Kiến Guru cung cấp cho bạn các lý thuyết cơ bản và hướng dẫn cách giải bài tập vật lý đại cương 2 phần điện từ. Tài liệu gồm 2 phần lý thuyết và các bài tập trắc nghiệm và tự luận áp dụng từ lý thuyết. Hy vọng tài liệu này là một nguồn tham khảo bổ ích cho các bạn và kiểm chứng lại kiến thức đã học khi các bạn học vật lý đại cương 2.
Trang 1VIỆN VẬT LÝ KỸ THUẬT – ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
Trang 2TỔNG HỢP ĐỀ TRẮC NGHIỆM VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG 2
Trang 3Câu 1: Tại đỉnh của một tam giác đều cạnh acó ba điện tích điểm q Ta cần phải đặt tại tâm Gcủa tam giác một điện tích q 'bằng nao nhiêu để toàn bộ hệ ở trạng thái cân bằng
Trang 4A '3q
Trang 5q = C.3
Trang 63q
Trang 7q = − D.3
Trang 83q
Trang 9q =
Trang 10Giải
Trang 11q = − B '3q
Trang 12Theo đề bài ta có:1 2 3 q q q q = = =
Trang 13Giả sử1 2 3 q q q , ,đặt tại 3 đỉnh A B C , ,
Trang 142
Trang 15qtác dụng lên 2
Trang 16k q q kq F F
Trang 17Lực đẩy do 1
Trang 18qlà
Trang 19= = =( với alà độ dài cạnh tam
giác)
Trang 201 2
Trang 2112 2 2
Trang 22a a
Trang 232
Trang 24qtác dụng lên 2
Trang 25k q q kq F F
Trang 26Lực đẩy do 3
Trang 27qvà 3
Trang 28qlà
Trang 29= = =
Trang 303 2
Trang 3132 2 2
Trang 32a a
Trang 33q là hợp lực của F12và F32
Trang 34Hợp lực do 1
Trang 35qtác dụng lên 2
Trang 36Ta thấy lực này có hướng là tia phân giác của góc đối đỉnh với góc ABCvà độ lớn là2 F F = 3( độ lớn tính
Trang 37bằng định lý cos trong tam giác )
Trang 38qnằm cân bằng thì lực do 0
Trang 39q phải có độ lớn bằng 3.Fvà có hướng ngược lại ⇒ 0
Trang 40Để2
Trang 41qtác dụng lên 2
Trang 42qtích
Trang 43điện âm và nằm trên tia phân giác góc B
Trang 44q phải nằm trên tia phân giác góc C0 ⇒ qnằm tại tâm tam
Trang 45qsẽ thấy 0
Trang 46Tương tự khi xét điều kiện cân bằng của 3
Trang 47giác ABC
Trang 48k q q k q q
Trang 493
Trang 50= =
Trang 51Ta có 0 2 0
Trang 52a a
Trang 5302 2 2
Trang 54⎛ ⎞ ⎜ ⎟
⎝ ⎠
Trang 553
Trang 56k q q k q q q
Trang 573 3
Trang 582
Trang 59q cân bằng thì F F 02 2
Trang 60⇔ = ⇔ =
Trang 61Để2
Trang 62=
Trang 642 2 0 a a
Trang 653
Trang 66Câu 2: Một electron bay vào khoảng không gian giữa hai bản của một tụ điện phẳng Mật độ điện tích trên bản
tụ là σ Cường độ điện trường giữa hai bản tụ là E Trong không gian giữa hai bản tụ có từ trường đều Bvuônggóc với điện trường E Electron chuyển động thẳng vuông góc với cả điện trường Elẫn từ trường B Thời gianelectron đi được quãng đường 1 bên trong tụ là
Trang 67σ C.0
B
l
Trang 68σ
Trang 69ε lB
Trang 70σ B.0l B
Trang 71ε D.0
l
Bσ
Trang 72A.0
Trang 73Giải
Trang 74ε
Trang 75ε
Trang 76ε.
Trang 77E
Trang 78σ
Trang 79B B
Trang 80Điện trường trong tụ là
Trang 81= Để electron chuyển
động thẳng, tốc độvcủa nó
phải thỏa mãn 0
Trang 82= =
Trang 83ε
Trang 85Thời gian electron đi được quãng đường llà l0Bl
Trang 86vε
σ
Trang 87= =
Trang 88Câu 3: Một dây dẫn thẳng dài vô hạn có dòng điện cường độIđược đặt cách khung dây dẫn hình vuông có cạnh
amột khoảng b.Dây dẫn nằm trong mặt phẳng của khung dây và song song với một cạnh khung dây (xem hìnhvẽ) Điện trở của khung là R.Cường độ dòng điện trong dây thẳng giảm dần đến 0 trong thời gian t.Điện tíchchạy qua tiết diện ngang của dây dẫn tại một điểm trên khung dây trong thời gian tlà
Trang 89TUẤN TEO TÓP
Trang 90CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Trang 91VIỆN VẬT LÝ KỸ THUẬT – ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
Trang 92A.02Ib b a ln t
Trang 94μ
Trang 95μ
Trang 96Ia b a ln t
Trang 97μ
Trang 98Ia b a ln
Trang 99μ
Trang 100Ib b a ln t
Trang 101π
Trang 102+ B.0
Trang 103+ C.0
Trang 104+ D.0
Trang 105+.
Trang 106Giải
Trang 107b
Trang 109π
Trang 110R b
Trang 1112
Trang 112π
Trang 113R b
Trang 1142
Trang 115π
Trang 116R b
Trang 117Nếu cường độ dòng diện trong dây dẫn thẳng là Ithì từ thông qua điện tích giới hạn bởi khung dây là
Trang 118μ
Trang 119Ia a b ln b
Trang 120a a b d dI ln b
Trang 121π+
Trang 122μ
Trang 123π+
Trang 124=, do đó 0
Trang 1262
Trang 127=
Trang 1282
Trang 129Điện lượng qua tiết diện ngang của dây trong thời gian tđược cho bởi biểu thức: t
t I d a b a b a aI Q Idt dt ln dI ln
Trang 130φ μ μ
Trang 131+ +
Trang 132= = = = ∫ ∫ ∫
Trang 1331
Trang 1340 0
Trang 135cuu duon g than cong
Trang 136R dt R b R b
Trang 1372 2
Trang 138π π
Trang 1390 0 0
Trang 140Câu 4: Ba bản phẳng rộng vô hạn được đặt song song với nhau như hình vẽ Các bản tích điện với mặt độ điện
εlà hằng số điện môi của chân
Trang 141tích bề mặt lần lượt là + + σ σ , 2và −σ.Điện trường tổng cộng tại điểm Xlà (0
Trang 142không)
Trang 143A
Trang 144σ
Trang 145,
Trang 146εhướng sang phải.
Trang 147B
Trang 1482
Trang 149σ
Trang 151,
Trang 152εhướng sang trái.
Trang 1532
Trang 155C
Trang 1564,
Trang 157σ
Trang 158εhướng sang trái.
Trang 1592
Trang 160D 0
Trang 161Giải
Trang 163σ
Trang 164,
Trang 165εtrong đó σ 1là mật độ
Trang 166Điện trường gây bởi bản phẳng rộng vô hạn tại điểm bất kỳ bên ngoài bản có độ lớn 1
Trang 1672
Trang 169điện tích bề mặt của bản phẳng Điện trường gây bới hai bản tích điện +σvà −σcó độ lớn bằng điện trường gây bởi bản tích điện +2σnhưng ngược chiều Do đó điện trường tổng cộng bằng 0 Câu 5: Một electrôn được bắn thẳng đến tâm của một bản kim loại rộng có điện tích âm dư với mật độ điện tích mặt ( )
Trang 1706 2 2.10 / C m − Nếu động năng ban đầu của điện tử bằng 100(eV )và nếu nó dừng (do lực đẩy tĩnh điện) ngay khi đạt đến bản, thì nó phải được bắn cách bản bao nhiêu?
Trang 171A.8,86(mm) B 4,43(mm) C 0,886(mm) D 0,443(mm) Giải
Trang 172TUẤN TEO TÓP
Trang 174VIỆN VẬT LÝ KỸ THUẬT – ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
Động năng của electron thu được là 1 2 2
Trang 175W
Trang 176W mv eU U e
Trang 177Mặt khác, ta có:
Trang 178U E d W
Trang 179d
Trang 180d
Trang 181= = ⇒ = 2
Trang 182⎧ =
Trang 1832
2 2.1,6.10 100.1.8,86.10 0,000886 0,886
Trang 184− −
Trang 18519 12
Trang 186⎨ ⇒ = = = = = = d m mm
Trang 187d
Trang 188E E eεε
Trang 189⎩
Trang 190U
e W
Trang 191d
Trang 193σσ
σ
Trang 194=
Trang 195εε
Trang 19600
Trang 1971,6.10 2.10 − −
Trang 19819 6
Trang 199( ) ( )
Trang 200Câu 6: Hai bản kim loại lớn có diện tích ( )2
Trang 2011,0 mnằm đối diện nhau Chúng cách nhau 5,0(cm)và có điện tích
Trang 202bằng nhau nhưng trái dấu ở trên các mặt trong của chúng Nếu cường độ điện trường ở giữa hai bản bằng 55 / (V m)thì độ lớn của các điện tích trên các bản bằng bao nhiêu? Bỏ qua các hiệu ứng mép − B ( )
Trang 203A ( )
Trang 204− C ( )
Trang 205− D ( )
Trang 2069
Trang 20710 0,487.10 C
Trang 208−
Trang 209Giải
Trang 21010 0,443.10 C
Trang 2110,443.10 C
Trang 2129
Trang 2130,487.10 C
Trang 214Hiệu điện thế giữa hai bản: ( )
Trang 2152 U E d V 55.5.10 2,75 −
Trang 216= = =
Trang 217εε
Trang 218Điện dung của tụ điện được xác định theo công thức: 0S
Trang 219d
Trang 220=
Trang 221cuu duong than cong com
Trang 2221.8,86.10 1
.2,75 0,487.10
Trang 223εε −−
Trang 224S
Trang 22512
Trang 226Q CU U C
Trang 227= = = =
Trang 228Điện tích trên các bản là: ( ) 0 10
Trang 229d
Trang 2305.10
Trang 231−
Trang 2322
Trang 233Câu 7: Một điện tích điểm tạo một điện thông −750(Vm)đi qua một mặt Gauss hình cầu có bán kính bằng10(cm)và có tâm nằm ở điện tích Nếu bán kính của mặt Gauss tăng gấp đôi thì điện thông qua mặt đó bằngbao nhiêu?
Trang 234A.Tăng 4lần B Không đổi C.Tăng 2lần D Giảm 2lần Giải
Trang 235φ(hay thông lượng của véctơ Egửi qua diện tích ΔS) là đại lượng vô hướng xác định bởi: Điệm thông: (E)
Trang 236φ α = Δ = Δ En S E Scos
Trang 237(E)
Trang 238Với: ΔS :phần tử diện tích đủ nhỏ trong điện trường E :véc tơ cường độ điện trường tại điểm thuộc ΔS n :véc tơ pháp tuyển của ΔS
Trang 239Theo bài ra, ta có:
Trang 240⎧ = Δ = ⎪⎨ ⇒ = = = ⇒ =
Trang 241φ α π α φ
φ φ
Trang 242E S cos E R cos
R R
Trang 243.4 1
4
Trang 24422 2 1 1 1 1 1 1
Trang 245( )
Trang 246E E
Trang 247⎪ = Δ = ⎩
Trang 248φ α π α φ
Trang 249( )
Trang 250E S cos E R cos R R
Trang 251.4 2 4
Trang 2522 2 2 2 1
Trang 253E E
Trang 254( ) ( )( ) ( )
Trang 2552 2 2 2 2 1
Trang 256E E
Trang 257( )
Trang 258Câu 8: Một đĩa kim loại bán kính R cm = 30( )quay quanh trục của nó với vận tốc góc ω =1200 / (v ph)Lựcquán tính li tâm sẽ làm một số hạt điện tử văng về phía mép đĩa Hiệu điện thế xuất hiện giữa tâm đĩa và mộtđiểm trên mép đĩa nhận giá trị nào?
Trang 259A ( )
Trang 260− B ( )
Trang 261− C ( )
Trang 2629
Trang 263− D ( )
Trang 2649
Trang 2654,038.10 V
Trang 266Giải
Trang 2673,038.10 V
Trang 2689
Trang 2695,038.10 V
Trang 270−
Trang 2719
Trang 2722,038.10 V
Trang 273Khi không có từ trường, các electron bị văng ra mép đĩa do lực quán tính li tâm Do đó, giữa tâm và mép đĩaxuất hiện một hiệu điện thế Lúc hiệu điện thế ổn định, lực điện chính bằng lực hướng tâm của các electron.
9,1.10 40 0,3
Trang 274= ⇒ = ⇒ = = = = = ∫ ∫ r r
m m m R
eE m r E r U Edr r dr V
Trang 275ω ω ω π
Trang 2762 2 2 2 31 2
Trang 2774,038.10
Trang 2782
Trang 279R
Trang 280( )( ) −
Trang 2812 9 e e e
Trang 282ω
Trang 28319
Trang 2852 2.1,6.10
Trang 286−
Trang 288q < 0và 1 2 q q = −4) đặt tại hai điểm Pvà Qcách nhau một khoảng
Trang 289q(1
Trang 290Câu 9: Hai điện tích điểm 1 qvà 2
Trang 291l cm =13( )trong không khí Điểm Mcó cường độ điện trường bằng 0cách 1 qlà
Trang 292A 25,7(cm) B 26,0(cm) C 25,4(cm) D 26,9(cm) Giải
Trang 293TUẤN TEO TÓP
Trang 294CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Trang 295VIỆN VẬT LÝ KỸ THUẬT – ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
Trang 296Các lực td lên điểm M q( 3 ):
Trang 297+ Lực tĩnh điện 1 q td:F13
Trang 298qtd:F23
Trang 299+ Lực tĩnh điện 2
Trang 300⎪ = −
Trang 3010F F
Trang 302F F
F F
Trang 303+ = ⇒ ⎨⎪
⎩ =
Trang 304Điều kiện cân bằng: 13 23
Trang 30513 23
Trang 30613 23
Trang 307Mà 1 2 q q 0 <nên3
Trang 308qnằm ngoài đoạn PQ
Trang 309q q q q q PM F F k k QM PM 12 1
Trang 310= ⇔ = ⇔ = = ⇒ =
Trang 3111 3 2 3 1
Trang 312Ta có: ( ) PM QM QM q
Trang 31313 23
2 2
Trang 3142
Trang 3152
Trang 316Theo bài ra, ta có: QM PM − =13 2( ) Từ(1)và (2 26 ; 13 ) ⇒ = = PM cm QM cm
( ) ( )
Trang 317cuu duong than cong com
Trang 318Câu 10: Cho ba quả cầu kim loại giống hệt nhau A B C ,,.Hai quả cầu Avà Btích điện bằng nhau, đặt cách nhaumột khoảng lớn hơn rất nhiều so với kích thước của chúng Lực tác dụng giữa hai quả cầu là F.Quả cầu Ckhôngtích điện Người ta cho quả cầu Ctiếp xúc với quả cầu A,sau đó cho tiếp xúc với quả cầu B,rồi cuối cùng đưa
Cra rất xa Avà B.Bây giờ lực tĩnh điện giữa Avà B.là
Trang 3192F B.
4F C.38F D.
16F. Giải
Trang 320Lúc đầu, điện tích của quả cầu Avà Bbằng nhau và bằng q Cho quả cầu Ctiếp xúc với quả cầu A,điện tích của quả cầu Abằng điện tích của quả cầu Cvà bằng .2qCho quả cầu Ctiếp xúc với quả cầu B,điện tích của quả cầu Bvà
Cvà bằng 34q Do đó, lực tác dụng tương hỗ giữa quả cầu Avà Bbây giờ là 38F Câu 11: Hai tụ điện phẳng giống
nhau có diện tích mỗi bản là Svà khoảng cách giữa các bản là d ,giữa các bản là không khí Tích điện cho hai tụ đến hiệu điện thếUrồi nối các bản tụ mang điện cùng dấu với nhau bằng dây dẫn có điện trở không đáng kể Nếu các bản tụ của một tụ dịch lại gần với với tốc độvvà các bản của tụ còn lại dịch ra xa nhau cũng với tốc
độvthì dòng điện chạy trong dây dẫn là:
Trang 321A.0 S
vU
Trang 322ε ε B.0
2
Trang 323ε ε C.0
S
vU
Trang 324vU
Trang 325ε ε D.0
2S vU
Trang 326Giải
Trang 327d
Trang 3282
Trang 329d
Trang 3300.S εε
Trang 331d
Trang 332ε ε. d
Trang 333Tổng điện tích 2 tụ: q q q C U 1 2 0 + = = 2 2 1( )với 0
Trang 334d
Trang 335=
Trang 336C d q C U d vt d vt
Trang 337+ +
Trang 338= = ⇒ = =
Trang 3391 2 1 1 1
Trang 340Khi các bản tụ dịch chuyển thì ( ) − −do U U U 1 2
Trang 3412
Trang 342C d d vt q C U d vt
Trang 3432 1 2 2 2
Trang 344d vt dq S
Trang 345− εε
Trang 346q C U I vU
Trang 347= ⇒ = =
Trang 348Từ(1)và (2)suy ra: 2 0 2 0
2
Trang 349d dt d
Trang 350= =
Trang 351Câu 12: Một quả cầu điện môi bán kính R,tích điện với mật độ diện tích ρđồng nhất, tác dụng lựcF1lên điệntích qđặt tại điểm Pcách tâm quả cầu một khoảng 2 RTạo một lỗ hổng hình cầu bán kính .2Rquả cầu có lỗ F
Trang 352hổng tác dụng lực F2lên điện tích qcũng đặt tại điểm P.Tỷ số2
Trang 353Fbằng:
Trang 3541
Trang 355TUẤN TEO TÓP
Trang 356CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Trang 357VIỆN VẬT LÝ KỸ THUẬT – ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
Trang 359A.12 B.79 C 3 D 7 Giải
Trang 360Gọi Qlà điện tích của quả cầu và Flà lực gây bởi quả cầu bán kính 2Rtích điện trái dấu với Qcó cùng mật độ ρvànằm tại vị trí lỗ hổng thì 2 1 F F F = −.Ta có:
Trang 361Qq Q q
F k k
Trang 362',
Trang 363= −⎛ ⎞ ⎜ ⎟
⎝ ⎠trong đó
Trang 3642 2 2
Trang 3654
3
Trang 3662
Trang 3673 2R
Trang 3684
Trang 369Q ρ π⎛ ⎞ = ⎜ ⎟ ⎝ ⎠
Trang 370R
R 2
Trang 371cuu
Trang 372Qq F
Trang 3737 7
Trang 374⇒ = ⇒ =
Trang 375F k
R F
Trang 3762
Trang 3772
2
Trang 37836 9
Trang 3791
Trang 380Câu 13: Cho một vòng dây dẫn tròn đồng chất, tiết diện đều, tâm Obán kính R.Dòng điện cường độIđi vào vòng dây tại điểm Mvà ra tại điểm N.Góc 0 MON = 60 Cảm ứng từ tại tâm vòng dây có độ lớn
Trang 381μ
Trang 382I
Trang 383μ
Trang 384I
Trang 385μ
Trang 386R
Trang 387=D.5 0 I
Trang 388=C.0
Trang 3895
Trang 390B = 0 B.04
Trang 391π
Trang 392Giải
Trang 393R
Trang 3945
Trang 3952
Trang 396π
Trang 397R
Trang 398=
Trang 3996 2
Trang 400π
Trang 402Theo định luật Biot – Savart, cảm ứng từB itại tâm vòng dây gây bởi dòng điện trong cung tròn icó độ lớn tỷ lệ với cường độ dòng diện iI và chiều dài L i của cung: B I L i i i
Trang 403~
Trang 404TUẤN TEO TÓP
Trang 406VIỆN VẬT LÝ KỸ THUẬT – ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
Trang 407Mặt khác, cường độ dòng điện iItỷ lệ nghịch với điện trở của cung dây , tức là tỷ lệ nghịch với chiều dài cung
Như vậy, cảm ứng từ gây bởi dòng điện trong hai cung M N1và M N2không phụ thuộc vào độ dài của cung, do
đó có độ lớn như nhau, nhưng có chiều ngược nhau Vậy cảm ứng từ tổng cộng tại tâm vòng dây bằng 0 Câu 14: Một thanh mảnh mang điện tích ( )
Trang 408q C 2.10−
Trang 4097
Trang 410=được phân bố đều trên thanh, gọi Elà cường độ điện
Trang 411trường tại một điểm cách hai đầu của thanh một đoạn R cm = 300( )và cách tâm của thanh một đoạnR cm
0=10( ) Tìm E
Trang 4124.10 / V m C ( )
Trang 413A ( )
Trang 4144,5.10 / V m D ( )
Trang 4156.10 / V m B ( )
Trang 4163
Trang 4173
Trang 4183
Trang 4193
Trang 4206,7.10 / V m
Trang 421Giải
Trang 423cuu duong than cong com
Trang 424q q dq dx dx
Trang 425Chia thanh thành những đoạn nhỏdx.Chúng có điện tích là: 2 2
= =
−
Trang 426l
R R
Trang 4272
Trang 429dE
Trang 430Xét điện trường dEgây ra do đoạn dxgây ra tại điểm đang xét Ta có thể tách dEthành hai thành phần x dE Điện
trường tổng cộng Elà tổng tất cả các điện trường dEđó Do tính đối xứng nên tổng tất cả các
Trang 431và y
Trang 432dEbằng 0 Ta có:
Trang 433thành phần y
Trang 434dq q R qR dE cos dx dx
Trang 435= = =
Trang 436Trang 437
1
Trang 4380 0
Trang 4394 44
Trang 440r l R x R x l R x
Trang 441α
Trang 4422 2 2 3 2 2
Trang 443x
Trang 444( ) ( )
Trang 445πεε πεεπεε + ++
Trang 4460 2 2 0 0 0 2 0 0
Trang 447qR qR R
Trang 448⇒ = = =
Trang 449α
Trang 450l
Trang 4522 0 0 0
Trang 453α
Trang 4543 3
Trang 455x l x R tan
Trang 4564
Trang 457πεε α α l R x cos R R tan
Trang 458+ +
Trang 4594
Trang 460πεε
Trang 461l
Trang 4622 2 2 2 2 2 2 2 2 0
Trang 463− =−
Trang 464αα
Trang 465( ) ( )
Trang 4670 0 0 0
Trang 469q q q q l q E cos d sin ⇔ = = = = =
Trang 470α
Trang 472∫
Trang 473α α α ( )
Trang 474α 0
Trang 4752
Trang 4764 4 4 2 2 4 πεε πεε πεε πεε πεε α −
Trang 477lR lR lR lR R RR −
Trang 4780 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Trang 479α
Trang 481−
Trang 4827
Trang 4832.10 6.10 /
Trang 484E V m = ≈
Trang 485Thay số: ( )
Trang 4863
Trang 4874 1.8,86.10 3.0,1
Trang 488π
Trang 489−
Trang 49012
Trang 491Câu 15: Hai dây dẫn dài cách nhau dmang cùng dòng điện Inhưng trái chiều nhau như cho trên hình vẽ Xác định độ lớn của từ trường tổng cộng tại điểm Pcách đều hai dây:
Trang 4932 id
Trang 494μ
Trang 495A.( )
Trang 496μ
Trang 497id
Trang 4982
Trang 499μ
Trang 500id
Trang 501μ
Trang 502id
Trang 503π + B.( )
Trang 504π + C.( )
Trang 505π + D.( )
Trang 5072 2
Trang 508R d
Trang 509Giải
Trang 5112 2 2 4 R d
Trang 5124
Trang 5142 2 R d
Trang 515π +.
Trang 5172 2 4
Trang 518R d
Trang 519TUẤN TEO TÓP
Trang 520CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Trang 521VIỆN VẬT LÝ KỸ THUẬT – ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
Trang 523Igây ra tại P Áp dụng quy tắc bàn tay phải xác định
Trang 524Gọi 1 2 B B,lần lượt là cảm ứng từ do dòng điện 1Ivà 2
Trang 525được chiều 1 2 B B,như hình vẽ
Trang 526μ
Trang 527I
Trang 528B B
r
Trang 529= =
Trang 5301 2
Trang 531Ta có: 0
Trang 5324
Trang 533π
Trang 534d I r R B B d
Trang 5352
Trang 536= + ⇒ = =
Trang 537μ
Trang 538Theo hình vẽ, ta có:
Trang 5392 0
Trang 5404 4
Trang 5411 2 2
Trang 542cuu duong than cong com
Trang 543π
Trang 5442
Trang 545R
Trang 546+
Trang 5474
Trang 548Cảm ứng từ tổng hợp tại 1 2 P B B B : = +
Trang 549Áp dụng nguyên lý chồng chất, ta được: 1 B B cos = 2 α
Trang 550d 2
Trang 552Theo hình vẽ, ta có:
Trang 553α = = =
Trang 554cosr r
d 224
Trang 5552
Trang 556R
Trang 5572
Trang 558+
Trang 559I d Id Id B B cos d d d R d
Trang 560μ μ μ
Trang 561⇒ = = = = ⎛ ⎞ +
Trang 5622 2
Trang 5630 0 0
Trang 564π π
Trang 5652 2 2 2 2 R R R
Trang 566+ + ⎜ ⎟ +
Trang 567( )
Trang 5684 4 2 2 2
Trang 5694 4 4
Trang 5702 4
Trang 571π
Trang 572⎝ ⎠
Trang 573qcó giá trị bằng nhau và đặt trong không khí Khi khoảng
Trang 574Câu 16: Hai quả cầu nhỏ giống nhau tích điện 1 qvà 2
Trang 575cách giữa chúng là r cm 1= 4( )thì chúng hút nhau với một lực ( )
Trang 5761 F N 27.10 −
Trang 5773
Trang 578=Cho 2 quả cầu tiếp xúc với nhau
Trang 579rồi tách chúng ra một khoảng r cm 2= 3( )thì chúng đẩy nhau một lực ( ) q
Trang 5802 F N 10 −
Trang 5813
Trang 582A ( ) ( )
Trang 583=Tính 1 qvà 2
Trang 584= = B ( ) ( ) 1 2 q C q C 8.10 ; 6.10 − −
Trang 5858 8
Trang 586C ( ) ( )
Trang 5871 2 q C q C 6.10 ; 8.10 − −
Trang 5888 8
Trang 589= =
Trang 5901 2 q C q C 8.10 ; 6.10 − − = ± = ± D ( ) ( )
Trang 5918 8
Trang 592Giải
Trang 5931 2 q C q C 6.10 ; 8.10 − − = ± = ± 8 8
Trang 594Ban đầu khi chưa tiếp xúc hai quả cầu hút nhau với một lực ( ) 1 F N 27.10
−
Trang 595=
Trang 5963
Trang 597k q q F r F N q q q q
Trang 59827.10 0,04 27.10 4,8.10 4,8.10 1
Trang 5992 3 2
Trang 600− − − = = ⇒ = = = ⇒ = −(vì hai
Trang 601−
Trang 6021 2 3 15 15 1 1
Trang 603Ta có: ( ) ( ) r k
Trang 6041 1 2 1 2
2 9
Trang 6051
Trang 606điện tích 1 2 q q,hút nhau nên chúng trái dấu nhau)
Trang 6079.10
Trang 608q q+
Trang 609Sau khi tiếp xúc hai quả cầu đẩy nhau một lực ( ) 2 F N
10−
Trang 6103
Trang 611q q
Trang 612= ⇒ 1 2
Trang 613' '
2
Trang 614= =
Trang 6151 2
Trang 616k q q F r F N q q q q
Trang 617' ' 10 0,03 10 ' ' 10 ' ' 10
Trang 6182 3 2
Trang 619− − − = = ⇒ = = = ⇒ =(do hai điện tích
Trang 620−
Trang 6211 2 3 16 16 2 2
Trang 622Ta có: ( )
Trang 623r k
Trang 6242 1 2 1 2
2 9
Trang 6252
Trang 6261 2 q q ' , 'đẩy nhau nên chúng cùng dấu nhau)
Trang 6279.10
Trang 628⎛ ⎞ ⎛ ⎞ + + − − − = = ⇒ = ⇔ = ⇔ + = ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠
Trang 629q q q q 2
Trang 630q q q q q 1 2 1 1 2 ' ' ' 10 10 2.10 2
Trang 6311 2 1 2 2 16 16 8
Trang 632Mà ( ) 2 2
Trang 633TUẤN TEO TÓP
Trang 634CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Trang 635VIỆN VẬT LÝ KỸ THUẬT – ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI q C
Trang 636⎡⎧⎪ =
Trang 6378.10
Trang 638−
Trang 6398
Trang 640( )
Trang 641⎨
Trang 6421
Trang 643⎧ = − ⎢⎪ = − ⎪ ⎩ ⎨ ⇔ ⎢ q q q C
Trang 644Từ(1)và (2), ta có hệ phương trình:
Trang 6454,8.10 6.10 8 152 1 2
Trang 646− −
Trang 647⎩ + = ⎢⎧⎪ = −
Trang 648( )
Trang 649(giả sử1 2 q q >)
Trang 650q q q C
Trang 651− −
Trang 6528
Trang 6532.10 8.10 1 2 1
Trang 654( )
Trang 655q C
Trang 656⎢⎨⎢⎪ =
Trang 6576.10
Trang 658−
Trang 6598
Trang 660( )
Trang 661⎣⎩
Trang 6622
Trang 663Câu 17: So sánh các tương tác hấp dẫn và tĩnh điện giữa hai electron, biểu thức đúng là
⎛ ⎞ ⎜ ⎟
⎝ ⎠ B.2
Trang 664⎛ ⎞ ⎜ ⎟
⎝ ⎠ C.2
Trang 6652
Trang 666e k ln
Trang 667⎛ ⎞ ⎜ ⎟
⎝ ⎠ D.2
Trang 668A
Trang 669Giải
Trang 670e k m G
Trang 671m G
Trang 672e G ln m k
Trang 673⎧= − ⎪⎪⎨⎪
= − ⎪
⎩ ke F r
Trang 6742
Trang 675m k
Trang 676⎛ ⎞ ⎜ ⎟
⎝ ⎠. e G
Trang 677Theo công thức của định luật Culông
và định luật vạn vật hấp dẫn, ta có:
Trang 6782
2
Trang 679F ke e k
Trang 6801
Trang 681Gm F
r 2
Trang 6822
Trang 683⎛ ⎞ ⇒ = = ⎜ ⎟
⎝ ⎠
Trang 6841
Trang 686cuu duong than cong com
Trang 687F Gm m G
Trang 6882
Trang 689Câu 18: Một dây cáp đồng trục có các dòng điện cùng cường độichạy ngược chiều nhau ở lõi bên trong và vỏ bên ngoài (xem hình vẽ) Độ lớn của cảm ứng từ tại điểm Pbên ngoài dây cáp cách trục của dây cáp một khoảng
rlà
Trang 690μ
Trang 691i
Trang 692A 0 B.0
Trang 693μ
Trang 6942 2
Trang 695i c r −
Trang 696μ
Trang 6972 2
Trang 698i r b −
Trang 699π C.0
Trang 700− D.0
Trang 701−.
Trang 7022
Trang 703r
Trang 7042 2 2
Trang 7052 2 2
Trang 706Giải
Trang 707π
Trang 708r c b
Trang 709π
Trang 710r c b
Trang 711Xét đường tròn bán kính rtrong mặt phẳng vuông góc với trục dây cáp và có tâm nằm trên trục của dây Áp dụng địn lý Ampe về dòng toàn phần, do đối xứng của dây, ta có:
Trang 712∫ ∫ B dl B dl rB I = = = = π μ ∑trong đó lấy tổng đại số các dòng điện đi xuyên qua diện tích hình tròn
Trang 7132 0, k
Trang 715C C k
Trang 716Vậy B = 0
Trang 717Câu 19: Một vòng dây tròn bán kính Rđược tích điện với mật độ đều λ Độ lớn của cường độ điện trường tại điểm nằm trên trục của vòng dây và các tâm vòng dây một khoảng Rlà
Trang 718π λ C.2 k
Trang 719π λ B.
2k R
Trang 720π λ D.k R
Trang 721A.2k R
Trang 722Giải
Trang 723R
Trang 724π λ.
Trang 725Xét 2 đoạn dây rất nhỏ chiều dài dlnằm đối xứng qua tâm vòng dây Điện trường do 2 đoạn dây này gây ra tại điểm đang xét hướng dọc theo trục đối xứng của vòng dây và có độ lớn:
Trang 726k dl k dl
dE cos
Trang 727λ λ
Trang 729= =
Trang 7302 45
Trang 7312
2
Trang 7322 2
Trang 733R R
Trang 734k k
E R
Trang 735λ π λ
Trang 736= = π
Trang 737Lấy tổng theo toàn bộ vòng dây ta được: 2
Trang 7382 2
Trang 739R R
Trang 740TUẤN TEO TÓP
Trang 742VIỆN VẬT LÝ KỸ THUẬT – ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
Trang 743Câu 20: Một dây dẫn hình trụ bán kính R2gồm lõi có bán kính R R R 1 2 1 ( = 2 ,)điện trở suất ρ1và vỏ là phần còn lại có điện trở suất 2 1 ρ ρ = 2 Dòng điện có cường độIchạy trong dây dẫn đó Cảm ứng từ điểm cách trục
r R =1,5có độ lớn:
Trang 744của dây một khoảng 1
Trang 7450,75
Trang 746μ
Trang 747I
Trang 7480,65
Trang 749μ
Trang 750I
Trang 7510,85
Trang 753μ
Trang 754I
Trang 755A.0
Trang 756μ
Trang 757I
Trang 758π B.0
1
Trang 759π D.0
1
Trang 7603
Trang 761π C.0
1
Trang 762R
Trang 763π.
Trang 7641
Trang 765Giải
Trang 7663
Trang 767R
Trang 768Ichạy trong vỏ:
Trang 7693
Trang 770R
Trang 7713
Trang 772R
Trang 773Dòng điện gồm 1Ichạy trong lõi và 2
Trang 774I I
I S R
Trang 775ρ ρ
Trang 776⎧= ⎪
⎪
Trang 7772 1
Trang 7782
Trang 779= = = ⇒ ⎨
Trang 7801 2 1 2 1
Trang 7811 2 I I I = +và ( )
Trang 7822 5
Trang 7833 3 I S R R I I
Trang 784ρ ρ
Trang 7852 2
Trang 786− ⎪
=
Trang 7872 2 1 1 2 12 ⎪
⎩
Trang 7885
Trang 789Dòng diện chạy trong phần dây giới hạn bởi bán kính rlà ( ) r R