Phần I: Trả lời trắc nghiệm
Câu 10: Nếu độ lớn của hai điện tích giảm đi một nửa, khoảng cách giữ nguyên thì lực tương điện giữa hai điện tích sẽ giảm theo tỉ lệ:
Công thức lực Coulomb:
Nếu , thì lực mới:
=> lực giảm 4 lần.
=> Đáp án A đúng.
Câu 11: Cho công lực điện sinh ra khi điện tích q di chuyển từ M đến N; thế năng ở N là . Công thức công của lực điện:
=> Đáp án C.
Câu 12: Đơn vị của điện dung là Farad (F).
=> Đáp án A.
Phần II: Khẳng định đúng/sai
Câu 1:
A. Dòng điện là dòng chuyển động có hướng của các điện tích. (Đúng)
B. Lực tác dụng lên điện tích để điện tích dịch chuyển bên trong nguồn điện là lực điện. (Sai, đó là lực do nguồn điện, có thể là lực điện, lực hóa học...)
C. Quy ước chiều dòng điện là chiều chuyển động của các hạt điện tích. (Sai, chiều dòng điện quy ước là chiều chuyển động của điện tích dương)
D. Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển động có hướng của các electron tự do. (Đúng)
Câu 2:
Cho , .
A. Nếu suất điện động là 12V thì điện dung tụ là 5 uF? Sai, điện dung C là đặc trưng của tụ, không phụ thuộc điện áp.
B. Nếu dịch chuyển để bản tụ ra xa nhau thì trong khi dịch chuyển có dòng điện đi từ cực âm qua acquy sang cực dương? Đúng.
C. Điện tích tích được:
Đúng.
D. Năng lượng điện trường trong tụ điện:
Đúng.
Phần III:
Câu 1: Điện tích Q tại O gây ra cường độ điện trường tại A và B lần lượt 3000 V/m và 2000 V/m, O nằm giữa A và B, tính cường độ điện trường tại trung điểm I của AB.
Giả sử khoảng cách OA = d1, OB = d2. Vì O nằm giữa A và B nên A và B cách O theo chiều ngược nhau.
Tại điểm I nằm giữa A và B (giữa 2 điểm cách O lần lượt d1 và d2), ta cần tính cường độ tổng hợp.
Gọi , , I là trung điểm AB.
Khoảng cách AI = IB, I nằm giữa A và B.
Do O nằm giữa A và B, nên khoảng cách AO + OB = AB, I là trung điểm AB.
Khoảng cách AI = IB = .
Cường độ điện trường tỉ lệ với , và có chiều xác định từ điện tích Q.
Giả sử Q dương, chiều điện trường hướng ra xa Q.
Vì O nằm giữa A và B, điểm A và B ở hai phía khác nhau so với O nên cường độ điện trường tại I do Q gây ra sẽ là đại số tổng hợp của các cường độ do các điểm tương ứng.
Tính cường độ điện trường tại I:
Cường độ tại A:
Cường độ tại B:
Ta suy ra:
Ta giả sử , , AB = , I là trung điểm AB nên khoảng cách từ I đến A hoặc B là .
Khoảng cách từ I đến O:
- I nằm giữa A và B nên I cách O một khoảng:
- Tương tự, khoảng cách từ I đến O theo phía B nhỏ hơn nhiều so với khoảng cách đến A.
Cường độ điện trường tại I:
Ở đây do I gần với B hơn, cường độ tại I sẽ gần với cường độ tại B.
Thay ,
Tính tỷ lệ:
Điều này chứng tỏ cường độ tại I rất lớn, lớn hơn nhiều so với tại A và B.
Tuy nhiên, bài toán gốc có thể không yêu cầu tính quá phức tạp, nên theo câu hỏi: O nằm giữa A và B, cho biết cường độ tại A và B, tính cường độ tại trung điểm I của AB.
Nếu O nằm giữa A và B, trung điểm I của AB sẽ nằm giữa A và B, cách O bằng nửa tổng khoảng cách OA và OB:
Độ lớn cường độ điện trường tại I theo định luật Coulomb sẽ bằng:
Vì O nằm giữa A và B và I là trung điểm AB nên khoảng cách .
Giả sử khoảng cách OA = d, OB = 3d (ví dụ để phù hợp với tỷ lệ cường độ).
Tại A:
Tại B:
=> Không phù hợp với dữ liệu đề bài.
Do đề bài chưa rõ ràng về vị trí cụ thể, ta có thể giả sử (đây là một giả sử để tính).
Vậy kết quả làm tròn là khoảng 1300 V/m (tùy điều kiện đề bài).
**Do đề bài không cung cấp đầy đủ dữ liệu khoảng cách, câu hỏi này cần được làm rõ thêm.**
Câu 2: Dòng điện 5A chạy qua bóng đèn trong 2 phút.
- Thời gian
- Dòng điện
Điện lượng chuyển qua:
Câu 3: Số electron đi qua tiết diện trong 1,0s khi điện lượng chuyển là 20 C trong 4s là electron. Tính x.
Điện lượng trong 4 s là 20 C, nên trong 1 s là:
Số electron trong 1 s:
Cho biết số electron trong 1s là , tức:
Làm tròn đến hàng phần trăm không hợp lý do quá lớn.
Có thể đề bài cần điều chỉnh lại, hoặc x có thể là 3.13 \times 10^9.
Câu 4: Thanh đồng và graphit nối tiếp điện trở tổng không phụ thuộc nhiệt độ.
Cho:
- Độ dài thanh đồng: , tiết diện , điện trở suất , hệ số nhiệt điện trở .
- Độ dài graphit , tiết diện , điện trở suất , hệ số nhiệt điện trở .
Điện trở mỗi thanh:
Điện trở tổng:
Khi thay đổi nhiệt độ:
Điện trở tổng không đổi khi:
Thay và :
Giải ra tỉ số:
Thay số:
Tính tử số:
Tính mẫu số:
Tỉ số:
Kết quả rất lớn, có thể do số liệu hệ số nhiệt điện trở hoặc điện trở suất chưa đúng.
Nhưng theo đề bài, làm tròn đến hàng phần mười:
**Tóm tắt đáp án:**
- Câu 10: A
- Câu 11: C (6J)
- Câu 12: A (Fara)
- Câu 1 phần II: A đúng, B sai, C sai, D đúng
- Câu 2 phần II: A sai, B đúng, C đúng, D đúng
- Câu 1 phần III: cần dữ liệu đầy đủ để tính chính xác
- Câu 2 phần III: 600 C
- Câu 3 phần III: x ~
- Câu 4 phần III: tỉ số độ dài khoảng
Nếu có thắc mắc chi tiết, học sinh có thể hỏi để được giải thích thêm.