Microsoft PowerPoint tn vat dan & dien moi ppt 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 m[.]
Trang 1Trắc 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)
r d E
⋅
−
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.
Trang 2Trả 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).
R C
CV
R
q k R
q C
q
0
4 πε
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)
V 1
V 2
V
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
Trang 3Trả 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:
V R V
C Q V
R V
C
Q1= 1 =4πε0 1 2 = 2 =4πε0 2
2 /
2 Q =R R =
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:
0
εσ
=
0
2σε
=
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 A σ A ε
=
Φ
0
ε σ
=
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)
Trang 4Trả 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).
V R Q
V R
Q1= 4 πε0 1 2 = 4 πε0 2
(R R )V Q
Q
Q= 1+ 2 = 4 πε0 1+ 2
( ) 9.10 ( )
4
3 2
1 0
V R
R
Q
+
=
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
−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
0 = Q a −Q′ ε
= Φ
Trang 5Câu 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)
Trang 6Câu 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)
( − ′) 0 = 0
=
Φ Q Q ε
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
Q V
Q U
2 2
1 2
1
=
∆
=
Trang 7Câu 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 2 0 2
2 1 0 1
2
1 2
1
E u
E
2 1 0
2 1 0
2 2 1
2
1 2
1 2
1
E E E
E E
E u
ε ε
ε
=
2 1 0 2
1 u 2 E.E u
u
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.
Trang 8Trả 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
Trang 9Trả 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).
∫
=
M M
V r d
E r
d
E
V
ε
ε0. 0
E = E0/ε
E 0
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
ε
1
ε
2
Trang 10Trả 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)
2 1 1 2 2
0
2
1
0
ε ε
ε
ε
1
ε
2
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
ε ε
E E
E
2 1 2
2 1
1E =ε E ⇒ D = D
ε
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
ε
1
ε
2
Trả lời câu 18
• Năng lượng ñiện trường trong hai nửa tụ ñiện:
• Nhưng E1= E2 và Ω1 = Ω2nên:
• Câu trả lời ñúng là (c)
2
2 2 2 0 2
1
2 1 1 0 1
2
1 2
2 1 1 2 2
1
2
U
=
Trang 11Câu 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
ε
1 ε
2
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)
ε
1 ε
2
2 2 1 1 2
2 0 1 1
0ε E ε ε E ε E ε E
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
E E
E
2 2
1
1E ε E
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
ε
1 ε
2
Trang 12Trả lời câu 20
• Năng lượng ñiện trường trong hai nửa tụ ñiện:
• Nhưng ε1E1 = ε2E2 và Ω1= Ω2nên:
• Câu trả lời ñúng là (b)
2
2 2 2 0 2
1
2 1 1 0
1
2
1 2
1
Ω
= Ω
1 2 2
1
2
2 1 2
2
1
2
1
2
1
ε
ε ε
ε
εε
=
=
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
Trả lời Câu
b 15
a 5
b 14
c 4
c 13
c 3
c 12
c 2
d 11
c 1