520+ câu hỏi trắc nghiệm Vật lí đại cương kèm đáp án và lời giải minh họa - Đề 6
50 câu hỏi 60 phút
Cho vật A đã nhiễm điện (+) tiếp xúc với vật B chưa nhiễm điện rồi tách ra thì B được nhiễm điện +q. Kết luận nào sau đấy đúng?
Một số điện tích (+) đã chạy từ A sang B
Điện tích của A còn lại là –q
Một số điện tích âm đã chạy từ B sang A
Có cả điện tích (+) chạy từ A sang B và điện tích âm chạy từ B sang A
Khi vật A nhiễm điện dương tiếp xúc với vật B chưa nhiễm điện, các electron từ vật B sẽ di chuyển sang vật A để trung hòa bớt điện tích dương. Do đó, vật B sẽ thiếu electron và trở nên nhiễm điện dương. Vì vậy, một số điện tích âm (electron) đã chạy từ B sang A là đáp án đúng.
Danh sách câu hỏi:
Khi vật A nhiễm điện dương tiếp xúc với vật B chưa nhiễm điện, các electron từ vật B sẽ di chuyển sang vật A để trung hòa bớt điện tích dương. Do đó, vật B sẽ thiếu electron và trở nên nhiễm điện dương. Vì vậy, một số điện tích âm (electron) đã chạy từ B sang A là đáp án đúng.
Ta có công thức lực tương tác giữa hai điện tích điểm trong không khí:
\(F = k \frac{|q_1q_2|}{r^2}\)
Trong đó:
\(F\) là độ lớn lực tương tác (N)
\(k = 9.10^9 Nm^2/C^2\) là hằng số Coulomb
\(q_1, q_2\) là độ lớn các điện tích (C)
\(r\) là khoảng cách giữa hai điện tích (m)
Từ đề bài, ta có:
\(F = 1,2 N\)
\(r = 30 cm = 0,3 m\)
\(q_1 = +4,0 \mu C = 4,0.10^{-6} C\)
Thay vào công thức:
\(1,2 = 9.10^9 \frac{|4,0.10^{-6}.q_2|}{(0,3)^2}\)
\(|q_2| = \frac{1,2.(0,3)^2}{9.10^9.4,0.10^{-6}} = 3.10^{-6} C = 3,0 \mu C\)
Vì hai điện tích hút nhau nên chúng trái dấu. Do q1 mang dấu dương nên q2 phải mang dấu âm.
Vậy \(q_2 = -3,0 \mu C\)
Lực Coulomb giữa hai điện tích điểm tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng: F = k|q1q2|/r^2.
Do đó, đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của F vào r là một nhánh hypebol, nằm trong góc phần tư thứ nhất (vì F và r đều dương).
Vậy đáp án đúng là hình vẽ ở phương án 2.
Để viên bi nằm ở tâm hình vuông cân bằng, tổng lực tác dụng lên nó phải bằng 0. Bốn viên bi ở bốn đỉnh hình vuông đều mang điện tích âm q < 0. Vì vậy, để viên bi ở tâm cân bằng, nó phải mang điện tích dương để hút các viên bi ở các đỉnh hình vuông. Gọi điện tích của viên bi ở tâm là Q. Xét lực tác dụng lên một trong bốn viên bi ở đỉnh hình vuông. Lực này là tổng hợp của lực hút từ viên bi ở tâm và lực đẩy từ hai viên bi ở hai đỉnh kề và một viên bi ở đỉnh đối diện. Để hệ cân bằng, tổng lực này phải bằng 0. Điều kiện cân bằng cho viên bi ở tâm đòi hỏi một điện tích dương có độ lớn cụ thể. Ta có thể tính toán độ lớn của điện tích Q này. Gọi cạnh hình vuông là a. Khoảng cách từ tâm đến mỗi đỉnh là a/sqrt(2). Lực hút giữa viên bi ở tâm và một viên bi ở đỉnh là k*|q*Q|/(a/sqrt(2))^2 = 2k|qQ|/a^2. Tổng lực đẩy do hai viên bi kề là 2 * k*q^2/(a^2) * cos(45) = sqrt(2) k q^2 / a^2. Lực đẩy do viên bi đối diện là k*q^2 / (2a^2). Như vậy, để cân bằng, 2k|qQ|/a^2 = sqrt(2) kq^2 / a^2 + kq^2 / (2a^2) => 2|Q| = sqrt(2) |q| + |q|/2 => |Q| = |q|(sqrt(2) + 1/2) / 2 = |q|(2sqrt(2) + 1)/4. Vậy điện tích của viên bi ở tâm phải mang dấu dương và có độ lớn |q|(2sqrt(2) + 1)/4.
.jpg)
.jpg)
.jpg)
.jpg)
