Điện tích Q phân bố đều trong thể tích khối cầu tâm O, bán kính R. Gọi ρ là mật độ điện khối, \(\overrightarrow r\) là vectơ bán kính hướng từ tâm O đến điểm khảo sát. Biểu thức nào sau đây KHÔNG phải là biểu thức của vectơ cường độ điện trường \(\overrightarrow E\) do khối cầu này gây ra?

\(\overrightarrow E = kQ\frac{{\overrightarrow r }}{{{r^3}}},\) nếu r > R.

\(\overrightarrow E = kQ\frac{{\rho \overrightarrow r }}{{3{\varepsilon _0}}},\) nếu r < R.

\(\overrightarrow E = kQ\frac{{\overrightarrow r }}{{3{R^3}}},\) nếu r < R.

\(\overrightarrow E = kQ\frac{{\rho \overrightarrow r }}{{{\varepsilon _0}}},\) nếu r = R.

Trả lời:

Đáp án đúng: C

Ta có công thức tính điện trường gây bởi khối cầu tích điện đều: - Bên ngoài khối cầu (r > R): \(\overrightarrow E = kQ\frac{{\overrightarrow r }}{{{r^3}}}\) - Bên trong khối cầu (r < R): \(\overrightarrow E = \frac{{\rho \overrightarrow r }}{{3{\varepsilon _0}}} = kQ\frac{{\overrightarrow r }}{{R^3}}\) với \(k = \frac{1}{{4\pi {\varepsilon _0}}}\) Như vậy, các phương án A và C đúng. Phương án B sai vì thiếu hệ số 1/3. Phương án D sai vì công thức đúng phải là \(\overrightarrow E = \frac{{\rho \overrightarrow r }}{{3{\varepsilon _0}}}\) nếu r < R. Tại r = R, biểu thức này vẫn đúng (nằm trên mặt cầu). Tuy nhiên do câu hỏi hỏi "không phải", nên phương án D sai hơn. Vậy phương án sai là B.

520+ câu hỏi trắc nghiệm Vật lí đại cương kèm đáp án và lời giải minh họa - Phần 1

500+ câu hỏi ôn tập trắc nghiệm môn Vật lý đại cương sẽ là đề cương ôn thi hữu ích dành cho các bạn sinh viên Đại học - Cao đẳng ôn thi môn đại cương dễ dàng hơn. Mời các bạn cùng tham khảo!

50 câu hỏi 60 phút

Bắt đầu thi

Câu hỏi liên quan

Câu 10:

Xét 2 điểm A, B trong điện trường có đường sức được mô tả như hình 4.4. Kí hiệu E là cường độ điện trường, V là điện thế và (L) là đường cong nối điểm A với điểm B. Phát biểu nào sau đây là đúng?

Lời giải:

Đáp án đúng: B

Đường sức điện càng dày thì cường độ điện trường càng lớn. Do đó, nhìn vào hình vẽ ta thấy đường sức điện tại B dày hơn tại A nên E_A < E_B.
Điện thế giảm dần dọc theo chiều đường sức điện. Vì A nằm gần điểm đầu đường sức hơn B nên V_A > V_B.
Vậy đáp án đúng là E_A < E_B và V_A > V_B.

Câu 11:

Điện tích điểm Q > 0 ở tâm chung của hai đường tròn bán kính r và R (hình 4.6). Một electron di chuyển trong điện trường của điện tích Q theo các quĩ đạo khác nhau. Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về công A của lực điện trường?

Lời giải:

Đáp án đúng: D

Điện tích Q dương đặt tại tâm của hai đường tròn, electron mang điện tích âm. Công của lực điện trường chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm đầu và điểm cuối, không phụ thuộc vào hình dạng đường đi.

* Đáp án 1: Electron đi từ A đến D (trên đường tròn lớn) thì công bằng 0, sau đó đi từ D đến C thì công dương (vì electron hút về Q). Vậy công tổng là dương.
* Đáp án 2: Electron đi từ B đến C thì công âm (vì electron hút về Q).
* Đáp án 3: Electron đi từ C đến D (trên đường tròn lớn) thì công bằng 0, electron đi từ D đến A thì công âm (vì electron hút về Q). Vậy công tổng là âm.
* Đáp án 4: Electron đi từ D đến A (trên đường tròn lớn) thì công bằng 0, electron đi từ A đến B thì công dương (vì electron hút về Q). Vậy công tổng là dương.

Câu 12:

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?

Lời giải:

Đáp án đúng: A

Điện trường tạo bởi sợi dây dài vô hạn tích điện đều không phải là điện trường đều. Điện trường đều là điện trường mà vectơ cường độ điện trường tại mọi điểm đều có cùng độ lớn và hướng. Trong trường hợp sợi dây dài vô hạn, cường độ điện trường giảm khi khoảng cách đến dây tăng lên. Do đó, phát biểu "Là điện trường đều" là sai.

Điện thế giảm khi càng xa sợi dây vì điện trường hướng ra xa sợi dây (do λ > 0), và điện thế giảm khi di chuyển theo hướng điện trường.

Mặt đẳng thế là mặt trụ đồng trục với sợi dây là đúng.

Vectơ cường độ điện trường tại mọi điểm luôn hướng vuông góc với sợi dây là đúng, vì điện trường có tính đối xứng trụ.

Câu 13:

Điện tích Q phân bố đều với mật độ điện khối 5.10^–6 C/m³ trong khối cầu tâm O, bán kính 10 cm, đặt trong dầu có hằng số điện môi ε = 5. Chọn gốc điện thế ở vô cùng. Tính điện thế tại điểm M cách tâm O một đoạn 12 cm.

Lời giải:

Đáp án đúng: A

Điện thế tại điểm M nằm ngoài khối cầu được tính như sau:

V = Q / (4 * pi * ε₀ * ε * r)

Trong đó:
- Q là tổng điện tích của khối cầu. Q = ρ * V = ρ * (4/3 * pi * R³) = 5.10⁻⁶ * (4/3 * pi * 0.1³) ≈ 2.094 * 10⁻⁶ C
- ε₀ là hằng số điện môi chân không (8.854 * 10⁻¹² F/m)
- ε là hằng số điện môi tương đối của dầu (ε = 5)
- r là khoảng cách từ tâm O đến điểm M (r = 0.12 m)

Thay số vào công thức:
V = (2.094 * 10⁻⁶) / (4 * pi * 8.854 * 10⁻¹² * 5 * 0.12) ≈ 313.6 V

Vậy điện thế tại điểm M là khoảng 314 V.

Câu 14:

Một tụ điện có điện dung C₁ = 2μF được mắc vào nguồn U = 20V. Tính năng lượng của tụ.

Lời giải:

Đáp án đúng: D

Công thức tính năng lượng của tụ điện là: W = (1/2) * C * U^2. Trong đó, C là điện dung (F) và U là hiệu điện thế (V).

Đổi C = 2μF = 2 * 10^-6 F và U = 20V, ta có:
W = (1/2) * (2 * 10^-6) * (20)^2 = 10^-6 * 400 = 400 * 10^-6 J = 4 * 10^-4 J = 0.4 mJ.

Vậy, đáp án đúng là 0,4 mJ.

Câu 15:

Hai tụ điện mắc song song, C₁ > C₂. Gọi điện tích mỗi tụ là Q₁, Q₂ và hiệu điện thế ở mỗi tụ là U₁, U₂. Quan hệ nào sau đây là đúng?

Lời giải: