Vật lý 11

Page 1

Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

CHƯƠNG I: ĐIỆN TÍCH – ĐIỆN TRƯỜNG I. BUỔI LÝ THUYẾT SỐ 1 ĐIỆN TÍCH. THUYẾT ELECTRON. ĐỊNH LUẬT CU-LÔNG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH. ĐIỆN TRƯỜNG. CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG. ĐƯỜNG SỨC ĐIỆN TRƯỜNG. A. LÝ THUYẾT: 1. Hai loại điện tích - Có hai loại điện tích: điện tích dương và điện tích âm. Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, trái dấu thì hút nhau. - Đơn vị điện tích là cu lông, kí hiệu C. - Hạt electron mang điện tích âm còn hạt proton mang điện tích dương. Độ lớn điện tích -19 của hai hạt này bằng nhau và bằng e ; 1, 6.10 (C ) : được gọi là một điện tích nguyên tố. Chú ý: Khái niệm điện tích âm, điện tích dương trong Vật lí khác với khái niệm số âm, số dương trong Toán học. Chẳng hạn, số âm luôn luôn nhỏ hơn số dương, nhưng không thể nói điện tích âm luôn luôn nhỏ hơn điện tích dương được. 2. Thuyết electron - Thuyết dựa vào sự cư trú và di chuyển của các electron để giải thích các hiện tượng điện và các tính chất điện của các vật gọi là thuyết electron. Nội dung chính của thuyết electron gồm 3 ý sau:  Electron có thể rời khỏi nguyên tử để di chuyển từ nơi này đến nơi khác. Nguyên tử bị mất electron sẽ trở thành một hạt mang điện dương và được gọi là ion dương.  Một nguyên tử trung hòa có thể nhận thêm electron để trở thành một hạt mang điện âm và gọi là ion âm.  Một vật nhiễm điện âm khi số electron mà nó chứa lớn hơn số điện tích nguyên tố dương (proton). Nếu số electron ít hơn số proton thì vật nhiễm điện dương. Chú ý: Vì electron và proton là các hạt không thể bị chia nhỏ nên điện tích của một hạt hay một vật bất kì luôn luôn bằng một số nguyên lần điện tích nguyên tố: q = n. e (n �Z ) 3. Các cách làm một vật nhiễm điện Có 3 cách làm một vật nhiễm điện: Nhiễm điện do cọ sát; Nhiễm điện do tiếp xúc; Nhiễm điện do hưởng ứng. - Hãy mô tả và dùng thuyết electron để giải thích sự nhiễm điện cho một vật theo 3

cách trên . - Vận dụng: Có một vật A mang điện dương và một thanh kim loại không mang điện. Hãy trình bày cách làm cho thanh kim loại mang điện âm. 4. Định luật bảo toàn điện tích a) Hệ cô lập về điện: Hệ cô lập về điện là hệ vật mà các vật trong hệ có thể trao đổi điện tích với nhau nhưng không trao đổi điện tích với các vật bên ngoài hệ đó. b) Định luật bảo toàn điện tích: Tổng đại số các điện tích của một hệ cô lập về điện luôn luôn không thay đổi. Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

1


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

Có hai quả cầu kim loại giống hệt nhau (về hình dạng kích thước và chất liệu), quả thứ -8 -8 nhất có điện tích q1 = +3, 2.10 C , quả thứ hai có điện tích q2 = -2, 4.10 C . Bây giờ cho hai quả cầu tiếp xúc nhau rồi lại tách chúng ra. Hãy tính điện tích của mỗi quả cầu sau khi tách?

5. Định luật Cu lông (Coulomb) a) Khái niệm điện tích điểm Điện tích điểm là một vật tích điện có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách tới điểm mà ta đang xét. b) Định luật Cu lông (Coulomb) Năm 1785, Cu lông – nhà bác học người Pháp, đã dùng chiếc cân xoắn để khảo sát lực tương tác giữa hai quả cầu nhiễm điện có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách giữa chúng. Tổng kết các kết quả thí nghiệm của mình và nêu thành định luật sau đây gọi là định luật Cu lông (Coulomb): Lực hút hoặc đẩy giữa hai điện tích điểm có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích điểm đó, có độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ lớn của hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng q .q cách giữa chúng: F = k 1 22 (*) e .r Nm2 : gọi là hằng số điện. C2  r: khoảng cách giữa hai điện tích điểm.  e : là hằng số điện môi (chỉ phụ thuộc vào bản chất môi trường đặt các điện tích). Với chân không thì e = 1 ; với không khí thì e �1+ ; các môi trường khác thì e > 1 Các chú ý khi áp dụng định luật: - Chỉ áp dụng định luật trên khi thỏa mãn tất cả các yếu tố sau: o Các điện tích phải là các điện tích điểm hoặc có dạng quả cầu (khi đó r trong công thức là khoảng cách từ tâm cầu này đến tâm cầu kia). (Thỏa mãn đk này giúp ta xác định được khoảng cách r) o Các điện tích phải nằm trong cùng một điện môi (Thỏa mãn đk này giúp ta xác định được e ). uu r uu r uur - Nếu một điện tích q đồng thời chịu tác dụng lực điện F1 ; F2 ;...; Fn của các điện tích q1 ; q2 ;...; qn thì ur uu r uu r uur lực điện tổng hợp tác dụng lên điện tích q là: F = F1 + F2 + ... + Fn (nguyên lí chồng chất lực điện). - Ta thấy rằng, công thức của định luật Cu lông (công thức (*)) chỉ phản ánh được độ lớn của lực tương tác giữa hai điện tích điểm chứ không phản ánh được phương, chiều của lực này. Để phản ánh một cách đầy đủ nhất cả phương, chiều và độ lớn của lực điện thì ta sử dụng công thức sau: uur r uur uu r uuuuu r q .q uu F12 = k 1 32 r12 (1) với F12 là lực điện do điện tích q1 tác dụng lên q2 ; r12 = O1O2 gọi là bán kính e .r uuu r r uuu r q .q uu vector hướng từ q1 đến q2 (tương tư như vậy ta cũng có: F21 = k 1 32 r21 với F21 là lực điện do e .r uu r uuuuu r điện tích q2 tác dụng lên q1 ; r21 = O2O1 gọi là bán kính vector hướng từ q2 đến q1 ).  k = 9.109

Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

2


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Trường hợp cùng dấu

Chương 1: Điện tích- Điện trường

Trường hợp trái dấu

Em hãy giải thích tính hợp lí của công thức (1) về cả phương, chiều và độ lớn của

uur F12

?

6. Điện trường a) Môi trường truyền tương tác điện Câu hỏi được đặt ra là: Các điện tích ở cách xa nhau trong không chân không, xung quanh chúng “chẳng có gì cả” thì chúng tương tác lực lên nhau bằng cách nào ? Chúng dùng cái gì để tương tác lực lên nhau? Nói rộng hơn, tương tác giữa hai vật không tiếp xúc với nhau được thực hiện bằng cách nào? Có hai giả thuyết được đưa ra để trả lời câu hỏi đó là: Thuyết tương tác gần và thuyết tương tác xa. Thuyết tương tác gần cho rằng sở dĩ có tương tác điện giữa các điện tích không tiếp xúc với nhau là vì xung quanh các điện tích luôn tồn tại một môi trường đặc biệt gọi là điện trường (nó đặc biệt ở chỗ là bằng các giác quan của mình, con người cũng không thể nhận ra sự có mặt hay không của điện trường). Điện tích A tác dụng lực điện lên điện tích B là vì điện tích B được đặt trong điện trường của điện tích A. Không cần sự có mặt của điện tích B thì môi trường xung quanh điện tích A đã có sự thay đổi, nghĩa là xung quanh điện tích A luôn tồn tại một môi trường đặc biệt đó là điện trường cho nên khi đặt điện tích B vào đó thì chính môi trường này (tức là điện trường do điện tích A tạo ra) đã ngay tức thì tác dụng lực điện lên điện tích B (nói ngay tức thì là vì mặc dù A và B đang ở cách xa nhau nhưng B đang tiếp xúc với điện trường do A tạo ra). Nói một cách khác, điện trường của điện tích A là thực thể vật lí truyền lực điện, từ điện tích A đến điện tích B. Thuyết tương tác xa cho rằng xung quanh các điện tích chẳng có một môi trường đặc biệt nào cả, lực điện được truyền từ điện tích A đến điện tích B chẳng qua bất kì một môi trường nào hết. Khi có mặt điện tích B thì lực điện do điện tích A tác dụng lên B xuất hiện ngay tức thì mà A, B ở cách xa nhau do đó theo quan điểm này thì tốc độ truyền tương tác là vô hạn. Điều này trái với thực tế. Còn theo thuyết tương tác gần thì tốc độ truyền tương tác là hữu hạn. Định luật vạn vật hấp dẫn và định luật Cu lông thể hiện quan điểm của thuyết tương tác xa này. Nhiều sự kiện thực nghiệm đã chứng tỏ quan điểm tương tác gần là phù hợp với thưc tế.

b) Điện trường . Tính chất cơ bản của điện trường. Khái niệm điện tích thử - Điện trường được định nghĩa là một dạng vật chất (môi trường) đặc biệt bao quanh điện tích và gắn liền với điện tích. - Tính chất cơ bản của điện trường là nó tác dụng lực điện lên các điện tích đặt trong nó. Chú ý: Nhờ tính chất này mà ta có thể kiểm tra xem tại một vùng không gian nào đó có điện trường hay không, ta làm như sau: Lấy một điện tích thử q0 (điện tích thử là một điện tích có kích thước và độ lớn điện tích rất nhỏ để có thể coi nó là một điện tích điểm và điện trường do nó tạo ra là rất nhỏ và gần như không ảnh hưởng gì tới điện trường mà ta đang xét) đặt vào vị trí muốn kiểm tra. Nếu có lực điện tác dụng lên q0 thì chứng tỏ vùng không gian đó có điện trường và ngược lại.

7. Cường độ điện trường Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

3


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

Giả sử ta có một số điện tích thử q1 , q2 , q 3 ... Đặt lần lượt các điện tích này tại một điểm nhất uu r uu r uu r định trong điện trường và xác định các lực F1 , F2 , F3 ,... tác dụng lên chúng. Thí nghiệm cho biết các uu r uu r uu r F lực F1 , F2 , F3 ,... có độ lớn khác nhau, nhưng các thương số dạng thì luôn bằng nhau. Nếu để ý q ur F đến cả chiều của các lực tác dụng lên các điện tích thử thì các thương số dạng cũng không đổi, q r uu r uur uu ur F1 F2 F3 F = = = ... Làm thí nghiệm ở các điểm khác nhau thì các thương nghĩa là là khác nhau. q1 q2 q3 q Do đó ta có thể dùng thương số này để đại diện cho điện trường về phương diện tác dụng lực điện lên các điện tích. a) Định nghĩa: Cường độ điện trường tại một điểm là đại lượng đặc trưng cho tácurdụng lực của điện trường tại điểm đó. Nó được xác định bằng thương số giữa vector lực điện F tác dụng lên điện ur ur F tích thử q đặt tại điểm đó và giá trị điện tích thử đó: E = q ur ur - Về phương, chiều: E ��F nếu q > 0 ur ur E ��F nếu q < 0 F - Về độ lớn: E = q N - Về đơn vị: Trong hệ SI thì đơn vị của cường độ điện trường E là ( đọc là Niutơn/culông) C V nhưng đơn vị hay dùng là (đọc là vôn/mét) (đơn vị này sẽ gải thích ở bài sau). m b) Điện phổ. Đường sức điện trường. Điện trường đều - Tình huống: Đặt hai quả cầu kim loại trong một bể nhỏ hình hộp chữ nhật, có thành làm bằng thủy tinh trong suốt, trong đựng dầu (thủy tinh và dầu đều là các chất cách điện). Cho một ít các hạt cách điện (như mạt cưa chẳng hạn) nằm lơ lửng trong dầu. Khuấy đều các hạt cách điện rồi tích điện trái dấu cho hai quả cầu đó. Ta sẽ thấy các hạt cách điện nằm dọc theo những đường nối dọc theo hai quả cầu đó và có thể chụp ảnh một cách dễ dàng (xem hình vẽ điện phổ trong một số trường hợp đặc biệt ở phía dưới). Hình ảnh sắp xếp của các hạt này trong điện trường gọi là điện phổ. Người ta đã chứng minh được rằng, các hạt nhỏ đó đã bị nhiễm điện và nằm dọc theo những đường mà tiếp tụyến tại mỗi điểm trùng với phương của vector cường độ điện trường tại đó. Mỗ đường đó gọi là một đường sức điện trường. - Định nghĩa:  Đường sức điện là đường được vẽ ra trong không gian có điện trường, sao cho tiếp tụyến tại mỗi điểm của đường này là giá của vector cường độ điện trường tại điểm đó. Nói một cách khác, đường sức điện là đường mà lực điện tác dụng dọc theo đó.

Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

4


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

 Điện phổ là hình ảnh sắp xếp ổn định của các hạt cách điện trong điện trường. Điện phổ giúp ta hình dung ra dạng và sự phân bố các đường sức điện. - Các đặc điểm của đường sức điện:  Tại mỗi điểm trong điện trường ta chỉ có thể vẽ được một và chỉ một đường sức điện đi qua điểm đó. Nghĩa là không bao giờ hai đường sức điện cắt nhau. (Hãy chứng minh điều này ?)  Các đường sức điện là các đường không kín. Nó xuất phát từ các điện tích dương (hoặc vô cực) và kết thức ở điện tích âm (hoặc vô cực).  Nơi nào điện trường mạnh hơn thì các đường sức ở đó được vẽ mau hơn (dày hơn), nơi nào điện trường yếu hơn thì các đường sức được vẽ thưa hơn. - Điện trường đều:  Một điện trường mà vector cường độ điện trường tại mỗi điểm đều bằng nhau thì điện trường đó được gọi điện trường đều. Đường sức của điện trường đều là các đường thẳng song song và cách đều. - Hình ảnh điện phổ và đường sức điện một số trường hợp đặc biệt:

Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

5


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

c) Điện trường của một điện tích điểm - Cường độ điện trường do điện tích điểm Q đặt tại O gây ra tại điểm M cách nó một đoạn ur r uuuu r Q r r được xác định bởi công thức: E = k . 3 r ( với r = OM ). er Q (V/m). er2 ur ur  Về phương, chiều: E hướng ra xa điện tích Q nếu Q>0; E hướng về điện tích Q nếu Q<0 (hình vẽ).  Về độ lớn: E = k .

+ O

M

O

M

8. Nguyên lí chồng chất điện trường Giả sử có các điện tích q1 , q2 , �.., qn gây ra tại M các vector cường độ điện trường uu r uur uur E1 , E2 ,..., En thì vector cường độ điện trường tổng hợp do các điện tích trên gây ra là uuu r uu r uur uur EM = E1 + E2 + ... + En . Chú ý: - Để tính lực điện tổng hợp do các điện tích q1 , q2 , �.., qn tác dụng lên điện tích q0

ta có 2 cách thực hiện. uur uur

uur  Cách 1: Tính các lực F1 ; F2 ;...; Fn của các điện tích q1 ; q2 ;...; qn tác dụng lên điện tích ur uu r uu r uur q0 . Lực điện tổng hợp tác dụng lên điện tích q0 là: F = F1 + F2 + ... + Fn (nguyên lí chồng chất lực điện). uu r uur uur  Cách 2: Tính các cường độ điện trường E1 ; E2 ;...; En của các điện tích q1 ; q2 ;...; qn gây ra tại điểm đặt của điện tích q0 . Sau đó tìm cường độ điện trường tổng hợp tại đó

Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

6


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

ur uu r uur uur E = E1 + E2 + ... + En (nguyên lí chồng điện trường). Lực điện tổng hợp tác dụng lên ur ur điện tích q0 là: F = q0 E (về độ lớn thì F = q0 E ). B. BÀI TẬP TỰ LUẬN CHỦ ĐỀ 1: LỰC TƯƠNG TÁC TĨNH ĐIỆN CÁC CHÚ Ý KHI GIẢI CÁC BÀI TẬP VỀ LỰC TƯƠNG TÁC GIỮA CÁC ĐIỆN TÍCH ĐIỂM ĐỨNG YÊN 1.Lực tương tác giữa 2 điện tích điểm. Lực tương tác giữa hai điện tích điểm q l và q2 (nằm yên, đặt trong chân không) cách nhau đoạn r có:  Giá là đường thẳng nối hai điện tích.  chiều là: chiều lực đẩy nếu qlq2 > 0 (cùng dấu). chiều lực hút nếu qlq2 < 0 (trái dấu).  độ lớn: * tỉ lệ thuận với tích các độ lớn của hai điện tích, * tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng. qq F = k 1 22 er Trong đó: k = 9.109N.m2/C2. q 1 , q 2 : giá trị hai điện tích (C ) r: khoảng cách hai điện tích (m) e : hằng số điện môi . Trong chân không thì e =1 còn trong các môi trường khác thì e > 1 . Riêng trong không khí e �1+ . Chú ý: a) Điện tích điểm : là vật mang điện tích mà kích thước của vật rất nhỏ so với khoảng cách giữa chúng. b) Phạm vi áp dụng của công thức :  Điện tích phải là các điện tích điểm hoặc có dạng quả cầu (khi đó r là khoảng cách từ tâm cầu này đến tâm cầu kia). (Thỏa mãn đk này giúp ta xác định được khoảng cách r)  Các điện tích phải nằm trong cùng một môi trường. (Thỏa mãn đk này giúp ta xác định được hằng số điện môi e ) q = n. | e | 2. Điện tích q của một vật tích điện: + Vật thiếu electron (tích điện dương): q = + n.|e| + Vật thừa electron (tích điện âm): q = – n.|e| Với: e = -1, 6.10 -19 C : là điện tích nguyên tố. n : số hạt electron bị thừa hoặc thiếu. 3.Môt số hiện tượng  Khi cho 2 quả cầu nhỏ giống nhau nhiễm điện tiếp xúc sau đó tách nhau ra thì tổng điện tích q +q chia đều cho mỗi quả cầu q1' = q2' = 1 2 2  Hiện tượng xảy ra tương tự khi nối hai quả cầu bằng dây dẫn mảnh rồi cắt bỏ dây nối.  Khi chạm tay vào quả cầu nhỏ dẫn điện đã tích điện thì quả cầu mất điện tích và trở về trung hòa 4. Xác định độ lớn và dấu các điện tích. - Khi giải dạng BT này cần chú ý:  Hai điện tích có độ lớn bằng nhau thì: q 1 = q 2 Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

7


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

Hai điện tích có độ lớn bằng nhau nhưng trái dấu thì: q 1 = -q 2 Hai điện tích bằng nhau thì: q 1 = q 2 . Hai điện tích cùng dấu: q 1 .q 2 > 0  q 1 .q 2 = q 1 .q 2 . Hai điện tích trái dấu: q 1 .q 2 < 0  q 1 .q 2 = -q 1 .q 2 Áp dụng hệ thức của định luật Coulomb để tìm ra q 1 .q 2 sau đó tùy điều kiện bài toán chúng ra sẽ tìm được q1 và q2. Nếu đề bài chỉ yêu cầu tìm độ lớn thì chỉ cần tìm q 1 ; q 2 5. Hợp lực do nhiều điện tích tác dụng lên một điện tích.  a) Phương pháp: Các bước tìm hợp lực Fo do các điện tích q1; q2; ... tác dụng lên điện tích qo: Bước 1: Xác định vị trí điểm đặt các điện tích (vẽ hình). Bước 2: Tính độ lớn các lực F10 ; F20 ... , Fno lần lượt do q1 , q2 ,..., qn tác dụng lên qo.   uuu v Bước 3: Vẽ hình các vectơ lực F10 ; F20 .... Fn 0  Bước 4: Từ hình vẽ xác định phương, chiều, độ lớn của hợp lực Fo . + Các trường hợp đặc biệt: b) Lực: Góc a bất kì: a là góc hợp bởi hai vectơ lực. F02 = F102 + F202 + 2 F10 F20 .cos a     

c) Chú ý: Ngoài lực điện, vật mang điện (quả cầu mang điện chẳng hạn) còn có thể chịu tác dụng của những lực khác: - Trọng lực P = m.g. - Lực căng của sợi dây T. - Lực đẩy Acsimet FA = V.D.g Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

8


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

 V: Thể tíchphần chất lỏng bị vật chiếm chỗ (m3).  D: Khối lượng riêng của chất lỏng (kg/m3).  g: Gia tốc trọng trường (m/s2).   FA : Có phương thẳng đứng, chiều từ dưới hướng lên trên. BÀI TOÁN 1: Tìm các đại lượng thường gặp q Bài 1. Hai điện tích 1 và q2 đặt cách nhau 20 cm trong không khí, chúng đẩy nhau với một lực F -6 = 1,8 N. Biết q1 + q2 = -6.10 C và q1 > q2 . Xác định loại điện tích của q1 và q2 . Tính q1 và q2 . Bài 2. Hai điện tích điểm có độ lớn bằng nhau được đặt trong không khí cách nhau 12 cm. Lực tương tác giữa hai điện tích đó bằng 10 N. Đặt hai điện tích đó trong dầu và đưa chúng cách nhau 8 cm thì lực tương tác giữa chúng vẫn bằng 10 N. Tính độ lớn các điện tích và hằng số điện môi của dầu. -19 Bài 3. Mỗi prôtôn có khối lượng m = 1,67.10-27 kg , điện tích q = e = 1, 6.10 C . Hỏi lực đẩy giữa hai prôtôn lớn hơn lực hấp dẫn giữa chúng bao nhiêu lần? Đs. 1,35.1036 lần. Bài 4. Hai vật nhỏ giống nhau, mỗi vật thừa 1 electron. Tìm khối lượng mỗi vật để lực tĩnh điện (trong chân không) luôn bằng lực hấp dẫn. Đs. 1,86.10 -9 kg . Bài 5. Hai vật nhỏ đặt trong không khí cách nhau một đoạn 1m, đẩy nhau một lực F = 1,8 N. Điện tích tổng cộng của hai vật là 3.10-5 C . Tìm điện tích của mỗi vật. Đs. 2.10-5 C ; 10-5 C Bài 6. Cho 2 quả cầu nhỏ trung hòa về điện đặt trong không khí, cách nhau 40cm. Giả sử có 4.1012 electron từ quả cầu này di chuyển sang quả cầu kia. Hỏi khi đó hai quả cầu hút nhau hay đẩy nhau. -19 Tính độ lớn của lực đó, biết e = 1, 6.10 C . Đs: 0,02304N. BÀI TOÁN 2: Tính số electron Bài 7. Tính lượng điện tích dương, âm chứa trong 11,2 lít khí hidrô ở đktc. Cho số Arvogadro N A = 6, 022.1023 hạt/mol, độ lớn điện tích của electron là e = 1, 6.10-19 C . Bài 8. Hai quả cầu nhỏ giống nhau bằng kim loại A và B đặt trong không khí, có điện tích lần lượt -7 -7 là q1 = -3, 2.10 C và q2 = 2, 4.10 C , cách nhau một khoảng 12 cm. Xác định số electron thừa, thiếu ở mỗi quả cầu và lực tương tác điện giữa chúng. BÀI TOÁN 3: Hạt mang điện chuyển động tròn đều Bài 9. Trong nguyên tử hiđrô (e) chuyển động tròn đều quanh hạt nhân theo quỹ đạo tròn có bán kính 5.10 -9 cm. Cho độ lớn điện tích của e là 1,6.10-19C và khối lượng của e là 9,1.10-31kg. a. Xác định lực hút tĩnh điện giữa (e) và hạt nhân. b. Xác định tần số và vận tốc của (e) ĐS: a. F=9.10-8 N b. 0,7.1016 Hz + 4 Bài 10. Trong iôn He ( 2 He) thì (e) chuyển động tròn đều quanh hạt nhân theo quỹ đạo tròn có bán kính 5,3.10 -10 cm. Cho độ lớn điện tích của e là 1,6.10 -19C và khối lượng của e là 9,1.10 31 kg. a. Xác định lực hút tĩnh điện giữa (e) và hạt nhân. b. Xác định tần số và vận tốc của (e) Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

9


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

BÀI TOÁN 4: Tương tác giữa 2 quả cầu giống nhau sau tiếp xúc Bài 11. Quả cầu A có điện tích -3, 2.10-7 C đặt cách quả cầu B có điện tích 2, 4.10-7 C một khoảng 12cm. Cho độ lớn điện tích của electron e = 1, 6.10-19 C . a) Tính lực tương tác giữa hai quả cầu và số electron thừa (thiếu) trong mỗi quả cầu. b) Tính lực tương tác giữa hai quả cầu sau khi cho tiếp xúc với nhau sau đó tách ra và đưa trở lại vị trí cũ. BÀI TOÁN 5: Tương tác hệ nhiều điện - Hợp lực tác dụng -9 -9 Bài 12. Đặt 3 điện tích q1 = 8.10 C , q2 = q3 = -8.10 C tại ba đỉnh của một tam giác đều cạnh 6 cm trong không khí. Xác định lực tác dụng (cả về hướng và độ lớn) lên điện tích q0 = 6.10-9 C đặt ở tâm đối xứng O của tam giác. Bài 13.

-8 -8 Hai điện tích q1 = 8.10 C ; q2 = -8.10 C đặt tại A và B trong không khí (AB = 6

-8 cm). Xác định lực tác dụng lên q3 = 8.10 C đặt tại C, nếu a) CA = 4 cm, CB = 2 cm. b) CA = 4 cm, CB = 10 cm. c) CA = CB = 5 cm. Đs. 0,18 N ; 30, 24.10-3 N ; 20, 25.10-2 N . -7 -7 Bài 14. Cho hai điện tích điểm q1 = 2.10 C ; q2 = -3.10 C đặt tại hai điểm A và B trong -7 chân không cách nhau 5cm. Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên qo = -2.10 C trong hai trường hợp: a) qo đặt tại C, với CA = 2cm; CB = 3cm. b) qo đặt tại D với DA = 2cm; DB = 7cm. c) qo đặt tại D với DA = 3cm; DB = 4cm. d) qo đặt tại D với DA = 5cm; DB = 5cm. ĐS: a/ Fo = 1,5N ; b/ F = 0, 79 N . -8 -8 Bài 15. Hai điện tích điểm q1 = 3.10 C ; q2 = 2.10 C đặt tại hai điểm A và B trong chân -8 không, AB = 5cm. Điện tích qo = -2.10 C đặt tại M, MA = 4cm, MB = 3cm. Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên qo . -3 ĐS: Fo �5, 23.10 N . -7 Bài 16. Trong chân không, cho hai điện tích q1 = q2 = 10 C đặt tại hai điểm A và B cách nhau 10cm. Tại điểm C nằm trên đường trung trực của AB và cách AB 5cm người ta đặt điện tích q o = 10 -7 C . Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên qo. ĐS: Fo �0, 051N . -6 Bài 17. Có 3 diện tích điểm q1 =q2 = q3 =q = 1,6.10 c đặt trong chân không tại 3 đỉnh của một tam giác đều ABC cạnh a= 16 cm. Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên mỗi điện tích. Bài 18. Ba quả cầu nhỏ mang điện tích q1 = 6.10 -7 C, q2 = 2.10 -7 C, q3 = 10 -6 C theo thứ tự trên một đường thẳng nhúng trong nước nguyên chất có e = 81. Khoảng cách giữa chúng là r12 = 40cm, r23 = 60cm. Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên mỗi quả cầu. Bài 19. Ba điện tích điểm q1 = 4. 10-8 C, q2 = -4. 10-8 C, q3 = 5. 10-8 C. đặt trong không khí tại ba đỉnh của một tam giác đều cạnh 2 cm. Xác định vectơ lực tác dụng lên q3 ? Bài 20. Hai điện tích q1 = 8.10-8 C, q2 = -8.10-8 C đặt tại A và B trong không khí (AB = 10 cm). Xác định lực tác dụng lên q3 = 8.10-8 C , nếu: a. CA = 4 cm, CB = 6 cm. b. CA = 14 cm, CB = 4 cm. c. CA = CB = 10 cm. d. CA=8cm, CB=6cm.

Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

10


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

Bài 21. Người ta đặt 3 điện tích q 1 = 8.10-9 C, q2 = q3 = -8.10-9 C tại ba đỉnh của một tam giác đều cạnh 6 cm trong không khí. Xác định lực tác dụng lên điện tích q 0 = 6.10-9 C đặt ở tâm O của tam giác. ĐS: 7,2.10-5N Bài 22. Cho hai điện tích bằng +q (q>0) và hai điện tích bằng –q đặt tại 4 đỉnh của một hình vuông ABCD cạnh a trong chân không, như hình vẽ. Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên mỗi điện tích nói trên. Áp dụng bằng số: q = 8.10-9 C; a=20 cm. 2 (ĐS: FD = F12 + FBD = 3k

q2 ) 2a 2

BÀI TOÁN 6: Điện tích chịu lực tác dụng cân bằng Bài 23. Có hai điện tích điểm q và 4q đặt cách nhau một khoảng r. Cần đặt điện tích thứ ba Q ở đâu và có dấu như thế nào để để hệ ba điện tích nằm cân bằng? Xét hai trường hợp: a) Hai điện tích q và 4q được giữ cố định. b) Hai điện tích q và 4q để tự do. -8 -7 Bài 24. Hai điện tích q1 = -2.10 C , q2 = -1,8.10 C đặt tại A và B trong không khí, AB = 8cm. Một điện tích q3 đặt tại C. Hỏi a) C ở đâu để q3 cân bằng. b) Dấu và độ lớn của q3 để q1 và q2 cũng cân bằng. Bài 25. Hai quả cầu giống nhau bằng kim loại khối lượng m = 5g, được treo cùng vào một điểm O bằng hai sợi dây không dãn, dài 10cm trong không khí. Hai quả cầu tiếp xúc với nhau. Tích điện cho mỗi quả cầu thì thấy chúng đẩy nhau cho đến khi hai dây treo hợp với nhau một góc 2 a = 600 . Tính độ lớn điện tích mà ta đã truyền cho quả cầu lấy g = 10m / s . Bài 26. Một quả cầu có khối lượng riêng (KLR) r = 9,8.103 kg/m3, bán kính R=1cm tích điện q = -10 -6 C được treo vào đầu một sợi dây mảnh có chiều dài l =10cm. Tại điểm treo có đặt một điện tích âm q0 = - 10 -6 C. Tất cả đặt trong dầu có KLR D= 0,8.10 3 kg/m3, hằng số điện môi e =3. Tính lực căng của dây? Lấy g=10m/s2. ĐS: 0,614N Bài 27. Hai quả cầu kim loại nhỏ, hoàn toàn như nhau, được treo vào cùng một điểm

O bằng hai sợi dây mảnh cách điện (không giãn khối lượng không đáng kể) có cùng chiều dài l=20 cm mặt ngoài của chúng tiếp xúc nhau. Sau khi truyền cho một trong hai quả cầu điện tích q0=4.10-7 C chúng đẩy nhau, và góc giữa hai dây treo là 600 a) Tìm khối lượng của mỗi quả cầu ? b) Khi hệ thống vào dầu hoả, người ta thấy góc giữa hai dây treo quả cầu bây giờ chỉ bằng 540. Hãy tìm khối lượng riêng D1 của chất làm quả cầu. c) Muốn cho góc giữa hai dây treo trong không khí và trong dầu hoả là như nhau thì khối lương riêng của chất làm quả cầu phải bằng bao nhiêu? Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

11


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

Bài 28. Hai quả cầu giống nhau, tích điện như nhau treo ở hai đầu A và B của hai dây cùng độ dài OA, OB có đầu O chung được giữ cố định trong chân không. Sau đó tất cả được nhúng trong dầu hỏa (có khối lượng riêng r0 và hằng số điện môi ε = 4). Biết rằng so với trường hợp trong chân không góc AOB không thay đổi và gọi ρ là khối lượng riêng của hai quả cầu . Hãy tính tỷ số r / r 0 . Biết hai sợi dây OA, OB không co dãn và có khối lượng không đáng kể. r e 4 = = . Đs: r0 e - 1 3 Bài 29. Hai quả cầu nhỏ bằng kim loại giống hệt nhau được treo ở hai đầu dây cách điện có cùng chiều dài. Hai đầu kia của hai dây móc vào cùng một điểm. Cho hai quả cầu tích điện bằng nhau, lúc cân bằng chúng cách nhau R = 6,35cm. Chạm tay vào một trong hai quả cầu, hãy tính khoảng cách R' giữa hai quả cầu sau khi chúng đạt vị trí cân bằng mới. Giả thiết chiều dài mỗi dây khá lớn so với khoảng cách hai quả cầu lúc cân bằng. R Đs: R ' = 3 �4 . 4 Bài 30. Hai quả cầu nhỏ bằng kim loại giống hệt nhau được treo ở hai đầu dây cách điện có cùng chiều dài. Hai đầu kia của hai dây móc vào cùng một điểm. Cho hai quả cầu tích điện bằng nhau, lúc cân bằng chúng cách nhau R = 6,35cm. Chạm tay vào một trong hai quả cầu, hãy tính khoảng cách R' giữa hai quả cầu sau khi chúng đạt vị trí cân bằng mới. Biết chiều dài mỗi dây là l = 30cm . -8 -8 Bài 31. Hai điện tích q1 = 2.10 C ; q2 = -8.10 C đặt tại A và B trong không khí, AB = 8cm. Một điện tích qo đặt tại C. Hỏi: a/ C ở đâu để qo cân bằng? b/ Dấu và độ lớn của qo để q1 ; q2 cũng cân bằng? -8 ĐS: a/ CA = 8cm; CB = 16cm; b/ qo = -8.10 C . -8 -7 Bài 32. Hai điện tích q1 = -2.10 C ; q2 = -1,8.10 C đặt tại A và B trong không khí, AB = 8cm. Một điện tích q3 đặt tại C. Hỏi: a/ C ở đâu để q3 cân bằng? b*/ Dấu và độ lớn của q3 để q1 ; q2 cũng cân bằng? -8 ĐS: a/ CA = 4cm; CB = 12cm; b/ q3 = 4,5.10 C . Bài 33. Hai quả cầu nhỏ giống nhau, mỗi quả có điện tích q và khối lượng m = 10g được treo bởi hai sợi dây cùng chiều dài l = 30cm vào cùng một điểm O. Giữ quả cầu 1 cố định theo phương thẳng đứng, dây treo quả cầu 2 sẽ bị lệch góc a = 60o so với phương thẳng đứng. Cho g = 10m / s 2 . Tìm q?

ĐS: q = l

mg = 10-6 C k

Bài 34. Hai điện tích điểm q1 = 10-8 C, q2 = 4.10-8 C đặt tại A và B cách nhau 9 cm trong chân không. a. Xác định lực tương tác giữa hai điện tích? b. Xác định vecto lực tác dụng lên điện tích q0 = 3.10-6 C đặt tại trung điểm AB. c. Phải đặt điện tích q3 = 2.10-6 C tại đâu để điện tích q3 nằm cân bằng?

Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

12


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

Bài 35. Hai điện tích điểm q1 = q2 = -4.10-6C, đặt tại A và B cách nhau 10 cm trong không khí. Phải đặt điện tích q3 = 4.10-8C tại đâu để q3 nằm cân bằng? Bài 36. Hai điện tích q1 = - 2.10-8 C, q2= -8.10-8 C đặt tại A và B trong không khí, AB = 8cm. Một điện tích q3 đặt tại C. Hỏi: a. C ở đâu để q3 cân bằng? b. Dấu và độ lớn của q3 để q1 và q2 cũng cân bằng ?

CHỦ ĐỀ 2: BÀI TẬP VỀ ĐIỆN TRƯỜNG DẠNG I: ĐIỆN TRƯỜNG DO MỘT ĐIỆN TÍCH ĐIỂM GÂY RA ĐIỆN TRƯỜNG DO MỘT ĐIỆN TÍCH ĐIỂM GÂY RA * Phương pháp: -Nắm rõ các yếu tố của Véctơ cường độ điện trường do một điện tích điểm q gây ra tại một điểm cách điện tích khoảng r: + điểm đặt: tại điểm ta xét. E: + phương: là đường thẳng nối điểm ta xét với điện tích. + Chiều: ra xa điện tích nếu q > 0, hướng vào nếu q < 0 + Độ lớn: E = k

q

er 2

- Lực điện trường: F = q E , độ lớn F = q E Nếu q > 0 thì F  E ; Nếu q < 0 thì F  E Chú ý: Kết quả trên vẫn đúng với điện trường ở một điểm bên ngoài hình cầu tích điện q, khi đó ta coi q là một điện tích điểm đặt tại tâm cầu. Công thức tính diện tích xung quanh của hình cầu: S=4πR2 Bài 37. Một điện tích điểm q = 10-6C đặt trong không khí a) Xác định cường độ điện trường tại điểm cách điện tích 30cm, vẽ vectơ cường độ điện trường tại điểm này. b) Đặt điện tích trong chất lỏng có hằng số điện môi ε = 16. Điểm có cường độ điện trường như câu a cách điện tích bao nhiêu. Bài 38. Cho hai điểm A và B cùng nằm trên một đường sức của điện trường do một điện tích điểm q gây ra. Biết độ lớn của cường độ điện trường tại A là 36V/m, tại B là 9V/m. a. Xác định cường độ điện trường tại trung điểm M của AB. (Đs: 16V/m) b. Nếu đặt tại M một điện tích điểm q 0 = -10-2C thì độ lớn lực điện tác dụng lên q 0 là bao nhiêu? Xác định phương chiều của lực, biết q>0. Bài 39. Cho 3 điểm A B và C tạo thành một tam giác vuông tại C với AC=2BC. Một điện tích điểm q đặt tại C. Biết độ lớn của cường độ điện trường tại A là 40V/m. a. Xác định cường độ điện trường tại B và trung điểm M của AB. b. Xác định vị trí cường độ điện trường cực đại trên đường thẳng AB, giá trị cực đại đó bằng bao nhiêu? c. Nếu đặt tại M một điện tích điểm q 0 = -10-2C có khối lượng 2g thì độ lớn lực điện tác dụng lên q0 là bao nhiêu? Bây giờ nếu thả không giữ điện tích này thì gia tốc mà nó đạt được ngay khi thả là bao nhiêu . Bài 40. Cho 3 điểm A B và C tạo thành một tam giác đều với cạnh có độ dài là a. Một điện tích điểm q đặt tại C. Biết độ lớn của cường độ điện trường tại A là 40V/m. a. Xác định cường độ điện trường tại trung điểm M của AB. Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

13


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

b. Nếu đặt tại M một điện tích điểm q0 = -10-2C có khối lượng 4g thì độ lớn lực điện tác dụng lên q0 là bao nhiêu? Bây giờ nếu thả không giữ điện tích này thì gia tốc mà nó đạt được ngay khi thả là bao nhiêu . Bài 41. Quả cầu kim loại bán kính R=5cm được tích điện q,phân bố đều.Đặt σ=q/S là mật độ điện mặt ,S là diện tích hình cầu. Cho σ=8,84.10-5C/m2. Tính độ lớn cường độ điện trường tại điểm cách mặt cầu 5cm? ĐS: E=2,5.106 (V/m) DẠNG 2. CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG DO NHIỀU ĐIỆN TÍCH ĐIỂM GÂY RA * Phương pháp: - Xác định Véctơ cường độ điện trường: E1 , E 2 ... của mỗi điện tích điểm gây ra tại điểm mà bài toán yêu cầu. (Đặc biệt chú ý tới phương, chiều) - Điện trường tổng hợp: E = E1 + E 2 + ... - Dùng quy tắc hình bình hành để tìm cường độ điện trường tổng hợp ( phương, chiều và độ lớn) hoặc dùng phương pháp chiếu lên hệ trục toạ độ vuông góc Oxy Xét trường hợp chỉ có hai Điện trường

ur

ur ur ur E = E1 + E 2

ur

a. Khí E1 cùng hướng với E 2 :

ur ur ur E cùng hướng với E1 , E 2

ur ur b. Khi E1 ngược hướng với E 2 : E = E1 - E 2 ur

ur

E = E1 + E2

ur � E ur �1 E cùng hướng với �ur E2 �

khi : E1 > E 2 khi : E1 < E 2

c. Khi E1 ^ E 2

E = E12 + E 22

ur ur hợp với E1 một góc a xác định bởi: E

tan a = u r ur � d. Khi E1 = E2 và E 1, E 2 = a

E2 E1

ur �a � ur a E = 2E1 cos � � E hợp với E1 một góc 2 �2 � e. Trường hợp góc bất kì áp dụng định lý hàm cosin cho tam giác. - Nếu đề bài đòi hỏi xác định lực điện trường tác dụng lên điện tích thì áp dụng công thức: F = q E Cho hai điện tích q1 = 4.10-10 C , q2 = -4.10-10 C đặt ở A,B trong không khí, AB = Bài 42. a = 2cm. Xác định véc tơ cường độ điện trường tại: Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

14


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

a) H là trungđiểm của AB. b) M cách A 1cm, cách B 3cm. c) N hợp với A,B thành tam giác đều. ĐS: a.72.103(V/m); b.32. 103(V/m); c.9000(V/m); -8 -8 Bài 43. Hai điện tích q1 = 8.10 C , q2 = -8.10 C đặt tại A, B trong không khí., AB=4cm. Tìm véctơ cường độ điện trường tại C với:

a) CA = CB = 2cm.

b) CA = 8cm; CB = 4cm.

-9 c) C trên trung trực AB, cách AB 2cm, suy ra lực tác dụng lên q=2.10 C đặt tại C. (ĐS: E song song với AB, hướng từ A tới B có độ lớn E=12,7.105V/m; F=25,4.10-4N) Bài 44.

Tại 3 đỉnh ABC của tứ diện đều SABC cạnh a trong chân không có ba điện ích kq 6 ) điểm q giống nhau (q<0). Xác định điện trường tại đỉnh S của tứ diện. (ĐS: a2 Bài 45.

Hình lập phương ABCDA’B’C’D’ cạnh a trong chân không. Hai điện tích

q1=q2=q>0 đặt ở A, C, hai điện tích q3=q4=-q đặt ở B’ và D’. Tính độ lớn cường độ điện 16kq trường tại tâm O của hình lập phương. (ĐS: ) 3 3a 2 -8 Bài 46. Cho ba điện tích q1 = q2 = q3 = 5.10 C đặt tại các điểm M,N,P trong không khí như hình vẽ. Hãy xác định cường độ điện trường tại D. Cho PD=20cm; ND=25cm; MD=30cm. M N D

P

Bài toán cực trị (Tìm Max, min) Bài 47. Hai điện tích +q và – q (q >0) đặt tại hai điểm A và B với AB = 2a. M là một điểm nằm trên đường trung trực của AB cách AB một đoạn x. a) Xác định vectơ cường độ điện trường tại M. b) Xác định x để cường độ điện trường tại M cực đại, tính giá trị đó. Bài 48. Hai điện tích q1 = q2 = q >0 đặt tại A và B trong không khí. Cho biết AB = 2a. a) Xác định cường độ điện trường tại điểm M trên đường trung trực của AB cách AB một đoạn h. b) Định h để EM cực đại. Tính giá trị cực đại này. Áp dụng bằng số: a=10cm; q=5.10-8C. 2 a a 4kq 2 (Đs: EM đạt cực đại khi: h = ) �h= � EM = max 3 3a 2 2 2

(

)

Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

15


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

DẠNG 3: CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG TỔNG HỢP TRIỆT TIÊU ur ur ur r Tổng quát: E1 + E 2 + ... + E n = 0 Trường hợp chỉ có hai điện tích gây điện trường: 1/ Tìm vị trí để cường độ điện trường tổng hợp triệt tiêu: a/ Trường hợp 2 điện tích cùng dấu: ( q 1 ,q 2 > 0 ) : q 1 đặt tại A, q 2 đặt tại B Gọi M là điểm có cường độ điện trường tổng hợp triệt tiêu E M = E 1 + E 2 = 0  M  đoạn AB q2 r2  r 1 + r 2 = AB (1) và E 1 = E 2  22 = (2)  Từ (1) và (2)  vị trí M. q1 r1 b/ Trường hợp 2 điện tích trái dấu: ( q 1 ,q 2 < 0 ) * q1 > q 2  M đặt ngoài đoạn AB và gần B (r 1 > r 2 ) q2 r22  r 1 - r 2 = AB (1) và E 1 = E 2  2 = (2) q1 r1  Từ (1) và (2)  vị trí M. * q1 < q 2  M đặt ngoài đoạn AB và gần A(r 1 < r 2 ) q2 r22  r 2 - r 1 = AB (1) và E 1 = E 2  2 = (2) q1 r1  Từ (1) và (2)  vị trí M. 2/ Tìm vị trí để 2 vectơ cường độ điện trường do q 1 ,q 2 gây ra tại đó bằng nhau, vuông góc nhau: a/ Bằng nhau: + q 1 ,q 2 > 0: * Nếu q1 > q 2  M đặt ngoài đoạn AB và gần B  r 1 - r 2 = AB (1) và E 1 = E 2  * Nếu q1 < q 2

q2 r22 (2) 2 = q1 r1

 M đặt ngoài đoạn AB và gần A(r 1 < r 2 )

 r 2 - r 1 = AB (1) và E 1 = E 2 

q2 r22 = (2) q1 r12

+ q 1 ,q 2 < 0 ( q 1 (-); q 2 ( +) M  đoạn AB ( nằm trong AB) q2 r2  r 1 + r 2 = AB (1) và E 1 = E 2  22 = (2)  Từ (1) và (2)  vị trí M. q1 r1 b/ Vuông góc nhau: E1 r 12 + r 22 = AB 2 ; tan  = E2 Bài 49. Cho hai điện tích điểm cùng dấu có độ lớn q 1 =4q 2 đặt tại a,b cách nhau 12cm. Điểm có vectơ cường độ điện trường do q 1 và q 2 gây ra bằng nhau ở vị trí ( Đs: r 1 = 24cm, r 2 = 12cm). Bài 50. Cho hai điện tích trái dấu ,có độ lớn điện tích bằng nhau, đặt tại A,B cách nhau 12cm. Điểm có vectơ cường độ điện trường do q 1 và q 2 gây ra bằng nhau ở vị trí ( Đs: r 1 = r 2 = 6cm) Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

16


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

-8 -8 Bài 51. Cho hai điện tích q1 = 9.10 C , q2 = 16.10 C đặt tại A,B cách nhau 5cm . Điểm có vec tơ cương độ điện trường vuông góc với nhau và E 1 = E 2 ( Đs: r 1 = 3cm, r 2 = 4cm) Bài 52. Tại ba đỉnh A,B,C của hình vuông ABCD cạnh a = 6cm trong chân không, đặt ba -7 -7 điện tích điểm q1 = q3 = 2.10 C và q2 = -4.10 C . Xác định điện tích q4 đặt tại D để cường độ -7 điện trường tổng hợp gây bởi hệ điện tích tại tâm O của hìnhvuông bằng 0. (Đs: q4 = -4.10 C ) Bài 53. Cho hình vuông ABCD, tại A và C đặt các điện tích q1 = q3 = q . Hỏi phải đặt ở B điện

tích bao nhiêu để cường độ điện trường ở D bằng không. (ĐS: q2 = -2 2q1 ) Bài 54. Tại hai đỉnh A,B của tam giác đều ABC cạnh a đặt hai điện tích điểm q1 = q2 = 4.10-9 C trong không khí. Hỏi phải đặt điện tích q3 có giá trị bao nhiêu tại C để cường độ điện trường gây bởi hệ 3 điện tích tại trọng tâm G của tam giác bằng 0. (Đs: q3 = 4.10-9 C ) Bài 55. Bốn điểm A, B, C, D trong không khí tạo thành hình chữ nhật ABCD cạnh AD = a = -8 3cm, AB = b = 4cm. Các điện tích q 1, q2, q3 được đặt lần lượt tại A, B, C. Biết q2 = -12,5.10 C và cường độ điện trường tổng hợp tại D bằng 0. Tính q1, q2.

DẠNG 4: CÂN BẰNG CỦA ĐIỆN TÍCH TRONG ĐIỆN TRƯỜNG Bài 56. Một quả cầu nhỏ khối lượng m=0,1g mang điện tích q = 10 -8C được treo bằng sợi r dây không giãn và đặt vào điện trường đều E có đường sức nằm ngang. Khi quả cầu cân bằng, dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc a = 450 . Lấy g = 10m/s2. Tính: a. Độ lớn của cường độ điện trường. b. Tính lực căng dây .

Bài 57.

Điện trường giữa hai bản của một tụ điện phẳng đặt nằm ngang có cường độ

E = 4900V/m. Xác định khối lượng của hạt bụi đặt trong điện trường này nếu nó mang điện tích q = 4.10 -10C và ở trạng thái cân bằng. (ĐS: m = 0,2mg) 3 Một hòn bi nhỏ bằng kim loại được đặt trong dầu. Bi có thể tích V=10mm , -5 3 khối lượng m=9.10 kg. Dầu có khối lượng riêng D=800kg/m . Tất cả được đặt trong một 5 điện trường đều, E hướng thẳng đứng từ trên xuống, E=4,1.10 V/m. Tìm điện tích của bi để nó cân bằng lơ lửng trong dầu. Cho g=10m/s2. ( ĐS: q=-2.10-9C) Bài 58.

Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

17


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

-9 Bài 59. Hai quả cầu nhỏ A và B mang những điện tích lần lượt là -2.10 C và 2.10 9 C được treo ở đầu hai sợi dây tơ cách điện dài bằng nhau. Hai điểm treo M và N cách nhau 2cm; khi cân bằng, vị trí các dây treo có dạng như hình vẽ. Hỏi để đưa các dây treo trở về vị trí thẳng đứng người ta phải dùng một điện trường đều có hướng nào và độ lớn bao nhiêu? 4 (ĐS: Hướng sang phải, E=4,5.10 V/m) C. BÀI TẬP TỰ LUYỆN Bài 60. Có 4 quả cầu kim loại kích thước bằng nhau. Các quả cầu mang điện tích lần lượt là 2,3m C; - 246.10-7 C ; - 5,9 m C; 3, 6.10-5 C . Cho 4 quả cầu đồng thời chạm vào nhau sau đó lại tác chúng ra. Xác định điện tích sau khi tách của mỗi quả cầu. Bài 61. Cho hai quả cầu kim loại nhỏ, giống nhau, đặt trong không khí tích điện và cách nhau 20 cm thì chúng hút nhau một lực bằng 1,2 N. Cho chúng tiếp xúc với nhau rồi tách chúng ra đến khoảng cách như cũ thì chúng đẩy nhau với lực đẩy bằng lực hút. Tính điện tích lúc đầu của mỗi quả cầu. -7 Bài 62. Hai điện tích điểm dương q1 = q2 = 8.10 C được đặt trong không khí cách nhau 10 cm. a) Hãy xác định lực tương tác giữa hai điện tích đó. b) Đặt hai điện tích đó vào trong môi trường có hằng số điện môi là ε = 2. Để lực tương tác giữa chúng là không đổi (bằng lực tương tác khi đặt trong không khí) thì khoảng cách giữa chúng lúc này là bao nhiêu? Đs. 0,576 N; 7 cm. Bài 63. Hai quả cầu kim loại nhỏ giống hệt nhau mang các điện tích q1 và q2 đặt trong không khí cách nhau 2 cm, đẩy nhau bởi một lực F = 2, 7.10-4 C . Cho hai quả cầu tiếp xúc nhau rồi lại đưa về vị trí cũ, chúng đẩy nhau bởi một lực F ' = 3, 6.10-4 C . Tính giá trị q1 và q2 ? Đs. 6.10-9 C ; 2.10-9 C hoặc -6.10-9 C ; - 2.10-9 C . Bài 64. Hai quả cầu nhỏ, giống nhau, bằng kim loại đặt trong không khí. Quả cầu A mang điện tích 4,50 µC; quả cầu B mang điện tích –2,40 µC. Cho chúng tiếp xúc nhau rồi đưa chúng ra cách nhau 1,56 cm. Tính lực tương tác tĩnh điện giữa chúng. Đs: 40,8N Bài 65. Hai quả cầu nhỏ bằng kim loại giống hệt nhau, mang điện tích như nhau q đặt cách nhau một khoảng R, chúng đẩy nhau một lực có độ lớn 6,4 N. Sau khi cho chúng tiếp xúc nhau rồi tách ra một khoảng 2R thì chúng đẩy nhau một lực bao nhiêu? Đs. 1,6 N. Bài 66. Hai hòn bi bằng kim loại giống nhau có điện tích cùng dấu q và 4q ở cách nhau một khoảng r. Sau khi cho hai hòn bi tiếp xúc nhau, để cho lực tương tác giữa chúng không thay đổi, ta phải đặt chúng cách một khoảng r’. Tính tỉ số r’/r? Đs. 1,25. Bài 67. Ba điện tích điểm q1 = 1m C ; q2 = 0,5m C ; q3 = 0, 4 mC lần lượt đặt tại A, B, C trong không khí. Cho AB = 5 cm, AC = 4 cm, BC = 1 cm. Tính lực tác dụng lên mỗi điện tích. Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

18


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

Đs. 4, 05.10-2 N ; 16, 2.10-2 N ; 20, 25.10 -2 N . Bài 68. Ba điện tích điểm q1 = 40nC; q2 = -40nC ; q3 = 50nC được đặt trong không khí tại ba đỉnh của một tam giác đều cạnh 2 cm. Xác định vectơ lực tác dụng lên q3 ? Đs. F = 45.10-3 N . Bài 69. Ba điện tích điểm q1 = 0, 27 m C ; q2 = 0, 64 m C; q3 = -100 nC đặt trong không khí lần lượt tại ba đỉnh của một tam giác ABC vuông tại C. Cho AC = 30 cm, BC = 40 cm. Xác định vectơ lực tác dụng lên q3 . Đs. 45.10-4 N . Bài 70. Hai quả cầu giống nhau mang điện cùng đặt trong chân không, cách nhau R = 20cm thì chúng hút nhau một lực F = 3, 6.10-4 N . Sau đó cho hải quả cầu này tiếp xúc nhau rồi đưa về vị trí cũ thì chúng đẩy nhau một lực F ' = 2, 205.10-4 N . Tính điện tích của mỗi quả cầu trước khi tiếp xúc. Bài 71. Hai quả cầu nhỏ giống nhau bằng kim loại có khối lượng m = 5g, được treo vào cùng một điểm O bằng 2 sợi dây không dãn, dài 30cm. Hai quả cầu tiếp xúc với nhau. Truyền một điện tích q cho 2 quả cầu thi thấy chúng đẩy nhau cho đến khi hai dây treo hợp với nhau một góc 2 900 . Tính độ lớn điện tích q mà ta đã truyền cho 2 quả cầu, lấy g = 10m / s . Đs: 2.10-6 C . Bài 72. Hai quả cầu nhỏ giống nhau, mỗi quả cầu có điện tích q và khối lượng m = 10g được treo bởi hai sợi dây cùng chiều dài l = 30cm vào cùng một điểm O. Giữ quả cầu 1 cố định theo phương thẳng đứng, dây treo quả cầu 2 bị lệch góc a = 600 so với phương thẳng đứng. Cho g = 10m / s 2 . Tìm q. -6 Đs: q = 10 C . Bài 73. Có hai sợi dây mảnh không dãn, mỗi dây dài 2m. Hai đầu dây được dính vào cùng 1 điểm, ở 2 đầu còn lại có buộc 2 quả cầu giống nhau, mỗi có trọng lượng 0,02N. Các quả cầu mang điện tích cùng dấu có độ lớn 5.10-8 C . Khoảng cách giữa tâm của các quả cầu khi chúng nằm cân bằng là bao nhiêu. Đs: 17cm. Bài 74. Có hai điện tích q1 = q và q2 = 4q đặt cố định trong không khí cách nhau một khoảng a = 30cm. Phải đặt một điện tích q0 như thế nào và ở đâu để nó cân bằng. Bài 75. Có hai điện tích q1 = q và q2 = -9q đặt cố định trong không khí cách nhau một khoảng a = 30cm. Phải đặt một điện tích q0 như thế nào và ở đâu để nó cân bằng. Bài 76. Ba hạt cườm được xâu vào một vòng chỉ kín, mềm và cách điện, một hạt mang điện tích q, hai hạt còn lại mang điện tích 3q. Các hạt có thể trượt không ma sát dọc theo sợi chỉ. Khi để trên mặt bàn nhẵn, cách điện nằm ngang, hệ tạo thành một tam giác như hình vẽ. Hãy tính góc α ở đáy của tam giác này. (Đs: 300)

Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

19


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

Bài 77. Trong chân không, cho hai điện tích q 1 = -q 2 = 10 -7 C đặt tại hai điểm A và B cách nhau 8cm. Tại điểm C nằm trên đường trung trực của AB và cách AB 3cm người ta đặt điện tích q o = 10 -7 C . Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên qo. (Đs: Fo = 57,6.10 -3 N ) Bài 78. Hai quả cầu cùng khối lượng m, tích điện giống nhau q, được nối với nhau bằng lò xo nhẹ cách điện, độ cứng k, chiều dài tự nhiên l0 , Một sợi dây chỉ mảnh nhẹ, cách điện, không dãn, có chiều dài 2L, mỗi đầu sợi dây được gắn với một quả cầu. Cho điểm giữa (trung điểm) của sợi dây chỉ chuyển động thẳng đứng lên với gia tốc a = g/2 thì lò xo có chiều dài l (với l0 < l < 2L). Tính q � l � 3mgl + K ( L - l0 ) �) � k� 2 4L2 - l 2 � Bài 79. Ba quả cầu nhỏ khối lượng bằng nhau và bằng m, được treo vào 3 sợi dây cùng chiều dài l và được buộc vào cùng một điểm. Khi được tách một điện tích q như nhau, chúng đẩy nhau và xếp thành một tam giác đều có cạnh là a . Tính điện tích q của mỗi quả cầu? ma 3 g ĐS: k 3(3l 2 - a 2 ) (Đs: q = l

Bài 80. Cho 3 quả cầu giống hệt nhau, cùng khối lượng m và điện tích. Ở trạng thái cân bằng vị trí ba quả cầu và điểm treo chung O tạo thành tứ diện đều. Xác định điện tích mỗi quả cầu? mg ĐS: q = l 6k Bài 81. Có hai điện tích điểm q1 = -1,6.10-7C và q2 = 10-8C đặt tại hai điểm A, B cách nhau một đoạn a = 30cm và một điện tích điểm q0. a, Biết q0 = 1,6.10-7C và được đặt tại trung điểm của AB. Tính lực điện tổng hợp tác dụng lên q0. b, Hai điện tích được giữ cố định. Hỏi phải đặt một điện tích thứ ba q 0 ở đâu để q0 cân bằng ? Vị trí này có phụ thuộc vào dấu và độ lớn của q0 hay không ? Sự cân bằng này có phải là cân bằng bền hay không ? c, Hai điện tích q1 và q2 được để tự do. Hỏi q0 phải bằng bao nhiêu để hệ ba điện tích này được cân bằng ? Bài 82. Trong nguyên tử Hiđrô, electrônchuyển động tròn đều quanh hạt nhân theo quỹ đạo có bán kính R = 5,1.10-9cm. Hãy xác định vận tốc dài và vận tốc góc ( để ở đơn vị: vòng/giây) của -19 -31 electrôn này. Cho e = 1, 6.10 C , me = 9,1.10 kg . Bài 83. Tại ba đỉnh A, B, C của một tam giác đều cạnh a = 15 cm lần lượt đặt 3 tích điểm qA = +2 m C , qB = +8 m C , qC = -8 m C . Hãy vẽ véc tơ lực điện tác dụng lên qA và tính độ lớn của lực đó. Bài 84. Trên mặt phẳng tọa độ xOy có đặt 3 điện tích điểm, đơn vị trên các trục là cm. Điện tích q1 = +4 m C được giữ tại gốc O. Điện tích q2 = -3 m C đặt cố định tại M(5;0), điện tích q3 = -6 m C đặt cố định tại N(0;10). Cho khối lượng điện tích q1 là m = 5g. Tính lực điện tác dụng lên điện tích q1 và gia tốc của nó ngay khi được giải phóng. Bài 85. Hai điện tích điểm có độ lớn bằng nhau được đặt trong không khí cách nhau 12 cm. Lực tương tác giữa chúng bằng 10N Đặt hai điện tích đó vào trong dầu và đưa chúng cách nhau 8 cm thì lực tương tác giữa chúng vẫn bằng 10N. Tính độ lớn của các điện tích và hằng số điện môi của dầu. Bài 86. Có hai quả cầu kim loại nhỏ tích điện nằm cách nhau 2,5 m trong không khí. Lực điện tác dụng lên mỗi quả cầu bằng 9.10-3N. Cho hai quả cầu tiếp xúc nhau thì điện tích của hai quả cầu đó bằng -3 m C . Tìm điện tích lúc đầu của mỗi quả cầu. Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

20


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

Bài 87. Tại 4 đỉnh của một hình vuông có 4 điện tích điểm như nhau q = +1 m C và tại tâm hình vuông có điện tích q0. Hệ 5 điện tích đó cân bằng. Hỏi dấu và độ lớn của điện tích q0. Bài 88. Có hai điện tích điểm q và 4q đặt cách nhau một khoảng r. Cần đặt điện tích thứ 3 Q ở đâu và có dấu như thế nào để hệ 3 điện tích nằm cân bằng ? Xét hai trường hợp: a, Hai điện tích q và 4q được giữ cố định. b, Hai điện tích q và 4q để tự do. Bài 89. Hai diện tích điểm bằng nhau, đặt trong chân không, cách nhau một khoảng r1= 2cm. Lực -4 đẩy giữa chúng là F1 = 1, 6.10 N.

a. Tìm độ lớn của các điện tích đó. b. Khoảng cách r2 giữa chúng là bao nhiêu để lực tác dụng là F2 = 2,5.10-4 N. Bài 90. Cho hai điện tích điểm q1 và q2 đặt cách nhau một khoảng r = 30cm trong không khí, lực tác dụng giữa chúng là F0. Nếu đặt chúng trong dầu thì lực này bị yếu đi 2,25 lần. Vậy cần dịch chúng lại một khoảng bằng bao nhiêu để lực tương tác giữa chúng vẫn bằng F ? Bài 91. Hai điện tích điểm đặt cách nhau 1 m trong không khí thì đẩy nhau một lực F = 1,8 N. Độ lớn điện tích tổng cộng là 3.10-5 C. Tính điện tích mỗi vật. Bài 92. Hai quả cầu giống nhau, mang điện, đặt cách nhau một đoạn r = 20 cm, chúng hút nhau một lực F1 = 4.10-3N. Sau đó, cho chúng tiếp xúc và lại đưa ra vị trí cũ thì thấy chúng đẩy nhau bằng một lực F2 = 2,25.10-3 N. Hãy xác định điện tích ban đầu của mỗi quả cầu. Bài 93. Hai điện tích q1 = 4.10-8 C, q2 = -4.10-8 C đặt tại hai điểm A, B cách nhau một khoảng a = 4 cm trong không khí. Xác định lực tác dụng lên điện tích điểm q = 2.10-9 C khi: a. q đặt tại trung điểm O của AB. b. q đặt tại M sao cho AM = 4 cm, BM = 8 cm. -8 -8 -7 Bài 94. Ba điện tích điểm q1 = 27.10 C; q2 = 64.10 C , q3 = -10 C đặt tại ba đỉnh của tam giác

ABC vuông tại C. Cho AC = 30 cm; BC = 40 cm. Xác định lực tác dụng lên q3. Hệ thống đặt trong không khí. Bài 95. Hai điện tích điểm +q và -q đặt tại hai điểm A và B cách nhau 2d trong không khí. Xác định lực tác dụng lên điện tích q0 = q đặt tại điểm M trên đường trung trực của AB, cách AB một đoạn x. áp dụng bằng số: q = 10-6 C; d = 4 cm; x = 3 cm. Bài 96. Hai quả cầu có cùng khối lượng m = 10g, tích điện q và treo vào hai dây mảnh, dài l = 30 cm vào cùng một điểm. Một quả cầu được giữ cố định tại vị trí cân bằng, dây treo quả cầu thứ hai lệch một góc a = 600 so với phương đứng. Xác định điện tích q. Cho g = 10m/s2. Bài 97. Người ta treo hai quả cầu nhỏ có khối lượng bằng nhau m = 1g bằng những dây có cùng độ dài l = 50 cm . Khi hai quả cầu tích điện bằng nhau, cùng dấu, chúng đẩy nhau và cách nhau r1 = 6cm. a. Tính điện tích mỗi quả cầu b. Nhúng cả hệ thống vào rượu có hằng số điện môi e = 27. Tính khoảng cách r2 giữa 2 quả cầu khi cân bằng. Bỏ qua lực đẩy Archimede. Lấy g = 10m/s2. Bài 98. Hai quả cầu nhỏ giống nhau, cùng khối lượng m, bán kính r, điện tích q được treo bằng hai dây mảnh có cùng chiều dài l vào cùng một điểm. Do lực tương tác Coulomb, mỗi dây lệch một Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

21


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

góc a so với phương đứng. Nhúng hai quả cầu vào dầu có hằng số điện môi e = 2 người ta thấy góc lệch của mỗi dây vẫn là a . Tính khối lượng riêng D của quả cầu, biết khối lượng riêng của dầu là D0 = 0,8.103 kg/m3. Bài 99. Cho ba điện tích cùng độ lớn q đặt ở ba đỉnh của một tam giác đều cạnh a trong không khí. Xác định lực tác dụng của hai điện tích lên điện tích thứ ba. Biết có một điện tích trái dấu với hai điện tích kia. Bài 100. Cho ba điện tích cùng độ lớn q đặt ở ba đỉnh của một tam giác đều cạnh a trong không khí. Xác định lực tác dụng lên điện tích q0 = +q tại tâm O của tam giác trong các trường hợp. a. Các điện tích q cùng dấu b. Một điện tích trái dấu với hai điện tích kia Bài 101. Một điện tích điểm Q = 10-6C đặt trong không khí. a. Xác định cường độ điện trường tại điểm cách điện tích 30cm b. Đặt điện tích trong chất lỏng có hằng số điện môi e = 16. Điểm có cường độ điện trường như câu a cách điện tích bao nhiêu? Bài 102. Hai điện tích q1 = -10-6 C, q2 = 10-6 C đặt tại hai điểm A, B cách nhau 40cm trong chân không. Xác định vectơ cường độ điện trường tại a. M là trung điểm của AB. b. N có AN = 20cm; BN = 60cm. Bài 103. Tại ba đỉnh của tam giác vuông ABC, AB = 30cm, AC = 40cm đặt ba điện tích dương q1 ur = q2 = q3 = q = 10-9 C. Xác định E tại chân đường cao hạ từ đỉnh góc vuông xuống cạnh huyền. Bài 104. Tại ba đỉnh A, B, C của hình vuông cạnh a trong chân không đặt ba điện tích dương q. Xác định cường độ điện trường: a. Tại tâm O của hình vuông. b. Tại đỉnh D. Bài 105. Tại ba điểm A, B, C trong không khí tạo thành tam giác vuông tại A; AB = 4cm; AC = ur 3cm. Tại A đặt q1 = -2,7.10-9 C, tại B đặt q2. Biết E tổng hợp tại C có phương song song AB. Xác định q2 và E tại C. Bài 106. Hai điện tích q1 = 4q > 0 và q2 = - q đặt tại hai điểm A và B cách nhau 9 cm trong chân không. Xác định điểm M để cường độ điện trường tổng hợp tại đó bằng 0. Bài 107. Cho ba điện tích điểm q1, q2, q3 đặt tại ba đỉnh A, B, C của hình vuông ABCD trong không khí. Xác định hệ thức giữa q1, q2, q3 để cường độ điện trường tại D bằng không. Bài 108. Một quả cầu nhỏ, khối lượng m = 20g mang điện tích q = 10-7 C được treo bởi dây mảnh r trong điện trường đều có vectơ E nằm ngang. Khi quả cầu cân bằng, dây treo hợp với phương đứng một góc a = 300. Tính độ lớn của cường độ điện trường; cho g = 10 m/s2. Bài 109. Một giọt chất lỏng tích điện có khối lượng 2.10-9 g nằm cân bằng trong điện trường đều có phương thẳng đứng, có E = 1,25.105 V/m. Tính điện tích của giọt chất lỏng và số electron thừa hoặc thiếu trên giọt chất lỏng đó. Lấy g = 10m/s2. Bài 110. Một quả cầu nhỏ, bằng kim loại có bán kính 1 mm đặt trong dầu. Hệ thống đặt trong điện r trường đều, E hướng thẳng đứng từ trên xuống, E = 106 V/m. Tìm điện tích của quả cầu để nó nằm lơ lửng trong dầu. Cho khối lượng riêng của kim loại và dầu là D = 2,7.103 kg/m3.; D0 = 800 kg/m3. Lấy g = 10 m/s2. Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

22


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

Bài 111. Hai quả cầu kim loại nhỏ, giống nhau, được treo trong không khí tại cùng một điểm bằng hai sợi dây mảnh có cùng chiều dài l, cách điện. Hai quả cầu tiếp xúc nhau. Truyền một điện tích q chung cho cả hai quả cầu, chúng đẩy nhau cho đến khi cách nhau một đoạn a = 40cm. Lấy g = 10m/s2. 1. Hiện tượng gì sẽ xảy ra nếu làm mất điện tích của một quả cầu ( chẳng hạn bằng cách chạm quả cầu đó vào một sợi dây dẫn nối đất). Tìm khoảng cách b giữa hai quả cầu khi chúng đến vị trí cân bằng mới. Giải bài toán trong hai trường hợp: a, Cho rằng dây treo l rất dài so với khoảng cách a ( nghĩa là al  0, khi đó có thể coi gần đúng tg a  sin a với a là góc hợp bởi dây treo so với phương thẳng đứng). b, Cho dây dài l = 1m. 2. Nhúng hệ thống trong nước nguyên chất có hằng số điện môi e = 81. Tính khoảng cách a’ giữa hai quả cầu trong các trường hợp sau (Cho rằng dây treo l rất dài so với khoảng cách a): a, Bỏ qua mọi ma sát và lực đẩy Acsimède. b, Bỏ qua ma sát, cho rằng các quả cầu có bán kính r = 0,5cm, khối lượng riêng của kim loại làm quả cầu và khối lượng riêng của nước lần lượt là D1 = 2,7.103kg/m3, D2 = 103kg/m3. Bài 112. Hai điện tích q1 = -10-6C, q2 = 10-6C đặt tại hai điểm A, B cách nhau a = 60cm trong chân không. Xác định véc tơ cường độ điện trường tại: a, M nằm trên đường trung trực của AB và cách AB một đoạn x = 40cm. Tìm x để E M cực đại và tìm giá trị cực đại này. b, N có AN = 30cm và BN = 50cm. Bây giờ đặt một điện tích q o = 1,5.10-7C tại N. Hãy tính lực điện do q1 và q2 tác dụng lên qo. Bài 113. Một quả cầu rất nhỏ có khối lượng m= 0,1g treo trên một sợi dây mảnh cách điện, được đặt trong điện trường đều có phương nằm ngang, cường độ điện trường E = 10 3V/m; thấy dây treo bị lệch một góc a = 30o so với phương đứng. Lấy g = 10m/s2. a, Tìm điện tích của quả cầu. b, Bây giờ kéo quả cầu về vị trí thấp nhất và buông tay nhẹ nhàng. Hãy tính vận tốc của quả cầu và lực căng của sợi dây khi quả cầu đi qua vị trí cân bằng ( bỏ qua mọi ma sát) . Cho dây treo dài l = 1,5m. Bài 114. Hai quả cầu nhỏ giống nhau có cùng khối lượng m, bán kính R, điện tích là q được treo vào cùng một điểm bằng hai sợi dây mảnh, cách điện có cùng chiều dài l. Hệ thống được đặt trong không khí. Do lực đẩy tĩnh điện, các sợi dây lệch so với phương thẳng đứng một góc a . Nhúng hai qủa cầu vào trong dầu có hằng số điện môi e = 2, người ta thấy góc lệch của mỗi sợi dây so với phương thẳng đứng vẫn là a . Tìm khối lượng riêng D của quả cầu. Biết khối lượng riêng của dầu là D’ = 800kg/m3. Bài 115. a, Ở mỗi đỉnh hình vuông cạnh a có một điện tích dương đặt tự do Q. Hỏi phải đặt một điện tích q ở đâu, có độ lớn và dấu thế nào để các điện tích của hệ đều cân bằng. b, Giải lại bài toán trên nếu thay hình vuông bằng tam giác đều cạnh a. Bài 116. Một giọt chất lỏng tích điện có khối lượng m = 2.10-9g nằm cân bằng trong điện trường đều có phương thẳng đứng, độ lớn E = 1,25.105V/m. Tính độ lớn điện tích của giọt chất lỏng và số electrôn thừa hoặc thiếu trên giọt chất lỏng đó. Lấy g = 10m/s2 và |e| = 1,6.10-19C. Bài 117. Một quả cầu kim loại có bán kính r = 1mm được đặt trong dầu và cả hệ thống được đặt trong điện trường đều có phương thẳng đứng, hướng từ trên xuống, độ lớn E = 10 6V/m. Cho khối lượng riêng của kim loại làm quả cầu và khối lượng riêng của dầu lần lượt là D 1 = 2,7.103kg/m3 và D2 = 800kg/m3. Lấy g = 10m/s2. Tìm điện tích của quả cầu để nó nằm lơ lửng trong dầu; nổi trong dầu; chìm trong dầu. Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

23


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

Bài 118. Một electron chuyển động với vận tốc ban đầu v o = 4.107m/s trên đường nằm ngang và bay vào điện trường đều có phương thẳng đứng chiều hướng lên trên, độ lớn E = 10 5V/m của một tụ điện tại điểm O cách đều hai bản tụ, vuông góc với đường sức điện trường. Các bản tụ dài l = 10cm và cách nhau một đoạn d = 14cm. Bỏ qua mọi ma sát cũng như lực hấp dẫn giữa electron và trái đất. a, Lập phương trình quỹ đạo và xác định dạng quỹ đạo của electron trong điện trường. b, Hỏi electron có thoát ra khỏi hai bản tụ được hay không ? Nếu có, hãy tính vận tốc của electron ngay khi thoát khỏi hai bản tụ và góc tạo bởi véc tơ vận tốc so với phương ngang khi đó. Bài 119. Một electron chuyển động với vận tốc ban đầu v o trên đường nằm ngang và bay vào điện trường đều có phương thẳng đứng chiều hướng lên trên, độ lớn E = 4.10 5V/m của một tụ điện tại điểm O cách đều hai bản tụ, vuông góc với đường sức điện trường. Các bản tụ dài l = 20cm và cách nhau một đoạn d = 14cm. Hỏi v o phải có giá trị bao nhiêu để elctrron có thể bay hết chiều dài l của tụ điện. Xác định động năng của electron ngay khi ra khỏi tụ điện trên nếu vận tốc ban đầu vo có giá trị nhỏ nhất. Cho khối lượng của electron là me = 9,1.10-31kg, bỏ qua mọi ma sát cũng như lực hấp dẫn giữa electron và trái đất. Bài 120. a, Hai quả cầu giống nhau, mang điện, đặt cách nhau một đoạn r = 20cm, chúng hút nhau một lực F1 = 5.10-3N. Sau đó, cho chúng tiếp xúc nhau và lại đưa ra vị trí cũ thì thấy chúng đẩy nhau bằng một lực F2 = 3.10-3N. Hãy xác định điện tích ban đầu của mỗi điện tích. b, Hai quả cầu nhỏ giống nhau, mang điện tích q 1, q2 đặt trong không khí cách nhau r = 20cm thì hút nhau một lực F1 = 9.10-7N. Đặt một tấm thuỷ tinh dày d = 10cm có hằng số điện môi e = 4. Tính lực hút giữa hai quả cầu lúc này. Bỏ qua lực hấp dẫn giữa chúng. Bài 121. Hai điện tích điểm q1 = 4.10-8 , q2 = - 4.10-8 C theo thứ tự đặt tại hai điểm A, B cách nhau một khoảng r = 4cm trong không khí. Xác định lực tác dụng lên điện tích điểm q = 2. 10-9C khi: a, q đặt tại trung điểm O của AB. b, q đặt tại M sao cho AM = 4cm, BM = 8cm. c, q đặt tại N sao cho AN = 3cm, BN = 5cm. Bài 122. Cho ba điện tích bằng nhau Q 1 = Q2 = Q3 = 4.10-7C đặt tại ba đỉnh của một tam giác đều cạnh a = 5cm. a, Tính lực điện tổng hợp tác dụng lên mỗi điện tích. b, Nếu ba điện tích đó không được giữ cố định thì cần phải đặt thêm một điện tích thứ tư q 0 ở đâu, có dấu và độ lớn như thế nào, để bốn điện tích nằm cân bằng ? Bài 123. Hai quả cầu nhỏ giống nhau, có cùng khối lượng m = 10 g, cùng tích điện q và được treo vào hai sợi dây mảnh cách điện, dài l = 30cm vào cùng một điểm. Một quả cầu được giữ cố định tại vị trí cân bằng, dây treo quả cầu thứ hai lệch so với phương thẳng đứng một góc a = 600. Lấy g = 10 m/s2. a, Xác định độ lớn của điện tích q. b, Bây giờ bỏ tay giữ điện tích thứ nhất. Hãy xác định khoảng cách giữa hai điện tích khi chúng ở trạng thái cân bằng. Bài 124. Người ta treo hai quả cầu nhỏ có khối lượng bằng nhau m = 1,5g bằng những dây có cùng độ dài l = 50cm. Khi hai quả cầu tích điện bằng nhau, cùng dấu, chúng đẩy nhau và cách nhau r 1 = 3cm. Lấy g = 10m/s2. a, Tính điện tích mỗi quả cầu. b, Nhúng cả hệ thống vào rượu có hằng số điện môi e = 27. Tính khoảng cách r2 giữa hai quả cầu khi cân bằng. Bỏ qua lực đẩy Acsimét. Bài 125. Một electron ở trong một điện trường đều thu gia tốc a = 1012 m/s2. Hãy tìm: a. Độ lớn của cường độ điện trường. Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

24


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

b. Vận tốc của electron sau khi chuyển động được 1 m s. Cho vận tốc ban đầu bằng 0. c. Công của lực điện trường thực hiện được trong sự dịch chuyển đó. d. Hiệu điện thế giữa điểm đầu và điểm cuối của đường đi trên. Bài 126. Hai quả cầu nhỏ có điện tích q1=-4µC và q2=8µC đặt cách nhau 6mm trong môi trường có hằng số điện môi là 2. Tính độ lớn lực tương tác giữa 2 điện tích. Bài 127. Hai điện tích điểm q1=2.10-8C, và q2 đặt cách nhau 10cm trong không khí thì hút nhau một lực có độ lớn bằng 27.10-5N. Xác định dấu và độ lớn của q2. Bài 128. Hai điện tích điểm có độ lớn bằng nhau, đặt cách nhau 4cm trong chân không thì lực tương tác giữa chúng là 8,1.10-2N. Tìm độ lớn của mỗi điện tích. Bài 129. Hai điện tích điểm bằng nhau, đặt cách nhau một khoảng r 1= 2cm trong chân không thì lực đẩy giữa chúng là F=1,6.10-4N. a. Tính độ lớn của các điện tích đó. b. Xác định khoảng cách r2 giữa hai điện tích trên đê lực tương tác giữa chúng là 2,5.10-4N. Bài 130. Đem hai quả cầu nhỏ bằng kim loại giống nhau mang điện tích q 1=-8.10-5C và q2=2.10-5C tiếp xúc với nhau, đặt trong môi trường có hằng số điện môi là 2. Tính lực tương tác giữa chúng khi khoảng cách giữa chúng là 30cm. Bài 131. Quả cầu nhỏ mang điện tích q = 10-5C đặt trong chân không nước nguyên chất có hằng số điện môi 81. 1.Tính cường độ điện trường do điện tích q gây ra tại M cách tâm O của quả cầu là R = 10cm. 2. Xác định lực điện trường do quả cầu tích điện tác dụng lên điện tích điểm q’ = - 10 -7C đặt tại M. Suy ra lực điện tác dụng lên điện tích q. Bài 132. Một hạt bụi có khối lượng 2.10-6kg được tích điện 3 m C. Xác định điện trường cần thiết để hạt bụi có thể nằm lửng trong không khí. Lấy g = 10m/s2. Bài 133. Một điện tích điểm q = 10-6C đặt trong không khí. 1. Xác định cường độ điện trường do điện tích điểm q gây ra tại điểm cách điện tích 30cm. 2. Đặt điện tích trong chất lỏng có hằng số điện mỗi e = 16. Tại điểm có cường độ điện trường như câu 1, thì điểm đó cách điện tích một đoạn bao nhiêu? Bài 134. Hai điện tích điểm q1=-9.10-5C và q2=4.10-5C nằm cố định tại hai điểm A và B cách nhau 20cm trong chân không. Tính cường độ điện trường tổng hợp tại M nằm trên đường trung trực của AB cách A 20cm. Bài 135. Cho hai điện tích điểm q1 = 4.10-10C và q2 = -4.10-10C tại hai điểm A và B trong không khí cách nhau một đoạn là AB = a = 2cm. 1. Xác định vector cường độ điện trường tổng hợp do hai điện tích điểm trên gây ra tại điểm H là trung điểm của AB. 2. Xác định vector cường độ điện trường tổng hợp do hai điện tích điểm trên gây ra tại điểm M cách A một khoảng 1cm và cách B một khoảng là 3cm. 3. Xác định vector cường độ điện trường tổng hợp do hai điện tích điểm trên gây ra tại điểm N, biết rằng ba điểm A,B, N tạo thành một tam giác đều. Bài 136. Hai điện tích điểm q1 = 8.10-8C và q2 = - 8.10-8C đặt tại hai điểm A và B trong không khí cách nhau một đoạn 4cm. Tìm vector cường độ điện trường tại điểm C nằm trên đường trung trực của AB và cách AB một đoạn 2cm, suy ra lực điện trường tác dụng lên điện tích q 3 = 2.10-9C đặt tại C. Bài 137. Hai điện tích điểm q1 = 4.10-8C và q2 = - 4.10-8C đặt tại hai điểm A và B cách nhau 4cm trong không khí. 1. Xác định vector cường độ điện trường tại điểm C là trung điểm của đoạn AB. 2. Xác định vector cường độ điện trường tại điểm M cách đều A và B những đoạn là 4cm.

Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

25


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

Bài 138. Hai điện tích điểm q1 = 2.10-8C và q2 = - 2.10-8C đặt tại hai điểm A và B trong không khí thì hút nhau một lực có độ lớn là F = 10-3N. 1.Tính khoảng cách giữa A và B. 2. Xác định vector cường độ điện trường tổng hợp do hai điện tích điểm q 1 và q2 gây ra tại điểm C cách đều A và B những khoảng 3 2 cm. Bài 139. Một hạt điện tích âm có khối lượng m=10-2µg nằm cân bằng trong điện trường đều có phương thẳng đứng, chiều hướng xuống dưới và có cường độ điện trường 1000V/m . a.Tính điện tích hạt bụi. b.Hạt bụi mất một số điện tích bằng điện tích của 5.10 5 hạt electron. Muốn hạt bụi nằm cân bằng thì cường độ điện trường phải bằng bao nhiêu? Bài 140. Hai điện tích điểm q1 = 2.10-8C và q2= 5.10-9C đặt cố định tại hai điểm A và B trong không khí cách nhau 6cm. 1. Xác định vector cường độ điện trường tại điểm C là trung điểm của AB. 2. Xác định vị trí điểm M để khi đặt tại M điện tích q 3= 2.10-8C thì lực điện trường tác dụng lên nó bằng không. Bài 141. Cho ba điện tích điểm q1 = q2= q3 = 10-8C đặt tại ba điểm A,B, C của một tam giác đều có cạnh a=5cm . 1. Xác định lực tĩnh điện do q1 và q2 tác dụng lên q3. 2. Phải đặt vào trung điểm M của AB một điện tích q 4 có dấu như thế nào và độ lớn là bao nhiêu để lực điện tổng hợp do q1, q2 và q4 tác dụng lên q3 bằng không? Bài 142. Một quả cầu nhỏ có khối lượng m = 0,25g mang điện tích q = 2,5.10 -9C được treo bởi sợi dây mảnh, không dãn đặt trong một điện trường đều có vector cường độ điện trường E có phương nằm ngang và có độ lớn E = 106V/m. Tính góc lệch của dây treo so với phương thẳng đứng.

D. BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM CHỦ ĐỀ 1

1. Lực tương tác giữa các điện tích điểm Câu 1: Bốn vật kích thước nhỏ A,B, C, D nhiễm điện. Vật A hút vật B nhưng đẩy vật C, vật C hút vật D. Biết A nhiễm điện dương. Hỏi B, C, D nhiễm điện gì: A. B âm, C âm, D dương. B. B âm, C dương, D dương C. B âm, C dương, D âm D. B dương, C âm, D dương Câu 2: Bốn vật kích thước nhỏ A,B, C, D nhiễm điện. Vật A hút vật B nhưng đẩy vật C, vật C hút

vật D. Biết A nhiễm điện dương. Hỏi B nhiễm điện gì: A. B âm, C âm, D dương. B. B âm, C dương, D dương C. B âm, C dương, D âm D. B dương, C âm, D dương Câu 3: Theo thuyết electron, khái niệm vật nhiễm điện:

A. Vật nhiễm điện dương là vật chỉ có các điện tích dương B. Vật nhiễm điện âm là vật chỉ có các điện tích âm C. Vật nhiễm điện dương là vật thiếu electron, nhiễm điện âm là vật dư electron D. Vật nhiễm điện dương hay âm là do số electron trong nguyên tử nhiều hay ít Câu 4: Đưa một quả cầu kim loại không nhiễm điện A lại gần quả cầu kim loại B nhiễm điện thì

chúng hút nhau. Giải thích nào là đúng: A. A nhiễm điện do tiếp xúc. Phần A gần B nhiễm điện cùng dấu với B, phần kia nhiễm điện trái dấu. Lực hút lớn hơn lực đẩy nên A bị hút về B. B. A nhiễm điện do tiếp xúc. Phần A gần B nhiễm điện trái dấu với B làm A bị hút về B C. A nhiễm điện do hưởng ứng Phần A gần B nhiễm điện cùng dấu với B, phần kia nhiễm điện trái dấu. Lực hút lớn hơn lực đẩy nên A bị hút về B. Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

26


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

D. A nhiễm điện do hưởng ứng Phần A gần B nhiễm điện trái dấu với B, phần kia nhiễm điện cùng dấu. Lực hút lớn hơn lực đẩy nên A bị hút về B. Câu 5: Có 3 vật dẫn, A nhiễm điện dương, B và C không nhiễm điện. Để B và C nhiễm điện trái dấu

độ lớn bằng nhau thì: A. Cho A tiếp xúc với B, rồi cho A tiếp xúc với C B. Cho A tiếp xúc với B rồi cho C đặt gần B C. Cho A gần C để nhiễm điện hưởng ứng, rồi cho C tiếp xúc với B D. nối C với D rồi đặt gần A để nhiễm điện hưởng ứng, sau đó cắt dây nối. Câu 6: Hai điện tích đặt gần nhau, nếu giảm khoảng cách giữa chúng đi 2 lần thì lực tương tác giữa

2 vật sẽ: A. tăng lên 2 lần

B. giảm đi 2 lần

C. tăng lên 4 lần

D. giảm đi 4 lần.

Câu 7: Đưa vật A nhiễm điện dương lại gần quả cầu kim loại B ban đầu trung hoà về điện được nối

với đất bởi một dây dẫn. Hỏi điện tích của B như nào nếu ta cắt dây nối đất sau đó đưa A ra xa B: A. B mất điện tích B. B tích điện âm. C. B tích điện dương D. B tích điện dương hay âm tụỳ vào tốc độ đưa A ra xa. Câu 8: Công thức giúp xác định véc tơ lực điện do điện tích q1 tác dụng lên điện tích q2 là uur r uur r q .q q .q q .q uu q .q uu A. F12 = k 1 22 B. F12 = k 1 22 C. F12 = k 1 32 r12 D. F12 = k 1 32 r12 e .r e .r e .r e .r uu r q q (với r12 là bán kính véc tơ nối từ điểm đặt điện tích 1 tới điện tích 2 ) Câu 9: Công thức giúp xác định độ lớn véc tơ lực điện do điện tích q1 tác dụng lên điện tích q2 là uur r uur r q .q q .q q .q uu q .q uu A. F12 = k 1 22 B. F12 = k 1 22 C. F12 = k 1 32 r12 D. F12 = k 1 32 r12 e .r e .r e .r e .r uu r (với r12 là bán kính véc tơ nối từ điểm đặt điện tích q1 tới điện tích q2 ) Câu 10: Độ lớn của lực tương tác giữa hai điện tích điểm trong không khí A. tỉ lệ với bình phương khoảng cách giữa hai điện tích. B. tỉ lệ với khoảng cách giữa hai điện tích. C. tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa hai điện tích. D. tỉ lệ nghịch với khoảng cách giữa hai điện tích. Câu 11: Phát biểu nào sau đây là không đúng? A. Theo thuyết êlectron, một vật nhiễm điện dương là vật thiếu êlectron. B. Theo thuyết êlectron, một vật nhiễm điện âm là vật thừa êlectron. C. Theo thuyết êlectron, một vật nhiễm điện dương là vật đã nhận thêm các ion dương. D. Theo thuyết êlectron, một vật nhiễm điện âm là vật đã nhận thêm êlectron. Câu 12: Phát biểu nào sau đây là không đúng? A. Trong vật dẫn điện có rất nhiều điện tích tự do. B. Trong điện môi có rất ít điện tích tự do. C. Xét về toàn bộ thì một vật nhiễm điện do hưởng ứng vẫn là một vật trung hoà điện. D. Xét về toàn bộ thì một vật nhiễm điện do tiếp xúc vẫn là một vật trung hoà điện. Câu 13: Phát biểu nào sau đây là không đúng? A. Đưa 1 vật nhiễm điện dương lại gần 1 quả cầu bấc (điện môi), nó bị hút về phía vật nhiễm điện dương. B. Khi đưa 1 vật nhiễm điện âm lại gần một quả cầu bấc (điện môi),nó bị hút về phía vật nhiễm điện âm. C. Khi đưa một vật nhiễm điện âm lại gần một quả cầu bấc (điện môi), nó bị đẩy ra xa vật nhiễm điện âm. D. Khi đưa một vật nhiễm điện lại gần một quả cầu bấc (điện môi) thì nó bị hút về phía vật nhiễm Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

27


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

điện. Câu 14: Phát biểu nào sau đây là không đúng?

A. êlectron là hạt mang điện tích âm: - 1,6.10-19 (C). B. êlectron là hạt có khối lượng 9,1.10-31 (kg). C. Nguyên tử có thể mất hoặc nhận thêm êlectron để trở thành ion. D. êlectron không thể chuyển động từ vật này sang vật khác. Câu 15: Đồ thị biểu diễn lực tương tác Culông giữa hai điện tích quan hệ với bình phương khoảng cách giữa hai điện tích là: A. đường hypebol B. đường thẳng bậc nhất C. đường parabol D. đường elíp. Câu 16: Hai điện tích điểm nằm yên trong chân không tương tác với nhau một lực F. Người ta giảm mỗi điện tích đi một nửa, và khoảng cách cũng giảm một nửa thì lực tương tác giữa chúng sẽ: A. không đổi B. tăng gấp đôi C. giảm một nửa D. giảm bốn lần. Câu 17: Theo thuyết electron, khái niệm vật nhiễm điện: A. Vật nhiễm điện dương là vật chỉ có các điện tích dương B. Vật nhiễm điện âm là vật chỉ có các điện tích âm C. Vật nhiễm điện dương là vật thiếu electron, nhiễm điện âm là vật dư electron D. Vật nhiễm điện dương hay âm là do số electron trong nguyên tử nhiều hay ít Câu 18: Đưa một quả cầu kim loại không nhiễm điện A lại gần quả cầu kim loại B nhiễm điện thì chúng hút nhau. Giải thích nào là đúng: A. A nhiễm điện do tiếp xúc. Phần A gần B nhiễm điện cùng dấu với B, phần kia nhiễm điện trái dấu. Lực hút lớn hơn lực đẩy nên A bị hút về B. B. A nhiễm điện do tiếp xúc. Phần A gần B nhiễm điện trái dấu với B làm A bị hút về B. C. A nhiễm điện do hưởng ứng. Phần A gần B nhiễm điện cùng dấu với B, phần kia nhiễm điện trái dấu. Lực hút lớn hơn lực đẩy nên A bị hút về B. D. A nhiễm điện do hưởng ứng Phần A gần B nhiễm điện trái dấu với B, phần kia nhiễm điện cùng dấu. Lực hút lớn hơn lực đẩy nên A bị hút về B. Câu 19: Có 3 vật dẫn, A nhiễm điện dương, B và C không nhiễm điện. Để B và C nhiễm điện trái dấu độ lớn bằng nhau thì: A. Cho A tiếp xúc với B, rồi cho A tiếp xúc với C B. Cho A tiếp xúc với B rồi cho C đặt gần B C. Cho A gần C để nhiễm điện hưởng ứng, rồi cho C tiếp xúc với B D. nối C với B rồi đặt gần A để nhiễm điện hưởng ứng, sau đó cắt dây nối. Câu 20: Hai điện tích đặt gần nhau, nếu giảm khoảng cách giữa chúng đi 2 lần thì lực tương tác giữa 2 vật sẽ: A. tăng lên 2 lần B. giảm đi 2 lần C. tăng lên 4 lần D. giảm đi 4 lần Câu 21: Đưa vật A nhiễm điện dương lại gần quả cầu kim loại B ban đầu trung hoà về điện được nối với đất bởi một dây dẫn. Hỏi điện tích của B như thế nào nếu ta cắt dây nối đất sau đó đưa A ra xa B: A. B mất điện tích. B. B tích điện âm. C. B tích điện dương. D. B tích điện dương hay âm tụỳ vào tốc độ đưa A ra xa. 0 Câu 22: Trong 22,4 lít khí Hyđrô ở 0 C, áp suất 1atm thì có 12,04. 1023 nguyên tử Hyđrô. Mỗi nguyên tử Hyđrô gồm 2 hạt mang điện là prôtôn và electron. Tính tổng độ lớn các điện tích dương và tổng độ lớn các điện tích âm trong một cm3 khí Hyđrô: A. Q+ = Q- = 3,6C B. Q+ = Q- = 5,6C C. Q+ = Q- = 6,6C D. Q+ = Q- = 8,6C Câu 23: Tính lực tương tác điện, lực hấp dẫn giữa electron và hạt nhân trong nguyên tử Hyđrô, biết khoảng cách giữa chúng là 5.10-9cm, khối lượng hạt nhân bằng 1836 lần khối lượng electron A. Fđ = 7,2.10-8 N, Fh = 34.10-48N B. Fđ = 9,2.10-8 N, Fh = 36.10-48N -8 -48 C. Fđ = 9,2.10 N, Fh = 41.10 N D. Fđ = 10,2.10-8 N, Fh = 51.10-48N Câu 24: Tính lực tương tác điện giữa một electron và một prôtôn khi chúng đặt cách nhau 2.10-9cm: A. 5,76.10-7N B. 6,6.10-7N C. 8,76. 10-7N D. 0,85.10-7N Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

28


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

Câu 25: Hai điện tích điểm q1 = +3 (µC) và q2 = -3 (µC), đặt trong dầu (ε= 2) cách nhau một khoảng r = 3 (cm). Lực tương tác giữa hai điện tích đó là: A. lực hút với độ lớn F = 45 (N). B. lực đẩy với độ lớn F = 45 (N). C. lực hút với độ lớn F = 90 (N). D. lực đẩy với độ lớn F = 90 (N). Câu 26: Độ lớn của lực tương tác giữa hai điện tích điểm trong không khí A. tỉ lệ với bình phương khoảng cách giữa hai điện tích. B. tỉ lệ với khoảng cách giữa hai điện tích. C. tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa hai điện tích. D. tỉ lệ nghịch với khoảng cách giữa hai điện tích. Câu 27: Hai quả cầu nhỏ có điện tích 10-7 (C) và 4.10-7 (C), tương tác với nhau một lực 0,1 (N) trong chân không. Khoảng cách giữa chúng là: A. r = 0,6 (cm). B. r = 0,6 (m). C. r = 6 (m). D. r = 6 (cm). Câu 28: Phát biểu nào sau đây là không đúng? A. Theo thuyết êlectron, một vật nhiễm điện dương là vật thiếu êlectron. B. Theo thuyết êlectron, một vật nhiễm điện âm là vật thừa êlectron. C. Theo thuyết êlectron, một vật nhiễm điện dương là vật đã nhận thêm các ion dương. D. Theo thuyết êlectron, một vật nhiễm điện âm là vật đã nhận thêm êlectron. Câu 29: Phát biểu nào sau đây là không đúng? A. Trong vật dẫn điện có rất nhiều điện tích tự do. B. Trong điện môi có rất ít điện tích tự do. C. Xét về toàn bộ thì một vật nhiễm điện do hưởng ứng vẫn là một vật trung hoà điện. D. Xét về toàn bộ thì một vật nhiễm điện do tiếp xúc vẫn là một vật trung hoà điện. Câu 30: Phát biểu nào sau đây là không đúng? A. Đưa 1 vật nhiễm điện dương lại gần 1 quả cầu bấc (điện môi), nó bị hút về phía vật nhiễm điện dương. B. Khi đưa 1 vật nhiễm điện âm lại gần một quả cầu bấc (điện môi),nó bị hút về phía vật nhiễm điện âm. C. Khi đưa một vật nhiễm điện âm lại gần một quả cầu bấc (điện môi), nó bị đẩy ra xa vật nhiễm điện âm. D. Khi đưa một vật nhiễm điện lại gần một quả cầu bấc (điện môi) thì nó bị hút về phía vật nhiễm điện. Câu 31: Phát biểu nào sau đây là không đúng? A. êlectron là hạt mang điện tích âm: - 1,6.10-19 (C). B. êlectron là hạt có khối lượng 9,1.10-31 (kg). C. Nguyên tử có thể mất hoặc nhận thêm êlectron để trở thành ion. D. êlectron không thể chuyển động từ vật này sang vật khác. Câu 32: Hai điện tích điểm nằm yên trong chân không chúng tương tác với nhau một lực F. Người ta thay đổi các yếu tố q1, q2, r thấy lực tương tác đổi chiều nhưng độ lớn không đổi. Hỏi các yếu tố trên thay đổi như thế nào? A. q1' = - q1; q2' = 2q2; r' = r/2 B. q1' = q1/2; q2' = - 2q2; r' = 2r C. q1' = - 2q1; q2' = 2q2; r' = 2r D. Các yếu tố không đổi Câu 33: Đồ thị biểu diễn lực tương tác Culông giữa hai điện tích quan hệ với bình phương khoảng cách giữa hai điện tích là đường: A. hypebol. B. thẳng bậc nhất. C. parabol. D. elíp Câu 34: Hai điện tích điểm nằm yên trong chân không tương tác với nhau một lực F. Người ta giảm mỗi điện tích đi một nửa, và khoảng cách cũng giảm một nửa thì lực tương tác giữa chúng sẽ: A. không đổi. B. tăng gấp đôi. C. giảm một nửa. D. giảm bốn lần.

2. Bảo toàn điện tích Câu 1: Bốn quả cầu kim loại kích thước giống nhau mang điện tích + 2,3μC, -264.10-7C, - 5,9 μC, + 3,6.105 C. Cho 4 quả cầu đồng thời tiếp xúc nhau sau đó tách chúng ra. Tìm điện tích mỗi quả cầu? A. +1,5 μC B. +2,5 μC C. - 1,5 μC D. - 2,5 μC Câu 2: Hai điện tích điểm bằng nhau đặt trong điện môi lỏng ε = 81 cách nhau 3cm chúng đẩy nhau bởi lực 2 μN. Độ lớn các điện tích là: A. 0,52.10-7C B. 4,03nC C. 1,6nC D. 2,56 pC Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

29


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

Câu 3: Hai điện tích điểm bằng nhau đặt trong không khí cách nhau 12cm, lực tương tác giữa chúng bằng 10N. Các điện tích đó bằng: A. ± 2μC B. ± 3μC C. ± 4μC D. ± 5μC Câu 4: Hai điện tích điểm đặt trong không khí cách nhau 12cm, lực tương tác giữa chúng bằng 10N. Đặt chúng vào trong dầu cách nhau 8cm thì lực tương tác giữa chúng vẫn bằng 10N. Hằng số điện môi của dầu là: A. 1,51 B. 2,01 C. 3,41 D. 2,25. Câu 5: Cho hai quả cầu nhỏ trung hòa điện cách nhau 40cm. Giả sử bằng cách nào đó có 4.10 12 electron từ quả cầu này di chuyển sang quả cầu kia. Khi đó chúng hút hay đẩy nhau? Tính độ lớn lực tương tác đó A. Hút nhau F = 23mN B. Hút nhau F = 13mN C. Đẩy nhau F = 13mN D. Đẩy nhau F = 23mN Câu 6: Hai quả cầu nhỏ điện tích 10-7C và 4. 10-7C tác dụng nhau một lực 0,1N trong chân không. Tính khoảng cách giữa chúng: A. 3cm. B. 4cm. C. 5cm D. 6cm Câu 7: Hai điện tích điểm bằng nhau đặt trong chân không cách nhau một khoảng 2cm thì lực đẩy giữa chúng là 1,6.10-4N. Khoảng cách giữa chúng bằng bao nhiêu để lực tương tác giữa chúng là 2,5.10 -4N, tìm độ lớn các điện tích đó: A. 2,67.10-9C; 1,6cm. B. 4,35.10-9C; 6cm. C. 1,94.10-9C; 1,6cm. D. 2,67.10-9C; 2,56cm. Câu 8: Tính lực tương tác giữa hai điện tích q1 = q2 = 3μC cách nhau một khoảng 3cm trong chân không (F1) và trong dầu hỏa có hằng số điện môi ε =2 ( F2): A. F1 = 81N ; F2 = 45N B. F1 = 54N ; F2 = 27N C. F1 = 90N ; F2 = 45N D. F1 = 90N ; F2 = 30N Câu 9: Hai điện tích điểm cách nhau một khoảng 2cm đẩy nhau một lực 1N. Tổng điện tích của hai vật bằng 5.10-7C. Tính điện tích của mỗi vật: A. q1 = 2,6.10-5 C; q2 = 2,4.10-5 C B. q = 1,6.10-5 C; q2 = 3,4.10-5 C -5 -5 C. q1 = 4,6.10 C; q2 = 0,4.10 C D. q1 = 3.10-5 C; q2 = 2.10-5 C Câu 10: Hai quả cầu kim loại nhỏ tích điện q1 = 3μC và q2 = 1μC kích thước giống nhau cho tiếp xúc với nhau rồi đặt trong chân không cách nhau 5cm. Tính lực tương tác tĩnh điện giữa chúng sau khi tiếp xúc: A. 12,5N B. 14,4N C. 16,2N D. 18,3N Câu 11: Hai quả cầu kim loại nhỏ tích điện q1 = 5μC và q2 = - 3μC kích thước giống nhau cho tiếp xúc với nhau rồi đặt trong chân không cách nhau 5cm. Tính lực tương tác tĩnh điện giữa chúng sau khi tiếp xúc: A. 4,1N B. 5,2N C. 3,6N D. 1,7N Câu 12: Hai quả cầu kích thước giống nhau cách nhau một khoảng 20cm hút nhau một lực 4mN. Cho hai quả cầu tiếp xúc với nhau rồi lại đặt cách nhau với khoảng cách cũ thì chúng đẩy nhau một lực 2,25mN. Tính điện tích ban đầu của chúng: A. q1 = 2,17.10-7 C; q2 = 0,63.10-7 C B. q1 = 2,67.10-7 C; q2 = - 0,67.10-7 C -7 -7 C. q1 = - 2,67.10 C; q2 = - 0,67.10 C D. q1 = - 2,17.10-7 C; q2 = 0,63.10-7 C Câu 13: Hai quả cầu kim loại nhỏ tích điện cách nhau 2,5m trong không khí chúng tương tác với nhau bởi lực 9mN. Cho hai quả cầu tiếp xúc nhau thì điện tích của mỗi quả cầu bằng – 1,5μC. Tìm điện tích của các quả cầu ban đầu: A. q1 = - 6,8 μC; q2 = 3,8 μC B. q1 = 4μC; q2 = - 7μC C. q1 = 1,41 μC; q2 = - 4,41μC D. q1 = 2,3 μC; q2 = - 5,3 μC Câu 14: Hai quả cầu kim loại nhỏ kích thước giống nhau tích điện cách nhau 20cm chúng hút nhau một lực 1,2N. Cho chúng tiếp xúc với nhau tách ra đến khoảng cách cũ thì chúng đẩy nhau một lực bằng lực hút. Tìm điện tích của mỗi quả cầu lúc đầu: A. q1 = ± 0,16 μC; q2 = 5,84 μC B. q1 = ± 0,24 μC; q2 = 3,26 μC C. q1 = ± 2,34μC; q2 = 4,36 μC D. q1 = ± 0,96 μC; q2 = 5,57 μC Câu 15: Hai điện tích điểm đặt cách nhau một khoảng r trong không khí thì hút nhau một lực F. Đưa chúng vào trong dầu có hằng số điện môi ε = 4, chúng cách nhau một khoảng r' = r/2 thì lực hút giữa chúng là: A. F B. F/2 C. 2F D. F/4 Câu 16: Hai chất điểm mang điện tích khi đặt gần nhau chúng đẩy nhau thì có thể kết luận: Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

30


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

A. chúng đều là điện tích dương B. chúng đều là điện tích âm C. chúng trái dấu nhau D. chúng cùng dấu nhau Câu 17: Hai quả cầu kim loại kích thước giống nhau mang điện tích lần lượt là q 1 và q2, cho chúng tiếp xúc nhau rồi tách ra thì mỗi quả cầu mang điện tích: A. q = q1 + q2 B. q = q1 - q2 C. q = (q1 + q2)/2. D. q = (q1 - q2). Câu 18: Hai quả cầu kim loại kích thước giống nhau mang điện tích với |q 1| = |q2|, đưa chúng lại gần thì chúng hút nhau. Nếu cho chúng tiếp xúc nhau rồi tách ra thì chúng sẽ mang điện tích: A. q = 2 q1 B. q = 0 C. q = q1 D. q = q1/2. Câu 19: Hai quả cầu kim loại kích thước giống nhau mang điện tích với |q 1| = |q2|, đưa chúng lại gần thì chúng đẩy nhau. Nếu cho chúng tiếp xúc nhau rồi tách ra thì chúng sẽ mang điện tích: A. q = q1 B. q = q1/2 C. q = 0 D. q = 2q1 Câu 20: Hai điện tích điểm bằng nhau đặt trong chân không cách nhau một đoạn 4cm, chúng đẩy nhau một lực 10-5 N. Độ lớn mỗi điện tích đó là: A. |q| = 1,3.10-9 C B. |q| = 2 .10-9 C C. |q| = 2,5.10-9 C D. |q| = 2.10-8 C Câu 21: Hai điện tích điểm bằng nhau đặt trong chân không cách nhau một đoạn 4cm, chúng hút nhau một lực 10-5 N. Để lực hút giữa chúng là 2,5.10-6 N thì chúng phải đặt cách nhau: A. 6cm. B. 8cm. C. 2,5cm. D. 5cm.

3. Cân bằng của điện tích Câu 1: Hai điện tích có độ lớn bằng nhau cùng dấu là q đặt trong không khí cách nhau một khoảng r. Đặt điện tích q3 tại trung điểm của đoạn thẳng nối hai điện tích trên. Lực tác dụng lên q3 là: A. 8k

q1q3 r2

B. k

q1q3 r2

C .4k

q1q3 r2

D. 0

Câu 2: Tại ba đỉnh A, B, C của một tam giác đều có cạnh 15cm đặt ba điện tích q A = + 2μC, qB = + 8 μC, qC = - 8 μC. Tìm véctơ lực tác dụng lên qA: A. F = 6,4N, phương song song với BC, chiều cùng chiều BC . B. F = 8,4 N, hướng vuông góc với BC . C. F = 5,9 N, phương song song với BC, chiều ngược chiều BC . D. F = 6,4 N, hướng theo AB . Câu 3: Tại bốn đỉnh của một hình vuông cạnh bằng 10cm có bốn điện tích đặt cố định trong đó có hai điện tích dương và hai điện tích âm độ lớn bằng nhau đều bằng 1,5 μC, chúng được đặt trong điện môi ε = 81 và được đặt sao cho lực tác dụng lên các điện tích đều hướng vào tâm hình vuông. Hỏi chúng được sắp xếp như thế nào, tính lực tác dụng lên mỗi điện tích: A. Các điện tích cùng dấu cùng một phía, F = 0,025N B. Các điện tích trái dấu xen kẽ nhau, F = 0,025N C. Các điện tích trái dấu xen kẽ nhau, F = 0,035N D. Các điện tích cùng dấu cùng một phía, F = 0,035N Câu 4: Trong mặt phẳng tọa độ xoy có ba điện tích điểm q1 = +4 μC đặt tại gốc O, q2 = - 3 μC đặt tại M trên trục Ox cách O đoạn OM = +5cm, q3 = - 6 μC đặt tại N trên trục Oy cách O đoạn ON = +10cm. Tính lực điện tác dụng lên q1: A. 12,73N B. 5,5N C. 48,3 N D. 2,13N Câu 5: Hai điện tích điểm bằng nhau q = 2 μC đặt tại A và B cách nhau một khoảng AB = 6cm. Một điện tích q1 = q đặt trên đường trung trực của AB cách AB một khoảng x = 4cm. Xác định lực điện tác dụng lên q1: A. 14,6N B. 15,3 N C. 23,1 N D. 21,7N Câu 6: Ba điện tích điểm q1 = 2.10-8 C, q2 = q3 = 10-8 C đặt lần lượt tại 3 đỉnh A, B, C của tam giác vuông tại A có AB = 3cm, AC = 4cm. Tính lực điện tác dụng lên q1: A. 0,3.10-3 N. B. 1,3.10-3 N. C. 2,3.10-3 N. D. 3,3.10-3 N. Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

31


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

Câu 7: Bốn điện tích điểm q1, q2, q3, q4 đặt trong không khí lần lượt tại các đỉnh của một hình vuông ABCD, biết hợp lực điện tác dụng vào q4 ở D có phương AD thì giữa điện tích q2 và q3 liên hệ với nhau: A. q2 = q3 2 . B. q2 = - 2 2 q3 C. q2 = ( 1 + 2 )q3 D. q2 = ( 1 - 2 )q3 Câu 8: Ba điện tích điểm q1 = 8nC, q2 = q3 = - 8nC đặt tại ba đỉnh của tam giác đều ABC cạnh a = 6cm trong không khí xác định lực tác dụng lên điện tích q0 6nC đặt ở tâm O của tam giác: A. 72.10-5N nằm trên AO, chiều ra xa A. B. 72.10-5N nằm trên AO, chiều lại gần A. -5 C. 27. 10 N nằm trên AO, chiều ra xa A. D. 27. 10-5N nằm trên AO, chiều lại gần A. -6 -6 Câu 9: Có hai điện tích q1 = + 2.10 (C), q2 = - 2.10 (C), đặt tại hai điểm A, B trong chân không và cách nhau một khoảng 6 (cm). Một điện tích q3 = + 2.10-6 (C), đặt trên đương trung trực của AB, cách AB một khoảng 4 (cm). Độ lớn của lực điện do hai điện tích q1 và q2 tác dụng lên điện tích q3 là: A. F = 14,40 (N). B. F = 17,28 (N). C. F = 20,36 (N). D. F = 28,80 (N). Câu 10: Hai điện tích có độ lớn bằng nhau trái dấu là q đặt trong không khí cách nhau một khoảng r. Đặt điện tích q3 tại trung điểm của đoạn thẳng nối hai điện tích trên. Lực tác dụng lên q 3 là: A. 2k

q1q3 . r2

B. 2k

q1q2 . r2

C. 0.

D. 8k

q1q3 r2

Câu 11: Hai điện tích điểm q và 4q đặt cách nhau một khoảng r. Cần đặt điện tích thứ 3 Q có điện tích dương hay âm và ở đâu để điện tích này cân bằng, khi q và 4q giữ cố định: A. Q > 0, đặt giữa hai điện tích cách 4q khoảng r/4 B. Q < 0, đặt giữa hai điện tích cách 4q khoảng 3r/4 C. Q > 0, đặt giữa hai điện tích cách q khoảng r/3 D. Q tùy ý đặt giữa hai điện tích cách q khoảng r/3 Câu 12: Hai điện tích điểm q và 4q đặt cách nhau một khoảng r. Cần đặt điện tích thứ 3 Q có điện tích dương hay âm và ở đâu để hệ 3 điện tích này cân bằng: A. Q > 0, đặt giữa hai điện tích cách 4q khoảng r/3 B. Q < 0, đặt giữa hai điện tích cách 4q khoảng 2r/3 C. Q trái dấu với q đặt giữa 2 điện tích cách q khoảng r/3 D. Q tùy ý đặt giữa 2 điện tích cách q khoảng r/3 Câu 13: Tại bốn đỉnh của một hình vuông đặt 4 điện tích điểm giống nhau q = + 1μC và tại tâm hình vuông đặt điện tích q0, hệ năm điện tích đó cân bằng. Tìm dấu và độ lớn điện tích điểm q 0? A. q0 = + 0,96 μC. B. q0 = - 0,76 μC. C. q0 = + 0,36 μC. D. q0 = - 0,96 μC. Câu 14: Một quả cầu khối lượng 10g mang điện tích q1 = + 0,1μC treo vào một sợi chỉ cách điện, người ta đưa quả cầu 2 mang điện tích q2 lại gần thì quả cầu thứ nhất lệch khỏi vị trí ban đầu một góc 30 0, khi đó hai quả cầu ở trên cùng một mặt phẳng nằm ngang cách nhau 3cm. Tìm dấu, độ lớn điện tích q 2 và sức căng của sợi dây: A. q2 = + 0,087 μC. B. q2 = - 0,087 μC. C. q2 = + 0,17 μC. D. q2 = - 0,17 μC. Câu 15: Người ta treo hai quả cầu nhỏ khối lượng bằng nhau m = 0,01g bằng hai sợi dây có độ dài như nhau l = 50cm( khối lượng không đáng kể). Cho chúng nhiễm điện bằng nhau chúng đẩy nhau cách nhau 6cm. Tính điện tích mỗi quả cầu: A. q = 12,7pC. B. q = 19,5pC. C. q = 15,5nC. D.q = 15,5.10-10C. Câu 16: Treo hai quả cầu nhỏ khối lượng bằng nhau m bằng những sợi dây cùng độ dài l( khối lượng không đáng kể). Cho chúng nhiễm điện bằng nhau chúng đẩy nhau cách nhau khoảng r = 6cm. Nhúng cả hệ thống vào trong rượu có ε = 27, bỏ qua lực đẩy Acsimet, tính khoảng cách giữa chúng khi tương tác trong dầu: A. 2cm. B. 4cm. C. 6cm. D. 1,6cm. Câu 17: Người ta treo hai quả cầu nhỏ khối lượng bằng nhau m = 0,1g bằng hai sợi dây có độ dài như nhau l ( khối lượng không đáng kể). Cho chúng nhiễm điện bằng nhau chúng đẩy nhau và cân bằng khi mỗi dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc 150. Tính lực tương tác điện giữa hai quả cầu: A. 26.10-5N. B. 52.10-5N. C. 2,6.10-5N. D. 5,2.10-5N. Câu 18: Người ta treo hai quả cầu nhỏ khối lượng bằng nhau m = 0,1g bằng hai sợi dây có độ dài như nhau l = 10cm( khối lượng không đáng kể). Truyền một điện tích Q cho hai quả cầu thì chúng đẩy nhau cân bằng khi mỗi dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc 150, lấy g = 10m/s2. Tính điện tích Q: Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

32


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

A. 7,7nC. B. 17,7nC C. 21nC. D. 27nC. Câu 19: Ba điện tích bằng nhau q dương đặt tại 3 đỉnh của tam giác đều ABC cạnh a. Hỏi phải đặt một điện tích q0 như thế nào và ở đâu để lực điện tác dụng lên các điện tích cân bằng nhau: A. q0 = +q/ 3 , ở giữa AB. B. q0 = - q/ 2 , ở trọng tâm của tam giác. C. q0 = - q/ 3 , ở trọng tâm của tam giác. D. q0 = +q/ 3 , ở đỉnh A của tam giác. Câu 20: Hai quả cầu nhỏ bằng kim loại giống hệt nhau tích điện dương treo trên hai sợi dây mảnh cùng chiều dài vào cùng một điểm. Khi hệ cân bằng thì góc hợp bởi hai dây treo là 2α. Sau đó cho chúng tiếp xúc với nhau rồi buông ra, để chúng cân bằng thì góc lệch bây giờ là 2 α'. So sánh α và α': A. α > α'. B. α < α'. C. α = α'. D. α có thể lớn hoặc nhỏ hơn α' Câu 21: Hai quả cầu nhỏ kim loại giống hệt nhau mang điện tích q1 và q2 đặt trong chân không cách nhau 20cm hút nhau một lực 5.10- 7 N. Đặt vào giữa hai quả cầu một tấm thủy tinh dày d = 5cm có hằng số điện môi ε = 4 thì lực lúc này tương tác giữa hai quả cầu là bao nhiêu? A. 1,2.10-7 N. B. 2,2.10-7 N. C. 3,2.10-7 N. D. 4 ,2.10-7 N Câu 22: Hai quả cầu giống nhau khối lượng riêng là D tích điện như nhau treo ở đầu của hai sợi dây dài như nhau đặt trong dầu khối lượng riêng D0, hằng số điện môi ε = 4 thì góc lệch giữa hai dây treo là α. Khi đặt ra ngoài không khí thấy góc lệch giữa chúng vẫn bằng α. Tính tỉ số D/ D0 A. ½. B. 2/3. C. 5/2. D. 4/3. Câu 23: Bốn điện tích điểm q1, q2, q3, q4 đặt trong không khí lần lượt tại các đỉnh ABCD của hình vuông thấy hợp lực tĩnh điện tác dụng lên q4 tại D bằng không. Giữa 3 điện tích kia quan hệ với nhau: A. q1 = q3; q2 = q1 2 . B. q1 = - q3; q2 = ( 1+ 2 )q1 . C. q1 = q3; q2 = - 2 2 q1 D. q1 = - q3; q2 = ( 1- 2 )q1 . Câu 24: Hai điện tích điểm trong không khí q1 và q2 = - 4q1 tại A và B, đặt q3 tại C thì hợp các lực điện tác dụng lên q3 bằng không. Hỏi điểm C có vị trí ở đâu: A. trên trung trực của AB B. Bên trong đoạn AB. C. Ngoài đoạn AB. D. không xác định được vì chưa biết giá trị của q3. Câu 25: Hai điện tích điểm trong không khí q1 và q2 = - 4q1 tại A và B với AB = l, đặt q3 tại C thì hợp các lực điện tác dụng lên q3 bằng không. Khoảng cách từ A và B tới C lần lượt có giá trị: A. l/3; 4l/3. B. l/2; 3l/2. C. l; 2l D. không xác định được. Câu 26: Hai quả cầu kim loại nhỏ giống nhau khối lượng m, tích điện cùng loại bằng nhau được treo bởi hai sợi dây nhẹ dài l cách điện như nhau vào cùng một điểm. Chúng đẩy nhau khi cân bằng hai quả cầu cách nhau một đoạn r << l , gia tốc rơi tự do là g, điện tích hai quả cầu gần đúng bằng: A. q = ±

2kl . mgr 3

B. q = ±

mgl . 2kr 3

C. q = ± r

mgr . 2kl

D. q = ±

2kl . mgr

Câu 27: Hai quả cầu kim loại nhỏ giống nhau khối lượng m, tích điện cùng loại bằng nhau được treo bởi hai sợi dây nhẹ dài l cách điện như nhau vào cùng một điểm trong không khí thì chúng đẩy nhau khi cân bằng hai quả cầu cách nhau một đoạn r << l , gia tốc rơi tự do là g. Khi hệ thống đặt trong chất lỏng có hằng số điện môi ε thì chúng đẩy nhau cân bằng 2 quả cầu cách nhau một đoạn r'. Bỏ qua lực đẩy Asimét, r' tính theo r: A. r/ε B. r/ e C. r e D. r ε. Câu 28: Hai quả cầu kim loại nhỏ giống nhau khối lượng m, tích điện cùng loại bằng nhau được treo bởi hai sợi dây nhẹ dài l cách điện như nhau vào cùng một điểm trong không khí thì chúng đẩy nhau khi cân bằng hai quả cầu cách nhau một đoạn r << l , gia tốc rơi tự do là g. Chạm tay vào một quả cầu. Sau một lúc hệ đạt cân bằng mới có khoảng cách r", r" tính theo r: A. r/2. B. r/4. C. r/ 2 . D. r 2 . Câu 29: Một quả cầu khối lượng 10g mang điện tích q1 = + 0,1μC treo vào một sợi chỉ cách điện, người ta đưa quả cầu 2 mang điện tích q2 lại gần thì quả cầu thứ nhất lệch khỏi vị trí ban đầu một góc 30 0, khi đó hai quả cầu ở trên cùng một mặt phẳng nằm ngang cách nhau 3cm. Tìm sức căng của sợi dây: A. 1,15N B.0,115N C. 0,015N D. 0,15N Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

33


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

Câu 30: Người ta treo hai quả cầu nhỏ khối lượng bằng nhau m = 0,1g bằng hai sợi dây có độ dài như nhau l ( khối lượng không đáng kể). Cho chúng nhiễm điện bằng nhau chúng đẩy nhau và cân bằng khi mỗi dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc 150. Tính sức căng của dây treo: A. 103.10-5N B. 74.10-5N C. 52.10-5N D. 26. .10-5N

CHỦ ĐỀ 2 : ĐIỆN TRƯỜNG Câu 31: Đáp án nào là đúng khi nói về quan hệ về hướng giữa véctơ cường độ điện trường và lực điện trường : r r A. E cùng phương chiều với F tác dụng lên điện tích thử đặt trong điện trường đó.

r

r

B. E cùng phương ngược chiều với F tác dụng lên điện tích thử đặt trong điện trường đó. r r C. E cùng phương chiều với F tác dụng lên điện tích thử dương đặt trong điện trường đó.

r

r

D. E cùng phương chiều với F tác dụng lên điện tích thử âm đặt trong điện trường đó. Câu 32: Trong các quy tắc vẽ các đường sức điện sau đây, quy tắc nào là sai: A. Tại một điểm bất kì trong điện trường có thể vẽ được một đường sức đi qua nó. B. Các đường sức xuất phát từ các điện tích âm, tận cùng tại các điện tích dương. C. Các đường sức không cắt nhau. D. Nơi nào cường độ điện trường lớn hơn thì các đường sức được vẽ dày hơn. Câu 33: Một điện tích q được đặt trong điện môi đồng tính, vô hạn. Tại điểm M cách q 40cm, điện trường có cường độ 9.105V/m và hướng về điện tích q, biết hằng số điện môi của môi trường là 2,5. Xác định dấu và độ lớn của q: A. - 40 μC. B. + 40 μC. C. - 36 μC. D. +36 μC. Câu 34: Một điện tích thử đặt tại điểm có cường độ điện trường 0,16 V/m. Lực tác dụng lên điện tích đó bằng 2.10-4N. Độ lớn của điện tích đó là: A. 1,25.10-4C. B. 8.10-2C C. 1,25.10-3C D. 8.10-4C Câu 35: Điện tích điểm q = -3 μC đặt tại điểm có cường độ điện trường E = 12 000V/m, có phương thẳng đứng chiều từ trên xuống dưới. Xác định phương chiều và độ lớn của lực tác dụng lên điện tích q: r A. F có phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống dưới, F = 0,36N.

r

B. F có phương nằm ngang, chiều từ trái sang phải, F = 0,48N. r C. F có phương thẳng đứng, chiều từ dưới lên trên, F = 0,36N.

r

D. F có phương thẳng đứng, chiều từ dưới lên trên, F = 0,036N. Câu 36: Một điện tích q = 5nC đặt tại điểm A. Xác định cường độ điện trường của q tại điểm B cách A một khoảng 10cm: A. 5000V/m. B. 4500V/m. C. 9000V/m. D. 2500V/m. -7 Câu 37: Một điện tích q = 10 C đặt trong điện trường của một điện tích điểm Q, chịu tác dụng lực F = 3mN. Tính cường độ điện trường tại điểm đặt điện tích q. Biết rằng hai điện tích cách nhau một khoảng r = 30cm trong chân không: A. 2.104 V/m. B. 3.104 V/m. C. 4.104 V/m. D. 5.104 V/m. Câu 38: Điện tích điểm q đặt tại O trong không khí, Ox là một đường sức điện. Lấy hai điểm A, B trên Ox, đặt M là trung điểm của AB. Giữa EA, EB ,EM có mối liên hệ: A. EM = (EA + EB)/2 C.

 1 1 1  = 2 +  E EM E B  A 

1 2

(

B.

EM =

E A + EB

D.

1 1 1 =  + E M 2  E A

)

1 EB

   

Câu 39: Cường độ điện trường của một điện tích điểm tại A bằng 36V/m, tại B bằng 9V/m. Hỏi cường độ điện trường tại trung điểm C của AB bằng bao nhiêu, biết hai điểm A, B nằm trên cùng một đường sức: A. 30V/m B. 25V/m C. 16V/m D. 12 V/m. Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

34


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

Câu 40: Một điện tích q = 10-7C đặt trong điện trường của một điện tích điểm Q, chịu tác dụng lực F = 3mN. Tính độ lớn của điện tích Q. Biết rằng hai điện tích cách nhau một khoảng r = 30cm trong chân không: A. 0,5 μC B. 0,3 μC C. 0,4 μC D. 0,2 μC. Câu 41: Một quả cầu nhỏ mang điện tích q = 1nC đặt trong không khí. Cường độ điện trường tại điểm cách quả cầu 3cm là: A. 105V/m B. 104 V/m C. 5.103V/m D. 3.104V/m. -8 Câu 42: Một quả cầu kim loại bán kính 4cm mang điện tích q = 5.10 C. Tính cường độ điện trường trên mặt quả cầu: A. 1,9.105 V/m B. 2,8.105V/m C. 3,6.105V/m. D. 3,14.105V/m Câu 43: Cho hai quả cầu kim loại bán kính bằng nhau, tích điện cùng dấu tiếp xúc với nhau. Các điện tích phân bố như thế nào trên hai quả cầu đó nếu một trong hai quả cầu là rỗng; A. quả cầu đặc phân bố đều trong cả thể tích, quả cầu rỗng chỉ ở mặt ngoài B. quả cầu đặc và quả cầu rỗng phân bố đều trong cả thể tích C. quả cầu đặc và quả cầu rỗng chỉ phân bố ở mặt ngoài D. quả cầu đặc phân bố ở mặt ngoài, quả cầu rỗng phân bố đều trong thể tích Câu 44: Một giọt thủy ngân hình cầu bán kính 1mm tích điện q = 3,2.10-13C đặt trong không khí. Tính cường độ điện trường trên bề mặt giọt thủy ngân : A. E = 2880V/m. B. E = 3200V/m. C. 32000V/m. D. 28800 V/m. Câu 45: Đặt một điện tích âm, khối lượng nhỏ vào một điện trường đều rồi thả nhẹ. Điện tích sẽ chuyển động: A. dọc theo chiều của đường sức điện trường. B. ngược chiều đường sức điện trường. C. vuông góc với đường sức điện trường. D. theo một quỹ đạo bất kỳ. Câu 46: Công thức xác định cường độ điện trường gây ra bởi điện tích điểm Q < 0, tại một điểm trong chân không cách điện tích điểm một khoảng r là: ( lấy chiều của véctơ khoảng cách làm chiều dương): 9 A. E = 9.10

Q r2

9 B. E = -9.10

Q r2

9 C. E = 9.10

Q r

9 D. E = -9.10

Q r

Câu 47: Cường độ điện trường gây ra bởi điện tích Q = 5.10-9 (C), tại một điểm trong chân không cách điện tích một khoảng 10 (cm) có độ lớn là: A. E = 0,450 (V/m). B. E = 0,225 (V/m). C. E = 4500 (V/m). D. E = 2250 (V/m). Câu 48: Hai điện tích điểm q1 = 5nC, q2 = - 5nC cách nhau 10cm. Xác định véctơ cường độ điện trường tại điểm M nằm trên đường thẳng đi qua hai điện tích đó và cách đều hai điện tích: A. 18 000V/m B. 45 000V/m C. 36 000V/m D. 12 500V/m Câu 49: Hai điện tích điểm q1 = 5nC, q2 = - 5nC cách nhau 10cm. Xác định véctơ cường độ điện trường tại điểm M nằm trên đường thẳng đi qua hai điện tích đó và cách q 1 5cm; cách q2 15cm: A. 4 500V/m B. 36 000V/m C. 18 000V/m. D. 16 000V/m Câu 50: Tại ba đỉnh của tam giác đều cạnh 10cm có ba điện tích bằng nhau và bằng 10nC. Hãy xác định cường độ điện trường tại trung điểm của cạnh BC của tam giác: A. 2100V/m B. 6800V/m C. 9700V/m D. 12 000V/m Câu 51: Tại ba đỉnh của tam giác đều cạnh 10cm có ba điện tích bằng nhau và bằng 10nC. Hãy xác định cường độ điện trường tại tâm của tam giác: A. 0 B. 1200V/m C. 2400V/m D. 3600V/m Câu 52: Một điện tích điểm q = 2,5μC đặt tại điểm M trong điện trường đều mà điện trường có hai thành phần Ex = + 6000V/m, Ey = - 6 3 .103 V/m. Véctơ lực tác dụng lên điện tích q là: A. F = 0,03N, lập với trục Oy một góc 1500 B. F = 0,3N, lập với trục Oy một góc 300 0 C. F = 0,03N, lập với trục Oy một góc 115 D. F = 0,12N, lập với trục Oy một góc 1200 Câu 53: Hai điện tích điểm cùng độ lớn q, trái dấu, đặt tại 2 đỉnh của một tam giác đều cạnh a. Xác định cường độ điện trường tại đỉnh còn lại của tam giác do hai điện tích kia gây ra: A. E = k

q a2

B. E = k

q 3 a2

C. E = 2k

q a2

D. E =

1 q k 2 a2

Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

35


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

Câu 54: Bốn điện tích điểm cùng độ lớn cùng dấu q đặt tại bốn đỉnh của hình vuông cạnh a. Xác định cường độ điện trường gây ra bởi bốn điện tích đó tại tâm của hình vuông: A. E = 2k

q a2

B. E = 4k

q 2 a2

C. 0

D. E = k

q 3 a2

Câu 55: Hai điện tích điểm q1 = 2.10-2 (µC) và q2 = - 2.10-2 (µC) đặt tại hai điểm A và B cách nhau một đoạn a = 30 (cm) trong không khí. Cường độ điện trường tại điểm M cách đều A và B một khoảng bằng a có độ lớn là: A. EM = 0,2 (V/m). B. EM = 1732 (V/m). C. EM = 3464 (V/m). D. EM = 2000 (V/m). Câu 56: Hai điện tích điểm q1 = 0,5 (nC) và q2 = - 0,5 (nC) đặt tại hai điểm A, B cách nhau 6 (cm) trong không khí. Cường độ điện trường tại trung điểm của AB có độ lớn là: A. E = 0 (V/m). B. E = 5000 (V/m). C. E = 10000 (V/m). D. E = 20000 (V/m). Câu 57: Hai điện tích điểm q1 = - 9μC, q2 = 4 μC đặt lần lượt tại A, B cách nhau 20cm. Tìm vị trí điểm M tại đó điện trường bằng không: A. M nằm trên đoạn thẳng AB, giữa AB, cách B 8cm B. M nằm trên đường thẳng AB, ngoài gần B cách B 40cm C. M nằm trên đường thẳng AB, ngoài gần A cách A 40cm D. M là trung điểm của AB Câu 58: Hai điện tích điểm q1 = - 4 μC, q2 = 1 μC đặt lần lượt tại A và B cách nhau 8cm. Xác định vị trí điểm M tại đó cường độ điện trường bằng không: A. M nằm trên AB, cách A 10cm, cách B 18cm. B. M nằm trên AB, cách A 8cm, cách B 16cm. C. M nằm trên AB, cách A 18cm, cách B 10cm. D. M nằm trên AB, cách A 16cm, cách B 8cm. Câu 59: Hai tấm kim loại phẳng nằm ngang nhiễm điện trái dấu đặt trong dầu, điện trường giữa hai bản là điện trường đều hướng từ trên xuống dưới và có cường độ 20 000V / m . Một quả cầu bằng sắt bán kính 1cm mang điện tích q nằm lơ lửng ở giữa khoảng không gian giữa hai tấm kim loại. Biết khối lượng riêng của sắt là 7800kg/m3, của dầu là 800kg/m3, lấy g = 10m/s2. Tìm dấu và độ lớn của q: A. - 12,7 μC B. 14,7 μC C. - 14,7 μC D. 12,7 μC. Câu 60: Một quả cầu khối lượng 1g treo ở đầu một sợi dây mảnh cách điện. Hệ thống nằm trong điện trường đều có phương nằm ngang, cường độ E = 2kV/m. Khi đó dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc 60 0. Tìm điện tích của quả cầu, lấy g = 10m/s2: A. 5,8 μC B. 6,67 μC C. 7,26 μC D. 8,67μC. -5 Câu 61: Một quả cầu kim loại nhỏ có khối lượng 1g được tích điện q = 10 C treo vào đầu một sợi dây mảnh và đặt trong điện trường đều E. Khi quả cầu đứng cân bằng thì dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc 600, lấy g = 10m/s2. Tìm E: A. 1730V/m B. 1520V/m C. 1341V/m D. 1124V/m. Câu 62: Hai quả cầu nhỏ mang điện tích q1 = - 2nC, q2 = +2nC, được treo ở đầu hai sợi dây cách điện dài bằng nhau trong không khí tại hai điểm treo M, N cách nhau 2cm ở cùng một độ cao. Khi hệ cân bằng hai dây treo lệch khỏi phương thẳng đứng, muốn đưa N M các dây treo về vị trí phương thẳng đứng thì phải tạo một điện trường đều E có hướng nào độ lớn bao nhiêu: A. Nằm ngang hướng sang phải, E = 1,5.104V/m q1 q2 B. Nằm ngang hướng sang trái, E = 3.104V/m C. Nằm ngang hướng sang phải, E = 4,5.104V/m D. Nằm ngang hướng sang trái, E = 3,5.104V/m Câu 63: Một viên bi nhỏ kim loại khối lượng 9.10-5kg thể tích 10mm3 được đặt trong dầu có khối lượng riêng 800kg/m3. Chúng đặt trong điện trường đều E = 4,1.105 V/m có hướng thẳng đứng từ trên xuống, thấy viên bi nằm lơ lửng, lấy g = 10m/s2. Điện tích của bi là: A. - 1nC B. 1,5nC C. - 2nC D. 2,5nC. Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

36


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

Câu 64: Hai điện tích điểm q1 = 36 μC và q2 = 4 μC đặt trong không khí lần lượt tại hai điểm A và B cách nhau 100cm. Tại điểm C điện trường tổng hợp triệt tiêu, C có vị trí nào: A. bên trong đoạn AB, cách A 75cm B. bên trong đoạn AB, cách A 60cm C. bên trong đoạn AB, cách A 30cm D. bên trong đoạn AB, cách A 15cm. -8 -8 Câu 65: Hai điện tích điểm q1=3.10 C và q2=-4.10 C được đặt cách nhau tại hai điểm A,B trong

chân không cách nhau 10cm. Hãy tìm các điểm mà tại đó cường độ điện trường bằng không. A: cách A 64,6cm và cách B 74,6cm; B: cách A 64,6cm và cách B 54,6cm; C: cách A 100cm và cách B 110cm; D: cách A 100cm và cách B 90cm Câu 66: Cho hai điện tích q1vàq2 đặt ở A,B trong không khí, AB=100cm. Tìm điểm C tại đó cường đọ điện trường tổng hợp bằng không trong các trường hợp sau: a) q1=36.10-6C; q2=4.10-6C A: Cách A 75cm và cách B 25cm; B: Cách A25cm và cách B 75cm; C: Cách A 50 cm và cách B 50cm; D: Cách A20cm và cách B 80cm. -6 -6 b) q1=-36.10 C;q2=4.10 C A: Cách A 50cmvà cách B150cm; B: cách B 50cmvà cách A150cm; C: cách A 50cm và cách B100cm; D: Cách B50cm và cách A100cm Câu 67: Tại các đỉnh A và C của hình vuông ABCD có đặt cấc điện tích q1=q3=+q. Hỏi phải đặt tại đỉnh B một điện tích q2 bằng bao nhiêu để cường độ điện trường tại D bằng không A: q2= -2 2 .q; B: q2=q; C: q2= -2q; D: q2=2q. Câu 68: Một quả cầu khối lượng 1g treo bởi sợi dây mảnh ở trong điện trường có cường độ E=1000V/m có phương ngang thì dây treo quả cầu lệch góc a =30o so với phương thẳng đứng. Quả cầu có điện tích q>0(cho g =10m/s2). Trả lời các câu hỏi sau: a) Tính lực căng dây treo quả cầu ở trong điện trường 2 3 A: .10-2 N; B: 3 .10-2 N; C: .10-2 N; D: 2.10-2 N. 3 2 b) tính điện tích quả cầu. 10 -6 10 -5 A: C; B: C ; C: 3 .10-5C; D: 3 .10-6 C . 3 3 Câu 69: Một quả cầu nhỏ khối lượng 0,1g có điện tích q=10-6C được treo bằngmột sợi dây mảnh ở trong điện trường E=103 V/m có phương ngang cho g=10m/s2. Khi quả cầu cân bằng,tính góc lệch của dây treo quả cầu so với phương thẳng đứng. A: 45o; B: 15o; C: 30o; D: 60o. Câu 70: Một hạt bụi mang điện tích dương có khối lượng m=10-6g nằm cân bằng trong điện trường đều E có phương nằm ngang và có cường độ E=1000V/m. Cho g=10m/s2; góc lệch của dây treo so với phương thẳng đứng là 30o. Tính điện tích hạt bụi A: 10-9C; B: 10-12C; C: 10-11C; D: 10-10C. Câu 71: Hạt bụi tích điện khối lượng m=5mg nằm cân bằng trong một điện trường đều có phương thẳng đứng hướng lên có cường độ E=500 V/m.tính điện tích hạt bụi(cho g=10m/s2) A: 10-7 C; B: 10-8C; C: 10-9C; D: 2.10-7C. Câu 72: Tại 2 điểm A và B cáh nhau a đặt các điện tích cùng dấu q1 vàq2. Tìm được điểm C trên AB q2 mà cường độ điện trường tại C triệt tiêu. Biết = n; đặt CA=x. Tính x(theo a và n) q1 a a a -1 a +1 A: x = ; B: x = ; C: x = ; D: x = n +1 n n n -8 Câu 73: Điện tích điểm q1=8.10 C đặt tại 0 trong chân không. Trả lời các câu hỏi sau: a)xác định cường độ điện trường tại điểm cách 0 một đoạn 30cm. A: 8.103(V/m); B: 8.102(V/m); C: 8.104(V/m); D: 800(V/m) Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

37


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

b) Nếu đặt q2= -q1 tại M thì nó chịu lực tác dụng như thế nào? A: Lực ngược chiều CĐĐT và có độ lớn 0,64.10-3N B: Lực cùng chiều CĐĐT và có độ lớn 0,64.10-3N Câu 74: Một điện tích thử đặt tại điểm có cương độ điện trường 0,16V/m. Lực tác dụng lên điện tích đó bằng 2.10-4N. Tính độ lớn điện tích đó A: 25.10-5C; B: 125.10-5C; C: 12.10-5C D: Một kết quả khác -9 Câu 75: Có một điện tích q=5.10 C đặt tại điểm A trong chân không. Xác định cường độ điện trường tại điểm B cách A một khoảng 10cm. A: Hướng về A và có độ lớn 4500(v/m); B: Hướng ra xa Avà có độ lớn 5000(v/m) C: Hướng về A và có độ lớn 5000(v/m); D: Hướng ra xa A và có độ lớn 4500(v/m) Câu 76: Hai điện tích q1 =-q2 =10-5C(q1>0) đặt ở 2điểm A,B(AB=6cm) trong chất điện môi có hằng số điện môi e =2. a)Xác định cường độ điện trường tại điểm M nằm trên đường trung trực của đoạn AB cách AB một khoảng d=4cm A: 16.107V/m; B: 2,16.107V/m; C: 2.107V/m; D: 3.107V/m. b)xác định d để E đạt cực đại tính giá trị cực đại đó của E : A: d=0 và Emax =108 V/m; B: d=10cm và Emax =108 V/m C: d=0 và Emax =2.108 V/m; D: d=10cm và Emax =2.108 V/m -10 -10 Câu 77: Cho 2điện tích q1 = 4.10 C , q2 = -4.10 C đặt ở A,B trong không khí. Cho AB=a=2cm. Xác định véc tơ CĐĐT E tại các điểm sau: a) Điểm H là trung điểm của đoạn AB A: 72.103(V/m) B: 7200(V/m); C: 720(V/m); D: 7,2.105(V/m) b) điểm M cách A 1cm,cáh B3cm. A: 32000(V/m); B: 320(V/m); C: 3200(V/m); D: một kết quả khác. c) điểm N hợp với A,B thành tam giác đều A: 9000(V/m); B: 900(V/m); C: 9.104(V/m); D: một kết quả khác Câu 78: Tại 3 đỉnh A,B,C của hình vuông ABCD cạnh ađặt 3 điện tích q giống nhau(q>0). Tính cường độ điện trường tại các điểm sau: a) tại tâm 0 của hình vuông. 2kq 2kq 2kq 2 2k q A: Eo= 2 ; B: Eo= ; C: Eo= 2 ; D: E0= . 2 a a a a b) tại đỉnh D của hình vuông. 1 kq kq kq kq A: ED=( 2 + ) 2 ; D: ED=2 2 ; C: ED=( 2 +1) 2 ; D: ED=(2+ 2 ) 2 . 2 a a a a -8 -8 Câu 79: Hai điện tích q1 = 8.10 C , q2 = - 8.10 C đặt tại A,B trong không khí, AB=4cm. Tìm độ lớn véc tơ cđđt tại C trên trung trực AB. Cách AB 2cm, suy ra lực tác dụng lên điện tích q = 2.10-9 C đặt ở C A: E=9 2 .105(V/m) ;F=25,4.10-4N; B: E=9.105(V/m) ;F=2.10-4N. C: E=9000(V/m) ;F=2500N; D: E=900(V/m) ;F=0,002N -8 Câu 80: Tại 2điểm AvàB cách nhau 5cm trong chân không có 2điện tích q1 = +16.10 C và q2 = -9.10-8 C . Tính cường độ điện trường tổng hợp tại điểm C nằm cách A một khoảng 4cm và cách B một khoảng 3cm A: 12,7.105 (v/m); B;120(v/m); C: 1270(v/m) D: một kết quả khác Câu 81: Ba điện tích q giống nhau đặt tại ba đỉnh của một tam giác đều cạnh a. Xác định cường độ điện trường tại tâm của tam giác. A: E=0; B: E=1000 V/m; Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

38


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11 C: E=105V/m;

Chương 1: Điện tích- Điện trường

D: không xác định được vì chưa biết cạnh của tam giác

Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

39


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

II. BUỔI LÝ THUYẾT SỐ 2 CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN. ĐIỆN THẾ, HIỆU ĐIỆN THẾ. TỤ ĐIỆN. A. LÝ THUYẾT: 1. CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN a) Trong điện trường đều Xét một điện tích dương q (q>0) chuyển động từ M đến N trong điện trường đều như hình vẽ. +

M

-

q

c

+

-

+ +

-

P

+

N

+ M’

P’

N’

-

Phương của đường sức

(Chiều dương đc chọn là chiều đường sức)

- Trường hợp q đi thẳng từ M đến N: Công của lực điện trong TH này là: AMN = F .MN .cosa = q.E. M ' N ' = qE d (1) (vì MN .cosa = M ' N ' = d : là hình chiếu của MN lên phương đường sức điện) - Trường hợp q đi theo đường gấp khúc MPN: Công của lực điện trong TH này là: AMPN = AMP + APN Theo (1) thì AMP = qE.M ' P '; APN = qE.P ' N ' nên AMPN = qE.M ' P ' + qE.P ' N ' = qE.M ' N ' = qEd do đó: AMPN = AMN - Trường hợp q đi theo đường cong bất kì McN: Ta tưởng tượng là chia nhỏ đường cong McN thành vô số các mẩu nhỏ Dl1 ; Dl2 ;...; Dli ;...; Dln (với n � �). Khi đó mỗi mẩu nhỏ này có thể được coi là một đoạn thẳng, do đó công của lực điện trên mỗi mẩu nhỏ Dli này phải được tính theo công thức (1), nghĩa là: DAi = q.E.Ddi . Công của lực điện trên cả đường cong McN là tổng công trên tất cả các mẩu nhỏ n

n

i =1

i =1

Dl1 ; Dl2 ;...; Dli ;...; Dln , do đó ta có: AMcN = �DAi = q.E �Ddi = qEd (vì

n

�Dd i =1

i

=d )

Kết luận: Như vậy, công của lực điện làm di chuyển điện tích q từ M dến N theo các con đường khác nhau trong điện trường đều, luôn có giá trị bằng nhau. Nó không phụ thuộc vào hình dạng của đường đi từ M tới N. b) Trong điện trường bất kì Người ta cũng chứng minh được rằng, công của lực điện trong sự di chuyển của điện tích q từ M tới N trong một điện trường bất kì cũng không phụ thuộc vào hình dạng của đường đi từ M tới N. Đây là một tính chất chung của trường tĩnh điện. Đặc tính này cho thấy, cũng giống như trường hấp dẫn, trường tĩnh điện cũng là một trường thế và lực tĩnh điện là một lực thế. Tất nhiên là công thức tính công của lực điện trong điện trường không đều sẽ khác công thức A = qEd (công thức A = qEd chỉ đúng cho điện trường đều). Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

40


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

KẾT LUẬN CHUNG: - Công của lực điện làm di chuyển điện tích q (trong điện trường đều hoặc không đều) từ M đến N theo các đường đi khác nhau luôn có cùng giá trị. Nghĩa là, công của lực điện trong điện trường tùy ý, luôn không phụ thuộc vào hình dạng của đường đi mà chỉ phụ thuộc vào vị trí của điểm đầu và điểm cuối. - Công của lực điện làm di chuyển điện tích q từ M đến N trong điện trường đều được tính bởi công thức: AMN = qEd . - Khi sử dụng công thức trên cần chú ý:  Công thức đó chỉ áp dụng cho điện trường đều.  Công AMN là một giá trị đại số, có thể âm hoặc dương.  q : là giá trị đại số của điện tích; điện tích âm thì q < 0 ; điện tích dương thì q >0.  d : là hình chiếu của đoạn MN lên phương của đg sức. Dấu của d được xác định như sau:uuuuuur ur + Nếu M ' N ' ��E thì d > 0 ( đi theo chiều đg sức thì d > 0 ). uuuuuur ur + Nếu M ' N ' ��E thì d < 0 ( đi ngược chiều đg sức thì d < 0 ). - Lực điện cũng là một lực thế. (Trong chương trình THPT ta được học 3 lực thế, đó là: lực hấp dẫn, lực đàn hồi và giờ là lực tĩnh điện). 2. THẾ NĂNG CỦA MỘT ĐIỆN TÍCH TRONG ĐIỆN TRƯỜNG a) Khái niệm về thế năng của một điện tích trong điện trường *) Kiến thức cũ: *) Xây dựng kiến thức mới: - Ta đã biết rằng, trường trọng lực là - Tương tự như vậy, trường tĩnh điện cũng một trường thế và trọng lực cũng là một lực là một trường thế và lực tĩnh điện cũng là một lực thế. Thế năng của một vật tại một điểm thế. Thế năng của một điện tích điểm q trong trong trọng trường là đại lượng đặc trưng điện trường là một đại lượng đặc trưng cho khả cho khả năng sinh công của trọng lực và năng sinh công của lực điện tác dụng lên điện được tính bằng công của trọng lực làm di tích này và được tính bằng công của lực điện chuyển vật từ điểm đang xét tới vị trí được chọn làm mốc để tính thế năng. Điểm mốc làm di chuyển điện tích q từ điểm đang xét tới vị được thường được chọn là điểm mà trọng trí được chọn làm mốc để tính thế năng. Điểm lực hết khả năng sinh công (thường thì đó là mốc được chọn để tính điện thế thường là do ta tùy mặt đất hoặc điểm ở rất xa Trái Đất-điểm ở chọn hoặc do bài toán chọn sẵn. Tụy nhiên nó thường được chọn là điểm mà lực điện hết khả năng sinh xa vô cùng). Cụ thể, nếu mốc thế năng đc chọn tại công, cụ thể: Với một điện tích q dương đặt tại điểm M mặt đất thì thế năng của vật tại độ cao z so trong điện trường đều (điện trường giữa hai tấm kim với mặt đất là: Wt = AMN = P.z = mgz loại phẳng, song song, tích điện trái dấu) thì thường chọn mốc để tính thế năng tại bản kim loại mang M điện âm (vì khi điện tích dương q đến bản âm này thì lực điện sẽ mất nên lực này sẽ không sinh công nữa): z A = qEd = WM (với d là khoảng cách từ M tới bản âm). Trong trường hợp điện tích q nằm tại M trong N Mặt đất điện trường bất kì do nhiều điện tích gây ra thì thường chọn mốc tính thế năng tại vô cực (đó là bởi Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

41


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường vì ở vô cực, tức là ở rất xa các điện tích gây ra điện trường thì điện trường ở đó bằng 0 và lực điện cũng bằng 0, khi đó nó không còn khả năng sinh công nữa). Do vậy: WM = AM �

b) Sự phụ thuộc của thế năng WM vào điện tích q Vì độ lớn của lực điện luôn tỉ lệ thuận với điện tích thử q ( F = q.E ) mà AM � tỉ lệ thuận F ( AM � = F .s.cosa ) nên AM � sẽ tỉ lệ thuận với q, hay thế năng của điện tích q tại M cũng tỉ lệ thuận với điện tích q, ta có: AM � = WM = VM .q Với VM là một hệ số tỉ lệ, nó không phụ thuộc vào q mà chỉ phụ thuộc vào vị trí của điểm M trong điện trường. c) Công của lực điện trường và độ giảm thế năng của điện tích trong điện trường Từ định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng, ta có kết quả sau đây: Khi một điện tích q di chuyển từ điểm M đến điểm N trong một điện trường thì công mà lực điện tác dụng lên điện tích đó sinh ra sẽ bằng độ giảm thế năng của điện tích q trong điện trường, nghĩa là ta có: AMN = WM - WN = AM � - AN �

3. ĐIỆN THẾ . HIỆU ĐIỆN THẾ 3.1 Điện thế a) Đặt vấn đề Trong công thức tính thế năng của một điện tích q tại một điểm M trong điện trường WM = AM � = VM q thì hệ số VM không phụ thuộc vào q, mà chỉ phụ thuộc vào điện trường tại M. Nó đặc trưng cho điện trường về phương diện tạo ra thế năng của điện tích q, ta gọi nó là điện thế tại M. b) Định nghĩa điện thế Điện thế tại một điểm M trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho điện trường về phương diện tạo ra thế năng khi đặt tại đó một điện tích q. Nó được xác định bằng thương số giữa công của lực điện tác dụng lên q khi di chuyển từ M tới điểm được chọn làm mốc để tính thế năng (đó cũng là mốc để tính điện thế, điểm này thường đc chọn ở vô cực) và giá trị của điện tích q: A VM = M � q c) Đơn vị của điện thế Đơn vị của điện thế là Vôn (kí hiệu là V), q có đơn vị là culong (C) và công A có đơn vị là J -1 Jun (J). Như vậy, ta có: 1V = 1 = 1J .C C d) Đặc điểm của điện thế - Điện thế là một đại lượng đại số, nghĩa là nó có thể âm hoặc dương tùy thuộc vào dấu của AM � và q . - Điện thế ở xa vô cực hoặc tại mặt đất thường được chọn bằng 0 (mốc để tính thế năng cũng là mốc để tính điện thế). 3.2 Hiệu điện thế (hay điện áp) a) Định nghĩa hiệu điện thế - Phân tích: Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N là hiệu giữa điện thế VM và điện thế VN :

Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

42


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

U MN = VM - VN � A A A -A A A � AN � � U MN = M � - N � = M � N � = MN như vậy: U MN = VM - VN = MN AM � � VM = ; VN = q q q q q � q q � - Định nghĩa: Hiệu điện thế giữa hai điểm M, N trong điện trường đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường trong sự di chuyển của một điện tích từ M đến N. Nó được xác định bằng thương số giữa công của lực điện tác dụng lên điện tích q trong sự di chuyển từ M đến N và giá trị AMN của điện tích q này: U MN = VM - VN = q - Đặc điểm của hiệu điện thế: Hiệu điện thế giữa hai điểm là một đại lượng đại số, nghĩa là nó có thể âm nếu VM < VN hoặc dương nếu VM > VN . - Đơn vị của hiệu điện thế cũng là vôn (kí hiệu là V). Như vậy, Vôn là hiệu điện thế giữa hai điểm mà nếu di chuyển điện tích q = 1C từ điểm nọ đến điểm kia thì lực điện sinh công là 1J. b) Đo hiệu điện thế - Người ta đo hiệu điện thế tĩnh điện bằng tĩnh điện kế. - Cấu tạo của tĩnh điện kế gồm: Một cái kim bằng kim loại (1) có thể quay xung quanh một trục gắn trên một cái cần cũng làm bằng kim loại (2). Hệ thống (1) và (2) được đặt trong một cái vỏ kim loại (3) và cách điện với vỏ (kim và cần phải được cách điện với vỏ) (Hình vẽ). (2)

(3)

(1)

+ + + + + + +

-

- Cách sử dụng tĩnh điện kế để đo hiệu điện thế tĩnh điện: Để đo hiệu điện thế giữa hai bản kim loại tích điện trái dấu, người ta nối bản âm với vỏ (3) và nối bản dương với với cần (2). Kim (1) tích điện cùng dấu với cần (2) và nằm trong điện trường giữa cần và vỏ nên chịu tác dụng của lực điện, làm cho nó quay cho tới khi cân bằng bởi tác dụng của trọng lực. Góc quay của kim tỉ lệ với hiệu điện thế giữa cần và vỏ. c) Công thức tính công của lực điện trong điện trường tùy ý (cả điện trường đều và không đều) - Công của lực điện làm di chuyển điện tích q từ điểm M đến điểm N trong điện trường tùy ý (đều và không đều) được tính bởi công thức: AMN = q.U MN d) Hệ thức giữa hiệu điện thế và cường độ điện trường trong điện trường đều - Xét hai điểm M, N trong điện trường đều. Nếu di chuyển một điện tích thử q từ M đến N thì công của lực điện là: Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

43


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

AMN = qEd (với d = M ' N ' là hình chiếu của MN lên phương một đường uuuuuur ur uuuuuur ur sức. Nếu M ' N ' ��E thì d > 0 ; nếu M ' N ' ��E thì d < 0 ) - Hiệu điện thế giữa hai điểm M, N là: A U qEd U MN = MN = = Ed � E = MN q q d

+ + + + + + +

N M

M’

N’

-

- Công thức trên cho ta thấy tại sao đơn vị của cường độ điện trường là: V / m Chú ý: Cần chú ý rằng A = qEd ; U = Ed chỉ áp dụng với điện trường đều, còn công thức AMN = q.U MN áp dụng được với cả điện trường đều và không đều. 4. CHẤT DẪN ĐIỆN, CHẤT CÁCH ĐIỆN a) Hạt tải điện tự do là gì? Các hạt điện tích (như: electron; ion âm; ion dương; lỗ trống) có thể tự do di chuyển đến khắp mọi điểm của vật được gọi là các hạt tải điện tự do. b) Chất dẫn điện. Vật dẫn điện - Chất dẫn điện là chất có chứa nhiều hạt tải điện tự do. Vật được làm từ chất dẫn điện được gọi là vật dẫn điện hay vật dẫn. VD: Kim loại, dung dịch axit, dung dịch bazơ, dung dịch muối ... b. Chất cách điện (hay điện môi) - Chất cách điện là chất không có hoăc có chứa rất ít các hạt tải điện tự do. Vật được làm bằng chất cách điện gọi là vật cách điện hay điện môi. VD: Cao su; Nhựa; Sứ; Thủy tinh; nước cất; không khí; ...

4. TỤ ĐIỆN 4.1 Tìm hiều về tụ điện a) Tụ điện là gì? Tụ điện thường được dùng ở đâu? Nhiệm vụ của tụ điện - Định nghĩa: Tụ điện là một hệ hai vật dẫn đặt gần và cách điện với nhau. Em hãy lấy vài ví dụ về tụ điện? - Tụ điện thường được dùng ở đâu: Tụ điện được sủ dụng phổ biến trong các mạnh điện xoay chiều, mạch vô tụyến điện, mạch điện tử... - Nhiệm vụ của tụ điện: Nó có nhiệm vụ tích điện và phóng điện trong mạch điện. b) Làm thế nào để tích điện cho tụ điện? Điện tích của tụ điện là gì? Kí hiệu của tụ điện - Cách để tích điện cho tụ điện: Để tích điện cho tụ ta chỉ cần nối hai bản tụ điện với hai cực của một nguồn điện (nghĩa là chỉ cần đặt một hiệu điện thế khác 0 và hai bản tụ điện). Bản nối với cực dương sẽ tích điện dương, bản nối với cực âm sẽ tích điện âm. + hay + +

-

+ + - Điện tích của tụ điện: Vì hai bản tụ rất gần nhau, nên có sự nhiễm điện do hưởng ứng, điện tích của 2 bản tụ điện luôn bằng nhau về độ lớn nhưng trái dấu. Người ta gọi điện tích của bản dương là điện tích của tụ điện. Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

44


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

- Kí hiệu của tụ điện trong mạch điện: c) Phân loại tụ điện Tùy theo tiêu chí phân loại mà tụ được chia ra thành các loại khác nhau. Ví dụ: - Nếu phân loại dựa theo tiêu chí là “điện áp làm việc” thì tụ được chia tành 2 loại là: Tụ cao áp (tụ làm việc ở điện áp cao từ vài nghìn vôn trở lên); Tụ hạ áp (tụ làm việc ở điện áp thấp từ vài vôn đến vài trăm vôn). - Nếu phân loại theo chất điện môi thì tụ được chia thành: Tụ hóa (chất điện môi của tụ là chất hóa học); Tụ gốm (chất điện môi của tụ được làm bằng gốm); Tụ mica (chất điện môi làm bằng Mica); Tụ không khí (chất điện môi là không khí); Tụ giấy (chất điện môi là giấy thường có tẩm parafin); Tụ màng mỏng .... Trong cách phân loại này, người ta thường lấy tên của lớp điện môi để đặt tên cho tụ điện. - Nếu phân loại theo chức năng của tụ thì ta có: Tụ lọc (để lọc tín hiệu); Tụ đề (để khởi động động cơ).... Và còn rất nhiều cách phân loại khác nữa, nhưng cần lưu ý rằng việc phân loại này cũng chỉ mang tính tương đối thôi. Ví dụ, ta có một con tụ hoạt động ở điện áp cao để khởi động động cơ thì nó vừa là tụ cao áp và vừa là tụ đề.

4.2 Điện dung của tụ điện a) Định nghĩa - Đặt vấn đề: Nếu nối hai bản của tụ điện với một nguồn điện có hiệu điện thế U thì tụ điện tích được một điện tích là Q. Thay đổi U thì Q cũng thay đổi theo. Thực nghiệm cho ta biết rằng với Q Q một tụ điện xác định, thương số luôn không thay đổi (các tụ khác nhau thì thương số nói U U chung là khác nhau). Người ta có thể dùng thương số này để đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện. - Định nghĩa: Điện dung của tụ điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện. Nó được xác định bằng thương số giữa điện tích của tụ điện và hiệu điện thế giữa hai bản tụ. Q Điện dungcủa tụ điện kí hiệu là C, ta có: C = U - Đơn vị cua điện dung: Đơn vị của điện dung là fara, kí hiệu là: F Như vậy, fara là điện dung của một tụ điện mà nếu đặt giữa hai bản tụ điện một hiệu điện thế 1V thì nó tích được điện tích là 1C (cu lông). Các tụ thường dùng có điện dung rất nhỏ chỉ từ 10-12 F � 10 -6 F . Vì vậy, ta thường dùng các ước của fara gồm: 1 microfara (kí hiệu là m F ) = 10-6 F 1 nanofara (kí hiệu là nF ) = 10-9 F 1 picofara (kí hiệu là pF ) = 10-12 F b) Công thức tính điện dung của tụ điện phẳng: Tụ điện đơn giản được dùng phổ biến là tụ điện phẳng. Cấu tạo của tụ điện phẳng gồm hai bản kim loại phẳng đặt song song và ngăn cách nhau bằng lớp điện môi. Hai bản kim loại này chính là hai bản của tụ điện. Điện dung của tụ điện phụ thuộc vào hình dạng, kích thước của 2 bản, vào khoảng cách giữa hai bản và vào chất điện môi ở giữa hai bản. eS Điện dung của tụ điện phẳng được tính theo công thức sau: C = k 4p d 2  S : là phần diện tích đối diện giữa hai bản tụ điện( m ). Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

45


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

 e : là hằng số điện môi của môi trường giữa hai bản tụ. Nm2  k = 9.109 2 : là hằng số điện. C  d : là khoảng cách giữa hai bản tụ (m). c) Ý nghĩa của các thông số định mức ghi trên tụ điện Trên vỏ mỗi tụ điện thường có ghi hai thông số là: Giá trị điện dung C và hiệu điện thế định mức của nó.  Giá trị điện dung C cho ta biết khả năng tích điện của tụ đó. Ở cùng một hiệu điện thế như nhau, tụ nào có C lớn hơn thì điện tích mà nó tích được sẽ lớn hơn.  Giá trị hiệu điện thế định mức U cho ta biết giá trị tối đa có thể đặt vào hai đầu tụ. Vượt qua giới hạn này tụ có thể sẽ bị hỏng (tụ bị đánh thủng). Khi tụ bị đánh thủng thì nó chỉ như là một dây nối mà thôi. Ví dụ: Một tụ có ghi 15m F - 250V thì nó cho ta biết C = 15m F và U Max = 250V . Để tụ hoạt động bình thường thì điện áp đặt vào hai đầu tụ U �U Max = 250V , nếu điện áp đặt vào hai đầu tụ vượt quá 250V thì tụ có thể bị hỏng (bị đánh thủng). Từ đó ta cũng tính được điện tích tối đa có thể tích -6 -3 được cho tụ này là: QMax = C.U Max = 15.10 .250 = 3, 75.10 C = 3, 75mC . 4.3 Ghép tụ điện thành bộ Trong thực tế muốn có tụ điện với điện dung C phù hợp ta phải ghép các tụ điện sẵn có thành bộ tụ điện. Ta có hai cách ghép tụ cơ bản là: Ghép nối tiếp và ghép spng song. a) Ghép tụ song song Trong cách ghép song song các tụ thì: U1 = U 2 = ... = U n = U b Q1 + Q2 + ... + Qn = Qb C1 + C2 + ... + Cn = Css Chú ý: Ta có Css > Ci (i = 1 � n) . Để tạo ra một tụ điện có điện dung lớn hơn thì cần ghép song song các tụ lại với nhau. b) Ghép tụ nối tiếp Trong cách ghép nối tiếp các tụ (điều kiện lúc đầu các tụ chưa tích điện) thì: U1 + U 2 + ... + U n = U b Q1 = Q2 = ... = Qn = Qb 1 1 1 1 + + ... + = C1 C2 Cn Cnt Chú ý: Ta có Cnt < Ci (i = 1 � n) . Để tạo ra một tụ điện có điện dung nhỏ hơn thì cần ghép nối tiếp các tụ với nhau. Em hãy chứng minh các công thức trên? 4.4 Năng lượng điện trường a) Năng lượng điện trường trong tụ điện - Năng lượng điện trường trong tụ điện được tính bởi công thức sau: Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

46


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

� Wd =

Với

tụ

điện

phẳng

Chương 1: Điện tích- Điện trường 1 1 Q2 Wd = CU 2 = (1) . 2 2 C eS thì U = Ed ; C = nên k 4p d

1 1 eS 2 Wd = CU 2 = ( Ed ) 2 2 k 4p d

e E2 V (với V = Sd là thể tích vùng không gian giữa hai bản tụ). k 8p

Chứng minh công thức (1) : *) Cách 1: Giả sử điện tích được đưa từ xa đến các bản tụ, khi đó ta cần thực hiện công. Theo định luật bảo toàn năng lượng thì công này bằng năng lượng của tụ điện. Do vậy, để tính năng lượng của tụ điện ta đi tính công cần thực hiện để đưa điện tích đến các bản tụ. Đầu tiên điện tích của tụ điện bằng 0, hiệu điện thế giữa hai bản tụ cũng bằng 0. Sau đó, điện tích của tụ tăng dần, hiệu điện thế cũng tăng dần và luôn tỉ lệ thuận với điện tích (theo công thức q=C.u). Cuối cùng điện tích của tụ bằng Q , hiệu điện thế giữa hai bản tụ bằng U . Giá trị trung bình của hiệu điện thế của

U U . Do đó công mà nguồn điện đã thực hiện là: A = Q. 2 2 2 1 1 1Q Vậy năng lượng của tụ điện là: Wd = QU = CU 2 = 2 2 2 C

tụ trong quá trình tích điện là

*) Cách 2: Khi tụ điện được tích điện thì giữa hai bản tụ sẽ có một điện trường. Giả sử ban đầu tụ được tích một điện tích Q . Tại một thời điểm nào đó điện tích của tụ đang là q và hiệu điện thế giữa hai bản tụ là u (ta có: u =

q ), nếu ta tưởng tượng cho một lượng điện tích rất nhỏ dq di chuyển theo một đường dây dẫn từ C

bản dương sang bản âm thì điện trường sẽ sinh công. Dẫy dẫn sẽ nóng lên một chút ít. Đến bản âm thì điện tích + dq sẽ trung hoa bớt một lượng điện tích âm là -dq làm điện tích của tụ giảm đi một lượng dq . Công mà lực điện trường đã sinh ra khi di chuyển lượng điện tích dq là: dA = u.dq =

q dq C

Nếu cứ tiếp tục như thế thì sẽ đến lúc tụ điện hết điện. Điện trường sẽ triệt tiêu. Toàn bộ công mà diện trường sinh ra đã làm tăng nội năng của dây dẫn. Năng lượng này do điện trường cung cấp. Vậy khi tụ tích điện thì điện trường trong tụ sẽ dự trữ một năng lượng. Đó là năng lượng điện trường trong tụ điện, ta có: Q

Q

Q

q q2 1 Q2 1 1 Wd = A = � dA = �dq = = = CU 2 = QU C 2C 0 2 C 2 2 0 0 b) Mật độ năng lượng điện trường - Mật độ năng lượng điện trường (ta kí hiệu là w ) là năng lượng điện trường trong một đơn J vị thể tích không gian. Đơn vị của mật độ năng lượng điện trường là: 3 m - Mật độ năng lượng điện trường trong không gian giữa hai bản của tụ điện phẳng: W e E2 w= d = (2) V k 8p Chú ý: + Công thức (2) có nghĩa nghĩa tổng quát, nó đúng cho cả trường hợp điện trường không đều và điện trường phụ thuộc thời gian. + 1eV (đọc là một electron vôn)= 1, 6.10-19 J ; Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

47


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

1MeV (đọc là Mêga electron vôn) = 106 eV = 1, 6.10 -13 J

B. BÀI TẬP

CHỦ ĐỀ 3: CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN. ÑIEÄN THEÁ. HIEÄU ÑIEÄN THEÁ. DẠNG I: TÍNH CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN. HIỆU ĐIỆN THẾ. PP Chung - Công của lực điện tác dụng lên một điện tích không phụ thuộc vào hình dạng đường đi của điện tích mà chỉ phụ thuộc vào vị trí của điểm đầu và điểm cuối của đường đi trong điện trường. Do đó, với một đường cong kín thì điểm đầu và điểm cuối trùng nhau, nên công của lực điện trong trường hợp này bằng 0. - Công của lực điện trong điện trường đều: A = qEd ; AMN = q.U MN - Công của lực điện trong điện trường không đều: AMN = q.U MN . - Nếu điện tích chỉ chịu tác dụng của lực điện mà di chuyển từ M đến N thì theo định lý 1 2 1 2 động năng có: DWd = Angoai luc � q.U MN = mvM - mvN 2 2 AMN - Biểu thức hiệu điện thế: U MN = VM - VN = q - Hệ thức liên hệ giữa cường độ điện trường hiệu điện thế trong điện trường đều: U = Ed Bài 143. Ba điểm A, B, C tạo thành một tam giác vuông tại C. AC = 4 cm, BC = 3 cm và nằm  trong một điện trường đều. Vectơ cường độ điện trường E song song với AC, hướng từ A C và có độ lớn E = 5000V/m. Tính: B

A

C

a. UAC, UCB, UAB. b. Công của điện trường khi một electron (e) di chuyển từ A đến B ?

Bài 144. AB 

Đs: 200V; 0V;200V. - 3,2. 10-17 J.  Tam giác ABC vuông tại A được đặt trong điện trường đều E , a = � ABC = 600 ,

 E . Biết BC = 6 cm, UBC= 120V.

a. Tìm UAC, UBA và cường độ điện trường E? b. Đặt thêm ở C điện tích điểm q = 9. 10-10 C. Tìm cường độ điện trường tổng hợp tại A. Đs: UAC = 0V, UBA = 120V, E = 4000 V/m. E = 5000 V/m.

Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

48


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

Bài 145. Một điện tích điểm q = -4. 10-8C di chuyển dọc theo chu vi của một tam giác MNP,  vuông tại P, trong điện trường đều, có cường độ 200 v/m. Cạnh MN = 10 cm, MN  E ; NP = 8 cm. Môi trường là không khí. Tính công của lực điện trong các dịch chuyển sau của q: a) từ M  N. b) Từ N  P. c) Từ P  M. d) Theo đường kín MNPM. Đs: AMN= -8. 10-7J. ANP= 5,12. 10-7J. APM = 2,88. 10-7J. AMNPM = 0J. Bài 146. Một điện trường đều có cường độ E = 2500 V/m. Hai điểm A , B cách nhau 10 cm khi tính dọc theo đường sức. Tính công của lực điện trường thực hiện một điện tích q khi nó di chuyển từ A  B ngược chiều đường sức. Giải bài toán khi: a) q = - 10-6C. b) q = 10-6C Đs: 25. 105J; -25. 105J. Bài 147. Cho 3 bản kim loại phẳng A, B, C có tích điện và đặt song song như hình. Cho d1 = 5 cm, d2= 8 cm. Coi điện trường giữa các bản là đều và có chiều như hình vẽ. Cường độ điện trường tương ứng là E1 =4.104V/m , E2 = 5.104V/m. Tính điện thế của bản B và bản C nếu lấy gốc điện thế là điện thế bản A. Đs: VB = -2000V. VC = 2000V.

Bài 148. Ba điểm A, B, C nằm trong điện trường đều sao cho E // CA. Cho AB ^AC và AB = 6 cm. AC = 8 cm. a. Tính cường độ điện trường E, UAB và UBC. Biết UCD = 100V (D là trung điểm của AC) b. Tính công của lực điện trường khi electron di chuyển từ B  C, từ B D. Đs: 2500V/m,UAB= 0v, UBC = - 200v. ABC = 3,2. 10-17J. ABD= 1,6. 10-17J. Bài 149. Điện tích q = 10-8 C di chuyển dọc theo cạnh của một tam  giác đều ABC cạnh a = 10 cm trong điện trường đều có cường độ là 300 E  V/m. E // BC. Tính công của lực điện trường khi q dịch chuyển trên mỗi cạnh của tam giác. Đs: AAB = - 1,5. 10-7 J. ABC = 3. 10-7 J. ACA = -1,5. 10-7 J.

Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

49


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

Bài 150. Điện tích q = 10-8 C di chuyển dọc theo cạnh của một tam  giác đều MBC, mỗi cạnh 20 cm đặt trong điện trường đều E có hướng song song với BC và có cường độ là 3000 V/m. Tính công thực hiện để dịch chuyển điện tích q theo các cạnh MB, BC và CM của tam giác. Đs: AMB = -3mJ, ABC = 6 mJ, AMB = -3 mJ.

 E

Bài 151. Giữa hai điểm B và C cách nhau một đoạn 0,2 m có một điện trường đều với đường sức hướng từ B  C. Hiệu điện thế UBC = 12V. Tìm: a. Cường độ điện trường giữa B cà C. b. Công của lực điện khi một điện tích q = 2. 10-6 C đi từ B C. Đs: 60 V/m. 24 mJ. Bài 152. Cho 3 bản kim loại phẳng tích điện A, B, C đặt song song như hình. Điện trường giữa các bản là điện trường đều và có chiều như hình vẽ. Hai bản A và B cách nhau một đoạn d 1 = 5 cm, Hai bản B và C cách nhau một đoạn d 2 = 8 cm. Cường độ điện trường tương ứng là E1 =400 V/m , E2 = 600 V/m. Chọn gốc điện thế cùa bản A. Tính điện thế của bản B và của bản C. Đs: VB = - 20V, VC = 28 V.

Bài 153. Một electron di chuyển được môt đoạn 1 cm, dọc theo một đường sức điện, dưới tác dụng của một lực điện trong một điện trường đều có cường độ 1000 V/m. Hãy xác định công của lực điện ? Đs: 1,6. 10-18 J. Bài 154. Khi bay từ điểm M đến điểm N trong điện trường, electron tăng tốc, động năng tăng thêm 250eV.(Biết rằng 1 eV = 1,6. 10-19J). Tìm UMN? Đs: - 250 V. Bài 155. Hai bản kim loại tích điện trái dấu đặt song song cách nhau 1cm. Hiệu điện thế giữa hai bản kim loại là 120V. Lấy g=10m/s 2, tính điện tích của một hạt bụi nhỏ khối lượng 0,1mg lơ lửng giữa hai bản kim loại. U BC = 400 V ; BC = 10 cm; a = 60o ; tam giác ABC vuông tại A như hình vẽ a) Tính U AC , U BA và E. b) điện tích 10-9 C từ A đến B, từ B đến C và từ C đến A. Tính công của lực điện dịch chuyển q trên các đoạn AB, BC, CA. c) Tính cường độ điện trường tổng hợp tại A khi đặt tại C điện tích 9.10-10 C .

DẠNG II: CHUYỂN ĐỘNG CỦA ĐIỆN TÍCH ĐIỂM TRONG ĐIỆN TRƯỜNG Bài toán 1: Chuyển động cùng hướng hoặc ngược hướng đường sức điện Bài 156. Giữa 2 bản của tụ điện đặt nằm ngang cách nhau d=40 cm có một điện trường đều E=60V/m. Một hạt bụi có khối lượng m=3g và điện tích q=8.10-5C bắt đầu chuyển động từ trạng thái nghỉ từ bản tích điện dương về phía tấm tích điện âm. Bỏ qua ảnh hưởng của trọng trường. Xác định vận tốc của hạt tại điểm chính giữa của tụ điện Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

50


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường ĐS: v=0,8m/s

Bài 157. Một electron có vận tốc ban đầu vo = 3. 106 m/s chuyển động dọc theo chiều đường sức của một điện trường đều có cường độ điện trường E = 1250 V/m. Bỏ qua tác dụng của trọng trường, e chuyển động với gia tốc bao nhiều và quãng đường đi được cho đến khi dừng lại? Đs: a = -2,2.1014 m/s2, s= 2 cm. Bài 158. Một electron di chuyển được môt đoạn 1 cm, dọc theo một đường sức điện, dưới tác dụng của một lực điện trong một điện trường đều có cường độ E = 1000 V/m. Hãy xác định công của lực điện? Đs 1, 6.10-18 J . Bài 159.

Lực điện trường sinh công 9,6.10-18 J dịch chuyển electron ( e = 1, 6.10-19 C ;

m = 9,1.10-31 kg ) dọc theo đường sức điện trường đi được quãng đường 0,6cm. Nếu đi thêm một đoạn 0,4cm nữa theo chiều như cũ thì công của lực điện trường là bao nhiêu. Giả sử ban đầu electron đang ở trạng thái đứng yên, tính vận tốc của electron ở cuối đoạn đường. Bài 160.

Khi bay từ điểm M đến điểm N trong điện trường, electron tăng tốc, động năng tăng

thêm 250eV. Biết rằng 1eV = 1, 6.10-19 J . Tìm U MN . (Đs. –250 V) Bài 161.

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. Hãy tính hiệu điện thế giữa hai tấm kim loại đó. Lấy g = 10m/s2. (Đs: 127,5V) Bài 162.

Một hạt bụi có khối lượng 10 -8g nằm trong khoảng giữa hai tấm kim loại song song

nằm ngang và nhiễm điện trái dấu. Hiệu điện thế giữa hai bản bằng 500V. Hai bản cách nhau 5cm. Tính điện tích của hạt bụi, biết nó nằm cân bằng trong không khí. Lấy g = 9,8m/s2.(Đs: 9,8.10-15 C ) Bài 163.

Một hạt bụi có khối lượng m = 10 -11g nằm trong khoảng hai tấm kim loại song song

nằm ngang và nhiễm điện trái dấu. Khoảng cách giữa hai bản d = 0,5cm. Chiếu ánh sáng tử ngoại vào hạt bụi, do mất một phần điện tích, hạt bụi sẽ mất cân bằng. Để thiết lập lại cân bằng, người ta phải tăng hiệu điện thế giữa hai bản lên một lượng ΔU = 34V. Tính điện lượng đã mất đi, biết rằng hiệu điện thế giữa hai bản lúc đầu bằng 306,3V. Lấy g = 10m/s2. (Đs: 1, 6.10-19 C ) Bài 164.

Một hạt bụi nằm cân bằng trong khoảng giữa hai tấm kim loại song song nằm ngang

và nhiễm điện trái dấu. Biết rằng hạt bụi cách bản dưới đoạn d = 0,8cm, và hiệu điện thế giữa hai bản tấm kim loại nhiễm điện trái dấu đó là U = 300V. Hỏi trong bao lâu hạt bụi sẽ rơi xuống bản dưới, nếu hiệu điện thế giữa hai bản giảm đi một lượng ΔU = 60V. (Đs: 0,09s) Bài 165.

Một quả cầu kim loại nhỏ khối lượng m = 1g, mang điện tích q = 5.10 -6C, được treo

vào sợi dây dài, mảnh, khối lượng không đáng kể, giữa hai bản kim loại song song tích điện trái dấu

Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

51


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

đặt thẳng đứng tại nới có gia tốc g = 10m/s 2. Lúc vật cân bằng dây treo hợp với phương thẳng đứng góc 45o. Biết khoảng cách giữa hai tấm kim loại là d = 10cm. a) Tính hiệu điện thế giữa hai tấm kim loại và sức căng của dây treo. b) Khi quả cầu đang nằm cân bằng người ta đột ngột đổi chiều điện trường theo hướng ngược lại. Hãy tính vận tốc cực đại của quả cầu và lực căng cực đại của sợi dây trong chuyển động sau đó. Bài 166. Một electron bay vào trong một điện trường theo hướng ngược với hướng đường sức với vận tốc 2000km/s. Vận tốc của electron ở cuối đoạn đường sẽ là bao nhiêu nếu hiệu điện thế ở cuối đoạn đường đó là 15V. ĐS: v=3,04.10 6 m/s Bài 167. Một electron bắt đầu chuyển động dọc theo chiều đường sức điện trường của một tụ điện phẳng, hai bản cách nhau một khoảng d = 2cm và giữa chúng có một hiệu điện thế U = 120V. Electron sẽ có vận tốc là bai nhiêu sau khi dịch chuyển được một quãng đường 1cm. Bài 168. Một electron bay vào điện trường của một tụ điện phẳng theo phương song song cùng hướng với các đường sức điện trường với vận tốc ban đầu là 8.106m/s. Hiệu điện thế tụ phải có giá trị nhỏ nhất là bao nhiêu để electron không tới được bản đối diện ĐS: U>=182V Bài 169. Hại bụi có m=10-12 g nằm cân bằng giữa điện trường đều giữa hai bản tụ. Biết U=125V và d=5cm. a.Tính điện tích hạt bụi? b. Nếu hạt bụi mất đi 5e thì muốn hạt bụi cân bằng , U=? Bài 170. Một e có vận tốc ban đầu vo = 3. 106 m/s chuyển động dọc theo chiều đường sức của một điện trường có cường độ điện trường E = 1250 V/m. Bỏ qua tác dụng của trọng trường, e chuyển động như thế nào? Đs: a = -2,2. 1014 m/s2, s= 2 cm. 4 Bài 171. Một e chuyển động với vận tốc ban đầu 10 m/s dọc theo đường sức của một điện trường đều được một quảng đường 10 cm thì dừng lại. a. Xác định cường độ điện trường. b. Tính gia tốc của e. Đs: 284. 10-5 V/m. 5. 107m/s2. Bài 172. Một e chuyển động dọc theo đường sức của một điện trường đều có cường độ 364 V/m. e xuất phát từ điểm M với vận tốc 3,2. 106 m/s,Hỏi: a. e đi được quảng đường dài bao nhiêu thì vận tốc của nó bằng 0 ? b. Sau bao lâu kể từ lúc xuất phát e trở về điểm M ? Đs: 0,08 m; 0,1 ms Bài 173. Một electron bay từ bản âm sang bản dương của một tụ điện phẳng. Điện trường trong khoảng hai bản tụ có cường độ E=6.104V/m. Khoảng cách giưac hai bản tụ d =5cm. a. Tính gia tốc của electron. (1,05.1016 m/s2) b. tính thời gian bay của electron biết vận tốc ban đầu bằng 0.(3ns) c. Tính vận tốc tức thời của electron khi chạm bản dương. (3,2.107 m/s2) Bài 174. Giữa hai bản kim loại đặt song song nằm ngang tích điện trái dấu có một hiệu điện thế U1=1000V khoảng cách giữa hai bản là d=1cm. Ở đúng giưã hai bản có một giọt thủy ngân nhỏ tích Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

52


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

điện dương nằm lơ lửng. Đột nhiên hiệu điện thế giảm xuống chỉ còn U 2 = 995V. Hỏi sau bao lâu giọt thủy ngân rơi xuống bản dương? Bài 175. a, Một điện tích q= 3.10-7C từ điểm D đi chuyển dọc theo các cạnh của một hình thang cân ABCD đặt trong điện trường đều E = 2.103V/m. Tính công của lực điện làm di chuyển điện tích q theo các cạnh: DA, AB, BC, CD và trên đường gãy khúc: DCBA, DABCD. Bíêt rằng véc tơ cường độ điện trường có phương song song với cạnh DC và có chiều từ D đến C, AB = 20cm, DA = 50cm, DC = 100cm. b, Trong bài toán trên, thay hình thang cân bằng hình tam giác đều DBC cạnh a = 20cm, véc tơ cường độ điện trường có phương song song với cạnh DC và có chiều từ D đến C. Tính công của lực điện trường làm di chuyển điện tích theo các cạnh: DC, CB, CD và theo đường gãy khúc DBC, DBCD. Bài 176. Hai bản kim loại phẳng song song cách nhau một khoảng d = 20cm. Hiệu điện thế giữa hai bản là U = 150V. Một e từ điểm O (O cách bản dương một đoạn r = 5cm) có vận tốc ban đầu v0 = 6.106m/s chuyển động dọc theo một đường sức về phía bản âm. Êlectrôn chuyển động như thế nào ? Hỏi êlectron có đi tới bản âm hay không, nếu không hãy tính đoạn đường, thời gian mà êlectron kể từ khi bắt đấu đi cho đến khi dừng lại. Cho biết điện trường giữa hai bản là điện trường đều và bỏ qua tác dụng của trọng lực, khối lượng và điện tích của êlectron lần lượt là: m e = 9,1.1031 kg, e = -1,6.10-19C. Cho điện thế tại bản âm bằng 0, hãy tìm điện thế tại: bản dương, điểm O và điểm mà êlectron dừng lại ở trên.

Bài toán 2: Chuyển động vuông góc với đường sức điện � Chuyển động ném ngang Bài 177. Một e được bắn với vận tốc đầu 2. 10 -6 m/s vào một điện trường đều theo phương vuông góc với đường sức điện. Cường độ điện trường là 100 V/m. Tính vận tốc của e khi nó chuyển động được 10-7 s trong điện trường. Điện tích của e là –1,6. 10-19C, khối lượng của e là 9,1. 10-31 kg. Đs: F = 1,6. 10-17 N. a = 1,76. 1013 m/s2  vy = 1, 76. 106 m/s, v = 2,66. 106 m/s. Bài 178. Một e được bắn với vận tốc đầu 4. 10 7 m/s vào một điện trường đều theo phương vuông góc với các đường sức điện. Cường độ điện trường là 103 V/m. Tính: a. Gia tốc của e. b. Vận tốc của e khi nó chuyển động được 2. 10-7 s trong điện trường. Đs: 3,52. 1014 m/s2. 8,1. 107 m/s. Bài 179. Cho 2 bản kim loại phẳng có độ dài l=5 cm đặt nằm ngang song song với nhau,cách nhau d=2 cm. Hiệu điện thế giữa 2 bản là 910V. Một e bay theo phương ngang vào giữa 2 bản với vận tốc ban đầu v0=5.107 m/s. Biết e ra khỏi được điện trường. Bỏ qua tác dụng của trọng trường a) Viết ptrình quĩ đạo của e trong điện trường(y=0,64x2) b) Tính thời gian e đi trong điện trường? Vận tốc của nó tại điểm bắt đầu ra khỏi điện trường? (Đs: 10-7s, 5,94m/s) c) Tính độ lệch của e khỏi phương ban đầu khi ra khỏi điện trường? ( ĐS: 0,4 cm) Bài 180. Một electron bay trong điện trường giữa hai bản của một tụ điện đã tích điện và đặt cách nhau 2cm với vận tốc 3.107m/s theo phương song song với các bản của tụ điện. Hiệu điện thế giữa hai bản phải là bao nhiêu để electron lệch đi 2,5mm khi đi được đoạn đường 5cm trong điện trường.

Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

53


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

Bài 181. Sau khi được tăng tốc bởi U=200V, một điện tử bay vào chính giữa hai bản tụ theo phương song song hai bản.Hai bản có chiều dài l=10cm, khoảng cách giữa hai bản d=1cm.Tìm U giữa hai bản để điện tủ không ra khỏi đuợc tụ? ĐS: U>=2V Bài 182. Một e có động năng 11,375eV bắt đầu vào điện trường đều nằm giữa hai bản theo phương vuông góc với đường sức và cách đều hai bản. a) Tính vận tốc v0 lúc bắt đầu vào điện trường? b) Thời gian đi hết l=5cm của bản. c) Độ dịch theo phương thẳng đứng khi e ra khỏi điện trường, biết U=50V, d=10cm. d) Động năng và vận tốc e tại cuối bản. Bài 183. Điện tử mang năng lượng 1500eV bay vào tụ phẳng theo hướng song song hai bản. Hai bản dài l=5cm, cách nhau d=1cm.Tính U giữa hai bản để điện tử bay ra khỏi tụ theo phương hợp các bản góc 110. ĐS: U=120V Bài toán 3: Chuyển động xiên góc a với đường sức điện � Chuyển động ném xiên Bài 184. Hai bản kim loại nối với nguồn điện không đổi có hiệu điện thế U = 228 V. Hạt electron có vận tốc ban đầu v 0 = 4.10 7 m/s, bay vào khoảng không gian giữa hai bản qua lỗ nhỏ O ở bản dương, theo phương hợp với bản dương góc a = 600 . a, Tìm quỹ đạo của electron sau đó. b, Tính khoảng cách h gần bản âm nhất mà electron đã đạt tới, bỏ qua tác dụng của trọng lực . Bài 185. Hai bản kim loại tích điện trái dấu đặt cách nhau d=3cm, chiều dài mỗi bản l=5cm. Một điện tử lọt vào giữa hai bản hợp bản dương góc 30 0. Xác định U sao cho khi chui ra khỏi bản điện tử chuyển động theo phương song song với hai bản? ĐS: U=47,9V Bài 186. Trong khoảng giữa hai tấm kim loại phẳng, rộng vô hạn A và B đặt nằm ngang ur song song, cách nhau 2l có tồn tịa một điện trường E với đặc điểm là: trong khoảng AC (C

là mặt phẳng song song với A, cách A một khoảng l), điện trường là đều và cường độ của điện trường trong khoảng BC lớn gấp đôi cường độ của điện trường trong AC. Một electron r đi vào điện trường đó qua một lỗ nhỏ O ở tấm A, với vận tốc ban đầu v 0 hợp với tấm A một góc a . Cho biết khoảng cách nhỏ nhất cách B mà electron đạt tới bằng

l . Hãy tính tầm bay 2

xa của electron trên tấm A. B C

r v0

H

A O

M

CHỦ ĐỀ 4: ĐỀ BÀI TẬP VỀ TỤ ĐIỆN DẠNG I: TÍNH TOÁN CÁC ĐẠI LƯỢNG Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

54


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

Bài 187. Tụ điện phẳng gồm hai bản tụ có diện tích 0,05 m 2 đặt cách nhau 0,5 mm, điện dung của tụ là 3 nF. Tính hằng số điện môi của lớp điện môi giữa hai bản tụ. Đs: 3,4. Bài 188. Một tụ điện không khí nếu được tích điện lượng 5,2. 10 -9 C thì điện trường giữa hai bản tụ là 20000 V/m. Tính diện tích mỗi bản tụ. Đs: 0,03 m2. Bài 189. Một tụ điện phẳng không khí có điện dung 12 pF. Khoảng cách giữa hai bản tụ 0,5 cm. Tích điện cho tụ điện dưới hiệu điện thế 20 V. Tính: a. điện tích của tụ điện. b. Cường độ điện trường trong tụ. Đs: 24. 10-11C, 4000 V/m. Bài 190. Một tụ điện phẳng không khí, điện dung 40 pF, tích điện cho tụ điện ở hiệu điện thế 120V. a. Tính điện tích của tụ. b. Sau đó tháo bỏ nguồn điện rồi tăng khoảng cách giữa hai bản tụ lên gấp đôi. Tính hiệu điện thế mới giữa hai bản tụ. Biết rằng điện dung của tụ điện phẳng tỉ lệ nghịch với khoảng cách giữa hai bản của nó. Đs: 48. 10-10C, 240 V. Bài 191. Một tụ điện 6 mF được tích điện dưới một hiệu điện thế 12V. a. Tính điện tích của mỗi bản tụ. b. Hỏi tụ điện tích lũy một năng lượng cực đại là bao nhiêu ? c. Tính công trung bình mà nguồn điện thực hiện để đưa 1e từ bản mang điện tích dương  bản mang điện tích âm ? Đs: a/ 7,2. 10-5 C. b/ 4,32. 10-4 J. c/ 9,6. 10-19 J. Bài 192. Tụ điện phẳng không khí có điện dung C = 500 pF được tích điện đến hiệu điện thế 300V. a. Tính điện tích Q của tụ điện. b. Ngắt tụ khỏi nguồn rồi đưa hai bản tụ ra xa nhau để khoảng cách giữa chúng tăng gấp 4 lần. Tính điện tích của tụ và hiệu điện thế giữa hai bản tụ lúc này. c. Vẫn nối tụ với nguồn rồi đưa hai bản tụ ra xa nhau để khoảng cách giữa chúng tăng gấp 4 lần. Tính điện tích của tụ và hiệu điện thế giữa hai bản tụ lúc này. d. Ngắt tụ điện khỏi nguồn rồi nhúng tụ điện vào chất điện môi lỏng có e = 2. Tính điện dung C1 , điện tích Q1 và hiệu điện thế U1 của tụ điện lúc đó. e. Vẫn nối tụ điện với nguồn nhưng nhúng tụ điện vào chất điện môi lỏng có e = 2. Tính C2 , Q2 , U2 của tụ điện. Đs: a/ 150 nC ; b/ 150 nC ; 1200V c/ 37,5 nC ; 300V d/ C1 = 1000 pF, Q1 = 150 nC, U1 = 150 V. e/ C2 = 1000 pF, Q2 = 300 nC, U2 = 300 V. Bài 193. Tụ điện phẳng không khí điện dung 2 pF được tích điện ở hiệu điện thế 600V. a. Tính điện tích Q của tụ. b. Ngắt tụ khỏi nguồn, đưa hai đầu tụ ra xa để khoảng cách tăng gấp đôi. Tính C1, Q1, U1 của tụ. c. Vẫn nối tụ với nguồn, đưa hai bản tụ ra xa đề khoảng cách tăng gấp đôi. Tính C2, Q2, U2 của tụ. Đs: a/ 1,2. 10-9 C. b/ C1 = 1pF, Q1 = 1,2. 10-9 C, U1 = 1200V. c/ C2 = 1 pF, Q2 = 0,6. 10-9 C, U2 = 600 V. Bài 194. Tụ điện phẳng có các bản tụ hình tròn bán kính 10 cm. Khoảng cách và hiệu điện thế giữa hai bản là 1cm, 108 V. Giữa hai bản là không khí. Tìm điện tích của tụ điện ? Đs: 3. 10-9 C. Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

55


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

Bài 195. Tụ điện phẳng gồm hai bản tụ hình vuông cạch a = 20 cm đặt cách nhau 1 cm. Chất điện môi giữa hai bản là thủy tinh có e = 6. Hiệu điện thế giữa hai bản U = 50 V. a. Tính điện dung của tụ điện. b. Tính điện tích của tụ điện. c. Tính năng lượng của tụ điện, tụ điện có dùng đề làm nguồn điện được không ? Đs: 212,4 pF ; 10,6 nC ; 266 nJ.

DẠNG II: HIỆU ĐIỆN THẾ GIỚI HẠN *) PHƯƠNG PHÁP Trường hợp 1 tụ: Ugh=Egh.d Trường hợp nhiều tụ: Ubộ=Min(Uigh) Hai bản của một tụ điện phẳng có dạng hình tròn bán kính R = 30cm, khoảng cách giữa hai bản là d = 5mm, giữa hai bản là không khí. a. Tính điện dung của tụ. b. Biết rằng không khí chỉ cách điện khi cường độ điện trường tối đa là 3.105V/m. Hỏi: - Hiệu điện thế giới hạn của tụ điện. - Có thể tích cho tụ điện một điện tích lớn nhất là bao nhiêu để tụ không bị đánh thủng? Bài 197. Hai tụ điện có điện dung lần lượt C 1 = 5.10-10F và C2 = 15.10-10F, được mắc nối tiếp với nhau. Khoảng cách giữa hai bản của mỗi tụ điện là d = 2mm. Điện trường giới hạn của mỗi tụ Egh = 1800V. Tính hiệu điện thế giới hạn của bộ tụ. (Đs: Ugh=4,8V) Bài 198. Ba tụ điện có điện dung C 1=0,002 m F; C2=0,004 m F; C3=0,006 m F được mắc nối tiếp thành bộ. Hiệu điện thế đánh thủng của mỗi tụ điện là 4000 V. Hỏi bộ tụ điện trên có thể chịu được hiệu điện thế U=11000 V không? Khi đó hiệu điện thế đặt trên mỗi tụ là bao nhiêu? (Đs: Không. Bộ sẽ bị đánh thủng; U1=6000 V; U2=3000 V; U3=2000 V) Bài 199. Một bộ tụ gồm 5 tụ điện giống hệt nhau nối tiếp mỗi tụ có C=10 mF được nối vào hiệu điện thế 100 V a) Hỏi năng lượng của bộ thay đổi ra sao nếu 1 tụ bị đánh thủng b) Khi tụ trên bị đánh thủng thì năng lượng của bộ tụ bị tiêu hao do phóng điện. Tìm năng lượng tiêu hao đó. Bài 200. Hai tụ có C1=5mF, C2=10mF; Ugh1=500V, Ugh2=1000V; Ghép hai tụ điện thành bộ. Tìm hiệu điện thế giới hạn của bộ tụ điện nếu hai tụ: a. Ghép song song b. Ghép nối tiếp Bài 201. Cho ba tụ điện mắc như sơ đồ. Biết: C1 = 4 m F và có hiệu điện thế giới hạn bằng 1000 V; C2 = 2 m F và hiệu điện thế giới hạn bằng 500 V; C3 = 3 m F và hiệu điện thế giới hạn bằng Bài 196.

300 V. a, Tìm điều kiện của hiệu điện thế giữa hai đầu AB để bộ tụ không bị hỏng. (ĐS: UAB  450 V) b, Giả sử UAB có giá trị lớn nhất. Sau khi ngắt bộ tụ ra khỏi nguồn người ta cắt mạch tại M rồi đem nối đầu đó với A, đầu B lại nối vào chỗ cắt. Tìm điện tích và hiệu điện thế trên các tụ lúc này. (ĐS: Q1' = 800 m C; Q2' = 400 m C; Q3' = 600 m C; U1' = U2' = U3' = 200 V)

Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

56


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

Bài 202. Khoảng cách giữa hai bản của một tụ điện phẳng không khí là d = 1,5 cm. Người ta đặt vào hai bản tụ điện một hiệu điện thế U = 3,9.104 V. a, Hỏi tụ điện có bị "đánh thủng" không ? Cho biết không khí trở thành dẫn điện khi cường độ điện trường lớn hơn giá trị E0 = 3.106 V/m (E0 còn gọi là điện trường giới hạn). b, Nếu khi đó lại đặt vào giữa hai bản tụ điện một bản thuỷ tinh dày d 0 = 3 mm, có hằng số điện môi là e = 7 thì tụ điện có bị hỏng không ? Biết rằng điện trường giới hạn đối với thuỷ tinh là E 0' = 107 V/m.

DẠNG III: GHÉP TỤ ĐIỆN 1. Bài toán ghép tụ điện cần chú ý: - Vận dụng các công thức tìm điện dung (C), điện tích (Q), hiệu điện thế (U) của tụ điện trong các cách mắc song song, nối tiếp. - Nếu trong bài toán có nhiều tụ được mắc hổn hợp, ta cần tìm ra được cách mắc tụ điện của mạch đó rồi mới tính toán. - Khi tụ điện bị đánh thủng, nó trở thành vật dẫn. - Sau khi ngắt tụ điện khỏi nguồn và vẫn giữ tụ điện đó cô lập thì điện tích Q của tụ đó vẫn không thay đổi.  Đối với bài toán ghép tụ điện cần lưu ý hai trường hợp: + Nếu ban đầu các tụ chưa tích điện, khi ghép nối tiếp thì các tụ điện có cùng điện tích và khi ghép song song các tụ điện có cùng một hiệu điện thế. + Nếu ban đầu tụ điện (một hoặc một số tụ điện trong bộ) đã được tích điện cần áp dụng định luật bảo toàn điện tích (Tổng đại số các điện tích của hai bản nối với nhau bằng dây dẫn được bảo toàn, nghĩa là tổng điện tích của hai bản đó trước khi nối với nhau bằng tổng điện tích của chúng sau khi nối). Với mỗi tụ điện ta vẫn có Q = CU .

GHÉP CÁC TỤ CÓ SẴN ĐỂ ĐƯỢC TỤ CÓ ĐIỆN DUNG PHÙ HỢP Bài 203. Có một số tụ điện giống nhau, mỗi tụ có điện dung C0 = 2 m F. Hãy tìm số tụ điện tối thiểu và nêu cách mắc để điện dung của bộ tụ là: a, 1,2 m F b, 3,2 m F

GHÉP TỤ CHƯA TÍCH ĐIỆN Bài 204. Tính điện dung tương đương, điện tích, hiệu điện thế trong mỗi tụ điện ở các trường hợp sau (hình vẽ). Biết rằng trước lúc ghép các tụ chưa được tích điện.

Hình 1: C1 = 2 mF, C2 = 4 mF, C3 = 6 mF. UAB = 100 V. Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

57


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

Hình 2: C1 = 1 mF, C2 = 1,5 mF, C3 = 3 mF. UAB = 120 V. Hình 3: C1 = 0,25 mF, C2 = 1 mF, C3 = 3 mF. UAB = 12 V. Hình 4: C1 = C2 = 2 mF, C3 = 1 mF, UAB = 10 V. Bài 205. Cho các tụ C1 = 2 m F; C2 = 4 m F; C3 = C4 = 6 m F; UAB = 24V. Tìm điện dung của bộ tụ và điện tích của mỗi tụ. Biết rằng trước lúc ghép các tụ chưa được tích điện. Giải bài toán trong mỗi hình dưới đây:

Bài 206. Cho 4 tụ điện được mắc với như hình vẽ. Khi dùng hai chốt 1, 2 hoặc hai chốt 1, 3 thì điện dung của cả bộ tụ vẫn không đổi. Tìm hệ thức liên hệ giữa các điện dung của các tụ điện. (ĐS: C1C 2 C4 = C 3 + ) C1 + C 2

Bài 207. Có 3 tụ điện C1 = 10 mF, C2 = 5 mF, C3 = 4 mF được mắc vào nguồn điện có hiệu điện thế U = 38 V. a. Tính điện dung C của bộ tụ điện, điện tích và hiệu điện thế trên các tụ điện. b. Tụ C3 bị “đánh thủng”. Tìm điện tích và hiệu điện thế trên tụ C1. Đs: a/ Cb ≈ 3,16 mF. Q1 = 8. 10-5 C, Q2 = 4. 10-5 C, Q3 = 1,2. 10-4 C, U1 = U2 = 8 V, U3 = 30 V. b/ Q1 = 3,8. 10-4 C, U1 = 38 V. Bài 208. Cho mạch tụ như hình vẽ. Biết C1 = 1 mF ; C2 = 4 mF ; C3 = 2 mF ; C4 = 3 mF ; C5 = 6 mF ; UAB = 12V. Hãy tính: a, Điện dung của bộ tụ. (ĐS: Cbộ = 3 m F) b, Điện tích và hiệu điện thế mỗi tụ. (ĐS: Q1 = Q3 = 12 m C; U1 = 12 V; Q2 = 24 m C; U2 = U3 = 6 V; Q4 = Q5 = 12 m C; U4 = 4 V)

Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

58


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11 Bài 209. Cho bộ tụ mắc như hình vẽ: C1 = 1 mF, C2 = 3 mF, C3 = 6 mF, C4 = 4 mF. UAB = 20V. Tính điện dung bộ tụ, điện tích và hiệu điện thế mỗi tụ khi. a. K hở. b. K đóng.

Chương 1: Điện tích- Điện trường M K N

Bài 210. Trong hình bên C1 = 3 mF, C2 = 6 mF, C3 = C4 = 4 mF, C5 = 8 mF. U = 900 V. Tính hiệu điện thế giữa A và B ? (Đs: UAB = - 100V)

Bài 211. Cho mạch điện như hình vẽ: C1 = C2 = C3 = C4 =C5 = 1 mF, U = 15 V. Tính điện dung của bộ tụ, điện tích và hiệu điện thế của mỗi tụ khi a. K hở. b. K đóng

Bài 212. Cho bộ tụ điện như hình vẽ: C2 = 2 C1, UAB = 16 V. Tính UMB. (Đs: 4 V)

Bài 213. Cho bộ 4 tụ điện giống nhau ghép theo 2 cách như hình vẽ. a. Cách nào có điện dung lớn hơn. b. Nếu điện dung tụ khác nhau thì chúng phải có liên hệ thế nào để CA = CB (Điện dung của hai cách ghép bằng nhau) C1 .C 2 4 Đs: a/ CA = CB. b/ C 4 = C1 + C 2 3 Bài 214. Hai tụ điện không khí phẳng có điện dung là C1= 0,2 mF và C2= 0,4 mF mắc song song. Bộ được tích điện đến hiệu điện thế U=450V rồi ngắt khỏi nguồn. Sau đó lấp đầy khoảng giữa hai bản tụ điện C2 bằng điện môi có hằng số điện môi là 2. Tính điện thế của bộ tụ và điện tích của mỗi tụ. Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

59


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

Đ/S: 270V; 5,4.10-5 C và 2,16. 10-5 C Bài 215. Hai tụ điện phẳng có C1= 2C2,mắc nối tiếp vào nguồn U không đổi. Cường độ điện trường trong C1 thay đổi bao nhiêu lần nếu nhúng C2 vào chất điện môi có e = 2 . Đ/S: Tăng 1,5 lần Bài 216. Ba tấm kim loại phẳng giống nhau đặt song song B với nhau như hình vẽ. Diện tích của mỗi bản là S= 100cm2, Khoảng cách giữa hai bản liên tiếp là d= 0,5cm. Nối A và B với nguồn U= 100V. a) Tính điện dung của bộ tụ và điện tích của mỗi bản A b) Ngắt A và B ra khỏi nguồn điện. Dịch chuyển bản B theo phương vuông góc với các bản tụ điện một đoạn là x. Tính hiệu điện thế giữa A và B theo x. áp dụng khi x= d/2 Đ/s: a) 3,54.10-11 F; 1,77.10-9 C và 3,54.10-9 C d 2 - x2 b) U ' = U . ; 75V d2 Bài 217. Bốn tấm kim loại phẳng giống nhau như hình vẽ. Khoảng cách BD= 2AB=2DE. B và D được nối với nguồn điện U=12V, sau đó ngắt nguồn đi. Tìm hiệu điện thế giữa B và D nếu sau đó: a) Nối A với B b) Không nối A với B nhưng lấp đầy khoảng giữa B và D bằng điện môi e =3 Đ/S a) 8V b) 6V

A B D C

GHÉP TỤ ĐÃ CHỨA ĐIỆN TÍCH Bài 218. Có hai tụ điện, tụ thứ nhất có điện dung C1 = 1µF và tụ thứ hai có điện dung C2 = 3µF, cả hai tụ điện đều được tích đến hiệu điện thế U = 90V. a/ Xác định điện tích và hiệu điện thế của các tụ sau khi nối hai bản mang điện tích cùng dấu của ' ' ' ' hai bản tụ đó với nhau. (Đs: Q1 = 90mC ;U1 = U 2 = 90V ; Q2 = 270mC ) b/ Xác định điện tích và hiệu điện thế của các tụ sau khi nối hai bản mang điện tích trái dấu của hai ' ' ' ' bản tụ đó với nhau. (Đs: Q1 = 45mC ;U1 = U 2 = 45V ; Q2 = 135mC ) Bài 219. Có hai tụ điện, tụ thứ nhất có điện dung C 1 = 2µF, tích điện đến hiệu điện thế U 1 = 300V và tụ điện thứ hai có điện dung C2 = 3µF, tích đến hiệu điện thế U2 = 500V. a/ Xác định điện tích và hiệu điện thế của các tụ sau khi nối hai bản mang điện tích cùng dấu với nhau. Tính điện lượng di chuyển qua dây khi đó. ' ' ' ' (Đs: Q1 = 840mC ;U1 = U 2 = 420V ; Q2 = 1260 mC ; Dq = 240 mC ) b/ Xác định điện tích và hiệu điện thế của các tụ sau khi nối hai bản mang điện tích trái dấu với nhau. Tính điện lượng di chuyển qua dây khi đó. ' ' ' ' (Đs: Q1 = 360 m C ;U1 = U 2 = 180V ; Q2 = 540 m C ; Dq = 960mC ) Bài 220. Một tụ điện có điện dung C1 = 0,5µF được tích điện đến hiệu điện thế U 1 = 200V, sau đó nối hai bản của tụ này với hai bản của một tụ khác chưa tích điện, có điện dung C 2 = 1µF. Tính năng lượng của tia lửa điện phóng ra khi nối hai tụ với nhau. (Đs: DW = 1/150 J ) Bài 221. Một tụ điện phẳng điện dung C = 0,12 mF có lớp điện môi dày 0,2 mm có hằng số điện môi e = 5. Tụ được đặt dưới một hiệu điện thế U = 100 V. a. Tính diện tích các bản của tụ điện, điện tích và năng lượng của tụ. Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

60


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

b. Sau khi được tích điện, ngắt tụ khỏi nguồn rồi mắc vào hai bản của tụ điện C 1 = 0,15 mF chưa được tích điện. Tính điện tích của bộ tụ điện, hiệu điện thế và năng lượng của bộ tụ. Đs: a/ 0,54 m2, 12 mC, 0,6 mJ. b/ 12 mC, 44,4 V, 0,27 mJ. Bài 222. Đem tích điện cho tụ điện C1 = 3 m F đến hiệu điện thế U1 = 300V, cho tụ điện m C2 = 2 F đến hiệu điện thế U2 = 220V rồi:

a) Nối các tấm tích điện cùng dấu với nhau. b) Nối các tấm tích điện khác dâu với nhau. c) Mắc nối tiếp hai tụ điện (hai bản âm được nối với nhau) rồi mắc vào hiệu điện thế U = 400V. Tìm điện tích và hiệu điện thế của mỗi tụ trong trong trường hợp trên. Bài 223. Đem tích điện cho tụ điện C1 = 1 m F đến hiệu điện thế U1 = 20V, cho tụ điện m C2 = 2 F đến hiệu điện thế U2 = 9V .Sau đó nối hai bản âm hai tụ với nhau, 2 bản dương nối với hai bản của tụ C3=3 m F chưa tích điện.

a.Tính điện tích và hiệu điện thế mỗi bản sau khi nối? b.Xác định chiều và số e di chuyển qua dây nối hai bản âm hai tụ C1 và C2? Bài 224. Cho một mạch điện như hình vẽ. Biết C1 = 2 m F ; C2 = 10 m F ; C3 = 5 m F ; U1 = 3V ; U2 = 1,5V. Hãy tính UAO, UBO, UCO. (ĐS : UAO = 3,1 V ; UBO = 0,1 V ; UCO = - 1,4 V)

Bài 225. Cho mạch điện hình vẽ. Biết C1 = 1 m F ; C2 = 3 m F ; C3 = 4 m F, C4 = 2 m F, U = 24V. a, Tìm điện tích các tụ khi K mở. (ĐS : Q1 = Q2 = 18 m C ; Q3 = Q4 = 32 m C) b, Tìm điện lượng chuyển qua khoá K và theo chiều nào khi khoá K đóng. (ĐS : | D Q| = 24 m C, electron đi từ M đến N)

Bài 226. Cho mạch điện như hình vẽ. Biết U1 = 12V ; U2 = 24V ; C1 = 1 m F ; C2 = 3 m F. Lúc đầu khoá K mở. a, Tính điện tích và hiệu điện thế trên mỗi tụ. (ĐS : Q1 = Q2 = 27 m C ; U1 = 27V ; U2 = 9V) b, Khoá K đóng lại. Hỏi điện lượng chuyển qua khoá K một bằng bao nhiêu và theo chiều nào. (ĐS: | D Q| = 60 m C, electron chạy theo chiều từ M  N) c, Sau đó ta lại mở khoá K. Tính điện tích trên mỗi tụ điện lúc này. (ĐS : Q1 » = 12 m C ; Q2 » = 72 m C) Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

61


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

Bài 227. Cho mạch điện như hình . Biết C1 = 2 m F ; C2 = 6 m F ; C3 = 4 m F ; U = 20V. Ban đầu khoá K ở 1. a, Tìm điện tích và hiệu điện thế trên các tụ. (ĐS : Q1 = Q2 = 30 m C ; U1 = 15 V ; U2 = 5V ; tụ C3 chưa tích điện) b, K chuyển sang vị trí 2. Tìm điện tích và hiệu điện thế trên các tụ điện lúc này. (ĐS : Q1’ = Q2’  = 8,18 m C ; Q3’  21,81 m C ; U1’ = 4,09V ; U2’ = 1,36V ; U3’ = 5,45V)

Bài 228. Cho mạch điện như hình vẽ. Biết C1 = 0,5 m F ; C2 = 1 m F ; U1 = 5V ; U2 = 40V. Ban đầu K mở, các tụ điện chưa tích điện. a, Đóng K vào (1), tính điện tích mỗi tụ. (ĐS : Q1 = 2,5 m C ; tụ C2 chưa tích điện) b, Chuyển K sang (2), tính điện tích và hiệu điện thế mỗi tụ. Ngay sau khi K đóng vào (2), điện lượng chuyển qua K bằng bao nhiêu ? theo chiều nào ? (ĐS : | D Q| = 15 m C ; electron di chuyển từ K tới tụ C1)

Bài 229. Cho mạch điện như hình vẽ. Biết C1 = C2 = 2 m F ; C3 = 4 m F ; UAB = 12V. Ban đầu các tụ chưa tích điện và khoá K đang ở vị trí (2). a, Tính điện tích trên các tụ điện. (ĐS : Q1 = Q2 = 12 m C ; Q3 = 48 m C) b, Sau đó, chuyển khoá K sang vị trí (1). Tìm hiệu điện thế trên các tụ điện lúc này. (ĐS : U1’ = U3’ = 9V ; U2’ = 3V) c, Giải lại bài này với trường hợp lúc đầu khóa K đang ở vị trí (1) sau đó chuyển sang vị trí (2).

Bài 230. Cho mạch tụ như hình vẽ. Biết C1 = C5 = 2 m F ; C2 = 3 m F ; C3 = C6 = 6 m F ; C4 = 5 m F ; U = 50 V. Ban đầu khóa K ở vị trí 1. a, Tính điện tích và hiệu điện thế hai đầu mỗi tụ. (đs : ) Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

62


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

b, Cho khóa K chuyển sang vị trí 2. Hãy tính điện tích và hiệu điện thế hai đầu mỗi tụ lúc này, tính lượng điện tích chuyển qua điểm M và nói rõ chiều dịch chuyển của điện tích khi khóa K từ vị trí 1 chuyển sang vị trí 2. (đs: )

Bài 231. Cho mạch điện như hình vẽ. Biết C1 = 1 m F; C2 = 3 m F; U = 24V. Tính hiệu điện thế mỗi tụ khi: a, Ban đầu K ở 1 sau đó chuyển sang 2. (ĐS: U1’ = 24V; U2’ = 0) b, Ban đầu K ở 2 chuyển sang 1 rồi lại về 2. (ĐS : U1 » = 19,5V ; U2 » = 4,5V)

TỤ CÓ CHỨA NGUỒN Bài 232. Cho mạch như hình vẽ. Biết C1=2F, C2=10F, C3=5F; U1=18V, U2=10V. Tính điện tích và hiệu điện thế trên mỗi tụ?

Bài 233.

Cho mach như hình vẽ. Biết U1=12V, U2=24V; C1=1mF, C2=3mF. Lúc đầu khoá

K mở. a/ Tính điện tích và hiệu điện thế trên mỗi tụ? khoá K

b/ Khoá K đóng lại. Tính điện lượng qua

Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

63


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

Cho mạch như hình vẽ: Biết C1=1F, C2=3F, C3=4F, C4=2; U=24V. a/ Tính điện tích các tụ khi K mở? b/Tìm điện lượng qua khoá K khi K đóng Bài 234.

M K N

Bài 235. Cho một số tụ điện giống nhau có điện dung là C0= 3 mF . Nêu cách mắc dùng ít nhất các tụ điện trên để mắc thành bộ tụ có điện dung là C= 5 mF . Vẽ sơ đồ cách mắc này ? Bài 236. Cho bộ tụ như hình vẽ .Tính điện dung của bộ tụ hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện, và điện tích của các tụ. Cho biết: C1=C3=C5=1 mF ; C2= 4 mF ; và C4= 1,2 mF . + U= 30V C5 -

C4

C2

C3

Bài 237. Cho bộ tụ điện như hình vẽ sau đây: C2= 2C1; UAB= 16V. Tính UMB

M A B

Bài 238. Cho bộ tụ được mắc như hình vẽ. Biết các tụ có điện dung bằng nhau. a, Cho UAB = 88V, tính UMN, UPQ . (ĐS: UMN = 8 V; UPQ = 24 V) b, Biết UMN = 5,5V, tính UAB, UPQ . (ĐS : UAB = 60,5 V ; UPQ = 16,5 V)

DẠNG IV: MẠCH CẦU TỤ * Mạch cầu tụ điện cân bằng : - Khi mắc vào mạch điện, nếu Q5 = 0 hay VM=VN (U5 = 0) C1 C2 = Ta có mạch cầu tụ điện cân bằng, khi đó C3 C4 C1 C2 = - Ngược lại nếu thì Q5 = 0 ( hoặc U5 = 0, VM = VN ) C3 C4

M

N

Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

64


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

* Cần chú ý rằng khi mạch cầu là cân bằng ( �

Chương 1: Điện tích- Điện trường C1 C2 = ) thì ta có thể: C3 C4

 cắt bỏ tụ C5 mà điện tích, hiệu điện thế trên mỗi tụ hoàn toàn không thay đổi. Nghĩa là ta có thể coi bộ tụ gồm: ( C1 nt C2 ) / / ( C3 nt C4 )  chập hai điểm M và N thành một (chập các điểm có cùng điện áp) mà điện tích, hiệu điện thế trên mỗi tụ cũng hoàn toàn không thay đổi. Nghĩa là ta có thể coi bộ tụ gồm:

( C1

/ / C3 ) nt ( C2 / / C4 )

Bài 239.

Cho bộ tụ điện mắc như hình vẽ bên. Chứng minh C1 C 3 = rằng nếu có: C2 C4

hoặc

C1 C 2 = C3 C 4

Thì khi K đóng hay K mở, điện dung của bộ tụ đều không thay đổi.

M K N

(Mạch cầu tụ cân bằng) Cho mạch tụ như M hình, biết: C1 = 6 m F, C2 =3 m F, C3 = 8 m F, C4 = 4 m F, C5 = 2 m F. Cho U=40V. a) Hãy tính điện tích và hiệu điện thế mỗi tụ? b) Hãy tính điện dung của bộ tụ? (tụ tương đương cho cả bộ tụ)? N c) Hãy tính tổng năng lượng của các tụ rồi so sánh với năng lượng của tụ tương đương. Bài 240.

(Mạch cầu tụ không cân bằng) Cho mạch tụ M như hình, biết: C1 = 6 m F, C2 =6 m F, C3 = 2 m F, C4 = 4 m F, C5 = 4 m F. Cho U=40V. a) Hãy tính điện tích và hiệu điện thế mỗi tụ? b) Hãy tính điện dung của bộ tụ (tụ tương đương cho cả bộ tụ)? N c) Hãy tính tổng năng lượng của các tụ rồi so sánh với năng lượng của tụ tương đương. Bài 241.

Bài 242. Cho mạch tụ như hình, biết: C1 = 6 m F, C2 =4 m F, C3 = 8 m F, C4 = 6 m F, C5 = 2 m F. Hãy tính điện

M

dung của bộ . N Bài 243. Cho bộ tụ điện được mắc với nhau như hình vẽ dưới, biết C1 = 2 m F; C2 = 3 m F; C3 m = 6 F; C4 = 9 m F; C5 = 12 m F. Tính điện dung của bộ tụ điện.

Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

65


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

Bài 244. Các tụ giống nhau được mắc như sơ đồ. Điện dung mỗi tụ đều là C0. a, Tìm điện dung của bộ tụ theo C0. (ĐS: Cbộ = 2.C0) b, Tìm điện tích trên tụ C3 biết C0 = 1 m F; UAB = 12 V. (ĐS: Q3 = 6 m C)

DẠNG V:MẠCH TỤ TỤẦN HOÀN Bài 245. Tính điện dung tương đương của bộ tụ điện vô hạn ở mỗi hình vẽ bên dưới đây. Cho C1 = 5m F ; C2 = 8m F .

(Hình 1)

(Hình 2)

(Hình 3) Bài 246. Cho mạch tụ vô hạn như hình vẽ. Cho C = 10 m F. Hãy tính điện dung tương đương của mạch tụ này. (ĐS: Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

66


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

Bài 247. Cho mạch tụ vô hạn như hình vẽ. Cho C = 4 m F. Hãy tính điện dung tương đương của mạch tụ này. (ĐS:

DẠNG VII: THAY ĐỔI ĐIỆN DUNG CỦA TỤ ĐIỆN 1. Bài toán thay đổi điện dung của tụ điện phẳng cần chú ý ba trường hợp sau: a) Điện dung của tụ điện phẳng sau khi chèn thêm tấm kim loại vào bên trong: Bài toán: Một tụ phẳng hai bản giống nhau có diện tích S, được đặt sao cho phần diện tích đối diện cũng là S. Lúc đầu, điện dung của tụ này là C. Bây giờ chèn một tấm kim loại có độ dày h vào bên trong (sao cho tấm kim loại song song với các bản tụ). Hãy tính điện dung C ' của tụ lúc này ? HD eS - Lúc đầu, điện dung của tụ này là C, ta có: C = . k 4p d eS eS ; C2 = - Khi chèn tấm kim loại vào thì có thể coi tụ mới gồm 2 tụ C1 = ghép nối tiếp k 4p d1 k 4p d 2 (xem hình vẽ):

Tấm kim loại

Khi đó điện dung của tụ lúc này là C ' được tính theo công thức: 1 1 1 k 4p d1 k 4p d 2 k 4p (d - h) eS C' d = + = + = � C'= = hay C ' C1 C2 eS eS eS k 4p (d - h) C d -h Nhận xét:  Khi chèn tấm kim loại có độ dày h vào thì điện dung của tụ sẽ tăng lên: C '(d - h) = Cd .  Nếu tấm kim loại có độ dày rất nhỏ‫ۻ‬ ( h 0 ) thì điện dung của tụ coi như không đổi. Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

67


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

C' Em hãy thử suy nghĩ và cho biết điện dung của tụ sẽ thay đổi ra sao trong các trường hợp sau: + Tấm kim loại chèn vào có diện tích nhỏ hơn S; lớn hơn S ? + Chèn vào 2; 3; ... tấm kim loại có diện tích S; diện tích nhỏ hơn S; diện tích lớn hơn S ? + Trường hợp lúc đầu hai bản tụ được đặt sao cho diện tích phần đối diện nhỏ hơn S, sau đó đặt tấm kim loại vào giữa? ............ b) Điện dung của tụ điện phẳng sau khi chèn thêm tấm điện môi vào bên trong: Bài toán: Một tụ phẳng hai bản giống nhau có diện tích S, được đặt sao cho phần diện tích đối diện cũng là S. Lúc đầu, điện dung của tụ này là C. Bây giờ chèn một tấm điện môi với hằng số điện mối là e1 có độ dày h vào bên trong (như hình vẽ). Hãy tính điện dung C ' của tụ lúc này ? HD eS - Lúc đầu, điện dung của tụ này là C, ta có: C = . k 4p d eS eS eS ; C2 = 1 ; C3 = - Khi chèn tấm điện môi vào thì có thể coi tụ mới gồm 3 tụ: C1 = k 4p d1 k 4p h k 4p d 2 ghép nối tiếp (xem hình vẽ):

Tấm điện môi

Khi đó điện dung của tụ lúc này là C ' được tính theo công thức: 1 1 1 1 k 4p d1 k 4p h k 4p d 2 k 4p (d - h) k 4p h = + + = + + = + C ' C1 C2 C3 eS e1S eS eS e1 S C' Em hãy thử suy nghĩ và cho biết điện dung của tụ sẽ thay đổi ra sao trong các trường hợp sau: + Tấm điện môi được chèn vào có diện tích nhỏ hơn S. Ví dụ: Tấm điện môi chiếm ¼ vùng không gian giữa hai bản tụ (nhu hình vẽ)

Tấm điện môi

Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

68


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

+ Tấm điện môi được chèn vào có diện tích lớn hơn S ? ............ c) Điện dung của tụ xoay: + Trong tụ điện xoay có sự thay đổi điện dung là do sự thay đổi diện tích đối diện của các tấm. Nếu là có n tấm thì sẽ có (n-1) tụ phẳng mắc song song.

1 2 3 4

1

2

2

3

3

4

4

5

5

6

5 6

(Hình ảnh tụ xoay)

TỤ CÓ CHÈN TẤM KIM LOẠI HOẶC CHÈN TẤM ĐIỆN MÔI Bài 248. Tụ điện phẳng không khí có điện dung C = 1nF được tích điện đến hiệu điện thế U = 500V. a, Tính điện tích Q của tụ điện. b, Ngắt tụ điện khỏi nguồn điện, đưa hai bản ra xa để khoảng cách tăng gấp đôi. Tính C 1, Q1, U1 của tụ điện. c, Vẫn nối tụ với nguồn, đưa hai bản tụ ra xa như trên. Tính C2, Q2, U2. Bài 249. Một tụ điện phẳng với điện môi là không khí, có hai bản cách nhau một đoạn d, mỗi bản S d có điện tích là S (hình vẽ). Người ta đưa vào một lớp điện môi có diện tích , có bề dày và có 2 2 hằng số điện môi e = 4. Điện dung của tụ điện tăng lên hay giảm đi bao nhiêu lần so với khi chưa có điện môi.

Bài 250. Một tụ điện có diện tích mỗi bản S = 56,25cm2, khoảng cách giữa hai bản d = 1cm. Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

69


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

1. Tính điện dung của tụ điện khi đặt tụ trong không khí. 2. Nhúng tụ điện vào điện môi lỏng có hằng số điện môi e = 8 sao cho điện môi ngập một nửa tụ ( nhúng theo phương sao cho các bản tụ vuông góc với mặt thoáng của chất lỏng). Tính điện dung, điện tích và hiệu điện thế giữa hai bản tụ khi : a, Tụ vẫn được nối với hiệu điện thế U = 12V. b, Tụ đã tích điện với hiệu điện thế U = 12V, sau đó mới ngắt khỏi nguồn rồi nhúng vào điện môi. Bài 251. a, Tính điện dung của tụ điện phẳng không khí có hai bản giống nhau dạng hình tròn, diện tích mỗi bản là S = 100cm2, khoảng cách hai bản d = 4mm. Hai bản được đặt sao cho đường thẳng nối tâm hai bản trùng là một trục đối xứng của hai bản đó. b, Nếu đưa vào giữa hai bản một tấm kim loại phẳng (rất rộng) dày d1 = 2mm thì điện dung của tụ bằng bao nhiêu. c, Nếu thay tấm kim loại trên bằng tấm điện môi phẳng dạng hình tròn có diện tích S’ = S và dày d 2 = 3mm, hằng số điện môi là e = 8. Tính điện dung của tụ điện trong trường hợp này. Biết rằng tấm điện môi được đặt sao cho tâm của nó nằm trên đường thẳng nối tâm hai bản của tụ đã cho. Bài 252. Một tụ điện phẳng không khí, hai bản là hình tròn như nhau có bán kính R = 40cm, khoảng cách giữa hai bản là d = 8mm ( sao cho đường thẳng nối tâm hai bản vuông góc với hai bản ấy). a) Nối hai bản với hiệu điện thế U = 400V. Tính điện tích của tụ điện ? b) Bây giờ cắt tụ điện khỏi nguồn điện và đưa vào khoảng giữa hai bản một tấm kim loại phẳng (rất rộng), dày d1 = 2mm theo phương song song với các bản của tụ. Tìm hiệu điện thế giữa hai bản tụ khi đó. c) Thay tấm kim loại nói trên bằng một tấm điện môi phẳng, dạng hình tròn có bán kính R (được đặt sao cho đường nối tâm hai bản tụ đi qua tâm tấm điện môi và ^ với tấm điện môi đó) có bề dày d2 = 5mm và có hằng số điện môi e = 10. Tìm hiệu điện thế mới giữa hai bản tụ.  Hỏi thêm: Hãy giải lại phần b, c, trong trường hợp không cắt tụ khỏi nguồn. Bài 253. Một tụ điện phẳng có điện dung C0. Tìm điện dung của tụ điện khi đưa vào bên trong tụ một tấm điện môi có hằng số điện môi e , có diện tích đối diện bằng một nửa diện tích một tấm, có chiều dày bằng một phần ba khoảng cách hai tấm tụ, có bề rộng bằng bề rộng tấm tụ, trong hai trường hợp bên. Bài 254. Tụ điện phẳng không khí C=2pF. Nhúng chìm một nửa vào trong điện môi lỏng e = 3 . Tìm điện dung của tụ điện nếu khi nhúng, các bản đặt : a) Thẳng đứng b) Nằm ngang Đ/S a) 4pF b)3pF Bài 255. * Người ta đưa tấm thủy tinh có hằng số điện môi ε=9 vào một tụ điện phẳng bên trong là không khí sao cho khe không khí còn là có bề dày h=1mm. Khoảng cách giữa các bản tụ là d=1cm. Tụ được mắc vào nguồn có hiệu điện thế không đổi là U0=100V. Xác định hiệu điện thế trên các bản tụ sau khi ngắt tụ khỏi nguồn và rút tấm thủy tinh ra. (Đs:

U2 =

eU o = 500V h ) 1 + (e - 1) d

Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

70


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

Bài 256. * Một tụ phẳng bên trong là không khí ( e 0 = 1 ) có các bản hình vuông được lấp đầy một phần bởi chất điện môi, như được chỉ ra ở hình 1 với ba trường hợp khác nhau. Hãy xác định điện trường bên trong chất điện môi, nếu điện tích trên các bản tụ Q = 8.10-6 C và diện tích mỗi bản là S = 400cm 2 và chất điện môi có hằng số điện môi là e = 27 . Kích thước của khối điện môi được cho trên hình vẽ. Biết d = 10 cm; h=5 cm; l = 10cm . +++++++++++ +++++++++ ++++++++++ + +++ ++ d d ε ε h h ε ---------------l (Đs: a) E dm

Q = eeoS

b)

E dm =

---------------l Q � l(e - 1) � e oS � 1+ � S � �

c)

E dm =

---------------Q � �) h� l � � h hl � e oS � � 1+ e� 1- + � � � d� S� � d d S� � �

Bài 257. * Một tụ điện phẳng bên trong là không khí có diện tích mỗi bản tụ là S=150cm 2 và khoảng cách giữa các bản là d=6cm được mắc vào nguồn điện có suất điện động E=200V. Xác định công tối thiểu cần thực hiện để đưa vào khoảng không gian giữa hai bản tụ một lớp điện môi có bề dày h=4mm và hằng số điện môi ε=7. Biết rằng kích thước ngang của các bản tụ và của lớp điện môi là như nhau. 1

(e - 1)e S

2 2 -7 o (Đs: A = - 2 ( C2 - C1 ) E = - 2d h + e(d - h) E = -5,9.10 J ) [ ]

Bài 258. * Một tụ điện phẳng không khí ( e = 1 ) có diện tích mỗi bản bằng S = 400cm 2 , khoảng cách giữa các bản bằng d=10cm, được nối vào nguồn điện có suất điện động E. Cần phải thực hiện một công tối thiểu bằng bao nhiêu để đưa vào khoảng không gian giữa các bản tụ một tấm kim loại cũng có diện tích S và có độ dày L=5cm? Bỏ qua điện trở trong của nguồn điện. (Đs: A = DW - A ng =

e SL 1 E2 ) ( C2 - C1 ) E 2 - ( C2 - C1 ) E 2 = - o 2 2d(d - L)

TỤ XOAY: Tụ xoay gồm n tấm hình bán nguyệt đường kính D=12cm, khoảng cách giữa hai tấm liên tiếp d=0,5mm. Phần đối diện giữa hai bản cố định và bản di chuyển có dạng hình quạt với góc ở tâm là 00<α<1800. a) Biết điện dung cực đại của tụ là 1500nF . Tìm n=? (Đs: n=16 bản) b) Tụ nối với hiệu điện thế U=500V và ở vị trí góc α=120 0.Tính điện tích của tụ? (Đs: Q=5.10-7C) c) Sau đó ngắt tụ và điều chỉnh α. Xác định α để có sự phóng điện giữa hai bản. Biết Egh=3.106 V/m (Đs: α<400) Bài 259.

Bài 260. Một tụ điện có điện dung C = 1000pF. a) Để tạo ra một bộ tụ điện có điện dung biến đổi từ 10,1 pF đến 66,7pF thì người ta phải ghép thêm một tụ xoay CV với tụ C nói trên. Hỏi phải ghép như thế nào và giá trị của CV thuộc khoảng nào? Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

71


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

b) Để điện dung của bộ tụ là 15,6pF thì cần điều chỉnh CV phải có giá trị bao nhiêu? Các bản tụ di động phải xoay một góc bằng bao nhiêu kể từ vị trí điện dung cực đại để thu được bước sóng trên, biết các bản tụ di động có thể xoay từ 0 đến 1800?Biết điện dung của tụ CV có giá trị tỉ lệ bậc nhất với góc xoay. Bài 261. Một tụ điện có điện dung biến thiên ( tụ xoay) có 11 cặp bản. Các bản linh động được được nối với nhau và gắn trên cùng trục quay, nằm xen kẽ và cách đều đặn với các bản cố định. Hệ thống các bản cố định cũng được nối với nhau. Phần đối diện giữa các bản cố định và các bản di động có dạng hình quạt, bán kính R = 5cm, với góc ở tâm là  , khoảng cách giữa hai bản liên tiếp là d = 0,4mm. Điện môi là không khí. Biết giá trị cực đại của góc  là  Max = 1200. a, Tìm biểu thức của điện dung của tụ điện phụ thuộc vào góc  . Khi điện dung của tụ điện lớn nhất người ta nối nó với hiệu điện thế U0 = 500V. Tìm điện tích của tụ điện lúc này. b, Sau đó người ta cắt tụ điện ra khỏi nguồn rồi thay đổi góc  . Góc  phải thoả mãn điều kiện nào thì sẽ xảy ra hiện tượng phóng điện giữa các bản ? Biết rằng khi điện trường trong không khí đạt tới giá trị 3.106V/m thì không khí trở thành dẫn điện. Bài 262. Một tụ điện phẳng không khí, hai bản là hình tròn như nhau có bán kính R = 50cm, khoảng cách giữa hai bản là d = 4mm ( sao cho đường thẳng nối tâm hai bản vuông góc với hai bản ấy). a) Nối hai bản với hiệu điện thế U = 200V. Tính điện tích của tụ điện ? b) Nếu dịch một trong hai bản theo phương song song với bản kia sao cho hình chiếu tâm bản này xuống bản kia nằm trên mép ngoài của nó. Tìm điện dung của tụ và điện tích mà tụ tích được trong trường hợp này. Bài 263. Tụ xoay có giá trị biến đổi từ Cmax=490pF đến điện dung cực tiểu Cmin=10pF

tương ứng với góc xoay 200 và được tạo bởi n=10 lá kim loại hình bán nguyệt gắn vào trục chung đi qua tâm đường tròn và lọt vào giữa 11 lá cố định có cùng kích thước. a. Điện môi là không khí, d giữa 1 bản cố định và bản gần nó nhất là 0,5mm. Hãy tính R mỗi bản? b. Tính điện dung của tụ xoay khi cho các lá chuyển động quay một góc α kể từ vị trí ứng giá trị cực đại CM? c. Đặt C ở vị trí ứng giá trị cực đại CM và đặt hiệu điện thế U=60V vào hai cực bộ tụ. Sau đó bỏ nguồn đi và xoay các lá chuyển động một góc α. Xác định hiệu điện thế của tụ theo α, xét trường hợp α=600? Bài 264. Một tụ xoay gồm 10 tấm như hình vẽ, diện tích đối diện giữa hai bản là S = 3,14cm2, khoảng cách giữa hai bản liên tiếp là d = 0,5mm, giữa hai bản là không khí. a, Tính điện dung của tụ điện. b, Tụ nói trên được mắc vào nguồn điện có hiệu điện thế U = 100V. Tính điện tích của tụ và độ lớn của véc tơ cường độ điện trường trong khoảng không gian giữa hai bản tụ. c, Biết rằng khi điện trường trong không khí đạt tới giá trị 3.106V/m thì không khí trở thành dẫn điện. Tìm điều kiện của hiệu điện thế giữa hai đầu tụ để tụ hoạt động bình thường. Bài 265. Trong khoảng giữa hai bản của một tụ điện phẳng, người ta đặt bốn bản kim loại rất mỏng song song với nhau và song song với hai bản của tụ điện ban đầu (hình vẽ), sao cho khoảng cách giữa hai bản liên tiếp nhau thì bằng nhau. Hai bản 1 và 6 được mắc vào nguồn điện có hiệu điện thế U = 220V. a, Xác định điện thế của các bản, chọn gốc điện thế là bà điện thế của bản số 6. b, Nếu nối bản 3 và bản 4 bằng một sợi dây dẫn. Tính điện thế của các bản và cường độ điện trường giữa các bản, cho khoảng cách hai bản 1 và 6 là d = 1cm. Điện tích trên các bản tụ điện thay đổi như thế nào ? Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

72


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

c, Nếu ngắt tụ điện trên ra khỏi nguồn điện. Hỏi điện tích của tụ có thay đổi không khi mà nối hai bản 3 và 4 bằng một dây dẫn ? Tính hiệu điện thế giữa hai bản 1 và 6 lúc này. Biết rằng các bản có diện tích bằng nhau và được đặt sao cho tâm các bản nằm trên một đường thẳng vuông góc với các bản.

DẠNG VII: NĂNG LƯỢNG ĐIỆN TRƯỜNG Tụ phẳng không khí tích điện rồi ngắt khỏi nguồn. Hỏi năng lượng của tụ thay đổi thế nào khi nhúng tụ vào điện môi có ε =2. (giảm một nửa) Bài 267. Một tụ điện phẳng không khí có điện dung c 0 = 0,1 m F được tích điện đến hiệu điện Bài 266.

thế U = 100V. a) Tính điện tích Q và năng lượng của tụ điện. b) Ngắt tụ khỏi nguồn. Nhúng tụ vào điện môi lỏng có e = 4. Tính điện dung, hiệu điện thế và năng lượng của tụ lúc này.

Một tụ điện có điện dung C1 = 0,2mF , khoảng cách giữa hai bản là d1 = 5cm được nạp điện đến hiệu điện thế U = 100V. a. Tính năng lượng của tụ điện. (W=10-3J) b. Ngắt tụ ra khỏi nguồn điện. Tính độ biến thiên năng lượng của tụ khi dịch hai bản gần lại còn cách nhau d2 = 1cm. (ΔW=0,8.10-3J) Bài 269. Tụ phẳng có S = 200cm2, điện môi là bản thủy tinh dày d = 1nn, ε = 5, tích điện dưới hiệu điện thế U = 300V. Rút bản thủy tinh khỏi tụ. Tính độ biến thiên năng lượng của tụ và công cần thực hiện. Công này dùng để làm gì? Xét trong các trường hợp: a. Tụ được ngắt khỏi nguồn. (1,593.10-4J) b. Tụ vẫn nối với nguồn. (3,18.10-5J) Bài 268.

Bài 270. Kẹp giữa hai bản của một tụ điện phẳng, có chiều dài l = 20 cm, chiều rộng a = 10 cm, là một bản thuỷ tinh dày d = 0,1 cm có hằng số điện môi e = 5. Người ta kéo tấm thuỷ tinh ra khỏi tụ điện với vận tốc không đổi. Hãy tính độ biến thiên năng lượng của tụ điện và công cơ học cần thiết để kéo tấm thuỷ tinh ra khỏi tụ điện trong hai trường hợp. Bỏ qua mọi ma sát. a, Tụ điện luôn luôn được nối với nguồn điện có hiệu điện thế U = 600 V. Tình cường độ dòng điện chạy trong mạch.  Hỏi thêm: Hãy cho biết cường độ dòng điện này tồn tại trong khoảng thời gian nào ? b, Sau khi được tích điện đến hiệu điện thế U = 600 V ta ngắt tụ điện ra khỏi nguồn rồi mới kéo tấm thuỷ tinh.

Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

73


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

Hai tụ điện phẳng không khí giống nhau có điện dung C mắc song song và được tích đến hiệu điện thế U rồi ngắt khỏi nguồn. Hai bản của một tụ cố định, còn hai bản của tụ kia có thể chuyển động tự do.Tìm vận tốc của các bản tự do tại thời điểm mà khoảng cách giữa chúng giảm đi một nửa. Biết khối lượng của mỗi bản tụ là M, bỏ qua tác dụng của trọng lực. Bài 271.

ĐS: v = U

C 3M

Tụ phẳng không khí C=10-10 F, được tích điện đến hiệu điện thế U=100V rồi ngắt khỏi nguồn. Tính công cần thực hiện để tăng khoảng cách hai bản tụ lên gấp đôi? ĐS: 5.10-7J Bài 273. Tụ phẳng không khí C=6.10-6 F được tích đến U=600V rồi ngắt khỏi nguồn. a.Nhúng tụ vào chất điện môi có ε = 4 ngập 2/3 diện tích mỗi bản. Tính hiệu điện thế của tụ? b.Tính công cần thiết để nhấc tụ điện ra khỏi điện môi. Bỏ qua trọng lượng tụ? ĐS;A.U’=200V b.0,72J Bài 274. Một tụ điện phẳng mà điện môi có e =2 mắc vào nguồn điện có hiệu điện thế U=100 V; khoảng cách giữa 2 bản là d=0,5 cm; diện tích một bản là 25 cm2 1) Tính mật độ năng lượng điện trường trong tụ (0,707J/m3) 2) Sau khi ngắt tụ ra khỏi nguồn,điện tích của tụ điện phóng qua lớp điện môi giữa 2 bản tụ đến lúc điện tích của tụ bằng không. Tính nhiệt lượng toả ra ở điện môi (4,42.10-8J) Bài 275. Tụ phẳng không khí có diện tích đối diện giữa hai bản là S, khoảng cách 2 bản là x, nối với nguồn có hiệu điện thế U không đổi. a. Năng lượng tụ thay đổi thế nào khi x tăng. b. Biết vận tốc các bản tách xa nhau là v. Tính công suất cần để tách các bản theo x. c. Công cần thiết và độ biến thiên năng lượng của tụ đã biến thành dạng năng lượng nào? Bài 272.

C. BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Bài tập trắc nghiệm: CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN. ĐIỆN THẾ - HIỆU ĐIỆN THẾ. Câu 1. Công thức xác định công của lực điện trường làm dịch chuyển điện tích q trong điện trường đều E là A = qEd, trong đó d là: A. khoảng cách giữa điểm đầu và điểm cuối. B. khoảng cách giữa hình chiếu điểm đầu và hình chiếu điểm cuối lên một đường sức. C. độ dài đại số của đoạn từ hình chiếu điểm đầu đến hình chiếu điểm cuối lên một đường sức, tính theo chiều đường sức điện. D. độ dài đại số của đoạn từ hình chiếu điểm đầu đến hình chiếu điểm cuối lên một đường sức. Câu 2. Phát biểu nào sau đây là không đúng? Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

74


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

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. Câu 3. Mối liên hệ giữa hiệu điện thế UMN và hiệu điện thế UNM là: 1 1 A. UMN = UNM. B. UMN = - UNM. C. UMN = . D. UMN = . U NM U NM Câu 4. Hai điểm M và N nằm trên cùng 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 – VN. B. UMN = E.d C. AMN = q.UMN D. E = UMN.d Câu 5. Một điện tích q chuyển động trong điện trường không đều theo một đường cong kín. Gọi công của lực điện trong chuyển động đó là A thì A. A > 0 nếu q > 0. B. A > 0 nếu q < 0. C. A ≠ 0 còn dấu của A chưa xác định vì chưa biết chiều chuyển động của q. D. A = 0 trong mọi trường hợp. Câu 6. Hai tấm kim loại song song, cách nhau 2 (cm) và được nhiễm điện trái dấu nhau. Muốn làm cho điện tích q = 5.10-10 (C) di chuyển từ tấm này đến tấm kia cần tốn một công A = 2.10 -9 (J). Coi điện trường bên trong khoảng giữa hai tấm kim loại là điện trường đều và có các đường sức điện vuông góc với các tấm. Cường độ điện trường bên trong tấm kim loại đó là: A. E = 2 (V/m). B. E = 40 (V/m). C. E = 200 (V/m). D. E = 400 (V/m). Câu 7. Một êlectron chuyển động dọc theo đường sức của một điện trường đều. Cường độ điện trường E = 100 (V/m). Vận tốc ban đầu của êlectron bằng 300 (km/s). Khối lượng của êlectron là m = 9,1.10-31 (kg). Từ lúc bắt đầu chuyển động đến lúc vận tốc của êlectron bằng không thì êlectron chuyển động được quãng đường là: A. S = 5,12 (mm). B. S = 2,56 (mm). C. S = 5,12.10-3 (mm).D. S = 2,56.10-3 (mm). Câu 8. Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N là U MN = 1 (V). Công của điện trường làm dịch chuyển điện tích q = - 1 (μC) từ M đến N là: A. A = - 1 (μJ). B. A = + 1 (μJ). C. A = - 1 (J). D. A = + 1 (J). -15 Câu 9. Một quả cầu nhỏ khối lượng 3,06.10 (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 một khoảng 2 (cm). Lấy g = 10 (m/s2). Hiệu điện thế đặt vào hai tấm kim loại đó là: A. U = 255,0 (V). B. U = 127,5 (V). C. U = 63,75 (V). D. U = 734,4 (V). Câu 10. 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). Câu 11. Một điện tích q = 1 (μC) di chuyển từ điểm A đến điểm B trong điện trường, nó thu được một năng lượng W = 0,2 (mJ). Hiệu điện thế giữa hai điểm A, B là: A. U = 0,20 (V). B. U = 0,20 (mV). C. U = 200 (kV). D. U = 200 (V). Câu 12. Phát biểu nào sau đây là không đúng? Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

75


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

A. Tụ điện là một hệ hai vật dẫn đặt gần nhau nhưng không tiếp xúc với nhau. Mỗi vật đó gọi là một bản tụ. B. Tụ điện phẳng là tụ điện có hai bản tụ là hai tấm kim loại có kích thước lớn đặt đối diện với nhau. C. Điện dung của tụ điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện và được đo bằng thương số giữa điện tích của tụ và hiệu điện thế giữa hai bản tụ. D. Hiệu điện thế giới hạn là hiệu điện thế lớn nhất đặt vào hai bản tụ điện mà lớp điện môi của tụ điện đã bị đánh thủng. Câu 13. Điện dung của tụ điện không phụ thuộc vào: A. Hình dạng, kích thước của hai bản tụ. B. Khoảng cách giữa hai bản tụ. C. Bản chất của hai bản tụ. D. Chất điện môi giữa hai bản tụ. Câu 14. Một tụ điện có điện dung 500 (pF) được mắc vào hiệu điện thế 100 (V). Điện tích của tụ điện là: A. q = 5.104 (μC). B. q = 5.104 (nC). C. q = 5.10-2 (μC). D. q = 5.10-4 (C). Câu 15. 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. Câu 16. Một tụ điện có điện dung C, được nạp điện đến hiệu điện thế U, điện tích của tụ là Q. Công thức nào sau đây không phải là công thức xác định năng lượng của tụ điện? 1 1 1 Q2 1 U2 2 A. W = B. W = C. W = CU D. W = QU 2 2 2 C 2 C Câu 17. Một tụ điện có điện dung C = 6 (μF) được mắc vào nguồn điện 100 (V). Sau khi ngắt tụ điện khỏi nguồn, do có quá trình phóng điện qua lớp điện môi nên tụ điện mất dần điện tích. Nhiệt lượng toả ra trong lớp điện môi kể từ khi bắt đầu ngắt tụ điện khỏi nguồn điện đến khi tụ phóng hết điện là: A. 0,3 (mJ). B. 30 (kJ). C. 30 (mJ). D. 3.104 (J).

Bài tập trắc nghiệm: TỤ ĐIỆN Câu 18. Tụ điện là A. Hệ thống gồm hai vật đặt gần nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp cách điện. B. Hệ thống gồm hai vật dẫn đặt gần nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp cách điện. C. Hệ thống gồm hai vật dẫn đặt tiếp xúc với nhau và được bao bọc bằng điện môi. D. Hệ thống hai vật dẫn đặt cách nhau một khoảng đủ xa. Câu 19. Trong trường hợp nào sau đây ta có một tụ điện? A. Hai tấm gỗ khô đặt cách nhau một khoảng trong không khí. B. Hai tấm nhôm đặt cách nhau một khoảng trong nước nguyên chất. C. Hai tấm kẽm ngâm trong dung dịch axit. D. Hai tấm nhựa phủ ngoài một lá nhôm. Câu 20. Để tích điện cho tụ điện, ta phải A. Mắc vào hai đầu tụ một hiệu điện thế. B. Cọ xát các bản tụ với nhau. Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

76


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

C. Đặt tụ gần vật nhiễm điện. D. Đặt tụ gần nguồn điện. Câu 21. Trong các nhận xét về tụ điện dưới đây, nhân xét không đúng là A. Điện dung đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ. B. Điện dung của tụ càng lớn thì tích được điện lượng càng lớn. C. Điện dung của tụ có đơn vị là Fara (F). D. Hiệu điện thế càng lớn thì điện dung của tụ càng lớn. Câu 22. Fara là điện dung của một tụ điện mà A. Giữa hai bản tụ có hiệu điện thế 1V thì nó tích được điện tích 1 C. B. Giữa hai bản tụ có một hiệu điện thế không đổi thì nó được tích điện 1 C. C. Giữa hai bản tụ có điện môi với hằng số điện môi bằng 1. D. Khoảng cách giữa hai bản tụ là 1mm. Câu 23. 1nF bằng A. 10-9 F. B. 10-12 F. C. 10-6 F. D. 10-3 F. Câu 24. Nếu hiệu điện thế giữa hai bản tụ tăng 2 lần thì điện dung của tụ A. Tăng 2 lần. B. Giảm 2 lần. C. Tăng 4 lần. D. Không đổi. Câu 25. Giá trị điện dung của tụ xoay thay đổi là do A. Thay đổi điện môi trong lòng tụ. B. Thay đổi phần diện tích đối nhau giữa các bản tụ. C. Thay đổi khoảng cách giữa các bản tụ. D. Thay đổi chất liệu làm các bản tụ. Câu 26. Trong các công thức sau, công thức không phải để tính năng lượng điện trường trong tụ điện là: A. W = Q2/2C. B. W = QU/2. C. W = CU2/2. D. W = C2/2Q. Câu 27. Với một tụ điện xác định, nếu hiệu điện thế hai đầu tụ giảm 2 lần thì năng lượng điện trường của tụ A. Tăng 2 lần. B. Tăng 4 lần. C. Không đổi. D. Giảm 4 lần. Câu 28. Với một tụ điện xác định, nếu muốn năng lượng điện trường của tụ tăng 4 lần thì phải tăng điện tích của tụ A. Tăng 16 lần. B. Tăng 4 lần. C. Tăng 2 lần. D. Không đổi. Câu 29. Trường hợp nào sau đây ta không có một tụ điện? A. Giữa hai bản kim loại sứ; B. Giữa hai bản kim loại không khí; C. Giữa hai bản kim loại là nước vôi; D. Giữa hai bản kim loại nước tinh khiết. Câu 30. Một tụ có điện dung 2 μF. Khi đặt một hiệu điện thế 4 V vào 2 bản của tụ điện thì tụ tích được một điện lượng là A. 2.10-6 C. B. 16.10-6 C. C. 4.10-6 C. D. 8.10-6 C. Câu 31. Đặt vào hai đầu tụ một hiệu điện thế 10 V thì tụ tích được một điện lượng 20.10 -9 C. Điện dung của tụ là A. 2 μF. B. 2 mF. C. 2 F. D. 2 nF. Câu 32. Nếu đặt vào hai đầu tụ một hiệu điện thế 4 V thì tụ tích được một điện lượng 2 μC. Nếu đặt vào hai đầu tụ một hiệu điện thế 10 V thì tụ tích được một điện lượng A. 50 μC. B. 1 μC. C. 5 μC. D. 0,8 μC. Câu 33. Để tụ tích một điện lượng 10 nC thì đặt vào hai đầu tụ một hiệu điện thế 2V. Để tụ đó tích được điện lượng 2,5 nC thì phải đặt vào hai đầu tụ một hiệu điện thế A. 500 mV. B. 0,05 V. C. 5V. D. 20 V. Câu 34. Hai đầu tụ 20 μF có hiệu điện thế 5V thì năng lượng tụ tích được là A. 0,25 mJ. B. 500 J. C. 50 mJ. D. 50 μJ. Câu 35. Một tụ điện được tích điện bằng một hiệu điện thế 10 V thì năng lượng của tụ là 10 mJ. Nếu muốn năng lượng của tụ là 22,5 mJ thì hai bản tụ phải có hiệu điện thế là A. 15 V. B. 7,5 V. C. 20 V. D. 40 V. Câu 36. Giữa hai bản tụ phẳng cách nhau 1 cm có một hiệu điện thế 10 V. Cường độ điện trường đều trong lòng tụ là A. 100 V/m. B. 1 kV/m. C. 10 V/m. D. 0,01 V/m. Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

77


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

Câu 37. Điện dung của một tụ điện phẳng không khí sẽ thay đổi như thế nào khi ta tăng khoảng cách giữa hai bản lên 2 lần và đưa vào khoảng giữa hai bản một chất điện môi có e =4. A. tăng 8 lần B. tăng 2 lần C. giảm 2 lần D. giảm 8 lần Câu 38. Một tụ điện phẳng không khí được tích điện rồi tach khoi nguồn.Nang lượng tụ điện thay đoi như the nao khi nhúng tụ điện trong điện môi long co e =2. A. giảm 2 lần B. tăng 2 lần C.không đổi D.tăng 4 lần Câu 39. Một tụ điện phẳng không khí được tích điện. Tách tụ khỏi nguồn và tăng khoảng cách giữa hai bản lên 2 lần. Khi đó: I. Hiệu điện thế giữa hai bản tụ thay đổi như thế nào: A.giảm 2 lần B.tăng 2 lần C.tăng 4 lần D.giảm 4 lần II. Cường độ điện trường giữa hai bản thay đổi như thế nào: A.giảm 2 lần B.tăng 2 lần C.không đổi D.giảm 4 lần Câu 40. Bộ tụ điện gồm ba tụ điện: C 1 = 10 (µF), C2 = 15 (µF), C3 = 30 (µF) mắc nối tiếp với nhau. Điện dung của bộ tụ điện là: A. Cb = 5 (µF). B. Cb = 10 (µF). C. Cb = 15 (µF). D. Cb = 55 (µF). Câu 41. Bộ tụ điện gồm hai tụ điện: C 1 = 20 (µF), C2 = 30 (µF) mắc nối tiếp với nhau, rồi mắc vào hai cực của nguồn điện có hiệu điện thế U = 60 (V). Điện tích của mỗi tụ điện là: A. Q1 = 3.10-3 (C) và Q2 = 3.10-3 (C). B. Q1 = 1,2.10-3 (C) và Q2 = 1,8.10-3 (C). C. Q1 = 1,8.10-3 (C) và Q2 = 1,2.10-3 (C) D. Q1 = 7,2.10-4 (C) và Q2 = 7,2.10-4 (C). Câu 42. một tụ điện phẳng được mắc vào hai cực của một nguồn có hiệu điện thế U .Ngắt tụ điện ra khỏi nguồn rồi keo cho khoảng cach giữa hai ban tụ tang len gap đoi.Hieu điện the giữa hai ban tụ khi đo: A.giảm 2 lần B.tăng 2 lần C.không đổi. D.giảm 4 lần Câu 43. Nối hai bản của một tụ điện phẳng với hai cực của một acquy. Sau đó, ngắt tụ điện ra khỏi nguồn rồi đưa vào giữa hai ban một chat điện môi co hang so điện môi e . Điện dung C và hiệu điện thế U giữa hai bản tụ thay đổi ra sao: A.C tăng,U tăng B. C tăng,U giảm C. C giảm,U tăng D. C giảm,U giảm Câu 44. Nối hai bản của một tụ điện phẳng với hai cực của một acquy. Sau đó, ngắt tụ điện ra khỏi nguồn rồi đưa vào giữa hai ban một chat điện môi có hằng số điện môi e . Năng lượng W của tụ điện và cường độ điện trường E giữa hai bản thay đổi ra sao: A. W tăng,E tăng B. W tăng,E giảm C. W giảm,E giảm D. W giảm,E tăng Câu 45. Một tụ điện có điện dung là C được tích điện tới hiệu điện thế U. Lấy tụ khỏi nguồn rồi nối hai bản tụ của nó với một tụ thứ hai với một tụ thứ hai cũng có điện dung C chưa tích điện. Năng lượng tổng cộng hai tụ thay đổi như thế nào: A.giảm 2 lần B.tăng 2 lần C.không đổi D.tăng 4 lần Câu 46. Một tụ điện phẳng không khí được tích điện rồi tach khoi nguồn rồi nhúng tụ điện vào trong một điện môi lỏng thì: A. điện tích của tụ tăng,hiệu điện thế giữa hai bản giảm C. điện tích của tụ không đổi,hiệu điện thế giữa hai bản không đổi B. điện tích của tụ tăng,hiệu điện thế giữa hai bản tăng D. điện tích của tụ không đổi,hiệu điện thế giữa hai bản giảm Câu 47. Chọn phát biểu đúng: A. trong một tụ điện phẳng ,hai bản tụ là hai tấm kim loại đặt đối diện nhau B. khi tụ điện phẳng đã tích điện thì hai bản tụ nhiễm điện cùng dấu C. khi tụ điện đã tích điện,trị tụyệt của điện tích trên các bản tụ luôn luôn bằng nhau. D. tụ điện là thiết bị dùng để di trì dòng điện trong các vật dẫn Câu 48. chọn câu trả lời đúng: A. hai tụ điện ghép nối tiếp,điện dung của bộ tụ sẽ lớn hơn điện dung của các tụ thành phan Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

78


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

B. hai tụ điện ghép nối tiếp,điện tích của mỗi tụ điện sẽ lớn hơn điện tích của cả bộ tụ C. hai tụ điện ghép song song, điện dung của bộ tụ sẽ lớn hơn điện dung của các tụ thành phan D. hai tụ điện ghép song song, điện tích của mỗi tụ điện sẽ là như nhau Câu 49. Hai bản của một tụ điện phẳng được nối với hai cực của một acquy.Nếu dịch chuyển để các bản ra xa nhau thì trong khi dịch chuyển có dòng điện đi qua acquy không? Nếu có hãy nói rõ chiều của dòng điện: A. không có B. lúc đầu dòng điện đi từ cực âm sang cực dương, sau đó dòng điện có chiều ngược lại C. dòng điện đi từ cực âm sang cực dương D. dòng điện đi từ cực dương sang cực âm. Câu 50. Hai tụ điện giống nhau, có điện dung C, khi hai tụ ghép nối tiếp rồi nối với nguồn có hiệu điện thế U thì năng lượng của bộ tụ là W t, khi hai tụ ghép song song rồi nối với nguồn trênn thì năng lượng của bộ tụ Ws, ta có: A.Ws=4Wt. B.Ws=Wt /4. C.Ws=Wt. D.Ws=2Wt. Câu 51. Một tụ điện phẳng không khí được tích điện tới hiệu điện thế U=400V. Tách tụ ra khỏi nguồn rồi nhúng tụ vào trong một điện môi lỏng có e =4. Hiệu điện thế giữa hai bản tụ lúc này có giá trị bằng bao nhiêu: A.25V B.100V C.300V D.1600V Câu 52. Một tụ điện phẳng không khí có khoảng cách giữa hai bản là d=6mm được tích điện tới hiệu điện thế U=60V. Tách tụ khỏi nguồn rồi cho vào khoảng giữa hai bản một tấm kim loai phẳng có cùng diện tích với hai bản và có bề dày là a=2mm. Hiệu điện thế giữa hai bản tụ lúc này có giá trị bằng : A.40V B.30V C.20V D.15V Câu 53. Một tụ điện phẳng không khí có khoảng cách giữa hai bản là d=8mm được tích điện tới hiệu điện thế U=120V. Tách tụ khỏi nguồn rồi cho vào khoảng giữa hai bản một tấm điện môi phẳng có cùng diện tích với hai bản và có bề dày là a=3mm với e =3. Hiệu điện thế giữa hai bản tụ lúc này có giá trị là: A.60V B.90V C.100V D.120V Câu 54. Một tụ điện phẳng không khí có hai bản hình tròn bán kính R=6cm, cách nhau một khoảng d=2mm. Điện dung của tụ có giá trị: A.0,5.10-9F B. 2.10-10F C.5.10-11F D.2.10-9F Câu 55. Hai tụ điện có điện dung C1=3 mF , C2=6 mF được lần lượt tích điện tới hiệu điện thế U1=120V, U2=150V. Sau đó nối hai cặp bản cùng dấu của hai tụ với nhau. Hiệu điện thế của bộ tụ có giá trị nào sau đây: A.100V B.130V C.135V D.140V Câu 56. Cường độ điện trường trong không gian chân không giữa hai bản tụ có giá trị là 40V/m, khoảng cách giữa hai bản tụ là 2cm. Điện thế giữa hai bản tụ là: A.200V B.80V C.20V D.0,8V Câu 57. Trên hai bản của tụ điện có điện tích là 4C và -4C. Xác định hiệu điện thế giữa các bản của tụ điện nếu điện dung của nó là 2F. A.0V B.0,5V C.2V D.4V Câu 58. Năng lượng điện trường trong một tụ điện có C=100 mF bằng bao nhiêu nếu hiệu điện thế giữa các bản tụ là 4V: A.8.10-4J. B.4.10-4J C.2.10-4J D.10-4J Câu 59. Một tụ điện có điện dung C=1 mF . Người ta truyền cho no một điện tích q=10 -4C. Nối tụ này với một tụ điện thứ hai có cùng điện dung. Năng lượng của tụ điện thứ hai sẽ bằng bao nhiêu: A. 0,75.10-2J B. 0,5.10-2J C. 0,25.10-2J D. 0,125.10-2J Câu 60. Đặt vào hai bản tụ có điện dung C =500 pF được nối vào một hiệu điện thế là U=220V.Điện tích của tụ điện có giá trị là: A. 1,1 mC B. 1,1.10-7 mC C. 1,1.107 mC D. 1,1.10-9 mC Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

79


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

Câu 61. Cho một tụ điện phẳng mà hai bản có dạng hình tròn bản có dạng hình tròn bán kính 2cm và được đặt trong không khí. Hai bản cách nhau 2mm. I. Điện dung của tụ điện có giá trị: A.5,5F B.5,5 mF C.5,5nF D.5,5pF 6 II. Điện trường đánh thủng đối với không khí là 3.10 V/m. Muốn tụ điện không hỏng thì hiệu điện thế tối đa có thể đặ vào hai bản tụ là: A. Umax=3.103V/m B. Umax=4,5.103V/m C. Umax=6.103V/m D. Umax=9.103V/m Câu 62. Một tụ điện không khí có C=2000pF được mắc vào hai cực của một nguồn điện co hieu điện the U=5000V. I. Điện tích của tụ điện là: A. 10-4C B. 10-5C C. 2.10-5C D. 5.10-5C II. Ngắt tụ điện khỏi nguồn rồi nhúng nó chìm hẳn vào một điện môi lỏng có e =2. Hiệu điện thế của tụ điện khi đó là: A. 5000V B. 2500V C. 1250V D. 250V Câu 63. Một bộ tụ gom hai tụ điện C1=2 mF , C2=3 mF . I. Khi hai tụ mắc nối tiếp, điện dung tương đương là: A.1,2 mF B. 1 mF C. 5 mF D. 6 mF II. Khi hai tụ mắc song song, điện dung tương đương là: A.1,2 mF B. 1 mF C. 5 mF D. 6 mF m F m F m F Câu 64. Cho bộ tụ như hình vẽ.Biết C1=3 , C2=6 , C3= C4=16 I. Điện dung tương đương của bộ tụ là: A. 2 mF B. 8 mF C. 10 mF D. 14 mF II. Đặt vàoA,B một hiệu điện thế U=18V. Điện tích của bộ tụ là: A. 144.10-6C B. 180.10-6C C. 1,8.10-6C D. 18.10-6C

Câu 65. Một loại giấy cách điện chịu được cường đô điện trường tối đa là 2.10 6V/m. Một tụ điện phẳng có điện môi làm bằng loại giấy này có bề dầy 2mm. Hiệu điện thế giữa hai bản tụ có giá trị tối đa là: A. 103V B. 4.103V C. 2.103V D. 109V Câu 66. Cho bộ tụ ghép như hình vẽ.Biết C 1=1 m F ,C2=2 m F ,C3=3 m F . I. Điện dung của bộ tụ sẽ là: A. 1,2 m F . B. 1,5 m F C. 2 m F . D. 6 m F . II. Mắc bộ tụ vào nguồn có U=20V.Tính điện tích của mỗi tụ: A. Q1=10 m C ; Q2=20 m C ;Q3=30 m C B.Q1=20 m C ;Q2= 40 m C ;Q3=60 m C . C. Q1=Q2= Q3=60 m C D.Q1=Q2= Q3=120 m C Câu 67. Tụ điện C1=4 m C tích điện ở hiệu điện thế U1=300V,tụ điện C2=6 m C tích điện ở hiệu điện thế U2=500V.Sau đó nối các bản tụ tích điện trái dấu với nhau.Tính hiệu điện thế của bộ tụ: A. 150V B. 180V. C. 200V. D. 240V Câu 68. Hai tụ có điện dung và hiệu điện thế giới hạn: C1=5μF, Ugh1=500V, C2=10μF, Ugh2=1000V. Hiệu điện thế giới hạn khi bộ tụ ghép nối tiếp là: A. 500V B. 600V C. 750V D. 1000V Câu 69. Hai tụ có điện dung và hiệu điện thế giới hạn: C1=5μF, Ugh1=500V, C2=10μF, Ugh2=1000V. Hiệu điện thế giới hạn khi bộ tụ ghép song song là: A. 500V B. 1000V C. 600V D. 750V Câu 70. Một tụ điện điện dung 5μF được tích điện đến điện tích bằng 86μC. Tính hiệu điện thế trên hai bản tụ: A. 17,2V B. 27,2V C.37,2V D. 47,2V Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

80


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

Câu 71. Một tụ điện điện dung 24nF tích điện đến hiệu điện thế 450V thì có bao nhiêu electron mới di chuyển đến bản âm của tụ điện: A. 575.1011 electron B. 675.1011 electron C. 775.1011 electron D. 875.1011 electron Câu 72. Bộ tụ điện trong chiếc đèn chụp ảnh có điện dung 750 μF được tích điện đến hiệu điện thế 330V. Xác định năng lượng mà đèn tiêu thụ trong mỗi lần đèn lóe sáng: A. 20,8J B. 30,8J C. 40,8J D. 50,8J Câu 73. Bộ tụ điện trong đèn chụp ảnh có điện dung 750 μF được tích điện đến hiệu điện thế 330V. Mỗi lần đèn lóe sáng tụ điện phóng điện trong thời gian 5ms. Tính công suất phóng điện của tụ điện: A. 5,17kW B.6 ,17kW C. 8,17W D. 8,17kW Câu 74. Một tụ điện có điện dung 500pF mắc vào hai cực của một máy phát điện có hiệu điện thế 220V. Tính điện tích của tụ điện: A. 0,31μC B. 0,21μC C.0,11μC D.0,01μC Câu 75. Tụ điện phẳng không khí có điện dung 5nF. Cường độ điện trường lớn nhất mà tụ có thể chịu được là 3.105V/m, khoảng cách giữa hai bản là 2mm. Điện tích lớn nhất có thể tích cho tụ là: A. 2 μC B. 3 μC C. 2,5μC D. 4μC Câu 76. Năng lượng điện trường trong tụ điện tỉ lệ với: A. hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện B. điện tích trên tụ điện C. bình phương hiệu điện thế hai bản tụ điện D. hiệu điện thế hai bản tụ và điện tích trên tụ Câu 77. Một tụ điện có điện dung 5nF, điện trường lớn nhất mà tụ có thể chịu được là 3.10 5V/m, khoảng cách giữa hai bản là 2mm. Hiệu điện thế lớn nhất giữa hai bản tụ là: A. 600V B. 400V C. 500V D.800V Câu 78. Một tụ điện có điện dung 2000 pF mắc vào hai cực của nguồn điện hiệu điện thế 5000V. Tính điện tích của tụ điện: A. 10μC B. 20 μC C. 30μC D. 40μC Câu 79. Một tụ điện có điện dung 2000 pF mắc vào hai cực của nguồn điện hiệu điện thế 5000V. Tích điện cho tụ rồi ngắt khỏi nguồn, tăng điện dung tụ lên hai lần thì hiệu điện thế của tụ khi đó là: A. 2500V B. 5000V C. 10 000V D. 1250V Câu 80. Một tụ điện có thể chịu được điện trường giới hạn là 3.10 6V/m, khoảng cách giữa hai bản tụ là 1mm, điện dung là 8,85.10-11F. Hỏi hiệu điện thế tối đa có thể đặt vào hai bản tụ là bao nhiêu: A. 3000V B. 300V C. 30 000V D.1500V Câu 81. Một tụ điện có thể chịu được điện trường giới hạn là 3.10 6V/m, khoảng cách giữa hai bản tụ là 1mm, điện dung là 8,85.10-11F. Hỏi điện tích cực đại mà tụ tích được: A. 26,65.10-8C B. 26,65.10-9C C. 26,65.10-7C D. 13.32. 10-8C Câu 82. Tụ điện có điện dung 2μF có khoảng cách giữa hai bản tụ là 1cm được tích điện với nguồn điện có hiệu điện thế 24V. Cường độ điện trường giữa hai bản tụ bằng: A. 24V/m B. 2400V/m C. 24 000V/m D. 2,4V Câu 83. Tụ điện có điện dung 2μF có khoảng cách giữa hai bản tụ là 1cm được tích điện với nguồn điện có hiệu điện thế 24V. Ngắt tụ khỏi nguồn và nối hai bản tụ bằng dây dẫn thì năng lượng tụ giải phóng ra là: A. 5,76.10-4J B. 1,152.10-3J C. 2,304.10-3J D.4,217.10-3J Câu 84. Một tụ điện có điện dung C, điện tích q, hiệu điện thế U. Tăng hiệu điện thế hai bản tụ lên gấp đôi thì điện tích của tụ: A. không đổi B. tăng gấp đôi C. tăng gấp bốn D. giảm một nửa Câu 85. Một tụ điện có điện dung C, điện tích q, hiệu điện thế U. Ngắt tụ khỏi nguồn, giảm điện dung xuống còn một nửa thì điện tích của tụ: Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

81


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

A. không đổi B. tăng gấp đôi C. Giảm còn một nửa D. giảm còn một phần tư Câu 86. Một tụ điện có điện dung C, điện tích q, hiệu điện thế U. Ngắt tụ khỏi nguồn, giảm điện dung xuống còn một nửa thì hiệu điện thế giữa hai bản tụ: A. không đổi B. tăng gấp đôi C. Giảm còn một nửa D. giảm còn một phần tư Câu 87. Một tụ điện có điện dung C, điện tích q, hiệu điện thế U. Ngắt tụ khỏi nguồn, giảm điện dung xuống còn một nửa thì năng lượng của tụ: A. không đổi B. tăng gấp đôi C. Giảm còn một nửa D. giảm còn một phần tư Câu 88. Một tụ điện phẳng có điện môi là không khí có điện dung là 2μF, khoảng cách giữa hai bản tụ là 1mm. Tụ chịu được điện trường giới hạn đối với không khí là 3.106V/m. Hiệu điện thế và điện tích cực đại của tụ là: A. 1500V; 3mC B. 3000V; 6mC C. 6000V/ 9mC D. 4500V; 9mC Câu 89. Một tụ điện phẳng có điện môi là không khí có điện dung là 2μF, khoảng cách giữa hai bản tụ là 1mm. Tụ chịu được điện trường giới hạn đối với không khí là 3.10 6V/m. Năng lượng tối đa mà tụ tích trữ được là: A. 4,5J B. 9J C. 18J D. 13,5J Câu 90. Một tụ điện có điện dung là bao nhiêu thì tích lũy một năng lượng 0,0015J dưới một hiệu điện thế 6V: A. 83,3μF B. 1833 μF C. 833nF D. 833pF Câu 91. Năng lượng của tụ điện tồn tại: A. trong khoảng không gian giữa hai bản tụ B. ở hai mặt của bản tích điện dương C. ở hai mặt của bản tích điện âm D. ở các điện tích tồn tại trên hai bản tụ Câu 92. Một tụ điện điện dung 12pF mắc vào nguồn điện một chiều có hiệu điện thế 4V. Tăng hiệu điện thế này lên bằng 12V thì điện dung của tụ điện này sẽ có giá trị: A.36pF B. 4pF C. 12pF D. còn phụ thuộc vào điện tích của tụ Câu 93. Một tụ điện có điện dung 20 μF mắc vào hiệu điện thế của nguồn một chiều thì điện tích của tụ bằng 80μC. Biết hai bản tụ cách nhau 0,8cm. Điện trường giữa hai bản tụ có độ lớn: A. 10-4V/m B. 0,16V/m C. 500V/m D. 5V/m Câu 94. Khi đặt tụ điện có điện dung 2 μF dưới hiệu điện thế 5000V thì công thực hiện để tích điện cho tụ điện bằng: A. 2,5J B. 5J C. 25J D. 50J Câu 95. Với một tụ điện xác định có điện dung C không đổi, để tăng năng lượng điện trường tích trữ trong tụ điện lên gấp 4 lần ta có thể làm cách nào sau đây: A. tăng điện tích của tụ lên 8 lần, giảm hiệu điện thế đi 2 lần B. tăng hiệu điện thế 8 lần và giảm điện tích tụ đi 2 lần C. tăng hiệu điện thế lên 2 lần D. tăng điện tích của tụ lên 4 lần Câu 96. Phát biểu nào sau đây là không đúng? A. Tụ điện là hệ hai vật dẫn đặt gần nhau nhưng không tiếp xúc với nhau. Mỗi vật đó gọi là một bản tụ. B. Tụ điện phẳng là tụ điện có hai bản tụ là hai tấm kim loại đặt đối diện với nhau. C. Điện dung của tụ điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện và được đo bằng thương số giữa điện tích của tụ và hiệu điện thế giữa hai bản tụ. D. Hiệu điện thế giới hạn là hiệu điện thế lớn nhất đặt vào hai bản tụ điện mà lớp điện môi của tụ điện đã bị đánh thủng. Câu 97. 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. Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

82


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

D. Sau khi nạp, tụ điện có năng lượng, năng lượng đó là năng lượng của điện trường trong tụ điện. Câu 98. Một tụ điện có điện dung C = 6 (μF) được mắc vào nguồn điện 100 (V). Sau khi ngắt tụ điện khỏi nguồn, do có quá trình phóng điện qua lớp điện môi nên tụ điện mất dần điện tích. Nhiệt lượng toả ra trong lớp điện môi kể từ khi bắt đầu ngắt tụ điện khỏi nguồn điện đến khi tụ phóng hết điện là: A. 0,3 (mJ). B. 30 (kJ). C. 30 (mJ). D. 3.104 (J). Câu 99. Một tụ điện phẳng có điện dung C, được mắc vào một nguồn điện, sau đó ngắt khỏi nguồn điện. Người ta nhúng hoàn toàn tụ điện vào chất điện môi có hằng số điện môi ɛ . Khi đó hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện A. Không thay đổi. B. Tăng lên ɛ lần. C. Giảm đi ɛ lần. D. Tăng lên hoặc giảm đi tụỳ thuộc vào lớp điện môi. Câu 100. Một tụ điện phẳng mắc vào hai cực của một nguồn điện có hiệu điện thế 500V. Ngắt tụ khỏi nguồn rồi tăng khoảng cách lên hai lần. Hiệu điện thế của tụ điện khi đó: A. giảm hai lần B. tăng hai lần C. tăng 4 lần D. giảm 4 lần Câu 101. Nối hai bản tụ điện phẳng với hai cực của acquy. Nếu dịch chuyển các bản xa nhau thì trong khi dịch chuyển có dòng điện đi qua acquy không: A. Không B. lúc đầu có dòng điện đi từ cực âm sang cực dương của acquy sau đó dòng điện có chiều ngược lại C. dòng điện đi từ cực âm sang cực dương D. dòng điện đi từ cực dương sang cực âm Câu 102. Nối hai bản tụ điện phẳng với hai cực của nguồn một chiều, sau đó ngắt tụ ra khỏi nguồn rồi đưa vào giữa hai bản một chất điện môi có hằng số điện môi ε thì điện dung C và hiệu điện thế giữa hai bản tụ sẽ: A. C tăng, U tăng B. C tăng, U giảm C. C giảm, U giảm D. C giảm, U tăng Câu 103. Nối hai bản tụ điện phẳng với hai cực của nguồn một chiều, sau đó ngắt tụ ra khỏi nguồn rồi đưa vào giữa hai bản một chất điện môi có hằng số điện môi ε thì năng lượng W của tụ và cường độ điện trường E giữa hai bản tụ sẽ: A. W tăng; E tăng B. W tăng; E giảm C. Wgiảm; E giảm D. Wgiảm; E tăng Câu 104. Một tụ điện phẳng có điện dung 7nF chứa đầy điện môi có hằng số điện môi ε, diện tích mỗi bản là 15cm2 và khoảng cách giữa hai bản bằng 10-5m. Tính hằng số điện môi ε: A. 3,7 B. 3,9 C. 4,5 D. 5,3 Câu 105. Một tụ điện phẳng hai bản có dạng hình tròn bán kính 2cm đặt trong không khí cách nhau 2mm. Điện dung của tụ điện đó là: A. 1,2pF B. 1,8pF C. 0,87pF D. 0,56pF Câu 106. Một tụ điện phẳng hai bản có dạng hình tròn bán kính 2cm đặt trong không khí cách nhau 2mm. Có thể đặt một hiệu điện thế lớn nhất là bao nhiêu vào hai bản tụ đó, biết điện trường lớn nhất có thể đánh thủng không khí là 3.106V/m: A. 3000V B. 6000V C. 9000V D. 10 000V Câu 107. Một tụ điện phẳng không khí mắc vào nguồn điện có hiệu điện thế 200V, diện tích mỗi bản là 20cm2 , hai bản cách nhau 4mm. Tính mật độ năng lượng điện trường trong tụ điện: A. 0,11J/m3 B. 0,27J/m3 C. 0,027J/m3 D. 0,011J/m3 Câu 108. Điện dung của tụ điện phẳng phụ thuộc vào: A. hình dạng, kích thước tụ và bản chất điện môi B. kích thước, vị trí tương đối của 2 bản và bản chất điện môi Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

83


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

C. hình dạng, kích thước, vị trí tương đối của hai bản tụ D. hình dạng, kích thước, vị trí tương đối của hai bản tụ và bản chất điện môi Câu 109. Hai bản tụ điện phẳng hình tròn bán kính 60cm, khoảng cách giữa hai bản là 2mm, giữa hai bản là không khí. Điện dung của tụ là: A. 5nF B. 0,5nF C. 50nF D. 5μF Câu 110. Ba tụ điện giống nhau cùng điện dung C ghép song song với nhau thì điện dung của bộ tụ là: A. C B. 2C C. C/3 D. 3C Câu 111. Ba tụ điện giống nhau cùng điện dung C ghép nối tiếp với nhau thì điện dung của bộ tụ là: A. C B. 2C C. C/3 D. 3C Câu 112. Bộ ba tụ điện C1 = C2 = C3/2 ghép song song rồi nối vào nguồn có hiệu điện thế 45V thì điện tích của bộ tụ là 18.10-4C. Tính điện dung của các tụ điện: A. C1 = C2 = 5μF; C3 = 10 μF B. C1 = C2 = 8μF; C3 = 16 μF C. C1 = C2 = 10μF; C3 = 20 μF D. C1 = C2 = 15μF; C3 = 30 μF Câu 113. Hai tụ điện có điện dung C1 = 2 μF; C2 = 3 μF mắc nối tiếp nhau. Tính điện dung của bộ tụ: A. 1,8 μF B. 1,6 μF C. 1,4 μF D. 1,2 μF Câu 114. Hai tụ điện có điện dung C1 = 2 μF; C2 = 3 μF mắc nối tiếp nhau. Đặt vào bộ tụ hiệu điện thế một chiều 50V thì hiệu điện thế của các tụ là: A. U1 = 30V; U2 = 20V B. U1 = 20V; U2 = 30V C. U1 = 10V; U2 = 40V D. U1 = 250V; U2 = 25V Câu 115. Bốn tụ điện mắc thành bộ theo sơ đồ như hình vẽ, C 1 = 1μF; C2 = C3 = 3 μF. Khi nối hai điểm M, N với nguồn điện thì C 1 có điện tích q1 = 6μC và cả bộ tụ có điện tích q = 15,6 μC. Hiệu điện thế đặt vào bộ tụ đó là: A. 4V B. 6V C. 8V D. 10V

M

C1

C2

C3

C4

N

Câu 116. Bốn tụ điện mắc thành bộ theo sơ đồ như hình vẽ ở trên, C 1 = 1μF; C2 = C3 = 3 μF. Khi nối hai điểm M, N với nguồn điện thì C 1 có điện tích q1 = 6μC và cả bộ tụ có điện tích q = 15,6 μC. Điện dung C4 là: A. 1 μF B. 2 μF C. 3 μF D. 4 μF Câu 117. Ba tụ C1 = 3nF, C2 = 2nF, C3 = 20nF mắc như hình vẽ. Nối bộ tụ với hiệu điện thế 30V. Tính điện dung của cả bộ tụ: A. 2nF B. 3nF C. 4nF D. 5nF

C3

C1

C2

Câu 118. Ba tụ C1 = 3nF, C2 = 2nF, C3 = 20nF mắc như hình vẽ trên. Nối bộ tụ với hiệu điện thế 30V. Tụ C1 bị đánh thủng. Tìm điện tích và hiệu điện thế trên tụ C3: A. U3 = 15V; q3 = 300nC B. U3 = 30V; q3 = 600nC C.U3 = 0V; q3 = 600nC D.U3 = 25V; q3 = 500nC Câu 119. Hai tụ điện điện dung C1 = 0,3nF, C2 = 0,6nF ghép nối tiếp, khoảng cách giữa hai bản tụ của hai tụ như nhau bằng 2mm. Điện môi của mỗi tụ chỉ chịu được điện trường có cường độ lớn nhất là 104V/m . Hiệu điện thế giới hạn được phép đặt vào bộ tụ đó bằng: A. 20V B. 30V C. 40V D. 50V Câu 120. Hai tụ điện C1 = 0,4μF; C2 = 0,6μF ghép song song rồi mắc vào hiệu điện thế U < 60V thì một trong hai tụ có điện tích 30μC. Tính hiệu điện thế U và điện tích của tụ kia: A. 30V, 5 μC B. 50V; 50 μC C. 25V; 10 μC D. 40V; 25 μC Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

84


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

Câu 121. Ba tụ điện ghép nối tiếp có C1 = 20pF, C2 = 10pF, C3 = 30pF. Tính điện dung của bộ tụ đó: A. 3,45pF B. 4,45pF C.5,45pF D. 6,45pF C1

Câu 122. Một mạch điện như hình vẽ, C1 = 3 μF , M

C2 = C3 = 4 μF. Tính điện dung của bộ tụ: A. 3 μF

B. 5 μF

C. 7 μF

N C2

D. 12 μF

C3

Câu 123. Một mạch điện như hình vẽ trên, C1 = 3 μF , C2 = C3 = 4 μF. Nối hai điểm M, N với hiệu điện thế 10V. Điện tích trên mỗi tụ điện là: A. q1 = 5 μC; q2 = q3 = 20μC B. q1 = 30 μC; q2 = q3 = 15μC C. q1 = 30 μC; q2 = q3 = 20μC D. q1 = 15 μC; q2 = q3 = 10μC Câu 124. Ba tụ điện có điện dung bằng nhau và bằng C. Để được bộ tụ có điện dung là C/3 ta phải ghép các tụ đó thành bộ: A. 3 tụ nối tiếp nhau B. 3 tụ song song nhau C. (C1 nt C2)//C3 D. (C1//C2)ntC3 Câu 125. Ba tụ điện C1 = C2 = C, C3 = 2C. Để được bộ tụ có điện dung là C thì các tụ phải ghép: A. 3 tụ nối tiếp nhau B. (C1//C2)ntC3 C. 3 tụ song song nhau D. (C1 nt C2)//C3 Câu 126. Hai tụ giống nhau có điện dung C ghép nối tiếp nhau và nối vào nguồn một chiều hiệu điện thế U thì năng lượng của bộ tụ là W t, khi chúng ghép song song và nối vào hiệu điện thế cũng là U thì năng lượng của bộ tụ là Ws. ta có: A. Wt = Ws B. Ws = 4Wt C. Ws = 2Wt D.Wt = 4Ws Câu 127. Ba tụ C1 = 3nF, C2 = 2nF, C3 = 20nF mắc như hình vẽ. Nối bộ tụ với hiệu điện thế 30V. Tính hiệu điện thế trên tụ C2: A. 12V

B. 18V

C. 24V

D. 30V

C3

C1 C2

Câu 128. Ba tụ C1 = 3nF, C2 = 2nF, C3 = 20nF mắc như hình vẽ trên. Nối bộ tụ với hiệu điện thế 30V. Tụ C1 bị đánh thủng. Tìm điện tích và hiệu điện thế trên tụ C1: A. U1 = 15V; q1 = 300nC C.U1 = 0V; q1 = 0nC

B. U1 = 30V; q1 = 600nC D.U1 = 25V; q1 = 500nC

Câu 129. Ba tụ C1 = 3nF, C2 = 2nF, C3 = 20nF mắc như hình vẽ trên. Nối bộ tụ với hiệu điện thế 30V. Tụ C1 bị đánh thủng. Tìm điện tích và hiệu điện thế trên tụ C2: A. U2 = 15V; q2 = 300nC C.U2 = 0V; q2 = 0nC

B. U2 = 30V; q2 = 600nC D.U2 = 25V; q2 = 500nC

Câu 130. Trong phòng thí nghiệm có một số tụ điện loại 6μF. Số tụ phải dùng ít nhất để tạo thành bộ tụ có điện dung tương đương là 4,5 μF là: A. 3 B. 5 C. 4 D. 6 Câu 131. Có các tụ giống nhau điện dung là C, muốn ghép thành bộ tụ có điện dung là 5C/3 thì số tụ cần dùng ít nhất là: A. 3 B. 4 C. 5 D. 6 Câu 132. Hai tụ điện có điện dung C1 = 2 C2 mắc nối tiếp vào nguồn điện có hiệu điện thế U thì hiệu điện thế của hai tụ quan hệ với nhau: A. U1 = 2U2 B. U2 = 2U1 C. U2 = 3U1 D.U1 = 3U2 Câu 133. Hai tụ điện có điện dung C1 = 2 C2 mắc nối tiếp vào nguồn điện có hiệu điện thế U. Dìm tụ C2 vào điện môi lỏng có hằng số điện môi là 2. Cường độ điện trường giữa hai bản tụ C1 sẽ A. tăng 3/2 lần B. tăng 2 lần C. giảm còn 1/2 lần D. giảm còn 2/3 lần Câu 134. Một tụ điện phẳng đặt thẳng đứng trong không khí điện dung của nó là C. Khi dìm một nửa ngập trong điện môi có hằng số điện môi là 3, một nửa trong không khí thì điện dung của tụ sẽ : A. tăng 2 lần B. tăng 3/2 lần C. tăng 3 lần D. giảm 3 lần

Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

85


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 11

Chương 1: Điện tích- Điện trường

Câu 135. Bộ tụ điện gồm hai tụ điện: C1 = 20 (µF), C2 = 30 (µF) mắc song song với nhau, rồi mắc vào hai cực của nguồn điện có hiệu điện thế U = 60 (V). Hiệu điện thế trên mỗi tụ điện là: A. U1 = 60 (V) và U2 = 60 (V). B. U1 = 15 (V) và U2 = 45 (V). C. U1 = 45 (V) và U2 = 15 (V). D. U1 = 30 (V) và U2 = 30 (V). Câu 136. Một bộ tụ điện gồm 10 tụ điện giống nhau (C = 8 µF) ghép nối tiếp với nhau. Bộ tụ điện được nối với hiệu điện thế không đổi U = 150 (V). Độ biến thiên năng lượng của bộ tụ điện sau khi có một tụ điện bị đánh thủng là: A. ΔW = 9 (mJ). B. ΔW = 10 (mJ). C. ΔW = 19 (mJ). D. ΔW = 1 (mJ).

Được biên soạn bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www.facebook.com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

86


Turn static files into dynamic content formats.

Create a flipbook
Issuu converts static files into: digital portfolios, online yearbooks, online catalogs, digital photo albums and more. Sign up and create your flipbook.