PHẦN 1: ĐIỆN TÍCH - ĐIỆN TRƯỜNG - TỤ ĐIỆN Bài tập luyện thi học sinh giỏi tỉnh Bài 1: Ba quả cầu nhỏ như nhau, bằng kim loại, có cùng khối lượng m=10g ñược treo vào một ñiểm O bằng ba s
Trang 1PHẦN 1: ĐIỆN TÍCH - ĐIỆN TRƯỜNG - TỤ ĐIỆN
(Bài tập luyện thi học sinh giỏi tỉnh) Bài 1: Ba quả cầu nhỏ như nhau, bằng kim loại, có cùng khối lượng m=10g ñược treo vào một ñiểm
O bằng ba sợi dây tơ dài bằng nhau l = 50cm Ban ñầu ba quả cầu tiếp xúc với nhau Tích cho hệ ba quả cầu một ñiện tích q0, người ta thấy sau ñó ba quả cầu tách xa nhau và lập thành một tam giác ñều có cạnh a = 5cm Tính q0 Lấy g = 10m/s2
Bài 2: Tại hai ñiểm A và B cách nhau một ñoạn a = 20cm có hai ñiện tích ñiểm ñược giữ cố ñịnh
q1=+9.10-6C và q2 = -10-6C Một hạt bụi có khối
lượng m = 0,1g và có ñiện tích q3 = 10-6C chuyển
ñộng từ rất xa ñến theo ñường thẳng BA như hình 1
Hỏi hạt phải có vận tốc ban ñầu tối thiểu bằng bao
nhiêu ñể nó có thể ñến ñược ñiểm B Bỏ qua tác dụng
của trọng trường
Bài 3: Ở hai ñầu một thanh nhẹ cách ñiện (khối lượng của thanh không ñáng kể), có gắn hai viên bi
nhỏ A và B, có khối lượng m1 và m2, mang ñiện tích tương ứng q1 và q2 Thanh có thể quay không ma sát xung quanh một trục nằm ngang vuông góc với thanh, trục quay cách viên bi A và B các khoảng cách l1 và l2 tương ứng Hệ thống ñược ñặt trong ñiện trường ñều E0
có phương thẳng ñứng, hướng từ dưới lên trên Ban ñầu người ta giữ cho thanh nằm ngang rồi sau ñó buông ra không vật tốc ban ñầu a) Muốn cho thanh nằm cân bằng ở vị trí nằm ngang thì cường ñộ ñiện trường E0
phải có ñộ lớn bao nhiêu?
b) Giả sử cường ñộ ñiện trường có ñộ lớn bằng 0
2
E
, tính vận tốc của viên bi B khi thanh ñi qua vị trí thanh thẳng ñứng
Bài 4: Một quả cầu kim loại mang ñiện tích Q = 3.10-8C
a) Tính công cần thực hiện ñể di chuyển một viên bi kim loại nhỏ khối lượng m=1g mang ñiện tích q=10-8C từ ñiểm A cách tâm O của quả cầu kim loại một khoảng rA=1cm ñến ñiểm B cách O một khoảng rB=0,5cm
b) Bây giờ người ta bắt viên bi ñi với vận tốc ban ñầu v0=1m/s hướng ñến
O Hỏi quả cầu kim loại cần có bán kính nhỏ nhất Rmin bao nhiêu ñể viên bi có
thể tới chạm vào mặt quả cầu kim loại? Bỏ qua ảnh hưởng của trọng lực
Bài 5: Một hạt bụi có khối lượng m = 0,1g mang ñiện tích q = 10-8C bay
vào trong một miền ñiện trường ñều (có ñường sức theo phương thẳng ñứng
hướng xuống) dưới góc α =450 và bay khỏi miền ñó dưới góc β =600 so với
phương nằm ngang Hãy tính vận tốc ban ñầu v của hạt Cho biết ñiện trường 0
có cường ñộ E = 106 V/m và bề rộng của miền ñiện trường d = 10cm (hình 2)
Bỏ qua tác dụng của trọng lực
Bài 6: Một tụ ñiện phẳng có các bản tụ dạng hình chữ nhật giống nhau,
chiều cao h=20cm, hai bản tụ ñược nối vào hiệu ñiện thế U=3000V như
hình vẽ 3 Tụ ñiện ñược nhúng vào một chất ñiện môi lỏng có hằng số ñiện
môi ε = 2 theo phương thẳng ñứng với tốc ñộ v = 2cm/s Cường ñộ dòng
ñiện chạy trong dây dẫn nối với hai bản tụ trong thời gian chuyển ñộng của
các bản là bao nhiêu? Điện dung của tụ khi chưa nhúng vào chất lỏng là
C=1000pF Bỏ qua ñiện trở của dây dẫn
Bài 7: Hai tụ ñiện phẳng không khí giống nhau có diện tích bằng S =
400cm2 và khoảng cách giữa các bản là d1=0,6mm, ñược nối với nhau bằng
hai ñiện trở R=12,5kΩ như hình vẽ 4 Các bản ñược ñưa ra cách nhau d2
=1,8mm trong thời gian t = 3s theo hai cách: lần ñầu ñồng thời tách xa các
bản của cả hai tụ, lần sau lần lượt tụ này rồi ñến tụ kia Biết hiệu ñiện thế
giữa các bản của hai tụ lúc ñầu là U = 500V Hỏi trường hợp nào tốn nhiều
công hơn và tốn bao nhiêu?
-HẾT -
A
● 1
q
B
● 2
q
C
3
q
0
v
Hình 1
● U ●
v
Hình 3
R
R
Hình 4
d Hình 2
)α
) β
0
v
v
