Trang chủ Lớp 11 Vật lý Trắc nghiệm Lý 11 KNTT Bài 16: Lực tương tác giữa hai điện tích

Trắc nghiệm Lý 11 KNTT Bài 16: Lực tương tác giữa hai điện tích

Dạng 28. Xác định điều kiện cân bằng của hệ điện tích

  • 380 lượt thi

  • 10 câu hỏi

  • 0 phút

Danh sách câu hỏi

Câu 1:

15/07/2024

Hai quả cầu kim loại nhỏ có cùng kích thước, cùng khối lượng  90g, được treo vào cùng một điểm bằng hai sợi dây mảnh cách điện có cùng chiều dài  1,5m. Truyền cho mỗi quả cầu một điện tích  2,4107C thì chúng đẩy nhau ra xa tới lúc cân bằng thì hai điện tích cách nhau một đoạn a  Coi góc lệch của hai sợi dây so với phương thẳng đứng là rất nhỏ. Tính độ lớn của a Lấy  g=10 m/s2.

Xem đáp án

Mỗi quả cầu chịu tác dụng của 3 lực: trọng lực P ; lực điện Fđ  và lực căng F .

Muốn quả cầu cân bằng phải có: P+Fđ+T=0  hoặc P+Fđ=T  , nghĩa là hợp lực của  P và FD   phải trực đối với T .

Hai quả cầu kim loại nhỏ có cùng kích thước, cùng khối lượng  90g, được treo vào cùng một điểm bằng hai sợi dây mảnh cách điện có cùng chiều dài  1,5m. Truyền cho mỗi quả cầu một điện tích (ảnh 1)

 

Từ hình vẽ ta có:  tanα=FP=Fđ mg=9.1092,4.1072a20,09.10 (1)

Vì góc  nhỏ nên ta có:  tanα=sinα=a2l=a2.1,5(2)

Từ (1) và (2) suy ra: a=0,12 m .


Câu 2:

23/07/2024

Một hệ gồm ba điện tích điểm dương q giống nhau và một điện tích điểm  q nằm cân bằng. Biết ba điện tích q nằm ở ba đỉnh của một tam giác đều. Xác định dấu, độ lớn của điện tích (theo q) và vị trí của điện tích điểm  Q.

Xem đáp án

Thử xét trạng thái cân bằng của điện tích dương q đặt tại một trong ba đỉnh của tam giác đều ABC (cạnh a, đỉnh C chẳng hạn). Lực đẩy của các điện tích q đặt tại hai đỉnh còn lại của tam giác lên điện tích đặt tại C có độ lớn là: F=q24πε0a2

Hợp lực  của hai lực này có phương nằm trên đường phân giác của góc C, chiều hướng ra ngoài tam giác, độ lớn: Fd=F3=q24πε0a23 (1)

Một hệ gồm ba điện tích điểm dương q giống nhau và một điện tích điểm   nằm cân bằng. Biết ba điện tích q nằm ở ba đỉnh của một tam giác đều. Xác định dấu, độ lớn của điện tích (theo q) và vị trí của điện tích điểm  . (ảnh 1)

Muốn điện tích đặt tại C nằm cân bằng thì phải có một lực hút cân bằng với lực đẩy . Điện tích Q do đó phải trái dấu với các điện tích q (Q phải mang điện tích âm) và phải nằm trên đường phân giác của góc C. Tương tự, muốn cho các điện tích q đặt tại các đỉnh A và B nằm cân bằng thì điện tích Q phải nằm trên các đường phân giác của góc A và B. Nghĩa là Q phải nằm tại trọng tâm của tam giác đều ABC và khoảng cách r từ Q đến C sẽ là: r=23a32

Độ lớn của lực  do Q tác dụng lên các điện tích q là:Fh=qQ4πε0r2 (2)

Fh=Fd  nên từ (1) và (2), dễ dàng tính được độ lớn của Q theo q: Q=q3


Câu 3:

22/07/2024

Cho hai điện tích điểm  q1=6μC và  q2=54μC đặt tại hai điểm A, B trong không khí cách nhau 6 cm. Sau đó người ta đặt một điện tích q3 tại điểm C.

a) Xác định vị trí điểm C để điện tích q3 nằm cân bằng.

b) Xác định dấu và độ lớn của q3 để cả hệ cân bằng
Xem đáp án

a) Do q1q2>0 , nên để q3 cân bằng thì q3 phải nằm trong đoạn AB.

Ta có: F3=F13+F23=0 .

F13=F23kq1q3εAC2=kq2q3εBC26AC2=54BC23ACBC=0.

AC+BC=AB=6 cmAC=1,5 cm  và BC=4,5 cm  .

Vậy điểm C cách điểm A và B lần lượt là 1,5 cm và 4,5 cm.

b) Vì ,q1q2>0 nên lực tác dụng lên q2 là lực đẩy. Vậy để hệ cân bằng thì q3<0  .

F12=F32kq1q2εAB2=kq2q3εBC2q1AB2=q3BC2

q3=q1BC2AB2=64,562=3,375μC

Vậy điện tích của q3 là 3,375μC  .


Câu 4:

07/07/2024

Có hai điện tích điểm q1 = q và q2 = 4q đặt cách nhau một khoảng r. cần đặt điện tích thứ ba q0 ở đâu và có dấu như thế nào để để hệ ba điện tích nằm cân bằng? Xét hai trường hợp:

a) Hai điện tích q1 = q và q2 = 4q được giữ cố định.

b) hai điện tích q1 = q và q2 = 4q để tự do.

Xem đáp án

Có hai điện tích điểm q1 = q và q2 = 4q đặt cách nhau một khoảng r. cần đặt điện tích thứ ba q0 ở đâu và có dấu như thế nào để để hệ ba điện tích nằm cân bằng? Xét hai trường hợp: a) Hai điện tích q1 = q và q2 = 4q được giữ cố định. b) hai điện tích q1 = q và q2 = 4q để tự do. (ảnh 1)

Vì q1 và q2 cùng hút hoặc cùng đẩy q0 và lực của q2 mạnh hơn nên muốn q0 nằm cân bằng thì hệ phải bố trí như hình vẽ. Về độ lớn lực tác dụng lên q0 thì phải bằng nhau: kq1q0r102=kq2.q0r202r20=2r10r20+r10=rr10=r3r20=2r3

a) Khi hai điện tích q1 = q và q2 = 4q được giữ cố định, q0 đặt ở vị trí nói trên với dấu và độ lớn tùy ý thì hệ luôn cân bằng.

b) Khi hai điện tích q1 = q và q2 = 4q để tự do, q0 đặt ở vị trí nói trên muốn hệ luôn cân bằng thì q0 phải trái dấu với hai điện tích nói trên và các lực tác dụng lên q2 có độ lớn bằng nhau: kq1q0r122=kq2.q0r022q0=49q


Câu 5:

15/07/2024

Một hệ tích điện có cấu tạo gồm một ion dương +e và hai ion âm giống nhau q nằm cân bằng. Khoảng cách giữa hai ion âm là A. Bỏ qua trọng lượng của các ion. Chọn phương án đúng.

Xem đáp án

Đáp án đúng là D

Để hệ nằm cân bằng thì ba ion nằm trên đường thẳng, ion dương cách đều hai ion âm như hình vẽ  và lực tác dụng lên mỗi ion âm phải cân bằng nhau.

Một hệ tích điện có cấu tạo gồm một ion dương +e và hai ion âm giống nhau q nằm cân bằng. Khoảng cách giữa hai ion âm là A. Bỏ qua trọng lượng của các ion. Chọn phương án đúng. (ảnh 1)

kq1q2a2=kq0q20,5a2q1=4q0q1=q2=4e


Câu 6:

19/07/2024

Có hai điện tích điểm q1 = 9.10−9C và q2 = −10−9C đặt cố định tại hai điểm A và B cách nhau 10 cm trong không khí. Hỏi phải đặt một điện tích thứ ba q0 tại vị trí nào để điện tích này nằm cân bằng

