Bộ Câu Hỏi Trắc Nghiệm Chương 1 Điện Trường Tĩnh môn Vật lý đại cương 2 | Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội

BỘ CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM - ĐIỆN TRƯỜNG TĨNH
Môn: Vật Lý Đại Cương II (PH1121)
Trường: Đại học Bách Khoa Hà Nội
Nội dung: Chương 1 - Điện trường tĩnh
Số câu: 50 câu trắc nghiệm mức độ thông hiểu
DANH SÁCH CÂU HỎI
Câu 1: Điện trường tĩnh có bản chất là gì?
A. Là một loại năng lượng
B. Là một dạng vật chất đặc biệt tồn tại xung quanh mỗi điện tích
C. Là lực tương tác giữa các điện tích
D. Là chuyển động của các điện tích Đáp án: B
Giải thích: Theo tài liệu, điện trường là một dạng vật chất đặc biệt tồn tại xung quanh mỗi
điện tích, đóng vai trò nhân tố trung gian truyền lực tương tác điện.
Câu 2: Trong định luật Coulomb, lực tương tác giữa hai điện tích điểm trong chân không tỉ lệ với:
A. Khoảng cách giữa chúng
B. Bình phương khoảng cách giữa chúng
C. Nghịch đảo bình phương khoảng cách giữa chúng
D. Nghịch đảo khoảng cách giữa chúng Đáp án: C
Giải thích: Định luật Coulomb: F = k(q q )/r²,₁ lực ₂
tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách.
Câu 3: Hằng số k trong định luật Coulomb có giá trị: A. 9×10 ⁹ N.m²/C² B. 8,86×10 ¹² ⁻ C²/N.m² C. 9×10 ⁻⁹ N.m²/C² D. 8,86×10¹² C²/N.m² Đáp án: A
Giải thích: Theo tài liệu, k = 1/(4πε ) ₀= 9×10 ⁹N.m²/C².
Câu 4: Cường độ điện trường tại một điểm được định nghĩa là:
A. Lực tác dụng lên điện tích dương tại điểm đó
B. Lực tác dụng lên một đơn vị điện tích dương đặt tại điểm đó
C. Lực tác dụng lên điện tích âm tại điểm đó
D. Tổng các lực điện tại điểm đó Đáp án: B
Giải thích: Theo công thức E = F/q , cường₀ độ điện trường có độ lớn bằng lực tác dụng lên
một đơn vị điện tích dương.
Câu 5: Đơn vị của cường độ điện trường là: A. N/C hoặc V/m B. C/N hoặc m/V C. N.m/C D. V.m Đáp án: A
Giải thích: E = F/q có đơn vị N/C, hoặc từ E = -dV/dl có đơn vị V/m. Hai đơn vị này tương đương.
Câu 6: Vector cường độ điện trường gây bởi điện tích điểm Q > 0 có chiều:
A. Hướng vào điện tích Q
B. Hướng ra xa điện tích Q
C. Vuông góc với đường nối điểm khảo sát và Q
D. Tùy thuộc vào vị trí điểm khảo sát Đáp án: B
Giải thích: Với Q > 0, vector E hướng ra xa điện tích; với Q < 0, vector E hướng vào điện tích.
Câu 7: Nguyên lý chồng chất điện trường phát biểu:
A. Điện trường tổng bằng tổng đại số các điện trường thành phần
B. Điện trường tổng bằng tích các điện trường thành phần
C. Vector điện trường tổng bằng tổng vector các điện trường thành phần
D. Điện trường tổng bằng trung bình các điện trường thành phần Đáp án: C
Giải thích: Theo tài liệu, E = E + E +₁ ... + ₂ E (tổng
ₙ vector), đây là nguyên lý chồng chất điện trường.
Câu 8: Mật độ điện tích dài λ có đơn vị là: A. C/m B. C/m² C. C/m³ D. C Đáp án: A
Giải thích: Mật độ điện tích dài λ = điện tích/đơn vị độ dài, đơn vị là C/m.
Câu 9: Điện trường gây bởi dây dẫn thẳng dài vô hạn tích điện đều tại điểm cách dây khoảng R có độ lớn: A. E = λ/(2πε₀R) B. E = λ/(4πε₀R) C. E = λ/(πε₀R²) D. E = λ/(2πε₀R²) Đáp án: A
Giải thích: Theo công thức (1.15), E = λ/(2πε R) ₀cho dây thẳng dài vô hạn.
Câu 10: Mômen lưỡng cực điện được định nghĩa: A. p = q.d (vô hướng) B. p = q/d (vector)
C. p = q.d (vector, hướng từ -q đến +q) D. p = q.d² (vector) Đáp án: C
Giải thích: Theo công thức (1.12), p = q.d
ₑ (vector), hướng từ -q đến +q.
Câu 11: Điện trường gây bởi lưỡng cực điện tại điểm trên đường trung trực (r >> d): A. E ∝ pₑ/r³ B. E ∝ pₑ/r² C. E ∝ 2pₑ/r³ D. E ∝ pₑ/r Đáp án: A
Giải thích: Theo công thức (1.13), E = p /(4πε
ₑ₀ r³) tại điểm trên đường trung trực.
Câu 12: Điện trường gây bởi lưỡng cực điện tại điểm trên trục lưỡng cực (r >> d): A. E = pₑ/(4πε ₀ r³) B. E = 2pₑ/(4πε ₀ r³) C. E = 3pₑ/(4πε ₀ r³) D. E = 4pₑ/(4πε ₀ r³) Đáp án: B
Giải thích: Theo công thức (1.14), E = 2p /(4πε r³)
ₑ₀ tại điểm trên trục, gấp 2 lần so với trên
đường trung trực.
Câu 13: Đường sức điện trường là đường:
A. Cong bất kỳ trong không gian
B. Thẳng nối các điện tích
C. Mà tiếp tuyến tại mỗi điểm trùng với phương của vector E tại điểm đó D. Vuông góc với vector E Đáp án: C
Giải thích: Định nghĩa đường sức: tiếp tuyến tại mỗi điểm trùng với phương của vector
cường độ điện trường.
Câu 14: Vector cảm ứng điện D liên hệ với E theo công thức: A. D = ε₀E B. D = εE C. D = ε₀εE D. D = E/ε₀ Đáp án: C
Giải thích: Theo công thức (1.18), D = ε εE, trong ₀
đó ε là hằng số điện môi.
Câu 15: Ưu điểm của vector cảm ứng điện D so với E là:
A. D có độ lớn lớn hơn E
B. Phổ đường sức của D liên tục khi qua mặt phân cách hai môi trường C. D dễ tính toán hơn E
D. D không phụ thuộc vào điện tích Đáp án: B
Giải thích: Tài liệu nêu rõ phổ đường sức của D liên tục khi qua mặt phân cách, trong khi
phổ của E gián đoạn.
Câu 16: Điện thông được định nghĩa là:
A. Số đường sức xuyên qua một diện tích
B. Thông lượng vector E qua một diện tích
C. Thông lượng vector D qua một diện tích
D. Tổng điện tích trong một thể tích Đáp án: C
Giải thích: Điện thông Φ = ∫D.dS, ₑ
là thông lượng của vector cảm ứng điện D.
Câu 17: Định lý Ostrogradski-Gauss phát biểu:
A. Điện thông qua mặt kín bằng tổng các điện tích bên ngoài
B. Điện thông qua mặt kín bằng tổng các điện tích bên trong
C. Điện thông qua mặt kín bằng 0
D. Điện thông qua mặt kín bằng tổng các điện tích trong toàn không gian Đáp án: B
Giải thích: Theo công thức (1.22), ∮
D.dS = Σq (tổng
ₖ điện tích bên trong mặt kín).
Câu 18: Điện trường bên trong quả cầu rỗng tích điện đều: A. Bằng 0 B. Cực đại
C. Giảm dần từ tâm ra bề mặt
D. Tăng dần từ tâm ra bề mặt Đáp án: A
Giải thích: Do không có điện tích bên trong mặt Gauss nằm trong quả cầu rỗng nên E = 0.
Câu 19: Điện trường bên ngoài quả cầu đặc tích điện đều có dạng: A. E = Q/(4πε₀r) B. E = Q/(4πε₀r²) C. E = Qr/(4πε₀R³) D. E = 0 Đáp án: B
Giải thích: Bên ngoài (r > R), điện trường như của điện tích điểm: E = Q/(4πε₀r²).
Câu 20: Điện trường bên trong quả cầu đặc tích điện đều tỉ lệ với: A. r² B. 1/r² C. r D. 1/r Đáp án: C
Giải thích: Theo công thức, E = Qr/(4πε R³) ₀∝
r, tăng tuyến tính với bán kính.
Câu 21: Điện trường gây bởi mặt phẳng vô hạn tích điện đều có đặc điểm: A. Giảm theo khoảng cách B. Tăng theo khoảng cách
C. Không đổi, E = σ/(2ε₀) D. Bằng 0 Đáp án: C
Giải thích: Theo công thức (1.17), E = σ/(2ε ), không ₀
phụ thuộc khoảng cách đến mặt phẳng.
Câu 22: Điện trường trong không gian giữa hai mặt phẳng song song, vô hạn, tích điện trái dấu: A. E = 0 B. E = σ/(2ε₀) C. E = σ/ε₀ D. E = 2σ/ε₀ Đáp án: C
Giải thích: Áp dụng chồng chất: E = σ/(2ε ) + ₀ σ/(2ε ) ₀₀ = σ/ε .
Câu 23: Điện trường bên ngoài hai mặt phẳng song song, tích điện trái dấu: A. E = σ/ε₀ B. E = σ/(2ε₀) C. E = 0 D. E = 2σ/ε₀ Đáp án: C
Giải thích: Hai điện trường triệt tiêu lẫn nhau ở bên ngoài.
Câu 24: Công của lực tĩnh điện khi di chuyển điện tích:
A. Phụ thuộc vào đường đi
B. Không phụ thuộc vào đường đi C. Luôn dương D. Luôn âm Đáp án: B
Giải thích: Lực tĩnh điện là lực thế, công không phụ thuộc dạng đường đi, chỉ phụ thuộc điểm
đầu và cuối.
Câu 25: Lưu số của vector cường độ điện trường tĩnh dọc theo đường cong kín:
A. Bằng tổng các điện tích B. Bằng 0 C. Bằng điện thông
D. Phụ thuộc vào đường cong Đáp án: B
Giải thích: Theo công thức (1.26), ∮
E.ds = 0, đặc trưng cho tính chất thế của trường tĩnh điện.
Câu 26: Thế năng tương tác giữa hai điện tích điểm q và q₀: A. W = qq₀/(4πε ₀ r²) B. W = qq₀/(4πε ₀ r) C. W = qq₀r/(4πε ₀ ) D. W = 4πε₀r/(qq ₀ ) Đáp án: B
Giải thích: Theo công thức, W = qq /(4πε
₀₀ r), với mốc thế năng tại vô cực.
Câu 27: Điện thế tại một điểm trong điện trường:
A. Phụ thuộc vào điện tích thử đặt tại đó
B. Không phụ thuộc vào điện tích thử
C. Tỉ lệ với điện tích thử
D. Nghịch đảo với điện tích thử Đáp án: B
Giải thích: V = W/q , điện ₀ thế ₀
là đặc trưng của điện trường, không phụ thuộc q .
Câu 28: Điện thế gây bởi điện tích điểm Q tại điểm cách Q một khoảng r: A. V = Q/(2πε₀r) B. V = Q/(πε₀r) C. V = Q/(4πε₀r) D. V = Q/(4πε₀r²) Đáp án: C
Giải thích: Theo công thức V = Q/(4πε r), với
₀ mốc điện thế tại vô cực.
Câu 29: Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N là: A. U_MN = V_M + V_N B. U_MN = V_M - V_N C. U_MN = V_N - V_M D. U_MN = (V_M + V_N)/2 Đáp án: B
Giải thích: Hiệu điện thế U_MN = V_M - V_N = ∫(M→N) E.ds.
Câu 30: Đơn vị của điện thế là: A. Vôn (V) B. Niutơn/Culông (N/C) C. Jun (J) D. Culông (C) Đáp án: A
Giải thích: Đơn vị của điện thế là Vôn (V), với 1V = 1J/C.
Câu 31: Mặt đẳng thế là:
A. Mặt có cường độ điện trường bằng nhau
B. Mặt có điện tích bằng nhau
C. Mặt có điện thế bằng nhau
D. Mặt có điện thông bằng nhau Đáp án: C
Giải thích: Theo định nghĩa, mặt đẳng thế là quỹ tích các điểm có cùng điện thế V = const.
Câu 32: Công của lực điện trường khi di chuyển điện tích trên mặt đẳng thế: A. Cực đại B. Cực tiểu C. Bằng 0
D. Phụ thuộc vào điện tích Đáp án: C
Giải thích: Trên mặt đẳng thế V = const, nên dV = 0, suy ra A = q (V_M ₀
- V_N) = 0.
Câu 33: Vector cường độ điện trường và mặt đẳng thế có mối quan hệ: A. Song song B. Vuông góc C. Tạo góc 45° D. Tùy ý Đáp án: B
Giải thích: E luôn vuông góc với mặt đẳng thế tại mọi điểm, vì A = 0 trên mặt đẳng thế.
Câu 34: Các mặt đẳng thế: A. Có thể cắt nhau B. Không bao giờ cắt nhau
C. Cắt nhau tại một số điểm đặc biệt D. Trùng nhau Đáp án: B
Giải thích: Nếu cắt nhau thì tại điểm đó có 2 giá trị điện thế khác nhau, vô lý.
Câu 35: Hệ thức liên hệ giữa E và V theo phương l: A. E_l = dV/dl B. E_l = -dV/dl C. E_l = ∫dV/dl D. E_l = V/l Đáp án: B
Giải thích: E_l = -dV/dl, dấu âm chỉ ra E hướng từ điện thế cao đến thấp.
Câu 36: Vector gradient điện thế grad V có chiều:
A. Hướng theo chiều tăng V nhanh nhất
B. Hướng theo chiều giảm V nhanh nhất
C. Vuông góc với chiều biến thiên V
D. Song song với mặt đẳng thế Đáp án: A
Giải thích: grad V hướng theo chiều tăng V nhanh nhất, còn E = -grad V hướng theo chiều giảm V.
Câu 37: Vector E và grad V có mối quan hệ: A. E = grad V B. E = -grad V C. E vuông góc grad V D. E song song grad V Đáp án: B
Giải thích: Theo công thức E = -grad V = -∂V/∂x i - ∂V/∂y j - ∂V/∂z k.
Câu 38: Hiệu điện thế giữa hai mặt phẳng song song cách nhau d, có điện trường E: A. U = Ed B. U = E/d C. U = Ed² D. U = E/d² Đáp án: A
Giải thích: U = ∫E.dl = Ed (do E đều và vuông góc với mặt phẳng).
Câu 39: Điện thế trên bề mặt mặt cầu bán kính R mang điện Q: A. V = Q/(2πε₀R) B. V = Q/(4πε₀R) C. V = Q/(4πε₀R²) D. V = 0 Đáp án: B
Giải thích: Tại r = R, V = Q/(4πε R). ₀
Câu 40: Hiệu điện thế giữa hai điểm trong điện trường của mặt cầu mang điện: A. U = Q/(4πε )(1/R ₀₁ + ₂ 1/R ) B. U = Q/(4πε )(1/R ₀₁ - ₂ 1/R ) C. U = Q/(4πε )(R ₀₁ - ₂ R ) D. U = Q/(4πε R ₀₁₂ R ) Đáp án: B
Giải thích: U = V - V
₁₂ = Q/(4πε ₀ )(1/R ₁ - 1/R ₂ ).
Câu 41: Trong vật liệu dẫn điện, điện tích có khả năng:
A. Cố định tại một vị trí
B. Chuyển động tự do trong toàn bộ thể tích
C. Chuyển động trong một miền nhất định D. Không thể di chuyển Đáp án: B
Giải thích: Vật dẫn điện chứa các hạt điện có thể chuyển động tự do trong toàn bộ thể tích.
Câu 42: Trong điện môi, điện tích: A. Chuyển động tự do
B. Định xứ, không thể di chuyển tự do C. Di chuyển chậm
D. Chỉ chuyển động khi có điện trường mạnh Đáp án: B
Giải thích: Điện môi là vật liệu cách điện, điện tích định xứ tại những miền nhất định.
Câu 43: Định luật bảo toàn điện tích phát biểu:
A. Điện tích có thể tự sinh ra
B. Điện tích có thể tự mất đi
C. Điện tích không tự sinh ra hay mất đi, chỉ dịch chuyển
D. Điện tích luôn không đổi theo thời gian Đáp án: C
Giải thích: Điện tích không tự sinh ra hay mất đi mà chỉ dịch chuyển bên trong hoặc giữa các vật.
Câu 44: Khi r >> d, điện trường của lưỡng cực điện tỉ lệ với: A. 1/r B. 1/r² C. 1/r³ D. 1/r⁴ Đáp án: C
Giải thích: Cả trên trục và trên đường trung trực, E đều tỉ lệ với 1/r³.
