Tích điện cho quả cầu vàng bán kính R1 đến điện thế V1, cho quả cầu bạc bán kính R2 đến điện thế V2, gốc điện thế ở vô cùng, R1 > R2. Hai quả khá xa nhau. Sau khi nối chúng bằng dây dẫn mảnh, điện thế của mỗi quả là:
Trả lời:
Đáp án đúng: B
Khi nối hai quả cầu bằng dây dẫn, điện tích sẽ phân bố lại sao cho điện thế của hai quả cầu bằng nhau. Gọi điện tích của quả cầu 1 và 2 sau khi nối là q'1 và q'2, ta có V'1 = V'2.
Ban đầu, điện tích của quả cầu 1 là q1 = C1V1 = 4πε0R1V1 và của quả cầu 2 là q2 = C2V2 = 4πε0R2V2.
Tổng điện tích được bảo toàn: q1 + q2 = q'1 + q'2.
Vì điện thế của hai quả cầu bằng nhau sau khi nối, ta có: V' = q'1/C1 = q'2/C2, suy ra q'1 = C1V' và q'2 = C2V'.
Thay vào phương trình bảo toàn điện tích: C1V1 + C2V2 = C1V' + C2V'.
Vậy: V' = (C1V1 + C2V2) / (C1 + C2).
Mặt khác, C1 = 4πε0R1 và C2 = 4πε0R2. Thay vào biểu thức trên, ta có:
V' = (4πε0R1V1 + 4πε0R2V2) / (4πε0R1 + 4πε0R2) = (R1V1 + R2V2) / (R1 + R2).
Do đó, V'1 = V'2 = (R1V1 + R2V2) / (R1 + R2).
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