Điện tích Q phân bố đều với mật độ điện khối ρ trong khối cầu tâm O, bán kính R, đặt trong không khí. Chọn gốc điện thế ở vô cùng. Biểu thức tính điện thế tại điểm M cách tâm O một khoảng r > R là:
Đáp án đúng: C
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!
Câu hỏi liên quan
Vậy, V = (9.10^9 * 2.10^-9) / 0.03 = 18/0.03 = 600 V.
Tuy nhiên, vì điện tích phân bố đều trong khối cầu, điện thế tại tâm O bằng điện thế trên mặt cầu cộng thêm một lượng do điện tích bên trong gây ra. Điện thế tại tâm O thực tế là 1.5 lần điện thế trên bề mặt, tức là V_O = 1.5 * (kQ/R) = 1.5 * 600 = 900V
Do đó, đáp án đúng là V_M = 900 V.
Khi tụ điện ngắt khỏi nguồn điện, điện tích Q trên tụ sẽ không đổi, vì không có đường dẫn nào để điện tích thoát ra hoặc thêm vào. Khi khoảng cách giữa hai bản tụ tăng lên, điện dung C của tụ giảm (C = ε₀S/d, với d là khoảng cách giữa hai bản tụ). Vì Q = CU, với Q không đổi và C giảm, thì hiệu điện thế U giữa hai bản tụ phải tăng lên. Cường độ điện trường trong lòng tụ điện E = U/d. Vì U tăng và d tăng, ta cần xét sự thay đổi của U và d để biết E tăng hay giảm. Ta có thể viết E = Q/(C*d) = Q/(ε₀S/d * d) = Q/(ε₀S). Vậy E không đổi. Do đó, phương án đúng là điện tích Q của tụ không đổi.
* \(V_1 = V_2 \Rightarrow k\frac{Q_1}{R_1} = k\frac{Q_2}{R_2} \Rightarrow \frac{Q_1}{R_1} = \frac{Q_2}{2R_1} \Rightarrow Q_2 = 2Q_1\)
* Tổng điện tích không đổi: \(Q_1 + Q_2 = Q\)
Giải hệ phương trình trên, ta được:
* \(Q_1 = \frac{Q}{3}\)
* \(Q_2 = \frac{2Q}{3}\)
Ban đầu, ta có: Q = C*U = 5*10^-6 * 12 = 60*10^-6 C.
Khi nhúng vào điện môi, điện dung của tụ tăng lên ε lần: C' = ε*C = 6 * 5*10^-6 = 30*10^-6 F.
Hiệu điện thế giữa hai bản tụ khi đó là: U' = Q/C' = (60*10^-6) / (30*10^-6) = 2 V.
Để giải bài toán này, ta cần xét hai trường hợp ghép tụ điện: nối tiếp và song song.
Trường hợp 1: Ghép nối tiếp
Khi hai tụ điện ghép nối tiếp, điện dung tương đương được tính theo công thức:
$\frac{1}{C_{tđ}} = \frac{1}{C_1} + \frac{1}{C_2}$
Thay số vào, ta có:
$\frac{1}{4} = \frac{1}{12} + \frac{1}{C_2}$
$\frac{1}{C_2} = \frac{1}{4} - \frac{1}{12} = \frac{3 - 1}{12} = \frac{2}{12} = \frac{1}{6}$
Vậy, $C_2 = 6 \mu F$.
Trường hợp 2: Ghép song song
Khi hai tụ điện ghép song song, điện dung tương đương được tính theo công thức:
$C_{tđ} = C_1 + C_2$
Thay số vào, ta có:
$4 = 12 + C_2$
$C_2 = 4 - 12 = -8 \mu F$
Vì điện dung không thể âm, trường hợp ghép song song bị loại.
Vậy, điện dung $C_2 = 6,0 \mu F$ và cách ghép là nối tiếp.
