Dưới đây là lời giải chi tiết cho các câu hỏi:
---
**Câu 9:** Công thức nào cho phép xác định năng lượng điện tiêu thụ của đoạn mạch (dòng điện không đổi)?
- Công thức tính công (năng lượng) điện tiêu thụ:
\[
A = U \cdot I \cdot t
\]
Trong đó:
- \(U\): hiệu điện thế (V)
- \(I\): cường độ dòng điện (A)
- \(t\): thời gian (s)
Như vậy, trong các lựa chọn cho sẵn, công thức đúng là:
\[
A = U \cdot I \cdot t
\]
Nếu các đáp án không rõ ràng, bạn nhớ công thức chính xác là như trên.
---
**Câu 10:** Đơn vị đo điện trở là:
- Đơn vị của điện trở là \(\Omega\) (Ôm).
Vậy đáp án đúng là: A. \(\Omega\).
---
**Câu 11:** Biểu thức của định luật Coulomb trong chân không:
- Định luật Coulomb: lực tương tác giữa hai điện tích điểm:
\[
F = k \frac{|q_1 q_2|}{r^2}
\]
với \(k = 9 \times 10^9 \, N \cdot m^2 / C^2\).
Trong các lựa chọn, đáp án đúng có dạng:
\[
A.~F = k \frac{q_1 q_2}{r^2}
\]
---
**Câu 12:** Công của nguồn điện là:
- A. Công của lực lạ làm dịch chuyển điện tích bên trong nguồn điện.
Giải thích: Công của nguồn điện chính là công do lực lạ (ngoài điện trường) thực hiện để dịch chuyển điện tích từ cực âm lên cực dương trong nguồn, duy trì dòng điện.
---
**Câu 1 (phần trắc nghiệm đúng/sai):**
Cho dòng điện \(I=4,2\, A\), dây dẫn dài \(l=80\, cm=0,8\, m\), đường kính tiết diện \(d=2,5\, mm=2,5 \times 10^{-3} m\), mật độ electron tự do \(n=8,5 \times 10^{28} \, electron/m^3\).
a) Dòng điện trong dây dẫn kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các electron tự do.
- Đáp án: Đúng.
b) Điện lượng chuyển qua dây trong 1 phút:
\[
q = I \times t = 4,2 \times 60 = 252\, C
\]
- Đáp án: Đúng.
c) Số electron dịch chuyển qua tiết diện trong 1 giây:
\[
n_e = \frac{q}{e} = \frac{4,2}{1,6 \times 10^{-19}} = 2,625 \times 10^{19} \, electron
\]
Nếu đề cho số khác là \(1,575 \times 10^{29}\) là sai.
- Đáp án: Sai.
d) Tốc độ trôi của electron:
\[
I = n \cdot e \cdot S \cdot v_d
\]
Diện tích tiết diện:
\[
S = \pi \frac{d^2}{4} = \pi \times \frac{(2,5 \times 10^{-3})^2}{4} \approx 4,91 \times 10^{-6} m^2
\]
Tốc độ trôi:
\[
v_d = \frac{I}{n e S} = \frac{4,2}{8,5 \times 10^{28} \times 1,6 \times 10^{-19} \times 4,91 \times 10^{-6}} \approx 6,3 \times 10^{-5} m/s
\]
Nếu đề cho \(6,3 \times 10^{-9}\) là sai.
- Đáp án: Sai.
---
**Câu 2:**
Nguồn điện: \(E=6V\), \(r=2\Omega\), mạch ngoài gồm \(R_1=6\Omega\), \(R_2=12\Omega\), \(R_3=4\Omega\).
a) Điện trở tương đương mạch ngoài:
\(R_2\) và \(R_3\) nối song song:
\[
R_{23} = \frac{R_2 R_3}{R_2 + R_3} = \frac{12 \times 4}{12 + 4} = \frac{48}{16} = 3 \Omega
\]
Mạch ngoài là \(R_1\) nối tiếp với \(R_{23}\):
\[
R = R_1 + R_{23} = 6 + 3 = 9 \Omega
\]
b) Cường độ dòng điện qua nguồn:
Tổng điện trở mạch: \(R_{total} = r + R = 2 + 9 = 11 \Omega\)
Dòng điện:
\[
I = \frac{E}{R_{total}} = \frac{6}{11} \approx 0,545 A
\]
Nếu đề cho 1,2 A thì không đúng.
c) Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở \(R\):
\[
U_R = I \times R = 0,545 \times 9 = 4,9 V
\]
d) Công suất tiêu thụ của nguồn:
\[
P = I \times U = I \times E = 0,545 \times 6 = 3,27 W
\]
---
**Câu 1 (phần trả lời ngắn):**
Hạt bụi khối lượng \(m=1,6 \times 10^{-10} kg\), điện tích \(q=4,8 \times 10^{-6} C\), nằm cân bằng trong điện trường giữa hai bản kim loại song song.
- Lực điện cân bằng trọng lực:
\[
F_e = F_g
\]
\[
qE = mg
\]
\[
E = \frac{mg}{q} = \frac{1,6 \times 10^{-10} \times 10}{4,8 \times 10^{-6}} = 3,33 \times 10^{-4} V/m
\]
---
**Câu 2:**
Đoạn mạch gồm \(R_1=100 \Omega\), \(R_2=200 \Omega\) mắc nối tiếp, hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch \(U=12 V\).
- Dòng điện qua mạch:
\[
I = \frac{U}{R_1 + R_2} = \frac{12}{300} = 0,04 A
\]
- Hiệu điện thế trên \(R_2\):
\[
U_2 = I \times R_2 = 0,04 \times 200 = 8 V
\]
---
**Câu 3:**
Điện tích \(q=2 \times 10^{-4} C\), công của lực điện \(A=18 \times 10^{-4} J\).
Hiệu điện thế giữa M và N:
\[
A = qU \Rightarrow U = \frac{A}{q} = \frac{18 \times 10^{-4}}{2 \times 10^{-4}} = 9 V
\]
---
**Câu 4:**
Quả cầu mang điện tích \(Q=10^{-3} C\), điện trường tại M là \(E=10^{3} V/m\).
Điện trường quả cầu điểm:
\[
E = k \frac{Q}{r^2} \Rightarrow r = \sqrt{\frac{k Q}{E}}
\]
Với \(k=9 \times 10^9\),
\[
r = \sqrt{\frac{9 \times 10^9 \times 10^{-3}}{10^3}} = \sqrt{9 \times 10^3} = 94,87 m
\]
Chuyển sang cm: \(r = 9487 cm\).
---
**Phần IV - Tự luận:**
**Câu 1:**
Cho các điện trở và nguồn như hình.
- Tính điện trở tương đương và cường độ dòng điện qua từng điện trở.
Phương pháp:
- Tính điện trở các đoạn mắc song song, nối tiếp theo sơ đồ.
- Tính dòng điện toàn mạch: \(I = \frac{U}{R_{eq}}\).
- Phân chia dòng điện theo các nhánh.
---
**Câu 2:**
Số electron qua tiết diện trong 1 giây là \(1,25 \times 10^{18}\).
- Dòng điện:
\[
I = n_e \times e = 1,25 \times 10^{18} \times 1,6 \times 10^{-19} = 0,2 A
\]
- Điện lượng chạy qua trong 2 phút (120 s):
\[
q = I \times t = 0,2 \times 120 = 24 C
\]
---
**Câu 3:**
Hai tụ điện:
\[
C_1 = 1 \mu F = 1 \times 10^{-6} F, \quad C_2 = 3 \mu F = 3 \times 10^{-6} F
\]
Ghép song song, tổng điện dung:
\[
C = C_1 + C_2 = 4 \times 10^{-6} F
\]
Hiệu điện thế:
\[
U = 40 V
\]
Điện tích của bộ tụ:
\[
Q = C \times U = 4 \times 10^{-6} \times 40 = 1.6 \times 10^{-4} C
\]
---
Nếu bạn cần giải thích chi tiết từng câu tự luận hoặc có phần hình ảnh không rõ, hãy cung cấp thêm thông tin.