Trắc nghiệm Bài 16. Dòng điện trong chân không - Vật Lí 11

Đề bài

Câu 1 :

Dòng điện trong chân không là:

  • A

    dòng chuyển dời có hướng của các ion dương được đưa vào khoảng chân không đó.

  • B

    dòng chuyển dời có hướng của các electron tự có trong khoảng chân không đó.

  • C

    dòng chuyển dời có hướng của các ion được đưa vào khoảng chân không đó.

  • D

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

Câu 2 :

Phát biểu nào sau đây là đúng?

  • A

    Dòng điện trong kim loại cũng như trong chân không đều là dòng chuyển động có hướng của các electron, ion dương và ion âm.

  • B

    Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển động có hướng của các electron. Dòng điện trong chân không và trong chất khí đều là dòng chuyển động có hướng của các iôn dương và iôn âm.

  • C

    Dòng điện trong kim loại và trong chân không đều là dòng chuyển động có hướng của các electron.

  • D

    Dòng điện trong kim loại và dòng điện trong chất khí là dòng chuyển động có hướng của các ion.

Câu 3 :

Đối với dòng điện trong chân không, khi catôt bị nung nóng đồng thời hiệu điện thế giữa hai đầu anốt và catốt của bằng 0 thì

  • A

    giữa anốt và catốt không có các hạt tải điện.

  • B

    có các hạt tải điện là electron, iôn dương và iôn âm.

  • C

    cường độ dòng điện chạy trong mạch bằng 0.          

  • D

    cường độ dòng điện chạy trong mạch khác 0.

Câu 4 :

Dòng điện trong chân không sinh ra do chuyển động của:

  • A

    Các electron phát ra từ catốt

  • B

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

  • C

    Các electron phát ra từ anốt bị đốt nóng đỏ

  • D

    Các ion khí còn dư trong chân không

Câu 5 :

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

  • A

    Nó có mang năng lượng

  • B

    Khi rọi vào vật nào, nó làm cho vật đó tích điện âm

  • C

    Nó bị điện trường làm lệch hướng

  • D

    Nó làm huỳnh quang thủy tinh

Câu 6 :

Cường độ dòng điện bão hòa trong điốt chân không bằng 1mA. Số electron bứt ra khỏi catốt trong thời gian 1 giây là:

  • A

    6,25.1015

  • B

    1,6.1015

  • C

    3,75.1015                

  • D

    3,2.1015

Câu 7 :

Hiệu điện thế giữa anot và catot của một súng electron là 2500V. Tốc đô của electron mà súng phát ra là bao nhiêu? Coi vận tốc của electron khi vừa bứt ra khỏi catốt bằng không.

  • A

    8.107 m/s

  • B

    2,1.107 m/s

  • C

    2,97.107 m/s

  • D

    8,79.107 m/s

Câu 8 :

Một đèn điện tử có 2 cực (coi như phẳng) cách nhau 10mm. Hiệu điện thế giữa hai cực là 200V. Động năng của các electron tại anot?

  • A

    8.10-17J

  • B

    1,6.10-17J

  • C

    2.10-17J

  • D

    3,2.10-17J

Câu 9 :

Một đèn điện tử có 2 cực (coi như phẳng) cách nhau 10mm. Hiệu điện thế giữa hai cực là 200V. Lực tác dụng lên electron khi nó di chuyển từ catốt đến anot?

  • A

    8.10-15N

  • B

    1,6.10-15N

  • C

    2.10-15N

  • D

    3,2.10-15N

Câu 10 :

Một đèn điện tử có 2 cực (coi như phẳng) cách nhau 10mm. Hiệu điện thế giữa hai cực là 200V. Thời gian electron di chuyển đến anot?

  • A

    8.10-9s

  • B

    1,6.10-9s

  • C

    2,4.10-9s

  • D

    3,2.10-9s

Câu 11 :

Catốt của một diốt chân không có diện tích mặt ngoài 10mm2. Dòng bão hòa 10mA. Số electron phát xạ từ một đơn vị diện tích của catot trong 1 giây là?

  • A

    6,25.1021 electron/m2

  • B

    3,125.1021 electron/m2

  • C

    1,1.1021 electron/m2

  • D

    1,6.1021 electron/m2

Câu 12 :

Đặc tuyến vôn ampe của một điốt chân không biểu diễn bởi hệ thức \(I = aU + b{U^2}(a = 0,15mA/V;b = 0,005mA/{V^2})\). $I$ là cường độ dòng điện qua điốt, $U$ là hiệu điện thế giữa A và K. Điốt mắc vào một nguồn có $E = 120V; r = 0$ nối tiếp với điện trở \(R = 20k\Omega\). Cường độ dòng điện qua điot có giá trị là:

  • A

    2,5mA

  • B

    5μA

  • C

    5mA

  • D

    2,5μA

Câu 13 :

Một đèn điện tử có 2 cực (coi như phẳng) cách nhau \(10mm\) Hiệu điện thế giữa hai cực là \(200V\). Bỏ qua vận tốc của electron tại catot. Tính:

a) Động năng và vận tốc của các electron tại anot.

b) Lực tác dụng lên electron khi nó di chuyển từ catot đến anot.

c) Thời gian electron di chuyển đến anot.

d) Trong thời gian \(20s\) có \(1,{25.10^{18}}\) electron đến được anot. Tính cường độ dòng điện trong mạch đèn.

  • A

    \(\begin{array}{l}
    a){\rm{ }}3,{2.10^{ - 17}}J;8,{4.10^6}m/s\,\,\,\,\,b){\rm{ }}1,{6.10^{ - 15}}N\,\,\\
    c)\,1,{2.10^{ - 9}}s\,\,d){\rm{ }}0,02A
    \end{array}\)

  • B

    \(\begin{array}{l}
    a){\rm{ }}3,{2.10^{ - 17}}J;8,{4.10^6}m/s\,\,\,\,\,b){\rm{ 3,2}}{.10^{ - 15}}N\,\,\\
    c)\,2,{4.10^{ - 9}}s\,\,d){\rm{ }}0,01A
    \end{array}\)

  • C

    \(\begin{array}{l}
    a){\rm{ }}3,{2.10^{ - 17}}J;8,{4.10^6}m/s\,\,\,\,\,b){\rm{ 3,2}}{.10^{ - 15}}N\,\,\\
    c)\,1,{2.10^{ - 9}}s\,\,d){\rm{ }}0,01A
    \end{array}\)

  • D

    \(\begin{array}{l}
    a){\rm{ 1,6}}{.10^{ - 17}}J;4,{2.10^6}m/s\,\,\,\,\,b){\rm{ 3,2}}{.10^{ - 15}}N\,\,\\
    c)\,\,2,{4.10^{ - 9}}s\,\,d){\rm{ }}0,01A
    \end{array}\)

Câu 14 :

Câu nào dưới đây nói về điều kiện để có dòng điện chạy qua đèn điôt chân không là đúng ?

  • A
    Chỉ cần đặt một hiệu điện thế UAK có giá trị dương giữa anôt A và catôt K của đèn.
  • B
    Phải nung nóng catôt K bằng dòng điện, đồng thời đặt hiệu điện thế UAK có giá trị âm giữa anôt A và catôt K của đèn.
  • C
    Chỉ cần nung nóng catôt K bằng dòng điện và nối anôt A với catôt K qua một điện kế nhạy.
  • D
    Phải nung nóng catôt K bằng dòng điện, đồng thời đặt hiệu điện thế UAK có giá trị dương giữa anôt A và catôt K của đèn.

Lời giải và đáp án

Câu 1 :

Dòng điện trong chân không là:

  • A

    dòng chuyển dời có hướng của các ion dương được đưa vào khoảng chân không đó.

  • B

    dòng chuyển dời có hướng của các electron tự có trong khoảng chân không đó.

  • C

    dòng chuyển dời có hướng của các ion được đưa vào khoảng chân không đó.

  • D

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

Đáp án : D

Lời giải chi tiết :

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

Câu 2 :

Phát biểu nào sau đây là đúng?

  • A

    Dòng điện trong kim loại cũng như trong chân không đều là dòng chuyển động có hướng của các electron, ion dương và ion âm.

  • B

    Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển động có hướng của các electron. Dòng điện trong chân không và trong chất khí đều là dòng chuyển động có hướng của các iôn dương và iôn âm.

  • C

    Dòng điện trong kim loại và trong chân không đều là dòng chuyển động có hướng của các electron.

  • D

    Dòng điện trong kim loại và dòng điện trong chất khí là dòng chuyển động có hướng của các ion.

Đáp án : C

Lời giải chi tiết :

Dòng điện trong kim loại và trong chân không đều là dòng chuyển động có hướng của các electron

Câu 3 :

Đối với dòng điện trong chân không, khi catôt bị nung nóng đồng thời hiệu điện thế giữa hai đầu anốt và catốt của bằng 0 thì

  • A

    giữa anốt và catốt không có các hạt tải điện.

  • B

    có các hạt tải điện là electron, iôn dương và iôn âm.

  • C

    cường độ dòng điện chạy trong mạch bằng 0.          

  • D

    cường độ dòng điện chạy trong mạch khác 0.

Đáp án : C

Lời giải chi tiết :

Đối với dòng điện trong chân không, khi catôt bị nung nóng đồng thời hiệu điện thế giữa hai đầu anốt và catốt của bằng 0 thì cường độ dòng điện chạy trong mạch bằng 0

Câu 4 :

Dòng điện trong chân không sinh ra do chuyển động của:

  • A

    Các electron phát ra từ catốt

  • B

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

  • C

    Các electron phát ra từ anốt bị đốt nóng đỏ

  • D

    Các ion khí còn dư trong chân không

Đáp án : A

Lời giải chi tiết :

Dòng điện trong chân không sinh ra do chuyển động của các electron phát ra từ catốt

Câu 5 :

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

  • A

    Nó có mang năng lượng

  • B

    Khi rọi vào vật nào, nó làm cho vật đó tích điện âm

  • C

    Nó bị điện trường làm lệch hướng

  • D

    Nó làm huỳnh quang thủy tinh

Đáp án : B

Lời giải chi tiết :

Người ta kết luận tia catốt là dòng hạt điện tích âm vì khi rọi bào vật nào, nó làm cho vật đó tích điện âm

Câu 6 :

Cường độ dòng điện bão hòa trong điốt chân không bằng 1mA. Số electron bứt ra khỏi catốt trong thời gian 1 giây là:

  • A

    6,25.1015

  • B

    1,6.1015

  • C

    3,75.1015                

  • D

    3,2.1015

Đáp án : A

Phương pháp giải :

Vận dụng công thức tính cường độ dòng điện: \(I = \frac{q}{t} = \frac{{N\left| e \right|}}{t}\)

Lời giải chi tiết :

Ta có: \(I = \frac{q}{t} = \frac{{N\left| e \right|}}{t} \to N = \frac{{It}}{{\left| e \right|}} = \frac{{{{10}^{ - 3}}.1}}{{1,{{6.10}^{ - 19}}}} = 6,{25.10^{15}}\)

Câu 7 :

Hiệu điện thế giữa anot và catot của một súng electron là 2500V. Tốc đô của electron mà súng phát ra là bao nhiêu? Coi vận tốc của electron khi vừa bứt ra khỏi catốt bằng không.

  • A

    8.107 m/s

  • B

    2,1.107 m/s

  • C

    2,97.107 m/s

  • D

    8,79.107 m/s

Đáp án : C

Phương pháp giải :

Áp dụng biểu thức tính động năng của electron khi đến catốt: \({{\rm{W}}_d} = \frac{1}{2}m{v^2} = \left| e \right|U\)

Lời giải chi tiết :

Ta có: Động năng của e khi đến anot:

\({{\rm{W}}_d} = \frac{1}{2}m{v^2} = \left| e \right|U \to v = \sqrt {\frac{{2\left| e \right|U}}{m}}  = \sqrt {\frac{{2.1,{{6.10}^{ - 19}}.2500}}{{9,{{1.10}^{ - 31}}}}}  = 2,{97.10^7}m/s\)

Câu 8 :

Một đèn điện tử có 2 cực (coi như phẳng) cách nhau 10mm. Hiệu điện thế giữa hai cực là 200V. Động năng của các electron tại anot?

  • A

    8.10-17J

  • B

    1,6.10-17J

  • C

    2.10-17J

  • D

    3,2.10-17J

Đáp án : D

Phương pháp giải :

Áp dụng biểu thức tính động năng của electron khi đến catốt: \({{\rm{W}}_d} = \frac{1}{2}m{v^2} = \left| e \right|U\)

Lời giải chi tiết :

Động năng của electron tại anot: \({{\rm{W}}_d} = \frac{1}{2}m{v^2} = \left| e \right|U = 1,{6.10^{ - 19}}.200 = 3,{2.10^{ - 17}}J\)

Câu 9 :

Một đèn điện tử có 2 cực (coi như phẳng) cách nhau 10mm. Hiệu điện thế giữa hai cực là 200V. Lực tác dụng lên electron khi nó di chuyển từ catốt đến anot?

  • A

    8.10-15N

  • B

    1,6.10-15N

  • C

    2.10-15N

  • D

    3,2.10-15N

Đáp án : D

Phương pháp giải :

Áp dụng biểu thức xác định lực tác dụng lên electron: \(F = \left| e \right|E = \left| e \right|\frac{U}{d}\)

Lời giải chi tiết :

Lực điện tác dụng lên các electron: \(F = \left| e \right|E = \left| e \right|\frac{U}{d} = 1,{6.10^{ - 19}}\frac{{200}}{{{{10.10}^{ - 3}}}} = 3,{2.10^{ - 15}}N\)

Câu 10 :

Một đèn điện tử có 2 cực (coi như phẳng) cách nhau 10mm. Hiệu điện thế giữa hai cực là 200V. Thời gian electron di chuyển đến anot?

  • A

    8.10-9s

  • B

    1,6.10-9s

  • C

    2,4.10-9s

  • D

    3,2.10-9s

Đáp án : C

Phương pháp giải :

Áp dụng biểu thức xác định thời gian chuyển động của các electron: \(t = \frac{v}{a} = \sqrt {\frac{{2{\rm{d}}}}{a}} \)

Lời giải chi tiết :

Lực điện tác dụng lên các electron: \(F = \left| e \right|E = \left| e \right|\frac{U}{d} = 1,{6.10^{ - 19}}\frac{{200}}{{{{10.10}^{ - 3}}}} = 3,{2.10^{ - 15}}N\)

Thời gian chuyển động của các electron: \(t = \frac{v}{a} = \sqrt {\frac{{2{\rm{d}}}}{a}}  = \sqrt {\frac{{2{\rm{d}}}}{{\frac{F}{m}}}} \sqrt {\frac{{{{2.10.10}^{ - 3}}}}{{\frac{{3,{{2.10}^{ - 15}}}}{{9,{{1.10}^{ - 31}}}}}}}  \approx 2,{4.10^{ - 9}}s\)

Câu 11 :

Catốt của một diốt chân không có diện tích mặt ngoài 10mm2. Dòng bão hòa 10mA. Số electron phát xạ từ một đơn vị diện tích của catot trong 1 giây là?

  • A

    6,25.1021 electron/m2

  • B

    3,125.1021 electron/m2

  • C

    1,1.1021 electron/m2

  • D

    1,6.1021 electron/m2

Đáp án : A

Phương pháp giải :

Vận dụng công thức tính cường độ dòng điện: \(I = \frac{q}{t} = \frac{{N\left| e \right|}}{t}\)

Lời giải chi tiết :

 Ta có:  \(I = \frac{q}{t} = \frac{{N\left| e \right|}}{t} \to N = \frac{{It}}{{\left| e \right|}} = \frac{{{{10.10}^{ - 3}}}}{{1,{{6.10}^{ - 19}}}} = 6,{25.10^{16}}electron\)

=> Số electron phát xạ từ một đơn vị diện tích của catot trong 1 giây là:

\(n = \frac{N}{S} = \frac{{6,{{25.10}^{16}}}}{{{{10.10}^{ - 6}}}} = 6,{25.10^{21}}electron/{m^2}\)  

Câu 12 :

Đặc tuyến vôn ampe của một điốt chân không biểu diễn bởi hệ thức \(I = aU + b{U^2}(a = 0,15mA/V;b = 0,005mA/{V^2})\). $I$ là cường độ dòng điện qua điốt, $U$ là hiệu điện thế giữa A và K. Điốt mắc vào một nguồn có $E = 120V; r = 0$ nối tiếp với điện trở \(R = 20k\Omega\). Cường độ dòng điện qua điot có giá trị là:

  • A

    2,5mA

  • B

    5μA

  • C

    5mA

  • D

    2,5μA

Đáp án : C

Phương pháp giải :

+ Sử dụng lý thuyết đường đặc tuyến Vôm - Ampe và biểu thức định luật ôm.

+ Vận dụng biểu thức định luật Ôm: $I = \frac{E}{{R + r}}$

Lời giải chi tiết :

Gọi R0 là điện trở của điot

Ta có: U = IR0

\(I = aU + b{U^2} = aI{R_0} + b{(I{R_0})^2} = \frac{{1 - a{R_0}}}{{bR_0^2}}\)

Mặt khác, theo định luật Ôm, ta có:

\(I = \frac{E}{{R + {R_0}}}\)

\(\begin{array}{l} \to \frac{{1 - a{R_0}}}{{bR_0^2}} = \frac{E}{{R + {R_0}}} \leftrightarrow (R + {R_0})(1 - a{R_0}) = EbR_0^2\\ \leftrightarrow (Eb + a)R_0^2 + (aR - 1){R_0} - R = 0\\ \to \left[ \begin{array}{l}{R_0} = 4000\Omega \\{R_0} =  - \frac{{20000}}{3}(loai)\end{array} \right.\end{array}\)

=> Cường độ dòng điện: \(I = \frac{E}{{R + {R_0}}} = \frac{{120}}{{{{20.10}^3} + 4000}} = {5.10^{ - 3}}A\)

 

Câu 13 :

Một đèn điện tử có 2 cực (coi như phẳng) cách nhau \(10mm\) Hiệu điện thế giữa hai cực là \(200V\). Bỏ qua vận tốc của electron tại catot. Tính:

a) Động năng và vận tốc của các electron tại anot.

b) Lực tác dụng lên electron khi nó di chuyển từ catot đến anot.

c) Thời gian electron di chuyển đến anot.

d) Trong thời gian \(20s\) có \(1,{25.10^{18}}\) electron đến được anot. Tính cường độ dòng điện trong mạch đèn.

  • A

    \(\begin{array}{l}
    a){\rm{ }}3,{2.10^{ - 17}}J;8,{4.10^6}m/s\,\,\,\,\,b){\rm{ }}1,{6.10^{ - 15}}N\,\,\\
    c)\,1,{2.10^{ - 9}}s\,\,d){\rm{ }}0,02A
    \end{array}\)

  • B

    \(\begin{array}{l}
    a){\rm{ }}3,{2.10^{ - 17}}J;8,{4.10^6}m/s\,\,\,\,\,b){\rm{ 3,2}}{.10^{ - 15}}N\,\,\\
    c)\,2,{4.10^{ - 9}}s\,\,d){\rm{ }}0,01A
    \end{array}\)

  • C

    \(\begin{array}{l}
    a){\rm{ }}3,{2.10^{ - 17}}J;8,{4.10^6}m/s\,\,\,\,\,b){\rm{ 3,2}}{.10^{ - 15}}N\,\,\\
    c)\,1,{2.10^{ - 9}}s\,\,d){\rm{ }}0,01A
    \end{array}\)

  • D

    \(\begin{array}{l}
    a){\rm{ 1,6}}{.10^{ - 17}}J;4,{2.10^6}m/s\,\,\,\,\,b){\rm{ 3,2}}{.10^{ - 15}}N\,\,\\
    c)\,\,2,{4.10^{ - 9}}s\,\,d){\rm{ }}0,01A
    \end{array}\)

Đáp án : B

Phương pháp giải :

Định lí biến thiên động năng: \(A = \Delta {W_d}\)

Công của lực điện: \(A = qEd = qU\)

Lực điện: \({F_d} = \left| q \right|E\)

Hệ thức giữa hiệu điện thế và cường độ điện trường: \(U = Ed \Rightarrow E = \frac{U}{d}\)

Công thức tính quãng đường vật chuyển động: \(s = \frac{1}{2}a{t^2}\)

Cường độ dòng điện: \(I = \frac{q}{t} = \frac{{N.\left| e \right|}}{t}\)

Lời giải chi tiết :

a) Động năng của electron tại anot:

\(\begin{array}{l}A = \Delta {{\rm{W}}_d} \Leftrightarrow A = {{\rm{W}}_{dA}} - {{\rm{W}}_{dK}} \Leftrightarrow A = {{\rm{W}}_{dA}}\\ \Leftrightarrow \frac{1}{2}m{v^2} = \left| e \right|U = 1,{6.10^{ - 19}}.200 = 3,{2.10^{ - 17}}J\end{array}\)

Vận tốc của elctron tại anot là:

\(\begin{array}{l}
{{\rm{W}}_{dA}} = \frac{1}{2}m{v^2} = 3,{2.10^{ - 17}}J\\
\Rightarrow v = \sqrt {\frac{{2{W_{dA}}}}{m}} = 8,{4.10^6}\left( {m/s} \right)
\end{array}\)

b) Lực tác dụng lên electron khi nó di chuyển từ anot đến catot:

\(\begin{array}{l}
{F_d} = \left| e \right|E = \left| q \right|.\frac{U}{d}\\
\,\,\,\,\,\, = 1,{6.10^{ - 19}}.\frac{{200}}{{{{10.10}^{ - 3}}}} = 3,{2.10^{ - 15}}N
\end{array}\)

c) Gia tốc của electron:

\(a = \frac{{{F_d}}}{m} = \frac{{3,{{2.10}^{ - 15}}}}{{9,{{1.10}^{ - 31}}}}\)

Thời gian electron di chuyển đến anot là:

\(s = \frac{{a{t^2}}}{2} \Rightarrow t = \sqrt {\frac{{2d}}{a}}  = 2,{4.10^{ - 9}}s\)

d) Cường độ dòng điện trong mạch:

\(I = \frac{q}{t} = \frac{{N.\left| e \right|}}{t} = \frac{{1,{{25.10}^{18}}.1,{{6.10}^{ - 19}}}}{{20}} = 0,01A\)

Câu 14 :

Câu nào dưới đây nói về điều kiện để có dòng điện chạy qua đèn điôt chân không là đúng ?

  • A
    Chỉ cần đặt một hiệu điện thế UAK có giá trị dương giữa anôt A và catôt K của đèn.
  • B
    Phải nung nóng catôt K bằng dòng điện, đồng thời đặt hiệu điện thế UAK có giá trị âm giữa anôt A và catôt K của đèn.
  • C
    Chỉ cần nung nóng catôt K bằng dòng điện và nối anôt A với catôt K qua một điện kế nhạy.
  • D
    Phải nung nóng catôt K bằng dòng điện, đồng thời đặt hiệu điện thế UAK có giá trị dương giữa anôt A và catôt K của đèn.

Đáp án : D

Phương pháp giải :

Điều kiện để có dòng điện chạy qua đèn diot chân không là: Nung nóng catôt K bằng dòng điện, đồng thời đặt hiệu điện thế UAK có giá trị dương giữa anôt A và catôt K của đèn.

Lời giải chi tiết :

Điều kiện để có dòng điện chạy qua đèn diot chân không là: Nung nóng catôt K bằng dòng điện, đồng thời đặt hiệu điện thế UAK có giá trị dương giữa anôt A và catôt K của đèn.

close