Đề kiểm tra giữa học kỳ 2 Lý 11 Kết nối tri thức giải chi tiết-Đề 2 được soạn dưới dạng file word và PDF gồm 5 trang. Các bạn xem và tải về ở dưới.
PHẦN I. Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 18. Mỗi câu hỏi thí sinh chỉ lựa chọn một phương án.
Câu 1: Độ lớn của lực tương tác giữa hai điện tích điểm trong không khí
A. tỉ lệ với bình phương khoảng cách giữa hai điện tích.
B. tỉ lệ nghịch với khoảng cách giữa hai điện tích.
C. tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa hai điện tích.
D. tỉ lệ với khoảng cách giữa hai điện tích.
Câu 2: Mỗi prôtôn có khối lượng $m = 1,67 \cdot {10^{ – 27}}kg$, điện tích $q = \;1,6 \cdot {10^{ – 19}}C$. Hỏi lực đẩy Culông giữa hai prôtôn lớn hơn lực hấp dẫn giữa chúng bao nhiêu lần?
A. $1,{24.10^{36}}$ B. $1,{35.10^{35}}$ C. $1,{06.10^{36}}$ D. $1,{06.10^{35}}$
Câu 3: Đặt hai điện tích điểm đứng yên trong môi trường có hằng số điện môi $\varepsilon $, sau đó vẫn giữ nguyên khoảng cách hai điện tích đó đặt vào môi trường chân không thì lực tương tác giữa hai điện tích sẽ
A. không thay đổi. B. giảm ${\varepsilon ^2}$ lần. C. giảm $\varepsilon $ lần. D. tăng $\varepsilon $ lần.
Câu 4: Treo một sợi tóc trước màn hình của một máy thu hình (ti vi) chưa hoạt động. Khi bật tivi thì thành thủy tinh ở màn hình
A. nhiễm điện nên nó hút sợi dây tóc.
B. Nhiễm điện cùng dấu với sợi dây tóc nên nó đẩy sơi dây tóc.
C. Không nhiễm điện nhưng sợi dây tóc nhiễm điện âm nên sợi dây tóc duỗi thẳng.
D. Không nhiễm điện nhưng sợi dây tóc nhiễm điện dương nên sợi tóc duỗi thẳng.
Câu 5: Biết điện tích của êlectron là $\; – 1,6 \cdot {10^{ – 19}}C$. Khối lượng của êlectron là $9,1 \cdot {10^{ – 31}}\;kg$. Giả sử trong nguyên tử Heli, êlectron chuyển động tròn đều quanh hạt nhân với bán kính quỹ đạo $29,4pm$ thì tốc độ góc của êlectron có giá trị bằng
A. $\;1,{5.10^{17}}rad/s$. B. $4,15 \cdot {10^6}rad/s$. C. $1,{41.10^{17}}rad/s$. D. $2,25 \cdot {10^{16}}rad/s$.
Câu 6: Bốn quả cầu kim loại kích thước giống nhau mang điện tích $2,3\mu C, – {264.10^{ – 7}}C, – 5,9\mu C,3,{6.10^{ – 5}}$ C. Cho 4 quả cầu đồng thời tiếp xúc nhau sau đó tách chúng ra. Điện tích mỗi quả cầu là
A. $1,5\mu C$. B. $2,5\mu C$. C. $ – 1,5\mu C$. D. $ – 2,5\mu C$.
Câu 7: Điện trường
A. là dạng vật chất tồn tại xung quanh vật, gây ra lực điện tác dụng lên điện tích khác đặt trong nó
B. là dạng vật chất tồn tại xung quanh điện tích, không gây ra lực điện tác dụng lên điện tích khác đặt trong nó
C. là dạng vật chất tồn tại xung quanh vật, không gây ra lực điện tác dụng lên điện tích khác đặt trong nó
D. là dạng vật chất tồn tại xung quanh điện tích, gây ra lực điện tác dụng lên điện tích khác đặt trong nó
Câu 8: Hai quả cầu nhỏ $A$ và $B$ mang những điện tích lần lượt $ – 2 \cdot {10^{ – 9}}C$ và $2 \cdot {10^{ – 9}}C$ được treo ở đầu hai sợi dây tơ cách điện dài bằng nhau. Hai điểm treo dây $M$ và $N$ cách nhau $2\;cm$; khi cân bằng, vị trí các dây treo có dạng như hình vẽ. Hỏi để đưa các dây treo trở về vị trí thẳng đứng người ta phải dùng một điện trường đều có hướng nào và độ lớn bao nhiêu?
A. $E = 4,5 \cdot {10^4}\;V/m$. B. $E = 4,5 \cdot {10^3}\;V/m$. C. $E = 3,5 \cdot {10^4}\;V/m$. D. $E = 3,5 \cdot {10^3}\;V/m$.
Câu 9: Một vật hình cầu, có khối lượng riêng của ${D_1} = 8\left( {\;kg/{m^3}} \right)$, có bán kính $R = 1\;cm$, tích điện $q$, nằm lơ lửng trong không khí trong đó có một điện trường đều. Véc tơ cường độ điện trường hướng thẳng đứng từ trên xuống dưới và có độ lớn là $E = 500\;V/m$. Khối lượng riêng của không khí là ${D_2} = 1,2\left( {\;kg \cdot {m^3}} \right)$. Gia tốc trọng trường là $g = 9,8\left( {\;m/{s^2}} \right)$. Giá trị của điện tích q là?
A. $q = – 0,652\mu C$ B. $q = – 0,0558\mu C$ C. $q = – 0,652\mu C$. D. $q = + 0,0558\mu C$.
Câu 10: Xét các electron chuyển động quanh hạt nhân của một nguyên tử. Thế năng của electrong trong điện trường của hạt nhân tại vị trí của các electron nằm cách hạt nhân lần lượt là ${r_0};2{r_0}$ và $3{r_0}$ lần lượt là ${W_1},\;{W_2}$ và ${W_3}$. Chọn phương án đúng ?
A. $2\;{W_1} = {W_2} = 3\;{W_3}$ B. $3\;{W_1} = 2\;{W_2} = {W_3}$ C. ${W_1} < {W_2} < {W_3}$ D. ${W_1} > {W_2} > {W_3}$
Câu 11: Tại $A,B$ trong không khí, $AB = 8\;cm$, người ta lần lượt đặt hai điện tích điểm ${q_1} = {10^{ – 8}}C,{q_2} = $ $ – {10^{ – 8}}C$. Tính điện thế tại trung điểm $O$ của $AB$ và tại $M$ với $MA$ vuông góc $AB,MA = 6\;cm$.
A. $600\;V$ B. $200\;V$ C. $300\;V$ D. $350\;V$
Câu 12: Một êlectron được phóng đi từ $O$ với vận tốc ban đầu ${v_0}$ dọc theo đường sức của một điện trường đều cường độ $E$ cùng hướng điện trường. Quãng đường xa nhất mà nó di chuyển được trong điện trường cho tới khi vận tốc của nó bằng không có biểu thức
A. $\frac{{mv_0^2}}{{2\left| e \right|E}}$. B. $\frac{{2\left| e \right|E}}{{mv_0^2}}$. C. $\frac{{\left| e \right|Emv_0^2}}{2}$ D. $\frac{2}{{\left| e \right|Emv_0^2}}$.
Câu 13: Cho ba bản kim loại phẳng $A,B,C$ đặt song song như hình vẽ. ${d_1} = 5\;cm,\;{d_2} = 8\;cm$. Các bản được tích điện và điện trường giữa các bản là đều, có chiều như hình vẽ với độ lớn: ${E_1} = {4.10^4}\;V/m,{E_2} = {5.10^4}$
$V/m$. Chọn gốc điện thế tại bản $A$, tìm điện thế ${V_C}$.
A. $2600\;V$ B. $2000\;V$ C. $3200\;V$ D. $3500\;V$
Câu 14: Chọn câu phát biểu đúng.
A. Điện dung của tụ điện phụ thuộc điện tích của nó.
B. Điện dung của tụ điện phụ thuộc hiệu điện thế giữa hai bản của nó.
C. Điện dung của tụ điện phụ thuộc cả vào điện tích lẫn hiệu điện thế giữa hai bản của tụ.
D. Điện dung của tụ điện không phụ thuộc điện tích và hiệu điện thế giữa hai bản của tụ điện
Câu 15: Mặt trong của màng tế bào trong cơ thế sống mang điện tích âm, mặt ngoài mang điện tích dương. Hiệu điện thế giữa hai mặt này bằng $0,070\;V$. Màng tế bào dày $8,{0.10^{ – 9}}\;m$. Độ lớn cường độ điện trường trung bình trong màng tế bào bằng
A. $6,75 \cdot {10^6}\;V/m$. B. $78,75 \cdot {10^6}\;V/m$ C. $7,{75.10^6}\;V/m$. D. $8,{75.10^6}\;V/m$.
Câu 16: Chọn câu trả lời đúng? Một bộ gồm ba tụ điện ghép song song ${C_1} = {C_2} = 0,5{C_3}$. Khi được tích điện bằng nguồn điện có hiệu điện thế $45\;V$ thì điện tích của bộ tụ bằng $18 \cdot {10^{ – 4}}C$.Tính điện dung của các tụ điện
A. ${C_1} = {C_2} = 15\mu F;{C_3} = 30\mu F$. B. ${C_1} = {C_2} = 5\mu F;{C_3} = 10\mu F$.
C. ${C_1} = {C_2} = 10\mu F;{C_3} = 20\mu F$. D. ${C_1} = {C_2} = 8\mu F;{C_3} = 16\mu F$.
Câu 17: Một quả cầu kim loại bán kính $r = 3mm$ được tích điện $q = {10^{ – 6}}C$ treo vào một đầu dây mảnh trong dầu. Điện trường đều trong dầu có $E$ hướng thẳng đứng từ trên xuống. Khối lượng riêng của kim loại ${p_1} = 8270\;kg/{m^3}$, của dầu ${p_2} = 800\;kg/{m^3}$. Biết rằng lực căng dây cực đại bằng $1,4\;N$, tính $E$ để dây không đứt. Lấy $g = 10m/{s^2}$.
A. $1,{391.10^6}\;V/m$. B. ${10^6}\;V/m$. C. ${2.10^6}\;V/m$. D. $\;1,5 \cdot {10^6}V/m$.
Câu 18: Hạt bụi $m = 0,01\;g$ mang điện tích $q = {10^{ – 5}}C$ đặt vào điện trường đều ${\;^{vuN\;}}$ nằm ngang, lúc đầu hạt bụi vận tốc hạt bụi là ${v_0} = 0$, sau $t = 4\;s$ đạt vận tốc $v = 50\;m/s$. Cho $g = 10\;m/{s^2}$. Có kể đến tác dụng của trọng lực. Tìm E.
A. $7,5\;V/m$. B. $8\;V/m$. C. $5\;V/m$. D. $10\;V/m$.
PHẦN II. Câu trắc nghiệm đúng sai. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 4. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai
Câu 1: Hai quả cầu nhỏ giống nhau bằng kim loại $A$ và $B$ đặt trong không khí, có điện tích lần lượt là ${q_1} = – 3,2 \cdot {10^{ – 7}}C$ và ${q_2} = 2,4 \cdot {10^{ – 7}}C$, cách nhau một khoảng $12\;cm$.
a) Điện tích ${q_1}$ thiếu ${2.10^{12}}$ e.
b) Điện tích ${q_2}$ thừa $1,5 \cdot {10^{12}}e$.
c) Lực tương tác tĩnh điện giữa hai quả cầu là $0,48\;N$
d) Cho hai quả cầu tiếp xúc điện với nhau rồi đặt về chỗ cũ. Lực tương tác điện giữa hai quả cầu sau đó là ${10^{ – 3}}\;N$.
Câu 2: Đặt tại gốc tọa độ $O$ của trục $Ox$ một điện tích điểm $Q$. Xét một đường sức của $Q$ cùng phương với trục $Ox$ cho hai điểm $A$ và $B$ cùng nằm trên đường sức đó và đều có tọa độ dương. Biết độ lớn của cường độ điện trường tại $A$ là $36\;V/m$, tại $B$ là $9\;V/m$.
a) Cường độ điện trường tại trung điểm M của $AB$ là $16\;V/m$.
b) Nếu đặt tại một điện tích điểm $\;{q_0} = – {10^{ – 2}}C$ thì độ lớn lực điện tác dụng lên ${q_0}$ là $0,16\;N$.
c) Điện tích được đặt trong chất lỏng có hằng số điện môi $\;\varepsilon = $. Điểm $M$ có cường độ điện trường giảm 16 lần.
d) Cường độ điện trường tại $M$ có hướng ngược chiều với cường độ điện trường tại điểm $A$.
Câu 3: Một tụ điện phẳng điện dung $C = 0,12\mu F$ có lớp điện môi dày $0,2\;mm$ có hằng số điện môi $\varepsilon = 5$. Tụ được đặt dưới một hiệu điện thế $U = 100\;V$.
a) Bản tụ có diện tích là $0,54{m^2}$
b) Năng lượng của tụ điện là ${6.10^{ – 4}}\;J$.
c) Sau khi được tích điện, ngắt tụ khỏi nguồn rồi mắc vào hai bản của tụ điện ${C_1} = 0,15\mu F$ chưa được tích điện. Điện tích của bộ tụ là $12\mu C$.
d) Sau khi được tích điện, ngắt tụ khỏi nguồn rồi mắc vào hai bản của tụ điện ${C_1} = 0,15\mu F$ chưa được tích điện. Hiệu điện thế của bộ tụ là 44V
Câu 4: Một electron được bắn với vận tốc đầu là ${v_0} = {2.10^6}\;m/s$ vào một điện trường đều theo phương vuông góc với đường sức điện. Cường độ điện trường là $100\;V/m$. Điện tích của e là $ – 1,{6.10^{ – 19}}C$, khối lượng của electron là $9,{1.10^{ – 31}}\;kg$. Bỏ qua tác dụng của trọng lực và lực cản của không khí.
a) Độ lớn lực $F$ tác dụng lên hạt electron trong điện trường là $1,{6.10^{ – 17}}\;N$.
b) electron chuyển động trong điện trường với quỹ đạo ném xiên.
c) electron chuyển động đều trong điện trường với tốc độ là là $2 \cdot {10^6}\;m/s$.
d) Vận tốc của e khi nó chuyển động được ${10^{ – 7}}\;s$ trong điện trường là $2,{66.10^6}\;m/s$
PHẦN III. Câu trắc nghiệm trả lời ngắn. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 6
Câu 1: Cho một tụ điện trên vỏ có ghi là $2\mu F – 200\;V$ $ \cdot $ Đặt vào hai bản tụ điện một hiệu điện thế $40\;V$. Hãy tính điện tích mà tụ điện tích được. (Đơn vị: ${10^{ – 5}}C$ )
Câu 2: Một proton bay trong điện trường. Lúc proton ở điểm $A$ thì vận tốc của nó bằng $25 \cdot {10^4}\;m/s$. Khi bay đến $B$ vận tốc của proton bằng không. Điện thế tại $A$ bằng $500\;V$. Tính điện thế tại $B$. Biết proton có khối lượng $\;1,{67.10^{ – 27}}\;kg$ và có điện tích $\;1,6 \cdot {10^{ – 19}}$ C. (Đơn vị: V)
Câu 3: Một electron di chuyển trong điện trường đều $E$ một đoạn $0,6\;cm$, từ điểm $M$ đến điểm $N$ dọc theo một đường sức điện thì lực điện sinh công $9,{6.10^{ – 18}}\;J$. Tính công mà lực điện sinh ra khi electron di chuyển tiếp $0,4\;cm$ từ điểm $N$ đến điểm $P$ theo phương và chiều nói trên. (Đơn vị: ${\;^{{{10}^{ – 18}}\;J}}$ )
Câu 4: Một hạt bụi khối lượng $3,6 \cdot {10^{ – 15}}\;kg$, mang điện tích $4,8 \cdot {10^{ – 18}}C$ nằm cân bằng trong khoảng giữa hai tấm kim loại phẳng tích điện trái dấu và đặt song song nằm ngang. Tính cường độ điện trường giữa hai tấm kim loại. Lấy $g = 10\;m/{s^2}$. (Đơn vị: V/m)
Câu 5: Tại vị trí $A$ có một cường độ điện trường với độ lớn $3,8 \cdot {10^3}\;N/C$. Tìm lực điện do điện trường tác dụng lên điện tích $ – 5,0\mu C$ đặt tại $A$. (Đơn vị: ${10^{ – 3}}\;N$ )
Câu 6: Cho hai quả cầu kim loại nhỏ, giống nhau, tích điện và cách nhau $10\;cm$ thì chúng hút nhau một lực bằng 5,4 N. Cho chúng tiếp xúc với nhau rồi tách chúng ra đến khoảng cách như cũ thì chúng đẩy nhau một lực bằng 5,625 N. Điện tích lúc đầu của quả cầu thứ nhất có thể là $6 \cdot {10^{ – 6}}C$.
ĐÁP ÁN VÀ LỜI GIẢI
Phần I
(Mỗi câu trả lời đúng thí sinh được 0,25 điểm)
| Câu | Đáp án | Câu | Đáp án |
| 1 | C | 10 | C |
| 2 | A | 11 | A |
| 3 | D | 12 | A |
| 4 | A | 13 | B |
| 5 | C | 14 | D |
| 6 | A | 15 | D |
| 7 | D | 16 | C |
| 8 | A | 17 | A |
| 9 | B | 18 | A |
Phần II
Điểm tối đa của 01 câu hỏi là 1 điểm.
-Thí sinh chỉ lựa chọn chính xác 01 ý trong 1 câu hỏi được 0,1 điểm.
-Thí sinh chỉ lựa chọn chính xác 02 ý trong 1 câu hỏi được 0,25 điểm.
-Thí sinh chỉ lựa chọn chính xác 03 ý trong 1 câu hỏi được 0,50 điểm.
-Thí sinh lựa chọn chính xác cả 04 ý trong 1 câu hỏi được 1 điểm.
| Câu | Lệnh hỏi | Đáp án (Đ/S) | Câu | Lệnh hỏi | Đáp án (Đ/S) |
| 1 | a) | S | 3 | a) | Đ |
| b) | S | b) | Đ | ||
| c) | S | c) | Đ | ||
| d) | Đ | d) | S | ||
| 2 | a) | Đ | 4 | a) | Đ |
| b) | Đ | b) | S | ||
| c) | S | c) | S | ||
| d) | S | d) | Đ |
Phần III (Mỗi câu trả lời đúng thí sinh được 0,25 điểm)
| Câu | Đáp án | Câu | Đáp án |
| 1 | 8 | 4 | 7500 |
| 2 | 826 | 5 | 19 |
| 3 | 6,4 | 6 | 6 |
HƯỚNG DẪN GIẢI
PHẦN II. Câu trắc nghiệm đúng sai. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 4. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai
Câu 1: Hai quả cầu nhỏ giống nhau bằng kim loại $A$ và $B$ đặt trong không khí, có điện tích lần lượt là ${q_1} = – 3,2 \cdot {10^{ – 7}}C$ và ${q_2} = 2,4 \cdot {10^{ – 7}}C$, cách nhau một khoảng $12\;cm$.
a) Điện tích ${q_1}$ thiếu ${2.10^{12}}e$.
b) Điện tích ${q_2}$ thừa $1,5 \cdot {10^{12}}e$.
c) Lực tương tác tĩnh điện giữa hai quả cầu là $0,48\;N$
d) Cho hai quả cầu tiếp xúc điện với nhau rồi đặt về chỗ cũ. Lực tương tác điện giữa hai quả cầu sau đó là ${10^{ – 3}}\;N$.
Giải thích:
a) Sai
Điện tích ${q_1} = – 3,2 \cdot {10^{ – 7}}C$ có số electron thừa là
${n_1} = \frac{{\left| {{q_1}} \right|}}{e} = \frac{{3,2 \cdot {{10}^{ – 7}}}}{{1,{{6.10}^{ – 19}}}} = {2.10^{12}}$
b) Sai
Điện tích ${q_2} = 2,4 \cdot {10^{ – 7}}C$ có số electron thiếu là
${n_2} = \frac{{\left| {{q_2}} \right|}}{e} = \frac{{2,4 \cdot {{10}^7}}}{{1,6 \cdot {{10}^{ – 19}}}} = 1,5 \cdot {10^{12}}$
c) Sai
Lực tương tác điện giữa hai quả cầu là
$F = k\frac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{{r^2}}} = \frac{{9 \cdot {{10}^9} \cdot 3,2 \cdot {{10}^{ – 7}} \cdot 2,4 \cdot {{10}^{ – 7}}}}{{0,{{12}^2}}} = 0,048\;N$
d) Đúng
Cho hai quả cầu tiếp xúc điện với nhau rồi đặt về chỗ cũ, điện tích của mỗi quả là ${q_1}\;’ = {q_2}\;’ = \frac{{{q_1} + {q_2}}}{2} = – {4.10^{ – 8}}C$.
Lực tương tác điện giữa hai quả cầu lúc sau là
$F’ = k \cdot \frac{{\left| {q_1′ \cdot q_2′} \right|}}{{{r^2}}} = \frac{{9 \cdot {{10}^9} \cdot 4 \cdot {{10}^{ – 8}} \cdot 4 \cdot {{10}^{ – 8}}}}{{0,{{12}^2}}} = {10^{ – 3}}\;N.$
Câu 2: Đặt tại gốc tọa độ $O$ của trục $Ox$ một điện tích điểm $Q$. Xét một đường sức của $Q$ cùng phương với trục $Ox$ cho hai điểm $A$ và $B$ cùng nằm trên đường sức đó và đều có tọa độ dương. Biết độ lớn của cường
độ điện trường tại $A$ là $36\;V/m$, tại $B$ là $9\;V/m$.
a) Cường độ điện trường tại trung điểm M của $AB$ là $16\;V/m$.
b) Nếu đặt tại một điện tích điểm $\;{q_0} = – {10^{ – 2}}$ thì độ lớn lực điện tác dụng lên ‘là $0,16\;N$.
c) Điện tích được đặt trong chất lỏng có hằng số điện môi $\varepsilon = $. Điểm $M$ có cường độ điện trường giảm 16 lần.
d) Cường độ điện trường tại $M$ có hướng ngược chiều với cường độ điện trường tại điểm $A$.
Giải thích:
a) Đúng
Cường độ điện trường tại trung điểm của A
Ta có
$E = \frac{{k\left| Q \right|}}{{{r^2}}} \Rightarrow r = \frac{1}{{\sqrt E }}$
Mà $r = \frac{{{r_A} + {r_B}}}{2} \Rightarrow 2r = {r_A} + {r_B}$
$ \Rightarrow 2\frac{1}{{\sqrt E }} = \frac{1}{{\sqrt {{E_A}} }} + \frac{1}{{\sqrt {{E_B}} }} \Rightarrow E = 16\;V/m$
b) Đúng
Độ lớn lực điện tác dụng lên
$F = \left| q \right|E = 0,16$
c) Sai
$E = \frac{{k\left| Q \right|}}{{\varepsilon {r^2}}} = 4\;V/m \Rightarrow \;$giảm 4 lần
d) Sai
$A,M,B$ cùng nằm trên trục tọa độ dương (cùng 1 phía so với điện tích $Q$ ) nên véc tơ cường độ điện trường tại $A,M,B$ là cùng hướng
Câu 3: Một tụ điện phẳng điện dung $C = 0,12\mu F$ có lớp điện môi dày $0,2\;mm$ có hằng số điện môi $\varepsilon = 5$. Tụ được đặt dưới một hiệu điện thế $U = 100\;V$.
a) Bản tụ có diện tích là $0,54{m^2}$
b) Năng lượng của tụ điện là ${6.10^{ – 4}}\;J$.
c) Sau khi được tích điện, ngắt tụ khỏi nguồn rồi mắc vào hai bản của tụ điện ${C_1} = 0,15\mu F$ chưa được tích điện. Điện tích của bộ tụ là $12\mu C$.
d) Sau khi được tích điện, ngắt tụ khỏi nguồn rồi mắc vào hai bản của tụ điện ${C_1} = 0,15\mu F$ chưa được tích điện. Hiệu điện thế của bộ tụ là 44V
Giải thích:
a) Đúng
Áp dụng công thức :
$C = \frac{{\varepsilon S}}{{k4\pi d}} \Rightarrow S = \frac{{Ck4\pi d}}{\varepsilon }$
$ = \frac{{0,12 \cdot {{10}^{ – 6}} \cdot 9 \cdot {{10}^9} \cdot 4\pi \cdot 0,2 \cdot {{10}^{ – 3}}}}{5} = 0,54\;{m^2}$
b) Đúng
Điện tích của tụ điện là: $Q = CU = 0,12.100 = 12\mu C$.
Năng lượng của tụ điện là : $W = \frac{1}{2}QU = \frac{1}{2} \cdot 12 \cdot {10^{ – 6}} \cdot 100 = 6 \cdot {10^{ – 4}}\;J$.
c) Đúng
Khi ngắt tụ ra khỏi nguồn thì điện tích của tụ không đổi. Khi mắc vào hai bản của tụ điện ${\;^{{C_1}}}$ chưa được tích điện thì áp dụng định luật bảo toàn điện tích ta có điện tích của bộ tụ điện là : ${Q_b} = Q = 12\mu C$
d) Sai
Hai tụ ghép song song nên ta có : ${C_b} = {C_1} + C = 0,12 + 0,15 = 0,27\mu F$
Hiệu điện thế của bộ tụ là:
${U_b} = \frac{{{Q_b}}}{{{C_b}}} = \frac{{12}}{{0,27}} = 44,4\;V$
Câu 4: Một electron được bắn với vận tốc đầu là ${v_0} = {2.10^6}\;m/s$ vào một điện trường đều theo phương vuông góc với đường sức điện. Cường độ điện trường là $100\;V/m$. Điện tích của e là $ – 1,6 \cdot {10^{ – 19}}C$, khối lượng của electron là $9,1 \cdot {10^{ – 31}}\;kg$. Bỏ qua tác dụng của trọng lực và lực cản của không khí.
a) Độ lớn lực $F$ tác dụng lên hạt electron trong điện trường là $1,{6.10^{ – 17}}\;N$.
b) electron chuyển động trong điện trường với quỹ đạo ném xiên.
c) electron chuyển động đều trong điện trường với tốc độ là là $2 \cdot {10^6}\;m/s$.
d) Vận tốc của e khi nó chuyển động được ${10^{ – 7}}\;s$ trong điện trường là $2,{66.10^6}\;m/s$
Giải thích:
a) Đúng
Độ lớn lực $F$ tác dụng lên hạt electron trong điện trường là $F = \left| q \right|E = 1,6 \cdot {10^{ – 19}}.100 = 1,{6.10^{ – 17}}\;N$.
b) Sai
Hạt electron được coi là sự tổng hợp của chuyển động theo hai phương Ox và Oy với
Ox: chuyển động thẳng đều
Oy: chuyển động biến đổi đều $ \Rightarrow $ Chuyển động ném ngang
c) Sai
Vận tốc chuyển động của e trong điện trường theo phương $Ox$ là:
${v_x} = {v_0} = 2 \cdot {10^6}\;m/s$.
${v_y} = at$
$ \Rightarrow v = \sqrt {v_x^2 + v_y^2} $
d) Đúng
${v_x} = {v_0} = {2.10^6}\;m/s$.
${v_y} = at = \frac{{\left| q \right|E}}{m} = \frac{{1,6 \cdot {{10}^{ – 19}} \cdot 100}}{{9,1 \cdot {{10}^{ – 31}}}} = 1,76 \cdot {10^6}\;m/s$.
$ \Rightarrow v = \sqrt {v_x^2 + v_y^2} = 2,66 \cdot {10^6}\;m/s$.
PHẦN III. Câu trắc nghiệm trả lời ngắn. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 6
Câu 1: Cho một tụ điện trên vỏ có ghi là $2\mu F – 200\;V$. Đặt vào hai bản tụ điện một hiệu điện thế $40\;V$. Hãy tính điện tích mà tụ điện tích được. (Đơn vị: ${10^{ – 5}}C$ )
Lời giải:
Khi nối hai bản của tụ điện với hiệu điện thế $36\;V$ thì tụ sẽ tích điện là:
$Q = C.U = {2.10^{ – 6}}.40 = {8.10^{ – 5}}\left( C \right)$
Câu 2: Một proton bay trong điện trường. Lúc proton ở điểm $A$ thì vận tốc của nó bằng $25 \cdot {10^4}\;m/s$. Khi bay đến $B$ vận tốc của proton bằng không. Điện thế tại $A$ bằng $500\;V$. Tính điện thế tại $B$. Biết proton có khối lượng $1,67 \cdot {10^{ – 27}}\;kg$ và có điện tích $\;1,6 \cdot {10^{ – 19}}$ C. (Đơn vị: V)
Lời giải:
• Độ biến thiên động năng bằng công của ngoại lực:
$\frac{{mv_B^2}}{2} – \frac{{mv_A^2}}{2} = {A_{AB}} = q\left( {{V_A} – {V_B}} \right)$
$ \Leftrightarrow 0 – \frac{{1,67 \cdot {{10}^{ – 27}} \cdot {{\left( {25 \cdot {{10}^4}} \right)}^2}}}{2} = 1,6 \cdot {10^{ – 19}} \cdot \left( {500 – {V_B}} \right)$
$ \Rightarrow {V_B} = 826\left( V \right)$
Câu 3: Một electron di chuyển trong điện trường đều $E$ một đoạn $0,6\;cm$, từ điểm $M$ đến điểm $N$ dọc theo một đường sức điện thì lực điện sinh công $9,6 \cdot {10^{ – 18}}\;J$. Tính công mà lực điện sinh ra khi electron di chuyển tiếp $0,4\;cm$ từ điểm $N$ đến điểm $P$ theo phương và chiều nói trên. (Đơn vị: ${\;^{{{10}^{ – 18}}}}\;J$ )
Lời giải:
Ta có:
$ \Leftrightarrow \frac{{{A_2}}}{{{A_1}}} = \frac{{\left| q \right|E{d_2}}}{{\left| q \right|E{d_1}}} = \frac{2}{3} \to {A_2} = 6,4 \cdot {10^{ – 18}}\left( J \right)$
Câu 4: Một hạt bụi khối lượng $3,6 \cdot {10^{ – 15}}\;kg$, mang điện tích $4,8 \cdot {10^{ – 18}}C$ nằm cân bằng trong khoảng giữa hai tấm kim loại phẳng tích điện trái dấu và đặt song song nằm ngang. Tính cường độ điện trường giữa hai tấm kim loại. Lấy $g = 10\;m/{s^2}$. (Đơn vị: V/m)
Từ dữ kiện của bài ta xác định được bản kim loại mang điện âm ở phía trên và bản mang điện dương ở phía dưới, như hình vẽ
Khi hạt bụi nằm cân bằng thì $F = P$ hay $qE = mg$ $ \Rightarrow E = \frac{{mg}}{q} = \frac{{3,6 \cdot {{10}^{ – 5}} \cdot 10}}{{4,8 \cdot {{10}^{ – 18}}}} = 7500\;V/m$
Câu 5: Tại vị trí $A$ có một cường độ điện trường với độ lớn $3,8 \cdot {10^3}\;N/C$. Tìm lực điện do điện trường tác dụng lên điện tích $ – 5,0\mu C$ đặt tại A. (Đơn vị: ${10^{ – 3}}N$ )
Lời giải:
$F = \left| q \right|E = 0,01$ ngược với điện trường vì $q < 0$
$ \Rightarrow $ Đáp án: 19
Câu 6. Cho hai quả cầu kim loại nhỏ, giống nhau, tích điện và cách nhau $10\;cm$ thì chúng hút nhau một lực bằng 5,4 N. Cho chúng tiếp xúc với nhau rồi tách chúng ra đến khoảng cách như cũ thì chúng đẩy nhau một lực bằng 5,625 N. Độ lớn điện tích ${q_1}$ là bao nhiêu (Đơn vị : ${10^{ – 6}}C$ )
• Hai quả cầu hút nhau nên chúng tích điện trái dấu: $F = – k\frac{{\left| {{q_1} \cdot {q_2}} \right|}}{{{r^2}}}$
• Sau khi tiếp xúc, điện tích mỗi quả cầu là: $\frac{{{q_1} + {q_2}}}{2} \Rightarrow F’ = k\frac{{{{\left( {\frac{{{q_1} + {q_2}}}{2}} \right)}^2}}}{{{r^2}}}$
$\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{{q_1} \cdot {q_2} = – 6 \cdot {{10}^{ – 12}}} \\
{{{\left( {{q_1} + {q_2}} \right)}^2} = 25 \cdot {{10}^{ – 12}}}
\end{array}} \right.$
Đặt ${q_2} = x{q_1}$
$ \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{xq_1^2 = – 6 \cdot {{10}^{ – 12}}} \\
{{{(x + 1)}^2} \cdot q_1^2 = 25 \cdot {{10}^{ – 12}}}
\end{array} \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{{q_1} = \pm 6 \cdot {{10}^{ – 6}}C} \\
{{q_2} = \pm {{10}^{ – 6}}C}
\end{array}} \right.} \right.$
