goknktdoojcđc c) Công của lực điện khi hạt proton di chuyển từ điểm A đến điểm C bằng $8\sqrt3.10^{-18}~J.$,d) Công của lực điện khi hạt proton di chuyển từ điểm C đến điểm B bằng $-8.\sqrt310^{-18}~J.$,Phần III. Câu trắc nghiệm trả lời ngắn (2 điểm).,Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 8. Mỗi câu trả lời đúng được 0,25 điểm.,Câu 1. Trong một thí nghiệm tương tác tĩnh điện giữa hai điện tích điểm. Ban đầu lực tương tác giữa hai điện,tích có độ lớn là F. Khi tăng khoảng cách giữa hai điện tích điểm lên 2 lần và tăng giá trị của mỗi điện tích điểm,lên 3 lần thì lực điện tương tác giữa chúng là F'. Tỷ số F'/F bằng bao nhiêu?,Câu 2. Cường độ điện trường gây ra bởi điện tích $Q=5.10^{-9}(C),$ tại một điểm trong chân không cách điện tích,một khoảng 10 (cm) có độ lớn bằng bao nhiêu V/m? Lấy $k=9.10^9~N.m^2/C^2.$,Câu 3. Một điện tích q di chuyển trong điện trường từ A đến B thì lực điện sinh công $A=1,5~J.$ Biết thế năng,của q tại B là 3,25 J. Thế năng của điện tích q tại A bằng bao nhiêu Jun?,Câu 4. Quả cầu nhỏ khối lượng 40 g mang điện tích $10^{-5}C$ được treo bởi dây mảnh trong điện trường đều có,vectơ $\overrightarrow E$ nằm ngang. Khi quả cầu cân bằng, dây treo hợp với phương đứng một góc $\alpha=45^0,$ lấy $g=10~m/s^2.$ Độ,lớn của cường độ điện trường bằng $a_x10^6~V/m.$ Giá trị a bằng bao nhiêu?,Câu 5. Một tụ điện phẳng có hai cực làm bằng kim loại, cách nhau 2 cm. Cường độ điện trường giữa hai bản tụ,là $E=10^5~V/m.$ Một điện tích $q=2.10^{-5}~C$ đặt tại điểm M, nằm giữa hai bản tụ và cách bản âm 0,5 cm. Chọn,bản âm của tụ làm mốc thế năng điện. Thế năng của điện tích q tại M bằng bao nhiêu Jun?,Câu 6. Cho hai tấm kim loại phẳng rộng, đặt nằm ngang, song song với nhau và cách nhau 4 cm. Hiệu điện thế,giữa hai tấm đó bằng 50 V. Độ lớn cường độ điện trường trong khoảng không gian giữa hai tấm là bao nhiêu,V/m?,Câu 7. Một tụ điện có điện dung 2 uF được tích điện ở hiệu điện thế 12 V. Năng lượng điện trường dự trữ trong,tụ điện bằng bao nhiêu uJ?,Câu 8. Thế năng tĩnh điện của một electron tại điểm M trong điện trường của một điện tích điểm là,$-26.10^{-17}J.$ Mốc để tính thế năng tĩnh điện ở vô cực. Điện thế tại điểm M bằng bao nhiêu Vôn?,thần IV. Tự luận (1,2 điểm).,lột tụ điện có ghi $40~\mu F-22~V.$ Nối tụ điện trên vào một nguồn điện có hiệu điện thế 15 V. Xác định:,a. Điện tích mà tụ điện trên tích được.,b. Điện tích cực đại mà tụ điện có thể tích được.,c. Năng lượng cực đại của tụ điện trên tích được?

Question

Accepted Answer

**Giải bài tập:**

**Câu 1:**  
Lực điện tương tác giữa hai điện tích điểm được tính bằng công thức:
$$
F = k \frac{q_1 q_2}{r^2}
$$
Khi tăng khoảng cách lên 2 lần và tăng giá trị mỗi điện tích lên 3 lần, lực tương tác mới $ F' $ được tính như sau:
$$
F' = k \frac{(3q_1)(3q_2)}{(2r)^2} = k \frac{9q_1 q_2}{4r^2} = \frac{9}{4} F
$$
Tỷ số $ \frac{F'}{F} = \frac{9}{4} $.

**Câu 2:**  
Cường độ điện trường tại điểm cách điện tích Q một khoảng r được tính bằng:
$$
E = k \frac{Q}{r^2}
$$
Với $ Q = 5 \times 10^{-9} C $ và $ r = 0.1 m $:
$$
E = 9 \times 10^9 \frac{5 \times 10^{-9}}{(0.1)^2} = 9 \times 10^9 \frac{5 \times 10^{-9}}{0.01} = 4.5 \times 10^3 \, V/m.
$$

**Câu 3:**  
Công của lực điện $ A $ là sự thay đổi thế năng:
$$
A = U_B - U_A \implies U_A = U_B - A
$$
Với $ A = 1.5 J $ và $ U_B = 3.25 J $:
$$
U_A = 3.25 J - 1.5 J = 1.75 J.
$$

**Câu 4:**  
Trong trường hợp này, lực điện cân bằng với trọng lực:
$$
F_e = F_g \implies E.q = mg
$$
Gọi $ E $ là cường độ điện trường, $ q = 10^{-5} C $, $ m = 0.04 kg $, $ g = 10 m/s^2 $:
$$
E \cdot 10^{-5} = 0.04 \cdot 10 \implies E = \frac{0.4}{10^{-5}} = 4 \times 10^6 V/m.
$$
Vậy $ a = 4 $.

**Câu 5:**  
Thế năng $ U $ của điện tích $ q $ tại điểm M được tính bằng:
$$
U = q.E.h
$$
Với $ E = 10^5 V/m $, $ q = 2 \times 10^{-5} C $, và $ h = 0.005 m $:
$$
U = 2 \times 10^{-5} \cdot 10^5 \cdot 0.005 = 1 \times 10^{-5} J.
$$

**Câu 6:**  
Độ lớn cường độ điện trường giữa hai tấm kim loại phẳng được tính bằng:
$$
E = \frac{U}{d}
$$
Với $ U = 50 V $ và $ d = 0.04 m $:
$$
E = \frac{50}{0.04} = 1250 V/m.
$$

**Câu 7:**  
Năng lượng $ W $ trong tụ điện được tính bằng công thức:
$$
W = \frac{1}{2} C U^2
$$
Với $ C = 2 \times 10^{-6} F $ và $ U = 12 V $:
$$
W = \frac{1}{2} \cdot 2 \times 10^{-6} \cdot 12^2 = \frac{1}{2} \cdot 2 \times 10^{-6} \cdot 144 = 1.44 \times 10^{-4} J = 144 \, \mu J.
$$

**Câu 8:**  
Thế năng tĩnh điện $ U $ liên quan đến điện thế $ V $ qua công thức:
$$
U = qV \implies V = \frac{U}{q}
$$
Với $ U = -26 \times 10^{-17} J $ và $ q = -1.6 \times 10^{-19} C $:
$$
V = \frac{-26 \times 10^{-17}}{-1.6 \times 10^{-19}} = 162.5 \, V.
$$

**Phần IV: Tự luận**

**a. Điện tích mà tụ điện trên tích được:**
$$
Q = C \cdot U = 40 \times 10^{-6} \cdot 15 = 6 \times 10^{-5} C.
$$

**b. Điện tích cực đại mà tụ điện có thể tích được:**
$$
Q_{max} = C \cdot U_{max} = 40 \times 10^{-6} \cdot 22 = 8.8 \times 10^{-5} C.
$$

**c. Năng lượng cực đại của tụ điện trên tích được:**
$$
W_{max} = \frac{1}{2} C U_{max}^2 = \frac{1}{2} \cdot 40 \times 10^{-6} \cdot 22^2 = 0.5 \cdot 40 \times 10^{-6} \cdot 484 = 9.68 \times 10^{-3} J = 9.68 \, mJ.
$$