22 bài tập - Điện thế. Hiệu điện thế - Có lời giải chi tiết

2. Điện tích. Điện trường lớp 11 22 bài tập - Điện thế. Hiệu điện thế - Có lời giải chi tiết Câu 1. Khi độ lớn điện tích thử đặt tại một điểm tăng lên gấp đôi thì điện thế tại điểm đó A. không đổi. B. tăng gấp đôi. C. giảm một nửa. D. tăng gấp 4. C. 1 N/C. D. 1 J/N. Câu 2. Đơn vị của điện thế là vôn (V). 1V bằng A. 1 J.C. B. 1 J/C. Câu 3. Trong các nhận định dưới đây về hiệu điện thế, nhận định nào dưới đây không đúng? A. Hiệu điện thế đặc trưng cho khả năng sinh công khi dịch chuyển điện tích gi ữa hai điểm trong điện trường. B. Đơn vị của hiệu điện thế là V/C. C. Hiệu điện thế giữa hai điểm không phụ thuộc điện tích dịch chuyển giữa hai điểm đó. D. Hiệu điện thế giữa hai điểm phụ thuộc vị trí của hai điểm đó. Câu 4. Quan hệ giữa cường độ điện trường E và hiệu điện thế U giữa hai điểm mà hình chiếu đường nối hai điểm đó lên đường sức là d thì cho bởi biểu thức A. U = E.d. B. U = E/d. C. U = q.E.d. D. U = q.E/q. Câu 5. Trong một điện trường đều, nếu trên một đường sức, giữa hai điểm cách nhau 4 cm có hiệu điện thế 10 V, giữa hai điểm cách nhau 6 cm có hiệu điện thế là A. 8 V. B. 10 V. C. 15 V. D. 22,5 V. Câu 6. Hai điểm trên một đường sức trong một điện trường đều cách nhau 2m. Độ lớn cường độ điện trường là 1000 V/m2. Hiệu điện thế giữa hai điểm đó là A. 500 V. B. 1000 V. C. 2000 V. D. chưa đủ dữ kiện để xác định. Câu 7. Giữa hai bản kim loại phẳng song song cách nhau 4 cm có một hiệu điện thế không đổi 200 V. Cường độ điện trường ở khoảng giữa hai bản kim loại là A. 5000 V/m. B. 50 V/m. C. 800 V/m. D. 80 V/m. Câu 8. Trong một điện trường đều, điểm A cách điểm B 1m, cách điểm C 2 m. Nếu U AB = 10 V thì UAC bằng A. 20 V. B. 40 V. C. 5 V. D. chưa đủ dữ kiện để xác định. Câu 9. Công của lực điện trường dịch chuyển một điện tích - 2μC từ A đến B là 4 mJ. U AB bằng A. 2 V. B. 2000 V. C. – 8 V. D. – 2000 V. Câu 10. Điện thế là đại lượng đặc trưng riêng cho điện trường về A. khả năng tác dụng lực tại tất cả các điểm trong không gian có điện trường. B. khả năng sinh công của vùng không gian có điện trường. C. khả năng tác dụng lực tại một điểm. D. khả năng sinh công tại một điểm. Câu 11. Khi UAB > 0, ta có: A. Điện thế ở A thấp hơn điện thế tại B. B. Điện thế ở A bằng điện thế ở B. C. Dòng điện chạy trong mạch AB theo chiều từ B → A. D. Điện thế ở A cao hơn điện thế ở B. Câu 12. Một điện tích q = 10-6 C di chuyển từ điểm A đến điểm B trong một điện trường, thì được năng lượng 2.10-4 J. Hiệu điện thế giữa hai điểm A và B là A. 200 V B. -40 V C. -20 V D. 400 V Câu 13. Điện thế tại điểm M là VM = 9 V, tại điểm N là V N = 12 V, tại điểm Q là V Q = 6 V. Phép so sánh nào dưới đây sai ? A. UMQ < UQM B. UMN = UQM C. UNQ > UMQ D. UNM > UQM Câu 14. Ba điểm A, B, C tạo thành một tâm giác vuông tại C với AC = 3 cm, BC = 4 cm n ằm trong một điện trường đều. Vec tơ cường độ điện trường E song song với AB, hướng từ A đến B và có độ lớn E = 5000 V/m. Hiệu điện thế giữa hai điểm A, C là: A. UAC = 150 V B. UAC = 90 V C. UAC = 200 V D. UAC = 250 V Câu 15. Cho ba bản kim loại phẳng tích điện A, B, C đặt song song như hình v ẽ. Cho d 1 = 5 cm, d2 = 8 cm. Coi điện trường giữa các bản là đều, có chiều như hình vẽ, có đ ộ l ớn E 1 = 4.104 V/m, E2 = 5.104 V/m. Tính hiệu điện thế VB, VC của các bản B và C nếu lấy gốc điện thế là điện thế của bản A. A. VB = -2000 V; VC = 2000 V B. VB = 2000 V; VC = -2000 V C. VB = -1000 V; VC = 2000 V D. VB = -2000 V; VC = 1000 V Câu 16. Hiệu điện thế giữa hai điểm C và D trong điện trường là U CD = 120 V. Công điện trường dịch chuyển electron từ C đến D là A. -3,2.10-19 J B. 3,2.1017 J C. 19,2.1017 J D. -1,92.10-17 J Câu 17. Một quả cầu nhỏ khối lượng 3,06.10 -15 kg nằm lơ lửng giữa hai tấm kim loại song song nằm ngang nhiễm điện trái dấu. Điện tích của quả cầu đó b ằng 4,8.10 -18 C. Hai tấm kim loại cách nhau 2 cm. Hiệu điện thế đặt vào hai tấm đó là ( lấy g = 10 m/s2) A. 172,5 V B. 127,5 V C. 145 V D. 165 V Câu 18. Trong đèn hình của máy thu hình, các electron được tăng tốc bởi hiệu điện thế 25000 V. Hỏi khi electron đập vào màn hình thì vận tốc của nó bằng bao nhiêu ? Coi vận tốc ban đầu của electron nhỏ. Coi khối lượng của electron bằng 9,1.10 -31 kg và không phụ thuộc vào vận tốc. Điện tích của electron bằng -1,6.10-19 C A. 9,64.108 m/s B. 9,4.107 m/s C. 9.108 m/s D. 9,54.107 m/s Câu 19. Có hai điện tích điểm q1 = 10-8 C và q2 = 4.10-8 C đặt cách nhau r = 12 cm. Tính điện thế của điện trường gây ra bởi hai điện tích trên tại điểm có cường đ ộ điện tr ường b ằng không. A. 6750 V B. 6500 V C. 7560 V D. 6570 V Câu 20. Hai điện tích điểm q1 = -1,7.10-8 C và q2 = 2.10-8 C nằm cách điện tích điểm q0 = 3.10-8 C những đoạn a1 = 2 cm và a2 = 5 cm. Cần phải thực hiện một công bằng bao nhiêu để đổi vị trí của q1 cho q2? A. 3.10-4 J. B. -3.10-4 J. C. 2.10-5 J. D. -2.10-5 J. Câu 21. Một proton bay theo phương của một đường sức điện. Lúc proton ở điểm A thì vận tốc của nó bằng 2,5.104 m/s. Khi bay đến B vận tốc của proton bằng không. Điện th ế tại A bằng 500 V. Hỏi điện thế tại điểm B bằng bao nhiêu. Cho biết proton có khối lượng 1,67.10 27 kg và có điện tích 1,6.10-19 C. A. 302,5 V. B. 503,3 V. C. 450 V. D. 660 V. Câu 22. Thế năng tĩnh điện của một electron tại điểm M trong điện trường của một điện tích điểm là -32.10-19 J. Mốc để tính thế năng tĩnh điện ở vô cực. Điện thế tại điểm M bằng: A. -20 V B. 32 V C. 20 V D. -32 V ĐÁP ÁN 1 2 ĐA A B 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 B A C C A D D D D A C A B A D B B A A B LỜI GIẢI CHI TIẾT Câu 1. Chọn đáp án A Điện thế tại một điểm không phụ thuộc vào độ lớn của điện tích thử đặt tại điểm đó. Câu 2. Chọn đáp án B 1V =1 J C Câu 3. Chọn đáp án B Đơn vị của hiệu điện thế là V. Câu 4. Chọn đáp án A U =E.d Câu 5. Chọn đáp án C U U d 6 E = 1 = 2 Þ U 2 =U1 2 =10. =15V d1 d 2 d1 4 Câu 6. Chọn đáp án C U =Ed =1000.2 =2000V Câu 7. Chọn đáp án A 200 E= =5000V / m 0,04 Câu 8. Chọn đáp án D Chưa rõ 3 điểm A, B, C có cùng nằm trên 1 đường s ức điện không nên ch ưa đ ủ d ữ ki ện để tính U AC . Câu 9. Chọn đáp án D AAB =q.U AB Þ U AB = AAB 4.10- 3 = =- 2000V q - 2.10- 6 Câu 10. Chọn đáp án D Điện thế là đại lượng đặc trưng riêng cho điện trường về khả năng sinh công tại một điểm. Câu 11. Chọn đáp án D Ta có U AB =VA - VB Þ U AB >0 Û VA >VB Vậy điện thế ở A cao hơn điện thế ở B. Câu 12. Chọn đáp án A A q Ta có A =qU Þ U = = 2.10- 4 =200V 10- 6 Câu 13. Chọn đáp án A Ta có U MQ =VM - VQ =9 - 6 =3V U QM =VQ - VM =6 - 9 =- 3V Þ U MQ VB ,VC >VB - Hiệu điện thế giữa hai bản kim loại A và B: U AB =VA - VB =E1.d1 (*) Chọn điện thế tại bản A làm gốc nên VA =0 ( *) Þ VB =- E1 .d1 =- 2000V - Hiệu điện thế giữa hai bản kim loại C và B: U CB =VC - VB =E2 .d 2 ® VC =VB +E2 .d 2 =- 2000 +5.104.0,08 =2000V Câu 16. Chọn đáp án D . CD =- 1,6.10- 19.120 =- 1,92.10- 17 J Ta có ACD =eU Câu 17. Chọn đáp án B Khi quả cầu nằm lơ lửng giữa hai tấm kim loại thì lực điện và lực h ấp d ẫn là hai l ực cân bằng. qE =mg Û q. U mgd =mg Þ U = =127,5V d q Câu 18. Chọn đáp án B Ta có 1 1 .mv 2 = mv02 +qU 2 2 Ban đầu vận tốc của e nhỏ nên v0 =0 1 2qU Þ qU = .mv 2 Þ v = =9,4.107 m / s . 2 m Câu 19. Chọn đáp án A uu r uur Gọi E1 , E2 là vectơ cường độ điện trường do điện tích q1 và q2 gây ra tại C. Theo nguyên lí chồng chất điện trường: uur uu r uur EC =E1 +E2 uur r uu r uur Tại điểm C có EC =0 nên E1 =- E2 . Muốn vậy điểm C phải nằm trên đường thẳng nối hai điện tích và trong khoảng hai điện tích. Chọn gốc tọa độ tại A, chiều dương của trục Ox từ A đến B E1 =E2 k q1 x 2 = k q2 ( r - x) 2 r Þ x = =4cm 3 Điện thế tại C là: q ö æq VC =k ç 1 + 2 ÷=6750V èx r - xø Câu 20. Chọn đáp án A - Ở vị trí ban đầu, thế năng của điện tích q0 trong điện trường của hai điện tích q1 , q2 là: ækq kq ö W1 =q0 .V1 =q0 ç 1 + 22 ÷ a ø è a1 - Sau khi hoán vị, thế năng của q0 là: ækq kq ö W2 =q0 .V2 =q0 ç 2 + 1 ÷ a2 ø è a1 Công của điện trường bằng: A =W1 - W2 = kq0 ( q2 - q1 ) ( a1 - a2 ) =- 3.10- 4 J a1a2 Công của ngoại lực dùng để đổi vị trí của q1 , q2 phải thắng công của điện trường A ' =3.10- 4 J Câu 21. Chọn đáp án B Ta có A =W Þ Þ U AB 1 2 1 2 mvB - mvA =qU AB 2 2 2 1 0 - .1,67.10- 27. ( 2,5.104 ) = 2 =- 3,3V 1,6.10 - 19 U AB =VA - VB Þ VB =VA - U AB =500 +3,3 =503,3V Câu 22. Chọn đáp án C Tại M, thế năng của electron trong điện trường của một điện tích điểm là WM =A =eV . M Suy ra, điện thế tại điểm M là W - 32.10 - 19 VM = M = =20V e - 1,6.10 - 19