Cường độ điện trường có lời giải chi tiết - Bài toán liên quan đến điện trường của hệ điện tích
Đề thi

Cường độ điện trường có lời giải chi tiết - Bài toán liên quan đến điện trường của hệ điện tích

A
Admin
Vật lýLớp 1172 lượt thi
23 câu hỏi
1. Trắc nghiệm
1 điểm

Hai điện tích điểm q1=+3.10-8C và q2=-4.10-8C lần lượt được đặt tại hai điểm AB cách nhau 10cm trong chân không. Hãy tìm các điểm mà tại đó cường độ điện trường bằng không. Điểm đó nằm trên đường thẳng AB

Ngoài đoạn AB gần B hơn cách B là 64,64 cm

Ngoài đoạn AB gần A hơn và cách A 45,65cm

Trong đoạn AB gần B hơn và cách B là 64,64 cm

Ngoài đoạn AB gần A hơn và cách A64,64 cm

Xem đáp án

Đáp án D

Điện trường hướng ra khỏi điện tích dương, hướng vào điện tích âm và có độ lớn:

Điện trường tổng hợp:

khi hai véc tơ thành phần cùng phương ngược chiều cùng độ lớn

Vì 

chỉ có thể xảy ra với điểm M

2. Trắc nghiệm
1 điểm

Tại hai điểm A,B cách nhau 15cm trong không khí có hai điện tích q1=-12.10-6Cq2=3.10-6C. Xác định độ lớn cường độ điện trường do hai điện tích này gây ra tại điểm C. Biết AC=20cm, BC=5cm

8100kV/m

3125kV/m

3351kV/m

6519kV/m

Xem đáp án

Đáp án A

Vì AC=AB+BC nên ba điểm thẳng hang theo đúng thứ tự A,B,C

Tính

3. Trắc nghiệm
1 điểm

Tại hai điểm A và B cách nhau 5cm trong chân không có hai điện tích điểm q1=+16.10-8C và q2=-9.10-8C. Tính độ lớn cường độ điện trường tổng hợp tại điểm C cách A và cách B lần lượt là 4cm và 3cm

1273kV/m

1444kV/m

1288kV/m

1285kV/m

Xem đáp án

Đáp án A

4. Trắc nghiệm
1 điểm

Tại hai điểm A và B cách nhau 8cm trong chân không có hai điện tích điểm q1=q2=16.10-8C. Xác định độ lớn cường độ điện trường do hai điện tích này gây ra tại điểm C biết AC=BC=8cm

450kV/m

225kV/m

351kV/m

285kV/m

Xem đáp án

Đáp án C

5. Trắc nghiệm
1 điểm

Tại hai điểm A và B cách nhau 10cm trong không khí có đặt hai điện tích q1=16.10-8C và q2=9.10-8C. Xác định độ lớn cường độ điện trường do hai điện tích này gây ra tại điểm C biết AC=6cm và BC=9cm

450kV/m

225kV/m

331kV/m

425kV/m

Xem đáp án

Đáp án D

6. Trắc nghiệm
1 điểm

Tại hai điểm A,B cách nhau 18cm trong không khí có đặt hai điện tích q1=4.10-6Cq2=-6,4.10-6C. Xác định độ lớn lực điện trường tác dụng lên q3=-5.10-8C đặt tại C,biết AC=12cm; BC=16cm

0,45N

0,15N

1,5N

4,5N

Xem đáp án

Đáp án B

Cách 1.

Cách 2. 

7. Trắc nghiệm
1 điểm

Hai điện tích trái dâu có cùng độ lớn q đặt tại hai điểm A và B trong không khí cách nhau một khoảng AB=2a. Điện tích dương đặt tại A. Điểm M nằm trên đường trung trực của đoạn AB và cách trung điểm H của đoạn AB một đoạn x.Tìm độ lớn của cường độ điện trường tại M

kqaa2+x21,5

2kqaa2+x21,5

2kqxa2+x21,5

kqxa2+x21,5

Xem đáp án

Đáp án B

và 

suy ra phương của  là đường phân giác  hay

8. Trắc nghiệm
1 điểm

Hai điện tích dương có cùng độ lớn q đặt tại hai điểm A và B trong không khí cách nhau một khoảng Điểm M nằm trên đường trung trực của đoạn AB và cách trung điểm H của đoạn AB một đoạn x. Để độ lớn cường độ điện trường tại M cực đại x bằng?

a2

a2

a3

a3

Xem đáp án

Đáp án A

Đạo hàm E theo x:

9. Trắc nghiệm
1 điểm

Đặt ba điện tích âm có cùng độ lớn q tại 3 đỉnh của một tam giác đều ABC cạnh a. Cường độ điện trường tổng hợp tại tâm tam giác

có phương vuông góc với mặt phẳng chứa tam giác ABC

có phương song song với cạnh AB

có độ lớn bằng độ lớn cường độ điện trường tại các đỉnh của tam giác

có độ lớn bằng 0

Xem đáp án

Đáp án D

Do tính đối xứng nên

10. Trắc nghiệm
1 điểm

Đặt ba điện tích âm có độ lớn lần lượt là q, 2q và 3q tương ứng đặt tại 3 đỉnh A, B và C của một tam giác đều ABC cạnh a. Cường độ điện trường tổng hợp tại tâm tam giác

Có phương vuông góc với mặt phẳng chứa tam giác ABC

Có độ lớn bằng 2kqr2

Có độ lớn bằng 3kqr2

Có độ lớn bằng 0

Xem đáp án

Đáp án C

Từ

vì không có tính đối xứng nên ta có thể tổng hợp theo phương pháp số phức (chọn véc tơ EC làm chuẩn)

11. Trắc nghiệm
1 điểm

Đặt bốn điện tích có cùng độ lớn q tại 4 đỉnh của một hình vuông ABCD cạnh a với điện tích dương và đặt tại A và C, điện tích âm đặt tại B và D. Cường độ điện trường tổng hợp tại giao điểm hai đường chéo của hình vuông

có phương vuông góc với mặt phẳng chứa hình vuông ABCD

có phương song song với cạnh AB của hình vuông ABCD

có độ lớn bàng độ lớn cường độ điện trường tại các đỉnh hình vuông

có độ lớn bằng 0

Xem đáp án

Đáp án D

Do tính đối xứng nên:

12. Trắc nghiệm
1 điểm

Đặt trong không khí bốn điện tích có cùng độ lớn 10-9C tại bốn đỉnh của một hình vuông ABCD cạnh 2cm với điện tích dương đặt tại A và D, điện tích âm đặt tại B và C. Cường độ điện trường tổng hợp tại giao điểm hai đường chéo của hình vuông

có phương vuông góc với mặt phẳng chứa hình vuông

có phương song song với cạnh BC của hình vuông ABCD

có độ lớn 127kV/m

Có độ lớn bằng 0

Xem đáp án

Đáp án C

Từ 

Từ

13. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không khí tại ba đỉnh của một hình vuông cạnh a đặt ba điện tích dương cùng độ lớn q. Tính độ lớn cường độ điện trường tông hợp do ba điện tích gây ra tại đình thứ tư của hình vuông

1,914kqa2

2,345kqa2

4kqa2

1,414kqa2

Xem đáp án

Đáp án A

vì  và  đối xứng nhau qua  nên chiếu lên 

14. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không khí tại ba đỉnh A,B,C của một hình vuông ABCD cạnh a đặt ba điện tích dương có độ lớn lần lượt là q, 2q và 3q. Tính độ lớn cường độ điện trường tổng hợp do ba điện tích gây ra tại đỉnh thứ tư của hình vuông

1,914kqa2

2,345kqa2

4,081kqa2

1,414kqa2

Xem đáp án

Đáp án C

vì  không có tính đối xứng nên ta có thể tổng hợp theo phương pháp số phức (chọn véc tơ  làm chuẩn):

15. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không khí tại ba đỉnh A,B,C của một hình vuông ABCD cạnh a đặt ba điện tích có độ lớn lần lượt là q, 2q và q. Các điện tích tại AC dương còn tại B âm. Tính cường độ điện trường tổng hợp do ba điện tích gây ra tại đỉnh thứ tư của hình vuông

1,914kqa2

2,345kqa2

4,081kqa2

0,414kqa2

Xem đáp án

Đáp án D

16. Trắc nghiệm
1 điểm

Một vòng dây dẫn mảnh, tròn, bán kính R tích điện đều với điện tích q đặt trong không khí. Cường độ điện trường tổng hợp tại tâm vòng dây

có phương vuông góc với mặt phẳng chứa vòng dây

có phương song song với mặt phẳng chứa vòng dây

có độ lớn kq2πR2

Có độ lớn bằng 0

Xem đáp án

Đáp án D

Ta chia vòng dây thành nhiều vi phân nhỏ 

Do tính đói xứng nên mỗi phần  trên vòng dây luôn luôn tìm được phần tử đối xứng qua O. Điện trường do hai phần tử này gây ra tại O cùng phương ngược chiều cùng độ lớn nên chúng trừ khử lẫn nhau. Do đó điện trường tổng hợp tại O bằng 0

Kinh nghiệm:

1) Hệ các điện tích điểm rời rạc mà có điểm O là tâm đối xứng thì điện trường tại tâm đối xứng bằng 0. VD: các điện tích điểm giống nhau đặt tại các đỉnh của tam giác đều hình vuông, hình lục giác đều, hình tứ diện đều, hình hộp chữ nhật….thì điện trường tổng hợp tại tâm bằng 0.

2) Các vật dẫn tích điện đều và liên tục như vòng tròn, mặt cầu….thì điện trường tổng hợp tại tâm bằng 0

17. Trắc nghiệm
1 điểm

Một vòng dây dần mảnh, tròn, bán kính R. tích điện đều với điện tích q>0, đặt trong không khí. Nếu cắt đi từ vòng dây đoạn đoạn rất nhỏ có chiều dài l<<R sao cho điện tích trên vòng dây vẫn như cũ thì độ lớn cường độ điện trường tổng hợp tại tâm vòng dây là

kqlπR3

kql2πR3

kq2πR2

0

Xem đáp án

Đáp án B

Khi chưa cắt điện tích phần đoạn dây có chiều dài l là:

phần này gây ra tại O một điện trường  có độ lớn

Nếu gọi là cường độ điện trường do phần dây còn lại gây ra tại O thì điện trường toàn bộ vòng dây gây ra tại O là:

Vì khi chưa cắt thì do tính đối xứng nên điện trường tổng hợp tại O bằng 0, tức là

18. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không khí, đặt ba điện tích âm có cùng độ lớn q tại 3 đỉnh của một tam giác đều ABC cạnh a3. Xét điểm M nằm trên đường thẳng đi qua tâm O của tam giác, vuông góc với mặt phẳng chứa tam giác ABC và cách O một đoạn x. Cường độ điện trường tổng hợp tại M

có hướng cùng hướng với véc tơ OM

có phương song song với mặt phẳng chứa tam giác ABC

có độ lớn 3kqxx2+a2-1,5

có độ lớn kqxx2+a2-1,5

Xem đáp án

Đáp án C

Vì ba véc tơ  nhận MO là trục đối xứng nên véc tơ tổng hợp  nằm trên MO và có độ lớn

19. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không khí, đặt bốn điện tích âm có cùng độ lớn q tại 4 đỉnh của một hình vuông ABCD cạnh a2. Xét điểm M nằm trên đường thẳng đi qua tâm O của hình vuông, vuông góc với mặt phẳng chứa hình vuông và cách O một đoạn x=A. Độ lớn cường độ điện trường tổng hợp tại M

4kqx2x2+a22

4kqxx2+a21,5

2kqxx2+a21,5

8kqxx2+a21,5

Xem đáp án

Đáp án B

Từ

Vì bốn véc tơ  nhận MO là trục đối xứng nên véc tơ tổng hợp

nằm trên MO và có độ lớn:

20. Trắc nghiệm
1 điểm

Một vòng dây dẫn mảnh, tròn, bán kính R, tâm O, tích điện đều với điện tích q > 0, đặt trong không khí. Độ lớn cường độ điện trường tổng hợp tại điểm M, trên trục vòng dây, cách O một đoạn x là

kqx2x2+R22

2kqxx2+R21,5

kqxx2+4R21,5

kqxx2+R21,5

Xem đáp án

Đáp án D

Ta chia vòng dây thành nhiều vi phân nhỏ  điện tích của vi phân này bằng  phần này gây ra tại O một điện trường  có độ lớn

Do tính đối xứng nên với mỗi phần tử  trên vòng dây luôn luôn tìm được phần tử  đối xứng với O. Điện trường do hai phần tử này gây ra tại M có trục đối xứng là OM

Do đó, điện trường tổng hợp tại M, có hướng của  và có độ lớn bằng tổng các vi phân hình chiếu trên OM

21. Trắc nghiệm
1 điểm

Một quả cầu nhỏ khối lượng m = 1g, mang một điện tích là q=+90nC được treo vào một sợi chỉ nhẹ cách điện có chiều dài l. Đầu kia của sợi chỉ được buộc vào điểm cao nhất của một vòng dây tròn bán kính R=5cm, tích điện Q=+90nC (điện tích phân bố đều trên vòng dây) đặt cố định trong mặt phẳng thẳng đứng trong không khí. Biết m nằng cân bằng trên trục của vòng dây và vuông góc với mặt phẳng vòng dây. Lấy g = 10m/s2. Tính l

6,5 cm

7,5 cm

7 cm

8cm

Xem đáp án

Đáp án C

Cường độ điện trường do vòng dây gây ra tại M, cùng hướng với  và có độ lớn:

Vì m cân bằng nên

= 0,07 m

22. Trắc nghiệm
1 điểm

Một thanh kim loại mảnh AB có chiều dài L=10cm, tích điện q=+1nC đặt trong không khí. Biết điện tích phân bố đều theo chiều dài của thanh. Gọi M là điểm nằm trên đường thẳng AB kéo dài về phía A và cách A một đoạn a. Độ lớn cường độ điện trường do thanh gây ra tại điểm M là:

2kqaL+a

kqaL+2a

2kqaL+2a

kqaL+a

Xem đáp án

Đáp án D

Ta chia thanh thành nhiều vi phân nhỏ dx, điện tích của vi phân này bằng  phần này gây ra tại M một điện trường  hướng theo chiều dương Ox,

Có độ lớn

Điện trường tổng hợp tại M, cùng hướng theo chiều dương Ox và có độ lớn bằng:

23. Trắc nghiệm
1 điểm

Một thanh kim loại mảnh AB có chiều dài 2L, tích điện q > 0, đặt trong không khí. Biết điện tích phân bố đều theo chiều dài của thanh. Gọi M là điểm nằm trên đường thẳng đi qua trung điểm O của AB và vuông góc với thanh sao cho MO = a. Độ lớn cường độ điện trường do thanh gây ra tại điểm M là

2kqaL+a

kqaL2+a2

kqaL2+4a2

kqaL+a

Xem đáp án

Đáp án B

Ta chia thanh thành nhiều vi phân nhỏ dx, điện tích của vi phân này bằng  phần này gây ra tại M một điện trường . Có độ lớn

Do tính chất đối xứng nên mỗi phần dx trên thanh luôn tìm được phần tử dx/ đối xứng với O. Điện trường do phần tử này gây ra tại M có trục đối xứng OM. Do đó, điện trường tổng hợp tại M, có hướng của  và có độ lớn bằng tổng các vi phân hình chiếu trên OM và có độ lớn bằng tổng các vi phân hình chiếu trên OM