Quả cầu kim loại rỗng, bán kính 10cm, tích điện Q = 6μC, đặt trong không khí. Tính cường độ điện trường E và điện thế V tại tâm O của quả cầu, chọn gốc điện thế ở vô cùng.
Đáp án đúng: D
Vì quả cầu kim loại rỗng nên điện tích chỉ phân bố trên bề mặt. Do đó, bên trong quả cầu, điện trường bằng 0. Điện thế tại tâm quả cầu bằng điện thế tại bề mặt quả cầu.
Ta có:
\(E = 0\)
\(V = \frac{kQ}{R} = \frac{9.10^9 * 6.10^{-6}}{0.1} = 5,4.10^5 V\)
Vậy đáp án đúng là D.
Câu hỏi liên quan
Khi đặt một thỏi thép chưa nhiễm điện vào điện trường, các điện tích tự do trong thép sẽ di chuyển. Các electron tự do sẽ dịch chuyển về phía đầu có điện thế cao hơn, còn các ion dương sẽ dịch chuyển về phía đầu có điện thế thấp hơn. Sự dịch chuyển này tạo ra một điện trường bên trong thỏi thép, ngược chiều với điện trường ngoài. Quá trình này tiếp diễn cho đến khi điện trường tổng hợp bên trong thỏi thép bằng không. Khi đó, điện tích sẽ chỉ phân bố trên bề mặt của thỏi thép, và điện thế ở mọi điểm bên trong thỏi thép là như nhau.
Vậy đáp án đúng là: A. Ở trong lõi, cường độ điện trường E = 0.
Trong vật dẫn cân bằng điện, điện trường bên trong bằng 0, điện tích chỉ phân bố trên bề mặt. Điện thế trên bề mặt vật dẫn là như nhau. Cường độ điện trường tại các điểm gần vật dẫn có phương vuông góc với bề mặt vật dẫn và có độ lớn tỉ lệ với mật độ điện tích mặt tại điểm đó. Vì vật dẫn cân bằng điện nên điện thế trên bề mặt là như nhau, do đó đáp án A đúng.
- R là điện trở của dây dẫn.
- ρ (rho) là điện trở suất của vật liệu làm dây dẫn.
- l là chiều dài của dây dẫn.
- S là tiết diện của dây dẫn.
Từ công thức này, ta thấy:
- Điện trở R tỷ lệ thuận với điện trở suất ρ của vật liệu (phương án A).
- Điện trở R tỷ lệ thuận với chiều dài l của dây dẫn.
- Điện trở R tỷ lệ nghịch với tiết diện S của dây dẫn (tiết diện dây tăng thì điện trở giảm).
Các phương án khác:
- B: Điện trở của kim loại thường tăng khi nhiệt độ tăng, không phải tỷ lệ nghịch.
- C: Điện trở tỷ lệ nghịch với tiết diện, mà tiết diện liên quan đến bình phương đường kính (S = πd²/4), nên không tỷ lệ thuận với đường kính.
- D: Điện trở tỷ lệ thuận với chiều dài dây, không phải tỷ lệ nghịch.
Vậy, phương án A là đáp án đúng.
Khi con chạy ở C, điện kế chỉ số 0, ta có mạch cầu cân bằng. Khi đó ta có:
\(\dfrac{R_x}{R_0} = \dfrac{R_{AC}}{R_{CB}}\) (1)
Vì dây AB đồng chất, tiết diện đều nên:
\(\dfrac{R_{AC}}{R_{CB}} = \dfrac{AC}{CB} = \dfrac{AC}{AB - AC} = \dfrac{60}{80 - 60} = \dfrac{60}{20} = 3\) (2)
Thay (2) vào (1), ta được:
\(\dfrac{R_x}{R_0} = 3 \Rightarrow R_x = 3R_0 = 3.60 = 180\) Ω
Vậy không có đáp án nào đúng.
