Bài tập Vật lí Lớp 11 - Điện tích (Có đáp án)

Nội dung text: Bài tập Vật lí Lớp 11 - Điện tích (Có đáp án)

1. ÔN TẬP ĐIỆN TÍCH Câu 1. Cho các yếu tố sau: I. Độ lớn của các điện tích II. Dấu của các điện tích III. Bản chất của điện môi IV. Khoảng cách giữa hai điện tích Độ lớn của lực tương tác giữa hai điện tích điểm đứng yên trong môi trường điện môi đồng chất phụ thuộc vào những yếu tố nào sau đây? A. II và III B. I,II và III C. I,III và IV D. Cả bốn yếu tố Hiển thị đáp án Đáp án: C Độ lớn của lực tương tác giữa hai điện tích điểm đứng yên trong môi trường điện môi đồng chất, có độ lớn phụ thuộc vào bản chất của điện môi, tỉ lệ thuận với tích độ lớn của hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng. Câu 2. Lực tương tác giữa hai điện tích điểm đứng yên trong không khí thay đổi như thế nào nếu đặt một tấm nhựa xen vào khoảng giữa hai điện tích? A. Phương, chiều, độ lớn không đổi B. Phương, chiều không đổi, độ lớn giảm C. Phương thay đổi tùy theo hướng đặt tấm nhựa, chiều, độ lớn không đổi D. Phương, chiều không đổi, độ lớn tăng. Hiển thị đáp án Đáp án: B Nếu đặt một tấm nhựa xen vào khoảng giữa hai điện tích thì độ điện môi của môi trường tăng lên do đó lực tương tác có độ lớn giảm. Tuy nhiên phương, chiều của lực không đổi. Câu 3. Hai điện tích điểm giống nhau có độ lớn 2.10-6C, đặt trong chân không cách nhau 20cm thì lực tương tác giữa chúng A. là lực đẩy, có độ B. là lực hút, có độ C. là lực hút, có độ D. là lực đẩy có độ lớn 9.10-5N lớn 0,9N lớn 9.10-5N lớn 0,9N Đáp án: D
2. Hai điện tích giống nhau nên cùng dấu, tương tác giữa hai điện tích là lực đẩy -7 Câu 4. Hai điện tích điểm q1=1,5.10 C và q2 đặt trong chân không cách nhau 50cm thì lực hút giữa -3 chúng là 1,08.10 N. Giá trị của điện tích q2 là: A. 2.10-7C B. 2.10-3C C. -2.10-7C D.-2.10-3C Hiển thị đáp án Đáp án: C Hai điện tích hút nhau nên trái dấu nhau, q1 là điện tích dương ⇒q2 là điện tích âm -6 -6 Câu 5. Hai điện tích điểm q 1=2,5.10 C và q2=4.10 C đặt gần nhau trong chân không thì lực đẩy giữa chúng là 1,44N. Khoảng cách giữ hai điện tích là: A. 25cm B 20cm C.12cm D. 40cm Hiển thị đáp án Đáp án: A Thay số : r = 0,25m = 25cm Câu 6. Hai điện tích q1 và q2 đặt gần nhau trong chân không có lực tương tác là F. Nếu đặt điện tích q3 trên đường nối q1 và q2 và ở ngoài q2 thì lực tương tác giữa q1 và q2 là F’ có đặc điểm: D. Không phụ thuộc vào q3
3. Hiển thị đáp án Đáp án: D Lực tương tác giữa hai điện tích q1 và q2: nên không phụ thuộc vào sự có mặt của điện tích q3 Câu 7. Hai điện tích điểm đặt gần nhau trong không khí có lực tương tác là F. Nếu giảm khoảng cách giữa hai điện tích hai lần và đặt hai điện tích vào trong điện môi đồng chất có hằng số điện môi ɛ = 3 thì lực tương tác là: Hiển thị đáp án Đáp án: B Câu 8. Hai điện tích điểm đặt trong không khí cách nhau một khoảng 30cm có lực tương tác tĩnh giữa chúng là F. Nếu nhúng chúng trong dầu có hằng số điện môi là 2,25, để lực tương tác giữa chúng vẫn là F thì khoảng cách giữa các điện tích là: A. 20cm B. 10cm C. 25cm D. 15cm Hiển thị đáp án Đáp án: A Câu 9. Hai vật nhỏ mang điện tích cách nhau 40cm trong không khí thì đẩy nhau với lực là 0,675 N. Biết rằng tổng điện tích của hai vật là 8.10-6C. Điện tích của mỗi vật lần lượt là:
4. -6 - -6 -6 A. q1 = 7.10 C; B. q1 = q2 = 4.10 C. q1 = 2.10 C ; D. q1 = 3.10 C ; -6 6 -6 -6 q2 = 10 C C q2 = 6.10 C q2 = 5.10 C. Đáp án: C Ta có: Vì hai vật đẩy nhau nên hai vật nhiễm điện cùng dấu -6 Mặt khác: q1 + q2 = 8.10 C (1) nên hai vật mang điện tích dương Ta có: (2) -6 -6 Từ (1) (2), ta có: q1 = 2.10 C; q2 = 6.10 C. Câu 10. Hai điện tích dương q1, q2 có cùng một độ lớn được đặt tại hai điểm A, B, điện tích q0 đặt tại trung điểm của AB thì ta thấy hệ ba điện tích này nằm cân bằng trong chân không. Bỏ qua trọng lượng của ba điện tích. Chọn kết luận đúng. A. qo là điện tích dương C. qo có thể là điên tích âm có thể là điện tích dương B. qo là điện tích âm D. qo phải bằng 0 Hiển thị đáp án Đáp án: B Bỏ qua trọng lượng của 3 điện tích. Vì hai điện tích dương có cùng độ lớn được đặt tại hai điểm A, B và q0 đặt tại trung điểm của AB nên q0 luôn cân bằng do chịu tác dụng của hai lực cùng giá, ngược chiều từ hai điện tích q1, q2. Để điện tích q1 đặt tại A cân bằng thì lực tác dụng của q0 lên q1 phải cân bằng với lực tác dụng của q2 lên q1, tức ngược chiều lực tác dụng của q2 lên q1. Vậy q0 phải là điện tích âm. Câu 11. Hai quả cầu nhẹ có cùng khối lượng được treo vào mỗi điểm bằng hai dây chỉ giống nhau. Truyền cho hai quả cầu điện tích cùng dấu q1 và q3 = 3q1, hai quả cầu đẩy nhau. Góc lệch của hai dây treo hai quả cầu so với phương thẳng đứng là α1 và α2. Chọn biểu thức đúng : A. α1 = 3α2 B. 3α1 = α2 C. α1 = α2 D. α1 = 1,5α2
5. Hiển thị đáp án Đáp án: C Hai quả cầu tích điện cùng dấu nên đẩy nhau. Mỗi quả cầu cân bằng do tác dụng của ba lực là trọng lực P− , lực điện F− , lực căng T− của dây treo nên P− + T− + F− = 0 Vì hai quả cầu giống nhau nên có cùng trọng lực P− ; lực điện tác dụng lên hai quả cầu là hai lực trực đối có độ lớn ; lực căng của mỗi dây treo hướng dọc theo sợi dây. Ta có , do vậy hai dây treo bị lệch so với phương thẳng đứng góc α1 = α2 = α. -6 Câu 12. Quả cầu nhỏ có khối lượng 18g mang điện tích q1 = 4.10 C treo ở đầu một sợi dây mảnh dài 20cm. Nếu đặt điện tích q 2 tại điểm treo sợi dây thì lực căng của dây giảm đi một nửa. Lấy g = 2 10m/s . Điện tích q2 có giá trị bằng : A. -2.10-6C B. 2.10-6C C. 10-7C D. -10-7C Hiển thị đáp án Đáp án: D Khi chưa có q2, quả cầu cân bằng do tác dụng của trọng lực P→ , lực căng T→ của dây treo: Khi có q2, quả cầu cân bằng do tác dụng của trọng lực P→ , lực căng T→ và lực điện F→: Lực điện ngược hướng trọng lực P→ nên 2q hút q1 ⇒ q2 là điện tích âm
6. Thay số: Câu 13. Hai điện tích điểm q 1 và q2 được giữ cố định tại 2 điểm A và B cách nhau một khoảng a trong điện môi. Điện tich q3 đặt tại điểm C trên đoạn AB cách B một khoảng a/3. Để điện tích q3 cân bằng phải có điều kiện nào sau đây ? A. q1 = 2q2 B. q1 = -4q2 C. q1 = 4q2 D. q1 = -2q2 Hiển thị đáp án Đáp án: C Để q3 cân bằng thì các lực của q1, q2 tác dụng lên q3 phải thoả mãn: F1→+ F2→= 0→ Hai lực F1→,F2→ cùng phương, ngược chiều, 3q đặt tại điểm C trên đoạn AB nên q1 và q2 cùng dấu -6 -6 Câu 14. Hai điện tích điểm q1 = 4.10 và q2 = 4.10 C đặt tại 2 điểm A và B trong chân không cách nhau một khoảng 2a = 12cm. Một điện tích q = -2.10-6C đặt tại điểm M trên đường trung trực của AB, cách đoạn AB một khoảng bằng a. Lực tác dụng lên điện tích q có độ lớn là : A. 10√2N B. 20√2N C. 20N D. 10N Hiển thị đáp án Đáp án: A Hai lực F1− F2−tác dụng lên q ( hinh 1.1G)
7. Ta có AM = BM = a√2 =6√2 cm Vì Hợp lực tác dụng lên điện tích q: Vì F1 = F2 và Tam giác ABM vuông cân tại M nên F=F1√2 =10√2N Câu 15. Hai quả cầu nhỏ có cùng khối lượng m,cùng tích điện q, được treo trong không khí vào cùng một điểm O bằng sợi dây mảnh (khối lượng dây không đáng kể) cách điện, không dãn, chiều dài l. Do lực đẩy tĩnh điện, chúng cách nhau một khoảng r(r << l). Điện tích của mỗi quả cầu là: Hiển thị đáp án Đáp án: A Ở vị trí cân bằng mỗi quả cầu sẽ chịu tác dụng của ba lực: trọng lực P→ , lực tĩnh điện F→ và lực căng dây T→ , khi đó:
8. Mặc khác , với r rất nhỏ so với l nên α nhỏ, ta có do vậy độ lớn của điện tích đã truyền cho quả cầu là: Câu 16. Hai quả cầu giống nhau mang điện, cùng đặt trong chân không, và cách nhau một khoảng r = 1 m thì chúng hút nhau một lực F1 = 7,2 N. Sau đó cho hai quả cầu tiếp xúc với nhau và đưa trở lại vị trí cũ thì chúng đẩy nhau một lực F2 = 0,9 N. Điện tích của mỗi quả cầu trước khi tiếp xúc là Hiển thị đáp án Đáp án: C + Lực tương tác giữa hai quả cầu trước khi cho chúng tiếp xúc nhau: -10 Vì lực tương tác giữa hai điện tích là lực hút nên hai điện tích này trái dấu nhau q1q2=-8.10 (1) + Vì hai quả cấu giống nhau nên điện tích của mỗi quả cầu sau khi cho chúng tiếp xúc với nhau Ta có
9. + Giải hệ phương trình (1) và (2) ta thu được -7 Câu 17. Tại ba đỉnh của một tam giác đều người ta đặt ba điện tích giống nhau q1 = q2 = q3 = 6.10 . Hỏi phải đặt điện tích q0 ở đâu, có giá trị bao nhiêu để hệ đứng cân bằng. -7 -7 A. Tại tâm tam giác và q0 = -3,46.10 C C. Tại tâm tam giác và q0 = 3,46.10 C -7 -7 B. Tại tâm tam giác và q0 = -5,34.10 C D. Tại tâm tam giác và q0 = 5,34.10 C Hiển thị đáp án Đáp án: A + Điều kiện cân bằng của điện tích q3 đặt tại C: + F3→ có phương là phân giác của góc Ĉ, + Xét tương tự cho q1 và q2 ta suy ra được q0 phải nằm ở tâm của tam giác -6 Câu 18. Tại hai điểm A và B cách nhau 20 cm trong không khí, đặt hai điện tích q 1 = -3.10 ,q2 = -6 -6 8.10 . Xác định lực điện do hai điện tích này tác dụng lên q3 = 2.10 đặt tại C. Biết AC = 12 cm, BC = 16 cm.
10. A. F = 3,98N B. F = 9,67N C. F = 3,01N D. F = 6,76N Hiển thị đáp án Đáp án: D + Các điện tích q1 và q2 tác dụng lên điện tích q3 các lực F13→ và F23→ có phương chiều như hình vẽ và độ lớn: + Lực tổng hợp tác dụng lên q3 có phương chiều như hình vẽ, và độ lớn Câu 19. Hai quả cầu giống bằng kim loại, có khối lượng 5g, được treo vào cùng một điểm O bằng hai sợi dây không dãn, dài 10cm. Hai quả cầu này tiếp xúc nhau. Tích điện cho một quả cầu thì thấy hai quả cầu đẩy nhau cho đến khi hai dây treo hợp với nhau một góc 600. Tính độ lớn điện tích đã tích cho quả cầu. Lấy g = 10m/s2. A. q= 6.10-7 B. q= 4.10-7 C. q= 2.10-7 D. q= 2.10-7 Hiển thị đáp án Đáp án: B + Khi tích điện q cho một quả cầu thì mỗi quả cầu sẽ mang điện 0,5q cùng dấu nên chúng đẩy nhau.
11. + Ở vị trí cân bằng mỗi quả cầu sẽ chịu tác dụng của ba lực: trọng lực P→ , lực tĩnh điện F→ và lực căng dây T→ , khi đó: Mặt khác do vậy độ lớn của điện tích đã truyền cho quả cầu là