Tổng hợp 700+ câu hỏi trắc nghiệm Vật lí đại cương có đáp án chi tiết

Câu 1:

Gắn cố định bi nhỏ tích điện +Q, đặt viên bi khác tích điện +q lên mặt bàn rồi buông ra thì nó chuyển động. Bỏ qua ma sát và sức cản không khí. Gia tốc của nó:

Lời giải:

Đáp án đúng: C

Khi viên bi +q chuyển động ra xa viên bi +Q cố định, khoảng cách giữa chúng tăng lên. Vì lực tương tác tĩnh điện tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách (F = k*Q*q/r^2), lực đẩy giữa hai viên bi sẽ giảm dần. Do đó, gia tốc của viên bi +q cũng giảm dần (a = F/m).

Câu 2:

Điện tích Q = – 5μC đặt trong không khí. Độ lớn của vectơ cường độ điện trường do điện tích Q gây ra tại điểm M cách nó 30cm có giá trị nào sau đây?

Lời giải:

Đáp án đúng: D

Công thức tính độ lớn cường độ điện trường do điện tích điểm Q gây ra tại một điểm cách nó một khoảng r trong môi trường có hằng số điện môi \(\epsilon\) là:

\(E = k\frac{|Q|}{\epsilon r^2}\)

Trong đó:

* \(k = 9.10^9\) Nm²/C² là hằng số Coulomb.
* \(Q\) là độ lớn điện tích (C).
* \(r\) là khoảng cách từ điện tích đến điểm đang xét (m).
* \(\epsilon\) là hằng số điện môi của môi trường (\(\epsilon = 1\) đối với không khí).

Thay số vào, ta có:

\(E = 9.10^9 \cdot \frac{|-5.10^{-6}|}{1 \cdot (0.3)^2} = 9.10^9 \cdot \frac{5.10^{-6}}{0.09} = 500000 \) V/m = 500 kV/m

Vậy đáp án đúng là B.

Câu 3:

Hai điểm A và B cách nhau một khoảng r trong không khí. Người ta lần lượt đặt tại A các điện tích cùng dấu q1 và q2 thì thấy cường độ điện trường tại B là E1 = 100 kV/m và E2 = 80 kV/m. Nếu đặt đồng thời tại A hai điện tích trên thì cường độ điện trường tại B sẽ là:

Lời giải:

Đáp án đúng: B

Câu 4:

Điện tích điểm Q gây ra điện trường tại A và B có cường độ EA = 100 V/m và EB = 1600V/m. Tính cường độ điện trường tại trung điểm M của AB, biết Q – B – A thẳng hàng.

Lời giải:

Đáp án đúng: C

Gọi khoảng cách từ Q đến A, B, M lần lượt là r_A, r_B, r_M.
Vì Q, B, A thẳng hàng và B nằm giữa Q và A, M là trung điểm AB nên ta có: r_M = (r_A + r_B)/2.
Ta có: E_A = kQ/r_A^2 và E_B = kQ/r_B^2
=> r_A = sqrt(kQ/E_A) và r_B = sqrt(kQ/E_B)
=> r_M = (sqrt(kQ/E_A) + sqrt(kQ/E_B))/2
=> E_M = kQ/r_M^2 = kQ / [((sqrt(kQ/E_A) + sqrt(kQ/E_B))/2)^2] = 4 / ((1/sqrt(E_A) + 1/sqrt(E_B))^2) = 4 / ((1/sqrt(100) + 1/sqrt(1600))^2) = 4 / ((1/10 + 1/40)^2) = 4 / ((5/40)^2) = 4 * (40/5)^2 = 4 * 8^2 = 4 * 64 = 256 (V/m).
Vậy cường độ điện trường tại M là 256 V/m.

Câu 5:

Điện tích Q > 0 phân bố đều trên tấm phẳng hình vành khăn, tâm O, bán kính trong a, bán kính ngoài b, đặt trong không khí. Biểu thức cường độ điện trường tại điểm M trên đường thẳng xuyên tâm, vuông góc với mặt phẳng vành khăn, cách O một đoạn h là:

Lời giải:

Đáp án đúng: B

Để giải bài toán này, ta cần áp dụng nguyên lý chồng chất điện trường và công thức tính điện trường do một vòng dây tích điện đều gây ra tại một điểm trên trục của nó.

Xét một vòng dây nhỏ có bán kính r (a ≤ r ≤ b) và độ rộng dr. Điện tích trên vòng dây này là dQ = σ * 2πr dr, với σ = Q / (π(b^2 - a^2)) là mật độ điện tích mặt.

Điện trường dE do vòng dây này gây ra tại điểm M cách tâm O đoạn h là:

dE = k * dQ * h / (r^2 + h^2)^(3/2) = k * σ * 2πr dr * h / (r^2 + h^2)^(3/2)

Để tìm điện trường tổng cộng E, ta tích phân dE theo r từ a đến b:

E = ∫dE = ∫(a đến b) k * σ * 2πr dr * h / (r^2 + h^2)^(3/2) = 2πkσh ∫(a đến b) r / (r^2 + h^2)^(3/2) dr

Đặt u = r^2 + h^2, du = 2r dr, ta có:

E = πkσh ∫(a^2+h^2 đến b^2+h^2) du / u^(3/2) = πkσh [-2u^(-1/2)] (từ a^2+h^2 đến b^2+h^2)

E = 2πkσh [1/√(a^2 + h^2) - 1/√(b^2 + h^2)]

Thay σ = Q / (π(b^2 - a^2)) vào, ta được:

E = 2πk * (Q / (π(b^2 - a^2))) * h * [1/√(a^2 + h^2) - 1/√(b^2 + h^2)]

E = 2kQh / (b^2 - a^2) * [1/√(a^2 + h^2) - 1/√(b^2 + h^2)]

Vậy, đáp án đúng là:

E = 2 k Q / (b^2 – a^2) * h * (1 / √(a^2 + h^2) – 1 / √(b^2 + h^2))

Câu 6:

Tụ điện phẳng không khí, diện tích mỗi bản là 100cm2, khoảng cách giữa hai bản là 8,86mm, được mắc vào nguồn một chiều U = 17,72V. Cho hằng số điện ε0 = 8,86.10 –12 C2 /Nm2. Phát biểu nào sau đây là SAI?

Lời giải: