Xét điện trường đều E = 150 V/m trong không khí, năng lượng điện trường chức trong thể tích 500 lít là:

5.10–8 J.

5.10–11 J.

50 J.

10–9 J

Trả lời:

Đáp án đúng: C

Thể tích V = 500 lít = 0,5 m³. Năng lượng điện trường trong thể tích V là: W = (1/2) * ε₀ * E² * V Với ε₀ = 8,85.10⁻¹² F/m (hằng số điện môi của chân không). Thay số: W = (1/2) * 8,85.10⁻¹² * (150)² * 0,5 ≈ 5.10⁻⁸ J. Vậy đáp án đúng là A.

700+ câu hỏi trắc nghiệm Vật lí đại cương có đáp án chuẩn xác kèm lời giải - Phần 2

50 câu hỏi 60 phút

Bắt đầu thi

Câu hỏi liên quan

Câu 13:

Tụ điện đã tích điện đến hiệu điện thế U. Muốn năng lượng điện trường tăng gấp đôi thì phải tăng hiệu điện thế lên mấy lần?

Lời giải:

Đáp án đúng: B

Năng lượng điện trường của tụ điện được tính bằng công thức: W = (1/2) * C * U²

Để năng lượng điện trường tăng gấp đôi (2W), ta có:

2W = (1/2) * C * U'²

Từ đó suy ra: 2 * (1/2) * C * U² = (1/2) * C * U'²

Rút gọn: 2U² = U'²

Vậy: U' = U * √2

Do đó, hiệu điện thế phải tăng lên √2 lần.

Câu 14:

Mỗi giây có 2,1.1018 ion dương hóa trị 2 và 1,7.1018 electron chạy qua tiết diện đèn ống. Cường độ dòng điện I qua đèn là:

Lời giải:

Đáp án đúng: B

Số hạt mang điện dương đi qua tiết diện trong một giây là 2,1.10¹⁸ ion, mỗi ion mang điện tích 2e, và số hạt mang điện âm (electron) là 1,7.10¹⁸.
Điện lượng dương đi qua tiết diện trong một giây là: q₊= 2e * 2,1.10¹⁸ = 2 * 1,6.10^-19 * 2,1.10¹⁸ = 0,672 C.
Điện lượng âm đi qua tiết diện trong một giây là: q_-= e * 1,7.10¹⁸ = 1,6.10^-19 * 1,7.10¹⁸ = 0,272 C.
Vì dòng điện là dòng chuyển động có hướng của các điện tích, nên điện lượng chuyển qua tiết diện trong một giây là tổng độ lớn của điện lượng dương và điện lượng âm: q = q₊ + q_- = 0,672 + 0,272 = 0,944 C
Cường độ dòng điện là: I = q/t = 0,944/1 = 0,944 A ≈ 0,94 A.

Câu 15:

Mỗi giây có 2,1.1018 ion dương hóa trị 2 và 1,7.1018 electron chạy qua đèn ống có đường kính tiết diện ϕ = 2,0 cm. Trị số trung bình của mật độ dòng điện j qua đèn là:

Lời giải:

Đáp án đúng: B

Để giải bài này, ta cần tính mật độ dòng điện qua đèn ống. Mật độ dòng điện (j) được định nghĩa là dòng điện (I) trên một đơn vị diện tích (A), tức j = I/A.

1. Tính dòng điện do ion dương gây ra:

- Số ion dương chạy qua mỗi giây: n+ = 2,1 * 10^18

- Điện tích mỗi ion: q+ = 2 * e (vì ion hóa trị 2, e là điện tích nguyên tố)

- e = 1,6 * 10^-19 C

- Dòng điện do ion dương gây ra: I+ = n+ * q+ = 2,1 * 10^18 * 2 * 1,6 * 10^-19 = 0,672 A

2. Tính dòng điện do electron gây ra:

- Số electron chạy qua mỗi giây: n- = 1,7 * 10^18

- Điện tích mỗi electron: q- = -e = -1,6 * 10^-19 C

- Dòng điện do electron gây ra: I- = n- * |q-| = 1,7 * 10^18 * 1,6 * 10^-19 = 0,272 A (lấy giá trị tuyệt đối vì ta quan tâm đến độ lớn dòng điện)

3. Tính dòng điện tổng cộng:

- Dòng điện tổng cộng: I = I+ + I- = 0,672 + 0,272 = 0,944 A

4. Tính diện tích tiết diện của đèn ống:

- Đường kính tiết diện: d = 2,0 cm = 0,02 m

- Bán kính tiết diện: r = d/2 = 0,01 m

- Diện tích tiết diện: A = π * r^2 = π * (0,01)^2 ≈ 3,14 * 10^-4 m^2

5. Tính mật độ dòng điện:

- Mật độ dòng điện: j = I/A = 0,944 / (3,14 * 10^-4) ≈ 3006,37 A/m^2 ≈ 3,0.10^3 A/m^2

Vậy đáp án đúng là C. 3,0.103 A/m2

Câu 16:

Mạch điện hình 6.4: E1 = 16 V, E2 = 7 V, r1 = r2 = 1 Ω, R1 = R2 = 5 Ω. RV rất lớn, bỏ qua RA và điện trở dây nối. Tính số chỉ của vôn kế:

Lời giải:

Đáp án đúng: A

Để tính số chỉ của vôn kế, ta cần xác định điện áp giữa hai điểm mà vôn kế được kết nối vào. Trong mạch này, vôn kế được mắc song song với điện trở R2. Do đó, số chỉ của vôn kế sẽ bằng điện áp trên R2.

1. Tính dòng điện trong mạch:
Mạch này là một mạch vòng kín với hai nguồn điện và hai điện trở. Dòng điện I trong mạch có thể được tính bằng công thức:
I = (E1 - E2) / (r1 + R1 + r2 + R2)
I = (16 - 7) / (1 + 5 + 1 + 5)
I = 9 / 12 = 0.75 A

2. Tính điện áp trên R2:
Điện áp trên R2 (UR2) được tính bằng công thức:
UR2 = I * R2
UR2 = 0.75 * 5 = 3.75 V

Tuy nhiên, không có đáp án nào trùng với 3.75V. Có lẽ có một sự nhầm lẫn nào đó trong đề bài hoặc các đáp án. Để giải thích theo các đáp án đã cho, ta có thể xem xét một trường hợp khác.

Nếu vôn kế được mắc vào một vị trí khác (ví dụ, đo hiệu điện thế giữa điểm nối giữa E1, r1 và R1, và điểm nối giữa E2, r2 và R2), cách giải sẽ khác. Tuy nhiên, với thông tin hiện tại, không thể xác định chính xác cách mắc vôn kế để có một trong các đáp án A, B, C, D.

Kết luận: Dựa trên cách mắc vôn kế thông thường (song song với R2), không có đáp án nào đúng. Có thể có lỗi trong đề bài hoặc các đáp án. Tuy nhiên, nếu phải chọn một đáp án gần đúng nhất, ta sẽ cần thêm thông tin về cách vôn kế được kết nối vào mạch.
Vì không có đáp án nào đúng, ta không chọn đáp án nào và giải thích rõ lý do.

Câu 17:

Một sợi dây dẫn được gấp thành hình vuông, cạnh a = 4cm, đặt trong chân không. Cho dòng điện I = 10A chạy qua sợi dây. Tính cảm ứng từ tại tâm hình vuông.

Lời giải:

Đáp án đúng: C

Công thức tính cảm ứng từ do một đoạn dây dẫn thẳng gây ra tại một điểm cách đoạn dây một khoảng r:
B = (\( \mu_0 \).I)/(4.\( \pi \).r) * (sin(\(\alpha_1\)) + sin(\(\alpha_2\)))
Trong đó:
* \( \mu_0 \) là độ từ thẩm của chân không (\( 4\pi.10^{-7} \) H/m).
* I là cường độ dòng điện.
* r là khoảng cách từ điểm xét đến dây dẫn.
* \( \alpha_1 \) và \( \alpha_2 \) là góc tạo bởi các đầu mút của đoạn dây với đường vuông góc từ điểm xét đến dây.

Áp dụng vào bài toán:
1. Tính cảm ứng từ do một cạnh hình vuông gây ra tại tâm hình vuông:
- r = a/2 = 4cm/2 = 2cm = 0.02m.
- \( \alpha_1 = \alpha_2 = 45^o \).
- B1 = (\( 4\pi.10^{-7} \).10)/(4.\( \pi \).0.02) * (sin(45) + sin(45)) = \( 5\sqrt{2}.10^{-5} \) T.
2. Vì hình vuông có 4 cạnh và cảm ứng từ do mỗi cạnh gây ra tại tâm có cùng phương và chiều, nên cảm ứng từ tổng hợp tại tâm hình vuông là:
- B = 4.B1 = 4.\( 5\sqrt{2}.10^{-5} \) = \( 20\sqrt{2}.10^{-5} \) ≈ 2,8.10–4 T.
Vậy đáp án đúng là D. 2,8.10–4 T.

Câu 18:

Trong 3 vectơ: vận tốc hạt mang điện v, cảm ứng từ B và lực Lorentz F thì:

Lời giải: