Lý thuyết và bài tập Vật lí Lớp 11 - Chương 1: Điện tích. Điện trường

Nội dung text: Lý thuyết và bài tập Vật lí Lớp 11 - Chương 1: Điện tích. Điện trường

1. ÔN TẬP CHƯƠNG 1 GV: NGUYỄN THỊ DÊN SĐT: 0389.957.257 CHƯƠNG I. ĐIỆN TÍCH. ĐIỆN TRƯỜNG A. TÓM TẮT KIẾN THỨC 1. Định luật Cu-Lông: Độ lớn của lực tương tác giữa hai điện tích điểm q1 và q2 cách nhau một khoảng r đặt trong chân không ( = 1): q .q F k 1 2 r2 Trong đó: F: là lực tĩnh điện, có đơn vị là N (Niu-tơn) q1, q2: là độ lớn của các điện tích, có đơn vị là C (Cu-lông). r: là khoảng cách giữa hai điện tích, có đơn vị là m (mét). 2 9 Nm k 9.10 2 . C 2. Thuyết êlectron: - Êlectron có thể rời khỏi nguyên tử để di chuyển từ nơi này đến nơi khác. - Một nguyên tử mất bớt êlectron sẽ trở thành hạt mang điện dương gọi là ion dương. - Một nguyên tử trung hòa về điện có thể nhận thêm êlectron để trở thành hạt mang điện âm gọi là ion âm. - Một vật nhiễm điện âm khi số êlectron mà nó chứa nhiều hơn số điện tích nguyên tố dương (prôtôn) và ngược lại. 3. Định luật bảo toàn điện tích: Trong một hệ cô lập về điện, tổng đại số của các điện tích là không đổi. 4. Điện trường: Điện trường là một dạng vật chất bao quanh điện tích và gắn liền với điện tích (do điện tích đứng yên gây ra nên còn gọi là điện trường tĩnh). Điện trường tác dụng lực điện lên các điện tích khác đặt trong nó. 5. Cường độ điện trường: Cường độ điện trường tại một điểm đặc trưng cho tác dụng lực của điện trường tại điểm đó. Nó được xác định bằng thương số giữa độ lớn của lực điện tác dụng lên điện tích thử q và độ lớn của q. F E Trong đó: E là cường độ điện trường. q 6. Vectơ cường độ điện trường:  F  E Vectơ cường độ điện trường E có: q + Điểm đặt: tại điểm ta xét trong điện trường. + Phương: cùng phương với lực điện tác dụng lên điện tích thử q dương. + Chiều: cùng chiều với lực điện tác dụng lên điện tích thử q dương. F + Độ lớn: E q Q Công thức tính độ lớn cường độ điện trường do một điện tích điểm gây ra tại 1 điểm: E k r2    Nguyên lí chồng chất điện trường: E E1 E2 7. Đường sức điện: là đường mà tiếp tuyến tại mỗi điểm của nó là phương của vectơ cường độ điện trường tại điểm đó. Nói cách khác, đường sức điện là đường mà lực điện tác dụng dọc theo đó. Các đặc điểm của đường sức điện: - Qua mỗi điểm trong điện trường ta chỉ vẽ được một và chỉ một đường sức điện mà thôi. - Đường sức điện là những đường có hướng. - Đường sức điện là những đường cong không kín. Nó đi ra từ điện tích dương và kết thúc ở điện tích âm. - Ở chỗ cường độ điện trường lớn thì các đường sức điện sẽ mau và ngược lại. 8. Điện thế: WM AM V Trong đó:V M: là điện thế của điện tích q tại điểm M trong điện trường, đơn vị: V. M q q 9. Hiệu điện thế: A U V V U MN E.d MN M N MN q 10. Tụ điện: là một hệ 2 vật dẫn đặt gần nhau và ngăn cách nhau bởi một lớp cách điện (điện môi). Tụ điện dùng để chứa điện tích. 11. Điện dung của tụ điện: là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện ở một hiệu điện thế nhất định. Nó được xác định bằng thương số giữa điện tích của tụ điện và hiệu điện thế giữa hai bản của tụ điện. 1
2. ÔN TẬP CHƯƠNG 1 GV: NGUYỄN THỊ DÊN SĐT: 0389.957.257 Q C hay Q CU Đơn vị điện dung là Fara, kí hiệu: F. U 1F 10 6 F ; 1nF 10 9 F ; 1pF 10 12 F * Chú ý: Trên tụ điện có ghi 20F-220V. Số liệu thứ nhất cho biết điện dung của tụ điện. Số liệu thứ hai cho biết giới hạn của hiệu điện thế đặt vào hai bản của tụ điện. B. CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM Câu 1: Độ lớn của lực tương tác giữa hai điện tích điểm trong không khí ? A. tỉ lệ với bình phương khoảng cách giữa hai điện tích. B. tỉ lệ với khoảng cách giữa hai điện tích. C. tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa hai điện tích. D. tỉ lệ nghịch với khoảng cách giữa hai điện tích. Câu 2: Khi khoảng cách giữa hai điện tích điểm trong chân không giảm xuống hai lần thì độ lớn lực Cu-lông: A. tăng 4 lần.B. tăng 2 lần.C. giảm 4 lần.D. giảm 2 lần. Câu 3: Cho hai điện tích có độ lớn không đổi, đặt cách nhau một khoảng không đổi. Lực tương tác giữa chúng sẽ lớn nhất khi đặt trong môi trường ? A. chân không.B. nước nguyên chất. C. không khí ở điều kiện chuẩn.D. dầu hỏa. Câu 4: Nếu tăng khoảng cách giữa hai điện tích điểm lên 3 lần thì lực tương tác tĩnh điện giữa chúng sẽ: A. tăng 3 lần.B. giảm 3 lần.C. tăng 9 lần.D. giảm 9 lần. 6 6 Câu 5: Hai điện tích điểm q1 3.10 C và q2 3.10 C đặt trong dầu hỏa ( = 2) cách nhau một khoảng 3cm. Lực tương tác giữa hai điện tích đó là: A. lực hút với độ lớn F = 45N.B. lực đẩy với độ lớn F = 45N. C. lực hút với độ lớn F = 90N.D. lực đẩy với độ lớn F = 90N. Câu 6: Hai quả cầu nhỏ có điện tích là 10 7 C và 4.10 7 C , tương tác với nhau bằng một lực có độ lớn 0,1N trong chân không. Khoảng cách giữa chúng là: A. r = 0,6 cm.B. r = 0,6 m.C. r = 6 m.D. r = 6 cm. Câu 7: Khoảng cách giữa một prôtôn và một êlectron là r 5.10 11 m , coi rằng prôtôn và êlectron là các điện tích điểm. Lực tương tác giữa chúng là: A. lực hút với độ lớn F 9,216.10 12 N .B. lực đẩy với độ lớn F 9,216.10 12 N . C. lực hút với độ lớn F 9,216.10 8 N .D. lực đẩy với độ lớn F 9,216.10 8 N . Câu 8: Hai điện tích điểm bằng nhau đặt trong chân không cách nhau một khoảng r1 = 2cm. Lực đẩy giữa chúng 4 4 là F1 1,6.10 N . Để lực tương tác giữa hai điện tích điểm đó là F2 2,5.10 N thì khoảng cách giữa chúng là bao nhiêu ? A. r2 = 1,6 m.B. r 2 = 1,6 cm.C. r 2 = 1,28 m.D. 1,28 cm. Câu 9: Phát biểu nào sau đây là không đúng ? A. Hạt êlectron là hạt mang điện tích âm, có độ lớn 1,6.10 19 C . B. Hạt êlectron có khối lượng là 9,1.10 31 kg . C. Nguyên tử có thể mất hoặc nhận thêm êlectron để trở thành ion. D. Êlectron không thể chuyển động từ vật này sang vật khác. Câu 10: Phát biểu nào sau đây là không đúng ? A. Theo thuyết êlectron, một vật nhiễm điện dương là vật thiếu êlectron. B. Theo thuyết êlectron, một vật nhiễm điện âm là vật thừa êlectron. C. Theo thuyết êlectron, một vật nhiễm điện dương là vật đã nhận thêm các ion dương. D. Theo thuyết êlectron, một vật nhiễm điện âm là vật đã nhận thêm êlectron. Câu 11: Phát biểu nào sau đây là không đúng ? A. Trong quá trình nhiễm điện do cọ xát, êlectron đã chuyển từ vật này sang vật kia. B. Trong quá trình nhiễm điện do hưởng ứng, vật bị nhiễm điện vẫn trung hòa điện. C. Khi cho một vật nhiễm điện dương tiếp xúc với một vật chưa nhiễm điện thì êlectron chuyển từ vật chưa nhiễm điện sang vật nhiệm điện dương. D. Khi cho một vật nhiễm điện dương tiếp xúc với một vật chưa nhiễm điện thì điện tích dương chuyển từ vật nhiễm điện dương sang vật chưa nhiễm điện. Câu 12: Phát biểu nào sau đây là không đúng ? A. Điện trường tĩnh là do các hạt mang điện đứng yên sinh ra. B. Tính chất cơ bản của điện trường là nó tác dụng lực điện lên điện tích đặt trong nó. C. Vectơ cường độ điện trường tại một điểm luôn cùng phương, cùng chiều với véctơ lực điện tác dụng lên một điện tích đặt tại điểm đó trong điện trường. 2
3. ÔN TẬP CHƯƠNG 1 GV: NGUYỄN THỊ DÊN SĐT: 0389.957.257 D. Vectơ cường độ điện trường tại một điểm luôn cùng phương, cùng chiều với véctơ lực điện tác dụng lên một điện tích dương đặt tại điểm đó trong điện trường. Câu 13: Đặt một điện tích dương, khối lượng nhỏ vào một điện trường đều rồi thả nhẹ. Điện tích sẽ chuyển động: A. dọc theo chiều của đường sức điện.B. ngược chiều đường sức điện. C. vuông góc với đường sức điện.D. theo một quỹ đạo bất kỳ. Câu 14: Đặt một điện tích dương, khối lượng nhỏ vào một điện trường đều rồi thả nhẹ. Điện tích sẽ chuyển động: A. dọc theo chiều của đường sức điện.B. ngược chiều đường sức điện. C. vuông góc với đường sức điện.D. theo một quỹ đạo bất kỳ. Câu 15: Phát biểu nào sau đây về các tính chất của đường sức điện là không đúng ? A. Tại một điểm trong điện trường ta có thể vẽ một đường sức đi qua. B. Các đường sức là các đường cong kín. C. Các đường sức không bao giờ cắt nhau. D. Các đường sức luôn xuất phát từ điện tích dương và kết thúc ở điện tích âm. Câu 16: Điện trường là: A. môi trường không khí bao quanh điện tích. B. môi trường chứa các điện tích. C. môi trường bao quanh các điện tích, gắn liền với điện tích và tác dụng lực điện lên các điện tích khác đặt trong nó. D. môi trường dẫn điện. Câu 17: Trong các đơn vị sau, đơn vị của cường độ điện trường là: A. V/m2.B. V.m.C. V/m.D. V.m 2. Câu 18: Một điện tích điểm mang điện âm, điện trường tại một điểm mà nó gây ra có chiều: A. hướng về phía nó.B. hướng ra xa nó. C. phụ thuộc vào độ lớn của nó.D. phụ thuộc vào điện môi xung quanh. Câu 19: Nếu khoảng cách từ điện tích tới điểm ta đang xét tăng lên 2 lần thì cường độ điện trường: A. giảm 2 lần.B. giảm 4 lần.C. tăng 2 lần.D. tăng 4 lần. Câu 20: Đường sức điện cho biết: A. độ lớn của lực điện tác dụng lên điện tích đặt trên đường sức ấy. B. độ lớn của điện tích sinh ra điện trường được biểu diễn bằng đường ấy. C. độ lớn điện tích thử đặt trên đường sức ấy. D. hướng của lực điện tác dụng lên điện tích điểm đặt trên đường sức ấy. Câu 21: Một điện tích đặt tại điểm có cường độ điện trường là 0,16V/m. Lực tác dụng lên điện tích đó bằng 2.10 4N. Độ lớn điện tích đó là bao nhiêu ? A. q 8.10 6 C .B. q 12,5.10 6 C .C. q 1,25.10 3 C .D. q 12,5C . Câu 22: Cường độ điện trường gây ra bởi điện tích Q 5.10 9 C , tại một điểm trong chân không cách điện tích một khoảng 10cm có độ lớn của cường độ điện trường là bao nhiêu ? A. E = 0,450V/m.B. E = 0,225V/m.C. E = 4500V/m.D. E = 2250V/m. 9 9 Câu 23: Hai điện tích điểm q1 5.10 C và q2 5.10 C đặt tại hai điểm A và B cách nhau 10cm trong chân không. Độ lớn của cường độ điện trường tại trung điểm của AB là bao nhiêu ? A. E = 18000V/m.B. E = 36000V/m.C. E = 1800V/m.D. E = 0V/m. Câu 24: Mối liên hệ giữa hiệu điện thế UMN và hiệu điện thế UNM là ? 1 1 A. UMN UNM .B. UMN UNM .C. UMN .D. UMN . UNM UNM Câu 25: Hai điểm M và N nằm trên cùng một đường sức điện của điện trường đều có cường độ điện trường là E, hiệu điện thế giữa M và N là UMN, khoảng cách MN = d. Công thức nào sau đây không đúng ? A A. U V V .B. U Ed . C. U MN .D. E U d . MN M N MN MN q MN Câu 26: Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N là U MN = 1V. Công của lực điện trường làm dịch chuyển điện tích q 1C từ M đến N là: A. A 1J .B. A 1J .C. A 1J .D. A 1J . Câu 27: Công của lực điện trường làm dịch chuyển điện tích giữa hai điểm có hiệu điện thế U = 2000V và A = 1J. Độ lớn của điện tích đó là: A. q 2.10 4 C .B. q 2.10 4 C .C. q 5.10 4 C .D. q 5.10 4 C . Câu 28: Một điện tích q = 1C di chuyển từ điểm A đến điểm B trong điện trường, nó thu được một năng lượng 0,2mJ. Hiệu điện thế giữa hai điểm A và B là: A. UAB = 0,2V.B. U AB = 0,2mV.C. U AB = 200kV.D. U AB = 200V. 3
4. ÔN TẬP CHƯƠNG 1 GV: NGUYỄN THỊ DÊN SĐT: 0389.957.257 Câu 29: Một điện tích q = 2C chạy từ điểm M có điện thế VM = 10V đến điểm N có điện thế VN = 4V, N cách M một khoảng 5cm. Công của lực điện là bao nhiêu ? A. 10J.B. 20J.C. 8J.D. 12J. Câu 30: Tụ điện là: A. hệ thống gồm hai vật dẫn đặt gần nhau và găn cách nhau bằng một lớp cách điện. B. hệ thống gồm hai vật dẫn đặt gần nhau và găn cách nhau bằng một lớp dẫn điện. C. hệ thống gồm hai vật dẫn đặt tiếp xúc và được bao bọc bằng điện môi. D. hệ thống gồm hai vật dẫn đặt cách nhau một khoảng rất xa. Câu 31: Trường hợp nào sau đây tạo thành một tụ điện ? A. hai tấm gỗ khô đặt cách nhau một khoảng trong không khí. B. hai tấm nhôm đặt cách nhau một khoảng trong nước nguyên chất. C. hai tấm kẽm ngâm trong dung dịch axit. D. hai tấm nhựa phủ ngoài một tấm nhôm. Câu 32: Để tích điện cho tụ điện ta phải: A. mắc vào hai bản tụ điện một hiệu điện thế.B. cọ xát các bản tụ điện với nhau. C. đặt tụ điện gần vật nhiễm điện.D. đặt tụ điện gần nguồn điện. Câu 33: Phát biểu nào dưới đây về tụ điện là không đúng ? A. Điện dung đặc trưng cho khả năng tích điện cho tụ điện. B. Điện dung của tụ điện càng lớn thì tích được điện lượng càng lớn. C. Điện dung của tụ điện có đơn vị là Fara. D. Hiệu điện thế càng lớn thì điện dung của tụ điện càng lớn. Câu 34: Công thức nào sau đây là công thức tính điện dung của tụ điện ? Q U A. C Q.U .B. C .C. C .D. C Q.U2 . U Q Câu 35: Giá trị điện dung 1nF có giá trị bằng: A. 10 9 F .B. 10 12 F .C. 10 6 F .D. 10 3 F . Câu 36: Một tụ điện có điện dung 500pF được mắc vào một hiệu điện thế 100V. Điện tích của tụ điện là: A. Q 5.104 C .B. Q 5.104 nC .C. Q 5.10 2 C .D. Q 5.10 4 C . Câu 37: Một tụ điện có điện dung 2F. Khi đặt một hiệu điện thế 4V vào hai bản của tụ điện thì điện tích của tụ điện là: A. 2.10 6 C .B. 16.10 6 C .C. 4.10 6 C .D. 8.10 6 C . Câu 38: Đặt vào hai đầu tụ điện một hiệu điện thế 10V thì điện tích của tụ điện là2 0.10 9 C . Điện dung của tụ điện là: A. 2F.B. 2nF.C. 2pF.D. 2mF. Câu 39: Một tụ điện có điện dung 20F, khi đặt một hiệu điện thế 5V vào hai đầu tụ điện thì năng lượng của tụ điện là bao nhiêu ? A. 250.10 6 J B. 25.10 6 J .C. 2,5.10 6 J D. 50.10 6 J . 4