05 bài tập về điện trường lời GIẢI

Tài liệu chuyên đề Điện tích Điện Trường 05 BÀI TẬP VỀ ĐIỆN TRƯỜNG Câu [ĐVH] Đường sức điện cho biết: A độ lớn lực tác dụng lên điện tích đặt đường sức B độ lớn điện tích nguồn sinh điện trường biểu diễn đường sức C độ lớn điện tích thử cần đặt đường sức D hướng lực điện tác dụng lên điện tích điểm đặt đường sức HD : Đường sực điện cho biết hướng lực điện tác dụng lên điện tích điểm đặt đường sức Chọn D Câu [ĐVH] Trong nhận xét sau, nhận xét không với đặc điểm đường sức điện? A Các đường sức điện trường cắt B Các đường sức điện trường tĩnh đường khơng khép kín C Hướng đường sức điện điểm hướng vectơ cường độ điện trường điểm D Các đường sức đường có hướng HD : Tại điểm điện trường, ta vẽ đường sức điện qua mà thơi Do đường sực điện không cắt suy A sai Chọn A Câu [ĐVH] Nhận định sau không đường sức điện trường gây điện tích điểm Q ? A tia thẳng B có phương qua điện tích điểm C có chiều hướng phía điện tích D khơng cắt HD: Với điện tích điểm dương, Q  đường sức điện gây điện tích điểm Q đường thẳng hướng xa điện tích có phương qua điện tích điểm khơng cắt Đáp án C sai Chọn C Câu [ĐVH] Có hai điện tích điểm trái dấu, độ lớn nằm cố định thì: A khơng có vị trí có cường độ khơng B vị trí có điện trường nằm trung điểm đoạn nối hai điện tích C vị trí có điện trường nằm đường nối hai điện tích phía ngồi điện tích dương D vị trí có điện trường nằm đường nối hai điện tích phía ngồi điện tích âm HD: Do điểm có độ lớn nên vị trí có điện trường phải tiếp mà vecto cường độ điện trường điện tích điểm điểm suy điểm trung điểm Tuy nhiên trung điểm vecto hướng ( điện tích trái dấu ) Do khơng có vị trí có cường độ điện trường không Chọn A Câu [ĐVH] Khái niệm cho biết độ mạnh yếu điện trường điểm? A Đường sức điện B Điện trường C Cường độ điện trường D Điện tích HD: Độ mạnh yếu điện trường điểm phụ thuộc vào cường độ điện trường điểm Chọn C Câu [ĐVH] Chọn phương án đúng? Công thức xác định cường độ điện trường điện tích điểm Q  có dạng là: Q Q Q Q A E  9.109 B E   9.109 C E  9.109 D E   9.109 r r r r Q Q HD: Ta có: E  9.109  9.109 ( Do Q  ) Chọn B r r Câu [ĐVH] Chọn phát biểu sai Có ba điện tích điểm nằm cố định ba đỉnh hình vng (mỗi điện tích đỉnh) cho cường độ điện trường đỉnh thứ tư không Nếu ba điện tích: HOCTAI.VN - HỌC ĐỂ THÀNH TÀI A có hai điện tích dương, điện tích âm B có hai điện tích âm, điện tích dương C điện tích dấu D có hai điện tích nhau, độ lớn hai điện tích nhỏ độ lớn điện tích cịn lại HD: Giả sử A, B, C điện tích q1 ; q ; q   Để cường độ điện trường D E13  E Khi điện tích có 2điện tích  trái dấu với điện tích cịn lại Nếu q1 ;q ;q dầu E E13 chiều nên điện trướng D khác Chọn C Câu [ĐVH] Phát biểu sau không đúng? A Điện trường tĩnh hạt mang điện đứng yên sinh B Tính chất điện trường tác dụng lực điện lên điện tích đặt C Vectơ cường độ điện trường điểm phương, chiều vectơ lực điện tác dụng lên điện tích đặt điểm điện trường D Vectơ cường độ điện trường điểm phương, chiều vectơ lực điện tác dụng lên điện tích dương đặt điểm điện trường   F HD: Ta có: E  vecto cường độ điện trường vecto lực điện tác dụng lên điện tích điểm q phương với nhau, chiều phụ thuộc vào dấu điện tích điểm nên C sai Chọn C Câu [ĐVH] Đặt điện tích âm, khối lượng nhỏ vào điện trường thả nhẹ Điện tích chuyển động: A dọc theo chiều đường sức điện trường B ngược chiều đường sức điện trường C vng góc với đường sức điện trường D theo quỹ đạo HD: Khi đặt điện tích âm, khối lượng nhỏ vào điện trường thả nhẹ điện tích chuyển động dọc theo chiều đường sức điện trường Chọn A Câu 10 [ĐVH] Xác định vecto cường độ điện trường gây hệ hai điện tích điểm q1  2.107 C q  4.107 C điểm đặt đoạn thẳng nối hai điện tích Biết hai điện tích cách 10cm rượu có số điện môi   2, A 9, 0.105 N / C B 9,8.105 N / C HD: Tại trung điểm M q1q C 9, 0.104 N / C D 9,8.104 N / C q1 có hướng xa q1 .r q Cường độ điện trường q điểm là: E  k 22 có hướng lại gần q ( xa q1 ) .r Do E  E1  E  9,8.10 N / C Chọn B Cường độ điện trường q1 điểm là: E1  k Câu 11 [ĐVH] Tại ba đỉnh hình vng cạnh a  40cm , người ta đặt ba điện tích điểm dương q1  q  q  5.109 C Vecto cường độ điện trường đỉnh thứ tư hình vng có độ lớn A 538N/C B 358N/C C 53,8N/C D 35,8N/C HOCTAI.VN - HỌC ĐỂ THÀNH TÀI HD: Ta có: E1  E  k q q  E13  2E1 ; E  k a a     Do E12 E hướng suy E  E  E13  538 N / C Chọn A Câu 12 [ĐVH] Điện tích điểm q  3.106 C đặt điểm mà điện trường có phương thẳng đứng, chiều từ xuống cường độ điện trường E  12000V / m Phương, chiều độ lớn lực tác dụng lên điện tích q A F  0, 036N , có phương thẳng đứng, chiều hướng từ lên B F  0,36N , có phương thẳng đứng, chiều hướng từ lên C F  0, 036N , có phương thẳng đứng, chiều từ xuống D F  0,36N , có phương thẳng đứng, chiều từ xuống   HD: Ta có: F  qE  F  q E  0, 036 N   Do q  nên lực F có phương thẳng đứng chiều ngược với chiều E Do F  0, 036N , có phương thẳng đứng, chiều hướng từ lên Chọn A Câu 13 [ĐVH] Cho hai điện tích q1  4.1010 C, q  4.1010 C đặt A B khơng khí AB  a  2cm Xác định vecto cường độ điện trường điểm N cho A, B, N tạo thành tam giác A 6000N/C B 8000N/C C 9000N/C D 10000N/C q q HD: Ta có: E1  k ; E  k 2  9000 N / C NA NB     Do q1  q suy E1  E E1 ; E  1200 Do E  E1  E  9000 N / C Chọn C Câu 14 [ĐVH] Cho hình vng ABCD cạnh a, A C đặt điện tích q1  q  q Phải đặt B điện tích để cường độ điện trường D 0? A 2 2q B 2q C 2q D HD: Khơng tính tổng qt giả sử q  Ta cần đặt B điện tích q B suy rB  BD  a   Khi để cường độ điện trường D E13  E Suy q B  E  2.E1  k qB a   k q a2  q B  2 2q Do q B  2 2q Chọn A Câu 15 [ĐVH] Điện trường hai tụ điện phẳng đặt nằm ngang có cường độ điện trường 4900V/m Xác định khối lượng hạt bụi đặt điện trường mang điện tích q  4.1010 C trạng thái cân (lấy g  10m / s ) HOCTAI.VN - HỌC ĐỂ THÀNH TÀI A 0,196.106 kg B 1,96.106 kg C 1, 69.107 kg D 0,16.107 kg    HD: Do hạt bụi trạng thái cân nên Fđ  P   Fđ  P  q E  mg  m  1,96.107 Chọn A Câu 16 [ĐVH] Cho hai điện tích điểm nằm dọc theo trục Ox, điện tích q1  9.106 C đặt gốc tọa độ O điện tích q  4.106 C nằm cách gốc tọa độ 20cm Tọa độ điểm trục Ox mà cường độ điện trường khơng A 30cm B 40cm C 50cm D 60cm HD: Giả sử q1 đặt O q đặt A Điện trường điểm M sinh q1  có độ lớn là: q1 OM Điện trường điểm M sinh q  có độ lớn là: E1  k E2  k q2 MA Để điện trường M không suy  q1 q OM  22   OM MA MA q1  q2 OA  MA OA     MA  40 cm  OA  60 cm Chọn D MA MA Câu 17 [ĐVH] Một cầu khối lượng m  1g treo sợi dây mảnh điện trường có cường độ E  1000V / m có phương ngang treo cầu lệch góc   300 so với phương thẳng đứng Quả cầu có điện tích q  Cho g  10m / s Tính lực căng dây treo cầu điện trường A T   C T  2.102 N   B T  3.102 N 3.102 / 2N  D T   2.102  / 3N HD: E có phuơng ngang, F có phương ngang  Do trọng lực P hướngxuống  nên F  P Do vật cân nên T  P ' nên T  P ' Ta có: F  qE, P  mg Góc lệch lắc so với phương ngang α P mg 2.103  P'  N  T Chọn D Khi cos    P' P' Câu 18 [ĐVH] Một electron có q  1, 6.1019 C khối lượng 9,1.1031 kg Xác định độ lớn gia tốc a mà e thu đặt điện trường E  100V / m A a  1, 758.1013 m / s B a  1, 2.1013 m / s C a  1,9.1013 m / s D a  1, 25.1013 m / s qE  1, 785.103 m / s Chọn A HD: Ta có: F  q E  ma  a  m Câu 19 [ĐVH] Một cầu nhỏ khối lượng 0,1g có điện tích q  106 C treo sợi dây mảnh điện trường E  1000V / m có phương ngang cho g  10m / s Khi cầu cân bằng, tính góc lệch dây treo cầu so với phương thẳng đứng A 300 B 600 C 450 D 150 HOCTAI.VN - HỌC ĐỂ THÀNH TÀI   HD: E có phuơng ngang, F có phương ngang  Do trọng lực P hướng xuống nên F  P Ta có: F  qE, P  mg Góc lệch lắc so với phương ngang α xác định công thức: tan α  F qE    α  450 Chọn C P mg Câu 20 [ĐVH] Hai điện tích điểm q1  106 C, q  106 đặt hai điểm A B cách 40cm không khí Cường độ điện trường tổng hợp trung điểm M AB A 4,5.106 V / m B C 2, 25.10 V / m D 4,5.105 V / m HD: Tại trung điểm M q1q q1 có hướng lại gần q1 .r q Cường độ điện trường q điểm là: E  k 22 có hướng xa q ( gần q1 ) .r Do E  E1  E  4,5.10 V / m Chọn D Cường độ điện trường q1 điểm là: E1  k HOCTAI.VN - HỌC ĐỂ THÀNH TÀI Câu 21 [ĐVH] Hai điện tích điểm q1  106 C, q  106 đặt hai điểm A B cách 40 cm chân không Cường độ điện trường tổng hợp điểm N cách A 20 cm cách B 60 cm có độ lớn A 105 V / m B 0,5.105 V / m C 2.105 V / m D 2,5.105 V / m HD: Ta có NA  AB  NB  N nằm đường thẳng AB Cường độ điện trường điện tích tác dụng: kq kq E AN   2, 25.105  V / m  , E BN  2  2,5.104  V / m  rAN rBN   Vì q1.q   E AN , E NB phương ngược hướng  E N  E AN  E NB  2.105  V / m  Chọn A Câu 22 [ĐVH] Hai điện tích q1  3q, q  27q đặt cố định hai điểm A B khơng khí với AB  a Tại điểm M có cường độ điện trường tổng hợp Điểm M A nằm đoạn thẳng AB với MA  a / B nằm đoạn thẳng AB với MA  a / C nằm đoạn thẳng AB với MA  a / D nằm đoạn thẳng AB với MA  a / HD: Ta có q1.q   Cường độ điện trường điểm M M nằm đoạn thẳng AB nằm với A  E MA  E MB  Mặt khác : rMB  rAM  a  rAM  q1 q2 27     rMB  3rMA 2 rMA rMB rMA rMB a Chọn D Câu 23 [ĐVH] Cho điện tích điểm trái dấu, độ lớn nằm cố định A Khơng có vị trí có cường độ điện trường B Vị trí có điện trường nằm trung điểm đoạn nối điện tích C Vị trí có điện trường nằm đường nối điện tích phía ngồi điện tích dương D Vị trí có điện trường nằm đường nối điện tích phía ngồi điện tích âm HD: Vì q1.q  q1  q nên khơng có vị trí có cường độ điện trường Chọn A Câu 24 [ĐVH] Hai điện tích điểm q1 = –9μC, q2 = μC đặt A, B cách 20 cm Tìm vị trí điểm M điện trường khơng: A M nằm đoạn thẳng AB, AB, cách B khoảng cm B M nằm đường thẳng AB, gần B cách B khoảng 40 cm C M nằm đường thẳng AB, gần A cách A khoảng 40 cm D M trung điểm AB HD: Ta có q1.q  q  q1  Điểm có điện trường nằm đoạn thẳng AB, nằm ngồi gần phía B Mặt khác E AM  E BM  q1 q  2    rAM  1,5rMB rAM rBM rAM rBM  rAM  rMB  20  rMB  40cm Chọn B HOCTAI.VN - HỌC ĐỂ THÀNH TÀI Câu 25 [ĐVH] Hai điện tích điểm q1 = –4 μC, q2 = μC đặt A B cách cm Xác định vị trí điểm M cường độ điện trường không: A M nằm AB, cách A 10 cm, cách B 18 cm B M nằm AB, cách A cm, cách B 16 cm C M nằm AB, cách A 18 cm, cách B 10 cm D M nằm AB, cách A 16 cm, cách B cm HD: Ta có q1.q  q  q1  Điểm có điện trường nằm đoạn thẳng AB, nằm q1 q  2    rAM  2rMB rAM rBM rAM rBM  16cm Chọn D ngồi gần phía B Mặt khác E AM  E BM   rAM  rMB   rMB  8cm  rAM Câu 26 [ĐVH] Hai điện tích điểm q1 = 36 μC q2 = μC đặt khơng khí hai điểm A B cách 100 cm Tại điểm C điện trường tổng hợp triệt tiêu, C có vị trí nào: A bên đoạn AB, cách A 75 cm B bên đoạn AB, cách A 60 cm C bên đoạn AB, cách A 30 cm D bên đoạn AB, cách A 15 cm HD: Vì q1 , q   C nằm hai điểm A, B q1 q 36  22    rAC  3rBC rAC rBC rAC rBC  60cm Chọn B Mặt khác : E AC  E BC   rAC  rBC  100  rAC Câu 27 [ĐVH] Điện tích điểm q đặt O khơng khí, Ox đường sức điện Lấy hai điểm A, B Ox, đặt M trung điểm AB Giữa EA, EB ,EM có mối liên hệ: 1 A E M   E A  E B  B E M  EA  EB 2  1  1 1  C D  2        E EM E B  E M  E A E B  A  kq kq kq , EB  , EM  HD: Ta có E A  2 OA OB OM OA  OB 1 1  M trung điểm AB  OM       Chọn D E M  E A E B    Câu 28 [ĐVH] Ba điện tích dương q1 = q2= q3= q= 5.10-9C đặt đỉnh liên tiếp hình vng cạnh a = 30cm khơng khí Cường độ điện trường đỉnh thứ tư có độ lớn A 9,6.103V/m B 9,6.102V/m C 7,5.104V/m D 8,2.103V/m kq HD: Ta có E 24  E 34   5.102  V / m  a kq E14   2,5.102  V / m  2a Dựa vào hình vẽ      E  E14  E 24  E 34  E 34  E 224  E14  9, 6.102  V / m  Chọn B Câu 29 [ĐVH] Tại ba đỉnh tam giác vuông cân ABC, AB = AC = a, đặt ba điện tích dương qA =  qB = q; qC = 2q chân không Cường độ điện trường E H chân đường cao hạ từ đỉnh góc vng A xuống cạnh huyền BC có biểu thức HOCTAI.VN - HỌC ĐỂ THÀNH TÀI 18 10 9.q A a2 18.10 9.q 9.10 9.q 27.10 9.q B C D a2 a2 a2 a kq 2kq 2kq 2kq 4kq  , E HC    HD: Ta có HB  HC  HA   E AH  E BH  2 a r a a 2 a 2         2kq Dựa vào hình vẽ ta có E '  E HC  E HB  a 2kq 18 2.10 q  E H  E '2  E 2HA   a2 a2 Chọn A Câu 30 [ĐVH] Hai điện tích điểm q1 = 2.10-6 C q2= –8.10-6 C đặt A B với AB = 10   cm Gọi E1 E vec tơ cường độ điện trường q1, q2 sinh điểm M đường   thẳng AB Biết E  4E1 Khẳng định sau vị trí điểm M đúng? A M nằm đoạn thẳng AB với AM = 2,5 cm B M nằm đoạn thẳng AB với AM = cm C M nằm đoạn thẳng AB với AM = 2,5 cm D M nằm  đoạn  thẳng  ABvới  AM = cm HD: Ta có E  4E1  E E1 phương 8  M nằm đoạn thẳng AB  E  4E1    rAM  rMB rMB rAM Mặt khác : rAM  rMB  10cm  rAM  5cm Chọn B Câu 31 [ĐVH] Một điện tích điểm Q đặt khơng khí Gọi EA, EB cường độ điện trường Q gây A B, r khoảng cách từ A đến Q Cường độ điện trường Q gây A B     E A E B Để E A có phương vng góc E B EA = EB khoảng cách A B A r B r C r   HD: Muốn E A vng góc với E B  QA phải vng góc với QB D 2r Mặt khác : E A  E B  AQ  BQ  BQ  r  AB  AQ  BQ  2r Chọn B Câu 32 [ĐVH] Tại hai đỉnh MP hình vng MNPQ cạnh a đặt hai điện tích điểm qM = qP = –3.10-6 C Phải đặt đỉnh Q điện tích q để điện trường gây hệ ba điện tích N triệt tiêu? A q = 10-6 C B q = 6 10-6 C C q = 3 10-6 C D q = 10-6 C HOCTAI.VN - HỌC ĐỂ THÀNH TÀI HD : Đặt MN  a  QN  a kq kq E MN  E PN   2M  E '  E 2MN  E 2PN  2E MN a a Muốn điện trường N triệt tiêu q Q  E q  2E MN  qQ 2a  qM  q Q  2 q M  2.106 C a Chọn A Câu 33 [ĐVH] Quả cầu nhỏ khối lượng 0,25g mang điện tích 2,5.10-9 C treo sợi dây  đặt vào điện trường E có phương nằm ngang có độ lớn E = 106 V/m, lấy g = 10 m/s2 Góc lệch dây treo so với phương thẳng đứng A 300 B 600 C 450 D 650 HD: Trọng lực vật P  mg  2,5.103 N Lực điện điện tích tác dụng Fd  qE  2,5.103 N F Dựa vào hình vẽ  tan   d     450 P Chọn C Câu 34 [ĐVH] Một cầu khối lượng m = 1g có điện tích q > treo sợi dây mảnh điện trường có cường độ E = 1000 V/m có phương ngang dây treo cầu lệch góc  = 300 so với phương thẳng đứng, lấy g = 10 m/s2 Lực căng dây treo cầu điện trường A T  3.10 2 N B T  2.10 2 N  10  N     HD: Ta có T  F  P  Fd Dựa vào hình vẽ ta có : P mg 2.102 FT   N cos300 cos300 Chọn C C T  D T  10  N HOCTAI.VN - HỌC ĐỂ THÀNH TÀI Câu 35 [ĐVH] Quả cầu mang điện có khối lượng 0,1g treo sợi dây mảnh đặt điện trường có phương nằm ngang, cường độ E = 1000 V/m, dây treo bị lệch góc 450 so với phương thẳng đứng, lấy g = 10 m/s2 Điện tích cầu có độ lớn A 106 C B 10- C C 103 C D 10-6 C HD: Dựa vào hình vẽ ta có : Fd  P tan   103 N  Fd  Eq  q  106 C Chọn D Câu 36 [ĐVH] Một giọt dầu hình cầu bán kính R nằm lơ lửng khơng khí có điện trường đều, vectơ cường độ điện trường hướng từ xuống có độ lớn E, biết khối lượng riêng dầu khơng khí  d ,  KK (  d   kk ), gia tốc trọng trường g Điện tích q cầu 4R  KK   d  4R  d   KK  B q  3E 3E 4R  KK   d  4R  KK   d  C q  D q  3E  3E  HD: Vì giọt dầu nằm lơ lững cân trọng lực P , lực asimet Fa dầu lực điện Fe phải cân     P  Fa  Fe  A q  Vì P  Fa nên lực Fe phải có chiều hướng lên , nghĩa giọt dầu phải mang điện tích q   Fe  P  Fa  q E  mg  VKK g   m  VKK  g   Vd  VKK  g   d  kk  Vg  q E   d  kk  4R  d  kk  4R g q  Chọn A 3E HOCTAI.VN - HỌC ĐỂ THÀNH TÀI ... cường độ điện trường B Vị trí có điện trường nằm trung điểm đoạn nối điện tích C Vị trí có điện trường nằm đường nối điện tích phía ngồi điện tích dương D Vị trí có điện trường nằm đường nối điện. .. điểm điện trường D Vectơ cường độ điện trường điểm phương, chiều vectơ lực điện tác dụng lên điện tích dương đặt điểm điện trường   F HD: Ta có: E  vecto cường độ điện trường vecto lực điện. .. chiều đường sức điện trường B ngược chiều đường sức điện trường C vng góc với đường sức điện trường D theo quỹ đạo HD: Khi đặt điện tích âm, khối lượng nhỏ vào điện trường thả nhẹ điện tích chuyển