Sợi dây thẳng, dài, tích điện đều với mật độ λ > 0. Phát biểu nào sau đây là SAI, khi nói về điện trường xung quanh sợi dây?

Là điện trường đều.

Càng xa sợi dây, điện thế càng giảm.

Mặt đẳng thế là mặt trụ mà sợi dây là trục.

Vectơ cường độ điện trường tại mọi điểm luôn hướng vuông góc với sợi dây.

Trả lời:

Đáp án đúng: A

Điện trường do một sợi dây dài vô hạn tích điện đều tạo ra không phải là điện trường đều. Điện trường này có các đường sức điện trường tỏa ra từ sợi dây (nếu λ > 0) hoặc hướng vào sợi dây (nếu λ < 0), và cường độ điện trường giảm khi khoảng cách đến sợi dây tăng lên. Do đó, phương án A là sai. Các phương án còn lại đều đúng: - B. Càng xa sợi dây, điện thế càng giảm (vì λ > 0, điện trường hướng ra xa sợi dây). - C. Mặt đẳng thế là mặt trụ mà sợi dây là trục (vì điện thế chỉ phụ thuộc vào khoảng cách đến sợi dây). - D. Vectơ cường độ điện trường tại mọi điểm luôn hướng vuông góc với sợi dây (tính đối xứng của bài toán).

700+ câu hỏi trắc nghiệm Vật lí đại cương có đáp án chuẩn xác kèm lời giải - Phần 9

50 câu hỏi 60 phút

Bắt đầu thi

Câu hỏi liên quan

Câu 9:

Đĩa tròn phẳng, bán kính a, tích điện đều, mật độ điện mặt σ > 0, trong không khí. Biết EM = σ/2ε0(1 − h/√(a2 + h2)) là trị số cường độ điện trường tại điểm M trên trục của đĩa, cách tâm O một đoạn h. Chọn gốc điện thế ở vô cùng. Biểu thức điện thế tại M là:

Lời giải:

Đáp án đúng: A

Để tìm điện thế tại điểm M, ta sử dụng công thức liên hệ giữa điện trường và điện thế: E = -dV/dh. Từ đó, ta có V = -∫E dh. Thay biểu thức của E vào và tính tích phân:

V = -∫ (σ/2ε0) * (1 - h/√(a² + h²)) dh
= -(σ/2ε0) ∫ (1 - h/√(a² + h²)) dh
= -(σ/2ε0) * [h - √(a² + h²)] + C
= (σ/2ε0) * [√(a² + h²) - h] + C

Vì điện thế ở vô cùng bằng 0, ta có thể coi C = 0. Do đó, biểu thức điện thế tại M là:

V = (σ/2ε0) * (√(a² + h²) - h)

Vậy đáp án đúng là A.

Câu 10:

Điện tích phân bố đều trong khối cầu bán kính R, mật độ điện khối ρ. Hằng số điện môi ở trong và ngoài khối cầu đều bằng ε. Xét điểm M cách đều tâm O và mặt cầu. Điểm A nằm trên mặt cầu. Hiệu điện thế UMA là:

Lời giải:

Đáp án đúng: B

Điểm M cách đều tâm O và mặt cầu, suy ra OM = R/2.
Điện thế tại M là: VM = (ρ/(6*ε*ε0))*(3*R^2 - (R/2)^2) = (11*ρ*R^2)/(24*ε*ε0)
Điện thế tại A (trên mặt cầu) là: VA = (ρ*R^2)/(2*ε*ε0)
Hiệu điện thế UMA = VM - VA = (11*ρ*R^2)/(24*ε*ε0) - (ρ*R^2)/(2*ε*ε0) = - (ρ*R^2)/(24*ε*ε0).

Tuy nhiên, không có đáp án nào trùng khớp với kết quả tính toán này. Có thể có lỗi trong đề bài hoặc các phương án trả lời.

Câu 11:

Điện tích Q phân bố đều trên vòng dây tròn, mảnh, bán kính a trong không khí. Chọn gốc điện thế tại tâm O. Biểu thức điện thế tại điểm M trên đường thẳng đi qua O, vuông góc với mặt phẳng vòng dây, cách O một đoạn x là:

Lời giải:

Đáp án đúng: A

Điện thế do một vòng dây tích điện đều tạo ra tại một điểm trên trục của nó có thể được tính bằng cách sử dụng tích phân. Xét một phần nhỏ dq của vòng dây. Điện thế dV do dq tạo ra tại điểm M là dV = k*dq/r, với r là khoảng cách từ dq đến M, r = \sqrt{a^2 + x^2}. Vì điện tích phân bố đều, nên điện thế tổng cộng tại M sẽ là tích phân của dV trên toàn vòng dây. Do r không đổi với mọi dq, ta có V = k/r * ∫dq = kQ/r = kQ / \sqrt{a^2 + x^2}. Vì gốc điện thế tại tâm O (x=0) nên điện thế tại tâm là V_O = kQ/a. Do đó, để điện thế tại vô cùng bằng 0, ta cần chọn đáp án sao cho khi x tiến đến vô cùng thì V_M tiến đến 0. Vậy đáp án đúng là V_M = kQ / \sqrt{a^2 + x^2}. Vì điện thế tại O được chọn làm gốc, ta cần xem xét sự khác biệt giữa điện thế tại M và điện thế tại O. Tuy nhiên, các đáp án không cho thấy rõ ràng sự khác biệt này. Do đó, ta xét đáp án nào phù hợp nhất với công thức đã tính. Đáp án A và D có dạng tương tự, nhưng đáp án A có dấu trừ không phù hợp. Đáp án D có vẻ phù hợp hơn nếu ta xét sự thay đổi điện thế từ O đến M. Vì bài toán chọn gốc điện thế tại tâm O, có lẽ đề bài muốn hỏi điện thế so với tâm O, nên đáp án A và D có dạng đúng hơn. Tuy nhiên, với cách hiểu thông thường thì đáp án phù hợp nhất là V_M = kQ / \sqrt{a^2 + x^2}. Nhưng không có đáp án nào hoàn toàn khớp. Trong trường hợp này, ta chọn đáp án gần đúng nhất, đó là A hoặc D. Tuy nhiên, đáp án D có vẻ hợp lý hơn vì khi x tăng, điện thế giảm.

Câu 12:

Tụ điện phẳng không khí được tích điện Q, rồi ngắt khỏi nguồn. Ta cho 2 bản tụ rời xa nhau một chút thì:

Lời giải:

Đáp án đúng: A

Khi tụ điện ngắt khỏi nguồn điện, điện tích Q của tụ được bảo toàn. Do đó, khi ta cho hai bản tụ rời xa nhau, điện tích Q không đổi (A đúng). Khi khoảng cách giữa hai bản tụ tăng lên, điện dung C của tụ giảm (C = \(\frac{{\varepsilon S}}{d}\)). Vì Q không đổi và C giảm, hiệu điện thế giữa hai bản tụ tăng lên (U = \(\frac{Q}{C}\)). Do đó, B và C sai. Cường độ điện trường giữa hai bản tụ là E = \(\frac{U}{d}\) = \(\frac{Q}{{Cd}}\) = \(\frac{Q}{{\varepsilon S}}\) (không đổi), nên D sai.

Câu 13:

Tích điện cho tụ điện phẳng. Gọi Q, U, E lần lượt là điện tích của tụ điện, hiệu điện thế giữa hai bản, cường độ điện trường giữa hai bản. Ngắt tụ điện ra khỏi nguồn rồi nhúng ngập vào điện môi lỏng thì:

Lời giải:

Đáp án đúng: D

Khi ngắt tụ ra khỏi nguồn, điện tích Q của tụ sẽ được bảo toàn, tức là Q không đổi.

Khi nhúng tụ vào điện môi lỏng có hằng số điện môi là ε, điện dung của tụ sẽ tăng lên ε lần: C' = εC.

Hiệu điện thế giữa hai bản tụ sẽ giảm xuống ε lần: U' = Q/C' = Q/(εC) = U/ε.

Cường độ điện trường giữa hai bản tụ cũng giảm xuống ε lần: E' = U'/d = (U/ε)/d = E/ε.

Vậy, Q không đổi, U giảm và E giảm.

Câu 14:

Hai tụ điện được nạp điện tích Q như nhau. Nhận xét nào sau đây là đúng?

Lời giải: