Có 2 điện tích điểm q1, q2 bằng nhau nhưng trái dấu, đặt trên đường thẳng xy như hình 1.1. Đặt thêm điện tích điểm Q

Câu 13:

Hai điện tích điểm q1 = 3μC và q2 = 12μC đặt các nhau một khoảng 30cm trong không khí thì tương tác nhau một lực bao nhiêu niutơn?

Lời giải:

Đáp án đúng: B

Để tính lực tương tác giữa hai điện tích điểm, ta sử dụng định luật Coulomb:

\(F = k \frac{|q_1 q_2|}{r^2}\)

Trong đó:

\(F\) là lực tương tác giữa hai điện tích (N)
\(k = 9 \times 10^9 Nm^2/C^2\) là hằng số Coulomb
\(q_1\) và \(q_2\) là độ lớn của hai điện tích (C)
\(r\) là khoảng cách giữa hai điện tích (m)

Đổi đơn vị:

\(q_1 = 3\mu C = 3 \times 10^{-6} C\)
\(q_2 = 12\mu C = 12 \times 10^{-6} C\)
\(r = 30 cm = 0,3 m\)

Thay số vào công thức:

\(F = 9 \times 10^9 \frac{|3 \times 10^{-6} \times 12 \times 10^{-6}|}{(0,3)^2} = 9 \times 10^9 \frac{36 \times 10^{-12}}{0,09} = 9 \times 10^9 \times 4 \times 10^{-10} = 3,6 N\)

Vậy lực tương tác giữa hai điện tích là 3,6 N.

Câu 14:

Hai điện tích điểm Q1 = 8μC, Q2 = - 6μC đặt tại hai điểm A, B cách nhau 10cm trong không khí. Tính độ lớn của vectơ cường độ điện trường do hai điện tích này gây ra tại điểm M, biết MA = 10cm, MB = 20cm.

Lời giải:

Đáp án đúng: C

Để giải bài này, ta cần tính cường độ điện trường do từng điện tích gây ra tại điểm M, sau đó tổng hợp các vectơ cường độ điện trường này để tìm ra cường độ điện trường tổng cộng.

Bước 1: Tính cường độ điện trường do Q1 gây ra tại M.
Vì MA = 10cm = 0,1m, ta có:
E1 = k * |Q1| / (MA^2) = 9 * 10^9 * 8 * 10^-6 / (0,1^2) = 7,2 * 10^6 V/m

Bước 2: Tính cường độ điện trường do Q2 gây ra tại M.
Vì MB = 20cm = 0,2m, ta có:
E2 = k * |Q2| / (MB^2) = 9 * 10^9 * 6 * 10^-6 / (0,2^2) = 1,35 * 10^6 V/m

Bước 3: Xác định phương của E1 và E2.
Vì Q1 dương, E1 hướng từ A ra xa M.
Vì Q2 âm, E2 hướng từ M về B.
Vì A, B, M tạo thành tam giác, ta cần tìm góc giữa E1 và E2. Nhận thấy tam giác ABM có MA = AB = 10 cm, MB = 20 cm. Do đó tam giác ABM cân tại A. Gọi góc MAB = alpha thì góc MBA cũng bằng alpha. Góc AMB sẽ là 180 - 2*alpha.
Áp dụng định lý hàm cosin cho tam giác ABM:
AB^2 = MA^2 + MB^2 - 2*MA*MB*cos(AMB)
10^2 = 10^2 + 20^2 - 2*10*20*cos(AMB)
400*cos(AMB) = 400
cos(AMB) = 1
=> AMB = 0
Như vậy A, M, B thẳng hàng và M nằm giữa A và B (do MA = 10 cm, MB = 20 cm, AB = 10 cm không thỏa mãn). Suy ra bài toán có vấn đề về mặt hình học. Tuy nhiên vẫn tính theo công thức tổng quát:
E = sqrt(E1^2 + E2^2 + 2*E1*E2*cos(alpha)). Do ba điểm không tạo thành tam giác nên ta xét theo hướng khác.
Vì E1 hướng từ A ra xa M, E2 hướng từ M về B nên E1 và E2 cùng phương, cùng chiều. Vậy E = E1 + E2 = 7,2.10^6 + 1,35.10^6 = 8,55.10^6 V/m.
Vì không có đáp án nào trùng với kết quả tính toán, nên có thể đề bài hoặc các đáp án có sai sót. Tuy nhiên, cách giải là như trên.

Câu 15:

Gắn cố định điện tích q1 ở A, q2 ở B. Điện trường triệt tiêu tại điểm M nằm trên đường thẳng AB, nhưng ở ngoài đoạn thẳng AB, về phía A. Kết luận nào sau đây là đúng?

Lời giải:

Đáp án đúng: D

Điểm M nằm trên đường thẳng AB, ngoài đoạn AB và gần A hơn, điện trường tại M triệt tiêu nên:
- q1 và q2 phải cùng dấu để hai điện trường tại M ngược chiều.
- Vì M gần A hơn nên |q1| < |q2| để độ lớn hai điện trường bằng nhau.
Vậy đáp án đúng là B. q1, q2 cùng dấu và |q1| < |q2|

Câu 16:

Phân tử lưỡng cực gồm hai ion hoá trị 1, trái dấu, cách nhau 10 nm. Trị số vectơ mômen điện (mômen lưỡng cực điện) →pepe→ của nó có đặc điểm:

Lời giải:

Đáp án đúng: D

Phân tử lưỡng cực điện được tạo thành từ hai điện tích trái dấu +q và -q đặt cách nhau một khoảng d. Mômen lưỡng cực điện →p được định nghĩa là một vectơ có độ lớn p = qd và hướng từ điện tích âm sang điện tích dương.

Trong trường hợp này, q là điện tích của một ion hóa trị 1, tức là điện tích nguyên tố e = 1,6.10^-19 C, và d = 10 nm = 10.10^-9 m.

Vậy, độ lớn của mômen lưỡng cực điện là:

p = qd = (1,6.10^-19 C) * (10.10^-9 m) = 1,6.10^-27 Cm.

Vectơ mômen lưỡng cực điện hướng từ ion âm đến ion dương.

Vậy đáp án đúng là D.

Câu 17:

Trong hệ SI, đơn vị đo điện cảm là:

Lời giải:

Đáp án đúng: C

Điện cảm (L) là một đại lượng đặc trưng cho khả năng tích trữ năng lượng từ trường của một mạch điện khi có dòng điện chạy qua. Đơn vị đo điện cảm trong hệ SI là Henry (H). Tuy nhiên, không có đáp án nào trong các lựa chọn đưa ra đề cập đến đơn vị Henry. Do đó, câu hỏi này không có đáp án đúng.

Câu 18:

Trong hệ SI, đơn vị đo thông lượng điện trường là:

Lời giải: