Học tốt Vật lí 11 bài 16: Dòng điện trong chân không

Thứ bảy - 27/07/2019 11:41

Hướng dẫn giải bài tập Vật lí 11 bài 16: Dòng điện trong chân không

A. TRẢ LỜI CÂU HỎI C1, C2, C3 SGK VẬT LÝ 11 BÀI 13
C1. Trên đồ thị c) hình 16.2 dòng bão hòa vào khoảng bao nhiêu?
HINH 16.2

Trả lời:
Trên đồ thị c) hình 16.2 SGK, dòng điện bão hòa vào khoảng 20mA

C2. Vì sao khi áp suất còn lớn ta không thấy quá trình phóng điện qua khí, và khi áp suất đã đủ nhỏ lại có quá trình phóng điện tự duy trì?
Trả lời:
Lúc đầu khí bên trong ống đã có sẵn một số ion, do hiệu điện thế lớn nên các ion dương khi dồn đập vào catôt thì làm bứt các êlcctron ra khỏi mặt catôt, các êlectron này đi về anôt, khi áp suất còn lớn thì năng lượng êlectron thu được do chuyển động, không đủ ion hóa không khí nên ta không thấy quá trình phóng điện. Khi áp suất đủ nhỏ, thì các êlectron vượt qua một khoảng dài mà chưa va chạm với các phân tử khí, do dó hình thành miền tối catôt, sau khi vượt qua miền tối, êlectron thu được năng lượng đủ lớn để ion hóa các phân tử khí do va chạm nên trong ống có sự phóng điện tự duy trì.

C3. Vì sao khi rút khí để được chân không tốt hơn thì tia catôt lại biến mất?
Trả lời:
Khi rút khí để được chân không tốt hơn thì êlectron đi từ catôt về anôt không va chạm các phân tử khí nên không có sự ion hóa chất khí nên quá trình phóng điện không được duy trì, tia catôt biến mất.

B/ TRẢ LỜI CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP SGK VẬT LÝ 11 BÀI 16 TRANG 99
1. Vì sao chân không không dẫn điện? Bằng cách nào ta tạo được dòng diện trong chân không.
Trả lời:
Chân không là môi trường không chứa hạt tải điện nên chân không không dẫn điện.

2. Điôt chân không cấu tạo như thế nào và có tính chất gì?
Trả lời:
Điôt chân không cấu tạo gồm catôt được nung nóng và anôt có lỗ thủng để cho dòng electron bay ra và có tính chất chỉ cho dòng điện đi qua theo một chiều từ anôt sang catôt.

3. Tia catốt là gì? Có thể tạo ra nó bằng cách nào?
Trả lời:
Tia catot là dòng các electron có năng lượng lớn bay tự do trong ống nghiệm. Tia catot có thể tạo ra bằng cách phóng điện qua chất khí ở áp suất.

4. Tại sao khi phóng điện qua khí ở áp suất thấp lại sinh ra tia catôt?
Trả lời:
Khi phóng điện qua khí ở áp suất thấp thì xảy ra sự ion hóa chất khí do va chạm giữa các electron và các phần tử khí => tạo thành tia catot.

5. Kể vài tính chất của tia catôt chứng tỏ nó là dòng các êlectron bay tự do.
Trả lời:
Tia catot là dòng electron bay tự do vì nó có thể bị chặn lại khi gặp một vật cản và làm cho vật tích điện âm. Tia catot còn bị lệch trong điện trường.

6. Súng êlectron tạo ra tia catôt theo nguyên tắc nào?
Trả lời:
Súng electron tạo tạo ra tia cattot theo nguyên tắc là: Catot được đốt nóng để phát ra electron, anôt có nhiệm vụ gia tốc chùm êlectron đồng thời hội tụ chùm electron tại điểm mong muốn.

7. Hãy kể các ứng dụng của tia catôt mà em biết.
Trả lời:
Hai ứng dụng của tia catôt là dung trong đèn hình và ống phóng điện tử.

* Ở bài tập 8 và 9 dưới đây, phát biểu nào là chính xác?
8. Dòng điện trong chân không sinh ra do chuyển động của:
A. các electron phát ra từ catot
B. các electron ta đưa từ bên ngoài vào các điện cực trong chân không.
C. các electron phát ra từ anot bị đốt nóng đỏ.
D. các icon khí còn dư trong chân không.
Trả lời:
Đáp án: A

9. Người ta kết luận tia catot là dòng tích điện âm vì
A. Nó có mang năng lượng.
B. Khi rọi vào vật nào nó làm cho vật ấy tích điện âm.
C. Nó bị điện trường là cho lệch hướng.
D. Nó làm cho huỳnh quang thủy tinh.
Trả lời:
Đáp án: B

10. Catot của một điốt chân không có mặt ngoài S = 10 mm2. Dòng bão hòa Ibh = 10mA. Tính số electron phản xạ từ một đơn vị điện tích của catot trong cùng một giây.
Giải:
Cường độ dòng điện bão hòa
I =

Sô electron phát xạ từ catôt trong một giây.
n_e =

= 6,25.10¹⁶ (êlectron)
Số êlectron phát ra từ một đơn vị diện tích của catôt.
n₁ =

= 6,25.10²¹ (hạt êlectron)

11. Hiệu điện thế giữa anot và catot của một súng electron là 2500V, tính tốc độ của các electron mà sóng phát ra. Cho biết khối lượng của electron là 9.11.10^-31kg.
Giải:
Lực điện tác dụng lên êlectron.
F = q.E = e.