X

Các dạng bài tập Vật Lí lớp 11

8 câu trắc nghiệm: Sự cân bằng của một điện tích chọn lọc, có đáp án - Vật Lí lớp 11


8 câu trắc nghiệm: Sự cân bằng của một điện tích chọn lọc, có đáp án

Với 8 câu trắc nghiệm: Sự cân bằng của một điện tích chọn lọc, có đáp án Vật Lí lớp 11 tổng hợp 8 bài tập trắc nghiệm có lời giải chi tiết sẽ giúp học sinh ôn tập, biết cách làm dạng bài tập Sự cân bằng của một điện tích từ đó đạt điểm cao trong bài thi môn Vật Lí lớp 11.

8 câu trắc nghiệm: Sự cân bằng của một điện tích chọn lọc, có đáp án

Câu 1: Hai điện tích q1 = q và q2 = 4q đặt cách nhau một khoảng d trong không khí. Gọi M là vị trí tại đó, lực tổng hợp tác dụng lên điện tích q0 bằng 0. Điểm M cách q1 một khoảng

A. d/2       B. d/3       C. d/4       D. 2d

Lời giải:

Ta thấy điện tích q1, q2 cùng dấu → để lực tổng hợp tại M bằng 0 thì M nằm trên đường nối q1, q2 và nằm trong khoảng q1, q2 .

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

M lại nằm trong khoảng giữa hai điện tích → r1 + r2 = d (2)

Từ (1)(2) → Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án. Chọn B.

Câu 2: Hai điện tích điểm q và 4q đặt cách nhau một khoảng r. Cần đặt điện tích thứ 3 Q có điện tích dương hay âm và ở đâu để điện tích này cân bằng, khi q và 4q giữ cố định

A. Q > 0, đặt giữa hai điện tích cách 4q khoảng r/4

B. Q < 0, đặt giữa hai điện tích cách 4q khoảng 3r/4

C. Q > 0, đặt giữa hai điện tích cách q khoảng r/3

D. Q tùy ý đặt giữa hai điện tích cách q khoảng r/3

Lời giải:

Hai điện tích điểm cùng dấu với nhau → Q nằm giữa q và 4q.

Để Q cân bằng thì Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án → r2 = 2r1 với mọi giá trị của Q.

Lại có Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án. Chọn D.

Câu 3: Hai điệm tích điểm q1 = 2.10-8 C; q2 = -1,8.10-7 C đặt tại hai điểm A, B cách nhau một khoảng 12 cm trong không khí. Đặt một điện tích q3 tại điểm C. Tìm vị trí, dấu và độ lớn của q3 để hệ 3 điện tích q1, q2, q3 cân bằng ?

A. q3 = - 4,5.10-8 C; CA = 6 cm; CB = 18 cm.       C. q3 = - 4,5.10-8 C; CA = 3 cm; CB = 9 cm.

B. q3 = 4,5.10-8 C; CA = 6 cm; CB = 18 cm.       D. q3 = 4,5.10-8 C; CA = 3 cm; CB = 9 cm.

Lời giải:

Để hệ 3 điện tích cân bằng thì F21 = F31

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

vì q1 = 2.10-8 C; = -1,8.10-7 C

→ q3 nằm ngoài khoảng AB và cùng dấu với q2

Từ (2) → BC = AB + AC→ AC = 6 cm; BC = 18 cm.

Từ (1) → Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án.

Chọn A.

Hay lắm đó

Câu 4: Hai điện tích điểm q1, q2 có q1 = - 9q2 đặt cách nhau một khoảng d trong không khí. Gọi M là vị trí tại đó, lực tổng hợp tác dụng lên điện tích q0 bằng 0. Điểm M cách q1 một khoảng

A. d/2       B. 3d/2       C. d/4       D. 2d

Lời giải:

Lực tổng hợp tác dụng lên điện tích q0 bằng 0;q1 = - 9q2

→ q0 nằm ngoài khoảng q1, q2 và gần q2 hơn.

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

Chọn B.

Câu 5: Hai quả cầu nhỏ giống nhau, mỗi quả có điện tích q và khối lượng m = 10 g được treo bởi hai sợi dây cùng chiều dài ℓ = 30 cm vào cùng một điểm O. Giữ quả cầu 1 cố định theo phương thẳng đứng, dây treo quả cầu 2 sẽ bị lệch góc α = 60° so với phương thẳng đứng. Cho g = 10 m/s2. Tìm q.

A. 2.10-6 C.       B. 2,5.10-6       C. C. 10-6 C.       D. 1,5.10-6 C.

Lời giải:

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

Các lực tác dụng lên mỗi quả cầu gồm: trọng lực P, lực tương tác tĩnh điện F và lực căng của dây treo T.

    + Khi quả cầu cân bằng thì:

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp ánR có phương sợi dây

    + Do đó suy ra góc β = 60° ⇒ ΔBPR đều

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

Chọn C.

Câu 6: Hai quả cầu giống nhau, tích điện như nhau treo ở hai đầu A và B của hai dây cùng độ dài OA, OB có đầu O chung được giữ cố định trong chân không. Sau đó tất cả được nhúng trong dầu hoả (có khối lượng riêng ρ0 và hằng số điện môi ε = 4). Biết rằng so với trường hợp trong chân không góc AOB không thay đổi và gọi ρ là khối lượng riêng của hai quả cầu. Hãy tính tỷ số Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án. Biết hai sợi dây OA, OB không co dãn và có khối lượng không đáng kể.

A. 4/3       B. 3/2       C. 2       D. 1/3

Lời giải:

Ở trong chân không các lực tác dụng lên quả cầu gồm: trọng lực P, lực tương tác tĩnh điện F1 và lực căng của dây treo T1.

    + Ở trong dầu hỏa các lực tác dụng lên quả cầu gồm: trọng lực P, lực tương tác tĩnh điện F2, lực căng của dây treo T2 và lực đẩy Ác-si-mét FA

    + Các lực tác dụng lên quả cầu trong mỗi trường hợp được biểu diễn như hình

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

    + Vì góc α1 = α2 nên tanα1 = tanα2 Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

⇒ ερ0Vg = mg(ε - 1) ⇔ ερ0Vg = ρVg(ε - 1)

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

Chọn A.

Câu 7: Có 2 sợi dây mảnh không dãn, mỗi dây dài 2 m. Hai đầu dây được dính vào cùng 1 điểm, ở 2 đầu còn lại có buộc 2 quả cầu giống nhau, mỗi có trọng lượng 0,02 N. Các quả cầu mang điện tích cùng dấu có độ lớn 5.10-8 C. Khoảng cách giữa tâm của các quả khi chung nằm cân bằng là bao nhiêu.

A. 0,165 m.       B. 0,288 m.       C. 1,324 m.       D. 0,235 m.

Lời giải:

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

Các lực tác dụng lên mỗi quả cầu gồm: trọng lực P, lực tương tác tĩnh điện F và lực căng của dây treo T.

    + Khi quả cầu cân bằng thì: Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp ánR có phương sợi dây.

    + Do đó ta có:

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

    + Giả sử: Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

    + Ta có: Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

    + r = 0,165(m) << 1(m) , nên giả sử Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án chấp nhận được. Chọn A.

Câu 8: Có hai điện tích điểm q và 4q đặt cách nhau một khoảng r. Cần đặt điện tích thứ ba Q cách q bao nhiêu để hệ ba điện tích nằm cân bằng? Hai điện tích q và 4q được giữ cố định.

A. r/3.       B. 3r/4.       C. 2r/3.       D. 2r

Lời giải:

a) Trường hợp các điện tích q và 4q được giữ cố định: vì q và 4q cùng dấu nên để cặp lực do q và 4q tác dụng lên q là cặp lực trực đối thì Q phải nằm trên đoạn thẳng nối điểm đặt q và 4q. Gọi x là khoảng cách từ q đến Q ta có:

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

Vậy Q phải đặt cách q khoảng cách r/3 và cách 4q khoảng cách 2r/3; với q có độ lớn và dấu tùy ý.

Chọn A.

Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí lớp 11 chọn lọc, có lời giải hay khác: