Tấm điện môi phẳng, khá rộng, bề dày d, hai mặt song song và cách đều mặt phẳng Oxy, tích điện đều, mật độ điện khối ρ. Trị số D của vectơ cảm ứng điện ở toạ độ (0; 0; d4d4) là:

Ta xét các phát biểu:
A. SAI. Do mặt phẳng rộng vô hạn nên điện trường đều và có độ lớn E = |σ|/(2ε₀), không phụ thuộc vào khoảng cách đến mặt phẳng.
B. ĐÚNG. Vì σ < 0 nên điện trường hướng vào mặt phẳng. Chiều điện trường là chiều giảm của điện thế, do đó càng xa (P) điện thế càng cao.
C. ĐÚNG. Do tính đối xứng của mặt phẳng.
D. ĐÚNG. Ta có E = -dV/dx, suy ra V = -Ex + const. Vậy V là hàm bậc nhất của x.

Phân tích câu hỏi:

Câu hỏi kiểm tra kiến thức về cách mắc tụ điện (song song và nối tiếp) và mối quan hệ giữa điện dung (C), điện tích (Q) và hiệu điện thế (U) của tụ điện.

Phân tích các phương án:

• Phương án A: Khi mắc song song, hiệu điện thế trên các tụ điện bằng nhau (U1 = U2 = U). Vì C1 > C2, nên Q1 = C1*U > Q2 = C2*U. Do đó, Q1 = Q2 là sai.
• Phương án B: Khi mắc nối tiếp, điện tích trên các tụ điện bằng nhau (Q1 = Q2 = Q). Phát biểu này đúng. Tuy nhiên, theo đề bài không hỏi Q1 = Q2 nên ta cần xét tiếp các đáp án khác.
• Phương án C: Khi mắc nối tiếp, Q1 = Q2 = Q. Vì C1 > C2, nên U1 = Q/C1 < U2 = Q/C2. Phát biểu này đúng.
• Phương án D: Khi mắc song song, hiệu điện thế trên các tụ điện bằng nhau (U1 = U2 = U). Vì C1 > C2, nên Q1 = C1*U > Q2 = C2*U. Do đó, Q1 < Q2 là sai.

Kết luận:

Phương án C đúng vì khi mắc nối tiếp, Q1 = Q2 = Q và U1 = Q/C1 < U2 = Q/C2 do C1 > C2.

Để giải bài toán này, ta cần áp dụng công thức tính điện dung tương đương của tụ điện khi mắc nối tiếp.

Khi mắc nối tiếp, điện dung tương đương Ctđ được tính theo công thức:

1/Ctđ = 1/C1 + 1/C2

Trong đó: Ctđ = 4 μF, C1 = 12 μF. Ta cần tìm C2.

Thay số vào công thức:

1/4 = 1/12 + 1/C2

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

Vậy C2 = 6 μF.

Do đó, cách ghép là nối tiếp và C2 = 6 μF.