Quả cầu kim loại rỗng, bán kính 10cm, tích điện Q = 6μC, đặt trong không khí. Tính cường độ điện trường E và điện thế V tại tâm O của quả cầu, chọn gốc điện thế ở vô cùng.

E = 5,4.10^6 V/m và V = 5,4.10^6 V

E = 5,4.10^6 V/m và V = 5,4.10^5 V

E = 0 V/m và V = 0 V

E = 0 V/m và V = 5,4.10^5 V

Trả lời:

Đáp án đúng: C

Trong trường hợp quả cầu kim loại rỗng tích điện, điện trường bên trong quả cầu bằng 0. Do đó, cường độ điện trường tại tâm O của quả cầu là E = 0 V/m.

Điện thế tại tâm O của quả cầu bằng điện thế trên bề mặt quả cầu. Điện thế V trên bề mặt quả cầu được tính theo công thức:

V = kQ/r

Trong đó:

k = 9.10^9 Nm²/C² (hằng số Coulomb)
Q = 6.10^-6 C (điện tích của quả cầu)
r = 0,1 m (bán kính của quả cầu)

Thay số vào, ta được:

V = (9.10^9 * 6.10^-6) / 0,1 = 5,4.10^5 V

Vậy, cường độ điện trường tại tâm O là E = 0 V/m và điện thế tại tâm O là V = 5,4.10^5 V.

700+ câu hỏi trắc nghiệm Vật lí đại cương có đáp án chuẩn xác kèm lời giải - Phần 14

50 câu hỏi 60 phút

Bắt đầu thi

Câu hỏi liên quan

Câu 10:

Tụ điện C1 = 12,0 μF ghép với tụ điện C2 được Ctđ = 4,0 μF. Điện dung C2 và cách ghép là:

Lời giải:

Đáp án đúng: A

Để giải bài toán này, ta cần sử dụng công thức tính điện dung tương đương của các tụ điện ghép nối tiếp. Công thức cho tụ điện ghép nối tiếp là: 1/Ctđ = 1/C1 + 1/C2.

Trong đó: Ctđ là điện dung tương đương, C1 và C2 là điện dung của các tụ điện thành phần.

Theo đề bài, Ctđ = 4 μF và C1 = 12 μF. Ta cần tìm C2.

Áp dụng công thức: 1/4 = 1/12 + 1/C2

=> 1/C2 = 1/4 - 1/12 = (3 - 1)/12 = 2/12 = 1/6

=> C2 = 6 μF

Vậy, điện dung C2 là 6 μF và cách ghép là nối tiếp.

Câu 11:

Xét các điểm ở bên ngoài, sát mặt vật dẫn cân bằng điện. Kết luận nào sau đây là đúng?

Lời giải:

Đáp án đúng: A

Vật dẫn cân bằng điện có các đặc điểm sau:

Điện trường bên trong vật dẫn bằng 0.

Điện tích chỉ phân bố trên bề mặt vật dẫn.

Bề mặt vật dẫn là một mặt đẳng thế, tức là tất cả các điểm trên bề mặt vật dẫn có cùng điện thế.

Điện trường tại một điểm ngay sát bề mặt vật dẫn có phương vuông góc với bề mặt tại điểm đó.

Điện tích tập trung nhiều hơn ở những chỗ lồi của vật dẫn, và ít hơn ở những chỗ lõm. Do đó, cường độ điện trường tại những chỗ lồi lớn hơn so với những chỗ lõm.

Vậy, các điểm ở bên ngoài, sát mặt vật dẫn cân bằng điện có cùng điện thế.

Câu 12:

Mạch điện hình 6.7. Biết E1 = 12V; E2 = 6V; r1 = r2 = 1Ω; RA = 0; R1 = 2Ω; R2 = 5Ω. Tính cường độ dòng điện qua R2.

Lời giải:

Đáp án đúng: A

Để giải bài toán này, ta cần áp dụng định luật Kirchhoff cho mạch điện.

1. Xác định chiều dòng điện: Giả sử chiều dòng điện I1 đi qua E1 và R1, dòng điện I2 đi qua E2 và R2, và dòng điện I qua R2.

2. Áp dụng định luật Kirchhoff 1 (định luật nút): Tại nút chung (ví dụ, nút trên cùng của R2), ta có: I1 = I + I2.

3. Áp dụng định luật Kirchhoff 2 (định luật vòng):
* Vòng 1 (E1, r1, R1, R2): E1 = I1*(r1 + R1) + I*R2 => 12 = I1*(1 + 2) + I*5 => 12 = 3*I1 + 5*I
* Vòng 2 (E2, r2, R2): E2 = I2*(r2) + I*R2 => 6 = I2*(1) + I*5 => 6 = I2 + 5*I => I2 = 6 - 5*I

4. Thay thế I1 bằng I + I2 vào phương trình vòng 1: 12 = 3*(I + I2) + 5*I => 12 = 3*I + 3*I2 + 5*I => 12 = 8*I + 3*I2

5. Thay thế I2 bằng 6 - 5*I vào phương trình trên: 12 = 8*I + 3*(6 - 5*I) => 12 = 8*I + 18 - 15*I => 12 - 18 = 8*I - 15*I => -6 = -7*I => I = 6/7 A.

Vì không có đáp án nào trùng với kết quả tính toán nên câu này không có đáp án đúng.

Câu 13:

Vectơ cảm ứng từ B có vai trò giống như vectơ nào trong điện trường?

Lời giải:

Đáp án đúng: C

Trong điện trường, vectơ cường độ điện trường E đặc trưng cho lực tác dụng lên một điện tích thử đặt tại điểm đó. Tương tự, trong từ trường, vectơ cảm ứng từ B đặc trưng cho lực từ tác dụng lên một điện tích chuyển động đặt tại điểm đó. Như vậy, vectơ cảm ứng từ B đóng vai trò tương tự như vectơ cường độ điện trường E.

Câu 14:

Bắn đồng thời một 1 hạt proton và 1 hạt electron vào từ trường đều, theo hướng vuông góc với các đường sức từ, với cùng một vectơ vận tốc đầu. Bỏ qua ảnh hưởng của trọng lực. Kết luận nào sau đây là đúng?

Lời giải:

Đáp án đúng: D

Phân tích câu hỏi:

Câu hỏi này kiểm tra kiến thức về lực Lorentz tác dụng lên hạt điện tích chuyển động trong từ trường đều.

Phân tích các phương án:

A. Lực Lorentz tác dụng lên hạt proton và electron có độ lớn F = |q|vB. Vì điện tích của proton và electron có độ lớn bằng nhau, vận tốc và từ trường như nhau, nên lực Lorentz tác dụng lên chúng có cùng độ lớn. Vậy A đúng.

B. Bán kính quỹ đạo của hạt điện tích trong từ trường là r = mv/|q|B. Vì khối lượng của proton và electron khác nhau (mp >> me), nên bán kính quỹ đạo của chúng khác nhau. Vậy B sai.

C. Chu kỳ chuyển động của hạt điện tích trong từ trường là T = 2πm/|q|B. Vì khối lượng của proton và electron khác nhau, nên chu kỳ chuyển động của chúng khác nhau. Vậy C sai.

D. Động năng của hạt là K = 1/2 mv². Vì khối lượng của proton và electron khác nhau, nên động năng của chúng khác nhau (mặc dù vận tốc bằng nhau). Vậy D sai.

Vậy, đáp án đúng là A.

Câu 15:

Chọn phương án sai?

Lời giải: