Bài tập điện tích, điện trường
|
Câu 1. Khi độ lớn điện tích thử đặt tại một điểm tăng lên gấp đôi thì điện thế tại điểm đó A. không đổi. B. tăng gấp đôi. C. giảm một nửa. D. tăng gấp 4. |
Hướng dẫn
Điện thế tại một điểm không phụ thuộc vào độ lớn của điện tích thử đặt tại điểm đó.
Chọn đáp án A
|
Câu 2. Đơn vị của điện thế là vôn (V). 1V bằng A. 1 J.C. B. 1 J/C. C. 1 N/C. D. 1 J/N. |
Hướng dẫn
Ta có: $1V=1\frac{J}{C}$
Chọn đáp án B
|
Câu 3. Trong các nhận định dưới đây về hiệu điện thế, nhận định nào dưới đây không đúng? A. Hiệu điện thế đặc trưng cho khả năng sinh công khi dịch chuyển điện tích giữa hai điểm trong điện trường. B. Đơn vị của hiệu điện thế là V/C. C. Hiệu điện thế giữa hai điểm không phụ thuộc điện tích dịch chuyển giữa hai điểm đó. D. Hiệu điện thế giữa hai điểm phụ thuộc vị trí của hai điểm đó. |
Hướng dẫn
Ta có: Đơn vị của hiệu điện thế là V.
Chọn đáp án B
|
Câu 4. Quan hệ giữa cường độ điện trường E và hiệu điện thế U giữa hai điểm mà hình chiếu đường nối hai điểm đó lên đường sức là d thì cho bởi biểu thức A. U = E.d. B. U = E/d. C. U = q.E.d. D. U = q.E/q. |
Hướng dẫn
Ta có: $U=E.d$
Chọn đáp án A
|
Câu 5. Trong một điện trường đều, nếu trên một đường sức, giữa hai điểm cách nhau 4 cm có hiệu điện thế 10 V, giữa hai điểm cách nhau 6 cm có hiệu điện thế là A. 8 V. B. 10 V. C. 15 V. D. 22,5 V. |
Hướng dẫn
Ta có: $E=\frac{{{U}_{1}}}{{{d}_{1}}}=\frac{{{U}_{2}}}{{{d}_{2}}}\Rightarrow {{U}_{2}}={{U}_{1}}\frac{{{d}_{2}}}{{{d}_{1}}}=10.\frac{6}{4}=15V$
Chọn đáp án C
|
Câu 6. Hai điểm trên một đường sức trong một điện trường đều cách nhau 2m. Độ lớn cường độ điện trường là 1000 V/m2. Hiệu điện thế giữa hai điểm đó là A. 500 V. B. 1000 V. C. 2000 V. D. chưa đủ dữ kiện để xác định. |
Hướng dẫn
Ta có: $U=Ed=1000.2=2000V$
Chọn đáp án C
|
Câu 7. Giữa hai bản kim loại phẳng song song cách nhau 4 cm có một hiệu điện thế không đổi 200 V. Cường độ điện trường ở khoảng giữa hai bản kim loại là A. 5000 V/m. B. 50 V/m. C. 800 V/m. D. 80 V/m. |
Hướng dẫn
Ta có: $E=\frac{200}{0,04}=5000V/m$
Chọn đáp án A
|
Câu 8. Trong một điện trường đều, điểm A cách điểm B 1m, cách điểm C 2 m. Nếu UAB = 10 V thì UAC bằng A. 20 V. B. 40 V. C. 5 V. D. chưa đủ dữ kiện để xác định. |
Hướng dẫn
Ta có: Chưa rõ 3 điểm A, B, C có cùng nằm trên 1 đường sức điện không nên chưa đủ dữ kiện để tính ${{U}_{AC}}$.
Chọn đáp án D
|
Câu 9. Công của lực điện trường dịch chuyển một điện tích - 2μC từ A đến B là 4 mJ. UAB bằng A. 2 V. B. 2000 V. C. – 8 V. D. – 2000 V. |
Hướng dẫn
Ta có: ${{A}_{AB}}=q.{{U}_{AB}}\Rightarrow {{U}_{AB}}=\frac{{{A}_{AB}}}{q}=\frac{{{4.10}^{-3}}}{-{{2.10}^{-6}}}=-2000V$
Chọn đáp án D
|
Câu 10. Điện thế là đại lượng đặc trưng riêng cho điện trường về A. khả năng tác dụng lực tại tất cả các điểm trong không gian có điện trường. B. khả năng sinh công của vùng không gian có điện trường. C. khả năng tác dụng lực tại một điểm. D. khả năng sinh công tại một điểm. |
Hướng dẫn
Ta có: Điện thế là đại lượng đặc trưng riêng cho điện trường về khả năng sinh công tại một điểm.
Chọn đáp án D
|
Câu 11. Khi UAB > 0, ta có: A. Điện thế ở A thấp hơn điện thế tại B. B. Điện thế ở A bằng điện thế ở B. C. Dòng điện chạy trong mạch AB theo chiều từ B → A. D. Điện thế ở A cao hơn điện thế ở B. |
Hướng dẫn
Ta có: Ta có ${{U}_{AB}}={{V}_{A}}-{{V}_{B}}$
$\Rightarrow {{U}_{AB}}>0\Leftrightarrow {{V}_{A}}>{{V}_{B}}$
Vậy điện thế ở A cao hơn điện thế ở B.
Chọn đáp án D
|
Câu 12. Một điện tích q = 10-6 C di chuyển từ điểm A đến điểm B trong một điện trường, thì được năng lượng 2.10-4 J. Hiệu điện thế giữa hai điểm A và B là A. 200 V B. -40 V C. -20 V D. 400 V |
Hướng dẫn
Ta có: $A=qU\Rightarrow U=\frac{A}{q}=\frac{{{2.10}^{-4}}}{{{10}^{-6}}}=200V$
Chọn đáp án A
|
Câu 13. Điện thế tại điểm M là VM = 9 V, tại điểm N là VN = 12 V, tại điểm Q là VQ = 6 V. Phép so sánh nào dưới đây sai ? A. UMQ < UQM B. UMN = UQM C. UNQ > UMQ D. UNM > UQM |
Hướng dẫn
Ta có: Ta có ${{U}_{MQ}}={{V}_{M}}-{{V}_{Q}}=9-6=3V$
${{U}_{QM}}={{V}_{Q}}-{{V}_{M}}=6-9=-3V$
$\Rightarrow {{U}_{MQ}}<{{U}_{QM}}$ là sai.
Chọn đáp án A
|
Câu 14. Ba điểm A, B, C tạo thành một tâm giác vuông tại C với AC = 3 cm, BC = 4 cm nằm trong một điện trường đều. Vec tơ cường độ điện trường E song song với AB, hướng từ A đến B và có độ lớn E = 5000 V/m. Hiệu điện thế giữa hai điểm A, C là: A. UAC = 150 V B. UAC = 90 V C. UAC = 200 V D. UAC = 250 V |
Hướng dẫn
Ta có: Gọi H là hình chiếu của C xuống cạnh AB, tức CH là đường cao kẻ từ đỉnh C của tam giác vuông CAB
Hiệu điện thế giữa hai điểm A và C là:
${{U}_{AC}}=E.d=E.AH$
Xét hai tam giác AHC và ACB đồng dạng, ta có:
$\frac{AH}{AC}=\frac{AC}{AB}\to AH=\frac{A{{C}^{2}}}{AB}=1,8cm$
trong đó: $AC=3cm;AB=\sqrt{A{{C}^{2}}+B{{C}^{2}}}=5cm$
$\Rightarrow {{U}_{AC}}=E.AH=5000.0,018=90V$
Chọn đáp án B
|
Câu 15. Cho ba bản kim loại phẳng tích điện A, B, C đặt song song như hình vẽ. Cho d1 = 5 cm, d2 = 8 cm. Coi điện trường giữa các bản là đều, có chiều như hình vẽ, có độ lớn E1 = 4.104 V/m, E2 = 5.104 V/m. Tính hiệu điện thế VB, VC của các bản B và C nếu lấy gốc điện thế là điện thế của bản A.
A. VB = -2000 V; VC = 2000 V B. VB = 2000 V; VC = -2000 V C. VB = -1000 V; VC = 2000 V D. VB = -2000 V; VC = 1000 V |
Hướng dẫn
Ta có: Dựa vào chiều của vec tơ cường độ điện trường trong hình vẽ, ta có:
${{V}_{A}}>{{V}_{B}},{{V}_{C}}>{{V}_{B}}$
- Hiệu điện thế giữa hai bản kim loại A và B:
${{U}_{AB}}={{V}_{A}}-{{V}_{B}}={{E}_{1}}.{{d}_{1}}$ (*)
Chọn điện thế tại bản A làm gốc nên ${{V}_{A}}=0$
$\left( * \right)\Rightarrow {{V}_{B}}=-{{E}_{1}}.{{d}_{1}}=-2000V$
- Hiệu điện thế giữa hai bản kim loại C và B:
${{U}_{CB}}={{V}_{C}}-{{V}_{B}}={{E}_{2}}.{{d}_{2}}\to {{V}_{C}}={{V}_{B}}+{{E}_{2}}.{{d}_{2}}=-2000+{{5.10}^{4}}.0,08=2000V$
Chọn đáp án A
|
Câu 16. Hiệu điện thế giữa hai điểm C và D trong điện trường là UCD = 120 V. Công điện trường dịch chuyển electron từ C đến D là A. -3,2.10-19 J B. 3,2.1017 J C. 19,2.1017 J D. -1,92.10-17 J |
Hướng dẫn
Ta có: ${{A}_{CD}}=e.{{U}_{CD}}=-{{1,6.10}^{-19}}.120=-{{1,92.10}^{-17}}J$
Chọn đáp án D
|
Câu 17. Một quả cầu nhỏ khối lượng 3,06.10-15 kg nằm lơ lửng giữa hai tấm kim loại song song nằm ngang nhiễm điện trái dấu. Điện tích của quả cầu đó bằng 4,8.10-18 C. Hai tấm kim loại cách nhau 2 cm. Hiệu điện thế đặt vào hai tấm đó là ( lấy g = 10 m/s2) A. 172,5 V B. 127,5 V C. 145 V D. 165 V |
Hướng dẫn
Ta có: Khi quả cầu nằm lơ lửng giữa hai tấm kim loại thì lực điện và lực hấp dẫn là hai lực cân bằng.
$qE=mg\Leftrightarrow q.\frac{U}{d}=mg\Rightarrow U=\frac{mgd}{q}=127,5V$
Chọn đáp án B
|
Câu 18. Trong đèn hình của máy thu hình, các electron được tăng tốc bởi hiệu điện thế 25000 V. Hỏi khi electron đập vào màn hình thì vận tốc của nó bằng bao nhiêu ? Coi vận tốc ban đầu của electron nhỏ. Coi khối lượng của electron bằng 9,1.10-31 kg và không phụ thuộc vào vận tốc. Điện tích của electron bằng -1,6.10-19 C A. 9,64.108 m/s B. 9,4.107 m/s C. 9.108 m/s D. 9,54.107 m/s |
Hướng dẫn
Ta có: Ta có $\frac{1}{2}.m{{v}^{2}}=\frac{1}{2}mv_{0}^{2}+qU$
Ban đầu vận tốc của e nhỏ nên ${{v}_{0}}=0$
$\Rightarrow qU=\frac{1}{2}.m{{v}^{2}}\Rightarrow v=\sqrt{\frac{2qU}{m}}={{9,4.10}^{7}}m/s$.
Chọn đáp án B
|
Câu 19. Có hai điện tích điểm q1 = 10-8 C và q2 = 4.10-8 C đặt cách nhau r = 12 cm. Tính điện thế của điện trường gây ra bởi hai điện tích trên tại điểm có cường độ điện trường bằng không. A. 6750 V B. 6500 V C. 7560 V D. 6570 V |
Hướng dẫn
Ta có: Gọi $\overrightarrow{{{E}_{1}}},\overrightarrow{{{E}_{2}}}$ là vectơ cường độ điện trường do điện tích q1 và q2 gây ra tại C.
Theo nguyên lí chồng chất điện trường:
$\overrightarrow{{{E}_{C}}}=\overrightarrow{{{E}_{1}}}+\overrightarrow{{{E}_{2}}}$
Tại điểm C có $\overrightarrow{{{E}_{C}}}=\overrightarrow{0}$ nên $\overrightarrow{{{E}_{1}}}=-\overrightarrow{{{E}_{2}}}$. Muốn vậy điểm C phải nằm trên đường thẳng nối hai điện tích và trong khoảng hai điện tích. Chọn gốc tọa độ tại A, chiều dương của trục Ox từ A đến B
.png)
Điện thế tại C là:
${{V}_{C}}=k\left( \frac{{{q}_{1}}}{x}+\frac{{{q}_{2}}}{r-x} \right)=6750V$
Chọn đáp án A
|
Câu 20. Hai điện tích điểm q1 = -1,7.10-8 C và q2 = 2.10-8 C nằm cách điện tích điểm q0 = 3.10-8 C những đoạn a1 = 2 cm và a2 = 5 cm. Cần phải thực hiện một công bằng bao nhiêu để đổi vị trí của q1 cho q2? A. 3.10-4 J. B. -3.10-4 J. C. 2.10-5 J. D. -2.10-5 J. |
Hướng dẫn
Ta có: - Ở vị trí ban đầu, thế năng của điện tích ${{q}_{0}}$ trong điện trường của hai điện tích ${{q}_{1}},{{q}_{2}}$ là:
${{W}_{1}}={{q}_{0}}.{{V}_{1}}={{q}_{0}}\left( \frac{k{{q}_{1}}}{{{a}_{1}}}+\frac{k{{q}_{2}}}{{{a}^{2}}} \right)$
- Sau khi hoán vị, thế năng của ${{q}_{0}}$ là:
\[{{W}_{2}}={{q}_{0}}.{{V}_{2}}={{q}_{0}}\left( \frac{k{{q}_{2}}}{{{a}_{1}}}+\frac{k{{q}_{1}}}{{{a}_{2}}} \right)\]
Công của điện trường bằng:
$A={{W}_{1}}-{{W}_{2}}=\frac{k{{q}_{0}}}{{{a}_{1}}{{a}_{2}}}\left( {{q}_{2}}-{{q}_{1}} \right)\left( {{a}_{1}}-{{a}_{2}} \right)=-{{3.10}^{-4}}J$
Công của ngoại lực dùng để đổi vị trí của ${{q}_{1}},{{q}_{2}}$ phải thắng công của điện trường
$A'={{3.10}^{-4}}J$
Chọn đáp án A
|
Câu 21. Một proton bay theo phương của một đường sức điện. Lúc proton ở điểm A thì vận tốc của nó bằng 2,5.104 m/s. Khi bay đến B vận tốc của proton bằng không. Điện thế tại A bằng 500 V. Hỏi điện thế tại điểm B bằng bao nhiêu. Cho biết proton có khối lượng 1,67.10-27kg và có điện tích 1,6.10-19 C. A. 302,5 V. B. 503,3 V. C. 450 V. D. 660 V. |
Hướng dẫn
Ta có: Ta có $A=W\Rightarrow \frac{1}{2}mv_{B}^{2}-\frac{1}{2}mv_{A}^{2}=q{{U}_{AB}}$
$\Rightarrow {{U}_{AB}}=\frac{0-\frac{1}{2}{{.1,67.10}^{-27}}.{{\left( {{2,5.10}^{4}} \right)}^{2}}}{{{1,6.10}^{-19}}}=-3,3V$
${{U}_{AB}}={{V}_{A}}-{{V}_{B}}\Rightarrow {{V}_{B}}={{V}_{A}}-{{U}_{AB}}=500+3,3=503,3V$
Chọn đáp án B
