Câu hỏi:

Ta có:

\(F=\frac{k\left| {{q}_{1}}{{q}_{2}} \right|}{{{r}^{2}}}={{9.10}^{9}}.\frac{\left| {{10}^{-7}}{{.4.10}^{-7}} \right|}{{{r}^{2}}}=0,1\)

\(\to r=0,06\) m = 6 cm

Ta có: \(Q=CU={{2.10}^{-6}}.4={{8.10}^{-6}}\) C.

“Có thể tạo ra điện trường đều bằng cách sử dụng hai bản kim loại được đặt song song và cách nhau một khoảng d”: Đúng. Chúng ta có thể tạo ra điện trường đều bằng cách sử dụng hai bản kim loại được đặt song song và cách nhau một khoảng d. Hai bản kim loại này có hình dạng và kích thước giống hệ nhau, kích thước của hai bản lớn so với khoảng cách giữa chúng. Các đường sức của điện trường giữa hai bản phẳng song song cách đều và vuông góc với các bản phẳng, chúng xuất phát từ bản tích điện dương và kết thúc ở bản tích điện âm.

“Cường độ điện trường giữa hai bản phẳng nhiễm điện trái dấu đặt song song có độ lớn bằng tỉ số giữa hiệu điện thế và khoảng cách giữa chúng”: Đúng. Công thức tính cường độ điện trường đều giữa hai bản phẳng:

\(E=\frac{U}{d}\).

“Lực điện tác dụng lên một điện tích dương đặt trong điện trường đều ngược chiều với vectơ cường độ điện trường”: Sai. Lực điện tác dụng lên một điện tích dương luôn cùng chiều với vectơ cường độ điện trường.

“Trong điện trường đều, các đường sức điện là những đường thẳng song song, cách đều”: Đúng. Điện trường đều được đặc trưng bởi các đường sức điện song song, thẳng, cách đều và có cùng hướng.

“Điện dung của tụ điện là 0,2.10^-3 F”: Sai. Điện dung của tụ điện là 0,2.10^-6 F.

“Năng lượng của tụ điện là 10^-3 J”: Đg. Năng lượng của tụ điện là:

\(W=\frac{{{C}_{1}}U_{1}^{2}}{2}=\frac{0,{{2.10}^{-6}}{{.100}^{2}}}{2}={{10}^{-3}}\) J

“Điện dung của tụ điện sau khi ngắt ra khỏi nguồn là 10^-6 F”: Đúng.

Điện dung của tụ điện:

\(C=\frac{\varepsilon S}{{{9.10}^{9}}.4\pi d}\to \frac{{{C}_{2}}}{{{C}_{1}}}=\frac{{{d}_{1}}}{{{d}_{2}}}\)

Điện dung của tụ điện lúc sau là

\({{C}_{2}}={{C}_{1}}\frac{{{d}_{1}}}{{{d}_{2}}}=0,2.5=1\) \(\mu F\) = 10-6 F

“Sau khi ngắt tụ ra khỏi nguồn, năng lượng của tụ khi dịch 2 bản lại gần lại cách nhau \({{d}_{2}}=1\) cm tăng lên”: Sai.

Điện tích của tụ lúc đầu là

\({{Q}_{1}}={{C}_{1}}{{U}_{1}}=0,{{2.10}^{-6}}.100={{2.10}^{-5}}\) C

Vì ngắt tụ ra khỏi nguồn nên điện tích không đổi, do đó: \({{Q}_{1}}={{Q}_{2}}\)

Năng lượng lúc sau là

\(W=\frac{Q_{2}^{2}}{2{{C}_{2}}}=\frac{{{\left( {{2.10}^{-5}} \right)}^{2}}}{{{2.10}^{-6}}}={{2.10}^{-4}}\) J

Độ biến thiên năng lượng:

\(\Delta W={{W}_{2}}-{{W}_{1}}=-{{8.10}^{-4}}\) J < 0 suy ra năng lượng giảm.

“Lực điện trường tác dụng lên electron cùng phương, ngược chiều với vận tốc nếu vận tốc ban đầu cùng chiều với điện trường”: Sai. Lực điện trường tác dụng lên electron được xác định bởi công thức: \(\vec{F}=q.\vec{E}\), do đó lực điện không phụ thuộc vào hướng vận tốc ban đầu.

“Electron chuyển động chậm dần đều theo phương song song với hai bản kim loại “: Sai. Vì lực điện trường luôn vuông góc với vận tốc ban đầu (do electron chuyển động song song với hai bản kim loại), lực chỉ gây ra gia tốc theo phương vuông góc, không ảnh hưởng đến vận tốc ban đầu theo phương song song. Do đó, chuyển động của electron không phải là chậm dần đều.

“Electron chuyển động nhanh dần về bản tích điện dương theo quỹ đạo thẳng vuông góc với hai bản kim loại “: Sai. Electron chịu tác dụng lực điện hướng về bản tích điện dương, nhưng ban đầu vận tốc của nó song song với bản kim loại, không vuông góc. Lực điện chỉ tạo ra gia tốc theo phương vuông góc với hướng chuyển động ban đầu. Kết quả là quỹ đạo sẽ bị bẻ cong, chứ không phải thẳng.

“Electron chuyển động theo quỹ đạo cong về phía bản kim loại tích điện dương “: Đúng. Lực điện trường làm electron chịu gia tốc vuông góc với vận tốc ban đầu, dẫn đến quỹ đạo cong. Hướng của lực làm electron bị bẻ quỹ đạo về phía bản tích điện dương, do lực \(\vec{F}\) luôn hướng về bản dương.