bảng 13.1 trang 75 – SGK Vật Lí 11)

Lời giải chi tiết:

Cách giải:

Phát biểu không đúng về tính chất dẫn điện của kim loại là: Kim loại có điện trở suất khá lớn, lớn hơn 10⁷ Ω.m

Chọn B

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 32 :

Câu nào dưới đây nói về hiện tượng nhiệt điện là không đúng ?

A Cặp nhiệt điện gồm hai dây kim loại khác nhau có hai đầu hàn nối với nhau. Nếu giữ hai mối hàn này ở hai nhiệt độ khác nhau (T₁ ≠ T₂) thì bên trong cặp nhiệt điện sẽ xuất hiện một suất điện động nhiệt điện.
B Độ lớn của suất điện động nhiệt điện trong cặp nhiệt điện chỉ phụ thuộc nhiệt độ của mối hàn nóng có nhiệt độ cao hơn.
C Độ lớn của suất điện động nhiệt điện trong cặp nhiệt điện tỉ lệ với hiệu nhiệt độ (T₁ - T₂) giữa hai mối hàn nóng và lạnh.
D Cặp nhiệt điện được dùng phổ biến để làm nhiệt kế đo nhiệt độ.

Đáp án: B

Phương pháp giải:

Phương pháp:

Suất điện động nhiệt điện: $\xi = {\alpha _T}.\left( {{T_1} - {T_2}} \right)$

Trong đó : T₁, T₂ là nhiệt độ của hai mối hàn ; α_T là hệ số nhiệt điện động.

Lời giải chi tiết:

Cách giải:

Ta có suất điện động nhiệt điện được tính theo công thức: $\xi = {\alpha _T}.\left( {{T_1} - {T_2}} \right)$

→ Phát biểu sai là: Độ lớn của suất điện động nhiệt điện trong cặp nhiệt điện chỉ phụ thuộc nhiệt độ của mối hàn nóng có nhiệt độ cao hơn

Chọn B

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 33 :

Cặp nhiệt điện sắt - constantan có hệ số nhiệt điện động là 52 μV/K và điện trở trong r = 0,5 Ω. Nối cặp nhiệt điện này với điện kế G có điện trở trong là 20 Ω. Đặt một mối hàn của cặp nhiệt điện này trong không khí ở 20^oC và nhúng mối hàn thứ hai vào trong lò điện có nhiệt độ 620⁰C. Xác định cường độ dòng điện chạy qua điện kế G.

A 1,52A
B 1,52mA
C 31,2A
D 31,2mA

Đáp án: B

Phương pháp giải:

Phương pháp:

- Hệ thức định luật Ôm: $I = \frac{\xi }{{R + r}} \Rightarrow \xi = I.\left( {R + r} \right)$

- Suất điện động nhiệt điện: $\xi = {\alpha _T}.\left( {{T_1} - {T_2}} \right)$

Trong đó : T₁, T₂ là nhiệt độ của hai mối hàn ; α_T là hệ số nhiệt điện động.

Lời giải chi tiết:

Cách giải:

Suất điện động nhiệt điện của cặp nhiệt điện sắt - constantan :

$\xi = {\alpha _T}.\left( {{T_1} - {T_2}} \right) = {52.10^{ - 6}}.\left( {620 - 20} \right) = 31,2mV$

Áp dụng định luật Ôm đối với mạch điện kín, ta tính được cường độ dòng điện chạy qua điện kế G là:

$I = \frac{\xi }{{R + r}} = \frac{{31,2}}{{20 + 0,5}} \approx 1,52mA$

Chọn B

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 34 :

Chọn phát biểu đúng. Một sợi dây đòng có điện trở 70Ω ở nhiệt độ 20⁰C. Điện trở của dây đó ở nhiệt độ 40⁰C sẽ

A vẫn là 70Ω
B nhỏ hơn 70Ω
C lớn hơn 70Ω
D lớn hơn gấp hai lần 70Ω

Đáp án: C

Phương pháp giải:

Phương pháp:

Điện trở suất ρ của kim loại tăng theo nhiệt độ gần đúng theo hàm bậc nhất:

ρ = ρ₀ (1 + α(t – t₀ ))

Trong đó ρ₀ là điện trở suất ở t⁰C (thường lấy 20⁰C); α là hệ số nhiệt điện trở, đơn vị đo là K^-1

Lời giải chi tiết:

Cách giải:

Khi nhiệt độ của kim loại càng cao, điện trở suất của nó càng tăng → Điện trở của dây ở nhiệt độ 40⁰C sẽ lớn hơn điện trở của dây dẫn ở 20⁰C

Chọn C

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 35 :

Một mối hàn của 1 cặp nhiệt điện có hệ số ${\alpha _T} = 65(\mu V/K)$ được đặt trong không khí ở ${20^ \circ }C$, còn mối hàn kia được nung nóng đến nhiệt độ 232⁰ C. Suất điện nhiệt điện của cặp nhiệt độ đó là

A E = 13 mV.
B E = 13,78 mV.
C E = 13,98 mV.
D E = 13,58 mV.

Đáp án: B

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức suất điện động nhiệt điện:

$E = {\alpha _T}.\left( {{T_n} - {T_l}} \right)$

Lời giải chi tiết:

Suất điện động nhiệt điện:

$E = {\alpha _T}.\left( {{T_n} - {T_l}} \right) = {65.10^{ - 6}}.\left( {232 - 20} \right) = 13,78{\rm{ }}{.10^{ - 3}}V = 13,78{\rm{ }}mV$

Chọn B

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 36 :

Một mối hàn của một cặp nhiệt điện có hệ số ${\alpha _T} = 48\left( {\mu V/K} \right)$ được đặt trong không khí ở ${20^0}C$. Mối hàn còn lại được nung nóng đến nhiệt độ ${220^0}C$. Tính suất điện động nhiệt điện của cặp nhiệt điện khi đó.

Phương pháp giải:

Vận dụng biểu thức tính suất điện động nhiệt điện: $E = {\alpha _T}\left( {{T_2} - {T_1}} \right)$

Lời giải chi tiết:

Suất điện động nhiệt điện của cặp nhiệt điện: $E = {\alpha _T}\left( {{T_2} - {T_1}} \right) = {48.10^{ - 6}}.\left( {220 - 20} \right) = 9,{6.10^{ - 3}}V$

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 37 :

Một sợi dây đồng có điện trở $75\Omega $ ở nhiệt độ ${20^0}C$. Điện trở của sợi dây đó ở ${70^0}C$ là bao nhiêu? Biết hệ số nhiệt điện trở của đồng là $\alpha = 0,04{K^{ - 1}}$

A $60\Omega $
B $70\Omega $
C $80\Omega $
D $90\Omega $

Đáp án: D

Phương pháp giải:

Sử dụng biểu thức $R = {R_0}\left( {1 + \alpha \Delta t} \right)$

Lời giải chi tiết:

Ta có: $R = {R_0}\left( {1 + \alpha \Delta t} \right)$

$ \Rightarrow R = 75\left( {1 + 0,004\left( {70 - 20} \right)} \right) = 90\Omega $

Chọn D

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 38 :

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

A 2,5.10¹⁸ (e).
B 2,5.10¹⁹(e).
C 4.10^-19 (e).
D 0,4.10^-19(e).

Đáp án: B

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức định nghĩa cường độ dòng điện một chiều:

$I = \frac{{\Delta q}}{{\Delta t}} \Rightarrow \Delta q = I.\Delta t \Rightarrow {n_e} = \frac{{\Delta q}}{{|{q_e}|}} = \frac{{I.\Delta t}}{{|{q_e}|}}$

Lời giải chi tiết:

Ta có:

$I = \frac{{\Delta q}}{{\Delta t}} \Rightarrow \Delta q = I.\Delta t \Rightarrow {n_e} = \frac{{\Delta q}}{{|{q_e}|}} = \frac{{I.\Delta t}}{{|{q_e}|}} = \frac{{2.2}}{{1,{{6.10}^{ - 19}}}} = 2,{5.10^{19}}$

Chọn B.

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 39 :

Để xác định điện trở của một vật dẫn kim loại, một học sinh mắc nối tiếp điện trở này với một ampe kế. Đặt vào hai đầu đoạn mạch trên một biến thế nguồn (nguồn điện có hiệu điện thế thay đổi được). Thay đổi giá trị của biến thế nguồn, đọc giá trị dòng điện của ampe kế, số liệu thu được được thể hiện bằng đồ thị như hình vẽ. Điện trở vật dẫn gần nhất giá trị nào sau đây:

A 5 Ω.
B 10 Ω.
C 15 Ω.
D 20 Ω.

Đáp án: B

Phương pháp giải:

Sử dụng kĩ năng đọc đồ thị và biểu thức định luật Ôm: $I = \dfrac{U}{R} \Rightarrow R = \dfrac{U}{I}$

Lời giải chi tiết:

Từ đồ thị ta thấy, khi $U = 20V$ thì $I = 2A$

Suy ra: $R = \dfrac{U}{I} = \dfrac{{20}}{2} = 10\Omega $

Chọn B.

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 40 :

Khối lượng mol nguyên tử của đồng là 64.10^-3 kg/mol. Khối lượng riêng của đồng là 8,9.10³kg/m³. Biết rằng mỗi nguyên tử đồng đóng góp một êlectron dẫn. Một dây tải điện bằng đồng, tiết diện 10mm² mang dòng điện 10A. Tính tốc độ trôi của êlectron dẫn trong dây dẫn đó.