Hai điện tích Q1 = 8μC và Q2 = -5μC đặt trong không khí và nằm trong mặt kín (S). Thông lượng điện cảm do hai điện tích trên gởi qua mặt (S) có giá trị nào sau đây?

Câu 6:

Mặt phẳng (P) rộng vô hạn, tích điện đều với mật độ điện mặt σ = 17,7.10^{– 10} C/m² . Cường độ điện trường do mặt phẳng này gây ra tại điểm M trong không khí, cách (P) một khoảng a = 10cm có giá trị nào sau đây?

Lời giải:

Đáp án đúng: A

Công thức tính cường độ điện trường do một mặt phẳng vô hạn tích điện đều gây ra là: E = σ / (2ε₀), trong đó σ là mật độ điện mặt và ε₀ là hằng số điện môi của chân không (ε₀ ≈ 8,85.10⁻¹² C²/Nm²). Khoảng cách a không ảnh hưởng đến cường độ điện trường trong trường hợp này.

Thay số vào công thức, ta có:
E = (17,7.10⁻¹⁰ C/m²) / (2 * 8,85.10⁻¹² C²/Nm²) = (17,7.10⁻¹⁰) / (17,7.10⁻¹²) = 100 V/m

Vậy, cường độ điện trường do mặt phẳng này gây ra tại điểm M là 100 V/m.

Câu 7:

Tấm kim loại (P) phẳng rất rộng, tích điện đều. So sánh cường độ điện trường do (P) gây ra tại các điệm A, B, C (hình 3.1).

Lời giải:

Đáp án đúng: C

Điện trường do một tấm kim loại phẳng, rộng vô hạn, tích điện đều gây ra là một điện trường đều. Cường độ điện trường này không phụ thuộc vào khoảng cách từ điểm xét đến tấm kim loại (trong điều kiện khoảng cách này nhỏ so với kích thước tấm). Vì vậy, cường độ điện trường tại A, B, C là bằng nhau.

Câu 8:

Trong không khí có mặt phẳng (P) rất rộng tích điện đều, mật độ điện mặt σ > 0. Vectơ \(\overrightarrow E\) ở sát (P) có đặc điểm gì?

Lời giải:

Đáp án đúng: A

Mặt phẳng tích điện đều tạo ra điện trường đều có các đường sức điện vuông góc với mặt phẳng. Vì σ > 0, điện tích là dương, nên các đường sức điện hướng ra xa mặt phẳng. Độ lớn của điện trường được tính bằng công thức E = σ / (2ε₀).

Câu 9:

Lần lượt đặt điện tích Q vào trong hai mặt cầu bán kính R₁ = 2R₂. So sánh trị số điện thông \({\Phi _{E1}}\) và \({\Phi _{E2}}\) gởi qua hai mặt cầu đó, biết rằng hệ thống đặt trong không khí.

Lời giải:

Đáp án đúng: D

Điện thông qua một mặt kín bao quanh điện tích Q chỉ phụ thuộc vào giá trị của điện tích Q bên trong mặt kín đó, và không phụ thuộc vào hình dạng hay kích thước của mặt kín. Theo định lý Gauss, điện thông \(\Phi_E = \frac{Q}{\epsilon_0}\), trong đó \(\epsilon_0\) là hằng số điện môi của môi trường (ở đây là không khí). Vì cả hai mặt cầu đều chứa điện tích Q, và hệ thống đặt trong không khí, nên điện thông qua hai mặt cầu là như nhau.

Câu 10:

Một tấm kim loại phẳng rất rộng, tích điện đều. Người ta xác định được điện tích chứa trên một hình chữ nhật kích thước (2m x 5m) là 4μC. Tính cường độ điện trường tại điểm M cách tấm kim loại đó 20cm.

Lời giải:

Đáp án đúng: B

Diện tích hình chữ nhật: S = 2m * 5m = 10 m².
Mật độ điện tích mặt: σ = Q/S = (4 * 10⁻⁶ C) / 10 m² = 4 * 10⁻⁷ C/m².
Cường độ điện trường do tấm kim loại gây ra: E = σ / (2ε₀), với ε₀ = 8.85 * 10⁻¹² C²/N.m² là hằng số điện môi của chân không.
E = (4 * 10⁻⁷ C/m²) / (2 * 8.85 * 10⁻¹² C²/N.m²) ≈ 22598.87 N/C ≈ 22,6 kV/m.
Vậy đáp án đúng là 22,6 kV/m.

Câu 11:

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. Tính cường độ điện trường tại điểm M(2; 5; 0).

Lời giải: