Bài tập môn Vật lý đại cương 2 chương 23 có đáp án | Trường Đại học sư phạm kỹ thuật TP Hồ Chí Minh

Ba vật đưa gần nhau, mỗi lần 2 vật, khi các vật A và B gần nhau chúng sẽ đẩy nhau. Khi các vật B và C gần nhau chúng cùng đẩy lùi nhau. Tài liệu giúp bạn tham khảo, ôn tập và đạt kết quả cao. Mời bạn đọc đón xem!

69 35 lượt tải Tải xuống
Chia sẻ Báo cáo tài liệu

Môn: vật lý đại cương 2 3

Trường: Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh

Thông tin:

23 trang 2 tháng trước

Tác giả:

Profile Lê Kim Dung
CHƯƠNG 23
Quick Quiz
QQ23.1. Ba v n nhau, m i l n hai v t. Khi các v t A và B gật được đưa gầ ỗ ầ ậ ậ ần
nhau, chúng s y nhau. Khi v t B và C g n nhau, chúng y lùi nhauẽ đẩ ậ ầ cùng đẩ . Điều
nào sau đây là đúng?
(a) A và C cùng điện tích
(b) A và C khác điện tích
(c) T t c ba v t th ấ ả ậ ể đều cùng điện tích.
(d) m t v t là trung hòa ộ ậ
(e) làm thêm thí nghi ệm để xác đị ủa điệnh dấu c n tích
QQ23.2. Ba v n nhau, m i l n hai v t. Khi các v t A và B gật được đưa gầ ỗ ầ ậ ậ ần
nhau, chúng s hút nhau. Khi v t B và C g n nhau, chúng u nào sau ẽ ậ ầ đẩy nhau. Điề
đây là đúng?
(a) A và C cùng điện tích
(b) A và C khác điện tích
(c) T t c ba v t th ấ ả ậ ể đều cùng điện tích.
(d) m t v t là trung hòa ộ ậ
(e) làm thêm thí nghi nh d u c n tích ệm để xác đị ấ ủa điệ
QQ23.3. Điện tích A = +2µC, B = +6 µC, phát bi ểu nào sau đây đúng:
Đáp án: F
AB
- = F
BA
(Vector).
QQ23.4. Một điện tích th ử +3 µC đặt tại điểm P, nơi mà điện trường bên ngoài
hướng về ế bên ph l n 4.10 N/C. Nải và có độ ớ
6
u tháy P b n tích th - thì ằng điệ ử 3 µC
điều gì xảy ra v ng bên ngoài t i P. ới điện trườ ạ
a) Nó không b ng. ị ảnh hưở
(b) Nó đảo ngược hướng.
(c) Nó thay đổi theo cách không th ể xác định.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
QQ23.5. Xếp theo th t ứ ự độ l n cớ ủa điện trường giảm dần
tại các điểm A, B, và C th ể hiện trong hình 23.21. Đáp án:
A>B>C
OBJECTIVE QUESTIONS
Quick Quiz
QQ23.1. Ba v n nhau, m i l n hai v t. Khi các v t A và B gật được đưa gầ ỗ ầ ậ ậ ần
nhau, chúng s y nhau. Khi v t B và C g n nhau, chúng y lùi nhauẽ đẩ ậ ầ cùng đẩ . Điều
nào sau đây là đúng?
(a) A và C cùng điện tích
(b) A và C khác điện tích
(c) T t c ba v t th ấ ả ậ ể đều cùng điện tích.
(d) m t v t là trung hòa ộ ậ
(e) làm thêm thí nghi nh d u c n tích ệm để xác đị ấ ủa điệ
QQ23.2. Ba v n nhau, m i l n hai v t. Khi các v t A và B gật được đưa gầ ỗ ầ ậ ậ ần
nhau, chúng s hút nhau. Khi v t B và C g n nhau, chúng u nào sau ẽ ậ ầ đẩy nhau. Điề
đây là đúng?
(a) A và C cùng điện tích
(b) A và C khác điện tích
(c) T t c ba v t th ấ ả ậ ể đều cùng điện tích.
(d) m t v t là trung hòa ộ ậ
(e) làm thêm thí nghi nh d u cệm để xác đị ấ ủa điện tích
QQ23.3. Điện tích A = +2µC, B = +6 µC, phát bi ểu nào sau đây đúng:
Đáp án: F
AB
- = F
BA
(Vector).
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
QQ23.4. Một điện tích th ử +3 µC đặt tại điểm P, nơi mà điện trường bên ngoài
hướng về bên ph l n 4.10 N/C. N u tháy b n tích th -ải và có độ ớ
6
ế ằng điệ ử 3 µC thì
điều gì x y ra v ng bên ngoài t i P. ả ới điện trườ ạ
a) Nó không b ng. ị ảnh hưở
(b) Nó đảo ngược hướng.
(c) Nó thay đổ xác địi theo cách không thể nh.
QQ23.5. Xếp theo th t ứ ự độ lớn của điện trường giảm dần
tại các điểm A, B, và C th n trong hình 23.21.ể hiệ Đáp án: A>B>C
Objective Questions
OQ23.1. Một electron tự do và m t proton t ộ ự do được phóng thích trong cùng
điện trường.
i. So l n l c tác d ng lên 2 h t này? sánh độ ớ ự ụ ạ
a) Nó lớn hơn hàng triệu lần so v i electron ớ
b) Nó lớn hơn hàng ngàn lần so với electron
c) Chúng b ng nhau ằ
d) Nó nh ỏ hơn hàng ngàn lần so với electron
e) Nó nh ỏ hơn hàng triệu lần so v i electron ớ
ii. So sánh độ lớn gia tốc của chúng
a) Nó lớn hơn hàng triệu lần so v i electron ớ
b) Nó lớn hơn hàng ngàn lần so với electron (1836 lần: F = ma)
c) Chúng b ng nhau ằ
d) Nó nh ỏ hơn hàng ngàn lần so với electron
e) Nó nh ỏ hơn hàng triệu lần so v i electron ớ
OQ23.2. Cái gì ngăn cản nguy cơ bạn bị kéo vào trung tâm Trái Đất. Chọn câu
trả lời đúng nhất:
a) Khối lượng riêng của vật ch t là quá l n ấ ớ
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
b) Các h a b n thân nguyên t y h a các ạt nhân dương củ ả ử đẩ ạt nhân dương củ
nguyên t trên mử ặt đất
c) Khối lượng riêng trên m t lặt đấ ớn hơn khối lượng riêng của cơ thể
d) Các nguyên t b ràng bu c b i các liên k t hóa h c ử ị ộ ở ế ọ
e) Các điện tử trên mặt đất và trên chân c a b y nhau ủ ạn đẩ
OQ23.3. Một bóng nh ng 5.10 n 4 µm. quả ỏ khối lượ
-3
kg tích điệ Độ lớn điện
trường hướ ọng lượ lơ ng lên trên cân bằng tr ng của quả bóng sao cho quả bóng bị
lửng trên mặt đất.
Đáp án: b) 1,22.10
4
( F = P
qE = mg)
OQ23.4. Một e chuyển động với v n t c 3.10ậ ố
6
m/s trong điện trường đều với độ
lớn 10
3
N/C. Các đường s c t song song và cùng chi u v i v n t c c a e. e di chuyứ ừ ề ớ ậ ố ủ ển
được bao xa cho đến khi nó tr v ở ề trạng thái nghỉ.
Đáp án: a) 2,56 cm =>
OQ23.5. Một điện tích điể 4nC đặm - t tại v trí 0,1 m, E t m (4, -2) m làị
x
ại điể
Đáp án: d) -1,15 N/C
OQ23.6. Một vòng tròn tích điện đều q, bán kính b. Độ ớn điện trườ l ng tai tâm
vòng tròn.
Đáp án: a) 0
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
OQ23.7 Điều gì xảy ra khi một chất cách điệ tích điện được n đặt gần một kim
loại chưa tích điện.
a) Chúng đẩy nhau
b) Chúng hút nhau
c) Chúng có th hút ho y nhau, ph thu n tích trên chể ặc đẩ ụ ộc vào điệ ất cách điện
là dương hay âm
d) Chúng không gây ra l n lên nhau ực điệ
e) Chất cách điện tích điện luôn t n ự phóng điệ
OQ23.8. Ước lượng cường độ ủa điện trườ c ng do proton trong một nguyên tử
hydro kho ng cách 5,29.10 m gây ra, v trí d n cở ả
-11
ị ự kiế ủa điện tử trong nguyên t . ử
Đáp án: e)
OQ23.9
i. M ng kim loột đồ ại được tích điện dương, liệ ối lượu kh ng của nó s ẽ
a) Tăng lên đáng kể
b) Tăng lên một lượng rất nhỏ để đo trực tiếp
c) Còn lại không đổi
d) Giảm m ng r t nh ột lượ ấ ỏ để đo trực tiếp
e) Giảm đáng kể
ii. Bây giờ, đồng xu được tích điện âm. Chuy n gì s x y ra v i kh ệ ẽ ả ớ ối lượng
a) Tăng lên đáng kể
b) Tăng lên một lượng rất nhỏ để đo trực tiếp
c) Còn lại không đổi
d) Giảm m ng quá nh ột lượ ỏ để đo trực tiếp
e) Giảm đáng kể
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
OQ23.10. Giả sử ố đị các điện tích trong hình OQ23.10 được c nh. Lưu ý rằng
không có đường nhìn t v trí q ừ ị
2
đến q . N u b
1
ế ạn ở q b n s không nhìn th y q b
1,
ạ ẽ ấ
2
ởi
vì nó phía sau q ở
3
. Làm sao để tính được lực tác d ng trên v t v n tích q ụ ậ ới điệ
1
a. Chỉ tìm l c tác d ng b i q lên q ự ụ ở
2 1
b. Chỉ tìm l c tác d ng b i q lên qự ụ ở
3 1
c. Thêm l c mà q tác d ng b i chính nó trên ự
2
sẽ ụ ở
điện tích q n l c mà q s tác d ng b i chính
1
đế ự
3
ẽ ụ ở
nó lên q
1
d. Thêm l c mà q tác d ng b n m t ph n nh c a l c mà q ự
3
sẽ ụ ởi chính nó đế ộ ầ ỏ ủ ự
2
sẽ
tác d ng b i chính nó ụ ở
OQ23.11 Ba hạt tích điện được b trí trên các ố
góc c a mủ ột hình vuông như thể hiện trong hình
OQ23.11, v n tích -Q trên c hai h t t i góc ới điệ ả ạ ạ
trên bên trái và phía dướ ới điệi góc phải, v n tích
+2Q trên h ạt ở góc dưới bên trái.
i. Hướng c ng t i góc trên bên ph i, là ủa điện trườ ạ ả
một điểm trong không gian tr ng là gì? ố
(a) Nó trên và bên ph i. ở ả
(b) Nó th n bên ph i. ẳng đế ả
(c) Nó th ng xu i. ẳ ống dướ
(d) Nó đi xuống và đến bên trái.
(e) Nó vuông góc v i mớ ặt ph ng cẳ ủa b c tranh và ra bên ngoài. ứ
ii. Gi s ả ử +2Q tích điệ góc dướn ở i bên trái s c dẽ đượ ời đi. Sau đó độ lớn của điện
trường ở góc trên bên ph ải.
(a) tr nên lở ớn hơn
(b) tr nên nh ở ỏ hơn
(c) vẫn tương tự
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
(d) thay đổi không th c ể đoán trướ
OQ12. Lực hút c lủa hai điện tích điểm có độ ớn F. N n tích trên m t hếu điệ ộ ạt
được gi m xu ng còn mả ố ột ph n ba giá trầ ị ban đầu và kho ng cách gi a các hả ữ ạt được
tăng lên gấp đôi, lực tác dụng lên chúng là bao nhiêu.
a) 1/12 F
b) 1/3 F
c) 1/6 F
d) 3/4 F
e) 3/2 F
OQ23.13. Giả s mử ột vành tích điện đều bán
kính R và điệ ột điện trườn tích Q tạo ra m ng
E(ring) t i mạ ột điểm P trên tr c c a nó, ụ ủ ở
khoảng cách x xa trung tâm của vòng như trong
hình OQ23.13a. Bây gi cùng m n tích Q ờ ột điệ
được lan truy u khền đề ắp vùng ch a trong ứ
vòng tròn, t n vạo thành đĩa phẳng tích điệ ới
cùng một bán kính như Hình OQ23.13b. So
sánh ng E(disk) t o bđiện trườ ạ ởi đĩa với điện
trườ ởng tạo b i vòng cùng mở ột điểm P?
a) E
disk
< E
ring
b) E
disk
= E
ring
c) E
disk
> E
ring
d) Không th ể xác định
OQ23.14 . Một vật tích điện âm được đặt trong một vùng điện trường d c chiọ ều
hướng lên trên. Hướng c a l c tác dủ ự ụng lên điện tích này là gì?
(a) hướng lên.
(b) hướng xuống.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
(c) Không có l c. ự
(d) L c có ự thể ở b t k ng nào. ấ ỳ phương hướ
OQ23.15. Độ ớ l n lực điện gi a hai photon là 2,3.10 N. Chúng cách nhau bao ữ
-26
nhiêu?
Đáp án: a) 0,1 m
CONCEPTUAL QUESTIONS
CQ23.2. Một chi ng hút nhếc lược tích điện thườ ững m y khô sau ảnh nhỏ giấ
đó bay đi khi chúng ạm vào lượch c. Giải thích tại sao điều đó xảy ra.
Đáp án Giấy khô ban đầu trung hòa v ề điện. Chiếc lược hút tờ giấy vì điện trường
của nó làm cho các phân t c a tử ủ ờ giấy b phân c c (tuy nhiên toàn b t ị ự ộ ờ giấy không
thể ự ỗ ử bị phân c c vì nó là ch n). Mất cách điệ i phân t được phân c c sao cho mự ặt
không tích điệ ới điệ ủa lượ hơn so vớ ặt tích điện của nó gần v n tích c c i m n của nó,
vì v y phân t này ch u m t l hút v phía c. Khi gi y ti p xúc vậ ử ị ộ ực ề lượ ấ ế ới lược, điện
tích có th chuy n t c sang gi y và n c chuy n cho giể ể ừ lượ ấ ếu điện tích này đượ ể đủ ấy,
giấy s b ẽ ị đẩy lùi b n tích cởi điệ ủa lược.
CQ23.5. Nếu 1 vật A đang lơ lửng bị hút b i 1 vở ật mang điện B thì chúng ta
có th k t lu n v n ko? Gi i thích ể ế ậ ật A mang điệ ả
Trả l i: ờ
Không. B i vì ngay c ở ả khi A không mang điện thì v n v n có ật B mang điệ ẫ
thể làm cho v t A nhiậ ễm điệ ện tượng tích điện (do hi n cảm ứng, xem câu CQ2)
CQ23.7: Khi th i ti t thu n l i, mờ ế ậ ợ ột điện trườ ặt trái đấng ở bề m t, có chiều
hướng xu t. H i mống đấ ỏ ặt đất mang điện gì?
Trả l ời:
Các vector cường độ ện trườ đi ng xuất phát t ừ điện tích dương và kết thúc ở điện
tích âm. Do đó, với trường hợp trên, mặt đất mang điện tích âm.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
CQ23.8. Tại sao nhân viên b nh vi n ph i m c giày chuyên d ng, có tính ệ ệ ả ặ ụ
truyền dẫn trong môi trường oxygen phòng mở ổ u gì có th x y ra n u nhân ? Điề ể ả ế
viên m c giày v cao su?ặ ới đế
Trả l ời:
Khi nhân viên b nh viên di chuy n thì s b nhiệ ể ẽ ị ễm điện do ma sát v i không ớ
khí, vì v y, vi c mang giày truy n dậ ệ ề ẫn s tránh vi c tích t ẽ ệ ụ tĩnh điện trên người.
Lúc này, điện tích thông qua giày s truy n ẽ ề xuống đất, người được trung hòa v ề
điện.
Giày có đế làm b ng cao su s ằ ẽ ngăn cách sự tiếp xúc gi i và sàn nhà, ữa ngườ
điện tích trên người không truy n xuề ống đấ ắn ra xung quanh dướt nên có thể b i
dạng tia lửa điện, có thể gây ra tình hu ng cháy n trong mô ng giàu oxygen. ố ổ i trườ
CQ23.11: M t v t th y tinh nhộ ậ ủ ận được điện tích dương bằng cách c xát nó ọ
với một miếng vải l a. Trong quá trình c i v i vụ ọ xát, đố ớ ật th y tinh, các proton ủ
được nhận vào hay m ất đi?
Trả l ời:
Vật th y tinh b m t các electron và làm cho ủ ị ấ nó tích điện dương. Các proton
(mang điện dương) không thể bị mất đi khỏi thanh, b i vì chúng n m trong hở ằ ạt
nhân nguyên t ử.
PROBLEM
Bài: P23.2. . (a) Tính số electron trong một pin Bạc nhỏ, trung hòa điện, có
khối lượng 10,0 g. Biết Bạc có 47 electron trên một nguyên tử, và khối lượng phân
tử của nó là 107,87 g / mol.
(b) Hãy tưởng tượng khi thêm điện tử vào pin cho đến khi điện tích âm có giá trị rất
lớn khoảng 1,00 mC. Hỏi có bao nhiêu electron được thêm vào mỗi 10
9
electron đã
có mặt?
Giải:
a) Số e trên 10 gam Bạc:
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
N = 47.
𝑚
𝑀
. N = 47.
A
10
107 87
,
. 6,023.10 = 2,62.10
23 24
(electron)
b) Tổng số e được thêm vào để đạt được 1 mC:
n
e
=
𝑄
𝑒
=
10
−3
1,6.10
−19
= 6,25.10
15
(electron)
Lập tỷ số giữa số e thêm vào và số e sẵn có ta được:
2,38(𝑡ℎê𝑚 𝑣à𝑜)
10
9
(𝑠ẵ𝑛 𝑐ó)
Bài: P23.5: Trong sấm sét, có thể có điện tích gần + 40.0 C ở trên cùng
của đám mây và 40.0 C ở gần đáy của đám mây. Các điện tích này- cách nhau
2.00 km. Lực điện tử ở trên cùng của đám mây có giá trị bằng bao nhiêu ?
Giải:
Bài: P23.8: Richard Feynman (1918-1988) - đoạt giải Nobel, đã từng nói
rằng nếu hai người đứng cách nhau một cánh tay và mỗi người có nhiều
electron hơn 1% so với proton, thì lực đẩy giữa họ sẽ đủ để nâng một "trọng
lượng" bằng Trái đất. Thực hiện phép tính để chứng minh khẳng đinh này.
Giải:
Giả sử mỗi người có khối lượng 70 kg. Đối với các điện tử sơ cấp, số proton, electron
và neutron trong mỗi người là gần bằng nhau. Các electron có khối lượng không
đáng kể ,vì vậy ta chỉ xét tổng số proton và neutron (70kg là khối lượng của p và n):
Ta có: 1u =
1
𝑁
𝐴
= 1.66.10 g
-24
Suy ra: Tổng số hạt p và n trong một người có khối lượng 70kg là:
70.10
3
.N
A
= 4,2.10
28
(hạt)
Mặt khác: số p ≈ số n nên số p = 2,1.10 hạt, => 1% số p = 2,1.10
28
26
hạt.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Tổng điện tích do 2,1.10
26
sinh ra là:
Q = N.e = 2,1.10 . 1,6.10 = 3,36.10 (C)
26 -19 7
Theo định luật Cu
-lông: F = k
𝑞1𝑞2
𝑟
2
=9.10
9
.
(
3, .36 10
7
)
2
0,5
2
N ≈ 10
26
Mà: F = m.g = 6.10
g
24
. 9,8 ≈ 10
26
N (đpcm)
Bài: P23.12: Ba điện tích điể ột đườ ẳng như thểm nằm dọc theo m ng th
hiện trong hình, trong đó q
1
= 6.00 µC, q = 1.50 µC, và q -2.00 µC. Kho ng
2 3
= ả
cách giữa các điện tích là: d = 3,00 cm và d
1 2
= 2,00 cm. Tính cường độ và hướng
của l n trên qực điệ
1
,q
2
và q
3
.
Giải:
Độ ớ l n l n tác d ng lên q : F = F Fực điệ ụ
1 q1 1
–
2
= 46,7 (N), hướng ra bên trái.
Độ ớ l n l n tác d ng lên q : F = F + Fực điệ ụ
2 q2 1 3
= 157 (N), hướng ra bên ph ải.
Độ ớ l n l n tác d ng lên q : F = F + Fực điệ ụ
3 q3 2 3
= 110,6 (N), hướng ra bên trái.
Bài: P23.16: Hai qu c u b ng kim lo i nh , m i qu có kh ng m = ả ầ ằ ạ ỏ ỗ ả ối lượ
0.200g được treo lơ lử ợi dây có độ dài L như thểng bằng các s hiện trong hình
P23.16. Các qu c c cho cùng m n tích q = 7.2 nC và chúng ng ả ầu đượ ột điệ ở trạ
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
thái cân b ng khi m i s i dây h p vằ ỗ ợ ợ ới phương thẳng đứng một góc θ = 5
o
. Tính
L ?
Giải:
Chọn h ệ trục t . ọa độ như hình vẽ
Gọi vector T là lực căng dây, F ực đẩ ầu tích điệ
e
là l y của quả c n.
Ta có:
Tại v trí cân b ng, kho ng cách gi a hai qu c u là: ị ằ ả ữ ả ầ
r = 2Lsin5
0
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Bài: P23.24: Một v t nh có kh -18,0 µC b treo ậ ỏ ối lượng 3,80 g và tích điện ị
lơ lử ột điện trường đềng trong m u vuông góc v i m và ớ ặt đất. Xác định cường độ
hướng của điện trường ?
Giải:
Để vật lơ lững trong điện trườ ực điện tác động, l ng lên v t phậ ải được hướng lên trên
và có độ l n b ng trớ ằ ọng lượng c a vủ ật. Do đó, F
e
= qE = mg, và cường độ điện trường
phải là:
Lực điện trên m t vộ ật tích điện âm n ằm ở hướng ngược với điện trường. Do lực điện
có chiều hướng lên trên nên điện trườ ều hướ ống dướng có chi ng xu i.
Bài: P23. 25. Bốn hạt tích điện được đặt ở b n góc ố
của m t hình vuông cộ ạnh a như thể hiện trong hình
P23.25. Xác định:
a) ng t i vĐiện trườ ạ ị trí c n tích q. ủa điệ
b) T ng l n tác d n tích q. ổ ực điệ ụng vào điệ
Giải:
Trường điện từ tại q:
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
a) Thay giá tr ị vào ta được:
b) Lực điện đặt vào điện tích q:
Bài: P23.33. Một qu bóng nh a nh n c treo b ng s i dây dài ả ự ỏ ặng 2.00g đượ ằ ợ
20.0 cm trong m n trong hình P23.33. N u qu bóng ột điện trường đều như thể hiệ ế ả
cân b ng, s i dây h p v ng m t g n tích ằ ợ ợ ới phương thẳng đứ ộ ốc 15.0 °. Xác định điệ
trên qu bóng. ả
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
P23.37. M u và có t n tích -ột thanh dài 14,0 cm tích điện đề ổng điệ 22,0 μC.
Xác định cường độ và hướ ủa điện trườ ng c ng dọc theo trục của thanh tại một điểm
cách trung điểm c a thanh 36,0 cm. ủ
Giải:
dq = λdx
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Bài: P23.38. Một đĩa tròn tích điện đều bán kính 35,0 cm mang điện tích v i mớ ật
độ 7,90. 10 C/m ng trên tr
3 2
. Tính điện trườ ục c (a) 5,00 cm, (b) 10,0 cm, (c) ủa đĩa ở
50,0 cm, và (d) 200 cm tính t ừ tâm đĩa.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Bài: P23.39. M t chi c vòng bán kính 10,0 cm có t n tích 75,0 mC. ộ ế ổng điệ
Tìm điện trường trên trục của vòng tại (a) 1,00 cm, (b) 5,00 cm, (c) 30,0 cm, và (d)
100 cm tính t tâm c a vòng. ừ ủ
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Bài: P23. 49. Hình P23.49 cho th ng c a hai h t tích ấy các đường điện trườ ủ ạ
điện phân cách b i m t kho ng cách nh . ở ộ ả ỏ
(a) Xác định tỷ s qố
1
/q
2
(b) n tích c và q là gì? Điệ ủa q
1 2
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Bài: P23.61: M t kh i nh t trên m t m t ph ng cách ộ ố ỏ m tích điện Q được đặ ộ ặ ẳ
ly, không ma sát, nghiêng một góc θ như trong hình P23.61. Một điện trường được
đặt song song v i mớ ặt ph ng nghiêng. ẳ
(a) Tìm bi u th ng cho phép kh i v ể ức cường độ điện trườ ố ẫn ở
trạng thái ngh ỉ.
(b) N u m = 5,40 g, Q = -ế 7,00 μC, và θ = 250, xác định cường
độ ẫ ạ và hướ ủa điện trường c ng cho phép khối v n ở tr ng thái
nghỉ trên mặt ph ng nghiêng. ẳ
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
| 1/23
| | Tải xuống

Có thể bạn quan tâm:

Preview text:

CHƯƠNG 23 Quick Quiz
QQ23.1. Ba vật được đưa gần nhau, mỗi lần hai vật. Khi các vật A và B gần
nhau, chúng sẽ đẩy nhau. Khi vật B và C gần nhau, chúng cùng đẩy lùi nhau. Điều
nào sau đây là đúng?
(a) A và C cùng điện tích
(b) A và C khác điện tích
(c) Tất cả ba vật thể đều cùng điện tích.
(d) một vật là trung hòa
(e) làm thêm thí nghiệm để xác định dấu của điện tích
QQ23.2. Ba vật được đưa gần nhau, mỗi lần hai vật. Khi các vật A và B gần
nhau, chúng sẽ hút nhau. Khi vật B và C gần nhau, chúng đẩy nhau. Điều nào sau đây là đúng?
(a) A và C cùng điện tích
(b) A và C khác điện tích
(c) Tất cả ba vật thể đều cùng điện tích.
(d) một vật là trung hòa
(e) làm thêm thí nghiệm để xác định dấu của điện tích
QQ23.3. Điện tích A = +2µC, B = +6 µC, phát biểu nào sau đây đúng:
Đáp án: FAB = - FBA (Vector).
QQ23.4. Một điện tích thử +3 µC đặt tại điểm P, nơi mà điện trường bên ngoài
hướng về bên phải và có độ lớn 4.106 N/C. Nếu tháy P bằng điện tích thử -3 µC thì
điều gì xảy ra với điện trường bên ngoài tại P.
a) Nó không bị ảnh hưởng.
(b) Nó đảo ngược hướng.
(c) Nó thay đổi theo cách không thể xác định. CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
QQ23.5. Xếp theo thứ tự độ lớn của điện trường giảm dần
tại các điểm A, B, và C thể hiện trong hình 23.21. Đáp án: A>B>C OBJECTIVE QUESTIONS Quick Quiz
QQ23.1. Ba vật được đưa gần nhau, mỗi lần hai vật. Khi các vật A và B gần
nhau, chúng sẽ đẩy nhau. Khi vật B và C gần nhau, chúng cùng đẩy lùi nhau. Điều
nào sau đây là đúng?
(a) A và C cùng điện tích
(b) A và C khác điện tích
(c) Tất cả ba vật thể đều cùng điện tích.
(d) một vật là trung hòa
(e) làm thêm thí nghiệm để xác định dấu của điện tích
QQ23.2. Ba vật được đưa gần nhau, mỗi lần hai vật. Khi các vật A và B gần
nhau, chúng sẽ hút nhau. Khi vật B và C gần nhau, chúng đẩy nhau. Điều nào sau đây là đúng?
(a) A và C cùng điện tích
(b) A và C khác điện tích
(c) Tất cả ba vật thể đều cùng điện tích.
(d) một vật là trung hòa
(e) làm thêm thí nghiệm để xác định dấu của điện tích
QQ23.3. Điện tích A = +2µC, B = +6 µC, phát biểu nào sau đây đúng:
Đáp án: FAB = - FBA (Vector). CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
QQ23.4. Một điện tích thử +3 µC đặt tại điểm P, nơi mà điện trường bên ngoài
hướng về bên phải và có độ lớn 4.106 N/C. Nếu tháy bằng điện tích thử -3 µC thì
điều gì xảy ra với điện trường bên ngoài tại P.
a) Nó không bị ảnh hưởng.
(b) Nó đảo ngược hướng.
(c) Nó thay đổi theo cách không thể xác định.
QQ23.5. Xếp theo thứ tự độ lớn của điện trường giảm dần
tại các điểm A, B, và C thể hiện trong hình 23.21. Đáp án: A>B>C Objective Questions
OQ23.1. Một electron tự do và một proton tự do được phóng thích trong cùng
điện trường. i.
