không đổi tại A và B thì độ lớn cường độ điện trường tại một điểm C trên đường trung trực của AB và tạo với A và B thành tam giác đều là E.. Sau khi cho hai quả cầu tiếp xúc với nhau rồi[r]
(1)I LÝ THUYẾT
- Điện trường môi trường (dạng vật chất) truyền tương tác điện Điện trường bao quanh điện tích, điện tích sinh gắn liền với điện tích
- Tính chất điện trường tác dụng lực điện lên điện tích đặt
- Để đặc trưng cho điện trường điểm xét mặt tác dụng lực ta dùng thương số F
q
gọi vectơ cường độ điện trường ký hiệu E
- Hai điện tích điểm q, Q đặt cách khoảng r ta có vectơ cường độ điện trường điện tích điểm Q điểm q là:
2 Q r E k
r r
; độ lớn: E k Q2 r
; đơn vị: V/m
- Nguyên lý chồng chất điện trường: Nếu có n điện tích gây điện trường điểm M thì: EM E1E2 En
- Khi vẽ đường sức điện cần tuân theo số quy tắc sau đây:
• Tại điểm điện trường nói chung ta vẽ đường sức qua • Nói chung đường sức điện xuất phát từ điện tích dương tận điện tích âm • Các đường sức điện khơng cắt • Ta quy ước nơi cường độ điện trường lớn đường sức điện vẽ mau (dày hơn)
II BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
1. Điện trường
A mơi trường khơng khí quanh điện tích B mơi trường chứa điện tích
C mơi trường bao quanh điện tích, gắn với điện tích tác dụng lực điện lên điện tích khác đặt
D môi trường dẫn điện
2. Cường độ điện trường điểm đặc trưng cho
A thể tích vùng có điện trường lớn hay nhỏ
B điện trường điểm phương diện dự trữ lượng C tác dụng lực điện trường lên điện tích điểm D tốc độ dịch chuyển điện tích điểm
3. Phát biểu sau không ?
A Điện trường tĩnh hạt mang điện đứng yên sinh
B Tính chất điện trường tác dụng lực điện lên điện tích đặt
C Véctơ cường độ điện trường điểm phương, chiều với vectơ lực điện tác dụng lên điện tích đặt điểm điện trường
D Véctơ cường độ điện trường điểm phương, chiều với vectơ lực điện tác dụng lên điện tích dương đặt điểm điện trường
4. Tại điểm xác định điện trường tĩnh, độ lớn điện tích thử tăng lần độ lớn
cường độ điện trường
A tăng lần B giảm lần C không đổi D giảm lần
5. Véc tơ cường độ điện trường điểm có chiều
(2)A chiều với lực điện tác dụng lên điện tích thử dương điểm B chiều với lực điện tác dụng lên điện tích thử điểm
C phụ thuộc độ lớn điện tích thử D phụ thuộc nhiệt độ môi trường
6. Trong đơn vị sau, đơn vị cường độ điện trường là:
A V/m2. B V.m. C V/m. D V.m2.
7. Cho điện tích điểm –Q; điện trường điểm mà gây có chiều
A hướng phía B hướng xa
C phụ thuộc độ lớn D phụ thuộc vào điện mơi xung quanh
8. Độ lớn cường độ điện trường điểm gây điện tích điểm khơng phụ thuộc
A độ lớn điện tích thử B độ lớn điện tích
C khoảng cách từ điểm xét đến điện tích D số điện mơi của mơi trường
9. Nếu điểm có điện trường thành phần gây điện tích điểm Hai cường độ điện trường
thành phần phương điểm xét nằm A đường nối hai điện tích
B đường trung trực đoạn nối hai điện tích
C đường vng góc với đoạn nối hai điện tích vị trí điện tích D đường vng góc với đoạn nối hai điện tích vị trí điện tích
10.Nếu điểm có điện trường gây điện tích điểm Q1 âm Q2 dương hướng cường
độ điện trường điểm xác định
A hướng tổng véc tơ cường độ điện trường điện trường thành phần B hướng véc tơ cường độ điện trường gây điện tích dương C hướng véc tơ cường độ điện trường gây điện tích âm
D hướng véc tơ cường độ điện trường gây điện tích gần điểm xét
11.Cho điện tích điểm nằm điểm A B có độ lớn, dấu Cường độ điện trường
một điểm đường trung trực AB có phương
A vng góc với đường trung trực AB B trùng với đường trung trực AB
C trùng với đường nối AB D tạo với đường nối AB góc 450.
12.Cho điện tích điểm nằm điểm A B có độ lớn, dấu Điểm có điện trường tổng
hợp
A trung điểm AB
B tất điểm trên đường trung trực AB
C điểm tạo với điểm A điểm B thành tam giác D điểm tạo với điểm A điểm B thành tam giác vuông cân
13.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
14.Trong nhận xét sau, nhận xét không đúng với đặc điểm đường sức điện là:
A Các đường sức điện trường cắt B Các đường sức điện trường tĩnh đường không khép kín
C Hướng đường sức điện điểm hướng véc tơ cường độ điện trường điểm
D Các đường sức đường có hướng
15.Nhận định sau khơng đúng đường sức điện trường gây điện tích điểm + Q?
A tia thẳng
(3)D không cắt
16.Điện trường điện trường mà cường độ điện trường
A có hướng điểm
B có hướng độ lớn điểm C có độ lớn điểm
D có độ lớn giảm dần theo thời gian
17.Đặt điện tích dương, 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
18.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
19.Phát biểu sau tính chất đường sức điện không đúng?
A Tại điểm điện tường ta vẽ đường sức qua B Các đường sức đường cong khơng kín
C Các đường sức không cắt
D Các đường sức điện ln xuất phát từ điện tích dương kết thúc điện tích âm
20.Phát biểu sau không đúng?
A Điện phổ cho ta biết phân bố đường sức điện trường
B Tất đường sức xuất phát từ điện tích dương kết thúc điện tích âm
C Cũng có đường sức điện khơng xuất phát từ điện tích dương mà xuất phát từ vô D Các đường sức điện trường đường thẳng song song cách
21.Nếu khoảng cách từ điện tích nguồn tới điểm xét tăng lần cường độ điện trường
A giảm lần B tăng lần C giảm lần B tăng lần
22.Cho hai cầu kim loại tích điện có độ lớn trái dấu đặt cách khoảng
khơng đổi A B độ lớn cường độ điện trường điểm C đường trung trực AB tạo với A B thành tam giác E Sau cho hai cầu tiếp xúc với đặt lại A B cường độ điện trường C
A B E/3 C E/2 D E
23.Công thức xác định cường độ điện trường gây điện tích Q < 0, điểm chân khơng,
cách điện tích Q khoảng r là:
A 9.109 2
r Q
E B 9.109 2 r Q
E C
r Q E 9.109
D
r Q E 9.109
24.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
25.Một điện tích đặt điểm có cường độ điện trường 0,16 (V/m) Lực tác dụng lên điện tích
(4)A q = 8.10-6 (C). B q = 12,5.10-6 ( C).
C q = (C). D q = 12,5 (C).
26.Cường độ điện trường gây điện tích Q = 5.10-9 (C), điểm chân không cách điện
tích khoảng 10 (cm) có độ lớn là:
A E = 0,450 (V/m) B E = 0,225 (V/m) C E = 4500 (V/m) D E = 2250 (V/m)
27.Đặt điện tích thử - 1μC điểm, chịu lực điện 1mN có hướng từ trái sang phải
Cường độ điện trường có độ lớn hướng
A 1000 V/m, từ trái sang phải B 1000 V/m, từ phải sang trái
C 1V/m, từ trái sang phải D V/m, từ phải sang trái
28.Một điện tích -1 μC đặt chân không sinh điện trường điểm cách 1m có độ lớn
và hướng
A 9000 V/m, hướng phía B 9000 V/m, hướng xa
C 9.109 V/m, hướng phía nó. D 9.109 V/m, hướng xa nó.
29.Một điểm cách điện tích khoảng cố định khơng khí có cường độ điện trường 4000
V/m theo chiều từ trái sang phải Khi đổ chất điện mơi có số điện mơi bao chùm điện tích điểm điểm xét cường độ điện trường điểm có độ lớn hướng
A 8000 V/m, hướng từ trái sang phải B 8000 V/m, hướng từ phải sang trái
C 2000 V/m, hướng từ phải sang trái D 2000 V/m hướng từ trái sang phải
30.Trong khơng khí, người ta bố trí điện tích có độ lớn 0,5 μC trái dấu cách m
Tại trung điểm điện tích, cường độ điện trường A 9000 V/m hướng phía điện tích dương B 9000 V/m hướng phía điện tích âm C
D 9000 V/m hướng vng góc với đường nối hai điện tích
31.Ba điện tích q giống hệt đặt cố định ba đỉnh tam giác có cạnh a Độ lớn
cường độ điện trường tâm tam giác là:
A 9.109 2
a Q
E B 3.9.109 2 a
Q
E C 9.9.109 2 a
Q
E D E =
32.Hai điện tích q1 = 5.10-9 (C), q2 = - 5.10-9 (C) đặt hai điểm cách 10 (cm) chân không Độ lớn cường độ điện trường điểm nằm đường thẳng qua hai điện tích cách hai điện tích là:
A E = 18000 (V/m) B E = 36000 (V/m) C E = 1,800 (V/m) D E = (V/m)
33.Tại điểm có cường độ điện trường thành phần vng góc với có độ lớn 3000 V/m
và 4000V/m Độ lớn cường độ điện trường tổng hợp
A 1000 V/m B 7000 V/m C 5000 V/m D 6000 V/m
34.Quả cầu nhỏ có khối lượng m=0,25g, điện tích hai cầu q= 2,5.10-9C, treo sợi
dây mảnh đặt điện trường E nằm ngang có độ lớn E= 106 V/m Góc lệch dây treo
so với phương thẳng đứng là:
A 140 B 300 C 450 D.600
35.Một cầu nhỏ khối lượng m=20g mang điện tích q= 10-7C treo điện trường có phương
nằm ngang sơị dây mảnh dây treo hợp với phương thẳng đứng góc = 300 Độ lớn
của cường độ điện trường là:
A 1,15.106 V/m B 2,5.106 V/m. C 3.106 V/m. D 2,7.105 V/m.
36.Hai điện tích nhỏ q1 = 4q q2 = - q đặt hai điểm A B khơng khí, cách 18cm Điểm
M có cường độ điện trường tổng hợp 0, M cách B khoảng:
A 18cm B 9cm C 27cm D.4,5cm
37.Hai điện tích q1 = q2 = 5.10-16 (C), đặt hai đỉnh B C tam giác ABC cạnh
(cm) khơng khí Cường độ điện trường đỉnh A tam giác ABC có độ lớn là:
(5)C E = 0,3515.10-3 (V/m). D E = 0,7031.10-3 (V/m).
38.Hai điện tích q1 = 5.10-9 (C), q2 = - 5.10-9 (C) đặt hai điểm cách 10 (cm) chân không
Độ lớn cường độ điện trường điểm nằm đường thẳng qua hai điện tích cách q1 (cm), cách
q2 15 (cm) là:
A E = 16000 (V/m) B E = 20000 (V/m)
C E = 1,600 (V/m) D E = 2,000 (V/m)
39.Hai điện tích q1 = 5.10-16 (C), q2 = - 5.10-16 (C), đặt hai đỉnh B C tam giác ABC cạnh (cm) khơng khí Cường độ điện trường đỉnh A tam giác ABC có độ lớn là:
A E = 1,2178.10-3 (V/m). B E = 0,6089.10-3 (V/m).
C E = 0,3515.10-3 (V/m). D E = 0,7031.10-3 (V/m).
III BÀI TẬP TỰ LUẬN
1. Một điện tích điểm Q = 10-6C đặt khơng khí
a Xác định cường độ điện trường điểm cách điện tích 30cm
b Đặt điện tích chất lỏng có số điện mơi = 16 Điểm có cường độ điện trường
câu a cách điện tích bao nhiêu?
ĐS: a E 105V m/
; b r7,5cm
2. Hai điện tích q1 = -10-6 C, q2 = 10-6 C đặt hai điểm A, B cách 40cm chân không Xác
định vectơ cường độ điện trường a M trung điểm AB b N có AN = 20cm; BN = 60cm
ĐS: a E 4,5.105V m/
; b E105V m/
3. Có ba điện tích độ lớn q đặt ba đỉnh tam cạnh a Xác định cường độ điện trường
điểm đặt điện tích hai điện tích gây khi: a Ba điện tích dấu
b Một điện tích trái dấu với hai điện tích
ĐS: a 2 os300
kq E E c
a
; b
kq
E E E
a
4. Tại ba đỉnh tam giác vuông ABC, AB = 30cm, AC = 40cm đặt ba điện tích dương q1 = q2 = q3 =
q= 10-9 C.
Xác định E chân đường cao hạ từ đỉnh góc vng xuống cạnh huyền
ĐS: E245 / ; tanV m 0,82
5. Tại ba đỉnh A, B, C hình vng cạnh a chân khơng đặt ba điện tích dương q Xác định
cường độ điện trường:
a Tại tâm O hình vng b Tại đỉnh D
ĐS: a 2
2kq E E
a
; b
1
( )
2 D
kq E
a
6. Tại ba điểm A, B, C không khí tạo thành tam giác vng A; AB = 4cm; AC = 3cm Tại A
đặt q1 = -2,7.10-9 C, B đặt q2 Biết E
tổng hợp C có phương song song AB Xác định q2 E C
ĐS: E 3,6.104V m/
; q2 12,5.10 9C
7. Hai điện tích +q -q (q > 0) đặt hai điểm A, B với AB = 2a khơng khí
(6)b Tính x để EM cực đại tính giá trị cực đại
ĐS: a
2 2 2
( )
kqa E
a x
; b x0
8. Hai điện tích q1 q2 q đặt hai điểm A B chân không Cho biết AB = l
a Xác định cường độ điện trường điểm M nằm đường trung trực AB cách AB đoạn h
b Định h để cường độ điện trường M đạt giá trị cực đại Tính giá trị cực đại
ĐS: a
4 2 2 16
(4 )
kqh E
h l
; b 2
l
h ; ax 16 2
3 m
kq E
l
.
9. Hai điện tích q1 = 4q > q2 = - q đặt hai điểm A B cách cm chân không Xác
định điểm M để cường độ điện trường tổng hợp
ĐS: x9 m
10.Cho ba điện tích điểm q1, q2, q3 đặt ba đỉnh A, B, C hình vng ABCD khơng khí Xác
định hệ thức q1, q2, q3 để cường độ điện trường D không
ĐS:
2 q q q .
11.Một cầu nhỏ, khối lượng m = 20g mang điện tích q = 10-7 C treo dây mảnh điện
trường có vectơ E nằm ngang Khi cầu cân bằng, dây treo hợp với phương đứng góc =
300 Tính độ lớn cường độ điện trường; cho g = 10 m/s2.
ĐS: E 1,15.106V m/
12.Một giọt chất lỏng tích điện có khối lượng 2.10-9 g nằm cân điện trường có phương
thẳng đứng, có E = 1,25.105 V/m Tính điện tích giọt chất lỏng số electron thừa thiếu trên
giọt chất lỏng Lấy g = 10m/s2.
ĐS:
1,6.10 ; 1000
q C n
13.Một cầu nhỏ, kim loại có bán kính mm đặt dầu Hệ thống đặt điện trường
đều, E hướng thẳng đứng từ xuống, E = 106 V/m Tìm điện tích cầu để nằm lơ lửng
trong dầu Cho khối lượng riêng kim loại dầu D = 2,7.103 kg/m3.; D
0 = 800 kg/m3 Lấy g = 10 m/s2.
ĐS: q 0,79.1010C