Đề kiểm tra 1 tiết chương 1: Điện tích - Điện trường - Đề số 01
Đề bài
Hai điện tích q1 và q2 đặt gần nhau trong chân không có lực tương tác là F. Nếu đặt điện tích q3 trên đường nối q1 và q2 và ở ngoài q2 thì lực tương tác giữa q1 và q2 là F’ có đặc điểm:
-
A.
F’ > F
-
B.
F’ < F
-
C.
F’ ≥ F
-
D.
Không phụ thuộc vào q3
Cường độ điện trường là đại lượng
-
A.
Véctơ
-
B.
Vô hướng, có giá trị dương
-
C.
Vô hướng, có giá trị dương hoặc âm
-
D.
Véctơ, có chiều luôn hướng vào điện tích
Công thức xác định công của lực điện trường tác dụng lên một điện tích là \(A{\rm{ }} = {\rm{ }}qEd\) , trong đó E là:
-
A.
cường độ từ trường
-
B.
cường độ điện trường
-
C.
hiệu điện thế
-
D.
điện thế
Nguyên tử trung hòa về điện, khi nhận thêm electron sẽ trở thành:
-
A.
Ion-
-
B.
Ion+
-
C.
Không xác định được
-
D.
Không có gì thay đổi
Cho mạch điện gồm 2 tụ điện có điện dung C1, C2 mắc nối tiếp với nhau. Điện dung tổng hợp của mạch điện là:
-
A.
\(\frac{{\text{1}}}{{{{\text{C}}_{\text{B}}}}} = \frac{{\text{1}}}{{{{\text{C}}_{\text{1}}}}} + \frac{{\text{1}}}{{{{\text{C}}_{\text{2}}}}}\)
-
B.
CB = C1 + C2
-
C.
\(\frac{{\text{1}}}{{{{\text{C}}_{\text{B}}}}} = \frac{{\text{1}}}{{{{\text{C}}_{\text{1}}}}} - \frac{{\text{1}}}{{{{\text{C}}_{\text{2}}}}}\)
-
D.
CB = C1 - C2
Cọ xát thanh êbônit vào miếng dạ, thanh êbônit tích điện âm vì:
-
A.
Electron chuyển từ thanh bônit sang dạ.
-
B.
Electron chuyển từ dạ sang thanh bônit.
-
C.
Prôtôn chuyển từ dạ sang thanh bônit.
-
D.
Prôtôn chuyển từ thanh bônit sang dạ.
Thả một electron không vận tốc đầu ban đầu trong một điện trường bất kì, electron sẽ:
-
A.
chuyển động dọc theo một đường sức điện.
-
B.
chuyển động từ một điểm có điện thế cao xuống điểm có điện thế thấp.
-
C.
chuyển động từ một điểm có điện thế thấp lên điểm có điện thế cao.
-
D.
đứng yên.
Bốn tụ điện như nhau, mỗi tụ có điện dung \(C\) được ghép song song với nhau. Điện dung của bộ tụ điện đó bằng:
-
A.
\(4C\)
-
B.
\(2C\)
-
C.
\(0,5C\)
-
D.
\(0,25C\)
Có mấy loại điện tích:
-
A.
1
-
B.
2
-
C.
3
-
D.
4
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
Phát biểu nào sau đây là đúng?
-
A.
Sau khi nạp điện, tụ điện có năng lượng, năng lượng đó tồn tại dưới dạng hoá năng.
-
B.
Sau khi nạp điện, tụ điện có năng lượng, năng lượng đó tồn tại dưới dạng cơ năng.
-
C.
Sau khi nạp điện, tụ điện có năng lượng, năng lượng đó tồn tại dưới dạng nhiệt năng.
-
D.
Sau khi nạp điện, tụ điện có năng lượng, năng lượng đó là năng lượng của điện trường trong tụ điện.
Trong một điện trường đều có cường độ E, khi một điện tích q dương di chuyển cùng chiều đường sức điện một đoạn d thì công của lực điện là:
-
A.
\(\dfrac{{qE}}{d}\)
-
B.
\(qEd\)
-
C.
\(2qEd\)
-
D.
\(\dfrac{E}{{qd}}\)
Đại lượng nào dưới đây không liên quan đến cường độ điện trường của một điện tích điểm Q tại một điểm?
-
A.
Điện tích Q
-
B.
Điện tích q
-
C.
Khoảng cách r từ Q đến q
-
D.
Hằng số điện môi của môi trường
Mỗi prôtôn có khối lượng $m = {\rm{ }}1,{67.10^{ - 27}}kg$, điện tích $q{\rm{ }} = {\rm{ }}1,{6.10^{ - 19}}C$. Hỏi lực đẩy giữa hai prôtôn lớn hơn lực hấp dẫn giữa chúng bao nhiêu lần ?
-
A.
${F_1} = {\rm{ }}1,{24.10^{35}}{F_2}$
-
B.
${F_1} = {\rm{ }}2,{35.10^{36}}{F_2}$
-
C.
${F_1} = {\rm{ }}2,{35.10^{35}}{F_2}$
-
D.
${F_1} = {\rm{ }}1,{24.10^{36}}{F_2}$
Lực tương tác tĩnh điện giữa hai điện tích điểm đứng yên đặt cách nhau một khoảng \(2cm\) là \(F\). Nếu để chúng cách nhau \(4cm\) thì lực tương tác giữa chúng là
-
A.
4F.
-
B.
0,25F.
-
C.
2F.
-
D.
0,5F.
Một quả cầu khối lượng \(m = 4g\) treo bằng một sợi chỉ mảnh. Điện tích của quả cầu là \({q_1} = {2.10^{ - 8}}C\). Phía dưới quả cầu dọc theo phương của sợi chỉ có một điện tích \({q_2}\). Khoảng cách giữa hai điện tích là \(r = 5cm\) và lực căng dây là \(T = {5.10^{ - 2}}N\). Xác định điện tích \({q_2}\) và lực tác dụng giữa chúng, lấy \(g = 10m/{s^2}\)
-
A.
\({q_2} = - 1,{39.10^{ - 7}}C\)
-
B.
\({q_2} = 1,{39.10^{ - 7}}C\)
-
C.
\({q_2} = 1,{25.10^{ - 6}}C\)
-
D.
\({q_2} = - 1,{25.10^{ - 6}}C\)
Trong nước có một viên bi nhỏ bằng kim loại thể tích \(V = 0,8c{m^3}\) khối lượng \(m = 2mg\), mang điện tích \(q = 1nC\) đang lơ lửng. Tất cả đặt trong điện trường đều có đường thẳng đứng. Xác định chiều và độ lớn của \(\overrightarrow E \) biết khối lượng riêng của nước \(D{\rm{ }} = {\rm{ }}1kg/{m^3}\) và \(g{\rm{ }} = {\rm{ }}10m/{s^2}\).
-
A.
hướng lên, \(E = 12000V/m\)
-
B.
hướng xuống, \(E = 12000V/m\)
-
C.
hướng xuống, \(E = 28000V/m\)
-
D.
hướng lên, \(E = 28000V/m\)
Cho \({q_1} = {\rm{ }}{4.10^{ - 10}}C,{\rm{ }}{q_2} = {\rm{ }} - 4.{\rm{ }}{10^{ - 10}}C\), đặt tại $A$ và $B$ trong không khí biết $AB = 2 cm$. Xác định vectơ \(\vec E\) tại điểm $H$ - là trung điểm của $AB$.
-
A.
\({72.10^3}V/m\)
-
B.
\({36.10^3}V/m\)
-
C.
\(0{\rm{ }}V/m\)
-
D.
\({36.10^5}V/m\)
Biết hiệu điện thế UMN = 3V. Hỏi đẳng thức nào dưới đây chắc chắn đúng?
-
A.
VM = 3V
-
B.
VN = 3V
-
C.
VM - VN = 3V
-
D.
VN - VM = 3V
Một quả cầu nhỏ khối lượng 3,06.10-15kg nằm lơ lửng giữa hai tấm kim loại song song nằm ngang và nhiễm điện trái dấu. Điện tích của quả cầu đó bằng q = 4,8.10-18C. Hai tấm kim loại cách nhau 2cm. Hiệu điện thế đặt vào hai quả cầu đó là? Lấy g = 10m/s2
-
A.
230 V
-
B.
-127,5 V
-
C.
-230 V
-
D.
127,5 V
Một tụ điện phẳng có 2 bản tụ cách nhau \(d = 1,5mm\). Tụ điện tích điện dưới hiệu điện thế \(U = 210V\). Gọi \(\sigma \) là mật độ điện tích trên bản tụ và được đo bằng thương số \(\dfrac{Q}{S}\) ( Q là điện tích, S là diện tích). Tính mật độ điện tích \(\sigma \) trên mỗi bản tụ khi đặt trong dầu hỏa có điện môi \(\varepsilon = 2\)?
-
A.
\(\sigma = {4.10^{ - 6}}(C/{m^2})\)
-
B.
\(\sigma = 3,{2.10^{ - 7}}(C/{m^2})\)
-
C.
\(\sigma = 2,{5.10^{ - 6}}(C/{m^2})\)
-
D.
\(\sigma = 8,{8.10^{ - 7}}(C/{m^2})\)
Một electron có động năng \({{\rm{W}}_d} = 200eV\) lúc bắt đầu đi vào điện trường đều của hai bản kim loại đặt song song tích điện trái dấu theo hướng đường sức. Hỏi hiệu điện thế giữa hai bản phải là bao nhiêu để hạt không đến được bản đối diện. Biết \(1eV = 1,{6.10^{ - 19}}J\)
-
A.
\(U > 200V\)
-
B.
\(U = 200V\)
-
C.
\(U < 200V\)
-
D.
\(U \ne 200V\)
Một quả cầu tích điện có khối lượng \(0,1g\) nằm cân bằng giữa hai bản tụ điện phẳng, đứng cách nhau \(d = 1{\rm{ }}cm\). Khi hai bản tụ được nối với hiệu điện thế \(U = 1000{\rm{ }}V\) thì dây treo quả cầu lệch khỏi phương thẳng đứng một góc \(\alpha = {10^0}\). Điện tích của quả cầu bằng:
-
A.
\({q_0} = {1,33.10^{ - 9}}C\)
-
B.
\({q_0} = {1,31.10^{ - 9}}C\)
-
C.
\({q_0} = {1,13.10^{ - 9}}C\)
-
D.
\({q_0} = {1,76.10^{ - 9}}C\)
Một điện tích q = 4.10-8C di chuyển trong một điện trường đều có cường độ E = 100V/m theo một đường gấp khúc ABC, đoạn AB = 20cm và véctơ độ dời \(\overrightarrow {AB} \) làm với đường sức điện một góc 300. Đoạn BC dài 40cm và véctơ độ dời \(\overrightarrow {BC} \)làm với đường sức điện một góc 1200 . Công của lực điện bằng:
-
A.
-1,07.10-7 J
-
B.
1,07.10-7 J
-
C.
2,4.10-6 J
-
D.
-8.10-7 J
Đặt tại $6$ đỉnh của lục giác đều các điện tích $q$, $-2q$, $3q$, $4q$, $-5q$ và $q'$. Xác định $q'$ theo $q$ để cường độ điện trường tại tâm O của lục giác bằng $0$ biết $q > 0$.
-
A.
$q'= -6q$
-
B.
$q'= 6q$
-
C.
$q'=-q$
-
D.
$q'= q$
Lời giải và đáp án
Hai điện tích q1 và q2 đặt gần nhau trong chân không có lực tương tác là F. Nếu đặt điện tích q3 trên đường nối q1 và q2 và ở ngoài q2 thì lực tương tác giữa q1 và q2 là F’ có đặc điểm:
-
A.
F’ > F
-
B.
F’ < F
-
C.
F’ ≥ F
-
D.
Không phụ thuộc vào q3
Đáp án : D
Vận dụng biểu thức xác định lực tương tác giữa 2 điện tích đặt trong chân không: $F = k\frac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{{r^2}}}$
Ta có lực tương tác giữa hai điện tích q1 và q2 là:
$F = k\frac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{{r^2}}}$
=> Lực tương tác này không phụ thuộc vào q3
Cường độ điện trường là đại lượng
-
A.
Véctơ
-
B.
Vô hướng, có giá trị dương
-
C.
Vô hướng, có giá trị dương hoặc âm
-
D.
Véctơ, có chiều luôn hướng vào điện tích
Đáp án : A
Cường độ điện trường là đại lượng vật lí đặc trưng cho tác dụng mạnh hay yếu của điện trường tại một điểm
Ta có, cường độ điện trường:
$\overrightarrow E = \dfrac{{\overrightarrow F }}{q} \to \overrightarrow F = q\overrightarrow E $
Công thức xác định công của lực điện trường tác dụng lên một điện tích là \(A{\rm{ }} = {\rm{ }}qEd\) , trong đó E là:
-
A.
cường độ từ trường
-
B.
cường độ điện trường
-
C.
hiệu điện thế
-
D.
điện thế
Đáp án : B
\(A{\rm{ }} = {\rm{ }}qEd\)
Trong đó:
+ d là hình chiếu của quỹ đạo lên phương của đường sức điện.
+ E - cường độ điện trường
+ q - điện tích
Nguyên tử trung hòa về điện, khi nhận thêm electron sẽ trở thành:
-
A.
Ion-
-
B.
Ion+
-
C.
Không xác định được
-
D.
Không có gì thay đổi
Đáp án : A
Nguyên tử trung hòa về điện mà nhận thêm electron → trở thành ion -
Cho mạch điện gồm 2 tụ điện có điện dung C1, C2 mắc nối tiếp với nhau. Điện dung tổng hợp của mạch điện là:
-
A.
\(\frac{{\text{1}}}{{{{\text{C}}_{\text{B}}}}} = \frac{{\text{1}}}{{{{\text{C}}_{\text{1}}}}} + \frac{{\text{1}}}{{{{\text{C}}_{\text{2}}}}}\)
-
B.
CB = C1 + C2
-
C.
\(\frac{{\text{1}}}{{{{\text{C}}_{\text{B}}}}} = \frac{{\text{1}}}{{{{\text{C}}_{\text{1}}}}} - \frac{{\text{1}}}{{{{\text{C}}_{\text{2}}}}}\)
-
D.
CB = C1 - C2
Đáp án : A
Điện dung tổng hợp khi nối tiếp tụ:
\(\frac{{\text{1}}}{{{{\text{C}}_{\text{B}}}}} = \frac{{\text{1}}}{{{{\text{C}}_{\text{1}}}}} + \frac{{\text{1}}}{{{{\text{C}}_{\text{2}}}}}\)
Cọ xát thanh êbônit vào miếng dạ, thanh êbônit tích điện âm vì:
-
A.
Electron chuyển từ thanh bônit sang dạ.
-
B.
Electron chuyển từ dạ sang thanh bônit.
-
C.
Prôtôn chuyển từ dạ sang thanh bônit.
-
D.
Prôtôn chuyển từ thanh bônit sang dạ.
Đáp án : B
Vận dụng thuyết electron giải thích hiện tượng nhiễm điện do cọ xát
Cọ xát thanh ebônit vào miếng dạ, thanh ebônit tích điện âm vì electron chuyển từ dạ sang thanh ebônit
Thả một electron không vận tốc đầu ban đầu trong một điện trường bất kì, electron sẽ:
-
A.
chuyển động dọc theo một đường sức điện.
-
B.
chuyển động từ một điểm có điện thế cao xuống điểm có điện thế thấp.
-
C.
chuyển động từ một điểm có điện thế thấp lên điểm có điện thế cao.
-
D.
đứng yên.
Đáp án : C
Vận dụng lí thuyết về chuyển động của điện tích trong điện trường
Cường độ điện trường hướng từ nơi có điện thế cao đến nơi có điện thế thấp.
Electron mang điện tích âm nên chịu tác dụng của lực điện trường và lực điện ngược chiều với cường độ điện trường.
=> Electron sẽ chuyển động từ một điểm có điện thế thấp lên điểm có điện thế cao.
Bốn tụ điện như nhau, mỗi tụ có điện dung \(C\) được ghép song song với nhau. Điện dung của bộ tụ điện đó bằng:
-
A.
\(4C\)
-
B.
\(2C\)
-
C.
\(0,5C\)
-
D.
\(0,25C\)
Đáp án : A
Sử dụng biểu thức tính điện dung của tụ mắc song song: $C = {C_1} + {C_2} + ... + {C_n}$
Điện dung của bộ bốn tụ ghép song song với nhau là: \({C_b} = C + C + C + C = 4C\)
Có mấy loại điện tích:
-
A.
1
-
B.
2
-
C.
3
-
D.
4
Đáp án : B
Có loại điện tích là: điện tích âm và điện tích dương
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
Đáp án : D
A, B, C- đúng
D - sai vì khi một vật nhiễm điện do tiếp xúc thì vật đó nhận e hoặc mất e => Vật đó không còn trung hòa điện.
Phát biểu nào sau đây là đúng?
-
A.
Sau khi nạp điện, tụ điện có năng lượng, năng lượng đó tồn tại dưới dạng hoá năng.
-
B.
Sau khi nạp điện, tụ điện có năng lượng, năng lượng đó tồn tại dưới dạng cơ năng.
-
C.
Sau khi nạp điện, tụ điện có năng lượng, năng lượng đó tồn tại dưới dạng nhiệt năng.
-
D.
Sau khi nạp điện, tụ điện có năng lượng, năng lượng đó là năng lượng của điện trường trong tụ điện.
Đáp án : D
Sau khi nạp điện, tụ điện có năng lượng và năng lượng này là năng lượng của điện trường trong tụ điện.
Trong một điện trường đều có cường độ E, khi một điện tích q dương di chuyển cùng chiều đường sức điện một đoạn d thì công của lực điện là:
-
A.
\(\dfrac{{qE}}{d}\)
-
B.
\(qEd\)
-
C.
\(2qEd\)
-
D.
\(\dfrac{E}{{qd}}\)
Đáp án : B
Công của lực điện được xác định bởi biểu thức: \(A=qEd\)
Đại lượng nào dưới đây không liên quan đến cường độ điện trường của một điện tích điểm Q tại một điểm?
-
A.
Điện tích Q
-
B.
Điện tích q
-
C.
Khoảng cách r từ Q đến q
-
D.
Hằng số điện môi của môi trường
Đáp án : B
Vận dụng biểu thức xác định cường độ điện trường tại một điểm:
\(E = k\frac{{\left| Q \right|}}{{\varepsilon .{r^2}}}\)
Ta có cường độ điện trường (E) : \(E = k\frac{{\left| Q \right|}}{{\varepsilon .{r^2}}}\)
=> E không phụ thuộc vào điện tích thử q
Mỗi prôtôn có khối lượng $m = {\rm{ }}1,{67.10^{ - 27}}kg$, điện tích $q{\rm{ }} = {\rm{ }}1,{6.10^{ - 19}}C$. Hỏi lực đẩy giữa hai prôtôn lớn hơn lực hấp dẫn giữa chúng bao nhiêu lần ?
-
A.
${F_1} = {\rm{ }}1,{24.10^{35}}{F_2}$
-
B.
${F_1} = {\rm{ }}2,{35.10^{36}}{F_2}$
-
C.
${F_1} = {\rm{ }}2,{35.10^{35}}{F_2}$
-
D.
${F_1} = {\rm{ }}1,{24.10^{36}}{F_2}$
Đáp án : D
+ Áp dụng biểu thức tính lực tương tác tĩnh điện: \(F = k\dfrac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{\varepsilon {r^2}}}\)
+ Áp dụng biểu thức xác định lực hấp dẫn giữa hai vật: \(F = G\dfrac{{{m^2}}}{{{r^2}}}\)
Ta có:
- Lực đẩy giữa hai prôtôn: \({F_1} = k\dfrac{{{q^2}}}{{{r^2}}}\)
- Lực hấp dẫn giữa hai prôtôn:\({F_2} = G\dfrac{{{m^2}}}{{{r^2}}}\)
- Lập tỉ số: \(\dfrac{{{F_1}}}{{{F_2}}} = \dfrac{{k{q^2}}}{{G{m^2}}} = \dfrac{{{{9.10}^9}{{\left( {1,{{6.10}^{ - 19}}} \right)}^2}}}{{6,{{67.10}^{ - 11}}.{{\left( {1,{{67.10}^{ - 27}}} \right)}^2}}} \approx 1,{24.10^{36}}\)
$ = > {F_1} = 1,{24.10^{36}}{F_2}$ (Lần)
Lực tương tác tĩnh điện giữa hai điện tích điểm đứng yên đặt cách nhau một khoảng \(2cm\) là \(F\). Nếu để chúng cách nhau \(4cm\) thì lực tương tác giữa chúng là
-
A.
4F.
-
B.
0,25F.
-
C.
2F.
-
D.
0,5F.
Đáp án : B
Áp dụng biểu thức tính lực tương tác tĩnh điện: \(F = k\dfrac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{\varepsilon {r^2}}}\)
Ta có:
+ Khi \({r_1} = 2cm\): Lực tương tác tĩnh điện giữa hai điện tích: \(F = k\dfrac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{\varepsilon {r_1}^2}}\)
+ Khi \({r_2} = 4cm\): Lực tương tác tĩnh điện giữa hai điện tích: \(F' = k\dfrac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{\varepsilon {r_2}^2}}\)
\(\begin{array}{l} \to \dfrac{{F'}}{F} = \dfrac{{r_1^2}}{{r_2^2}} = \dfrac{{{{({{2.10}^{ - 2}})}^2}}}{{{{({{4.10}^{ - 2}})}^2}}} = \dfrac{1}{4}\\ \to F' = \dfrac{F}{4}\end{array}\)
Một quả cầu khối lượng \(m = 4g\) treo bằng một sợi chỉ mảnh. Điện tích của quả cầu là \({q_1} = {2.10^{ - 8}}C\). Phía dưới quả cầu dọc theo phương của sợi chỉ có một điện tích \({q_2}\). Khoảng cách giữa hai điện tích là \(r = 5cm\) và lực căng dây là \(T = {5.10^{ - 2}}N\). Xác định điện tích \({q_2}\) và lực tác dụng giữa chúng, lấy \(g = 10m/{s^2}\)
-
A.
\({q_2} = - 1,{39.10^{ - 7}}C\)
-
B.
\({q_2} = 1,{39.10^{ - 7}}C\)
-
C.
\({q_2} = 1,{25.10^{ - 6}}C\)
-
D.
\({q_2} = - 1,{25.10^{ - 6}}C\)
Đáp án : A
+ Vận dụng tương tác giữa các điện tích
+ Sử dụng biểu thức tính lực tương tác giữa 2 điện tích: \(F = k\dfrac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{{r^2}}}\)
Ta có:
+ Trọng lượng \(P = mg = \dfrac{4}{{1000}}.10 = 0,04N\)
Lực căng dây \(T = {5.10^{ - 2}}N\)
Nhận thấy \(T > P \Rightarrow \) lực tương tác giữa hai điện tích phải có chiều như hình vẽ sau:
Ta suy ra hai điện tích hút nhau (trái dấu)
Lại có \({q_1} > 0 \Rightarrow {q_2} < 0\)
\(\overrightarrow T + \overrightarrow P + \overrightarrow F = \overrightarrow 0 \)
Chiếu theo phương hướng xuống của sợi dây ta có:
\(\begin{array}{l} - T + P + F = 0\\ \Rightarrow F = T - P = {5.10^{ - 2}} - 0,04 = 0,01N\end{array}\)
Mặt khác, ta có:
\(\begin{array}{l}F = k\dfrac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{{r^2}}} = 0,01N\\ \Rightarrow \left| {{q_2}} \right| = \dfrac{{0,01.0,{{05}^2}}}{{{{9.10}^9}{{.2.10}^{ - 8}}}} = 1,{399.10^{ - 7}}C\end{array}\)
\( \Rightarrow {q_2} = - 1,{39.10^{ - 7}}C\) (do điều kiện \({q_2} < 0\) suy ra ở trên)
Trong nước có một viên bi nhỏ bằng kim loại thể tích \(V = 0,8c{m^3}\) khối lượng \(m = 2mg\), mang điện tích \(q = 1nC\) đang lơ lửng. Tất cả đặt trong điện trường đều có đường thẳng đứng. Xác định chiều và độ lớn của \(\overrightarrow E \) biết khối lượng riêng của nước \(D{\rm{ }} = {\rm{ }}1kg/{m^3}\) và \(g{\rm{ }} = {\rm{ }}10m/{s^2}\).
-
A.
hướng lên, \(E = 12000V/m\)
-
B.
hướng xuống, \(E = 12000V/m\)
-
C.
hướng xuống, \(E = 28000V/m\)
-
D.
hướng lên, \(E = 28000V/m\)
Đáp án : A
+ Xác định các lực tác dụng lên vật
+ Áp dụng điều kiện cân bằng của vật
+ Áp dụng biểu thức tính lực đẩy acsimet: \({F_A} = \rho Vg\)
+ Áp dụng biểu thức tính cường độ điện trường: \(E = \dfrac{F}{q}\)
\(0,8c{m^3} = {8.10^{ - 7}}{m^3}\)
\(m = 2mg = {2.10^{ - 3}}g = {2.10^{ - 6}}kg\)
Ta có, các lực tác dụng lên quả cầu gồm: lực điện \(\overrightarrow F \) , trọng lực \(\overrightarrow P \) hướng xuống và lực đẩy Acsimét \(\overrightarrow {{F_A}} \)hướng lên.
\(\overrightarrow F + \overrightarrow P + \overrightarrow {{F_A}} = 0\)
\(\begin{array}{l}\left\{ \begin{array}{l}P = mg = {2.10^{ - 6}}.10 = {2.10^{ - 5}}N\\{F_A} = DVg = {1.8.10^{ - 7}}.10 = {8.10^{ - 6}}N\end{array} \right.\\ \to {F_A} < P\end{array}\)
=> Lực điện \(\overrightarrow F \) phải hướng lên và \(F{\rm{ }} = {\rm{ }}P{\rm{ }} - {\rm{ }}{F_A} = {\rm{ }}{2.10^{ - 5}} - {8.10^{ - 6}} = 1,{2.10^{ - 5}}N\)
Vì \(q > 0 \Rightarrow \) \(\overrightarrow E \) hướng lên.
\(E = \dfrac{F}{q} = \dfrac{{1,{{2.10}^{ - 5}}}}{{{{10}^{ - 9}}}} = 12000V/m\)
Cho \({q_1} = {\rm{ }}{4.10^{ - 10}}C,{\rm{ }}{q_2} = {\rm{ }} - 4.{\rm{ }}{10^{ - 10}}C\), đặt tại $A$ và $B$ trong không khí biết $AB = 2 cm$. Xác định vectơ \(\vec E\) tại điểm $H$ - là trung điểm của $AB$.
-
A.
\({72.10^3}V/m\)
-
B.
\({36.10^3}V/m\)
-
C.
\(0{\rm{ }}V/m\)
-
D.
\({36.10^5}V/m\)
Đáp án : A
+ Áp dụng nguyên lí chồng chất điện trường: \(\overrightarrow E = \overrightarrow {{E_1}} + \overrightarrow {{E_2}} \)
+ Áp dụng biểu thức xác định cường độ điện trường: \(E = k\dfrac{{\left| Q \right|}}{{\varepsilon .{r^2}}}\)
- Gọi cường độ điện trường do \({q_1}\) gây ra là \({E_1}\); do \({q_2}\) gây ra là \({E_2}\)
- Theo nguyên lí chồng chất điện trường:\(\overrightarrow E = \overrightarrow {{E_1}} + \overrightarrow {{E_2}} \)
Vì \({E_1}\), \({E_2}\) là 2 véc tơ cùng phương, cùng chiều nên: $E = E_1 + E_2$
Ta có, cường độ điện trường: \(E = k\dfrac{{\left| Q \right|}}{{\varepsilon .{r^2}}}\)
Thay \({q_1} = {\rm{ }}{4.10^{-10}}C,{\rm{ }}{q_2} = {\rm{ }} - {4.10^{ - 10}}C,{\rm{ }}{r_1} = {\rm{ }}{r_2} = 1cm{\rm{ }},\varepsilon = 1\)
Ta có: \({E_1} = {\rm{ }}{E_2} = {36.10^3}V/m\)
\( = > E{\rm{ }} = {\rm{ }}2.{E_1} = 72.{\rm{ }}{10^3}V/m\)
Biết hiệu điện thế UMN = 3V. Hỏi đẳng thức nào dưới đây chắc chắn đúng?
-
A.
VM = 3V
-
B.
VN = 3V
-
C.
VM - VN = 3V
-
D.
VN - VM = 3V
Đáp án : C
Áp dụng biểu thức tính hiệu điện thế: UMN = VM - VN
Ta có: UMN = VM - VN = 3V
Một quả cầu nhỏ khối lượng 3,06.10-15kg nằm lơ lửng giữa hai tấm kim loại song song nằm ngang và nhiễm điện trái dấu. Điện tích của quả cầu đó bằng q = 4,8.10-18C. Hai tấm kim loại cách nhau 2cm. Hiệu điện thế đặt vào hai quả cầu đó là? Lấy g = 10m/s2
-
A.
230 V
-
B.
-127,5 V
-
C.
-230 V
-
D.
