Toptailieu.vn xin giới thiệu sơ lược Lý thuyết Dòng điện trong chân không Vật Lí 11 chọn lọc, hay nhất giúp học sinh lớp 11 ôn luyện để nắm chắc kiến thức cơ bản và đạt kết quả cao trong các bài thi môn Vật Lí.

Mời các bạn đón xem: 

Dòng điện trong chân không (Lý thuyết + 35 bài tập có lời giải)

I. Lý thuyết Dòng điện trong chân không

1. Cách tạo ra dòng điện trong chân không

- Chân không là môi trường đã được lấy đi các phân tử khí. Nó không chứa các hạt tải điện nên không dẫn điện.

- Để chân không dẫn điện ta phải đưa các electron vào trong đó.

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

2. Tia catot

a) Tính chất của tia catot

    + Tia catot phát ra từ catot theo phương vuông góc với bề mặt catot. Gặp một vật cản, nó bị chặn lại làm vật đó tích điện âm.

    + Tia catot mang năng lượng, nó có thể làm đen phim ảnh, làm huỳnh quang một số tinh thể, làm kim loại phát ra tia X, làm nóng các vật mà nó rọi vào và tác dụng lực lên các vật đó.

    + Từ trường làm tia catot lệch theo hướng vuông góc với phương lan truyền và phương của từ trường, còn điện trường làm tia catot lệch theo chiều ngược với chiều của điện trường.

b) Bản chất của tia catot

Tia catot thực chất là dòng electron phát ra từ catot, có năng lượng lớn và bay tự do trong không gian.

c) Ứng dụng- Ứng dụng phổ biến nhất của tia catot là để làm ống phóng điện tử và đèn hình.- Đèn chân không- Dùng chẩn đoán bệnh trong y tế (tia X)

II. Bài tập Dòng điện trong chân không

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.

Lời giải:  

Đáp án: D

Giải thích:

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

Câu 2. Bản chất dòng điện trong kim loại khác với bản chất dòng điện trong chân không và trong chất khí như thế nào?

A. Dòng điện trong kim loại là dòng dịch chuyển có hướng của các electron. Còn dòng điện trong chân không và trong chất khí đều là dòng dịch chuyển có hướng của các ion dương và ion âm.

B. Dòng điện trong kim loại và trong chân không đều là dòng dịch chuyển có hướng của các electron. Còn dòng điện trong chất khí là dòng dịch chuyển có hướng của các electron, của các ion dương và ion âm.

C. Dòng điện trong kim loại là dòng dịch chuyển có hướng của các electron. Dòng điện trong chân không là dòng dịch chuyển có hướng của các ion dương và ion âm. Còn dòng điện trong chất khí là dòng dịch chuyển có hướng của cac electron, ion dương và ion âm.

D. Dòng điện trong kim loại cũng như trong chân không và trong chất khí đều là dòng dịch chuyển có hướng của các electron.

Lời giải:  

Đáp án: B

Giải thích:

Dòng điện trong kim loại và trong chân không đều là dòng dịch chuyển có hướng của các electron. Còn dòng điện trong chất khí là dòng dịch chuyển có hướng của các electron, của các ion dương và ion âm.

Câu 3. 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 ion dương và ion 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.

Lời giải:  

Đáp án: C

Giải thích:

A, B, D – sai dòng điện trong kim loại và trong chân không đều là dòng dịch chuyển có hướng của các electron. Còn dòng điện trong chất khí là dòng dịch chuyển có hướng của các electron, của các ion dương và ion âm.

C - đúng

Câu 4. Tia catot không có tính chất nào dưới đây:

A. nó có mang năng lượng lớn.

B. không bị lệch trong điện trường.

C. làm nóng các vật mà nó rọi vào.

D. làm đen phim ảnh.

Lời giải:  

Đáp án: B

Giải thích:

Tia catot có các đặc điểm:

+ Nó phát ra từ catot, theo phương vuông góc với bề mặt catot. Gặp một vật cản, nó bị chặn lại và làm vật đó tích điện âm.

+ Nó mang năng lượng lớn: nó có thể làm đen phim ảnh, làm huỳnh quang một số tinh thể, làm kim loại phát ra tia X, làm nóng các vật mà nó rọi vào và tác dụng lực lên các vật đó.

+ Từ trường làm tia catot lệch theo hướng vuông góc với phương lan truyền và phương của từ trường, còn điện trường làm tia catot lệch theo chiều ngược với chiều của điện trường.

Câu 5. Dòng chuyển dời có hướng của các ion dương, ion âm và electron tự do là dòng điện trong môi trường

A. chất khí.

B. chân không.

C. kim loại.   

D. chất điện phân.

Lời giải:  

Đáp án: A

Giải thích:

Dòng chuyển dời có hướng của các ion dương, ion âm và electron tự do là dòng điện trong môi trường chất khí.

Câu 6. 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.

Lời giải:  

Đáp án: A

Giải thích:

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

Câu 7. Phát biểu nào sau đây là đúng?

A. Dòng điện trong chân không tuân theo định luật Ôm.

B. Khi hiệu điện thế đặt vào điốt chân không tăng thì cường độ dòng điện tăng.

C. Dòng điện trong điốt chân không chỉ theo một chiều từ anốt đến catốt.

D. Quỹ đạo của electron trong tia catốt không phải là một đường thẳng.

Lời giải:  

Đáp án: C

Giải thích:

Đặc trưng Vôn - ampe

A, B – sai vì dòng điện trong chân không không tuân theo định luật Ôm, hiệu điện thế tăng thì cường độ dòng điện tăng đến giá trị bão hòa.

C – đúng

D – sai vì quỹ đạo của electron trong tia catốt là một đường thẳng.

Câu 8. Khi nói về dòng điện trong chân không, phát biểu nào dưới đây sai?

A. Dòng điện trong chân không chỉ đi theo một chiều từ anot sang catot.

B. Sau khi bứt khỏi catot của ống chân không chịu tác dụng của điện trường electron chuyển động từ catot sang anot.

C. Dòng điện trong chân không là dòng dịch chuyển có hướng của các ion dương theo chiều điện trường.

D. Khi nhiệt độ càng cao thì cường độ dòng điện bão hòa càng lớn.

Lời giải:  

Đáp án: C

Giải thích:

A, B, D – đúng

C – sai vì dòng điện trong chân không là dòng dịch chuyển có hướng của các electron ngược chiều điện trường.

Câu 9. Bản chất của dòng điện trong chân không là

A. dòng dịch chuyển có hướng của các ion dương cùng chiều điện trường và của các ion âm ngược chiều điện trường.

B. dòng dịch chuyển có hướng của các electron ngược chiều điện trường.

C. dòng chuyển dời có hướng ngược chiều điện trường của các electron bứt ra khỏi catốt khi bị nung nóng.

D. dòng dịch chuyển có hướng của các ion dương cùng chiều điện trường, của các ion âm và electron ngược chiều điện trường.

Lời giải:  

Đáp án: C

Giải thích:

Bản chất của dòng điện trong chân không là dòng chuyển dời có hướng ngược chiều điện trường của các electron bứt ra khỏi catốt khi bị nung nóng.

Câu 10. Phát biểu nào sau đây là không đúng?

A. Tia catốt có khả năng đâm xuyên qua các lá kim loại mỏng.

B. Tia catốt không bị lệch trong điện trường và từ trường.

C. Tia catốt có mang năng lượng.

D. Tia catốt phát ra vuông góc với mặt catốt.

Lời giải:  

Đáp án: B

Giải thích:

Tia catot có các đặc điểm:

+ Nó phát ra từ catot, theo phương vuông góc với bề mặt catot. Gặp một vật cản, nó bị chặn lại và làm vật đó tích điện âm.

+ Nó mang năng lượng lớn: nó có thể làm đen phim ảnh, làm huỳnh quang một số tinh thể, làm kim loại phát ra tia X, làm nóng các vật mà nó rọi vào và tác dụng lực lên các vật đó, có tính đâm xuyên mạnh.

+ Từ trường làm tia catot lệch theo hướng vuông góc với phương lan truyền và phương của từ trường, còn điện trường làm tia catot lệch theo chiều ngược với chiều của điện trường.

Câu 11. Cường độ dòng điện bão hoà trong chân không tăng khi nhiệt độ catôt tăng là do:

A. số hạt tải điện do bị iôn hoá tăng lên.

B. sức cản của môi trường lên các hạt tải điện giảm đi.

C. số electron bật ra khỏi catốt nhiều hơn.

D. số eletron bật ra khỏi catốt trong một giây tăng lên.

Lời giải:  

Đáp án: D

Giải thích:

Cường độ dòng điện bão hoà trong chân không tăng khi nhiệt độ catôt tăng là do số eletron bật ra khỏi catốt trong một giây tăng lên.

Câu 12. Cường độ dòng điện bão hoà trong điốt chân không bằng 1 mA, trong thời gian 1s số electron bứt ra khỏi mặt catốt là

A. 6,6.10¹⁵ electron.           

B. 6,1.10¹⁵ electron.

C. 6,25.10¹⁵ electron.         

D. 6.0.10¹⁵ electron.

Lời giải:  

Câu 13. So sánh bản chất thì dòng điện trong các môi trường nào do cùng một loại hạt tải điện tạo nên?

A. Kim loại và chân không.

B. Chất điện phân và chất khí.

C. Chân không và chất khí.

D. Không có hai môi trường như vậy.

Lời giải:  

Đáp án: A

Giải thích:

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

Câu 14. Câu nào dưới đây nói về chân không vật lý là không đúng?

A. Chân không vật lý là một môi trường trong đó không có bất kỳ phân tử khí nào.

B. Chân không vật lý là một môi trường trong đó các hạt chuyển động không bị va chạm với các hạt khác.

C. Có thể coi bên trong một bình là chân không nếu áp suất trong bình ở dưới khoảng 0,0001 mmHg.

D. Chân không vật lý là một môi trường không chứa sẵn các hạt tải điện nên bình thường nó không dẫn điện.

Lời giải:  

Đáp án: D

Giải thích:

- Chân không vật lý là một môi trường trong đó không có bất kỳ phân tử khí nào.

- Chân không vật lý là một môi trường trong đó các hạt chuyển động không bị va chạm với các hạt khác.

- Có thể coi bên trong một bình là chân không nếu áp suất trong bình ở dưới khoảng 0,0001 mmHg.

Câu 15. Phát biểu nào sau đây là không đúng?

A. Chất khí trong ống phóng điện tử có áp suất thấp hơn áp suất bên ngoài khí quyển một chút.

B. Hiệu điện thế giữa anốt và catốt của ống phóng điện tử phải rất lớn, cỡ hàng nghìn vôn.

C. Ống phóng điện tử được ứng dụng trong Tivi, mặt trước của ống là màn huỳnh quang được phủ chất huỳnh quang.

D. Trong ống phóng điện tử có các cặp bản cực giống như của tụ điện để lái tia điện tử tạo thành hình ảnh trên màn huỳnh quang.

Lời giải:  

Đáp án: A

Giải thích:

Áp suất khí trong ống phóng điện tử rất nhỏ, có thể coi là chân không. Nên phát biểu "Chất khí trong ống phóng điện tử có áp suất thấp hơn áp suất bên ngoài khí quyển một chút" là không đúng.

Câu 16. Cường độ dòng điện bão hoà trong điốt chân không bằng 8 mA, trong thời gian 4s số electron bứt ra khỏi mặt catốt là

A. 6.10¹⁷ electron.           

B. 2.10¹⁵ electron.

C. 2.10¹⁷ electron.         

D. 6.10¹⁵ electron.

Lời giải:  

Đáp án: C

Giải thích:

Khi dòng điện trong điôt chân không đạt giá trị bão hoà thì có bao nhiêu êlectron bứt ra khỏi catôt sẽ chuyển hết về anôt. Số êlectron đi từ catôt về anôt trong 1 giây là:

N=Ibh.t|e|=8.10−3.41,6.10−19=2.1017N=Ibh.te=8.10−3.41,6.10−19=2.1017

Câu 17. Tia catot là

A. chùm ion âm phát ra từ catot bị nung nóng.

B. chùm ion dương phát ra từ catot bị nung nóng.

C. chùm electron phát ra từ catot bị nung nóng.

D. chùm proton phát ra từ catot bị nung nóng.

Lời giải:  

Đáp án: C

Giải thích:

Tia catot là chùm electron phát ra từ catot bị nung nóng.

Câu 18. Câu nào dưới đây là không đúng?

A. Nếu K không bị nung nóng thì I = 0 khi thay đổi U_AK với mọi giá trị dương hoặc âm.

B. Nếu K bị nung nóng và U_AK < 0 với trị tuyệt đối nhỏ thì nhưng I khá nhỏ.

C. Nếu K bị nung nóng và tăng dần U_AK từ không đến giá trị dương rất lớn thì I luôn tăng tỉ lệ thuận với U_AK.

D. Nếu K bị nung nóng và tăng dần U_AK thì I_A sẽ tăng dần tới giá trị không đổi gọi là dòng điện bão hòa.

Lời giải:  

Đáp án: C

Giải thích:

Nếu K bị nung nóng và tăng dần U_AK từ không đến giá trị dương rất lớn thì I luôn tăng tỉ lệ thuận với U_AK.

Câu 19. Đối với dòng điện trong chân không, khi catot bị nung nóng đồng thời hiệu điện thế giữa hai đầu anot và catot bằng 0 thì

A. giữa anot và catot không có các hạt tải điện.

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

C. cường độ dòng điện chạy trong mạch bằng 0.

D. cường độ dòng điện chạy trong mạch khác 0.

Lời giải:  

Đáp án: C

Giải thích:

Khi U_AK = 0 thì cường độ dòng điện chạy trong mạch bằng 0.

Câu 20. Catot của một diot chân không có diện tích mặt ngoài S = 10 mm². Dòng bão hào I_bh = 10 mA. Tính số electron phát xạ từ một đơn vị diện tích của catot trong một giây?

A. 6,25.10¹⁶ electron.

B. 6,25.10²¹ electron.

A. 6,25.10¹⁵ electron.

A. 6,25.10¹⁸ electron.

Lời giải:  

Đáp án: B

Giải thích:

+ Điện lượng chạy qua mặt ngoài của catot trong 1 s là:

Q=It=10.10−3=10−2CQ=It=10.10−3=10−2C

+ Số electron phát xạ từ catot trong 1s:

N=Qe=10−21,6.10−19=6,25.1016N=Qe=10−21,6.10−19=6,25.1016

+ Số electron phát xạ từ một đơn vị diện tích của catot trong 1 s:

n=NS=6,25.101610.10−6=6,25.1021n=NS=6,25.101610.10−6=6,25.1021

Câu 21. Hiệu điện thế giữa anot và catot của một súng electron là 2500 V, tính tốc độ của electron mà súng phát ra. Cho biết khối lượng của electron là 9,1.10^-31 kg.

Lời giải:  

Câu 22. Một đèn điện tử có 2 cực (coi như phẳng) cách nhau 10 mm. Hiệu điện thế giữa hai cực là 200 V. Bỏ qua vận tốc của electron tại catot. Tính động năng của electron tại anot?

A. 3,2.10^-7 J.

B. 3,2.10^-6 J.

C. 3,2.10^-5 J.

D. 3,2.10^-4 J.

Lời giải:  

Câu 23. Một đèn điện tử có 2 cực (coi như phẳng) cách nhau 10 mm. Hiệu điện thế giữa hai cực là 200 V. Bỏ qua vận tốc của electron tại catot. Tính vận tốc của electron tại anot?

A. 8,4.10⁵ m/s.

B. 8,4.10⁶ m/s.

C. 8,4.10⁷ m/s.

D. 8,4.10⁸ m/s.

Lời giải:  

  Một đèn điện tử có 2 cực (coi như phẳng) cách nhau 10 mm. Hiệu điện thế giữa hai cực là 200 V. Bỏ qua vận tốc của electron tại catot. Tính lực tác dụng lên electron khi nó di chuyển từ catot đến anot?

A. F_đ = 3,2.10^-13 N.

B. F_đ = 3,2.10^-14 N.

C. F_đ = 3,2.10^-15 N.

D. F_đ = 3,2.10^-16 N.

Lời giải:  

Câu 25. Một đèn điện tử có 2 cực (coi như phẳng) cách nhau 10 mm. Hiệu điện thế giữa hai cực là 200 V. Bỏ qua vận tốc của electron tại catot. Tính thời gian electron di chuyển đến anot?

A. t = 2,4.10^-7 s.

B. t = 2,4.10^-8 s.

C. t = 2,4.10^-9 s.

D. t = 2,4.10^-10 s.

Lời giải:  

Câu 25. Một đèn điện tử có 2 cực (coi như phẳng) cách nhau 10 mm. Hiệu điện thế giữa hai cực là 200 V. Bỏ qua vận tốc của electron tại catot. Trong thời gian 20 s có 1,25.10¹⁸ electron đến được anot. Tính cường độ dòng điện trong mạch?

A. I = 0,04 A.

B. I = 0,03 A.

C. I = 0,02 A.

D. I = 0,01 A.

Lời giải:

Câu 26. Hiệu điện thế giữa anot và catot của một súng electron là 1000 V, tính tốc độ của electron mà súng phát ra. Cho biết khối lượng của electron là 9,1.10^-31 kg.

Lời giải:  

Câu 27. Một đèn điện tử có 2 cực, trong thời gian 10 s có 6,25.10¹⁸ electron đến được anot. Tính cường độ dòng điện trong mạch?

A. I = 0,4 A.

B. I = 0,3 A.

C. I = 0,2 A.

D. I = 0,1 A.

Lời giải:  

Câu 28. Hạt tải điện trong chân không là

A. proton.

B. electron.

C. notron.

D. ion dương và ion âm.

Lời giải:  

Đáp án: B

Giải thích:

Hạt tải điện trong chân không là electron.

Câu 29. Trong thời gian 1s số electron bứt ra khỏi mặt catốt là 6,25.10¹⁵ electron. Cường độ dòng điện bão hoà trong điốt chân không bằng bao nhiêu?

A. 0,01 A.

B. 0,1 A.

C. 0,001 A.

D. 1 A.

Lời giải:  

Câu 30. Trong thời gian t số electron bứt ra khỏi mặt catốt là 4,25.10¹⁵ electron. Cường độ dòng điện bão hoà trong điốt chân không bằng 2 mA. Tính thời gian t?

A. 0,34 s.

B. 0,24 s.

C. 0,034 s.

D. 0,024 s.

Lời giải:  

Câu 31. Câu nào dưới đây nói về chân không vật lý là không đúng?

A. Chân không vật lý là một môi trường trong đó không có bất kỳ phân tử khí nào.

B. Chân không vật lý là một môi trường trong đó các hạt chuyển động không bị va chạm với các hạt khác.

C. Có thể coi bên trong một bình là chân không nếu áp suất trong bình ở dưới khoảng 0,0001mmHg.

D. Chân không vật lý là một môi trường không chứa sẵn các hạt tải điện nên bình thường nó không dẫn điện.

Lời giải:  

Đáp án: D

Câu 32. Bản chất của dòng điện trong chân không là

A. Dòng dịch chuyển có hướng của các iôn dương cựng chiều điện trường và của các iôn âm ngược chiều điện trường

B. Dòng dịch chuyển có hướng của các electron ngược chiều điện trường

C. Dòng chuyển dời có hướng ngược chiều điện trường của các electron bứt ra khỏi catốt khi bị nung nóng

D. Dòng dịch chuyển có hướng của các iôn dương cựng chiều điện trường, của các iôn âm và electron ngược chiều điện trường

Lời giải:  

Đáp án: C

Câu 33. Phát biểu nào sau đây là không đúng?

A. Tia catốt có khả năng đâm xuyên qua các lá kim loại mỏng.

B. Tia catốt không bị lệch trong điện trường và từ trường.

C. Tia catốt có mang năng lượng.

D. Tia catốt phát ra vuông góc với mặt catốt.

Lời giải:  

Đáp án: B

Câu 34. Cường độ dòng điện bão hoà trong chân không tăng khi nhiệt độ catôt tăng là do:

A. Số hạt tải điện do bị iôn hoá tăng lên.

B. Sức cản của môi trường lên các hạt tải điện giảm đi.

C. Số electron bật ra khỏi catốt nhiều hơn.

D. Số eletron bật ra khỏi catốt trong một giây tăng lên.

Lời giải:  

Đáp án: D

Câu 35. Phát biểu nào sau đây là đúng?

A. Dòng điện trong chân không tuân theo định luật Ôm.

B. Khi hiệu điện thế đặt vào điốt chân không tăng thì cường độ dòng điện tăng.

C. Dòng điện trong điốt chân không chỉ theo một chiều từ anốt đến catốt.

D. Quỹ đạo của electron trong tia catốt không phải là một đường thẳng.

Lời giải:  

Đáp án: C