Công thức toán học không thể tải, để xem trọn bộ tài liệu hoặc in ra làm bài tập, hãy tải file word về máy bạn nhé

CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN - ĐIỆN THẾ - HIỆU ĐIỆN THẾ

PHẦN I: CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN - ĐIỆN THẾ - HIỆU ĐIỆN THẾ.

I. Kiến thức:

1. Khi một điện tích dương q dịch chuyển trong điện trường đều có cường độ E (từ M đến N) thì công mà lực điện tác dụng lên q có biểu thức: A = q.E.d

Với: d là khoảng cách từ điểm đầu 🡪 điểm cuối (theo phương của ).

Vì thế d có thể dương (d> 0) và cũng có thể âm (d< 0)

Cụ thể như hình vẽ: khi điện tích q di chuyển từ M🡪 N thì d = MH.

Vì cùng chiều với nên trong trường hợp trên d > 0.

Nếu A > 0 thì lực điện sinh công dương, A< 0 thì lực điện sinh công âm.

2. Công A chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm đầu và điểm cuối của đường đi trong điện trường mà không phụ thuộc vào hình dạng đường đi. Tính chất này cũng đúng cho điện trường bất kì (không đều). Tuy nhiên, công thức tính công sẽ khác.

Điện trường là một trường thế.

3. Thế năng của điện tích q tại một Ađiểm M trong điện trường tỉ lệ với độ lớn của điện tích q:

W_M = A_M∞ = q.V_M.

A_M∞ là công của điện trường trong sự dịch chuyển của điện tích q từ điểm M đến vô cực. (Mốc để tính thế năng.)

4. Điện thế tại điểm M trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho khả năng của điện trường trong việc tạo ra thế năng của điện tích q đặt tại M:

5. Hiệu điện thế U_MN giữa hai điểm M và N là đại lượng đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường trong sự di chuyển của điện tích q từ M đến N.

6. Đơn vị đo điện thế, hiệu điện thế là Vôn (V)

* Hướng dẫn giải bài tập:

- Công mà ta đề cập ở đây là công của lực điện hay công của điện trường. Công này có thể có giá trị dương hay âm.

- Có thể áp dụng định lý động năng cho chuyển động của điện tích. Nếu ngoài lực điện còn có các lực khác tác dụng lên điện tích thì công tổng cộng của tất cả các lực tác dụng lên điện tích bằng độ tăng động năng của vật mang điện tích.

- Nếu vật mang điện chuyển động đều thì công tổng cộng bằng không. Công của lực điện và công của các lực khác sẽ có độ lớn bằng nhau nhưng trái dấu.

- Nếu chỉ có lực điện tác dụng lên điện tích thì công của lực điện bằng độ tăng động năng của vật mang điện tích.

A_MN = q.U_MN =

Với m là khối lượng của vật mang điện tích q.

- Trong công thức A = q.E.d chỉ áp dụng được cho trường hợp điện tích di chuyển trong điện trường đều.

- Công của lực điện tác dụng lên một điện tích không phụ thuộc vào hình dạng đường đi của điện tích mà chỉ phụ thuộc vào vị trí của điểm đầu và điểm cuối của đường đi trong điện trường. Do đó, với một đường cong kín thì điểm đầu và điểm cuối trùng nhau, nên công của lực điện trong trường hợp này bằng không.

Công của lực điện: A = qEd = q.U

Công của lực ngoài A^’ = A.

Định lý động năng: A_MN = q.U_MN = m- m

Biểu thức hiệu điện thế: U_MN =

Hệ thức liên hệ giữa cường độ điện trường hiệu điện thế trong điện trường đều: E =

II. Bài tập vận dụng

BÀI TOÁN 1: TÌM CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN

1. Một điện tích điểm q = - 4.10^-8C di chuyển dọc theo chu vi của một tam giác MNP, vuông tại P, trong điện trường đều, có cường độ 200 v/m. Cạnh MN = 10 cm, MN ↑↑. NP = 8 cm. Môi trường là không khí. Tính công của lực điện trong các dịch chuyển sau của q:

a. từ M 🡪 N.

b. Từ N 🡪 P.

c. Từ P 🡪 M.

d. Theo đường kín MNPM.

Đs: A_MN = -8.10^-7J. A_NP = 5,12.10^-7J, A_PM = 2,88.10^-7J. A_MNPM = 0J.

2. Một điện trường đều có cường độ E = 2500 V/m. Hai điểm A, B cách nhau 10 cm khi tính dọc theo đường sức. Tính công của lực điện trường thực hiện một điện tích q khi nó di chuyển từ A 🡪 B ngược chiều đường sức. Giải bài toán khi

a. q = - 10^-6C.

b. q = 10^-6C

Đs: 25.10⁵J, -25.10⁵J.

3. Điện tích q = 10^-8 C di chuyển dọc theo cạnh của một tam giác đều ABC cạnh a = 10 cm trong điện trường đều có cường độ là 300 V/m. // BC. Tính công của lực điện trường khi q dịch chuyển trên mỗi cạnh của tam giác.

Đs: A_AB = - 1,5. 10^-7 J, A_BC = 3. 10^-7 J. A_CA = -1,5. 10^-7 J.

4. Điện tích q = 10^-8 C di chuyển dọc theo cạnh của một tam giác đều MBC, mỗi cạnh 20 cm đặt trong điện trường đều có hướng song song với BC và có cường độ là 3000 V/m. Tính công thực hiện để dịch chuyển điện tích q theo các cạnh MB, BC và CM của tam giác.

Đs: A_MB = -3μJ, A_BC = 6 μJ, A_MB = -3 μJ.

5. Một electron di chuyển được môt đoạn 1 cm, dọc theo một đường sức điện, dưới tác dụng của một lực điện trong một điện trường đều có cường độ 1000 V/m. Hãy xác định công của lực điện?

Đs: 1,6.10^-18 J.

BÀI TOÁN 2: TÌM ĐIỆN THẾ - HIỆU ĐIỆN THẾ - THẾ NĂNG TĨNH ĐIỆN

6. Tam giác ABC vuông tại A được đặt trong điện trường đều , α = ABC = 60⁰,

AB ↑↑ . Biết BC = 6 cm, U_BC = 120V.

a. Tìm U_AC, U_BA và cường độ điện trường E?

b. Đặt thêm ở C điện tích điểm q = 9. 10^-10 C. Tìm cường độ điện trường tổng hợp tại A

Đs: U_AC = 0V, U_BA = 120V, E = 4000 V/m, E = 5000 V/m.

7. Cho 3 bản kim loại phẳng A, B, C có tích điện và đặt song song như hình. Cho d₁ = 5 cm, d₂ = 8 cm. Coi điện trường giữa các bản là đều và có chiều như hình vẽ. Cường độ điện trường tương ứng là E₁ = 4.10⁴V/m, E₂ = 5. 10⁴V/m. Tính điện thế của bản B và bản C nếu lấy gốc điện thế là điện thế bản A.

Đs: V_B = -2000V. V_C = 2000V.

8. Giữa hai điểm B và C cách nhau một đoạn 0,2 m có một điện trường đều với đường sức hướng từ B 🡪 C. Hiệu điện thế U_BC = 12V. Tìm:

a. Cường độ điện trường giữa B cà C.

b. Công của lực điện khi một điện tích q = 2. 10^-6 C đi từ B🡪 C.

Đs: 60 V/m. 24 μJ.

BÀI TOÁN 3: VẬN DỤNG MỐI LIÊN HỆ A-U-E-V-d

9. Ba điểm A, B, C tạo thành một tam giác vuông tại C. AC = 4 cm, BC = 3 cm và nằm trong một điện trường đều. Vectơ cường độ điện trường song song với AC, hướng từ A🡪 C và có độ lớn E = 5000V/m. Tính:

a. U_AC, U_CB, U_AB.

b. Công của điện trường khi một electron (e) di chuyển từ A đến B?

Đs: 200V, 0V, 200V. - 3,2.10^-17 J.

10. Ba điểm A, B, C nằm trong điện trường đều sao cho // CA. Cho AB ⊥AC và AB = 6 cm. AC = 8 cm.

a. Tính cường độ điện trường E, U_AB và U_BC. Biết U_CD = 100V (D là trung điểm của AC)

b. Tính công của lực điện trường khi electron di chuyển từ B 🡪 C, từ B🡪 D.

Đs: 2500V/m,U_AB = 0 V, U_BC = - 200V, A_BC = 3,2.10^-17J. A_BD = 1,6. 10^-17J.

d₁ d₂

11. Cho 3 bản kim loại phẳng tích điện A, B, C đặt song song như hình. Điện trường giữa các bản là điện trường đều và có chiều như hình vẽ. Hai bản A và B cách nhau một đoạn d₁ = 5 cm, hai bản B và C cách nhau một đoạn d₂ = 8 cm. Cường độ điện trường tương ứng là E₁ = 400 V/m, E₂ = 600 V/m. Chọn gốc điện thế của bản A. Tính điện thế của bản B và của bản C.

Đs: V_B = - 20V, V_C = 28 V.

III. Trắc nghiệm:

Câu 1: Một điện trường đều cường độ 4000V/m, có phương song song với cạnh huyền BC của một tam giác vuông ABC có chiều từ B đến C, biết AB = 6cm, AC = 8cm. Tính hiệu điện thế giữa hai điểm BC:

A. 400V B. 300V C. 200V D. 100V

Câu 2: Một điện tích q chuyển động từ điểm M đến Q, đến N, đến P trong điện Trường đều như hình vẽ. Đáp án nào là sai khi nói về mối quan hệ giữa công của lực điện trường dịch chuyển điện tích trên các đoạn đường:

M

Q

N

P

A. A_MQ = - A_QN B. A_MN = A_NP

C. A_QP = A_QN D. A_MQ = A_MP

Câu 3: Hai tấm kim loại phẳng song song cách nhau 2cm nhiễm điện trái dấu. Muốn làm cho điện tích q = 5.10^-10C di chuyển từ tấm này sang tấm kia cần tốn một công A = 2.10^-9J. Xác định cường độ điện trường bên trong hai tấm kim loại, biết điện trường bên trong là điện trường đều có đường sức vuông góc với các tấm, không đổi theo thời gian:

A. 100V/m B. 200V/m C. 300V/m D. 400V/m

Câu 4: Hiệu điện thế giữa hai điểm M, N là U_MN = 2V. Một điện tích q = -1C di chuyển từ M đến N thì công của lực điện trường là:

A. -2J B. 2J C. - 0,5J D. 0,5J

Câu 5: Một hạt bụi khối lượng 3,6.10^-15kg mang điện tích q = 4,8.10^-18C nằm lơ lửng giữa hai tấm kim loại phẳng song song nằm ngang cách nhau 2cm và nhiễm điện trái dấu. Lấy g = 10m/s², tính hiệu điện thế giữa hai tấm kim loại:

A. 25V. B. 50V C. 75V D. 100V

Câu 6: Một quả cầu kim loại khối lượng 4,5.10^-3kg treo vào đầu một sợi dây dài 1m, quả cầu nằm giữa hai tấm kim loại phẳng song song thẳng đứng cách nhau 4cm, đặt hiệu điện thế giữa hai tấm là 750V, thì quả cầu lệch 1cm ra khỏi vị trí ban đầu, lấy g = 10m/s². Tính điện tích của quả cầu:

A. 24nC B. - 24nC C. 48nC D. - 36nC

Câu 7: Giả thiết rằng một tia sét có điện tích q = 25C được phóng từ đám mây dông xuống mặt đất, khi đó hiệu điện thế giữa đám mây và mặt đất U = 1,4.10⁸V. Tính năng lượng của tia sét đó

A. 35.10⁸J B. 45.10⁸ J C. 55.10⁸ J D. 65.10⁸ J

Câu 8: Một điện tích điểm q = + 10μC chuyển động từ đỉnh B đến đỉnh C của tam giác đều ABC, nằm trong điện trường đều có cường độ 5000V/m có đường sức điện trường song song với cạnh BC có chiều từ C đến B. Biết cạnh tam giác bằng 10cm, tìm công của lực điện trường khi di chuyển điện tích trên theo đoạn thẳng B đến C:

A. 2,5.10^-4J B. - 2,5.10^-4J C. - 5.10^-4J D. 5.10^-4J

Câu 9: Một điện tích điểm q = + 10μC chuyển động từ đỉnh B đến đỉnh C của tam giác đều ABC, nằm trong điện trường đều có cường độ 5000V/m có đường sức điện trường song song với cạnh BC có chiều từ C đến B. Biết cạnh tam giác bằng 10cm, tìm công của lực điện trường khi di chuyển điện tích trên theo đoạn gấp khúc BAC:

A. - 10.10^-4J B. - 2,5.10^-4J B. - 5.10^-4J D. 10.10^-4J

Câu 10: Mặt trong của màng tế bào trong cơ thể sống mang điện tích âm, mặt ngoài mang điện tích dương. Hiệu điện thế giữa hai mặt này bằng 0,07V. Màng tế bào dày 8nm. Cường độ điện trường trong màng tế bào này là:

A. 8,75.10⁶V/m B. 7,75.10⁶V/m C. 6,75.10⁶V/m D. 5,75.10⁶V/m

Câu 11: Hai tấm kim loại phẳng nằm ngang song song cách nhau 5cm. Hiệu điện thế giữa hai tấm là 50V. Tính cường độ điện trường và cho biết đặc điểm điện trường, dạng đường sức điện trường giữa hai tấm kim loại:

A. điện trường biến đổi, đường sức là đường cong, E = 1200V/m

B. điện trường biến đổi tăng dần, đường sức là đường tròn, E = 800V/m

C. điện trường đều, đường sức là đường thẳng, E = 1200V/m

D. điện trường đều, đường sức là đường thẳng, E = 1000V/m

Câu 12: Hai tấm kim loại phẳng nằm ngang song song cách nhau 5cm. Hiệu điện thế giữa hai tấm là 50V. Một electron không vận tốc ban đầu chuyển động từ tấm tích điện âm về tấm tích điện dương. Hỏi khi đến tấm tích điện dương thì electron nhận được một năng lượng bằng bao nhiêu:

A. 8.10^-18J B. 7.10^-18J C. 6.10^-18J D. 5.10^-18J

Câu 13: Công của lực điện trường làm di chuyển một điện tích giữa hai điểm có hiệu điện thế U = 2000V là 1J. Tính độ lớn điện tích đó:

A. 2mC B. 4.10^-2C C. 5mC D. 5.10^-4C

Câu 14: Giữa hai điểm A và B có hiệu điện thế bằng bao nhiêu nếu một điện tích q = 1μC thu được năng lượng 2.10^-4J khi đi từ A đến B:

A. 100V B. 200V C. 300V D. 500V

Câu 15: Cho ba bản kim loại phẳng tích điện 1, 2, 3 đặt song song lần lượt nhau cách nhau những khoảng d₁₂ = 5cm, d₂₃ = 8cm, bản 1 và 3 tích điện dương, bản 2 tích điện âm. E₁₂ = 4.10⁴V/m, E₂₃ = 5.10⁴V/m, tính điện thế V₂, V₃ của các bản 2 và 3 nếu lấy gốc điện thế ở bản 1:

A. V₂ = 2000V; V₃ = 4000V B. V₂ = - 2000V; V₃ = 4000V

C. V₂ = - 2000V; V₃ = 2000V D. V₂ = 2000V; V₃ = - 2000V

Câu 16: Một quả cầu kim loại bán kính 10cm. Tính điện thế gây bởi quả cầu tại điểm A cách tâm quả cầu 40cm và tại điểm B trên mặt quả cầu, biết điện tích của quả cầu là.10^-9C:

A. V_A = 12,5V; V_B = 90V B. V_A = 18,2V; V_B = 36V

C. V_A = 22,5V; V_B = 76V D. V_A = 22,5V; V_B = 90V

Câu 17: Một quả cầu kim loại bán kính 10cm. Tính điện thế gây bởi quả cầu tại điểm A cách tâm quả cầu 40cm và tại điểm B trên mặt quả cầu, biết điện tích của quả cầu là - 5.10^-8C:

A. V_A = - 4500V; V_B = 1125V B. V_A = - 1125V; V_B = - 4500V

C. V_A = 1125,5V; V_B = 2376V D. V_A = 922V; V_B = - 5490V

Câu 18: Một giọt thủy ngân hình cầu bán kính 1mm tích điện q = 3,2.10^-13C đặt trong không khí. Tính cường độ điện trường và điện thế của giọt thủy ngân trên bề mặt giọt thủy ngân:

A. 2880V/m; 2,88V B. 3200V/m; 2,88V C. 3200V/m; 3,2V D. 2880; 3,45V

Câu 19: Một hạt bụi kim loại tích điện âm khối lượng 10^-10kg lơ lửng trong khoảng giữa hai bản tụ điện phẳng nằm ngang bản tích điện dương ở trên, bản tích điện âm ở dưới. Hiệu điện thế giữa hai bản bằng 1000V, khoảng cách giữa hai bản là 4,8mm, lấy g = 10m/s². Tính số electron dư ở hạt bụi:

A. 20 000 hạt B. 25000 hạt C. 30 000 hạt D. 40 000 hạt

Câu 20: Một điện trường đều E = 300V/m. Tính công của lực điện trường trên di chuyển điện tích q = 10nC trên quỹ đạo ABC với ABC là tam giác đều cạnh a = 10cm như hình vẽ:

A

B

C

A. 4,5.10^-7J B. 3. 10^-7J

C. - 1.5. 10^-7J D. 1.5. 10^-7J

Câu 21: Xét 3 điểm A, B, C ở 3 đỉnh của tam giác vuông như hình vẽ, α = 60⁰, BC = 6cm, U_BC = 120V. Các hiệu điện thế U_AC,U_BA có giá trị lần lượt:

A. 0; 120V B. - 120V; 0 C. 60V; 60V D. - 60V; 60V

Câu 22: Một hạt bụi khối lượng 1g mang điện tích - 1μC nằm yên cân bằng trong điện trường giữa hai bản kim loại phẳng nằm ngang tích điện trái dấu có độ lớn bằng nhau. Khoảng cách giữa hai bản là 2cm, lấy g = 10m/s². Tính hiệu điện thế giữa hai bản kim loại phẳng trên:

A. 20V B. 200V C. 2000V D. 20 000V

Câu 23: Một prôtôn mang điện tích + 1,6.10^-19C chuyển động dọc theo phương của đường sức một điện trường đều. Khi nó đi được quãng đường 2,5cm thì lực điện thực hiện một công là + 1,6.10^-20J. Tính cường độ điện trường đều này:

A. 1V/m B. 2V/m C. 3V/m D. 4V/m

Câu 24: Giả thiết rằng một tia sét có điện tích q = 25C được phóng từ đám mây dông xuống mặt đất, khi đó hiệu điện thế giữa đám mây và mặt đất U = 1,4.10⁸V. Năng lượng của tia sét này có thể làm bao nhiêu kilôgam nước ở 100⁰C bốc thành hơi ở 100⁰C, biết nhiệt hóa hơi của nước bằng 2,3.10⁶J/kg

A. 1120kg B. 1521kg C. 2172kg D. 2247kg

Câu 25: Một điện trường đều cường độ 4000V/m, có phương song song với cạnh huyền BC của một tam giác vuông ABC có chiều từ B đến C, biết AB = 6cm, AC = 8cm. Tính hiệu điện thế giữa hai điểm AC:

A. 256V B. 180V C. 128V D. 56V

Câu 26: Một điện trường đều cường độ 4000V/m, có phương song song với cạnh huyền BC của một tam giác vuông ABC có chiều từ B đến C, biết AB = 6cm, AC = 8cm. Tính hiệu điện thế giữa hai điểm BA:

A. 144V B. 120V C. 72V D. 44V

Câu 27: Công của lực điện trường làm di chuyển một điện tích giữa hai điểm có hiệu điện thế U = 2000 (V) là A = 1 (J). Độ lớn của điện tích đó là

A. q = 2.10^-4 (C). B. q = 2.10^-4 (µC) C. q = 5.10^-4 (C). D. q = 5.10^-4 (µC).

Câu 28: Hai tấm kim loại song song, cách nhau 2 (cm) và được nhiễm điện trái dấu nhau. Muốn làm cho điện tích q = 5.10^-10 (C) di chuyển từ tấm này đến tấm kia cần tốn một công A = 2.10^-9 (J). Coi điện trường bên trong khoảng giữa hai tấm kim loại là điện trường đều và có các đường sức điện vuông góc với các tấm. Cường độ điện trường bên trong tấm kim loại đó là:

A. E = 2 (V/m). B. E = 40 (V/m). C. E = 200 (V/m). D. E = 400 (V/m).

Câu 29: Hai tấm kim loại phẳng nằm ngang song song cách nhau 5cm. Hiệu điện thế giữa hai tấm là 50V. Một electron không vận tốc ban đầu chuyển động từ tấm tích điện âm về tấm tích điện dương. Hỏi khi đến tấm tích điện dương thì electron có vận tốc bằng bao nhiêu:

A. 4,2.10⁶m/s C. 3,2.10⁶m/s C. 2,2.10⁶m/s D. 1,2.10⁶m/s

Câu 30: Cho hai bản kim loại phẳng đặt song song tích điện trái dấu, thả một êlectron không vận tốc ban đầu vào điện trường giữa hai bản kim loại trên. Bỏ qua tác dụng của trọng trường. Quỹ đạo của êlectron là:

A. đường thẳng song song với các đường sức điện.

B. đường thẳng vuông góc với các đường sức điện.

C. một phần của đường hypebol.

D. một phần của đường parabol.

PHẦN II. CHUYỂN ĐỘNG CỦA HẠT MANG ĐIỆN TRONG ĐIỆN TRƯỜNG.

I. Kiến thức:

※ Khi hạt mang điện được thả tự do không vận tốc đầu trong một điện trường đều thì dưới tác dụng của lực điện, hạt mang điện chuyển động theo một đường thẳng song song với đưởng sức điện.

Nếu điện tích dương (q >0) thì hạt mang điện (q) sẽ chuyển động cùng chiều điện trường.

Nếu điện tích âm (q <0) thì hạt mang điện (q ) sẽ chuyển động ngược chiều điện trường.

Khi đó chuyển động của hạt mang điện là chuyển động thẳng biến đổi đều.

Ta áp dụng công thức: x = x₀ +v₀.t + a.t².

v = v₀ + a.t, v² – v₀² = 2.a.s, s = |x – x₀|

※ Khi electron bay vào điện trường với vận tốc ban đầu vuông góc với các đường sức điện. E chịu tác dụng của lực điện không đổi có hướng vuông góc với , chuyển động của e tương tự như chuyển động của một vật bị ném ngang trong trường trọng lực. Quỹ đạo của e là một phần của đường parapol.

II. Bài tập tự luận:

1. Khi bay từ điểm M đến điểm N trong điện trường, electron tăng tốc, động năng tăng thêm 250eV. (Biết rằng 1 eV = 1,6. 10^-19J). Tìm U_MN?

Đs: - 250 V.

2. Một e có vận tốc ban đầu v_o = 3.10⁶ m/s chuyển động dọc theo chiều đường sức của một điện trường có cường độ điện trường E = 1250 V/m. Bỏ qua tác dụng của trọng trường, e chuyển động như thế nào?

Đs: a = -2,2. 10¹⁴ m/s², s = 2 cm.

3. Một e được bắn với vận tốc đầu 2.10^-6 m/s vào một điện trường đều theo phương vuông góc với đường sức điện. Cường độ điện trường là 100 V/m. Tính vận tốc của e khi nó chuyển động được 10^-7 s trong điện trường. Điện tích của e là –1,6. 10^-19C, khối lượng của e là 9,1. 10^-31 kg.

Đs: F = 1,6. 10^-17 N. a = 1,76. 10¹³ m/s² 🡪 v_y = 1, 76. 10⁶ m/s, v = 2,66. 10⁶ m/s.

4. Một e chuyển động với vận tốc ban đầu 10⁴ m/s dọc theo đường sức của một điện trường đều được một quảng đường 10 cm thì dừng lại.

a. Xác định cường độ điện trường.

b. Tính gia tốc của e.

Đs: 284.10^-5 V/m. 5.10⁷m/s².

5. Một e chuyển động dọc theo đường sức của một điện trường đều có cường độ 364 V/m. e xuất phát từ điểm M với vận tốc 3,2. 10⁶ m/s. Hỏi:

a. e đi được quảng đường dài bao nhiêu thì vận tốc của nó bằng 0?

b. Sau bao lâu kể từ lúc xuất phát e trở về điểm M?

Đs: 0,08 m, 0,1 μs.

6. Một e được bắn với vận tốc đầu 4.10⁷ m/s vào một điện trường đều theo phương vuông góc với các đường sức điện. Cường độ điện trường là 10³ V/m. Tính:

a. Gia tốc của e.

b. Vận tốc của e khi nó chuyển động được 2. 10^-7 s trong điện trường.

Đs: 3,52.10¹⁴ m/s². 8,1.10⁷ m/s.

7. Một protôn bay theo phương của đường sức điện. Lúc protôn ở điểm A thì vận tốc của nó là 2,5.10⁴ m/s. Khi bay đến B vận tốc của protôn bằng 0. Điện thế tại A bằng 500 V, Hỏi điện thế tại B? cho biết protôn có khối lượng 1,67.10^-27 kg, có điện tích 1,6.10^-19 C.

Đs: 503,3 V.

8. Một electron được thả không vận tốc đầu ở sát bản âm, trong điện trường đều giữa hai bản kim loại phẳng, tích điện trái dấu. Cường độ điện trường giữa hai bản là 1000 V/m. Khoảng cách giữa hai bản là 1cm. Tính động năng của electron khi nó đập vào bản dương?

9. Prôtôn được đặt vào điện trường đều E = 1,7.10⁶V/m.

a) Tìm gia tốc của prôtôn? Biết m = 1.673.10^-27kg.

b) Tìm vận tốc của prôtôn sau khi đi được 20cm ?

10. Electron đang chuyển động với vận tốc v₀ = 4.10⁶m/s thì đi vào điện trường đều E = 9.10²V/m; cùng chiều đường sức điện trường. Mô tả chuyển động của electron trong các trường hợp sau:

a.

b)

c)

III. Trắc nghiệm:

Câu 1: Một electrôn chuyển động dọc theo hướng đường sức của một điện trường đều có cường độ 100V/m với vận tốc ban đầu là 300 km/s. Hỏi nó chuyển động được quãng đường dài bao nhiêu thì vận tốc của nó bằng không:

A. 2,56cm B. 25,6cm C. 2,56mm D. 2,56m

Câu 2: Trong đèn hình của máy thu hình, các electrôn được tăng tốc bởi hiệu điện thế 25000V. Hỏi khi đập vào màn hình thì vận tốc của nó bằng bao nhiêu, bỏ qua vận tốc ban đầu của nó:

A. 6,4.10⁷m/s B. 7,4.10⁷m/s C. 8,4.10⁷m/s D. 9,4.10⁷m/s

Câu 3: Một prôtôn bay theo phương của một đường sức điện trường. Lúc ở điểm A nó có vận tốc 2,5.10⁴m/s, khi đến điểm B vận tốc của nó bằng không. Biết nó có khối lượng 1,67.10^-27kg và có điện tích 1,6.10^-19C. Điện thế tại A là 500V, tìm điện thế tại B:

A. 406,7V B. 500V C. 503,3V D. 533V

Câu 4: Hai tấm kim loại phẳng nằm ngang song song cách nhau 5cm. Hiệu điện thế giữa hai tấm là 50V. Một electron không vận tốc ban đầu chuyển động từ tấm tích điện âm về tấm tích điện dương. Hỏi khi đến tấm tích điện dương thì electron có vận tốc bao nhiêu:

A. 4,2.10⁶m/s B. 3,2.10⁶m/s C. 2,2.10⁶m/s D. 1,2.10⁶m/s

Câu 5: Trong Vật lý hạt nhân người ta hay dùng đơn vị năng lượng là eV. eV là năng lượng mà một electrôn thu được khi nó đi qua đoạn đường có hiệu điện thế 1V. Tính eV ra Jun, và vận tốc của electrôn có năng lượng 0,1MeV:

A. 1eV = 1,6.10¹⁹J B. 1eV = 22,4.10²⁴ J; C. 1eV = 9,1.10^-31J D. 1eV = 1,6.10^-19J

Câu 6: Hai bản kim loại phẳng nằm ngang song song cách nhau 10cm có hiệu điện thế giữa hai bản là 100V. Một electrôn có vận tốc ban đầu 5.10⁶m/s chuyển động dọc theo đường sức về bản âm. Tính gia tốc của nó. Biết điện trường giữa hai bản là điện trường đều và bỏ qua tác dụng của trọng lực:

A. -17,6.10¹³m/s² B. 15.9.10¹³m/s² C. - 27,6.10¹³m/s² D. + 15,2.10¹³m/s²

Câu 7: Một hạt bụi kim loại tích điện âm khối lượng 10^-10kg lơ lửng trong khoảng giữa hai bản tụ điện phẳng nằm ngang bản tích điện dương ở trên, bản tích điện âm ở dưới. Hiệu điện thế giữa hai bản bằng 1000V, khoảng cách giữa hai bản là 4,8mm, lấy g = 10m/s². Chiếu tia tử ngoại làm hạt bụi mất một số electrôn và rơi xuống với gia tốc 6m/s². Tính sô hạt electrôn mà hạt bụi đã mất:

A. 18 000 hạt B. 20000 hạt C. 24 000 hạt D. 28 000 hạt

Câu 8: Một electrôn chuyển động dọc theo một đường sức của điện trường đều có cường độ 364V/m. Electrôn xuất phát từ điểm M với vận tốc 3,2.10⁶m/s đi được quãng đường dài bao nhiêu thì vận tốc của nó bằng không:

A. 6cm B. 8cm C. 9cm D. 11cm

Câu 9: Một electrôn chuyển động dọc theo một đường sức của điện trường đều có cường độ 364V/m. Electrôn xuất phát từ điểm M với vận tốc 3,2.10⁶m/s. Thời gian kể từ lúc xuất phát đến khi nó quay trở về điểm M là:

A. 0,1μs B. 0,2 μs C. 2 μs D. 3 μs

Câu 10: Hai bản kim loại phẳng nằm ngang song song cách nhau 10cm có hiệu điện thế giữa hai bản là 100V. Một electrôn có vận tốc ban đầu 5.10⁶m/s chuyển động dọc theo đường sức về bản âm. Tính đoạn đường nó đi được cho đến khi dừng lại. Biết điện trường giữa hai bản là điện trường đều và bỏ qua tác dụng của trọng lực:

A. 7,1cm B. 12,2cm C. 5,1cm D. 15,2cm

Câu 11: Một electrôn được phóng đi từ O với vận tốc ban đầu v₀ vuông góc với các đường sức của một điện trường đều cường độ E. Khi đến điểm B cách O một đoạn h theo phương của đường sức vận tốc của nó có biểu thức:

A. B. C. D.

Câu 12: Một electrôn được phóng đi từ O với vận tốc ban đầu v₀ dọc theo đường sức của một điện trường đều cường độ E cùng hướng điện trường. Quãng đường xa nhất mà nó di chuyển được trong điện trường cho tới khi vận tốc của nó bằng không có biểu thức:

A. B. C. D.

Câu 13: Electron chuyển động không vận tốc ban đầu từ A đến B trong một điện trường đều với U_AB = 45,5V. Tại B vận tốc của nó là:

A. 10⁶m/s² B. 1,5./s² C. 4.10⁶m /s² D. 8.10⁶m/s²

Câu 14: Khi bay từ M đến N trong điện trường đều, electron tăng tốc động năng tăng thêm 250eV. Hiệu điện thế U_MN bằng:

A. -250V B. 250V C. - 125V D. 125V

Câu 15: Một tụ điện phẳng có các bản nằm ngang cách nhau khoảng d, chiều dài các bản là l. Giữa hai bản có hiệu điện thế U. Một electron bay vào điện trường của tụ từ điểm O ở giữa cách đều hai bản với vận tốc song song với các bản. Độ lớn gia tốc của nó trong điện trường là:

A. B. C. D.

Câu 16: Một tụ điện phẳng có các bản nằm ngang cách nhau khoảng d, chiều dài các bản là l. Giữa hai bản có hiệu điện thế U. Một electron bay vào điện trường của tụ từ điểm O ở giữa cách đều hai bản với vận tốc song song với các bản. Độ lệch của nó theo phương vuông góc với các bản khi ra khỏi điện trường có biểu thức:

A. B. C. D.

Câu 17: Một tụ điện phẳng có các bản nằm ngang cách nhau khoảng d, chiều dài các bản là l. Giữa hai bản có hiệu điện thế U. Một electron bay vào điện trường của tụ từ điểm O ở giữa cách đều hai bản với vận tốc song song với các bản. Góc lệch α giữa hướng vận tốc của nó khi vừa ra khỏi điện trường so với có tanα được tính bởi biểu thức:

A. B. C. D.

Câu 18: Một electron bay vào điện trường của một tụ điện phẳng theo phương song song cùng hướng với các đường sức điện trường với vận tốc ban đầu là 8.10⁶m/s. Hiệu điện thế tụ phải có giá trị nhỏ nhất là bao nhiêu để electron không tới được bản đối diện

A. 182V B. 91V C. 45,5V D. 50V

Câu 19: Khi một electron chuyển động ngược hướng với vectơ cường độ điện trường thì:

A. thế năng của nó tăng, điện thế của nó giảm B. thế năng giảm, điện thế tăng

C. thế năng và điện thế đều giảm D. thế năng và điện thế đều tăng

Câu 20: Một electron được tăng tốc từ trạng thái đứng yên nhờ hiệu điện thế U = 200V. Vận tốc cuối mà nó đạt được là:

A. 2000m/s B. 8,4.10⁶m/s C. 2.10⁵m/s D. 2,1.10⁶m/s

Câu 21: Một prôtôn và một một electron lần lượt được tăng tốc từ trạng thái đứng yên trong các điện trường đều có cường độ điện trường bằng nhau và đi được những quãng đường bằng nhau thì:

A. Cả hai có cùng động năng, electron có gia tốc lớn hơn

B. Cả hai có cùng động năng, electron có gia tốc nhỏ hơn

C. prôtôn có động năng lớn hơn. electron có gia tốc lớn hơn

D. electron có động năng lớn hơn. Electron có gia tốc nhỏ hơn

Câu 22: Một electron thả cho chuyển động không vận tốc ban đầu trong điện trường đều giữa hai mặt đẳng thế V₁ = +10V, V₂ = -5V. Nó sẽ chuyển động:

A. Về phía mặt đẳng thế V₁

B. Về phía mặt đẳng thế V₂

C. Tùy cường độ điện trường mà nó có thể về V₁ hay V₂.

D. nó đứng yên

Câu 23: Một electrôn được phóng đi từ O với vận tốc ban đầu v₀ dọc theo đường sức của một điện trường đều cường độ E ngược hướng điện trường. Khi đến điểm B cách O một đoạn h vận tốc của nó có biểu thức:

A. B. C. D.

Câu 24: Trong Vật lý hạt nhân người ta hay dùng đơn vị năng lượng là eV. eV là năng lượng mà một electrôn thu được khi nó đi qua đoạn đường có hiệu điện thế 1V. Tính vận tốc của electrôn có năng lượng 0,1MeV:

A. v = 0,87.10⁸m/s B. v = 2,14.10⁸m/s C. v = 2,87.10⁸m/s D. v = 1,87.10⁸m/s

Câu 25: Hiệu điện thế giữa hai điểm bên ngoài và bên trong của một màng tế bào là - 90mV, bề dày của màng tế bào là 10nm, thì điện trường( giả sử là đều) giữa màng tế bào có cường độ là:

A. 9.10⁶ V/m B. 9.10¹⁰ V/m C. 10¹⁰ V/m D. 10⁶ V/m

Câu 26: Khi sét đánh xuống mặt đất thì có một lượng điện tích - 30C di chuyển từ đám mây xuống mặt đất. Biết hiệu điện thế giữa mặt đất và đám mây là 2.10⁷V. Năng lượng mà tia sét này truyền từ đám mây xuống mặt đất bằng:

A. 1,5.10^-7J B. 0,67.10⁷J C. 6.10⁹J D. 6.10⁸J

Câu 27: Chọn một đáp án sai:

A. Khi một điện tích chuyển động trên một mặt đẳng thế thì công của lực điện bằng không

B. Lực điện tác dụng lên một điện tích q ở trong một mặt đẳng thế có phương tiếp tuyến với mặt đẳng thế

C. Véctơ cường độ điện trường tại mỗi điểm trong mặt đẳng thế có phương vuông góc với mặt đẳng thế

D. Khi một điện tích di chuyển từ một mặt đẳng thế này sang một mặt đẳng thế khác thì công của lực điện chăc chắn khác không

Câu 28: Khi electron chuyển động từ bản tích điện dương về phía bản âm trong khoảng không gian giữa hai bản kim loại phẳng tích điện trái dấu độ lớn bằng nhau thì:

A. Lực điện thực hiện công dương, thế năng lực điện tăng

B. Lực điện thực hiện công dương, thế năng lực điện giảm

C. Lực điện thực hiện công âm, thế năng lực điện tăng

D. Lực điện thực hiện công âm, thế năng lực điện giảm

Câu 29: Hai điểm A và B nằm trên cùng một mặt đẳng thế. Một điện tích q chuyển động từ A đến B thì: A. lực điện thực hiện công dương nếu q > 0, thực hiện công âm nếu q < 0

B. lực điện thực hiện công dương hay âm tùy vào dấu của q và giá trị điện thế của A(B)

C. phải biết chiều của lực điện mới xác định được dấu của công lực điện trường

D. lực điện không thực hiện công

Câu 30: Một điện tích +1C chuyển động từ bản tích điện dương sang bản tích điện âm đặt song song đối diện nhau thì lực điện thực hiện một công bằng 200J. Hiệu điện thế giữa hai bản có độ lớn bằng:

A. 5.10^-3V. B. 200V C. 1,6.10^-19V D. 2000V