Câu 45: Điện trường bên trong mặt trụ rỗng dài vô hạn tích điện: A. Tăng tuyến tính với r B. Giảm theo 1/r C. Bằng 0 D. Bằng σ/ε₀ Đáp án: C
Giải thích: Do không có điện tích bên trong nên D = 0, E = 0.
Câu 46: Điện trường gây bởi mặt trụ dài vô hạn ở bên ngoài (r > R): A. E = σR/(ε₀r) B. E = λ/(2πε₀r) C. E = σ/(2ε₀) D. E = 0 Đáp án: B
Giải thích: E = λ/(2πε r) = ₀
₀ σR/(ε r), với λ = 2πRσ.
Câu 47: Điện trường tại tâm vòng dây tròn tích điện đều: A. E cực đại B. E = 0 C. E = Q/(4πε₀R²) D. E = λ/(2πε₀R) Đáp án: B
Giải thích: Tại tâm (h = 0), theo công thức (1.16), E = 0 do tính đối xứng.
Câu 48: Khi h >> R (xa vòng dây tròn), điện trường: A. E ≈ Q/(4πε₀h²) B. E ≈ QR²/(4πε₀h³) C. E ≈ Q/(4πε₀h) D. E = 0 Đáp án: A
Giải thích: Khi h >> R, vòng dây như điện tích điểm, E ≈ Q/(4πε₀h²).
Câu 49: Ý nghĩa của điện thế là:
A. Đặc trưng cho điện trường về mặt lực
B. Đặc trưng cho điện trường về mặt dự trữ năng lượng
C. Đặc trưng cho số lượng điện tích
D. Đặc trưng cho hướng của điện trường Đáp án: B
Giải thích: Điện thế đặc trưng cho khả năng sinh công hay dự trữ năng lượng của điện trường.
Câu 50: Hằng số điện môi ε của chân không: A. ε = 0 B. ε = 1 C. ε > 1 D. ε < 1 Đáp án: B
Giải thích: Chân không có ε = 1, các điện môi khác có ε > 1.
PHẦN BỔ SUNG: ĐÁP ÁN NHANH
Để tiện tra cứu, đây là bảng đáp án tổng hợp:
Câu Đáp án Câu Đáp án Câu Đáp án Câu Đáp án Câu Đáp án 1 B 11 A 21 C 31 C 41 B 2 C 12 B 22 C 32 C 42 B 3 A 13 C 23 C 33 B 43 C 4 B 14 C 24 B 34 B 44 C 5 A 15 B 25 B 35 B 45 C 6 B 16 C 26 B 36 A 46 B 7 C 17 B 27 B 37 B 47 B 8 A 18 A 28 C 38 A 48 A 9 A 19 B 29 B 39 B 49 B 10 C 20 C 30 A 40 B 50 B
PHÂN LOẠI THEO CHỦ ĐỀ
I. Định luật Coulomb & Khái niệm cơ bản (Câu 1-8) Bản chất điện trường Định luật Coulomb
Cường độ điện trường Nguyên lý chồng chất
II. Ứng dụng tính điện trường (Câu 9-23) Dây dẫn thẳng dài Lưỡng cực điện
Đường sức điện trường Vector cảm ứng điện D Định lý Gauss
Quả cầu, mặt phẳng, mặt trụ
III. Điện thế và tính chất thế (Câu 24-40) Công của lực điện Thế năng tương tác Điện thế Hiệu điện thế Mặt đẳng thế Hệ thức E và V
IV. Vật liệu và ứng dụng (Câu 41-50) Vật dẫn điện Điện môi Bảo toàn điện tích
Các trường hợp đặc biệt
CÔNG THỨC QUAN TRỌNG CẦN NHỚ
1. Định luật Coulomb F = k(q₁q₂)/r² k = 9×10⁹ N.m²/C²
2. Cường độ điện trường E = F/q₀
E (điện tích điểm) = kQ/r²
3. Điện trường các cấu hình
Dây thẳng dài: E = λ/(2πε₀r)
Mặt phẳng vô hạn: E = σ/(2ε₀)
Mặt cầu (ngoài): E = Q/(4πε₀r²)
Mặt cầu (trong): E = Qr/(4πε₀R³)
4. Định lý Gauss ∮D.dS = ΣQ (bên trong) D = ε₀εE 5. Điện thế V = Q/(4πε₀r) U = V₁ - V₂ E = -dV/dl = -grad V
6. Lưỡng cực điện p = q.d (vector)
E (trung trực) = p/(4πε₀r³) E (trục) = 2p/(4πε₀r³)