127,5 V
Đáp án : D
+ Xác định các lực tác dụng lên vật
+ Áp dụng điều kiện cân bằng của vật
+ Áp dụng biểu thức mối liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế U = E.d
Ta có, các lực tác dụng lên quả cầu gồm: Trọng lực \(\overrightarrow P \) , lực điện \(\overrightarrow F \)
+ Điều kiện cân bằng của quả cầu: \(\overrightarrow F + \overrightarrow P = 0 \to F = P \leftrightarrow qE = mg\)
Mặt khác, \(U = E.d = \frac{{mg}}{q}d = \frac{{3,{{06.10}^{ - 15}}.10}}{{4,{{8.10}^{ - 18}}}}.0,02 = 127,5V\)
Một tụ điện phẳng có 2 bản tụ cách nhau \(d = 1,5mm\). Tụ điện tích điện dưới hiệu điện thế \(U = 210V\). Gọi \(\sigma \) là mật độ điện tích trên bản tụ và được đo bằng thương số \(\dfrac{Q}{S}\) ( Q là điện tích, S là diện tích). Tính mật độ điện tích \(\sigma \) trên mỗi bản tụ khi đặt trong dầu hỏa có điện môi \(\varepsilon = 2\)?
-
A.
\(\sigma = {4.10^{ - 6}}(C/{m^2})\)
-
B.
\(\sigma = 3,{2.10^{ - 7}}(C/{m^2})\)
-
C.
\(\sigma = 2,{5.10^{ - 6}}(C/{m^2})\)
-
D.
\(\sigma = 8,{8.10^{ - 7}}(C/{m^2})\)
Đáp án : C
+ Vận dụng biểu thức mối liên hệ Q - C - U: \(Q = CU\)
+ Vận dụng biểu thức tính điện dung của tụ: \(C = \dfrac{{\varepsilon S}}{{4\pi k{\rm{d}}}}\)
Ta có:
+ Mật độ điện tích: \(\sigma = \dfrac{Q}{S}\) (1)
+ \(Q = CU\) (2)
+ Mặt khác: \(C = \dfrac{{\varepsilon S}}{{4\pi k{\rm{d}}}}\) (3)
Từ (1), (2) và (3) ta suy ra:
\(\sigma = \dfrac{Q}{S} = \dfrac{{CU}}{S} = \dfrac{{\dfrac{{\varepsilon S}}{{4\pi k{\rm{d}}}}U}}{S} = \dfrac{{\varepsilon U}}{{4\pi k{\rm{d}}}} = \dfrac{{2.210}}{{4\pi {{.9.10}^9}{\rm{.1,5}}{\rm{.1}}{{\rm{0}}^{ - 3}}}} = 2,{5.10^{ - 6}}(C/{m^2})\)
Một electron có động năng \({{\rm{W}}_d} = 200eV\) lúc bắt đầu đi vào điện trường đều của hai bản kim loại đặt song song tích điện trái dấu theo hướng đường sức. Hỏi hiệu điện thế giữa hai bản phải là bao nhiêu để hạt không đến được bản đối diện. Biết \(1eV = 1,{6.10^{ - 19}}J\)
-
A.
\(U > 200V\)
-
B.
\(U = 200V\)
-
C.
\(U < 200V\)
-
D.
\(U \ne 200V\)
Đáp án : A
+ Sử dụng định lí biến thiên động năng: \({{\rm{W}}_{{d_2}}} - {{\rm{W}}_{{d_1}}} = {A_{ngoailuc}}\)
+ Sử dụng biểu thức liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế: \(E = \dfrac{U}{d}\)
Khi electron chuyển động từ bản này đến bản kia, thì nó chịu tác dụng của ngoại lực là lực điện trường.
+ Theo định lí động năng, ta có: \({{\rm{W}}_{{d_2}}} - {{\rm{W}}_{{d_1}}} = qE{d_{12}}\)
\( \Rightarrow {d_{12}} = \dfrac{{ - {{\rm{W}}_{{d_1}}}}}{{qE}} = \dfrac{{ - 200.1,{{6.10}^{ - 19}}}}{{ - 1,{{6.10}^{ - 19}}.E}} = \dfrac{{200}}{E}\)
+ Để electron không đến được bản đối diện thì quãng đường nó đi được phải nhỏ hơn khoảng cách giữa hai bản này hay \({d_{12}} < d\) (1)
Lại có: \(d = \dfrac{U}{E}\) (2)
Từ (1) và (2) ta suy ra: \(\dfrac{{200}}{E} < \dfrac{U}{E} \Rightarrow U > 200V\)
Một quả cầu tích điện có khối lượng \(0,1g\) nằm cân bằng giữa hai bản tụ điện phẳng, đứng cách nhau \(d = 1{\rm{ }}cm\). Khi hai bản tụ được nối với hiệu điện thế \(U = 1000{\rm{ }}V\) thì dây treo quả cầu lệch khỏi phương thẳng đứng một góc \(\alpha = {10^0}\). Điện tích của quả cầu bằng:
-
A.
\({q_0} = {1,33.10^{ - 9}}C\)
-
B.
\({q_0} = {1,31.10^{ - 9}}C\)
-
C.
\({q_0} = {1,13.10^{ - 9}}C\)
-
D.
\({q_0} = {1,76.10^{ - 9}}C\)
Đáp án : D
+ Xác định các lực tác dụng lên quả cầu
+ Vận dụng điều kiện cân bằng của vật: \(\sum {\overrightarrow F } = \overrightarrow 0 \)
+ Vận dụng biểu thức tính lực điện: \(F = qE = q\dfrac{U}{d}\)
+ Các lực tác dụng lên quả cầu \(\overrightarrow P ,\overrightarrow F ,\overrightarrow T \):
+ Quả cầu cân bằng => \(\overrightarrow P + \overrightarrow F + \overrightarrow T = \overrightarrow 0 \)
+ Ta có: \(F = P\tan \alpha = {q_0}.E = {q_0}.\dfrac{U}{d}\)
\( \Rightarrow {q_0} = \dfrac{{mgd\tan \alpha }}{U} = \dfrac{{{{0,1.10}^{ - 3}}.0,01.10.\tan 10^\circ }}{{1000}} = {1,76.10^{ - 9}}C\)
Một điện tích q = 4.10-8C di chuyển trong một điện trường đều có cường độ E = 100V/m theo một đường gấp khúc ABC, đoạn AB = 20cm và véctơ độ dời \(\overrightarrow {AB} \) làm với đường sức điện một góc 300. Đoạn BC dài 40cm và véctơ độ dời \(\overrightarrow {BC} \)làm với đường sức điện một góc 1200 . Công của lực điện bằng:
-
A.
-1,07.10-7 J
-
B.
1,07.10-7 J
-
C.
2,4.10-6 J
-
D.
-8.10-7 J
Đáp án : A
Áp dụng công thức tính công của lực điện: A = qEd
Từ hình, ta có:
\(\left\{ \begin{array}{l}{d_{AB}} = ABc{\rm{os3}}{{\rm{0}}^0} = 20.\frac{{\sqrt 3 }}{2} = 10\sqrt 3 cm\\{d_{BC}} = BCc{\rm{os12}}{{\rm{0}}^0} = 40.\left( { - \frac{1}{2}} \right) = - 20cm\end{array} \right.\)
Công của lực điện khi làm điện tích q di chuyển theo đường gấp khúc ABC là:
\(\begin{array}{l}A = {A_{AB}} + {A_{BC}} = qE\left( {{d_{AB}} + {d_{BC}}} \right)\\ = {4.10^{ - 8}}.100(0,1\sqrt 3 + ( - 0,2))\\ = - 1,{07.10^{ - 7}}J\end{array}\)
Đặt tại $6$ đỉnh của lục giác đều các điện tích $q$, $-2q$, $3q$, $4q$, $-5q$ và $q'$. Xác định $q'$ theo $q$ để cường độ điện trường tại tâm O của lục giác bằng $0$ biết $q > 0$.
-
A.
$q'= -6q$
-
B.
$q'= 6q$
-
C.
$q'=-q$
-
D.
$q'= q$
Đáp án : B
+ Áp dụng nguyên lí chồng chất điện trường: \(\overrightarrow E = \overrightarrow {{E_1}} + \overrightarrow {{E_2}} + ... + \overrightarrow {{E_n}} \)
+ Áp dụng biểu thức xác định cường độ điện trường: \(E = k\dfrac{{\left| Q \right|}}{{\varepsilon .{r^2}}}\)
Gọi
+ \(\overrightarrow {{E_{3q}}} \) là điện trường tổng hợp tại O do $q$ và $4q$ gây ra.
+ \(\overrightarrow {{E_{ - 3q}}} \) là điện trường tổng hợp tại O do $-5q$ và $-2q$ gây ra.
+ \(\overrightarrow {{E_3}} \) là điện trường tổng hợp tại O do $q$ và $4q$ gây ra.
Các véctơ được biểu diễn như hình.
Ta có: \(\overrightarrow {{E_0}} = \overrightarrow {{E_{ - 3q}}} + \overrightarrow {{E_{3q}}} + \overrightarrow {{E_3}} = \overrightarrow {{E_{ - 33}}} + \overrightarrow {{E_3}} \)
Vì => \(\overrightarrow {{E_{ - 33}}} \) cùng chiều \(\overrightarrow {{E_3}} \)
Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}{E_{ - 33}} = {E_3}\\\overrightarrow E = \overrightarrow {{E_{ - 33}}} + \overrightarrow {{E_3}} \end{array} \right. \to E = 2{E_3} = 2k\frac{{3q}}{{{r^2}}} = k\frac{{6q}}{{{r^2}}}\)
Để tại O cường độ điện trường tổng hợp bằng 0 thì:
\(\overrightarrow {{E_{q'}}} + \overrightarrow E = 0 \to \left\{ \begin{array}{l}\overrightarrow {{E_{q'}}} \uparrow \downarrow \overrightarrow E \to q' > 0\\{E_{q'}} = E \leftrightarrow k\dfrac{{\left| {q'} \right|}}{{{r^2}}} = k\dfrac{{6q}}{{{r^2}}} \to \left| {q'} \right| = 6q\end{array} \right. \to q' = 6q\)