Bài 2: Thuyết electron. Định luật bảo toàn điện tích - Giải BT Vật Lí 11 nâng cao
Bài 2: Thuyết electron. Định luật bảo toàn điện tích
Câu c1 (trang 10 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Có thể nói “một nguyên tử mất đi một số proton thì nó trở thành ion âm, nhận thêm một số proton thì trở thành ion dương” được không?
Hướng dẫn giải:Không thể phát biểu một nguyên tử mất đi một số proton thì nó trở thành ion âm, nhận thêm một số proton thì trở thành ion dương.
Giải thích: hạt nhân của nguyên tử được cấu tạo tử các proton và notron, nên prôton là hạt nằm trong hạt nhân được liên kết chắc chắn bằng lực hạt nhân nên không thể linh động dịch chuyển như các êlectron. Vì vậy không thể xảy ra trường hợp mất hoặc nhận thêm các proton ở nguyên tử được.
Câu c2 (trang 10 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Nhiều khi, người ta cũng nói “vật nhiễm điện dương là vật thừa điện tích dương, vật nhiễm điện âm là vật thừa điện tích âm” được. Trong câu nói đó em hiểu “thừa điện tích dương”, “thừa điện tích âm” có nghĩa là gì?
Hướng dẫn giải:Vật thừa điện tích dương có nghĩa là tổng đại số các điện tích trong vật là dương, vật bị lấy mất đi electron nên khiến cho số điện tích âm ở vỏ nguyên tử nhỏ hơn số điện tích dương trong hạt nhân nguyên tử.
Ngược lại vật thừa điện tích âm nghĩa là vật nhận thêm nhiều electron, khiến cho tổng đại số điện tích ở vật là âm.
Câu c3 (trang 11 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Nhiều khi, người ta cũng nói "quả cầu nhiễm điện dương tiếp xúc với thanh kim loại thì điện tích dương từ quả cần truyền sang thanh kim loại làm cho thanh kim loại nhiễm điện dương. " Em hiểu mệnh đề "điện tích dương từ quả cầu truyền sang thanh kim loại" có nghĩa là gì?
Hướng dẫn giải:Khi nói rằng: "Qủa cầu nhiễm điện dương tiếp xúc với thanh kim loại thì điện tích dương từ quả cầu truyền sang thanh kim loại làm cho thanh kim loại nhiễm điện dương" ta phải hiểu rằng khi thanh kim loại tiếp xúc quả cầu thì một số electron từ kim loại truyền sang quả cầu, kết quả kim loại bị mất bớt electron nên nhiễm điện dương.
Câu 1 (trang 12 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Hãy nêu vắn tắt nội dung của thuyết electron.
Hướng dẫn giải:Tổng đại số tất cả các điện tích trong nguyên tử bằng không, nguyên tử trung hòa về điện.
Khi electron di chuyển từ vật này sang vật khác ta có các vật nhiễm điện. Vật nhiễm điện âm là vật thừa electron, vật nhiễm điện dương là vật thiếu electron.
Câu 2 (trang 12 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Theo thuyết electron thì thế nào là vật nhiễm điện dương hay nhiễm điện âm.
Hướng dẫn giải:• Vật nhiễm điện dương là vật thiếu electron
• Vật nhiễm điện âm là vật thừa electron.
Câu 3 (trang 12 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Theo thuyết electron thì có gì khác nhau giữa vật dẫn điện và cách điện.
Hướng dẫn giải:• Trong vật dẫn điện có rất nhiều điện tích tự do.
• Trong vật cách điện có rất ít điện tích tự do.
Câu 4 (trang 12 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Hãy giải thích hiện tượng nhiễm điện do cọ xát, do tiếp xúc, do hưởng ứng.
Hướng dẫn giải:• Nhiễm điện do cọ xát: khi hai vật trung hòa về điện cọ xát với nhau, nguyên tử một vật sẽ bị mất một số electron và tích điện dương. Vật còn lại sẽ nhận được electron của vật kia và sẽ tích điện âm. Theo định luật bảo toàn điện tích thì tổng điện tích của hai vật sau khi tiếp xúc bằng không.
• Nhiễm điện do tiếp xúc: hai vật tích điện khác nhau, một vật có điện tích q1, một vật có điện tích q2. Khi tiếp xúc với nhau, một số electron sẽ di chuyển từ vật này sang vật kia cho đến khi cân bằng mật độ điện tích phân bố trên hai vật bằng nhau.
Nếu hai vật giống hệt nhau thì điện tích của chúng lúc cân bằng là:
• Nhiễm điện do hưởng ứng:
- Một vật trung hòa điện đặt gần một vật nhiễm điện. Nếu vật đó nhiễm điện âm thì nó sẽ đẩy electron của vật trung hòa ra xa nó, khiến vật trung hòa phân thành hai miền điện tích khác nhau, nguyên tử miền gần vật nhiễm điện sẽ tích điện dương và phần xa vật nhiễm điện sẽ tích điện âm, hình 2.1a.
- Ngược lại, nếu vật đó nhiễm điện dương thì nó sẽ hút các electron của vật trung hòa lại gần phía nó, khiến miền của vật trung hòa gần với vật nhiễm điện sẽ tích điện âm và phần xa vật nhiễm điện sẽ tích điện dương, hình 2.1b.
Câu 5 (trang 12 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Hãy giải thích tại sao khi đưa quả cầu kim loại không nhiễm điện lại gần một quả cầu khác thì hai quả cầu hút lẫn nhau.
Hướng dẫn giải:Khi đưa quả cầu kim loại không nhiễm điện lại gần một quả cầu bị nhiễm điện, có 2 khả năng xảy ra:
• Nếu quả cầu nhiễm điện âm thì các electron trong quả cầu không nhiễm điện do hưởng ứng sẽ bị đẩy ra xa khỏi phía đặt gần quả cầu nhiễm điện. Phần quả cầu không bị nhiễm điện gần quả cầu nhiễm điện sẽ bị thiếu electron nên mang điện dương ⇒ Trái dấu với quả cầu nhiễm điện ⇒ hai quả cầu sẽ hút nhau.
• Nếu quả cầu nhiễm điện dương thì electron trong quả cầu không nhiễm điện do hưởng ứng sẽ bị hút lại gần phía đặt quả cầu nhiễm điện. Phần quả cầu không bị nhiễm điện đặt gần quả cầu nhiễm điện sẽ dư các electron nên mang điện âm ⇒ Trái dấu với quả cầu nhiễm điện ⇒ hai quả cầu sẽ hút nhau.
Bài 1 (trang 12 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Chọn phát biểu sai
A. Trong vật dẫn điện có rất nhiều điện tích tự do.
B. Trong vật cách điện có rất ít điện tích tự do.
C. Xét về toàn bộ, một vật trung hòa điện sau đó được nhiễm điện do hưởng ứng thì vẫn là một vật trung hòa điện.
D. Xét về toàn bộ thì một vật nhiễm điện do tiếp xúc vẫn là một vật trung hòa điện.
Hướng dẫn giải:Đáp án đúng là: D.
Nhiễm điện do tiếp xúc: hai điện tích điện khác nhau, một vật có điện tích q1, một vật có điện tích q2. Khi tiếp xúc với nhau, một số electron sẽ di chuyển từ vật này sang vật kia cho đến khi cân bằng mật độ điện tích phân bố trên hai vật bằng nhau. Do vậy sau đó mỗi vật đều bị nhiễm điện khác nhau.
Bài 2 (trang 12 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Chọn phát biểu đúng
A. Một quả cầu bấc treo gần một vật nhiễm điện thì quả cầu bấc được nhiễm điện do hưởng ứng.
B. Khi một đám mây tích điện bay ở gần mặt đất thì những cột chống sét được nhiễm điện chủ yếu là do cọ xát.
C. Khi một vật nhiễm điện chạm vào núm kim loại của một điện nghiệm thì hai lá kim loại của điện nghiệm được nhiễm điện do tiếp xúc.
D. Khi chải đầu, thường thấy một số sợi tóc bám vào lược, hiện tượng đó là vì lược được nhiễm diện do tiếp xúc.
Hướng dẫn giải:Đáp án đúng là: C
Khi một vật nhiễm điện chạm vào núm kim loại của một điện nghiệm thì hai lá kim loại của điện nghiệm được nhiễm điện do tiếp xúc.
Bài trước: Bài 1: Điện tích - Định luật Cu lông - Giải BT Vật Lí 11 nâng cao Bài tiếp: Bài 3: Điện trường - Giải BT Vật Lí 11 nâng cao