Dưới đây là đáp án đúng/sai và lời giải cho từng câu hỏi trắc nghiệm:
---
**Câu 1**
a) Định luật Cu-Lông cho biết lực tương tác **điện tích** giữa hai điện tích điểm, không phải lực tương tác hấp dẫn.
=> a) Sai.
b) Lực tương tác tĩnh điện giữa hai điện tích điểm có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích.
=> b) Đúng.
c) Tính lực tĩnh điện giữa hạt nhân nguyên tử helium (điện tích \( Q = +2e = 3,2 \times 10^{-19} C \)) và electron (điện tích \( q = -1,6 \times 10^{-19} C \)) cách nhau khoảng \( r = 2,94 \times 10^{-11} m \).
Công thức lực tĩnh điện:
\[
F = k \frac{|Q q|}{r^2}
\]
Với \( k = 9 \times 10^9 \, Nm^2/C^2 \).
Tính:
\[
F = 9 \times 10^9 \times \frac{3,2 \times 10^{-19} \times 1,6 \times 10^{-19}}{(2,94 \times 10^{-11})^2}
\]
\[
= 9 \times 10^9 \times \frac{5,12 \times 10^{-38}}{8,64 \times 10^{-22}} = 9 \times 10^9 \times 5,93 \times 10^{-17} = 5,33 \times 10^{-7} N
\]
=> c) Đúng.
d) Tính tốc độ góc và tốc độ tuyến tính của electron chuyển động tròn đều:
- Lực hướng tâm là lực tĩnh điện:
\[
F = m_e \omega^2 r
\]
\[
\Rightarrow \omega = \sqrt{\frac{F}{m_e r}}
\]
Dữ liệu:
\[
F = 5,33 \times 10^{-7} N, m_e = 9,1 \times 10^{-31} kg, r = 2,94 \times 10^{-11} m
\]
\[
\omega = \sqrt{\frac{5,33 \times 10^{-7}}{9,1 \times 10^{-31} \times 2,94 \times 10^{-11}}}
= \sqrt{\frac{5,33 \times 10^{-7}}{2,67 \times 10^{-41}}} = \sqrt{1,996 \times 10^{34}} = 1,41 \times 10^{17} \, rad/s
\]
Tốc độ tuyến tính:
\[
v = \omega r = 1,41 \times 10^{17} \times 2,94 \times 10^{-11} = 4,15 \times 10^{6} m/s
\]
=> d) Đúng.
---
**Câu 2**
Electron chuyển động trong điện trường \( E=364\,V/m \) với:
- \( e = 1,6 \times 10^{-19} C \) (độ lớn điện tích)
- \( m_e = 9,1 \times 10^{-31} kg \)
- Vận tốc ban đầu \( v_0 = 1,6 \times 10^{6} m/s \)
a) Gia tốc electron:
Lực điện trường:
\[
F = eE = 1,6 \times 10^{-19} \times 364 = 5,82 \times 10^{-17} N
\]
Gia tốc:
\[
a = \frac{F}{m_e} = \frac{5,82 \times 10^{-17}}{9,1 \times 10^{-31}} = 6,4 \times 10^{13} m/s^2
\]
=> a) Sai (giá trị đề bài là \(10^{10} m/s^2\), thực tế lớn hơn nhiều).
b) Xác định quãng đường khi vận tốc electron bằng 0:
Electron có vận tốc ban đầu cùng chiều với điện trường, nhưng electron mang điện tích âm, nên lực điện trường sẽ ngược chiều vận tốc ban đầu => electron chậm dần rồi dừng lại.
Quãng đường dừng lại:
\[
v^2 = v_0^2 - 2 a s = 0 \Rightarrow s = \frac{v_0^2}{2a} = \frac{(1,6 \times 10^{6})^2}{2 \times 6,4 \times 10^{13}} = \frac{2,56 \times 10^{12}}{1,28 \times 10^{14}} = 0,02 m = 2 cm
\]
=> b) Đúng.
c) Thời gian đến khi vận tốc bằng 0:
\[
v = v_0 - a t = 0 \Rightarrow t = \frac{v_0}{a} = \frac{1,6 \times 10^{6}}{6,4 \times 10^{13}} = 2,5 \times 10^{-8} s
\]
=> c) Đúng.
d) Thời gian electron trở về điểm M (quãng đường đi và về):
Thời gian đi đến điểm dừng: \( t = 2,5 \times 10^{-8} s \)
Do chuyển động đối xứng, thời gian về cũng bằng như vậy, tổng thời gian:
\[
T = 2 \times 2,5 \times 10^{-8} = 5 \times 10^{-8} s
\]
=> d) Đúng.
---
**Câu 3**
Electron chuyển động trong điện trường \( E=364 V/m \) với vận tốc ban đầu \( v_0 = 3,2 \times 10^{6} m/s \).
a) Do electron mang điện tích âm, lực điện trường sẽ làm electron giảm tốc (vận tốc giảm dần) đến khi tốc độ bằng 0, sau đó electron sẽ tăng tốc theo chiều ngược lại.
=> Chuyển động chậm dần đều rồi nhanh dần đều ngược chiều.
=> a) Sai (đề nói nhanh dần đều rồi chậm dần đều, không đúng).
b) Quãng đường electron đi được khi vận tốc bằng 0:
Tính gia tốc \( a = 6,4 \times 10^{13} m/s^2 \) (như câu 2).
\[
s = \frac{v_0^2}{2a} = \frac{(3,2 \times 10^{6})^2}{2 \times 6,4 \times 10^{13}} = \frac{10,24 \times 10^{12}}{1,28 \times 10^{14}} = 0,08 m = 8 cm
\]
=> b) Đúng.
c) Sau \( t = 2,5 \times 10^{-8} s \), vận tốc electron còn lại bằng nửa vận tốc ban đầu:
Kiểm tra vận tốc sau thời gian \( t \):
\[
v = v_0 - a t = 3,2 \times 10^{6} - 6,4 \times 10^{13} \times 2,5 \times 10^{-8} = 3,2 \times 10^{6} - 1,6 \times 10^{6} = 1,6 \times 10^{6} m/s
\]
Vận tốc còn lại đúng là một nửa vận tốc ban đầu và cùng chiều (vì vận tốc vẫn dương).
=> c) Đúng.
d) Tổng thời gian từ lúc xuất phát đến khi electron trở về điểm M là 10 s (đề bài ghi 10:(ss)) có thể là 10 s.
Tính tổng thời gian:
Thời gian electron đi đến vị trí dừng:
\[
t_1 = \frac{v_0}{a} = \frac{3,2 \times 10^{6}}{6,4 \times 10^{13}} = 5 \times 10^{-8} s
\]
Tổng thời gian đi về bằng \( 2 t_1 = 1 \times 10^{-7} s \).
=> d) Sai (không phải 10 s, thực tế là khoảng \(10^{-7}\) s).
---
**Câu 4**
Proton chuyển động từ \( x = -2,00 cm \) trong điện trường đều có cường độ \( E = 1,5 \times 10^{3} N/C \) hướng dương trục x.
a) Proton dương sẽ chuyển động theo chiều giảm thế điện, tức từ nơi có điện thế cao đến thấp. Electron mang điện tích âm chuyển động ngược lại lực điện trường, tức từ nơi có điện thế thấp đến cao.
=> a) Sai (vì proton chuyển động từ điện thế cao xuống thấp, electron ngược lại).
b) Độ biến thiên thế năng điện trường của proton khi đi từ \( x=-2 cm \) đến \( x=5 cm \):
\[
\Delta U = q E \Delta x = e E (x_2 - x_1) = 1,6 \times 10^{-19} \times 1,5 \times 10^{3} \times (0,05 - (-0,02)) = 1,6 \times 10^{-19} \times 1,5 \times 10^{3} \times 0,07 = 1,68 \times 10^{-17} J
\]
Tính dấu:
- Điện trường hướng dương, proton chuyển động từ \(-2 cm\) đến \(5 cm\) nên \( \Delta x = +0,07 m \), thế năng tăng.
Vậy \(\Delta U = +1,68 \times 10^{-17} J\).
Đề bài cho \(-1,68 \times 10^{-17}\) J.
=> b) Sai (dấu âm sai).
c) Electron bắn theo chiều dương từ vị trí \( x=-2 cm \) đến \( x=12 cm \):
Điện tích electron \( q = -e \).
Độ biến thiên thế năng:
\[
\Delta U = q E \Delta x = -1,6 \times 10^{-19} \times 1,5 \times 10^{3} \times (0,12 - (-0,02)) = -1,6 \times 10^{-19} \times 1,5 \times 10^{3} \times 0,14 = -3,36 \times 10^{-17} J
\]
Đề bài ghi \(3,36 \times 10^{17} J\) (lớn hơn nhiều và không đúng dấu).
=> c) Sai.
d) Đổi chiều điện trường và electron chuyển động không vận tốc ban đầu từ \( x=3 cm \) đến \( x=7 cm \):
\[
\Delta x = 0,07 - 0,03 = 0,04 m
\]
Điện trường có độ lớn \( E = 1,5 \times 10^{3} N/C \), đổi chiều nên \( E \rightarrow -E \).
Độ biến thiên thế năng:
\[
\Delta U = q E \Delta x = -e \times (-E) \times \Delta x = e E \Delta x = 1,6 \times 10^{-19} \times 1,5 \times 10^{3} \times 0,04 = 9,6 \times 10^{-18} J
\]
Đề bài ghi \(-9,60 \times 10^{-18}\), dấu sai.
=> d) Sai.
---
### Tổng kết đáp án:
| Câu | Ý | Đúng/Sai |
|-------|-------------|------------|
| 1a | Định luật Cu-Lông là lực điện tích, không phải hấp dẫn | Sai |
| 1b | Lực tĩnh điện có phương trùng với đường thẳng nối 2 điện tích | Đúng |
| 1c | Lực tĩnh điện tính được là \(5,33 \times 10^{-7} N\) | Đúng |
| 1d | Tốc độ góc và tốc độ tuyến tính đúng | Đúng |
| 2a | Gia tốc electron \(10^{10} m/s^2\) | Sai |
| 2b | Quãng đường dừng lại là 2cm | Đúng |
| 2c | Thời gian dừng là \(2,5 \times 10^{-8} s\) | Đúng |
| 2d | Thời gian đi về là \(5 \times 10^{-8} s\) | Đúng |
| 3a | Chuyển động nhanh dần rồi chậm dần đều | Sai |
| 3b | Quãng đường dừng là 8cm | Đúng |
| 3c | Sau \(2,5 \times 10^{-8}s\) vận tốc còn một nửa | Đúng |
| 3d | Tổng thời gian là 10s | Sai |
| 4a | Proton chuyển động từ nơi cao xuống thấp | Sai |
| 4b | \(\Delta U\) proton là \(-1,68 \times 10^{-17} J\) | Sai |
| 4c | \(\Delta U\) electron là \(3,36 \times 10^{17} J\) | Sai |
| 4d | \(\Delta U\) electron đổi chiều điện trường \(-9,60 \times 10^{-18} J\) | Sai |
---
Nếu bạn cần giải thích thêm hoặc có câu hỏi khác, hãy cho tôi biết nhé!