Bài tập file word Vật lí 11 kết nối tri thức Chương 3: Điện trường (P2)

ÔN TẬP CHƯƠNG 3. ĐIỆN TRƯỜNG PHẦN 2

Câu 1: Điện tích điểm là gì?

Trả lời:

Điện tích điểm là điện tích coi như tập trung tại một điểm.

Câu 2: Cường độ điện trường tại một điểm đặc trưng cho điều gì?

Trả lời:

Cường độ điện trường tại một điểm đặc trưng cho tác dụng lực của điện trường lên điện tích tại điểm đó.

Câu 3: Điện trường đều là điện trường có?

Trả lời:

Điện trường đều là điện trường có: Vec tơ cường độ điện trường tại mọi điểm đều bằng nhau

Câu 4: Công của lực điện trong sự di chuyển của điện tích q trong điện trường từ điểm M đến điểm N không phụ thuộc vào yếu tố nào?

Trả lời:

Công của lực điện trong sự di chuyển của điện tích q trong điện trường từ điểm M đến điểm N không phụ thuộc vào yếu tố: Hình dạng đường đi từ điểm M đến điểm N.

Câu 5: Điện thế tại một điểm M trong điện trường được xác định bởi biểu thức:

Trả lời:

Điện thế tại một điểm M trong điện trường được xác định bởi biểu thức:

VM =

Câu 6: Hai điện tích đặt gần nhau, nếu giảm khoảng cách chúng đi 2 lần thì lực tương tác giữa hai vật sẽ:

Trả lời:

Công thức độ lớn lực tương tác giữa 2 điện tích điểm là : F =

Với r là khoảng cách giữa 2 điện tích điểm. Khi giảm khoảng cách 2 lần suy ra F tăng lên 4 lần.

Câu 7: Nếu khoảng cách từ điện tích nguồn đến điểm đang xét tăng 3 lần thì cường độ điện trường thay đổi như thế nào?

Trả lời:

E =  nên khi r tăng 3 lần thì E giảm 9 lần. 

Câu 8: Nếu hiệu điện thế giữa hai bản tụ tăng 4 lần thì điện dung của tụ tăng lên hay giảm đi bao nhiêu lần?

Trả lời:

Điện dung của tụ điện không phụ thuộc vào hiệu điện thế giữa hai bản tụ nên nếu hiệu điện thế giữa hai bản tụ tăng 2 lần thì điện dung của tụ không đổi.

Câu 9: Dưới tác dụng của lực điện trường, một điện tích q > 0 di chuyển được một đoạn đường s trong điện trường đều theo phương hợp với   góc α. Trong trường hợp nào sau đây, công của lực điện trường nhỏ nhất?

Trả lời:

Lực điện trường tác dụng lên điện tích q > 0 là  = q   cùng phương, cùng chiều  , có tác dụng làm điện tích chuyển động theo chiều đường sức điện. Công của lực điện A = q.E.d, với d = s.cosα

⇒ Công của lực điện trường nhỏ nhất khi α = 180

Câu 10: Thả một ion dương cho chuyển động không vận tốc đầu từ một điểm bất kì trong một điện trường do hai điện tích điểm dương gây ra. Ion đó sẽ chuyển động như thế nào?

Trả lời:

Thả một ion dương cho chuyển động không vận tốc đầu từ một điểm bất kì trong một điện trường do hai điện tích điểm dương gây ra. Ion đó sẽ chuyển động từ điểm có điện thế cao đến điểm có điện thế thấp.

Câu 11: Hai điện tích điểm q1 = +3 μC và q2 = –3 μC, đặt trong dầu (ε = 2) cách nhau một khoảng r = 3 cm. Xác định lực tương tác giữa hai điện tích đó.

Trả lời:

Hai điện tích trái dấu nên chúng hút nhau.

Áp dụng công thức F = , với q1 = +3 μC = +3.10 -6 C và q2 = -3 μC = -3.10 -6 C, ε = 2 và r = 3 cm

Ta được lực tương tác giữa hai điện tích đó có độ lớn F = 45 N

Câu 12: Hai điện tích điểm bằng nhau được đặt trong nước (ε = 81) cách nhau 3 cm. Lực đẩy giữa chúng bằng 0,2.10 -5 N. Hai điện tích đó

Trả lời:

Hai điện tích điểm đẩy nhau do đó chúng cùng dấu.

Áp dụng công thức F = , với ε = 81, r = 3 cm và F = 0,2.10 -5 N

Ta suy ra q = 4,025.10 -3 μC

Câu 13: Có hai điện tích q1 = +2.10 -6 C, q2 =−2.10 -6 C, đặt tại hai điểm A, B trong chân không và cách nhau một khoảng 6 cm. Một điện tích q3 = + 2.10 -6 C, đặt trên đường trung trực của AB, cách AB một khoảng 4 cm. Độ lớn của lực điện do hai điện tích q1 và q2 tác dụng lên điện tích q3 là bao nhiêu?

Trả lời:

Lực do q1 tác dụng lên q3 là F13 =  với q1 = + 2.10 -6 C, q3 = + 2.10 -6 C, khoảng cách giữa điện tích q1 và q3 là r13 = 5 cm, ta suy ra F13 = 14,4 N, có hướng từ q1 tới q3.

- Lực do q - Lực do q2 tác dụng lên q3 là F23 =  với q2 = - 2.10 -6 C, q3 = + 2.10 -6 C, khoảng cách giữa điện tích q2 và q3 là r23 = 5 cm, ta suy ra F23 = 14,4 N, có hướng từ q3 tới q2.

- Lực tổng hợp  - Lực tổng hợp  với F13 = F23 ta suy ra F = 2F13cosα với cosα = 0,6 => F = 17,28 N

Câu 14: Hai điện tích điểm bằng nhau được đặt trong nước ( ε = 81) cách nhau 3cm. Lực đẩy giữa chúng bằng 0,2.10 -15 N. Hai điện tích đó là?

Trả lời:

Lực tương tác điện giữa hai điện tích đó là: F =

Do đó:

 =  =  =  = 4,025.10 -9

Câu 15: Một điện tích điểm q = 5.10 -7 C đặt tại điểm M trong điện trường, chịu tác dụng của lực điện trường có độ lớn 6.10 -2 N. Cường độ điện trường tại M là?

Trả lời:

E =  =  = 1,2.105 V/m

Câu 16: Công của lực điện trường dịch chuyển một điện tích 5mC song song với các đường sức trong một điện trường đều với quãng đường 10 cm là 2J. Độ lớn cường độ điện trường đó là?

Trả lời:

A = qEd

nên E =  =  = 4.106 V/m.

Câu 17: Cho điện tích dịch chuyển giữa 2 điểm cố định trong một điện trường đều với cường độ điện trường 100 V/m thì công của lực điện trường là 50 mJ. Nếu cường độ điện trường là 200 V/m thì công của lực điện trường dịch chuyển điện tích giữa hai điểm đó là?

Trả lời:

 =  ó  =  =>  = 50mJ

Câu 18: Trong một điện trường đều, nếu trên một đường sức, giữa hai điểm cách nhau 5 cm có hiệu điện thế 10 V, giữa hai điểm cách nhau 8 cm có hiệu điện thế là?

Trả lời:

Từ biểu thức U = E.d ta có:

 =  ⇔ U2 =  =  = 16V

Câu 19: Một điểm cách một điện tích một khoảng cố định trong không khí có cường độ điện trường 2000 V/m theo chiều từ phải sang trái. Khi đổ một chất điện môi có hằng số điện môi bằng 2 bao trùm điện tích điểm và điểm đang xét thì cường độ điện trường tại điểm đó có độ lớn và hướng là?

Trả lời:

E =  ; E’ =  =

⇒E' =  =   =1000V/m

Khi hệ được đặt trong môi trường điện môi khác thì chiều của cường độ điện trường không đổi.

Câu 20: Cho điện tích dịch chuyển giữa 2 điểm cố định trong một điện trường đều với cường độ 3000 V/m thì công của lực điện trường là 90 mJ. Nếu cường độ điện trường là 4000 V/m thì công của lực điện trường dịch chuyển điện tích giữa hai điểm đó là?

Trả lời:

Ta có,

+ Khi cường độ điện trường E + Khi cường độ điện trường E1 = 3000V/m  thì A1 = 90mJ

+ Khi cường độ điện trường E + Khi cường độ điện trường E2 = 4000V/m thì A2 = ?

Lại có: 

Suy ra:

 =  =  =

ð    =   =  .90 = 120mJ