Một viên bi khối lượng m = 15 g, được treo trên dây nhẹ, không dãn, không dẫn điện vào giữa mặt phẳng rộng, thẳng đứng, tích điện đều, mật độ điện mặt σ=+√3.10−9C/m2σ=+3.10−9C/m2, đặt trong không khí. Truyền cho viên bi điện tích +q thì dây treo lệch 300 so với phương thẳng đứng. Tính trị số của q, cho biết ε0 = 8,85.10–12 F/m; g = 10 m/s
Đáp án đúng: A
Câu hỏi liên quan
Trong trường hợp này, Q = 2 x 10^(-9) C và R = 0.03 m (chuyển đổi từ cm sang m).
Vậy, V = (9 x 10^9 * 2 x 10^(-9)) / 0.03 = 18 / 0.03 = 600 V. Tuy nhiên, công thức này chỉ đúng khi điện tích phân bố trên mặt cầu.
Điện thế tại tâm khối cầu tích điện đều được tính như sau:
Điện thế tại tâm O: Vo = 3/2 * Vm với Vm là điện thế trên mặt cầu
Vm = kQ/R = 9*10^9 * 2*10^-9 / 0.03 = 600V
=> Vo = 3/2 * 600 = 900V
Vậy đáp án đúng là 900V
VM = (ρ / (6ε₀)) * (3R² - r²)
Trong đó:
- ρ là mật độ điện tích khối.
- ε₀ là hằng số điện môi của chân không.
- R là bán kính của khối cầu.
- r là khoảng cách từ điểm M đến tâm của khối cầu.
Tuy nhiên, đề bài chọn gốc điện thế tại tâm O, tức là V(r=0) = 0.
Để thỏa mãn điều kiện này, ta cần tính lại điện thế theo công thức:
VM(r) - VM(0) = - ∫E.dr
Với E = (ρr)/(3ε₀) (từ định lý Gauss).
VM(r) - 0 = - ∫(ρr)/(3ε₀) dr từ 0 đến r
VM(r) = - (ρr²)/(6ε₀)
Vậy đáp án đúng là C. VM = - (ρr²)/(6ε₀)
Vì quả cầu kim loại rỗng nên điện tích chỉ phân bố trên bề mặt. Do đó, bên trong quả cầu, điện trường bằng 0. Điện thế tại tâm quả cầu bằng điện thế tại bề mặt quả cầu.
Ta có:
\(E = 0\)
\(V = \frac{kQ}{R} = \frac{9.10^9 * 6.10^{-6}}{0.1} = 5,4.10^5 V\)
Vậy đáp án đúng là D.
Khi đặt một thỏi thép chưa nhiễm điện vào điện trường, các điện tích tự do trong thép sẽ di chuyển. Các electron tự do sẽ dịch chuyển về phía đầu có điện thế cao hơn, còn các ion dương sẽ dịch chuyển về phía đầu có điện thế thấp hơn. Sự dịch chuyển này tạo ra một điện trường bên trong thỏi thép, ngược chiều với điện trường ngoài. Quá trình này tiếp diễn cho đến khi điện trường tổng hợp bên trong thỏi thép bằng không. Khi đó, điện tích sẽ chỉ phân bố trên bề mặt của thỏi thép, và điện thế ở mọi điểm bên trong thỏi thép là như nhau.
Vậy đáp án đúng là: A. Ở trong lõi, cường độ điện trường E = 0.
