Treo hai quả cầu nhỏ cùng khối lượng trên hai dây nhẹ, không dãn, cách điện, dài như nhau, sao cho chúng không tiếp xúc nhau, cùng độ cao. Sau khi tích điện dương q1 > q2 cho chúng thì chúng đẩy nhau khiến hai dây lệch góc α1, α2 so với phương thẳng đứng. Vậy:

Câu 6:

Điện tích Q = - 5μC đặt trong không khí. Độ lớn của vectơ cường độ điện trường do điện tích Q gây ra tại điểm M cách nó 30cm có giá trị nào sau đây?

Lời giải:

Đáp án đúng: B

Công thức tính cường độ điện trường do một điện tích điểm Q gây ra tại một điểm cách nó một khoảng r là: E = k|Q|/r^2, trong đó k = 9.10^9 Nm^2/C^2.
Trong trường hợp này, Q = -5μC = -5.10^-6 C và r = 30cm = 0.3m.
Vậy, E = (9.10^9 * |-5.10^-6|) / (0.3)^2 = (9.10^9 * 5.10^-6) / 0.09 = 45.10^3 / 0.09 = 500.10^3 V/m = 500 kV/m

Câu 7:

Mặt phẳng (P) rộng vô hạn, tích điện đều với mật độ điện mặt σ, đặt trong không khí. Điện trường do mặt phẳng này gây ra tại những điểm ngoài mặt phẳng đó có đặc điểm gì?

Lời giải:

Đáp án đúng: D

Điện trường do một mặt phẳng tích điện đều rộng vô hạn gây ra có các đặc điểm sau:

* Tính đều: Điện trường có độ lớn và hướng như nhau tại mọi điểm cách đều mặt phẳng. Do đó, nó là một điện trường đều.
* Hướng: Vectơ cường độ điện trường \(\overrightarrow E\) luôn vuông góc với mặt phẳng tích điện.
* Độ lớn: Độ lớn của điện trường được tính bằng công thức \(E = \frac{\sigma }{{2{\varepsilon _0}}}\), trong đó σ là mật độ điện mặt và \({\varepsilon _0}\) là hằng số điện môi của chân không.

Vì cả ba đặc điểm trên đều đúng, nên đáp án chính xác là "A, B, C đều đúng".

Câu 8:

Lần lượt đặt hai điện tích Q₁ = 2Q₂ vào một mặt cầu. So sánh trị số thông lượng cảm ứng điện \({\Phi _{D1}}\) và \({\Phi _{D2}}\) gởi qua mặt cầu đó.

Lời giải:

Đáp án đúng: B

Theo định lý Gauss, thông lượng điện trường gửi qua một mặt kín chỉ phụ thuộc vào tổng điện tích bên trong mặt kín đó. Trong trường hợp này, mặt cầu là mặt kín.

Gọi Φ_D1 là thông lượng điện trường khi điện tích Q₁ được đặt vào mặt cầu, và Φ_D2 là thông lượng điện trường khi điện tích Q₂ được đặt vào mặt cầu. Theo định lý Gauss, ta có:

Φ_D1 = Q₁/ε₀

Φ_D2 = Q₂/ε₀

Theo đề bài, Q₁ = 2Q₂. Thay vào biểu thức trên, ta được:

Φ_D1 = (2Q₂)/ε₀ = 2 * (Q₂/ε₀) = 2Φ_D2

Vậy, Φ_D1 = 2Φ_D2

Câu 9:

Điện tích Q phân bố đều trong thể tích khối cầu tâm O, bán kính R. Gọi ρ là mật độ điện khối, \(\overrightarrow r\) là vectơ bán kính hướng từ tâm O đến điểm khảo sát. Biểu thức nào sau đây KHÔNG phải là biểu thức của vectơ cường độ điện trường \(\overrightarrow E\) do khối cầu này gây ra?

Lời giải:

Đáp án đúng: D

Ta có:

Khi r > R, điện trường giống như điện tích điểm đặt tại tâm O: \(\overrightarrow E = kQ\frac{{\overrightarrow r }}{{{r^3}}}\).
Khi r < R, theo định lý Gauss: \(E.4\pi {r^2} = \frac{{{Q_r}}}{{{\varepsilon _0}}} = \frac{{\rho .\frac{4}{3}\pi {r^3}}}{{{\varepsilon _0}}}\) \(\Rightarrow E = \frac{{\rho r}}{{3{\varepsilon _0}}}\) hay \(\overrightarrow E = \frac{{\rho \overrightarrow r }}{{3{\varepsilon _0}}}\).

Vậy đáp án sai là D.

Câu 10:

Xét 2 điểm A, B trong điện trường có đường sức được mô tả như hình 4.4. Kí hiệu E là cường độ điện trường, V là điện thế và (L) là đường cong nối điểm A với điểm B. Phát biểu nào sau đây là đúng?

Lời giải:

Đáp án đúng: C

Đường sức điện càng dày thì cường độ điện trường càng lớn. Do đó, nhìn vào hình vẽ ta thấy đường sức điện tại B dày hơn tại A nên E_A < E_B. Điện thế giảm dần dọc theo chiều đường sức điện. Vì A nằm gần điểm đầu đường sức hơn B nên V_A > V_B. Vậy đáp án đúng là E_A < E_B và V_A > V_B.

Câu 11:

Điện tích điểm Q > 0 ở tâm chung của hai đường tròn bán kính r và R (hình 4.6). Một electron di chuyển trong điện trường của điện tích Q theo các quĩ đạo khác nhau. Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về công A của lực điện trường?