bài tập vật lý 2 đại học thủy lợi

TẬP VẬT LÝ II CHƯƠNG 21 21.6 Hai cầu nhỏ đặt cách 20,0 cm có điện tích giống Bao nhiêu electron dư thừa có phải có mặt cầu độ lớn lực đẩy chúng 4.57.10-21 N? 21.11 Ba điện tích điểm xếp đường thẳng Điện tích q3 = + 5,00 nC nằm gốc toạ độ Điện tích q2 = - 3,00 nC vị trí có toạ độ x = +4,00 cm Điện tích q1 vị trí x = +2,00 cm Điện tích q1 (độ lớn dấu) hợp lực tác dụng q3 không? 21.12 Một điện tích âm – 0,550 μC tác dụng lực hướng lên 0,200N lên điện tích chưa biết nằm cách 0,300 m phía Độ lớn dấu điện tích chưa biết tác dụng lên điện tích – 0,550 μC bao nhiêu? 21.13 Một điện tích điểm thứ +3,50 μC đặt cách 0,800 m phía bên trái điện tích điểm thứ hai giống điện tích tích thứ Độ lớn hướng lực mà điện tích tác dụng lên nhau? 21.14 Trong hình 21.1, hai điện tích điểm q1 = 2,0 µC q2 = -2,0 µC tương tác với điện tích điểm thứ ba Q = 4,0 µC Tìm độ lớn hướng lực tổng cộng (hợp lực) tác dụng lên Q 21.17 Ba điện tích điểm xếp dọc trục x Điện tích q1 = +3,00 μC nằm gốc toạ độ diện tích q2 = - 5,00 μC vị trí có toạ độ x = 0,200 m Điện tích q3 = - 8,00 μC Điện tích q3 đặt đâu hợp lực tác dụng lên q1 7,00 N theo chiều âm trục x? R-21.19 Hai điện tích điểm đặt trục y sau: điện tích q1 = -1,50 nC y = - 0,600 m, điện tích q2 = +3,20 nC gốc toạ độ (y = 0) Lực tổng cộng (độ lớn hướng) tác dụng hai điện tích lên điện tích thứ ba q3 = +5,00 nC nằm y = - 0,400 m bao nhiêu? R-21.20 Hai điện tích điểm đặt trục x sau: Điện tích q1 = + 4,00 nC đặt vị trí x = 0,200 m, điện tích q2 = +5,00 nC x = - 0,300 m Độ lớn hướng lực tổng cộng tác dụng hai điện tích lên điện tích điểm âm q3 = - 6,00 nC đặt gốc tọa độ bao nhiêu? R-21.23 Bốn điện tích giống q đặt góc hình vuông chiều dài L a) Trong giản đồ vật tự do, tất lực tác dụng lên điện tích b) Tìm độ lớn hướng lực tổng cộng tác dụng lên điện tích ba điện tích lại 21.24 Một hạt có điện tích -3,00 nC a) Tìm độ lớn hướng điện trường hạt điểm khoảng 0,250m b) Khoảng cách từ hạt để điện trường có độ lớn 12,0 N/C? 21.25 Một hạt anpha (điện tích + 2e khối lượng 6,64.10-27 kg) di chuyển sang phải với tốc độ 1,50 km/s Điện trường (độ lớn hướng) cần thiết để làm cho di chuyển sang trái với tốc độ sau 2,65 μs? 21.26 Một electron thả không vận tốc ban đầu điện trường Electron tăng tốc thẳng đứng hướng lên trên, 4,50 m 3,00 μs sau thả a) Độ lớn hướng điện trường bao nhiêu? b) Liệu bạn có lý đáng để bỏ qua ảnh hưởng lực hấp dẫn? Chứng minh câu trả lời bạn định lượng 21.27 a) Độ lớn dấu điện tích hạt khối lượng 1,45g để không chuyên động đặt vào điện trường hướng xuống có độ lớn 650 N/C? b) Độ lớn điện trường lực điện tác dụng lên proton độ lớn với trọng lượng bao nhiêu? 21.31 Một electron phóng với tốc độ ban đầu v0 = 1,60.106 m/s vào điện trường song song hình 21.32 Giả thiết điện trường hướng thẳng đứng xuống dưới, điện trường bên không Electron vào điện 21.32 Bài tập 21.31 trường điểm a) Nếu electron vừa lệch khỏi khỏi điện trường độ lớn điện trường bao nhiêu? b) Giả sử hình 21.32 electron thay proton với vận tốc ban đầu v0 Liệu proton có va chạm vào không? Nếu proton không va chạm độ lớn hướng độ dời theo phương thẳng đứng nó thoát khỏi không gian bao nhiêu? c) So sánh đường electron đường proton giải thích khác d) Thảo luận xem liệu có hợp lý không bỏ qua ảnh hưởng trọng lực hạt R-O21.32 Điện tích điểm q1 = - 5,00 nC nằm gốc toạ độ điện tích điểm q2 = + 3,00 nC nằm trục x x = 3,00 cm Điểm P nằm trục y y = 4,00 cm   E1 E2 a) Tính điện trường điểm P điện tích q1 q2 Biểu diễn kết bạn theo véc tơ đơn vị b) Sử dụng kết phần (a) để thu nhận điện trường tổng cộng P, biểu diễn theo dạng véc tơ đơn vị rˆ R-21.37 Một điện tích điểm gốc toạ độ, với điện tích điểm nguồn, véc tơ đơn vị theo hướng a) điểm trường x = 0, y = -1,35 m; b) điểm trường x = 12,0 cm, y = iˆ ˆj 12,0 cm; điểm trường x = -1,10 m, y = 2,60 m Biểu diễn kết theo véc tơ đơn vị 21.39 a) Một electron chuyển động phía đông điện trường 1,50 N/C hướng phía tây Tại điểm A, vận tốc electron 4,50.10 m/s phía đông Tốc độ electron tới điểm B, cách điểm A 0,375 m phía đông, bao nhiêu? b) Một proton chuyển động điện trường phần (a) Tại điểm A, vận tốc proton 1,90.104 m/s phía đông Tốc độ điểm B bao nhiêu? R-21.40 Hai hạt có điện tích q1 = 0,500 nC q2 = 8,00 nC cách khoảng 1,20 m Tại điểm dọc theo đường thẳng nối hai điện tích điện trường tổng cộng hai điện tích không? R-21.41 Hai điện tích điểm dương q đặt trục x, x = a x = - a a) Tìm độ lớn hướng điện trường x = b) Tìm biểu thức điện trường điểm nằm trục x Sử dụng kết qủa bạn để vẽ phác đồ thị thành phần x điện trường hàm số x, giá trị x khoảng -4a đến 4a R-21.43 Một điện tích điểm + 2,00 nC nằm gốc toạ độ, điện tích điểm thứ hai – 5,00 nC nằm trục x x = 0,800 m a) Tìm điện trường (độ lớn hướng) điểm sau nằm trục x: i) x = 0,200 m; ii) x = 1,20 m; iii) x = - 0,200 m b) Tìm lực điện tổng hợp mà hai điện tích tác dụng lên electron đặt điểm phần (a) R-21.45 Trong hệ trục toạ độ vuông góc, điện tích điểm dương q = 6,00.10-9C đặt điểm x = + 0,150 m, y = điện tích giống đặt x = - 0,150 m, y = Tìm thành phần x y, độ lớn hướng điện trường điểm sau: a) gốc toạ độ; b) x = 0,300 m, y = 0; c) x = 0,150 m, y = 0,400 m; d) x = 0, y = 0,200m R-21.46 Một điện tích điểm q1 = - 4,00 nC điểm x = 0,600m, y = 0,800 m điện tích điểm thứ hai q2 = +6,00 nC điểm có x = 0,600 m y = m Tính độ lớn hướng điện trường tổng hợp gốc toạ độ hai điện tích điểm 21.85 Một điện tích 12,0 nC gốc toạ độ; điện tích chưa biết thứ hai x = 3,00 m, y = 0; điện tích thứ ba q3 = -16,0 nC x = 5,00 m, y = Dấu độ lớn điện tích chưa biết điện trường tổng cộng x = 8,00 m, y = có độ lớn 12,0 N/C hướng theo chiều dương trục x? 21.86 Điện tích dương Q phân bố dọc theo trục theo trục x từ x = đến x = a Một điện tích dương q nằm trục x phía dương x = a + r, r khoảng cách tới đầu bên phải Q (Hình 21.37) a) Tính toán thành phần x y điện trường tổng cộng gây phân bố điện tích Q điểm nằm trục x phía dương có x > a b) Tính lực (độ lớn hướng) mà phân bố điện tích Q tác dụng lên q c) Chỉ r >> a, độ lớn lực phần (b) xấp 21.87 Điện tích dương Q phân bố dọc theo trục theo trục y từ y = đến y = a Một điện tích âm – q nằm trục x phía dương, cách gốc tọa độ khoảng x (Hình 21.38) a) Tính thành phần x y điện trường gây phân bố điện tích Q điểm nằm trục x phía dương b) Tính thành phần x y lực mà phaâ bố điện tích Q tác dụng lên q c) Chỉ x >> a , F ≅ −Qq / 4πε x F ≅ +Qqa / 8πε x Giải thích kết thu nhận 21.94 Một điện tích dương Q phân bố quanh nửa vòng tròn bán kính a ( hình 21.39) Tìm điện trường (độ lớn hướng) tâm đường cong P.theo dạng véc tơ đơn vị Hình 21.39 Bài tập 21.94 Chương 23: C23:1,2,313,14,15,17,18,21,32,33,79, R23.1 Một điện tích điểm có điện tích q = +2,4 Điện µC giữ nằm yên gốc Một điện tích thứ hai q2 = - µC 4,3 dịch chuyển từ điểm x = 0,15m , y = đến điểm x = 0,25m, y = 0,25m Hỏi công lực điện trường để làm dịch chuyển điện tích q2 bao nhiêu? R23.2 Một điện tích q1 giữ nằm yên gốc Điện tích thứ hai q2 đặt điểm a điện trường cặp điện tích +5,4.10-8 J Khi dịch chuyển điện tích thứ hai đến điểm b lực điện trường thực công lên điện tích – 1,9.10-8J Hỏi điện trường cặp điện tích điện tích thứ hai điểm b? µC R23.3 Một cầu kim loại nhỏ, mang điện tích q1 = - 2,8 , giữ nằm yên cột cách điện Một µC cầu kim loịa nhỏ thứ hai có điện tích q2 = - 7,8 khối lượng 1,5g phóng phía q1 Khi hai cầu cách 0.8m q2 chuyển động phía q1 với tốc độ 22 m/s (hình 23.28) Giả sử coi hai cầu điện tích điểm Bạn bỏ qua lực hấp dẫn a) Tốc độ q2 hai qủa cầu cách 0,4m bao nhiêu? b) Điện tích q2 đến gần q1 đến mức nào? Hình 23.28 Bài tập 23.3 23.14 Hai điện tích giống hệt nhau, q = +5µC đặt hai đỉnh đối diện hình vuông Độ dài cạnh hình vuông 0,2m Một điện tích q0 = -2µC đặt đỉnh lại hình vuông Công lực điện trường tác dụng lên q0 q0 dịch chuyển đến đỉnh trống không lại? 23.15 Một điện trường hướng phía đông Điểm B phía tây 2m so với điểm A, điểm C phía đông 2m so với A điểm D phía nam 2m so với điểm A Thế điểm B, C D lớn hơn, nhỏ hay nhau? Hãy đưa lý cho sau câu trả lời bạn  E 23.17 Một điện tích 28 nC đặt điện trường hướng lên có độ lớn 4.104V/m Hỏi công lực điện trường thực lên điện tích điện tích dịch chuyển a) 0,45m bên phải; b) 0,67m hướng lên trên; c) 2,6m hướng xuống theo phương hợp với phương nằm ngang góc 450 ? 23.18 Hai điện tích tĩnh +3nC +2nC đặt cách khoảng 50cm Một electrôn thả từ nghỉ điểm hai điện tích dịch chuyển dọc theo đường nối hai điện tích Hỏi tốc độ electrôn cách điện tích +3nC 10cm bao nhiêu? 23.21 Hai điện tích điểm q1= +2,4nC q2 = -6,5nC cách 0,1m Điểm A khoảng cách chúng Điểm B cách 0.08m so với q1 cách q2 0,06m (hình 23.29) Lấy không vô cực.Hãy tìm a) Thế điểm A? b) Thế điểm B ? c) Công lực điện trường thực lên điện tích 2,5nC từ điểm B đến điểm A 23.32 Một điện tích toàn phần 3,5 nC phân bố khắp bề mặt cầu kim loại với bán kính 24cm Nếu không điểm vô tìm giá trị khoảng cách sau so với tâm cầu: a) 48cm; b) 24cm; c) 12cm 23.33 Một vòng dây tròn, mảnh tích điện có bán kính 15cm điện tích toàn phần là+24nC Một e đặt trục vòng dây cách tâm vòng dây 30cm bị ép nằm trục vòng dây Sau thả e từ trạng thái nghỉ a) Mô tả chuyển động e b) Tìm tốc độ e đến tới tâm vòng dây 23.79 Địên tích phân bố dọc mảnh, dài a, điện tích toàn phần Q Lấy không vô Tìm điểm sau (xem hình 23.36): a) điểm P, cách đầu bên phải khoảng x b) điểm R phía cách đầu bên phải đoạn y c) Kết câu (a) (b) giảm x y trở nên lớn nhiều so với a? Hình 23.36 CHƯƠNG 27: TỪ TRƯỜNG VÀ LỰC TỪ C27: 1,4,7,8,9,14,15,30,33,34,35,37,38,39 R-27.1 Một hạt với điện tích -1,24.10-8 C chuyển động với vận tốc tức thời   v = (4,19.10 m / s )iˆ + (−3,85.10 m / s) ˆj B = (1,40T )iˆ Lực tác dụng lên hạt từ trường a) bao  B = (1,40T )kˆ nhiêu? b) bao nhiêu?  v = (3,00.10 m / s ) ˆj 27.4 Một hạt với khối lượng 1,81.10 -3 kg điện tích 1,22.10 -8 C có vận tốc thời điểm cho Độ lớn hướng gia tốc hạt tạo từ trường  B = (1,63T )iˆ + (0,980T ) ˆj bao nhiêu? R-27.7 Một electron chịu tác dụng lực từ có độ lớn 4,60.10 -15 N chuyển động tạo góc 60 o từ trường có độ lớn 3,50.10-3 T Tìm tốc độ electron   B = −(1,25T )k R-27.8 Một hạt với điện tích – 5,60 nC chuyển động từ trường Lực từ tác    F = −(3,40.10 −7 N )i + (7,40.10 −7 N ) j dụng lên hạt đo a) Tính tất thành phần vận tốc hạt từ thông tin b) Có thành phần vận tốc không xác định đo lực nói không? Giải     v v F F thích c) Tính tích vô hướng Góc bao nhiêu?  v = −(3,80.10 m / s ) ˆj R-27.9 Một hạt với điện tích 7,80 μC chuyển động với vận tốc Lực từ tác dụng lên    F = +(7,60.10 −3 N )i − (5,20.10 −3 N )k hạt đo a) Tính tất thành phần từ trường từ thông tin b) Có thành phần từ trường không xác định đo lực nói không? Giải    B.F B F thích c) Tính tích vô hướng Góc bao nhiêu? R-27.14 Một hạt với điện tích 6,40.10 -19 C chuyển động theo quỹ đạo tròn với bán kính 4,68 mm nhờ có lực tác dụng lên từ trường có độ lớn 1,65 T vuông góc với quỹ đạo a) Độ lớn động   p L lượng dài hạt bao nhiêu? b) Độ lớn động lượng góc hạt bao nhiêu? R-27.15 Một electron điểm A hình 27.42 có tốc độ v0 1,41.106 m/s Tìm a) Độ lớn hướng từ trường làm cho electron chuyển động theo nửa đường tròn từ điểm A đến điểm B; b) Thời gian cần thiết để electron chuyển động từ A đến B Hình 27.42 Bài tập 27.15 27.16 R-27.30 Các trường  E  B  v0 = (5,85.10 m / s ) ˆj vuông góc Một hạt với vận tốc ban đầu vào  B = −(1,35T )kˆ vùng có điện trường từ trường Từ trường vùng Tính độ lớn hướng điện trường vùng hạt qua vùng mà không bị lệch hướng hạt có điện tích a) +0,640 nC; b) -0,320 nC Bạn bỏ qua trọng lượng hạt R27.33 Một nằm ngang với khối lượng m chiều dài L nằm thẳng hàng theo hướng bắc-nam  B Thanh mang dòng điện I theo hướng phía bắc Khi từ trường tác dụng vào toàn chiều dài lực từ tác dụng lên giữ cho treo lơ lửng đứng yên không gian a) Tìm   B B độ lớn tối thiểu mà có b) Tìm hướng có độ lớn tìm thấy phần (a) R-27.34 Một sợi dây thẳng treo thẳng đứng mang dòng điện 1,20 A hướng xuống vùng cực nam châm điện siêu dẫn lớn, từ trường có độ lớn B = 0,588 T nằm ngang Độ lớn hướng lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn dài 1,00 cm nằm từ trường hướng từ trường a) hướng đông? b) hướng nam? R-27.35 Một nằm ngang dài 0,200 m đặt lên cân mang dòng điện Tại vị trí có từ trường nằm ngang có độ lớn 0,067 T hướng vuông góc với Lực từ tác dụng đo cân thấy 0,13 N Dòng điện bao nhiêu? 27.39 Một kim loại mỏng dài 50,0 cm với khối lượng 750 g nằm yên điểm đỡ kim loại từ trường có độ lớn 0,450 T hình 27.45 (nhưng không gắn vào điểm đỡ) Một nguồn điện (ắc quy) điện trở 25,0 Ω nối tiếp với nối vào điểm đỡ a) Điện áp lớn mà nguồn có mà không làm đứt mạch điện điểm đỡ bao nhiêu? b) Điện áp nguồn có giá trị lớn tính phần (a) Nếu điện trở đột ngột bị đoản mạnh phần làm cho điện trở giảm xuống 2,0 Ω, tìm gia tốc ban đầu Chương 28: TỪ TRƯỜNG C28:3,5,6,12,16,17,19,22,24,25 R-28.3 Một điện tích -4,8 µC chuyển động với tốc độ không đổi 6,8.10 m/s theo hướng dương trục x hệ quy chiếu quán tính Tại thời điểm điên tích điểm gốc tọa độ, vectơ từ trường mà sinh điểm sau 28.5 Một cặp điện tích điểm, q = +4 µC q’ = -1,5 µC chuyển động hệ quy chiếu quán tính hình 28.30 Tại thời điểm này, độ lớn hướng từ trường sinh gốc tọa độ bao nhiêu? Lấy v = 2.105 m/s v’ = 8.105 m/s R-28.12 Một dây thẳng dài nằm dọc theo trục y mang dòng điện I = 8A theo hướng âm trục y  B0 (Hình 28.32) Thêm vào với từ trường dòng điện dây, từ trường có độ lớn 1,5.10-6 T theo hướng dương trục x Từ trường tổng cộng (độ lớn hướng) điểm sau mặt phẳng xz? a) x = 0, z = 1,0m; b) x = 1,0m, z = 0; c) x = 0, z = -0,25 m? R-28.16 Hai dây dẫn thẳng, dài song song cách 10 cm mang dòng điện A theo hướng, hình 28.33 Tìm độ lớn hướng từ trường a) điểm P1 nằm dây; b) điểm P2 cách 25 cm bên phải điểm P1; c) điểm P3 cách 20 cm phía điểm P1 28.17 Hai đường truyền dài song song cách 40 cm mang dòng điện 25 A 75 A Tìm tất vị trí mà từ trường tổng cộng hai dây không dòng điện a) hướng b) ngược hướng 28.19 Bốn dây dẫn mang dòng điện dài mặt phẳng gặp cắt tạo thành hình vuông cạnh 40 cm hình 28.35 Tìm độ lớn hướng dòng điện I cho từ trường tâm hình vuông không 28.22 Hai dây dài song song cách khoảng 0,4 m (xem hình 28.38) Các dòng điện I1 I2 có hướng a) Tính độ lớn lực tác dụng dây lên 1,2 m chiều dài dây Lực hút hay đẩy? b) Mỗi dòng điện tăng gấp đôi cho I1 trở thành 10 A I2 trở thành A Bây độ lớn lực mà dây tác dụng lên 1,2 m chiều dài dây bao nhiêu? 28.24 Tính dộ lớn hướng từ trường điểm P dòng điện phần bán nguyệt dây hình 28.39 (Gợi ý: dòng điện phần thẳng dài dây có sinh từ trường P không? Hình 28.39 Bài tập 28.24 28.25 Tính độ lớn từ trường điểm P hình 28.40 theo R, I1 I2 Biểu thức bạn I1 = I2 ? Hình 28.40 Bài tập 28.25  ... 28 .39 (Gợi ý: dòng điện phần thẳng dài dây có sinh từ trường P không? Hình 28 .39 Bài tập 28 .24 28 .25 Tính độ lớn từ trường điểm P hình 28 .40 theo R, I1 I2 Biểu thức bạn I1 = I2 ? Hình 28 .40 Bài. .. độ 22 m/s (hình 23 .28 ) Giả sử coi hai cầu điện tích điểm Bạn bỏ qua lực hấp dẫn a) Tốc độ q2 hai qủa cầu cách 0,4m bao nhiêu? b) Điện tích q2 đến gần q1 đến mức nào? Hình 23 .28 Bài tập 23 .3 23 .14... đột ngột bị đoản mạnh phần làm cho điện trở giảm xuống 2, 0 Ω, tìm gia tốc ban đầu Chương 28 : TỪ TRƯỜNG C28:3,5,6, 12, 16,17,19 ,22 ,24 ,25 R -28 .3 Một điện tích -4,8 µC chuyển động với tốc độ không