50 bài tập Điện thế - hiệu điện thế mức độ vận dụng

Làm đề thi

Câu hỏi 1 :

Trong một điện trường đều, nếu trên một đường sức, giữa hai điểm cách nhau 4 cm có hiệu điện thế 10 V, giữa hai điểm cách nhau 6 cm có hiệu điện thế là

  • A 8 V.  
  • B 10 V.
  • C 15 V.  
  • D 22,5 V.

Đáp án: C

Lời giải chi tiết:

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 2 :

Phát biểu nào sau đây là không đúng?

  • A Công của lực điện tác dụng lên một điện tích không phụ thuộc vào dạng đường đi của điện tích mà chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm đầu và điểm cuối của đoạn đường đi trong điện trường.
  • B Hiệu điện thế giữa hai điểm trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường làm dịch chuyển điện tích giữa hai điểm đó.
  • C Hiệu điện thế giữa hai điểm trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho điện trường tác dụng lực mạnh hay yếu khi đặt điện tích thử tại hai điểm đó.
  • D Điện trường tĩnh là một trường thế.

Đáp án: C

Lời giải chi tiết:

Hiệu điện thế giữa hai điểm trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho điện trường về khả năng thực hiện công khi điện tích dịch chuyển giữa hai điểm đó. Nên phát biểu “Hiệu điện thế giữa hai điểm trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho điện trường tác dụng lực mạnh hay yếu khi đặt điện tích thử tại hai điểm đó” là không đúng. Đại lượng đặc trưng cho điện trường về phương diện tác dụng lực đó là cường độ điện trường.

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 3 :

Một proton bay vào trong điện trường. Lúc proton ở điểm A thì tốc độ của nó là 2,5.104  m/s. Khi bay đến B tốc độ của proton bằng không. Điện thế tại A bằng 500V. Điện thế tại B gần với giá trị nào nhất sau đây? Biết proton có khối lượng 1,67.10-27 kg và có điện tích 1,6.10-19 C.

 

  • A 403,3 V.                      
  • B 503,3 V.                  
  • C 703,3 V.                 
  • D 603,3 V.

Đáp án: B

Phương pháp giải:

Sử dụng định lí động năng, công thức tính công của lực điện, hiệu điện thế

Lời giải chi tiết:

Áp dụng định lí động năng cho chuyển động của proton từ điểm A đến B

Wđ(B) – Wđ(A) = A = q.UAB

Theo đề bài ta có Wđ(B) = 0; Wđ(A) = mv2/2 = 5,22.10-19 J

Thay vào ta tìm được UAB = - 3,26 V

Mà UAB = VA – VB => VB = VA - UAB = 500 + 3,26 = 503,26 ≈ 503,3 V

=> Chọn đáp án B

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 4 :

Một electron bay với vận tốc 1,2.107 m/s từ một điểm có điện thế V1 = 600 V, theo hướng của các đường sức. Biết điện tích của electron là -1,6.10-19 C và khối lượng của nó là 9,1.10-31 kg. Điện thế V2 của điểm mà ở đó electron dừng lại là

  • A 150,4 V.                              
  • B 170,5.                               
  • C 190,5                     
  • D 200 V. 

Đáp án: C

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết về chuyển động của điện tích trong điện trường: định lí động năng, công thức tính công của lực điện

Lời giải chi tiết:

Áp dụng định lí động năng ta có:  \({{\rm{W}}_{d2}} - {{\rm{W}}_{d1}} = A \Leftrightarrow  - {{m{v^2}} \over 2} = {q_e}\left( {{V_1} - {V_2}} \right)\)

Suy ra  \({V_2} = {V_1} + {{m{v^2}} \over {2{q_e}}} = 600 + {{9,{{1.10}^{ - 31}}.{{\left( {1,{{2.10}^7}} \right)}^2}} \over {2.\left( { - 1,{{6.10}^{ - 19}}} \right)}} = 190,5V\)

=> Chọn đáp án C

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 5 :

Cho ba bản kim loại phẳng tích điện 1,2,3 đặt song song lần lượt cách nhau những khoảng d12 = 5cm, d23 = 8cm, bản 1 và 3 tích điện dương, bản 2 tích điện âm. Biết E12 = 4.104V/m, E23 = 5.104V/m. Tính điện thế V2, V3 của các bản 2 và 3 nếu lấy gốc điện thế ở bản 1

  • A V2= 2000V; V3= -2000V                     
  • B V2= 2000V; V3= 4000V 
  • C V2= -2000V; V3= 4000V                  
  • D V2= -2000V; V3= 2000V          

Đáp án: D

Phương pháp giải:

tính hiệu điện thế giữa hai bản tích điện

Lời giải chi tiết:

Ta có U12 = E12.d12 = 4.104.5.10-2 = 2000V

U32 = E32.d32 = 5.104.8.10-2 = 4000V

Vì bản 1 và 3 tích điện dương, còn bản 2 tích điện âm, nên khi chọn V1 = 0 thì

U12 = V1 – V2 = 0 – V2 = 2000=> V2 = -2000V;

U32 = V3 – V2 = 4000 V => V3 = 2000V.

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 6 :

Một điện trường đều cường độ 5000V/m, có phương song song với cạnh huyền BC của một tam giác vuông ABC có chiều từ B đến C, biết AB = 6cm, AC = 8cm. Tính hiệu điện thế giữa hai điểm AC

  • A  180V  
  • B  640V
  • C  320V  
  • D 160V  

Đáp án: C

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức quan hệ giữa hiệu điện thế và cường độ điện trường U = E.d

Lời giải chi tiết:

Ta có hình vẽ:

 

 

                                                                                                                          

 

 

 

 

 

 

AH là đường cao hạ từ A xuống BC hay AH chính là hình chiếu đoạn AC theo phương đường sức (BC).

\({U_{AC}} = E.d = E.CH = E.AC.\cos \alpha = E.AC.\frac{{AC}}{{BC}} = 5000.0,08.\frac{{0,08}}{{\sqrt {0,{{08}^2} + 0,{{06}^2}} }} = 320V\)

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 7 :

Một hạt bụi có trọng lượng 2,0.10-14N nằm cân bằng bên trong hai tấm kim loại phẳng song song, nằm ngang cách nhau 12 mm. Hiệu điện thế giữa hai tấm bằng 1,5 kV. Độ lớn điện tích của hạt bụi bằng

  • A 1,6.10-13 C.   
  • B 1,6.10-19 C.    
  • C 3,6.10-10 C.       
  • D  3,6.10-13 C.

Đáp án: B

Lời giải chi tiết:

Đáp án B

Áp dụng công thức tính lực điện ta có \(F = qE = q\frac{U}{d}\)

Vì hạt bụi nằm cân bằng giữa hai tấm kim loại ta có \(P = F = q\frac{U}{d} =  > q = \frac{{P.d}}{U} = \frac{{{{2.10}^{ - 14}}{{.12.10}^{ - 3}}}}{{{{1,5.10}^3}}} = {1,6.10^{ - 19}}C\)

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 8 :

Tam giác vuông cân tại B (với AB = BC = 10cm) được đặt trong điện trường đều có độ lớn 5000 V/m. Đường sức của điện trường song song với cạnh BC và có chiều từ B đến C. Tính

a) Công mà lực điện thực hiện khi di chuyển điện tích q= 5.10-8 C từ A đến C.

b)  Hiệu điện thế giữa A và C.

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức tính công của lực điện

Lời giải chi tiết:

a) AAC = qE.AC.cos450 = 2,5.10-5J

b) AAC = qUAC từ đó suy ra UAC = 500V

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 9 :

Ba điểm A, B, C tạo thành một tam giác vuông tại C, có \(AC = 4\,\,cm,BC = 3\,\,cm\) và nằm trong một điện trường đều. Véctơ cường độ điện trường hướng từ A đến C và có độ lớn \(E = 5000\,\,V/m\). Hiệu điện thế \({U_{AB}}\)

  • A \(100\,\,V\)
  • B \(0\,\,V\)
  • C \(200\,\,V\)
  • D \( - 100\,\,V\)

Đáp án: C

Phương pháp giải:

Mối liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế: \(E = \frac{U}{d}\)

Lời giải chi tiết:

Độ lớn của cường độ điện trường là: 

\(\begin{array}{l}
E = \frac{{{U_{AB}}}}{{AB.cos\alpha }} = \frac{{{U_{AB}}}}{{AC}}\\
\Rightarrow {U_{AB}} = E.AC = 5000.0,04 = 200\,\,\left( V \right)
\end{array}\)

Chọn C.

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 10 :

Khi bay từ điểm M đến điểm N trong điện trường, electron tăng tốc, động năng tăng thêm \(250\,\,eV\). Biết rằng \(1eV = 1,{6.10^{ - 19}}J\). Hiệu điện thế \({U_{MN}}\) bằng?

  • A \( - 250\,\,V\)
  • B \(0\,\,V\)
  • C \(250\,\,V\)
  • D \( - 100\,\,V\)

Đáp án: A

Phương pháp giải:

Định lí động năng: \({A_{MN}} = {W_{dN}} - {W_{dM}}\)

Lời giải chi tiết:

Áp dụng định lí động năng, ta có:

\(\begin{array}{l}
\Delta {\rm{W}} = {W_{{d_2}}} - {W_{{d_1}}} = A = 250{\rm{e}}V = 250.1,{6.10^{ - 19}} = {4.10^{ - 17}}\,\,\left( J \right)\\
\Rightarrow {U_{MN}} = \frac{A}{q} = \frac{A}{e} = \frac{{{{4.10}^{ - 17}}}}{{ - 1,{{6.10}^{ - 19}}}} = - 250\,\,\left( V \right)
\end{array}\)

Chọn A.

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 11 :

Cho \(3\) bản kim loại \(A,{\rm{ }}B,{\rm{ }}C\) đặt song song có \({d_1} = {\rm{ }}5cm,{\rm{ }}{d_2} = {\rm{ }}8cm\). Điện trường giữa các bản là điện trường đều, có chiều như hình vẽ với độ lớn \({E_1} = {\rm{ }}{4.10^4}V/m,{\rm{ }}{E_2} = {\rm{ }}{5.10^4}V/m\). Điện thế \({V_B}\) và \({V_C}\) của bản \(B\) và \(C\) là bao nhiêu? Chọn mốc điện thế tại \(A\)

 

  • A \({V_B} = {\rm{ }}{V_C} = {\rm{ }}2000V\)
  • B \({V_B} = {\rm{ }}2000V;{\rm{ }}{V_C} = {\rm{ }} - 2000V\)
  • C \({V_B} = {\rm{ }}{V_C} = {\rm{ }} - 2000V\)
  • D \({V_B} = {\rm{ }} - 2000V;{\rm{ }}{V_C} = {\rm{ }}2000V\)

Đáp án: B

Phương pháp giải:

Phương pháp: Áp dụng biểu thức mối liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế: \(E = \frac{U}{d}\)

Lời giải chi tiết:

Hướng dẫn giải:

Mốc điện thế tại \(A{\rm{ }} =  > {\rm{ }}{V_A} = {\rm{ }}0\)

\(\begin{array}{*{20}{l}}{{U_1} = {E_1}.{d_1} = {V_B} - {V_A} =  > {V_B} = {E_1}.{d_1} = {{4.10}^4}.0,05 = 2000V}\\{{U_2} = {E_2}.{d_2} = {V_B} - {V_C} =  > {V_C} = {V_B} - {E_2}.{d_2} = 2000 - {{5.10}^4}.0,08 =  - 2000V}\end{array}\)

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 12 :

Hai điện tích q1 = 10-8C và q2 = -2.10-8C đặt cách nhau một khoảng 10cm trong chân không. Thế năng tĩnh điện của hai điện tích này là?

  • A 1,8.10-5J
  • B 1,8.10-6 J
  • C -1,8.10-5J
  • D -1,8.10-6J

Đáp án: C

Phương pháp giải:

Phương pháp: Áp dụng biểu thức tính thế năng tĩnh điện: \({{\rm{W}}_t} = k\frac{{{q_1}{q_2}}}{r}\)

Lời giải chi tiết:

Hướng dẫn giải:

Thế năng tĩnh điện của hai điện tích: \({{\rm{W}}_t} = k\frac{{{q_1}{q_2}}}{r} = {9.10^9}\frac{{{{10}^{ - 8}}.( - {{2.10}^{ - 8}})}}{{0,1}} =  - 1,{8.10^{ - 5}}J\)

=> Chọn C

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 13 :

Một quả cầu kim loại nhỏ khối lượng \(m = 1\,\,g\), mang điện tích \(q = {5.10^{ - 6}}\,\,C\), được treo vào sợi dây dài mảnh, khối lượng không đáng kể. Giữa hai bản kim loại song song tích điện trái dấu đặt thẳng đứng tại nơi có gia tốc \(g = 10\,\,m/{s^2}\). Lúc vật cân bằng dây treo hợp với phương thẳng đứng góc \({45^0}\). Biết khoảng cách giữa hai tấm kim loại là \(d = 10\,\,cm\). Hiệu điện thế giữa hai tấm kim loại?

  • A \(100\,\,V\)
  • B \(200\,\,V\)
  • C \(300\,\,V\)
  • D \(400\,\,V\)

Đáp án: B

Phương pháp giải:

Xác định các lực tác dụng lên quả cầu

Áp dụng điều kiện cân bằng của vật

Lực điện: \(F = qE = q\frac{U}{d}\)

Lời giải chi tiết:

 

Các lực tác dụng lên quả cầu gồm: Trọng lực \(\overrightarrow P \) , lực điện \(\overrightarrow F \), lực căng dây \(\overrightarrow T \)

Điều kiện cân bằng của quả cầu: \(\overrightarrow T  + \overrightarrow F  + \overrightarrow P  = 0 \to \overrightarrow T  + \overrightarrow R  = 0\)

\( \to \) \(\overrightarrow R \) có phương sợi dây

Ta có:

\(\begin{array}{l}\tan {45^0} = \frac{F}{P} \to F = P \leftrightarrow qE = mg \leftrightarrow q\frac{U}{d} = mg\\ \to U = \frac{{mg{\rm{d}}}}{q} = 200V\end{array}\)

Chọn B.

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 14 :

Có hai bản kim loại phẳng đặt song song với nhau và cách nhau 1cm. Hiệu điện thế giữa hai bản dương và bản âm là 120V. Hỏi điện thế tại điểm M nằm trong khoảng giữa hai bản, cách bản âm 0,6cm sẽ là bao nhiêu? Mốc điện thế ở bản âm.

  • A 36V
  • B 60V
  • C 72V
  • D 48V

Đáp án: C

Phương pháp giải:

Phương pháp:

Hệ thức giữa điện thế và hiệu điện thế: U = E.d

Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N là hiệu giữa điện thế VM và V­N: UMN = VM - V­N

Lời giải chi tiết:

Cách giải:

Gọi bản âm là bản B; bản dương là bản A

Hiệu điện thế giữa A và B là : UAB = 120V ; dAB = 1cm

Hiệu điện thế giữa M và B là : UMB ; dMB = 0,6cm

Ta có : \(\left\{ \begin{array}{l}{U_{AB}} = E{d_{AB}}\\{U_{MB}} = E{d_{MB}}\end{array} \right. \Rightarrow \frac{{{U_{AB}}}}{{{U_{MB}}}} = \frac{{{d_{AB}}}}{{{d_{MB}}}} \Leftrightarrow \frac{{120}}{{{U_{MB}}}} = \frac{1}{{0,6}} \Rightarrow {U_{MB}} = 72V \Rightarrow {V_M} - {V_B} = 72V\)

Mốc điện thế ở bản âm nên VB = 0 → VM = 72V

Chọn C

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 15 :

Tính công mà lực điện tác dụng nên một electron sinh ra khi nó chuyển động từ điểm M đến điểm N. Biết hiệu điện thế UMN = 50V

  • A 8.10-18J
  • B – 8.10-18J
  • C 3,2.10-21J
  • D - 3,2.10-21J

Đáp án: B

Phương pháp giải:

Phương pháp:

Công của lực điện: A = qU

Lời giải chi tiết:

Cách giải:

Công của lực điện làm di chuyển electron là: \({A_{MN}} = {q_e}.{U_{MN}}\; = \left( { - 1,{{6.10}^{ - 19}}} \right).50 =  - {8.10^{ - 18}}J\)

Chọn B

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 16 :

Một quả cầu nhỏ khối lượng 3,06.10-15 kg nằm lơ lửng giữa hai tấm kim loại song song nằm ngang và nhiễm điện trái dấu. Điện tích của quả cầu đó bằng 4,8.10-18 C. Hai tấm kim loại cách nhau 2cm. Hãy tính hiệu điện thế đặt vào hai tấm đó. Lấy g = 10 m/s2.

  • A 122,5V
  • B 120V
  • C 150V
  • D 127,5V

Đáp án: D

Phương pháp giải:

Phương pháp:

Lực điện: F = qE

Công thức liên hệ giữa hiệu điện thế và cường độ điện trường: U = Ed

Lời giải chi tiết:

Cách giải:

Để quả cầu nhỏ nằm lơ lửng giữa hai tấm kim loại nhiễm điện trái dấu thì lực điện trường phải cân bằng với trọng lực của quả cầu.

Ta có:  \(F = P = mg \Leftrightarrow qE = mg \Leftrightarrow \frac{{qU}}{d} = mg \Rightarrow {\rm{U  =  }}\frac{{mgd}}{q} = \frac{{3,{{06.10}^{ - 15}}{{.10.2.10}^{ - 2}}}}{{4,{{8.10}^{ - 18}}}} = 127,5V\)

Chọn D

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 17 :

Biết điện thế tại điểm M trong điện trường là 24V. Electron có điện tích e = - 1,6.10-19 C đặt tại điểm M có thế năng là:

  • A 3,84.10-18 J    
  • B -3,84.10-18 J
  • C 1,5.1020 J    
  • D -1,5.1020 J

Đáp án: B

Phương pháp giải:

Phương pháp:

Điện thế tại 1 điểm M đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường khi đặt tại đó một điện tích q: \({V_M} = \frac{{{{\rm{W}}_M}}}{q}\)

Lời giải chi tiết:

Cách giải:

Điện thế tại điểm M trong điện trường là 24V

Electron có điện tích e = - 1,6.10-19 C đặt tại điểm M có thế năng là:

\({{\rm{W}}_M} = q.{V_M} =  - 1,{6.10^{ - 19}}.24 = 3,{84.10^{ - 18}}J\)

Chọn B

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 18 :

Có ba bản kim loại phẳng A, B, C đặt song song như hình vẽ. Cho d1 = 5cm, d2 = 4cm. Bản C nối đất, bản A, B được tích điện có điện thế -100V, +50V. Điện trường giữa các bản là điện trường đều. Xác định độ lớn của vectơ cường độ điện trường \(\overrightarrow {{E_1}} \)?

 

  • A 3000 V/m
  • B 1000 V/m
  • C 2250 V/m
  • D 1250 V/m

Đáp án: A

Phương pháp giải:

Phương pháp:

Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N là hiệu giữa điện thế VM và VN: UMN  = VM - VN

Hệ thức giữa hiệu điện thế và cường độ điện trường: U = Ed

Lời giải chi tiết:

Cách giải: 

Chọn điện thế của bản C làm mốc (VC = 0)

Ta có: \({E_1} = \frac{{{U_{BA}}}}{{{d_1}}} = \frac{{{V_B} - {V_A}}}{{{d_1}}} = \frac{{50 - \left( { - 100} \right)}}{{{{5.10}^{ - 2}}}} = 3000\left( {V/m} \right)\)

Chọn A

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 19 :

Ba điểm A, B, C tạo thành một tam giác vuông tại C; AC = 4cm, BC  =  3cm  và  nằm  trong  một  điện  trường  đều.  Vectơ  cường độ  điện trường  song song AC, hướng từ A đến C (như hình vẽ bên) và có độ lớn E = 5000V/m. Hãy tính:

 

a) Hiệu điện thế UAB, UCA. 

b) Công của lực điện, khi di chuyển e (electron) từ A đến B.    

 

Phương pháp giải:

a) Áp dụng công thức :  U = E.d

b) Áp dụng công thức: A = q.E.d

Lời giải chi tiết:

Tóm tắt:

 ∆ ABC vuông tại C; AC = 4cm; BC  =  3cm , hướng từ A đến C; E = 5000V/m.

a) UAB, UCA = ?

b) Công của lực điện, khi di chuyển e  từ A đến B.

Giải:

a) Ta có:

\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{{U_{AB}} = E.d = E.AC = 5000.0,04 = 200V}\\
{{U_{AC}} = E.d = E.AC = 5000.0,04 = 200V}
\end{array}} \right.\)

b) Công của lực điện: 

\(A = q.E.d = 1,{6.10^{ - 19}}.5000.0,04 = 3,{2.10^{ - 17}}J\)

Đáp án:             

a) UAB = UCA = 200V; b) A = 3,2. 10-17J

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 20 :

Trên một đường sức của điện trường đều có hai điểm M và N cách nhau 20 cm. Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N là 80 V. Cường độ điện trường có độ lớn là:

  • A 40 V/m.          
  • B 400 V/m.       
  • C 4 V/m.             
  • D 4000 V/m.

Đáp án: B

Phương pháp giải:

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

Lời giải chi tiết:

Độ lớn cường độ điện trường: \(E = \dfrac{U}{d} = \dfrac{{80}}{{0,2}} = 400\,\,\left( {V/m} \right)\)

Chọn B

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 21 :

Trong một điện trường đều, nếu trên một đường sức, giữa hai điểm cách nhau 4 cm có hiệu điện thế 10 V, giữa hai điểm cách nhau 6 cm có hiệu điện thế là

  • A 8 V.  
  • B 10 V.
  • C 15 V.  
  • D 22,5 V.

Đáp án: C

Lời giải chi tiết:

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 22 :

Hai điểm trên một đường sức trong một điện trường đều cách nhau 2m. Độ lớn cường độ điện trường là 1000 V/m2. Hiệu điện thế giữa hai điểm đó là

  • A 500 V. 
  • B 1000 V.   
  • C 2000 V.     
  • D chưa đủ dữ kiện để xác định.   

Đáp án: C

Lời giải chi tiết:

Từ công thức tính hiệu điện thế ta có U = E.d = 2.1000 = 2000 V

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 23 :

Khi một điện tích q = - 2 C di chuyển từ điểm M đến N trong điện trường thì lực điện sinh công A = - 24 J. Vậy, hiệu điện thế giữa hai điểm M,N là UMN =

 

 

  • A + 12 V.
  • B – 12 V.
  • C + 3 V.
  • D – 3 V.

Đáp án: A

Lời giải chi tiết:

Từ công thức tính công A = q.U

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 24 :

Hai điểm M và N nằm trên cΩng một đường sức của một điện trường đều có cường độ E, hiệu điện thế giữa M và N là UMN, khoảng cách MN = d. Công thức nào sau đây là không đúng?

  • A UMN = VM – V
  • B UMN = E.d
  • C AMN = q.UMN  
  • D E = UMN.d

Đáp án: D

Lời giải chi tiết:

Hai điểm M và N nằm trên cΩng một đường sức của một điện trường đều có cường độ E, hiệu điện thế giữa M và N là UMN, khoảng cách MN = d. Các công thức UMN = VM – VN, UMN = E.d, AMN = q.UMN đều là các công thức đúng.

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 25 :

Giữa hai điểm A và B có hiệu điện thế bằng bao nhiêu nếu một điện tích \(q = 1\mu C\) thu được năng lượng A=2.10-4J khi đi từ A đến B?

  • A 100V        
  • B 200V  
  • C  300V        
  • D 500V

Đáp án: B

Phương pháp giải:

Vận dụng công thức tính công dịch chuyển của điện tích trong điện trường.

Lời giải chi tiết:

Đáp án B

Ta có: khi đi từ A đến B, điện tích q thực hiện được một công:

\(A = qU \to U = {A \over q} = {{{{2.10}^{ - 4}}} \over {{{10}^{ - 6}}}} = 200V\)

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 26 :

Cho ba bản kim loại phẳng A, B, C song song như hình vẽ, biết d1 = 5 cm, d2 = 8 cm. Các bản được tích điện và điện trường giữa các bản là đều, có chiều như hình vẽ, với độ lớn lần lượt là E1 = 4.104 V/m và E2 = 5.104 V/m. Chọn gốc điện thế tại bản A. Điện thế tại bản B và C lần lượt là:

  • A -2.103V; 2.103 V     
  • B 2.103V; - 2.103 V
  • C 2,5.103 V; -2.103 V 
  • D  -2,5.103 V; 2.103 V

Đáp án: A

Phương pháp giải:

U = Ed

Lời giải chi tiết:

Đáp án A

Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}{V_A} - {V_B} = {E_1}{d_1}\\{V_C} - {V_B} = {E_2}{d_2}\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}0 - {V_B} = {4.10^4}{.5.10^{ - 2}} = {2.10^3}\\{V_C} = {E_2}{d_2} + {V_B}\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{V_B} =  - {2.10^3}V\\{V_C} = {5.10^4}{.8.10^{ - 2}} + \left( { - {{2.10}^3}} \right) = {2.10^3}V\end{array} \right.\)

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 27 :

Cho ba bản kim loại phẳng tích điện 1,2,3 đặt song song lần lượt cách nhau những khoảng d12 = 5cm, d23 = 8cm, bản 1 và 3 tích điện dương, bản 2 tích điện âm. Biết E12 = 4.104V/m, E23 = 5.104V/m. Tính điện thế V2, V3 của các bản 2 và 3 nếu lấy gốc điện thế ở bản 1

  • A V= 2000V; V= -2000V
  • B V= 2000V; V= 4000V
  • C V= -2000V; V= 4000V     
  • D V= -2000V; V= 2000V      

Đáp án: D

Phương pháp giải:

U = Ed

Lời giải chi tiết:

Đáp án D

Lấy gốc điện thế ở bản 1 => V1 = 0

Ta có : \(\left\{ \begin{array}{l}{V_1} - {V_2} = {E_{12}}{d_{12}}\\{V_3} - {V_2} = {E_{23}}{d_{23}}\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}0 - {V_2} = {4.10^4}{.5.10^{ - 2}}\\{V_3} = {V_2} + {E_{23}}{d_{23}}\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{V_2} =  - 2000V\\{V_3} =  - 2000 + {5.10^4}{.8.10^{ - 2}} = 2000V\end{array} \right.\)

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 28 :

Một quả cầu nhỏ khối lượng \(3,{06.10^{ - 15}}\,\,kg\) nằm lơ lửng giữa hai tấm kim loại song song nằm ngang và nhiễm điện trái dấu. Điện tích của quả cầu đó bằng \(q = 4,{8.10^{ - 18}}\,\,C\). Hai tấm kim loại cách nhau \(2\,\,cm\). Hiệu điện thế đặt vào hai quả cầu đó là? Lấy \(g = 10m/{s^2}\)

  • A \(230\,\,V\)
  • B \( - 127,5\,\,V\)
  • C \( - 230\,\,V\)
  • D \(127,5\,\,V\)

Đáp án: D

Phương pháp giải:

Mối liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế U = E.d

Quả cầu nằm cân bằng khi các lực tác dụng lên quả cầu cân bằng.

Lời giải chi tiết:

Quả cầu nằm cân bằng, ta có:

\(\vec F + \vec P = 0 \Rightarrow F = P \Rightarrow qE = mg\)

Mặt khác, \(U = E.d = \frac{{mg}}{q}d = \frac{{3,{{06.10}^{ - 15}}.10}}{{4,{{8.10}^{ - 18}}}}.0,02 = 127,5V\)

Chọn D.

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 29 :

Một quả cầu nhỏ khối lượng \(6,{12.10^{ - 15}}\,\,kg\), mang điện tích \(4,{8.10^{ - 18}}\,\,C\) nằm lơ lửng giữa hai tấm kim loại song song nằm ngang, nhiễm điện trái dấu, cách nhau \(4\,\,cm\). Lấy \(g = 10\,\,m/{s^2}\). Hiệu điện thế giữa hai tấm kim loại bằng

  • A \(510\,\,V\)
  • B \(127,5\,\,V\)
  • C \(63,75\,\,V\)
  • D \(255\,\,V\)

Đáp án: A

Phương pháp giải:

Lực điện trường: \(F = q.E\)

Hiệu điện thế: \(U = E.d\)

Quả cầu nằm lơ lửng khi lực điện cân bằng với trọng lực.

Lời giải chi tiết:

Quả cầu nằm lơ lửng khi lực điện cân bằng với trọng lực, ta có:

\(F = P \Leftrightarrow q.E = mg \Rightarrow E = \frac{{mg}}{q} = \frac{{10.6,{{12.10}^{ - 15}}}}{{4,{{8.10}^{ - 18}}}} = 12,{75.10^3}V/m\)

Hiệu điện thế giữa hai tấm kim loại là:

\(U = E.d = 12,{75.10^3}.0,04 = 510\,\,\left( V \right)\)

Chọn A.

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 30 :

Giữa hai bản kim loại phẳng song song cách nhau 4 cm có một hiệu điện thế không đổi 200 V. Cường độ điện trường ở khoảng giữa hai bản kim loại là

  • A 5000 V/m.
  • B 50 V/m. 
  • C 800 V/m.
  • D 80 V/m

Đáp án: A

Lời giải chi tiết:

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 31 :

Một điện trường đều có phương song song với cạnh huyền BC của một tam giác vuông ABC, chiều từ B đến C và cường độ 3000 V/m, biết AB = 6 cm, AC = 8 cm. Hiệu điện thế giữa hai điểm A và C là:

  • A 240 V
  • B -192 V
  • C 192 V. 
  • D -240 V

Đáp án: C

Phương pháp giải:

Công thức tính hiệu điện thế giữa hai điểm trong điện trường:

            U = Escosα

Với α là góc hợp bởi cường độ điện trường và đường đi

Lời giải chi tiết:

Tam giác ABC vuông tại A có AB = 6cm, AC = 8cm nên BC = 10cm

            UAC = E.AC.cosα = 3000.0,08.8/10 = 192V

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 32 :

Công của lực điện trường khi dịch chuyển một điện tích \(q = {10^{ - 7}}\,\,C\) từ điểm A đến điểm B trong một điện trường đều là \({3.10^{ - 5}}\,\,J\). Hiệu điện thế giữa hai điểm A B là:

  • A \(30\,\,V\)
  • B \(\frac{{100}}{3}V\) .    
  • C \(300\,\,V\)
  • D \(\frac{{10}}{3}V\).

Đáp án: C

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức tính công của điện trường \(A = qU\)

Lời giải chi tiết:

Áp dụng công thức tính công của điện trường, hiệu điện thế giữa hai điểm AB là \(U = \frac{A}{q} = \frac{{{{3.10}^{ - 5}}}}{{{{10}^{ - 7}}}} = 300V\)

Chọn C.

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 33 :

Một electron bay với vận tốc v = 1,2.107m/s từ một điểm có điện thế V1 = 600V dọc theo đường sức. Hãy xác định điện thế V2của điểm mà ở đó electron dừng lại, cho me = 9,1.10-31kg, qe = –1,6.10-19C.

  • A 190,5V
  • B  900V. 
  • C 600V.   
  • D 409,5V.

Đáp án: A

Lời giải chi tiết:

Chọn đáp án A

+ Năng lượng của electron trong quá trình chuyển động được bảo toàn.

\(q{V_1} + \frac{1}{2}mv_0^2 = q{V_2} \to {V_2} = {V_1} + \frac{1}{{2q}}m{v^2} = 600 + \frac{1}{{2.\left( { - 1,{{6.10}^{ - 19}}} \right)}}{\left( {1,{{2.10}^7}} \right)^2}.9,{1.10^{ - 31}}\)

\( = 190,5\,\,V\).

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 34 :

Công của lực điện trường làm di chuyển một điện tích giữa hai điểm có hiệu điện thế U = 2000 (V) là A = 1 (J). Độ lớn của điện tích đó là

  • A q = 2.10-4 (C)  
  • B q = 2.10-4 (μC)  
  • C  q = 5.10-4 (C)    
  • D q = 5.10-4 (μC)

Đáp án: C

Lời giải chi tiết:

Áp dụng công thức A = qU với U = 2000 (V) là A = 1 (J). Độ lớn của điện tích đó là q = 5.10-4 (C).

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 35 :

Có 3 điện tích điểm q1 = 15.10-9C; q2 = -12.10-9C; q3 = 7.10-9C đặt tại ba đỉnh của tam giác đều ABC, cạnh 10cm. Điện thế tại tâm O và H - chân đường cao từ A xuống BC do ba điện tích gây ra là?

  • A V0 = 15,58V; V= 658,8V
  • B V0 = 658,8V; V= 658,8V
  • C V0 = 1558,8V; V= 658,8V
  • D V0 = 658,8V; V= 1658,8V

Đáp án: C

Phương pháp giải:

Phương pháp: Áp dụng biểu thức tính điện thế: \({V_M} = \frac{{{A_{M\infty }}}}{q} = k\frac{Q}{r}\)

Lời giải chi tiết:

Hướng dẫn giải:

 

- Điện thế tại O: \({V_0} = {V_{10}} + {V_{20}} + {V_{30}} = k\frac{{{q_1}}}{{OA}} + k\frac{{{q_2}}}{{OB}} + \frac{{{q_3}}}{{OC}}\)

Ta có, tam giác ABC đều \( =  > OA = OB = OC = \frac{2}{3}\frac{{10\sqrt 3 }}{2} = \frac{{10}}{{\sqrt 3 }}cm = \frac{{0,1}}{{\sqrt 3 }}m\)

\( \to {V_0} = \frac{k}{{OA}}({q_1} + {q_2} + {q_3}) = \frac{{{{9.10}^9}}}{{\frac{{0,1}}{{\sqrt 3 }}}}({15.10^{ - 9}} - {12.10^{ - 9}} + {7.10^{ - 9}}) = 1558,8(V)\)

- Điện thế tại H do các điện tích điểm gây ra là: \({V_H} = {V_{1H}} + {V_{2H}} + {V_{3H}} = k\frac{{{q_1}}}{{AH}} + k\frac{{{q_2}}}{{BH}} + \frac{{{q_3}}}{{CH}}\)

Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}AH = \frac{{10\sqrt 3 }}{2}cm = 0,05\sqrt 3 m\\HB = HC = 5cm = 0,05m\end{array} \right.\)

\({V_H} = {9.10^9}(\frac{{{{15.10}^{ - 9}}}}{{0,05\sqrt 3 }} + \frac{{ - {{12.10}^{ - 9}}}}{{0,05}} + \frac{{{{7.10}^{ - 9}}}}{{0,05}}) = 658,8V\)

=> Chọn C

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 36 :

Hai điện tích điểm q1 = 10-9C và q2 = 4.10-9C đặt cách nhau a = 9cm trong chân không. Điện thế tại điểm mà tại đó cường độ điện trường tổng hợp bằng 0?

  • A 300V
  • B -900V
  • C 900V
  • D -300V

Đáp án: C

Phương pháp giải:

Phương pháp:

+ Áp dụng nguyên lí chồng chất điện trường

+ Áp dụng biểu thức tính điện thế: \({V_M} = k\frac{Q}{r}\)

Lời giải chi tiết:

Hướng dẫn giải:

Do q1.q2 > 0 nên vị trí điểm M có cường độ điện trường tổng hợp bằng 0 nằm trong khoảng giữa q1 và q2.

Gọi x là khoảng cách từ vị trí điểm M đến điện tích q1

Ta có, tại M cường độ điện trường tổng hợp bằng 0, nên ta có:

\(\overrightarrow {{E_1}}  + \overrightarrow {{E_2}}  = 0 \to {E_1} = {E_2} \leftrightarrow k\frac{{{q_1}}}{{{x^2}}} = k\frac{{{q_2}}}{{{{(a - x)}^2}}} \leftrightarrow a - x = 2{\rm{x}} \to x = \frac{a}{3} = 3cm = 0,03m\)

Điện thế tại M:

\({V_M} = {V_{1M}} + {V_{2M}} = k\frac{{{q_1}}}{x} + k\frac{{{q_2}}}{{a - x}} = {9.10^9}(\frac{{{{10}^{ - 9}}}}{{0,03}} + \frac{{{{4.10}^{ - 9}}}}{{0,09 - 0,03}}) = 900V\)

=> Chọn C

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 37 :

Khi một điện tích q = -2C di chuyển từ điểm M đến điểm N trong điện trường thì lực điện sinh công -6 J. Hỏi hiệu điện thế UMN có giá trị nào sau đây ?

  • A + 12 V
  • B - 12 V
  • C + 3 V
  • D - 3 V

Đáp án: C

Phương pháp giải:

Phương pháp:

Áp dụng công thức tính hiệu điện thế : \(U = \frac{A}{q}\)

Lời giải chi tiết:

Cách giải :

Hiệu điện thế UMN có giá trị là : \(U = \frac{A}{q} = \frac{{ - 6}}{{ - 2}} = 3V\)

Chọn C

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 38 :

Có ba bản kim loại phẳng A, B, C đặt song song như hình vẽ. Cho d1 = 5cm, d2 = 4cm. Bản C nối đất, bản A, B được tích điện có điện thế -100V, +50V. Điện trường giữa các bản là điện trường đều. Xác định độ lớn của vectơ cường độ điện trường \(\overrightarrow {{E_2}} \)?

 

  • A 3000 V/m
  • B 1000 V/m
  • C 2250 V/m
  • D 1250 V/m

Đáp án: D

Phương pháp giải:

Phương pháp:

Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N là hiệu giữa điện thế VM và VN: UMN  = VM - VN

Hệ thức giữa hiệu điện thế và cường độ điện trường: U = Ed

Lời giải chi tiết:

Cách giải: 

Chọn điện thế của bản C làm mốc (VC = 0)

Ta có: \({E_2} = \frac{{{U_{BC}}}}{{{d_2}}} = \frac{{{V_B} - {V_C}}}{{{d_2}}} = \frac{{{V_B}}}{{{d_2}}} = \frac{{50}}{{{{4.10}^{ - 2}}}} = 1250\left( {V/m} \right)\)

Chọn D

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 39 :

Khi một điện tích \(q =  - 8C\) di chuyển từ M đến một điểm N trong điện trường thì lực điện sinh công \( - 24J\). Hỏi hiệu điện thế \({U_{MN}}\) bằng bao nhiêu?

  • A \(12V\)   
  • B \( - 12V\)    
  • C \(3V\)     
  • D \( - 3V\)

Đáp án: C

Phương pháp giải:

Sử dụng biểu thức \(A = qEd = qU\)

Lời giải chi tiết:

Ta có, công của lực điện \({A_{MN}} = q{U_{MN}}\)

\( \Rightarrow {U_{MN}} = \dfrac{{{A_{MN}}}}{q} = \dfrac{{ - 24}}{{ - 8}} = 3V\)

Chọn C

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 40 :

Một quả cầu khối lượng 4,5.10-3 kg treo vào một sợi dây dài 1m. Quả cầu nằm giữa hai tấm kim loại song song, thẳng đứng như hình vẽ. Hai tấm cách nhau 4cm. Đặt một hiệu điện thế 750 V vào hai tấm đó thì quả cầu lệch ra khỏi vị trí ban đầu 1cm. Tính điện tích của quả cầu. Lấy g = 10 m/s2

 

 

 

  • A  q = 2,4.10-8 C
  • B  q = - 2,4.10-8 C
  • C  q = - 4,8.10-8 C
  • D  q = 4,8.10-8 C

Đáp án: B

Phương pháp giải:

Phương pháp:

Lực điện: \(\overrightarrow F  = q\overrightarrow E  \Rightarrow \left( \begin{array}{l}q > 0:\overrightarrow F  \uparrow  \uparrow \overrightarrow E \\q < 0:\overrightarrow F  \uparrow  \downarrow \overrightarrow E \end{array} \right.\)

Trọng lực: P = m.g

Sử dụng công thức tỉ số lượng giác trong tam giác vuông

Lời giải chi tiết:

Cách giải:

Hai tấm cách nhau: d = 4cm. Quả cầu lệch khỏi vị trí ban đầu: a = 1cm. Chiều dài của sợi dây: l = 1m

Quả cầu chịu sự tác dụng của các lực như hình vẽ:

 

Điều kiện cân bằng của quả cầu: \(\overrightarrow F  + \overrightarrow P  + \overrightarrow T  = \overrightarrow 0 \)

Ta thấy \(\overrightarrow F \) ngược chiều với \(\overrightarrow E \) nên quả cầu có điện tích âm (q < 0)

Lực điện tác dụng lên quả cầu có độ lớn: \(F = \left| q \right|E = \frac{{\left| q \right|U}}{d}\)

Dựa trên hình vẽ ta có:

\(\tan \alpha  = \frac{F}{P} = \frac{a}{l} \Leftrightarrow \frac{{\left| q \right|U}}{{d.m.g}} = \frac{a}{l} \Rightarrow \left| q \right| = \frac{{d.m.g.a}}{{U.l}} = \frac{{{{4.10}^{ - 2}}.4,{{5.10}^{ - 3}}{{.10.1.10}^{ - 2}}}}{{750.1}} = 2,{4.10^{ - 8}}\)

Do q < 0 → q = - 2,4.10-8 C

Chọn B

Đáp án - Lời giải

Xem thêm

>> Luyện thi TN THPT & ĐH năm 2023 trên trang trực tuyến Tuyensinh247.com. Học mọi lúc, mọi nơi với Thầy Cô giáo giỏi, đầy đủ các khoá: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng; Tổng ôn chọn lọc.