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.

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 .

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

Từ (1)(2) → . 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 → r₂ = 2r₁ với mọi giá trị của Q.

Lại có . 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

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) → .

Chọn A.

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.

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:

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:

⇒ R→ có phương sợi dây

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

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 . 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 F→₁ và lực căng của dây treo T→₁.

    + Ở trong dầu hỏa các lực tác dụng lên quả cầu gồm: trọng lực P→, lực tương tác tĩnh điện F→₂, lực căng của dây treo T→₂ và lực đẩy Ác-si-mét F→_A

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

    + Vì góc α₁ = α₂ nên tanα₁ = tanα₂

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

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:

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: ⇒ R→ có phương sợi dây.

    + Do đó ta có:

    + Giả sử:

    + Ta có:

    + r = 0,165(m) << 1(m) , nên giả sử 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:

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.