Bài giảng Vật Lý 1 - Phần 3: Điện từ học - Trắc nghiệm Tĩnh Điện - Lê Quang Nguyên

Nội dung text: Bài giảng Vật Lý 1 - Phần 3: Điện từ học - Trắc nghiệm Tĩnh Điện - Lê Quang Nguyên

1. Câu 1 Các đường sức điện trường luôn luôn hướng: Trắc nghiệm Tĩnh Điện (a) tới các điện tích dương. (b) ra xa các điện tích âm. Lê Quang Nguyên (c) từ nơi có điện thế thấp đến nơi có điện www4.hcmut.edu.vn/~leqnguyen thế cao. nguyenquangle59@yahoo.com (d) từ nơi có điện thế cao đến nơi có điện thế thấp. Trả lời câu 1 Câu 2 E • Ta có liên hệ giữa điện Cường độ điện trường do một điện tích trường và điện thế: điểm gây ra ở một vị trí cách nó 2 m là 400 
   
   
   
   
    gradV E= − gradV V/m. Cường độ điện trường tại một vị trí • gradV hướng theo chiều cách nó 4 m là: tăng của điện thế V. q (a) 200 V/m. • Do đó điện trường V1 hướng theo chiều giảm (b) 100 V/m. điện thế. V2 < V1 (c) 800 V/m. • Câu trả lời đúng là (d). V = kq/r (d) 400 V/m.
2. Trả lời câu 4 Câu 5 • Mật độ đường sức Trường lực tĩnh điện là trường lực thế vì: không đổi (không có (a) Lực tĩnh điện có phương nằm trên chỗ dày hơn hay thưa A đường nối hai điện tích điểm. hơn) nên điện trường (b) Lực tĩnh điện tỷ lệ nghịch với bình có độ lớn không đổi. phương khoảng cách giữa hai điện tích • Vậy: EA = EB. điểm. B • Câu trả lời đúng là (a). (c) Lực tĩnh điện tỷ lệ thuận với tích độ lớn hai điện tích điểm. (d) Công của lực tĩnh điện theo một đường cong kín thì bằng không. Trả lời câu 5 Câu 6 • Công của lực tĩnh điện không phụ thuộc Cường độ điện trường do một dây thẳng, dài đường đi, chỉ phụ thuộc vị trí đầu và vị trí vô hạn, tích điện đều với mật độ λ gây ra tại cuối. điểm M cách dây một khoảng r bằng: N
   
   =. = − WMN q0 ∫ Edr U MN U λ λ M (a) E = (b) E = 2εε 2πεε • Điều đó cũng có nghĩa là công theo một 0 0 đường cong kín bất kỳ thì bằng không.
   
   λ λ r =. = 0 E = E = WMM q0
   ∫ Edr (c) (d) 2πεε 0r 2πεε 0 • Câu trả lời đúng là (d).
3. Trả lời câu 7 (tt) Câu 8 Một đĩa tròn bán kính R tích điện đều với mật độ điện tích mặt σ. Cường độ điện trường tại một điểm M nằm trên trục của đĩa, cách tâm đĩa một khoảng x 0 và σ’ = −3σ. B • Do đó điện trường tại M Cường độ điện trường tại giống như điện trường hai vị trí A và B là: của một bản phẳng tích σ2 σ 2σ σ điện rộng vô hạn: (a) E = , E = (b) E=, E = σ Aε B ε Aε B ε E = 0 0 0 0 2εε 3σ 2 σ 0 (c) E = , E = (d) Kết quả khác. Aε B ε • Câu trả lời đúng là (a). 0 0
4. Câu 11 Trả lời câu 11 Một sợi dây mảnh tích điện đều được uốn • Điện trường tạo bởi thành nửa đường tròn tâm O. Lực do dây tác một dây hình cung tròn động lên điện tích điểm q đặt tại tâm O là 2 có phương nằm trên (N). Nếu cắt bỏ đi một nửa sợi dây thì lực tác trục đối xứng của cung F dụng lên q sẽ là: tròn. Lực tĩnh điện 45 ° cũng vậy. (a) 2(N ) (b) 1 (N) • Do đó lực F’ do mỗi 1/2 F’ đoạn dây tác động hợp 1 với phương ngang 45 °. 1 N N (c) ( ) (d) ( ) F′ = F 22 = 2 = 2 2 2 • Suy ra: • Câu trả lời đúng là (a). Câu 12 Trả lời câu 12 Một đoạn dây tích điện đều với mật độ λ > 0 • Do đối xứng, điện được uốn thành ba cạnh của một hình vuông truờng do mỗi đoạn ABCD có cạnh a. Cường độ điện trường tại tâm dây tạo ra ở M có E hình vuông là: phương vuông góc với đoạn dây đó. M λ λ 2 (a) E = (b) E = • Hai đoạn dây ở hai bên 2πε a 4πε a tâm M tạo hai điện 0 0 trường bù trừ lẫn nhau. λ 2 λ • Điện trường toàn phần (c) E = (d) E = 2πε a 4πε a chỉ do đoạn dây còn lại 0 0 đóng góp.
5. z Câu 14 Trả lời câu 14 Một khối lập phương được • Trong mặt phẳng xy , đặt như hình vẽ. Một điện z đường sức điện y tích Q > 0 được đặt trên trường song song với trục y, ở bên phải khối lập mặt đáy. Q phương. Gọi Ф là điện y • Do đó điện thông do Q x thông hướng ra ngoài mặt gửi qua mặt đáy bằng y đáy. Phát biểu nào sau đây Q không. là đúng? E x • Câu trả lời đúng là (c). (a) Ф > 0 (b) Ф < 0 (c) Ф = 0 (d)Không có phát biểu đúng. x Câu 15 Trả lời câu 15 Một điện tích điểm q nằm • Hình nón nội tiếp trong ở sát tâm của đáy trong một mặt cầu bán kính một hình nón tròn xoay có R. bán kính đáy bằng chiều R cao. Điện thông gửi qua R • Theo định luật Gauss mặt bên của hình nón điện thông qua mặt cầu R bằng: R là: Ф = q/ε0. • Điện thông qua mặt (a) Ф = q/3ε0 bên hình nón bằng điện (b) Ф = q/2ε 0 thông qua một nửa mặt E (c) Ф = q/ε 0 cầu = q/2ε0. (d) Ф = 0 • Câu trả lời đúng là (b).
6. Trả lời câu 17 (tt) (S) Trả lời câu 17 (hết) • Để tìm Q ta chia thể du Suy ra: (S) tích trong (S) thành các 2 r2 u =Q = πρ 0 lớp cầu. E 2 2 4πε0r 4 πε 0 r • Mỗi lớp có thể tích: dV= 4π udu2 r E = ρ0 r 2ε0 • và điện tích:
   
   ρ r E = 4 2 = ρ0 4 u2 du E =0 ⋅ dQρ( π udu ) ()π 2 r u ε0 r • Suy ra: = 4 = 2 r2 • Câu trả lời đúng là (a). Qπρ 0 ∫ udu πρ 0 0 Câu 18 Trả lời câu 18 Một dây dẫn mảnh, tích điện đều với mật độ Thế năng tĩnh điện của dq điện dài λ, được uốn thành một nửa vòng tròn q0: U = q0V tâm O, bán kính R. Biểu thức nào sau đây cho V là điện thế do dây tích R biết thế năng của một điện tích điểm q0 đặt ở điện tạo ra ở O: q0 tâm O: O = dq = kq V∫ k q λ q0λ R R (a) U = 0 (b) U = 2ε 0 4ε0R 1 λ λq0 λ λ V=λ() π R = ⇒U = q0 q0 4πεR 4 ε U = U = 0 0 4ε0 (c) (d) 4ε0 2ε0R Câu trả lời đúng là (c)
7. Câu 21 Trả lời câu 21 C C Tam giác vuông ABC có AB = E • Cạnh BC nằm trên một mặt E 0,3 m, BC = 0,4 m và AC = 0,5 đẳng thế nên có cùng điện m, được đặt trong một điện thế, vậy UAC = UAB trường đều E = 10 4 V/m, B
   
   U= V − V = Edr ⋅ đường sức song song với AB AB A B ∫ A như hình vẽ. Hiệu thế UAC bằng: • Chọn đường tích phân là A B đoạn AB, ta có: A B 
   
   
    (a) 5000 V (b) –5000 V UEAB=. = 104 ⋅= 0,3 3000 V AB (c) 7000 V (d) 3000 V • Câu trả lời đúng là (d) Câu 22 Trả lời câu 22 Điện thế do một nửa mặt cầu bán kính R, tích • Mọi phần tử dq đều dq dq điện đều với mật độ σ, đặt trong chân không cách đều tâm O nên: gây ra tại tâm bằng: R dq k R V= k∫ = q σ σR R R (a) V = (b) V = 2ε ε 0 0 1 σR V = ⋅σ2 π R 2 = dV = kdq/R 4πεR 2 ε 0 0 σR σR (c) V = (d) V = • Câu trả lời đúng là (c). 2ε0 4ε0
8. Một điện tích điểm q nằm Câu 25 Trả lời câu 25 ở tâm O của hai đường • Ta có: =−= − tròn đồng tâm, với OB = 2 WBC U B U C qVV0 ( BC ) OC. Công của lực điện q q O W=−= U U qVV − 0 O 0 trường khi dịch chuyển CD C D0 ( C D ) B C D B D điện tích thử q từ B đến C q q C 0 • V là điện thế do q gây ra. và từ C đến D là WBC và • B và D có cùng điện thế WCD . Ta có: vì ở trên cùng một mặt (a) W = − W BC CD đẳng thế: (b) WBC = WCD = − =− WCD qVV0 ( C B) W BC (c) W = 3W BC CD • Câu trả lời đúng là (a). (d) WBC = − 3WCD Câu 26 Trả lời câu 26 2 Ba điện tích điểm q được đặt tại ba đỉnh của q U1 = k một hình vuông cạnh a. Năng lượng tĩnh điện a 2 2 của hệ điện tích bằng: q a U2 = k a a 2 q q q2 (a) Ue = k 4 + 2 (b) Ue = k 4 + 2 = ( ) ( ) U3 k a 2a 2 a a 2 2 2 q1  q =q 4 + 2 =q 4 + 2 U= k2 += k 4 + 2 (c) Ue k (d) Ue k e   ( ) 2a ( ) a ( ) a2  2 a Câu trả lời đúng là (b)
9. Câu 29 Trả lời câu 29 Một dipole điện có momen p = qd được đặt • Điện trường của dipole: trong chân không. Điện trường do dipole tạo =p 1 + 3cos 2θ ra tại điểm M nằm trên đường trung trực của E k 3 r trung trực lưỡng cực và cách trục một đoạn r >> d là: • Trên trung trực θ = ±90 °:
   
   
   
   ͘ľ p p = p (a) E = − k (b) E= k E k 3 r3 r3 r
   
   
   p
   p • E hướng ngược chiều p: (c) E = k (d) E= − k
   2r3 2r3
   p E= − k r3 Câu 30 Trả lời câu 30 • Điện trường của lưỡng cực: trục Gọi EA là cường độ điện trường ở khoảng cách r trên trục của lưỡng cực điện, và E là cường p 2 B E= k 1 + 3cos θ độ điện trường ở khoảng cách r trên đường r3 trung trực trung trực của lưỡng cực điện. So sánh ta có: • Trên trung trực θ = ±90 °: p ͘ľ EB = k (a) EA/EB = 1,5 r3 (b) EA/EB = 3 • Trên trục θ = 0 hay 180 °: (c) EA/EB = 2,5 p EA = 2 k (d) EA/EB = 2 r3 • Câu trả lời đúng là (d).