So sánh độ lớn lực tác dụng lên 2 hạt này?
a) Nó lớn hơn hàng triệu lần so với electron
b) Nó lớn hơn hàng ngàn lần so với electron
c) Chúng bằng nhau
d) Nó nhỏ hơn hàng ngàn lần so với electron
e) Nó nhỏ hơn hàng triệu lần so với electron ii.
So sánh độ lớn gia tốc của chúng
a) Nó lớn hơn hàng triệu lần so với electron
b) Nó lớn hơn hàng ngàn lần so với electron (1836 lần: F = ma) c) Chúng bằng nhau
d) Nó nhỏ hơn hàng ngàn lần so với electron
e) Nó nhỏ hơn hàng triệu lần so với electron
OQ23.2. Cái gì ngăn cản nguy cơ bạn bị kéo vào trung tâm Trái Đất. Chọn câu
trả lời đúng nhất:
a) Khối lượng riêng của vật chất là quá lớn CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
b) Các hạt nhân dương của bản thân nguyên tử đẩy hạt nhân dương của các
nguyên tử trên mặt đất
c) Khối lượng riêng trên mặt đất lớn hơn khối lượng riêng của cơ thể
d) Các nguyên tử bị ràng buộc bởi các liên kết hóa học
e) Các điện tử trên mặt đất và trên chân của bạn đẩy nhau
OQ23.3. Một quả bóng nhỏ khối lượng 5.10-3kg tích điện 4 µm. Độ lớn điện
trường hướng lên trên cân bằng trọng lượng của quả bóng sao cho quả bóng bị lơ lửng trên mặt đất.
Đáp án: b) 1,22.104 ( F = P qE = mg)
OQ23.4. Một e chuyển động với vận tốc 3.106m/s trong điện trường đều với độ
lớn 103N/C. Các đường sức từ song song và cùng chiều với vận tốc của e. e di chuyển
được bao xa cho đến khi nó trở về trạng thái nghỉ. Đáp án: a) 2,56 cm = >
OQ23.5. Một điện tích điểm -4nC đặt tại vị trí 0,1 m, E ại điể x t m (4, -2) m là
Đáp án: d) -1,15 N/C
OQ23.6. Một vòng tròn tích điện đều q, bán kính b. Độ lớn điện trường tai tâm vòng tròn. Đáp án: a) 0 CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
OQ23.7 Điều gì xảy ra khi một chất cách điện được tích điện đặt gần một kim loại chưa tích điện. a) Chúng đẩy nhau
b) Chúng hút nhau
c) Chúng có thể hút hoặc đẩy nhau, phụ thuộc vào điện tích trên chất cách điện là dương hay âm
d) Chúng không gây ra lực điện lên nhau
e) Chất cách điện tích điện luôn tự phóng điện
OQ23.8. Ước lượng cường độ của điện trường do proton trong một nguyên tử
hydro ở khoảng cách 5,29.10-11 m gây ra, vị trí dự kiến của điện tử trong nguyên tử. Đáp án: e) OQ23.9
i. Một đồng kim loại được tích điện dương, liệu khối lượng của nó sẽ a) Tăng lên đáng kể
b) Tăng lên một lượng rất nhỏ để đo trực tiếp c) Còn lại không đổi
d) Giảm một lượng rất nhỏ để đo trực tiếp e) Giảm đáng kể
ii. Bây giờ, đồng xu được tích điện âm. Chuyện gì sẽ xảy ra với khối lượng a) Tăng lên đáng kể
b) Tăng lên một lượng rất nhỏ để đo trực tiếp c) Còn lại không đổi
d) Giảm một lượng quá nhỏ để đo trực tiếp e) Giảm đáng kể CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
OQ23.10 Giả sử các điện tích trong hình OQ23.10 được cố định. Lưu ý rằng .
không có đường nhìn từ vị trí q đế ế ạ ạ ẽ ấ ở 2
n q1. N u b n ở q1, b n s không nhìn th y q2 b i
vì nó ở phía sau q . Làm sao để tính đượ ụ ậ ới điệ 3 c lực tác d ng trên v t v n tích q1
a. Chỉ tìm lực tác dụng bởi q2 lên q1
b. Chỉ tìm lực tác dụng bởi q3 lên q1
c. Thêm lực mà q2 sẽ tác dụng bởi chính nó trên
điện tích q1 đến lực mà q3 sẽ tác dụng bởi chính nó lên q1 d. Thêm lực mà q ụ ởi chính nó đế ộ ầ ỏ ủ ự 3 sẽ tác d ng b
n m t ph n nh c a l c mà q2 sẽ tác dụng bởi chính nó
OQ23.11 Ba hạt tích điện được bố trí trên các
góc của một hình vuông như thể hiện trong hình
OQ23.11, với điện tích -Q trên cả hai hạt tại góc
trên bên trái và phía dưới góc phải, với điện tích
+2Q trên hạt ở góc dưới bên trái.
i. Hướng của điện trường tại góc trên bên phải, là
một điểm trong không gian trống là gì?
(a) Nó ở trên và bên phải.
(b) Nó thẳng đến bên phải.
(c) Nó thẳng xuống dưới.
(d) Nó đi xuống và đến bên trái.
(e) Nó vuông góc với mặt phẳng của bức tranh và ra bên ngoài.
ii. Giả sử +2Q tích điện ở góc dưới bên trái sẽ được dời đi. Sau đó độ lớn của điện
trường ở góc trên bên phải.
(a) trở nên lớn hơn (b) trở nên nhỏ hơn (c) vẫn tương tự CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
(d) thay đổi không thể đoán trước
OQ12. Lực hút của hai điện tích điểm có độ lớn F. Nếu điện tích trên một hạt
được giảm xuống còn một phần ba giá trị ban đầu và khoảng cách giữa các hạt được
tăng lên gấp đôi, lực tác dụng lên chúng là bao nhiêu.
a) 1/12 F b) 1/3 F c) 1/6 F d) 3/4 F e) 3/2 F
OQ23.13 Giả sử một vành tích điện đều bán .
kính R và điện tích Q tạo ra một điện trường
E(ring) tại một điểm P trên trục của nó, ở
khoảng cách x xa trung tâm của vòng như trong
hình OQ23.13a. Bây giờ cùng một điện tích Q
được lan truyền đều khắp vùng chứa trong
vòng tròn, tạo thành đĩa phẳng tích điện với
cùng một bán kính như Hình OQ23.13b. So
sánh điện trường E(disk) tạo bởi đĩa với điện
trường tạo bởi vòng ở cùng một điểm P? a) Edisk < Ering b) Edisk = Ering
c) Edisk > Ering d) Không thể xác địn h
OQ23.14 . Một vật tích điện âm được đặt trong một vùng điện trường dọc chiều
hướng lên trên. Hướng của lực tác dụng lên điện tích này là gì? (a) hướng lên.
(b) hướng xuống. CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt (c) Không có lực.
(d) Lực có thể ở bất kỳ phương hướng nào.
OQ23.15. Độ lớn lực điện giữa hai photon là 2,3.10-26N. Chúng cách nhau bao nhiêu? Đáp án: a) 0,1 m CONCEPTUAL QUESTIONS
CQ23.2. Một chiếc lược tích điện thường hút những mảnh nhỏ giấy khô sau
đó bay đi khi chúng chạm vào lược. Giải thích tại sao điều đó xảy ra.
Đáp án Giấy khô ban đầu trung hòa về điện. Chiếc lược hút tờ giấy vì điện trường
của nó làm cho các phân tử của tờ giấy bị phân cực (tuy nhiên toàn bộ tờ giấy không
thể bị phân cực vì nó là chất cách điện). Mỗi phân tử được phân cực sao cho mặt
không tích điện của nó gần với điện tích của lược hơn so với mặt tích điện của nó,
vì vậy phân tử này chịu một lực hút về phía lược. Khi giấy tiếp xúc với lược, điện
tích có thể chuyển từ lược sang giấy và nếu điện tích này được chuyển đủ cho giấy,
giấy sẽ bị đẩy lùi bởi điện tích của lược.
CQ23.5. Nếu 1 vật A đang lơ lửng bị hút bởi 1 vật mang điện B thì chúng ta
có thể kết luận vật A mang điện ko? Giải thích
Trả lời:
Không. Bởi vì ngay cả khi A không mang điện thì vật B mang điện vẫn có
thể làm cho vật A nhiễm điện (do hiện tượng tích điện cảm ứng, xem câu CQ2)
CQ23.7: Khi thời tiết thuận lợi, một điện trường ở bề mặt trái đất, có chiều
hướng xuống đất. Hỏi mặt đất mang điện gì?
Trả lời :
Các vector cường độ điện trường xuất phát từ điện tích dương và kết thúc ở điện
tích âm. Do đó, với trường hợp trên, mặt đất mang điện tích âm. CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
CQ23.8. Tại sao nhân viên bệnh viện phải mặc giày chuyên dụng, có tính
truyền dẫn trong môi trường oxygen ở phòng mổ ? Điều gì có thể xảy ra nếu nhân
viên mặc giày với đế cao su?
Trả lời :
Khi nhân viên bệnh viên di chuyển thì sẽ bị nhiễm điện do ma sát với không
khí, vì vậy, việc mang giày truyền dẫn sẽ tránh việc tích tụ tĩnh điện trên người.
Lúc này, điện tích thông qua giày sẽ truyền xuống đất, người được trung hòa về điện.
Giày có đế làm bằng cao su sẽ ngăn cách sự tiếp xúc giữa người và sàn nhà,
điện tích trên người không truyền xuống đất nên có thể bắn ra xung quanh dưới
dạng tia lửa điện, có thể gây ra tình huống cháy nổ trong môi trường giàu oxygen.
CQ23.11: Một vật thủy tinh nhận được điện tích dương bằng cách cọ xát nó
với một miếng vải lụa. Trong quá trình cọ xát, đối với vật thủy tinh, các proton
được nhận vào hay mất đi?
Trả lời :
Vật thủy tinh bị mất các electron và làm cho nó tích điện dương. Các proton
(mang điện dương) không thể bị mất đi khỏi thanh, bởi vì chúng nằm trong hạt nhân nguyên tử. PROBLEM
Bài: P23.2. . (a) Tính số electron trong một pin Bạc nhỏ, trung hòa điện, có
khối lượng 10,0 g. Biết Bạc có 47 electron trên một nguyên tử, và khối lượng phân
tử của nó là 107,87 g / mol.
(b) Hãy tưởng tượng khi thêm điện tử vào pin cho đến khi điện tích âm có giá trị rất
lớn khoảng 1,00 mC. Hỏi có bao nhiêu electron được thêm vào mỗi 109 electron đã có mặt? Giải: a) Số e trên 10 gam Bạc: CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt 𝑚 10 N = 47. . N 23 24 A = 47. 𝑀
. 6,023.10 = 2,62.10 (electron) 107,87
b) Tổng số e được thêm vào để đạt được 1 mC: 𝑄 10−3 n 15 e = = 𝑒 (electron) 1,6.10−19 = 6,25.10
Lập tỷ số giữa số e thêm vào và số e sẵn có ta được: 2,38(𝑡ℎê𝑚 𝑣à𝑜) 109(𝑠ẵ𝑛 𝑐ó)
Bài: P23.5: Trong sấm sét, có thể có điện tích gần + 40.0 C ở trên cùng
của đám mây và -40.0 C ở gần đáy của đám mây. Các điện tích này cách nhau
2.00 km. Lực điện tử ở trên cùng của đám mây có giá trị bằng bao nhiêu ? Giải:
Bài: P23.8: Richard Feynman (1918-1988) - đoạt giải Nobel, đã từng nói
rằng nếu hai người đứng cách nhau một cánh tay và mỗi người có nhiều
electron hơn 1% so với proton, thì lực đẩy giữa họ sẽ đủ để nâng một "trọng
lượng" bằng Trái đất. Thực hiện phép tính để chứng minh khẳng đinh này. Giải:
Giả sử mỗi người có khối lượng 70 kg. Đối với các điện tử sơ cấp, số proton, electron
và neutron trong mỗi người là gần bằng nhau. Các electron có khối lượng không
đáng kể ,vì vậy ta chỉ xét tổng số proton và neutron (70kg là khối lượng của p và n): 1 Ta có: 1u = -24 𝑁 = 1.66.10 g 𝐴
Suy ra: Tổng số hạt p và n trong một người có khối lượng 70kg là: 70.103.N (hạt) A = 4,2.1028
Mặt khác: số p ≈ số n nên số p = 2,1.1028 hạt, => 1% số p = 2,1.1026 hạt. CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
Tổng điện tích do 2,1.1026 sinh ra là: Q = N.e = 2,1.102 6 . 1,6.10-1 9 = 3,36.107 (C) Theo định luật Cu 𝑞1𝑞2 (3,3 . 6 107)2 -lông: F = k ≈ 1026 𝑟2 =9.109. 0,52 N Mà: F 24. 9,8 ≈ 1026 N (đpcm) g = m.g = 6.10
Bài: P23.12: Ba điện tích điểm nằm dọc theo một đường thẳng như thể
hiện trong hình, trong đó q1 = 6.00 µC, q2 = 1.50 µC, và q3 = -2.00 µC. Khoảng
cách giữa các điện tích là: d1 = 3,00 cm và d2 = 2,00 cm. Tính cường độ và hướng
của lực điện trên q1,q2 và q3 . Giải:
Độ lớn lực điện tác dụng lên q – = 46,7 (N), hướ 1 : Fq1 = F1 F2 ng ra bên trái.
Độ lớn lực điện tác dụng lên q ả 2 :
Fq2 = F1 + F3 = 157 (N), hướng ra bên ph i.
Độ lớn lực điện tác dụng lên q3 : Fq3 = F2 + F3 = 110,6 (N), hướng ra bên trái.
Bài: P23.16: Hai quả cầu bằng kim loại nhỏ, mỗi quả có khối lượng m =
0.200g được treo lơ lửng bằng các sợi dây có độ dài L như thể hiện trong hình
P23.16. Các quả cầu được cho cùng một điện tích q = 7.2 nC và chúng ở trạng CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
thái cân bằng khi mỗi sợi dây hợp với phương thẳng đứng một góc θ = 5o. Tính L ? Giải:
Chọn hệ trục tọa độ như hình vẽ.
Gọi vector T là lực căng dây, Fe là lực đẩy của quả cầu tích điện. Ta có:
Tại vị trí cân bằng, khoảng cách giữa hai quả cầu là: r = 2Lsin50 CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
Bài: P23.24: Một vật nhỏ có khối lượng 3,80 g và tích điện -18,0 µC bị treo
lơ lửng trong một điện trường đều vuông góc với mặt đất. Xác định cường độ và
hướng của điện trường ? Giải:
Để vật lơ lững trong điện trường, lực điện tác động lên vật phải được hướng lên trên
và có độ lớn bằng trọng lượng của vật. Do đó, Fe = qE = mg, và cường độ điện trường phải là:
Lực điện trên một vật tích điện âm nằm ở hướng ngược với điện trường. Do lực điện
có chiều hướng lên trên nên điện trường có chiều hướng xuống dưới.
Bài: P23. 25. Bốn hạt tích điện được đặt ở bốn góc
của một hình vuông cạnh a như thể hiện trong hình P23.25. Xác định:
a) Điện trường tại vị trí của điện tích q.
b) Tổng lực điện tác dụng vào điện tích q. Giải:
Trường điện từ tại q: CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
a) Thay giá trị vào ta được:
b) Lực điện đặt vào điện tích q:
Bài: P23.33. Một quả bóng nhựa nhỏ nặng 2.00g được treo bằng sợi dây dài
20.0 cm trong một điện trường đều như thể hiện trong hình P23.33. Nếu quả bóng
cân bằng, sợi dây hợp với phương thẳng đứng một gốc 15.0 °. Xác định điện tích trên quả bóng. CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
P23.37. Một thanh dài 14,0 cm tích điện đều và có tổng điện tích -22,0 μC.
Xác định cường độ và hướng của điện trường dọc theo trục của thanh tại một điểm
cách trung điểm của thanh 36,0 cm. Giải: dq = λdx CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
Bài: P23.38. Một đĩa tròn tích điện đều bán kính 35,0 cm mang điện tích với mật
độ 7,90. 103 C/m2. Tính điện trường trên trục của đĩa ở (a) 5,00 cm, (b) 10,0 cm, (c)
50,0 cm, và (d) 200 cm tính từ tâm đĩa. CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
Bài: P23.39. Một chiếc vòng bán kính 10,0 cm có tổng điện tích 75,0 mC.
Tìm điện trường trên trục của vòng tại (a) 1,00 cm, (b) 5,00 cm, (c) 30,0 cm, và (d)
100 cm tính từ tâm của vòng. CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
Bài: P23. 49. Hình P23.49 cho thấy các đường điện trường của hai hạt tích
điện phân cách bởi một khoảng cách nhỏ.
(a) Xác định tỷ số q1/q2
(b) Điện tích của q1 và q2 là gì? CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
Bài: P23.61: Một khối nhỏ m tích điện Q được đặt trên một mặt phẳng cách
ly, không ma sát, nghiêng một góc θ như trong hình P23.61. Một điện trường được
đặt song song với mặt phẳng nghiêng.
(a) Tìm biểu thức cường độ điện trường cho phép khối vẫn ở trạng thái nghỉ.
(b) Nếu m = 5,40 g, Q = -7,00 μC, và θ = 250, xác định cường
độ và hướng của điện trường cho phép khối vẫn ở trạng thái
nghỉ trên mặt phẳng nghiêng. CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt