Lớp 11 Vật Lí 11

Luyện tập Điện trường và cường độ điện trường, Đường sức điện

Nhận biết Thông hiểu Vận dụng Vận dụng cao
  • Bài kiểm tra này bao gồm 15 câu
  • Điểm số bài kiểm tra: 15 điểm
  • Xem lại kỹ lý thuyết trước khi làm bài
  • Chuẩn bị giấy và bút để nháp trước khi bắt đầu
Bắt đầu làm bài
00:00:00
  • Câu 1: Thông hiểu
    Tìm phát biểu sai

    Tìm phát biểu sai về điện trường

    Hướng dẫn:

    Điện trường là môi trường (dạng vật chất) bao quanh điện tích và gắn liền với điện tích.

    Điện trường tác dụng lực điện lên điện tích khác đặt trong nó.

    Độ lớn của cường độ điện trường của một điện tích điểm Q gây ra tại điểm cách nó một khoảng r có dạng: E = k.\frac{{\left| Q ight|}}{{\varepsilon {r^2}}}

    Khi đó E tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách, do vậy điện trường của điện tích Q ở các điểm càng xa Q càng yếu.

    Xung quanh một hệ hai điện tích điểm đặt gần nhau luôn có điện trường do cả hai điện tích gây ra.

    => Phát biểu sai: "Xung quanh một hệ hai điện tích điểm đặt gần nhau chỉ có điện trường do một điện tích gây ra."

  • Câu 2: Thông hiểu
    Chỉ ra hình vẽ sai

    Các hình vẽ 3.1 biểu diễn vecto cường độ điện trường tại điểm M trong điện trường của điện tích Q. Chỉ ra các hình vẽ sai:

    Chỉ ra hình vẽ sai

    Hướng dẫn:

    Cường độ điện trường do điện tích Q gây ta tại điểm cách nó một khoảng r.

    Chỉ ra hình vẽ sai

    Điểm đặt: tại điểm đang xét.

    Phương là đường nối điện tích Q đến điểm đang xét.

    Chiều: hướng về Q nếu Q < 0, hướng ta xa Q nếu Q > 0.

    Độ lớn E = k.\frac{{\left| Q ight|}}{{\varepsilon {r^2}}}

    Vậy hình vẽ sai là hình I và II

  • Câu 3: Thông hiểu
    Tìm phát biểu sai

    Tìm phát biểu sai. Vecto cường độ điện trường \overrightarrow F tại một điểm

    Hướng dẫn:

    Vecto cường độ điện trường tại một điểm: \overrightarrow E = \frac{{\overrightarrow F }}{q} có đặc điểm như sau:

    + Phương và chiều của lực tác dụng lên điện tích dương đặt tại điểm đó.

    + Cùng chiều với \overrightarrow F nếu q>0, ngược chiều với \overrightarrow F nếu a<0.

    + Môđun biểu diễn độ lớn của cường độ điện trường theo một tỉ lệ xích nào đó.

    + Không phụ thuộc độ lớn của điện tích thử q.

    Vậy phát biểu sai là: "Cùng phương, cùng chiều với lực điện \overrightarrow F tác dụng lên điện tích điểm q đặt tại điểm đó."

  • Câu 4: Thông hiểu
    Tính cường độ điện trường tại điểm M

    Một điện tích điểm q = -2,5.10^{-7}C đặt tại điểm M trong điện trường, chịu tác dụng của lực điện trường có độ lớn 6,2.10^{-2}N. Cường độ điện trường tại M là:

    Hướng dẫn:

    Cường độ điện trường tại điểm M là:

    \begin{matrix} E = \dfrac{F}{{\left| q ight|}} = \dfrac{{6,{{2.10}^{ - 2}}}}{{\left| { - 2,{{5.10}^{ - 7}}} ight|}} \hfill \\ \Rightarrow E = 248000\left( {V/m} ight) = 2,{48.10^5}\left( {V/m} ight) \hfill \\ \end{matrix}

  • Câu 5: Nhận biết
    Chọn kết luận sai

    Kết luận nào sau đây là sai?

    Hướng dẫn:

    Đường sức điện là đường mà tiếp tuyến tại mỗi điểm của nó là giá của một vectơ điện trường tại điểm đó, chiều của đường sức điện là chiều của vectơ điện trường tại điểm đó.

    Các đặc điểm của đường sức điện trường.

    + Qua mỗi điểm trong điện trường có một và chỉ một đường sức điện.

    + Đường sức điện là những đường có hướng. Hướng của đường sức điện tại một điểm là hướng của vectơ điện trường tại điểm đó.

    + Đường sức điện của trường tĩnh điện là đường không khép kín. Nó đi ra từ điện tích dương và kết thúc ở điện tích âm, hoặc từ một điện tích ra vô cùng.

    + Ở chỗ cường độ điện trường lớn thì các đường sức điện sẽ mau. Còn chỗ cường độ điện trường nhỏ thì các đường sức điện sẽ thưa.

    => Kết luận sai là: "Đường sức điện của điện trường tĩnh điện là đường khép kín."

  • Câu 6: Nhận biết
    Tính cường độ điện trường của điện tích điểm Q

    Cường độ điện trường của điện tích điểm Q tại một điểm cách nó một khoảng r trong điện môi đồng chất có hằng số điện moi ɛ có độ lớn là:

    Hướng dẫn:

    Cường độ điện trường do điện tích Q gây ta tại điểm cách nó một khoảng r trong điện môi đồng chất có hằng số điện môi ε:

    + Điểm đặt: tại điểm đang xét.

    + Phương là đường nối điện tích Q đến điểm đang xét.

    + Chiều: hướng về Q nếu Q < 0, hướng ta xa Q nếu Q > 0.

    + Độ lớn: E = k.\frac{{\left| Q ight|}}{{\varepsilon {r^2}}}.

  • Câu 7: Vận dụng
    Tính cường độ điện trường tại điểm M

    Hai điểm tích điểm q_1 = 2.10^{-8}C; q_2 = 10^{-8}C đặt tại hai điểm A, B trong không khí cách nhau 12cm. Cường độ điện trường tại điểm M có AM = 8cm; BM = 4cm là

    Hướng dẫn:

    Điểm M nằm trong đoạn AB => Cường độ điện trường tổng hợp là:

    \overrightarrow {{E_M}} = \overrightarrow {{E_1}} + \overrightarrow {{E_2}} (với \overrightarrow {{E_1}} do q_1 gây ra, \overrightarrow {{E_2}} do q_2 gây ra)

    Ta có:

    q_1>0 => \overrightarrow {{E_1}} nằm trên đường AM chiều từ A đến M.

    q_2>0 => \overrightarrow {{E_2}} nằm trên đường BM chiều từ B đến M.

    => Hai vectơ \overrightarrow {{E_1}} ,\overrightarrow {{E_2}} cùng phương nhưng ngược chiều.

    Ta có:

    \left\{ \begin{gathered} {E_1} = k.\dfrac{{\left| {{q_1}} ight|}}{{{r_1}^2}} = {9.10^9}.\dfrac{{\left| {{{2.10}^{ - 8}}} ight|}}{{{{\left( {0,08} ight)}^2}}} = 28125\left( {V/m} ight) \hfill \\ {E_2} = k.\dfrac{{\left| {{q_2}} ight|}}{{{r_2}^2}} = {9.10^9}.\dfrac{{\left| {{{10}^{ - 8}}} ight|}}{{{{\left( {0,04} ight)}^2}}} = 56250\left( {V/m} ight) \hfill \\ \end{gathered} ight.

    => {E_M} = {E_2} - {E_1} = 28125(V/m)

  • Câu 8: Vận dụng
    Tính cường độ điện trường tại điểm M

    Hai điện tích điểm q_1 = 9.10^{-8}C; q_2 = -9.10^{-8}C đặt tại hai điểm A, B trong không khí cách nhau 25cm. Cường độ điện trường tại điểm M có AM = 15cm; BM = 20cm là

    Hướng dẫn:

    Ta có: 

    \begin{matrix} A{M^2} + B{M^2} \hfill \\ = {15^2} + {20^2} \hfill \\ = 625 \hfill \\ = {25^2} = A{B^2} \hfill \\ \end{matrix}

    => Tam giác ABM vuông tại M.

    => Cường độ điện trường tổng hợp tại M là:

    \overrightarrow {{E_M}} = \overrightarrow {{E_1}} + \overrightarrow {{E_2}} (với \overrightarrow {{E_1}} do q_1 gây ra, \overrightarrow {{E_2}} do q_2 gây ra)

    Ta có: \left\{ \begin{gathered} {E_1} = k.\dfrac{{\left| {{q_1}} ight|}}{{{r_1}^2}} = {9.10^9}.\dfrac{{\left| {{{9.10}^{ - 8}}} ight|}}{{{{\left( {0,15} ight)}^2}}} = 36000\left( {V/m} ight) \hfill \\ {E_2} = k.\dfrac{{\left| {{q_2}} ight|}}{{{r_2}^2}} = {9.10^9}.\dfrac{{\left| {{{9.10}^{ - 8}}} ight|}}{{{{\left( {0,2} ight)}^2}}} = 20250\left( {V/m} ight) \hfill \\ \end{gathered} ight.

    Vì \overrightarrow {{E_1}} \bot \overrightarrow {{E_2}} nên {E_M} = \sqrt {{E_1}^2 + {E_2}^2} = 41304,5\left( {V/m} ight)

  • Câu 9: Vận dụng
    Tìm vị trí điện tích đặt tại M thỏa mãn bài toán

    Điện tích điểm q1 = 10-6C đặt tại điểm A; q2 = -2,25.10-6C đặt tại điểm B trong không khí cách nhau 18cm. Điểm M trên đường thẳng qua A, B mà có điện trường tại M bằng 0 thỏa mãn

    Hướng dẫn:

    Điểm M nằm trên đường thẳng AB => Cường độ điện trường tổng hợp là:

    \overrightarrow {{E_M}} = \overrightarrow {{E_1}} + \overrightarrow {{E_2}} (với \overrightarrow {{E_1}} do q_1 gây ra, \overrightarrow {{E_2}} do q_2 gây ra)

    \overrightarrow 0 = \overrightarrow {{E_1}} + \overrightarrow {{E_2}} \Rightarrow \overrightarrow {{E_1}} = - \overrightarrow {{E_2}}

    => Hai vectơ \overrightarrow {{E_1}} ,\overrightarrow {{E_2}} cùng phương nhưng ngược chiều.

    Vì q_1>0,q_2<0 => M nằm ngoài AB.

    Ta có:

    \left\{ \begin{gathered} {E_1} = k.\dfrac{{\left| {{q_1}} ight|}}{{{r_1}^2}} = {k}.\dfrac{{\left| {{{10}^{ - 6}}} ight|}}{{{{\left( {r_1} ight)}^2}}} \left( {V/m} ight) \hfill \\ {E_2} = k.\dfrac{{\left| {{q_2}} ight|}}{{{r_2}^2}} = {k}.\dfrac{{\left| {{{-2,25.10}^{ -6}}} ight|}}{{{{\left( {r_2} ight)}^2}}} \left( {V/m} ight) \hfill \\ \end{gathered} ight.

    {E_1} = {E_2} \Leftrightarrow \frac{{{r_1}^2}}{{{r_2}^2}} = \frac{4}{9} \Leftrightarrow \frac{{{r_1}}}{{{r_2}}} = \frac{2}{3}

    => M nằm ngoài điểm A sao cho {r_2} = 1,5{r_1} = {r_1} + AB = 36\left( {cm} ight)

    Vậy điểm M nằm ngoài A và cách A 36cm thì độ lớn điện trường tại M bằng 0.

  • Câu 10: Vận dụng
    Tính điện tích của hạt bụi

    Một hạt bụi khối lượng 10^{-4}g mang điện tích q nằm cân bằng trong điện trường đều có vecto cường độ điện trường \overrightarrow E có phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống (E = 1600 V/m). Lấy g = 10m/s^2. Điện tích của hạt bụi là

    Hướng dẫn:

    Một hạt bụi mang điện tích q nằm cân bằng trong điện trường đều có vecto cường độ điện trường \overrightarrow E có phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống nên ta có:

    \begin{matrix} \overrightarrow 0 = \overrightarrow F + \overrightarrow P \hfill \\ \Rightarrow \overrightarrow F = - \overrightarrow P \hfill \\ \end{matrix}

    Ta lại có: \overrightarrow F hướng thẳng đúng đi lên, ngược chiều với \overrightarrow E => q < 0 (q mang điện tích âm)

    Khi đó ta có:

    \begin{matrix} F = P \hfill \\ \Leftrightarrow \left| q ight|.E = mg \hfill \\ \Leftrightarrow q = - \dfrac{{mg}}{E} = \dfrac{{{{10}^{ - 4}}.10}}{{1600}} = - 6,{25.10^{ - 7}}\left( C ight) \hfill \\ \end{matrix}

  • Câu 11: Vận dụng
    Tính góc tạo bởi dây treo và phương thẳng đứng

    Một quả cầu nhỏ khối lượng 2\sqrt 3 g mang điện tích 10^{-5}C được treo ở đầu một sợi chỉ tơ đặt trong điện trường đều có vecto cường độ điện trường \overrightarrow E nằm ngang (E = 2000 V/m). Khi quả cầu nằm cân bằng, dây treo lệch với phương thẳng đứng góc α là

    Hướng dẫn:

    Hình vẽ minh họa

    Tính góc tạo bởi dây treo và phương thẳng đứng

    Quả cầu nằm cân bằng trong điện trường đều tác dụng bởi \overrightarrow P (trọng lực), \overrightarrow T (lực căng dây treo) và \overrightarrow F (điện trường). 

    Ta có:

    \begin{matrix} \overrightarrow F + \overrightarrow T + \overrightarrow P = \overrightarrow 0 \hfill \\ \Rightarrow \overrightarrow T = - \overrightarrow F - \overrightarrow P \hfill \\ \Rightarrow \tan \alpha = \dfrac{F}{P} = \dfrac{{\left| q ight|.E}}{{mg}} \hfill \\ \Rightarrow \tan \alpha = \dfrac{{{{10}^{ - 5}}.2000}}{{2\sqrt 3 {{.10}^{ - 3}}.10}} = \dfrac{1}{{\sqrt 3 }} \hfill \\ \Rightarrow \alpha = {30^0} \hfill \\ \end{matrix}

  • Câu 12: Vận dụng
    Tính thời gian bay của electron

    Một electron bay trong điện trường đều giữa hai bản kim loại phẳng tích điện trái dấu từ bản âm sang bản dương. Khoảng cách giữa hai bản là 2cm. Cường độ điện trường đều là 9.10^4V/m. Electron có điện tích –e = -1,6.10^{-19} C, khối lượng m = 9,1.10^{-31} kg  vận tốc ban đầu của electron bằng 0. Thời gian bay của electron là:

    Hướng dẫn:

    Ta có:

    \overrightarrow E có phương vuông góc với hai bản, có chiều từ bản dương sang bản âm.

    Lực điện \overrightarrow F = q.\overrightarrow E cùng phương và ngược chiều với \overrightarrow E vì q=e<0.

    \overrightarrow a = \frac{{\overrightarrow F }}{m} cùng hướng với {\overrightarrow F }, có độ lớn:

    \begin{matrix} a = \dfrac{F}{m} = \dfrac{{e.E}}{m} \hfill \\ \Rightarrow a = \dfrac{{1,{{6.10}^{ - 19}}{{.9.10}^4}}}{{9,{{1.10}^{ - 31}}}} \approx 1,{6.10^{16}}\left( {m/{s^2}} ight) \hfill \\ \end{matrix}

    Chọn mốc thời gian khi electron bắt đầu chuyển động, ta có:

    \begin{matrix} s = d = \dfrac{{a{t^2}}}{2} \hfill \\ \Rightarrow t = \sqrt {\dfrac{{2s}}{a}} = \sqrt {\dfrac{{2.0,02}}{{1,{{6.10}^{16}}}}} \approx 1,{58.10^{ - 9}}\left( s ight) \hfill \\ \end{matrix}

  • Câu 13: Nhận biết
    Biểu hiện của điện trường

    Biểu hiện của điện trường là:

    Hướng dẫn:

    Biểu hiện của lực điện trường là lực điện.

  • Câu 14: Nhận biết
    Định nghĩa cường độ điện trường

    Cường độ điện trường là:

    Hướng dẫn:

    Cường độ điện trường là đại lượng vật lí đặc trưng cho tác dụng mạnh hay yếu của điện trường tại một điểm.

  • Câu 15: Thông hiểu
    Tính cường độ điện trường tại điểm M

    Điện tích điểm q=80nC đặt cố định tại điểm O trong dầu. Hằng số điện môi của dầu là \varepsilon = 4. Cường độ điện trường do q gây ra tại điểm M cách O một khoảng MO = 30cm.

    Hướng dẫn:

    Ta có:

    E = k.\frac{{\left| q ight|}}{{\varepsilon .{r^2}}} = {9.10^9}.\frac{{\left| {{{80.10}^{ - 9}}} ight|}}{{4.0,{3^2}}} = {2.10^3}\left( {V/m} ight)

0/15
15 câu:
Kiểm tra Kiểm tra lại Bỏ qua Nộp bài

Chúc mừng Bạn đã hoàn thành bài!

Kết quả làm bài:
  • Nhận biết (27%):
    2/3
  • Thông hiểu (33%):
    2/3
  • Vận dụng (40%):
    2/3
  • Thời gian làm bài: 00:00:00
  • Số câu làm đúng: 0
  • Số câu làm sai: 0
  • Điểm số: 0
Làm lại
  • 371 lượt xem
Sắp xếp theo
🖼️
Xóa Gửi bình luận

Vật Lí 11 (sách cũ)

Đăng nhập