Vật lý 2 CLC Giữa kỳ

Tài liệu Vật lý 2 (CLC) cho bạn nào cần..Bao gồm công thức, giải bài tập tự luận, bài tập trắc nghiệm.kỳ thi của trường đại học đòi hỏi sinh viên có kiến thức sâu sắc về các khái niệm và phương pháp giải quyết bài toán, cũng như khả năng làm việc hiệu quả trong thời gian giới hạn và áp lực. Chúc các bạn học tốt

GIỮA KÌ

CHƯƠNG 1:

CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG

CHƯƠNG 2: ĐỊNH LUẬT GAUSS

CHƯƠNG 3:

CÔNG, ĐIỆN THẾ, HIỆU ĐIỆN THẾ

5 GIẢI ĐỀ TRẮC NGHIỆM

CHƯƠNG 1: CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG

1) Công thức, lý thuyết:

1 2 2

   :hằng số điện môi tuyệt

đối trong chân không

- Cường độ điện trường: là đại lượng đặc trưng cho lực điện

trường tác dụng lên điện tích q

+ 2 điện tích cùng dấu: đẩy nhau + 2 điện tích trái dấu: hút nhau

q +

M

E

q -

M

E

+ Điểm đặt: tại điểm M

+Phương: đường thẳng nối điện tích q đến điểm khảo sát

+Chiều:

Hướng ra xa nếu q>0

Hướng vào q nếu q<0

Bài 1.1: Ba điện tích nằm dọc theo trục x Điện tích dương tại x = 2m và điện tích dương tại gốc tọa độ Trên trục x phải đặt điện tích âm q3 ở đâu sao cho hợp lực tác dụng lên nó bằng không?

a) Độ lớn của lực điện trường:

Bài 1.2: Electron và proton của nguyên tử hydro cách nhau một khoảng là Tìm:

(a) Độ lớn của lực điện và lực hấp dẫn giữa hai hạt

(b) Tốc độ của êlectron chuyển động theo quỹ đạo tròn quanh prôtôn Coi lực hướng tâm là do lực điện cung cấp.

1 2 2 12

2 2

2

8

8

q q k.

tan 2,5

P mg

k.q q1 q2 q tan 2,5

CHƯƠNG 1: CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG

Bài 1.4: Ba điện t ích điểm giống hệt nhau (q = + 2,7 10-6C) được đặt trên các góc của một tam giác đều có cạnh dài a = 35 cm

Độ lớn của điện trường sinh ra là bao nhiêu: a) Trọng tâm của tam giác? b) Tại góc của tam giác?

G C

B A

2

E

1

E E



a) Vì điện tích tại 3 đỉnh của tam giác đều có cùng giá trị và

cùng dấu nên cường độ điện trường tại tâm =0, E=0

Lưu ý: khi cần tính giá trị đại số của hợp lực nhiều vecto, ta

lần lượt chiếu pt vecto lên 2 trục Ox,Oy.

Bài 1.5: Một vòng bán kính R = 5cm mang điện tích dương đều trên một đơn vị chiều dài, có tổng điện tích Q = 5 10-8C Tính điện trường dọc theo trục của vòng tại: a) Một điểm M nằm cách tâm vòng một khoảng h = 10cm b) Tâm của vòng tròn

y

dE

x

dE dE

a) Để xác định CDĐT E do vòng dây gây ta ta phải chia nhỏ vòng dây thành nhiều phần tử

mang điện dq để xem chúng là những điện tích điểm

Do tính chất đối xứng nên dEx=0

3,6.10 (V / m) (0,05 0,1 )

Bài 1.6: Một thanh cách điện biến đổi đều được uốn thành hình bán nguyệt bán kính R = 5 cm Nếu thanh có tổng điện tích

Q = 3.10-9C, tìm độ lớn và hướng của điện trường tại O, tâm của đường tròn.

b)Chia thanh thành nhiều phần với chiều dài dl có điện tích dq

+ Điện thông: là thông lượng của vecto cường độ điện trường E gửi qua diện tích A

i 1 i n

E.dA

q

.V E.A.cos

+ Định lý O-G: điện thông gửi qua 1 mặt kín bất kì tỉ lệ với tổng đại số các điện tích chứa trong mặt kín đó.

+ góc hợp bởi và (vecto pháp tuyến) + Quy ước: vecto pháp tuyến có chiều từ không gian kín ra bên ngoài (từ trong ra ngoài)

+ :mật độ điện tích +V: thể tích của vật

E A.cos 15.1.cos(0) 15 ( )

C Nm

E A.cos 35.1.cos(180) 35 ( )

C Nm

E A.cos 20.1.cos(0) 20 ( )

C Nm

E A.cos 20.1.cos(0) 20 ( )

C N

(5)

(2) (6)

(1)

Bài 2.1: Giả sử độ lớn của điện trường trên mỗi mặt của hình lập phương có cạnh L = 1,0 m trong hình dưới đây là đều

và hướng của điện trường trên mỗi mặt như đã chỉ ra Tìm (a) thông lượng điện thuần qua hình lập phương và (b) điện

tích thuần bên trong hình lập phương

b) Tổng thông lượng của khối lập phương:

CHƯƠNG 2: ĐỊNH LUẬT GAUSS

Chọn mặt gauss là hình trụ chiều dài L, bán kính r R

r L E

CHƯƠNG 2: ĐỊNH LUẬT GAUSS

O

R2 R4 R5

3

10 1

-Lưu ý : đối với quả cầu đặc thì điện tích chỉ tập trung ở vỏ (mặt ngoài).

CHƯƠNG 3: CÔNG, ĐIỆN THẾ, HIỆU ĐIỆN THẾ

1 M

kq V

r



+ Điện thế tại 1 điểm(M) do q1 gây ra:

9 0

1

q

-N +

+Lưu ý : công, điện thế, thế năng không có vecto

+Khi đề yêu cầu tính các đại lượng có vecto như cường độ điện trường E, lực tĩnh điện F cần phải trình bày cụ thể ( điểm

đặt, phương, chiều, độ lớn)

CHƯƠNG 3: CÔNG, ĐIỆN THẾ, HIỆU ĐIỆN THẾ

Bài 3.1 Hai điện tích điểm q1 = 15,0 nC và q2 = -3,00 nC đặt cách nhau r = 35,0 cm (a) Điện thế tại điểm giữa các điện tích là bao nhiêu? (b) Thế năng của cặp điện tích là bao nhiêu? Ý nghĩa của dấu đại số trong câu trả lời của bạn là gì?

+ Dấu (-) thể hiện 2 điện tích tương tác hút Để đưa điện tích ra xa vô cùng cần thực hiện công là 3,83.10 (J)7

Bài 3.2 Ba hạt mang điện giống hệt nhau (q = 11,0 C) nằm trên ba góc của một hình chữ nhật như hình vẽ bên Kích thước của hình chữ nhật là L = 60,0 cm và W = 15,0 cm Tính công cần thiết để đưa một hạt nhỏ có cùng điện tích q đến góc kia của hình chữ nhật từ vô hạn.

CHƯƠNG 3: CÔNG, ĐIỆN THẾ, HIỆU ĐIỆN THẾ

Bài 3.3: Cần bao nhiêu công để tập hợp bốn hạt mang điện giống nhau, mỗi hạt có độ lớn q, ở các góc của một hình vuông cạnh s?

CHƯƠNG 3: CÔNG, ĐIỆN THẾ, HIỆU ĐIỆN THẾ

Bài 3.6: Một thanh cách điện tích điện đều có chiều dài 14,0 cm được uốn thành hình bán nguyệt như hình vẽ bên Thanh

có tổng điện tích là -7,50 mC Tìm hiệu điện thế tại O, tâm của hình bán nguyệt.







Bài 3.5: Điện thế bên trong một dây dẫn hình cầu tích điện bán kính R được cho bởi V = keQ / R, và điện thế bên ngoài cho bởi

V = keQ / r Sử dụng Er = -dV / dr, suy ra điện trường (a) bên trong và (b) bên ngoài sự phân bố điện tích này.

R

r

in in

out out

Câu 1: Một quả cầu đặc dẫn điện có bán kính 5 cm mang điện tích được phân bố đều trên bề mặt của nó Đồng tâm với quả cầu đặc là một quả cầu rỗng dẫn diện nhưng không mang điện tích Bán kính trong và bán kính ngoài của quả cầu rỗng lần lượt là 10 cm và 15 cm Giả sử không có điện tích nào khác nằm gần hai quả cầu Sắp xếp độ lớn của điện trường tại điểm A (cách tâm quả cầu 4 cm), B (cách tâm quả cầu 8 cm), C (cách tâm quả cầu 12 cm), D (cách tâm quả cầu 16 cm) từ lớn nhất đến nhỏ nhất là:

Câu 3: A uniformly charged insulating rod is bent into the shape of a circle of radius R = 5 cm If the rod has a total charge of Q = 3 x 10^-9 C, the magnitude of the electric field at 0, the center of the circle, is:

Dịch: 1 thanh cách điện biến đổi đều được uốn thành hình tròn bán kính R=5 cm.Nếu thanh có tổng điện tích Q=… Thì độ lớn điện trường tại tâm O là

5

5 5

A.3,42.10 (V / m)

B.0(V / m)

C.6,48.10 (V / m)

D.12,7.10 (V / m)

Câu 4: Biểu thức nào xác định lực W của lực điện trường tác dụng lên điện tích điểm q khi nó chuyển động trong

điện trường E (trong đó V là điện thế, U là thế năng):

Câu 5: Biểu thức liên hệ điện tường và điện thế là:

Câu 7: Cho quả cầu bán kính R tích điện đều với tổng điện tích Q, xác định điện trường tại điểm M bên ngoài

của quả cầu Biết M cách bề mặt quả cầu một khoảng r:

2 e

2 e

3 e

2 e

Câu 8: Hai điện tích điểm đặt cách nhau một khoảng r Thế năng của cặp điện

tích là , Xác định khoảng cách r giữa hai điện tích này:

Dịch: xét 1 vành tròn bán kính R với tổng điện tích Q trải đều trên chu vi Điện thế tại một điểm trên trục của nó

cách tâm 1 đoạn 2R là bao nhiêu?

Câu 10: What is the unit for electric field ?

2 A.C / m

Câu 12: Rank the electric fluxes through each Gaussian surface shown in the figure below from largest to smallest

Câu 14: Một điện tích diểm q nằm bên trong một bề mặt gauss có dạng khối lập phương Giả sử không có điện tích nào khác đặt gần đó Nếu q nằm ở tâm của khối lập phương thì điện thông qua mỗi mặt của khối lập phương là:

0 0 0

B Chúng chuyển động ra xa nhau với gia tốc không đổi

C Chúng chuyển động ra xa nhau với tốc độ không đổi

D Chúng chuyển động hướng vào nhau

Bài tập trắc nghiệm

Câu 16: Một điện tích điểm q = 5 nC được đặt bên trong một hình lập phương cạnh l = 1 cm Nếu giá trị điện tích và thể tích hình lập phương cùng tăng lên gấp đôi thì tổng điện thông gửi qua hình lập phương

1 2

1 2 e

Câu 18: Find the net electric flux through the spherical closed surface shown in the figure below

Dịch: Tìm thông lượng điện trường qua mặt cầu kín như hình dưới

Câu 20: Cho một hệ ban đầu gồm hai điện tích dương (màu cam và nằm trên trục x) như hình vẽ Có một điện

tích âm thứ ba (màu xanh) chuyển động từ vô cùng vào điểm P (nằm trên trục y) Độ biến thiên thế năng của hệ

sau khi có thêm điện tích âm là:



QR

Bài tập trắc nghiệm

Câu 23: How much work is required to assemble four identical charged particles at the corners of a rectangle as shown in the figure below? The dimensions of the rectangle are L = 40cm and W = 30 cm.

Dịch: Cần bao nhiêu công để tập hợp 4 hạt mang điện giống nhau ở các góc của 1 hình chữ nhật như hình vẽ

Câu 24: Xem đường kính nguyên tử hyro gần đúng là m Lực hút tĩnh điện giữa hạt nhân và electron trong

Câu 25: Tại các đỉnh A,B,C của một tam giác vuông, người ta lần lượt đặt các điện tích

Chiều dài các cạnh AC= 3cm, AB = 4cm và BC = 5cm Các điện tích đều được đặt trong không

khí Độ lớn lực điện tổng hợp tác dụng lên điện tích tại A là:

3

q  10 10 C

Bài tập trắc nghiệm

Câu 26: Có 4 điện tích điểm 3nC, -2nC, -7nC, 1nC nằm bên trong một hình hộp chữ nhật có chiều dài 2m, rộng 1m

và chiều cao 2,5m Bên ngoài hình hộp chữ nhật có hai điện tích điểm 1nC và 4nC Điện thông gửi qua mặt kín của hình hộp chữ nhật có giá trị:

Câu 28: Two charges separated a distance of 1 m exert a 4-N force on each other If the charges are pushed to a separation of 1/3 m, the force on each charge will be:

Dịch: 2 điện tích cách nhau 1m tác dụng lực 4N lên nhau Nếu đẩy các điện tích ra cách nhau 1/3m thì lực tác dụng lên mỗi điện tích là:

A Trên một mặt phẳng rộng hữu hạn tích điện đều

B Bên trong một quả cầu tích điện đều

C Gần một dây dài vô hạn tích điện đều

D Bên ngoài một quả cầu tích điện đều

Bài tập trắc nghiệm

Câu 30: The following charges are located inside a submarine:

Calculate the net electric flux through the hull of the submarine

- Electric flux : điện thông ( thông lượng điện trường)