Khi nói về mật độ điện tích dài λ = dq/dℓ, phát biểu nào sau đây là SAI?

Là điện tích chứa trong một đơn vị chiều dài của vật nhiễm điện

Có thể âm hoặc dương và có thể thay đổi tùy theo vị trí điểm khảo sát

Đơn vị đo trong hệ SI là culông trên mét vuông (C/m2)

Nếu điện tích của vật phân bố đều theo chiều dài thì λ = const

Trả lời:

Đáp án đúng: A

Mật độ điện tích dài λ được định nghĩa là điện tích trên một đơn vị chiều dài, tức là λ = dq/dl. - Phương án A đúng vì nó diễn tả đúng định nghĩa của mật độ điện tích dài. - Phương án B đúng vì điện tích có thể âm hoặc dương, và sự phân bố điện tích có thể không đều, do đó λ có thể thay đổi theo vị trí. - Phương án D đúng vì nếu điện tích phân bố đều thì λ là một hằng số. - Phương án C sai vì đơn vị đo của mật độ điện tích dài trong hệ SI là Coulomb trên mét (C/m), không phải C/m² (đây là đơn vị của mật độ điện tích mặt).

700+ câu hỏi trắc nghiệm Vật lí đại cương có đáp án chuẩn xác kèm lời giải - Phần 5

50 câu hỏi 60 phút

Bắt đầu thi

Câu hỏi liên quan

Câu 4:

Lỗ thủng tròn, tâm O, bán kính 20 cm nằm giữa mặt phẳng rất rộng tích điện đều, mật độ điện mặt +8,86.10^-10 C/m². Cường độ điện trường E tại một điểm trên trục xuyên tâm O, vuông góc với mặt phẳng, cách O một đoạn 5 cm là:

Lời giải:

Đáp án đúng: A

Bài toán này liên quan đến việc tính cường độ điện trường do một mặt phẳng tích điện đều gây ra, có xét đến sự xuất hiện của một lỗ thủng tròn. Ta sử dụng phương pháp chồng chất điện trường.

1. Điện trường do mặt phẳng vô hạn tích điện đều: Điện trường do một mặt phẳng vô hạn tích điện đều với mật độ điện mặt σ gây ra là E = σ / (2ε₀), trong đó ε₀ là hằng số điện môi (ε₀ ≈ 8,854 × 10⁻¹² C²/Nm²).

2. Điện trường do lỗ thủng: Ta coi lỗ thủng như là một đĩa tròn tích điện âm với mật độ điện mặt -σ. Điện trường do một đĩa tròn gây ra tại một điểm trên trục của nó cách tâm một khoảng x là E = (σ / (2ε₀)) * (1 - x / √(x² + R²)), với R là bán kính của đĩa.

3. Điện trường tổng hợp: Điện trường tổng hợp tại điểm xét là hiệu của điện trường do mặt phẳng vô hạn và điện trường do đĩa (lỗ thủng) gây ra. Do đó, E_tổng = (σ / (2ε₀)) - (σ / (2ε₀)) * (1 - x / √(x² + R²)) = (σ / (2ε₀)) * (x / √(x² + R²)).

Thay số: σ = 8,86 * 10⁻¹⁰ C/m², x = 5 cm = 0,05 m, R = 20 cm = 0,2 m.

E = (8,86 * 10⁻¹⁰ / (2 * 8,854 * 10⁻¹²)) * (0,05 / √(0,05² + 0,2²))
E ≈ (50) * (0,05 / √(0,0025 + 0,04))
E ≈ 50 * (0,05 / √0,0425)
E ≈ 50 * (0,05 / 0,206)
E ≈ 50 * 0,2427
E ≈ 12,135 V/m

Vậy đáp án gần đúng nhất là A.

Câu 5:

Điện tích Q phân bố đều trong thể tích khối cầu tâm O. Hằng số điện môi ở trong và ngoài quả cầu đều bằng nhau. Gọi r là khoảng cách từ điểm khảo sát đến tâm O. Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về cường độ điện trường E do khối cầu này gây ra?

Lời giải:

Đáp án đúng: B

Để giải quyết bài toán này, chúng ta cần áp dụng kiến thức về định luật Gauss cho điện trường.

- Bên trong khối cầu (r < R, với R là bán kính khối cầu): Điện trường tăng tuyến tính với khoảng cách r từ tâm O. Điều này là do điện tích bên trong mặt Gauss tỉ lệ với r^3, trong khi diện tích mặt Gauss tỉ lệ với r^2. Do đó, E tỉ lệ với r.

- Bên ngoài khối cầu (r > R): Điện trường giảm tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách r từ tâm O. Điều này tương tự như điện trường của một điện tích điểm đặt tại tâm O.

Như vậy, bên trong quả cầu, E tăng dần khi ra xa tâm O; bên ngoài quả cầu, E giảm dần khi ra xa tâm O.

Phương án C mô tả chính xác sự thay đổi của điện trường E bên trong và bên ngoài khối cầu.

Câu 6:

Điện tích Q = -5μC đặt yên trong không khí. Điện tích q = +8μC di chuyển trên đường tròn tâm Q, từ M cách Q 40cm, đến điểm N, cách M 20cm. Tính công của lực điện trường trong dịch chuyển đó.

Lời giải:

Đáp án đúng: B

Công của lực điện trường trong dịch chuyển một điện tích từ điểm M đến điểm N trong điện trường gây bởi điện tích Q chỉ phụ thuộc vào vị trí đầu và cuối của đường đi, không phụ thuộc vào hình dạng đường đi. Do đó:
A = qU = q(VM - VN) = q(kQ/rM - kQ/rN) = kQq(1/rM - 1/rN)
với k = 9*10^9 Nm^2/C^2
rM = 0,4 m
rN = 0,2 m (đề bài nói N cách M 20cm, nhưng N phải cách Q là 20cm thì mới hợp lý. Nếu không, bài toán sẽ phức tạp hơn nhiều)
Q = -5*10^-6 C
q = 8*10^-6 C
=> A = 9*10^9 * (-5*10^-6) * 8*10^-6 * (1/0.4 - 1/0.2) = -0.9 J
Vậy đáp án đúng là B

Câu 7:

Điện tích Q phân bố đều với mật độ điện khối ρ trong khối cầu tâm O, bán kính R, đặt trong không khí. Chọn gốc điện thế ở vô cùng. Biểu thức tính điện thế tại điểm M cách tâm O một khoảng r > R là:

Lời giải:

Đáp án đúng: A

Điện thế tại một điểm M nằm ngoài khối cầu (r > R) gây ra bởi điện tích Q phân bố đều trong khối cầu có thể được tính bằng công thức: VM = kQ/r, trong đó k là hằng số Coulomb (k = 1/(4πε0)).

Trong các đáp án:
- A. VM = kQ/2r (Sai vì thiếu hệ số 1/2)
- B. VM = kQ/r2 (Sai vì phải là kQ/r, không phải kQ/r^2)
- C. VM = σR3/3ε0r = (Q/(4πR^2))*R^3/(3ε0r)=Q/(12πε0r) = kQ/(3r) (Sai vì có thêm hệ số 1/3).
- D. VM = 4R3/3ε0r (Sai vì không có Q và hằng số k, và có thừa số 4/3R^3)

Tuy nhiên, không có đáp án nào hoàn toàn chính xác. Đáp án đúng phải là VM = kQ/r = Q/(4πε0r). Vì vậy, câu hỏi này có lẽ có một sai sót trong các phương án trả lời.

Câu 8:

Một tụ điện có điện dung C1 = 2μF được mắc vào nguồn U = 20V. Tính năng lượng của tụ.

Lời giải:

Đáp án đúng: A

Công thức tính năng lượng của tụ điện là: W = (1/2) * C * U^2
Trong đó:
- W là năng lượng của tụ điện (đơn vị: Joule - J)
- C là điện dung của tụ điện (đơn vị: Farad - F)
- U là hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện (đơn vị: Volt - V)

Áp dụng công thức:
W = (1/2) * (2 * 10^-6) * (20)^2 = 0.5 * 2 * 10^-6 * 400 = 4 * 10^-4 J = 0.4 mJ

Vậy đáp án đúng là D. 0,4 mJ

Câu 9:

Công của lực lạ khi dịch chuyển điện lượng +2 C từ cực âm đến cực dương trong lòng viên pin có suất điện động 1,5 V là:

Lời giải: