Trắc nghiệm Vật lý 2: Vật dẫn & Điện môi - Lê Quang Nguyên

Trắc nghiệm Vật lý 2 Vật dẫn & Điện môi Lê Quang Nguyên www4.hcmut.edu.vn/~leqnguyen nguyenquangle@zenbe.com Câu 1 Trên bề mặt vật dẫn, ñiện trường tại mọi ñiểm vuông góc với bề mặt, ñiều này dẫn tới: (a) Điện tích phân bố ñều tại mọi ñiểm trên bề mặt. (b) Điện trường tại mọi ñiểm trên bề mặt là như nhau. (c) Điện thế tại mọi ñiểm trên bề mặt là như nhau. (d) Lực ñiện sẽ thực hiện công khác không khi di chuyển ñiện tích trên bề mặt. r r + dr Trả lời câu 1 • Hiệu thế giữa hai ñiểm gần nhau trên bề mặt vật dẫn là: • dr là vectơ nối liền hai vị trí ñó, E là ñiện trường trên dr. • Vì ñiện trường vuông góc bề mặt nên dV = 0. • Suy ra bề mặt vật dẫn là một mặt ñẳng thế. • Câu trả lời ñúng là (c). rdEdV

⋅−= dr E Câu 2 Một quả cầu kim loại trong chân không có bán kính R, mang ñiện tích q. Cường ñộ ñiện trường và ñiện thế tại tâm quả cầu bằng: (a) E = 0, V = 0. (b) E = kq/R2, V = kq/R. (c) E = 0, V = kq/R. (d) E = kq/R2, V = 0. Trả lời câu 2 • Điện trường trong một vật dẫn cân bằng thì bằng không, E = 0. • Quả cầu cân bằng là một vật ñẳng thế, gọi V là ñiện thế quả cầu, ta có: • C là ñiện dung của quả cầu cô lập. • Suy ra ñiện thế: • Câu trả lời ñúng là (c). RCCVq 04piε== R qk R q C qV === 04piε E = 0 V = const Câu 3 Hai quả cầu dẫn ñiện bán kính R1 và R2 ở xa nhau, ñược nối với nhau bằng một dây dẫn mảnh. Ở trạng thái cân bằng tĩnh ñiện, chúng có ñiện tích Q1 và Q2, ñiện trường trên bề mặt E1 và E2, ñiện thế V1 và V2. Câu nào sau ñây là ñúng: (a) Q1 =Q2 (b) E1 =E2 (c) V1 =V2 (d) Q1V1 =Q2V2 Trả lời câu 3 • Hai vật dẫn nối với nhau bằng một dây dẫn trở thành một vật dẫn duy nhất. • Ở trạng thái cân bằng, vật dẫn ấy là một vật ñẳng thế, do ñó hai quả cầu có cùng một ñiện thế V. • Câu trả lời ñúng là (c). V1 V2 V V Câu 4 Hai quả cầu dẫn ñiện bán kính R1 và R2 ở xa nhau, ñược nối với nhau bằng một dây dẫn mảnh. Ở trạng thái cân bằng tĩnh ñiện, chúng có ñiện tích Q1 và Q2 = 2Q1. Ta có: (a) R2 =R1 (b) R2 = 21/2R1 (c) R2 = 2R1 (d) R2 = R1/2 Trả lời câu 4 • Hai vật dẫn nối với nhau bằng một dây dẫn trở thành một vật dẫn duy nhất. • Ở trạng thái cân bằng, vật dẫn ấy là một vật ñẳng thế, do ñó hai quả cầu có cùng một ñiện thế: V1 =V2 = V. • Hai vật ở xa nhau nên có thể coi là hai quả cầu cô lập, do ñó có ñiện tích cho bởi: • Suy ra: VRVCQVRVCQ 20221011 44 piεpiε ==== 2// 1212 == RRQQ Câu trả lời ñúng là (c). Câu 5 Một vật dẫn cân bằng tĩnh ñiện ñược ñặt trong chân không. Mật ñộ ñiện mặt tại ñiểm M trên bề mặt vật dẫn là σ. Cường ñộ ñiện trường ở một vị trí nằm ngoài vật dẫn và sát ñiểm M là: (a) (b) (c) (d) 0ε σ =E σ=E 02ε σ =E 2 σ =E E M Trả lời câu 5 • Khi ở rất gần ñiểm M trên vật dẫn, bề mặt nhỏ quanh M có thể coi như phẳng. • Vẽ mặt trụ (S) vuông góc với mặt phẳng, với mặt ñáy ñi qua vị trí cần tìm ñiện trường. • Điện thông qua (S): • A là diện tích ñáy. • Suy ra: 0.. εσ AAE ==Φ 0εσ=E (S) Điện tích trong (S) bằng σA Câu trả lời ñúng là (a). Câu 6 Hai quả cầu kim loại có bán kính lần lượt là 8 cm và 5 cm, ñược nối với nhau bằng một dây dẫn mảnh. Chúng ñược tích ñiện với ñiện tích tổng cộng là Q = 13.10−8 (C). Điện thế của hai quả cầu lần lượt là: (a) V1 = 9000 (V); V2 = 9000 (V) (b) V1 = 6000 (V); V2 = 2000 (V) (c) V1 = 5000 (V); V2 = 5000 (V) (d) V1 = 9000 (V); V2 = 5000 (V) Trả lời câu 6 • Hai quả cầu có cùng ñiện thế V vì ñược nối với nhau. • Nếu ở cách xa nhau thì ñiện tích của chúng là: • Suy ra: • Vậy: • Câu trả lời ñúng là (a). VRQVRQ 202101 44 piεpiε == ( )VRRQQQ 21021 4 +=+= piε ( ) )(10.94 3 210 V RR QV = + = piε Q1,V Q2,V R1 R2 Câu 7 Đặt một quả cầu kim loại, bán kính R2 = 2R1, ban ñầu chưa tích ñiện, bên cạnh một quả cầu kim loại bán kính R1, tích ñiện Q. Điện tích xuất hiện ở hai bên quả cầu bán kính R2 là Q’ và –Q’. Ta có: (a) Q’ < Q (b) Q’ = Q (c) Q’ > Q (d) Q’ = 4Q Trả lời câu 7 • Điện tích âm −Q’ bị hút về phía ñối ñiện vật dẫn 1. • Ban ñầu vật dẫn 2 trung hòa nên ở phía bên kia sẽ có ñiện tích dương Q’. • Trên vật 1 một phần ñiện tích Qa tập trung về phía ñối diện vật 2. Đường sức xuất phát từ các ñiện tích này tận cùng trên −Q’. • Đường sức xuất phát từ các ñiện tích còn lại ñi ra vô cùng. Q’ −Q’ Qa E Trả lời câu 7 (tt) • Vẽ mặt kín (S) có hai ñáy nằm trong hai vật dẫn, gần hai lớp ñiện tích Qa và –Q’, và mặt bên là hình bao của tất cả các ñường sức ñi từ Qa ñến –Q’. • Điện thông qua (S) bằng không: • Suy ra: Q’ = Qa < Q. • Câu trả lời ñúng là (a). Q’ −Q’ Qa E ( ) 00 εQQa ′−==Φ Câu 8 Vật dẫn cân bằng tĩnh ñiện có tính chất sau: (a) Điện trường tại mọi ñiểm của vật dẫn ñều bằng nhau. (b) Điện tích chỉ phân bố thành một lớp mỏng ở mặt trong của vật dẫn rỗng. (c) Điện tích chỉ phân bố nhiều ở mặt lõm của vật dẫn. (d) Điện tích chỉ phân bố thành một lớp mỏng ở mặt ngoài của vật dẫn. Trả lời câu 8 • Điện trường trong vật dẫn bằng không, còn trên bề mặt thì tỷ lệ với mật ñộ ñiện tích σ. • Điện tích trên mặt ngoài lại phân bố không ñều, tập trung ở chỗ nhô cao, nhọn. • Đối với vật dẫn rỗng thì mặt trong (bao quanh phần rỗng) chỉ tích ñiện khi ta ñưa ñiện tích ngoài vào bên trong phần rỗng. • Câu trả lời ñúng là (d). Câu 9 Một vật dẫn khi nối ñất bằng một dây dẫn ñã nhận thêm electron từ ñất. Trước khi nối ñất vật dẫn ñã có: (a) một ñiện thế âm. (b) một ñiện thế dương. (c) một ñiện thế bằng không. (d) các khẳng ñịnh trên ñều sai. Trả lời câu 9 • Trái ñất là một vật dẫn rất lớn, coi như lớn vô hạn, vì thế có ñiện thế bằng không. • Khi vật ñược nối ñất, nếu có chênh lệch về ñiện thế thì dòng ñiện sẽ ñi từ nơi có ñiện thế cao hơn ñến nơi có ñiện thế thấp hơn. • Chiều của dòng electron thì ngược lại, từ ñiện thế thấp ñến ñiện thế cao. • Do ñó vật phải có ñiện thế cao hơn ñất, tức là ñiện thế dương. • Câu trả lời ñúng là (b). Câu 10 Đặt quả cầu kim loại, bán kính R1, ñiện tích Q > 0 vào trong lòng một quả cầu kim loại rỗng, bán kính mặt trong R2 = 2R1, không tích ñiện. Điện tích xuất hiện ở mặt trong và mặt ngoài quả cầu rỗng là −Q’ và Q’. Ta có: (a) Q’ > Q (b) Q’ = Q (c) Q’ < Q (d) Q’ = 4Q Trả lời câu 10 • Lớp ñiện tích âm −Q’ bị hút về mặt trong của quả cầu rỗng. • Vì vật trung hòa ñiện nên ở mặt ngoài có lớp ñiện tích dương Q’. • Vẽ mặt kín (S) nằm trong vật dẫn, nằm gần mặt trong. • Điện thông qua (S) bằng không: • Suy ra: Q’ = Q. • Câu trả lời ñúng là (b). ( ) 00 =′−=Φ εQQ Q −Q’ Q’ (S) E = 0 trên (S) Câu 11 Nạp ñiện cho một tụ ñiện phẳng, ở giữa hai bản là không khí, cho ñến khi năng lượng của tụ ñiện bằng U1. Ngắt tụ ñiện ra khỏi nguồn nạp rồi ñưa hai bản ra xa nhau thì năng lượng là U2. So sánh ta có: (a) U2 =U1 (b) U2 >U1 (b) U2 <U1 (d) Một kết quả khác. Trả lời câu 11 • Năng lượng tụ ñiện tỷ lệ nghịch với ñiện dung: • Khi ngắt nguồn thì ñiện tích bản không thay ñổi: Q = const. • Khi ñưa hai bản ra xa nhau thì ñiện dung của tụ ñiện phẳng giảm, vì nó tỷ lệ nghịch với khoảng cách giữa hai bản. • Vậy khi thực hiện các thay ñổi trên thì năng lượng tụ ñiện tăng. • Câu trả lời ñúng là (b). C QVQU 2 2 1 2 1 =∆= Câu 12 Năng lượng ñiện trường của ñiện tích Q1 > 0 là U1, của ñiện tích Q2 < 0 là U2. Năng lượng của hệ hai ñiện tích Q1 và Q2 là: (a) U = U1 + U2 (b) U = U1 − U2 (c) U = U1 . U2 (d) Một kết quả khác. Trả lời câu 12 • Mật ñộ năng lượng ñiện trường của từng ñiện tích: • và của hệ: • Câu trả lời ñúng là (d). 2 202 2 101 2 1 2 1 EuEu εε == ( ) 2102102102210 .2 1 2 1 2 1 EEEEEEu



εεεε ++=+= 21021 .2 EEuuu

ε++= Câu 13 Một quả cầu kim loại ñược nối ñất, một vật mang ñiện dương ñược ñưa lại gần quả cầu. Nếu ngắt dây nối ñất, sau ñó ñưa vật mang ñiện dương ra xa quả cầu thì: (a) quả cầu sẽ trung hòa ñiện. (b) quả cầu sẽ tích ñiện âm. (c) quả cầu sẽ tích ñiện dương. (d) quả cầu sẽ tích ñiện nhưng không thể xác ñịnh ñược các cực. Trả lời câu 13 Q −Q’ Điện tích −Q’ phân bố ñều trên quả cầu Hệ quả cầu và trái ñất quá lớn nên mật ñộ ñiện tích dương ở mặt bên kia quả cầu có thể coi như bằng không. Trả lời câu 13 (tt) • Điện tích âm −Q’ trong quả cầu sẽ tập trung ở phía gần vật mang ñiện dương. • Hệ (quả cầu + ñất) trung hòa nên ñiện tích dương Q’ sẽ phân bố trong phần còn lại. Nhưng hệ quá lớn nên hầu như không có ñiện tích dương nào ở phía bên kia quả cầu. • Sau khi ngắt dây, ñiện tích âm −Q’ bị cô lập trên quả cầu. Khi không còn bị hút bởi vật mang ñiện dương nữa thì chúng sẽ phân bố ñều trên bề mặt quả cầu. • Câu trả lời ñúng là (b). Câu 14 Đặt lần lượt một vật dẫn và một vật cách ñiện vào một ñiện trường ngoài có cường ñộ E0. Khi ñó: (a) ñiện trường trong vật dẫn bằng không. (b) ñiện trường trong vật cách ñiện có cường ñộ E thỏa: 0 < E < E0. (c) ñiện trường trong cả hai vật bằng không. (d) (a) và (b) ñúng. Trả lời câu 14 • Ta ñã biết: • Điện trường trong vật dẫn cân bằng luôn luôn bằng không. • Các lớp ñiện tích phân cực tạo một ñiện trường ngược chiều với trường ngoài nên ñiện trường toàn phần trong ñiện môi nhỏ hơn ñiện trường ngoài. • Câu trả lời ñúng là (d). Câu 15 Xét một quả cầu kim loại cô lập, tích ñiện. Nhúng quả cầu vào trong một chất lỏng ñiện môi có hằng số ñiện môi ε. Ta có: (a) ñiện thế quả cầu không thay ñổi. (b) ñiện thế quả cầu giảm. (c) ñiện thế quả cầu tăng. (d) ñiện tích quả cầu giảm. Trả lời câu 15 • Điện môi có mặt giới hạn trùng với các mặt ñẳng thế của ñiện trường ngoài. • Do ñó ñiện trường giảm ε lần. • Điện thế tại một ñiểm M trên bề mặt quả cầu cũng giảm ε lần: • Câu trả lời ñúng là (b). ∫∫ ∞∞ === MM V rdErdEV εε 00 ..



E = E0/ε E0 Mặt ñẳng thế của E0 Câu 16 Khi ñặt một thanh ñiện môi vào trong một ñiện trường ñều, có ñường sức song song với thanh thì một trong hai ñầu thanh xuất hiện: (a) ñiện tích dương. (b) các ion dương. (c) ñiện tích của các phân tử. (d) (a) và (c) ñúng. Trả lời câu 16 • Khi ñặt ñiện môi trong ñiện trường ngoài, các dipole trong ñiện môi sẽ ñịnh hướng theo chiều ñiện trường. • Trên hai mặt ñiện môi sẽ xuất hiện các lớp ñiện tích liên kết, là ñiện tích thuộc các phân tử. • Câu trả lời ñúng là (d). E0 − + − + − + − + − + − + − + − + Lớp ñiện tích dương trong các phân tử Câu 17 Một tụ ñiện phẳng ñược lấp ñầy bởi hai ñiện môi như hình vẽ. So sánh ñộ lớn của vectơ cảm ứng ñiện trong hai ñiện môi ta có: (a) D1 = D2 (b) ε1D1 = ε2D2 (c) ε1D2 = ε2D1 (d) (ε1 − 1)D2 = (ε2 − 1)D1 ε1 ε2 Trả lời câu 17 • Trên mặt phân cách hai ñiện môi ta có: E1t = E2t. • Vì ñiện trường có phương song song tiếp tuyến nên: E1 = E2. • Đổi qua cảm ứng ñiện ta có: • Câu trả lời ñúng là (c). 2112 20 2 10 1 DDDD εε εεεε =⇒= ε1 ε2 t E1 E2 Trả lời câu 17 (tt) • Điện trường trong ñiện môi giảm ε lần so với ñiện trường trong chân không: • Suy ra: • Câu trả lời ñúng lại là (a)? 2 0 2 1 0 1 εε EEEE == 212211 DDEE =⇒= εε Câu 18 Một tụ ñiện phẳng ñược lấp ñầy bởi hai ñiện môi như hình vẽ. So sánh năng lượng ñiện trường trong hai ñiện môi ta có: (a) U1 = U2 (b) ε1U1 = ε2U2 (c) ε1U2 = ε2U1 (d) (ε1 − 1)U2 = (ε2 − 1)U1 ε1 ε2 Trả lời câu 18 • Năng lượng ñiện trường trong hai nửa tụ ñiện: • Nhưng E1 = E2 và Ω1 = Ω2 nên: • Câu trả lời ñúng là (c). 2 2 22021 2 1101 2 1 2 1 Ω=Ω= EUEU εεεε 2112 2 1 2 1 UU U U εε ε ε =⇒= Câu 19 Một tụ ñiện phẳng ñược lấp ñầy bởi hai ñiện môi như hình vẽ. So sánh ñộ lớn của vectơ cường ñộ ñiện trường trong hai ñiện môi ta có: (a) E1 = E2 (b) ε1E1 = ε2E2 (c) ε1E2 = ε2E1 (d) (ε1 − 1)E2 = (ε2 − 1)E1 ε1 ε2 Trả lời câu 19 • Trên mặt phân cách hai ñiện môi ta có: D1n = D2n. • Vì vectơ cảm ứng ñiện trường song song với pháp tuyến nên: D1 = D2. • Đổi qua ñiện trường ta có: • Câu trả lời ñúng là (b). ε1 ε2 2211220110 EEEE εεεεεε =⇒= n D1 D2 Trả lời câu 19 (tt) • Điện trường trong ñiện môi giảm ε lần so với ñiện trường trong chân không: • Suy ra: • Câu trả lời ñúng là (b). 2 0 2 1 0 1 εε EEEE == 2211 EE εε = Câu 20 Một tụ ñiện phẳng ñược lấp ñầy bởi hai ñiện môi như hình vẽ. So sánh năng lượng ñiện trường trong hai ñiện môi ta có: (a) U1 = U2 (b) ε1U1 = ε2U2 (c) ε1U2 = ε2U1 (d) (ε1 − 1)U2 = (ε2 − 1)U1 ε1 ε2 Trả lời câu 20 • Năng lượng ñiện trường trong hai nửa tụ ñiện: • Nhưng ε1E1 = ε2E2 và Ω1 = Ω2 nên: • Câu trả lời ñúng là (b). 2 2 22021 2 1101 2 1 2 1 Ω=Ω= EUEU εεεε 1 2 2 1 2 2 1 2 2 1 2 1 2 1 ε ε ε ε ε ε ε ε =      =      = E E U U Bảng trả lời 20 19 18 17 16 Câu b d b d b Trả lời b b d a a Trả lời 10 9 8 7 6 Câu Trả lờiCâuTrả lờiCâu b15a5 b14c4 c13c3 c12c2 d11c1