Trong không khí có mặt phẳng (P) rất rộng tích điện đều, mật độ điện mặt σ

Câu 24:

Lần lượt đặt hai điện tích Q1 = 2Q2 vào một mặt cầu. So sánh trị số thông lượng cảm ứng điện ΦD1ΦD1 và ΦD2ΦD2 gởi qua mặt cầu đó.

Lời giải:

Đáp án đúng: C

Thông lượng điện trường (hay thông lượng cảm ứng điện) qua một mặt kín Gauss tỉ lệ với điện tích chứa bên trong mặt kín đó. Công thức là: \(\Phi = \frac{Q_{enc}}{\epsilon_0}\) Trong đó: - \(\Phi\) là thông lượng điện trường. - \(Q_{enc}\) là tổng điện tích chứa bên trong mặt kín. - \(\epsilon_0\) là hằng số điện môi của chân không. Ở đây, mặt cầu được xem như mặt kín Gauss.

Trường hợp 1: Điện tích \(Q_1\) được đặt vào mặt cầu. Thông lượng điện trường qua mặt cầu là \(\Phi_{D1} = \frac{Q_1}{\epsilon_0}\).

Trường hợp 2: Điện tích \(Q_2\) được đặt vào mặt cầu. Thông lượng điện trường qua mặt cầu là \(\Phi_{D2} = \frac{Q_2}{\epsilon_0}\).

Theo đề bài, \(Q_1 = 2Q_2\), suy ra \(Q_2 = \frac{Q_1}{2}\).

Do đó, ta có \(\Phi_{D2} = \frac{Q_2}{\epsilon_0} = \frac{Q_1}{2\epsilon_0} = \frac{1}{2} \Phi_{D1}\).

Vậy, \(\Phi_{D1} = 2\Phi_{D2}\).

Câu 25:

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:

Lời giải:

Đáp án đúng: A

Gọi mặt phẳng Oxy là mặt phẳng 0.
Do tấm điện môi phẳng, rộng và hai mặt song song cách đều Oxy nên ta có thể hiểu tấm điện môi này giới hạn bởi hai mặt phẳng song song với Oxy là z = -d/2 và z = d/2.
Điểm (0; 0; d/4) nằm trong khoảng (-d/2 ; d/2) nên theo công thức, ta có:
D = \(\frac{\rho}{2}\)*d = ρd/2

Câu 26:

Mặt phẳng (P) rộng vô hạn, tích điện đều với mật độ σ < 0. Kết luận nào sau đây là SAI?

Lời giải:

Đáp án đúng: A

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.

Câu 27:

Hai tụ điện có điện dung C1 > C2. Phát biểu nào sau đây là đúng?

Lời giải:

Đáp án đúng: C

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.

Câu 28:

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: D

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.

Câu 29:

Phát biểu nào sau đây là SAI? Từ trường có ở xung quanh:

Lời giải: