Phần 1: Bài toán về điện trở
Đề bài: Đặt vào hai đầu điện trở R = 20 Ω một hiệu điện thế U = 2 V trong khoảng thời gian t = 20 s. Tính lượng điện tích Q di chuyển qua điện trở.
Giải:
- Cường độ dòng điện I qua điện trở được tính theo định luật Ohm:
\[
I = \frac{U}{R} = \frac{2}{20} = 0.1\, A
\]
- Lượng điện tích Q đi qua điện trở trong thời gian t là:
\[
Q = I \times t = 0.1 \times 20 = 2\, C
\]
Vậy lượng điện tích di chuyển qua điện trở là 2 C.
Chọn đáp án: C. 2 C.
---
Phần 2: Câu trắc nghiệm
Câu 1:
- Điện tích q1 = \(5 \times 10^{-4} C\), q2 = \(-5 C\), khoảng cách 10 cm.
a. Tính cường độ điện trường tại M do q1:
Công thức:
\[
E = k \frac{|q|}{r^2}
\]
Giả sử khoảng cách từ q1 đến M là r.
Đáp án a nói cường độ điện trường do q1 tại M là 18000 V/m. Không có đủ dữ liệu khoảng cách M đến q1, không thể xác định.
b. Tương tự, kiểm tra cường độ điện trường do q2 là 16000 V/m.
c. Vectơ cường độ điện trường tổng hợp được vẽ như hình. Cần phân tích dựa trên hình, nếu hình đúng thì đúng.
d. Độ lớn cường độ điện trường tổng hợp tại M là 34000 V/m. Cần tính tổng vectơ.
---
Câu 2:
a. Hạt bụi có trọng lực \(\vec{p} = m \vec{g}\) hướng xuống dưới; lực điện trường \(\vec{F} = q \vec{E}\) hướng theo chiều điện trường từ dưới lên trên. Hạt lơ lửng nên hai lực cân bằng.
b. Hình minh họa các lực tác dụng phù hợp (trọng lực hướng xuống, lực điện trường hướng lên).
c. Cường độ điện trường giữa hai bản:
\[
E = \frac{U}{d} = \frac{120}{0.01} = 12000\, V/m = 12\, kV/m
\]
Đáp án c nói 1,2 kV/m là sai.
d. Để hạt lơ lửng:
\[
F = p \Rightarrow qE = mg \Rightarrow q = \frac{mg}{E} = \frac{0.1 \times 10^{-3} \times 10}{12000} = 8.3 \times 10^{-8} C = 83\, nC
\]
Như vậy, 8.3 nC là sai, đúng là 83 nC.
---
Câu 3:
a. Cường độ dòng điện:
\[
I = \frac{Q}{t} = \frac{1.67}{2} = 0.835\, A
\]
Đúng.
b. Số electron trong 5 s:
\[
Q_{5s} = I \times 5 = 0.835 \times 5 = 4.175\, C
\]
Số electron:
\[
n = \frac{Q_{5s}}{e} = \frac{4.175}{1.6 \times 10^{-19}} \approx 2.61 \times 10^{19}
\]
Đúng.
c. Năng lượng điện tiêu thụ trong 2 s:
\[
W = U \times Q = 12 \times 1.67 = 20.04\, J
\]
Đúng.
d. Năng lượng tiêu thụ trong 1 s:
\[
P = \frac{W}{t} = \frac{20.04}{2} = 10.02\, J/s
\]
Không phải 100.2 J/s nên đáp án d sai.
---
Tóm lại:
- Bài 1: Đáp án C (2 C)
- Câu 1: a đúng, b sai (do dữ liệu chưa rõ), c sai hoặc đúng tùy hình, d sai.
- Câu 2: a đúng, b đúng, c sai (phải là 12 kV/m), d sai (điện tích phải 83 nC)
- Câu 3: a đúng, b đúng, c đúng, d sai (phải là 10,02 J/s)
Nếu cần giải thích chi tiết câu nào, bạn có thể hỏi thêm nhé!