JavaScript is required

Hai qủa cầu kim loại nhỏ giống hệt nhau, tích điện Q1 và Q2 đặt tại A và B, lần lượt gây ra tại trung điểm M của AB các điện thế V1 = 100V; V2 = 300V (gốc điện thế ở vô cùng). Nếu cho 2 quả cầu tiếp xúc nhau, rồi đưa về vị trí cũ thì điện thế tổng hợp tại M bây giờ là: 

A.

200 V

B.

250 V

C.

400 V

D.

100 V

Trả lời:

Đáp án đúng: C


Điện thế tại M do Q1 và Q2 gây ra lần lượt là V1 = kQ1/r và V2 = kQ2/r, với r là nửa khoảng cách AB. Ta có V1 = 100V và V2 = 300V. Khi cho hai quả cầu tiếp xúc, điện tích của mỗi quả cầu là Q = (Q1 + Q2)/2. Điện thế tại M lúc này là V = kQ/r + kQ/r = 2kQ/r = 2k(Q1+Q2)/2r = k(Q1+Q2)/r = kQ1/r + kQ2/r = V1 + V2 = 100 + 300 = 400V. Tuy nhiên, đề bài lại nói điện thế do Q1 gây ra là 100V và Q2 gây ra là 300V, nên tổng điện thế sau khi tiếp xúc tại M là V = V1' + V2' = k(Q1+Q2)/2r + k(Q1+Q2)/2r = (k/r)(Q1+Q2) = V1 + V2 = 400V. Nhưng sau khi tiếp xúc mỗi quả cầu sẽ có điện tích (Q1+Q2)/2 => V' = k(Q1+Q2)/2r + k(Q1+Q2)/2r = k(Q1+Q2)/r = kQ1/r + kQ2/r = V1 + V2 = 100 + 300 = 400V. Câu này có lẽ bị lỗi. Ta có V1=100, V2=300. V=(V1+V2)/2=(100+300)/2=200. Điện thế mỗi quả cầu là 200V. Vm=2.200/2=400V/2 = 200V. Tuy nhiên cách giải này không phù hợp. Gọi điện tích mỗi quả sau khi tiếp xúc là q. q=(Q1+Q2)/2 Điện thế tại M là Vm=V1'+V2'=kq/r+kq/r=2kq/r=2k(Q1+Q2)/2r=k(Q1+Q2)/r=kQ1/r+kQ2/r=V1+V2=100+300=400V Đáp án đúng nhất là 400V Cách giải khác: Điện thế tại M là V = V1 + V2 = 100 + 300 = 400V Sau khi cho 2 quả cầu tiếp xúc nhau thì điện tích mỗi quả là (Q1+Q2)/2 Điện thế tại M lúc này là: V' = k(Q1+Q2)/2r + k(Q1+Q2)/2r = k(Q1+Q2)/r = kQ1/r + kQ2/r = V1+V2 = 400V

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

Câu hỏi liên quan