JavaScript is required

Vòng dây mảnh, tròn, tâm O, bán kính a, trong không khí, có điện tích Q phân bố đều. Chọn gốc điện thế tại điểm N nằm trên trục đối xứng của vòng dây, cách tâm O một đoạn bằng bán kính a. Điện thế tại điểm M cách O một đoạn x, nằm trên trục đó là: 

A.

\({V_M} = kQ(\frac{1}{{\sqrt {{a^2} + {x^2}} }} - \frac{1}{{a\sqrt 2 }})\)

B.

\({V_M} = kQ(\frac{1}{{a\sqrt 2 }} - \frac{1}{{\sqrt {{a^2} + {x^2}} }})\)

C.

\({V_M} = kQ(\frac{1}{{\sqrt {{a^2} + {x^2}} }} + \frac{1}{{a\sqrt 2 }})\)

D.

\({V_M} = \frac{Q}{k}(\frac{1}{{\sqrt {{a^2} + {x^2}} }} - \frac{1}{{a\sqrt 2 }})\)

Trả lời:

Đáp án đúng: A


Điện thế tại một điểm M trên trục của vòng dây tròn được tính bằng công thức: V = kQ/r, trong đó r là khoảng cách từ điểm M đến một phần tử điện tích trên vòng dây. Do điện tích Q phân bố đều trên vòng dây nên ta phải tính tổng điện thế do tất cả các phần tử điện tích này gây ra. Khoảng cách từ điểm M đến mọi phần tử điện tích trên vòng dây là như nhau và bằng \(\sqrt{a^2 + x^2}\). Vì vậy, điện thế tại M là \(V_M = kQ/\sqrt{a^2 + x^2}\). Tuy nhiên, bài toán yêu cầu chọn gốc điện thế tại N, cách tâm O một đoạn a. Do đó, điện thế tại N là \(V_N = kQ/\sqrt{a^2 + a^2} = kQ/(a\sqrt{2})\). Vì điện thế tại N là gốc (V_N = 0), ta cần tính điện thế tại M so với N: \(V_M - V_N = V_M - kQ/(a\sqrt{2}) = kQ/\sqrt{a^2 + x^2} - kQ/(a\sqrt{2})\). Do đó, \(V_M = kQ(\frac{1}{\sqrt{a^2 + x^2}} - \frac{1}{a\sqrt{2}})\).

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