Xem đáp án

Đáp án đúng là B

Có hai điện tích điểm q1 = 9.10−9C và q2 = −10−9C đặt cố định tại hai điểm A và B cách nhau 10 cm trong không khí. Hỏi phải đặt một điện tích thứ ba q0 tại vị trí nào để điện tích này nằm cân bằng (ảnh 1)

Vì q1 và q2 đặt cố định nên muốn q0 cân bằng thì ba điện tích đặt thẳng hàng, dấu “xen kẽ nhau”, q0 phải ở q0 sẽ chị tác dụng hai lực ngược hướng nhau và độ lớn bằng nhau: kq1q0r102=kq2q0r202r10=3r20r20+10=3r20r20=5cm


Câu 7:

19/07/2024

Trong không khí, ba điện tích điểm q1, q2, q3 làn lượt được đặt tại ba điểm A, B, c nằm trên cùng một đường thẳng. Biết AC = 60 cm, q1 = 4q3, lực điện do q1 và q3 tác dụng lên q2 cân bằng nhau. B cách A và C lần lượt là

Xem đáp án

Đáp án đúng là D

Trong không khí, ba điện tích điểm q1, q2, q3 làn lượt được đặt tại ba điểm A, B, c nằm trên cùng một đường thẳng. Biết AC = 60 cm, q1 = 4q3, lực điện do q1 và q3 tác dụng lên q2 cân bằng nhau. B cách A và C lần lượt là A. 80 cm và 20 cm. 		 B. 20 cm và 40 cm. 		 C. 20 cm và 80 cm. 		 D. 40 cm và 20 cm. (ảnh 1)

Muốn q2 nằm cân bằng thì hệ phải bố trí như hình vẽ. về độ lớn lực tác dụng lên q2 thì phải bằng nhau:  kq1q0r102=kq2q0r202r103r20r20=10=3r20r20=5cm


Câu 8:

20/07/2024

Hai điện tích điểm q và 4q đặt cách nhau một khoảng r. Cần đặt điện tích Q thứ ba, có điện tích dương hay âm và ở đâu để điện tích này cân bằng, khi q và 4q giữ cố định:

Xem đáp án
Hai điện tích điểm q và 4q đặt cách nhau một khoảng r. Cần đặt điện tích Q thứ ba, có điện tích dương hay âm và ở đâu để điện tích này cân bằng, khi q và 4q giữ cố định: A. Q > 0, đặt giữa hai điện tích cách 4q khoảng r/4	 B. Q < 0, đặt giữa hai điện tích cách 4q khoảng 3r/4  C. Q > 0, đặt giữa hai điện tích cách q khoảng r/3	 D. Q tùy ý đặt giữa hai điện tích cách q khoảng r/3  (ảnh 1)

Gọi M là điểm mà  = 0

Giả sử Q>0 thì các lực t ác dụng lên M như hình vẽ.

Để FM  = 0 thì FA = FB Þ q.QAM2=4q.QrAM2  Þ (r - AM)2 = 4AM2Þ AM = r3

Nếu Q < 0 thì 2 lực FA  FB  cùng đổi chiều nhưng FM  = 0

Þ Điện tích tại M tùy ý (có thể âm hoặc dương)


Câu 10:

19/07/2024

Người ta treo hai quả cầu nhỏ khối lượng bằng nhau m = 0,1g bằng hai sợi dây có độ dài như nhau ℓ = 10cm (khối lượng không đáng kể). Truyền một điện tích Q cho hai quả cầu thì chúng đẩy nhau cân bằng khi mỗi dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc 150, lấy g = 10m/s2. Tính điện tích Q:

Xem đáp án

Do 1 điện tích mà truyền cho hai quả cầu Þ điện tích mỗi quả q1 = q2 = 0,5Q

Từ hình ta có sin15 = r2l  Þ r = 2ℓ.sin15 ≈ 5,2 cm

Khi hệ cân bằng thì tan150 =FP Þ F = P.tan150 Þ 9.109. Q24r2 = mg.tan15

Hay 9.109.  Q24.0,0522= 0,1.10-3.10.tan15Þ Q = 1,8.10-8 C = 18 nC


Bắt đầu thi ngay

Bài thi liên quan


Có thể bạn quan tâm


Các bài thi hot trong chương