Lý thuyết Điện trường đều (Kết nối tri thức 2024) Vật lí 11

Lý thuyết Vật Lí lớp 11 Bài 18: Điện trường đều

A. Lý thuyết Điện trường đều

I. Khái niệm điện trường đều

Điện trường đều là điện trường mà cường độ điện trường tại các điểm khác nhau có giá trị bằng nhau về độ lớn, giống nhau về phương và chiều.

II. Điện trường đều giữa hai bản phẳng nhiễm điện đặt song song

· Đặc điểm của điện trường đều:

- Các đường sức điện giữa hai bản phảng song song, cách đều và vuông góc với các bản phẳng, chiều từ bản tích điện dương và kết thúc ở bản tích điện âm.

- Cường độ điện trường: $E=\frac{U}{d}$

Trong đó:

d là khoảng cách giữa hai bản phẳng, đơn vị là mét (m)

E là cường độ điện trường giữa hai bản phẳng, đơn vị là vôn trên mét (V/m).

III. Tác dụng của điện trường đều lên chuyển động của điện tích

Chuyển động của điện tích q > 0 bên trong điện trường đều theo phương vuông góc với đường sức điện có quỹ đạo tương tự như chuyển động của vật ném ngang với vận tốc ban đầu $\overrightarrow{v_0}$ trong trường trọng lực.

IV. Ứng dụng

B. Trắc nghiệm Điện trường đều

Câu 1. Phát biểu nào sau đây không phải đặc điểm của lực điện tác dụng lên một điện tích dương đặt trong điện trường đều là:

A. Điểm đặt tại điện tích điểm.

B. Phương song song với các đường sức từ.

C. Ngược chiều với $\overrightarrow{E}$.

D. Độ lớn F = qE.

Câu 2. Hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện phẳng bằng U = 300 V. Một hạt bụi nằm cân bằng giữa hai bản tụ điện và cách bản dưới của tụ điện d1 = 0,8 cm. Hỏi trong bao nhiêu lâu hạt bụi sẽ rơi xuống mặt bản tụ, nếu hiệu điện thế giữa hai bản giảm đi một lượng ΔU = 60 V.

A. t = 0,9 s.

B. t = 0,19 s.

C. t = 0,09 s.

D. t = 0,29 s.

Câu 3. Một quả câu tích điện có khối lượng 0,1 g nằm cân bằng giữa hai bản tụ điện phẳng đứng cạnh nhau d = 1 cm. Khi hai bản tụ được nối với hiệu điện thế U = 1000 V thì dây treo quả cầu lệch khỏi phương thẳng đứng một góc a = 10°. Điện tích của quả cầu bằng

A. qo = 1,33.10-9 C.

C. qo = 1,13.10-9 C.

B. qo = 1,31.10-9 C.

D. qo = 1,76.10-9 C.

Câu 4. Giữa hai bản kim loại phẳng song song cách nhau 4 cm có một hiệu điện thế không đổi 50 V. Cường độ điện trường ở khoảng giữa hai bản kim loại là

A. 5000 V/m.                

B. 1250 V/m.                 

C. 2500 V/m.                 

D. 1000 V/m.

Câu 5. Một electron chuyển động dọc theo đường sức của một điện trường đều. Cường độ điện trường có độ lớn bằng 100 V/m. Vận tốc ban đầu của electron là 3.105 m/s, khối lượng của electron là 9,1.10-31 kg. Từ lúc bắt đầu chuyển động đến khi có vận tốc bằng 0 thì electron đã đi được quãng đường

A. 5,12 mm.

B. 0,256 m.

C. 5,12 m.

D. 2,56 mm.

Câu 6. Bắn một electron với vận tốc đầu rất nhỏ vào một điện trường đều giữa hai bản kim loại phẳng theo phương song song với các đường sức điện (hình dưới). Electron được tăng tốc trong điện trường. Ra khỏi điện trường, nó có vận tốc bằng 107 m/s. Tính hiệu điện thế giữa UAB giữa hai bản. Điện tích của electron -1,6.10-19 C. Khối lượng của electron là 9,1.10-31 kg.

A. 284 V.

B. -284 V.

C. -248 V.

D. 248 V.

Câu 7. Hai bản kim loại phẳng song song mang điện tích trái dấu, cách nhau 2 cm, cường độ điện trường giữa hai bản là 3.103 V/m. Một hạt mang điện q = 1,5.10-2 C di chuyển từ bản dương sang bản âm với vận tốc ban đầu bằng 0, khối lượng của hạt mang điện là 4,5.10-6 g. Vận tốc của hạt mang điện khi đập vào bản âm là

A. 4.104 m/s.

B. 2.104 m/s.

C. 6.104 m/s.

D. 105 m/s.

Câu 8. Đặc điểm nào sau đây là đặc điểm của điện trường đều?

A. cường độ điện trường có hướng như nhau tại mọi điểm.

B. cường độ điện trường có độ lớn như nhau tại mọi điểm.

C. cường độ điện trường có độ lớn giảm dần theo thời gian.

D. đường sức điện là những đường thẳng song song, cách đều.

Câu 9. Một hạt bụi nhỏ có khối lượng m = 0,1 mg, nằm lơ lửng trong điện trường giữa hai bản kim loại phẳng. Các đường sức điện có phương thẳng đứng và chiều hướng từ dưới lên trên. Hiệu điện thế giữa hai bản là 120 V. Khoảng cách giữa hai bản là 1 cm. Xác định điện tích của hạt bụi. Lấy g = 10 m/s2.

A. 8,3.10-8 C.

B. 8,0.10-10 C.

C. 3,8.10-11 C.

D. 8,9.10-11 C.

Câu 10. Nối hai cực của nguồn điện không đổi có hiệu điện thế 50 V lên hai bản của tụ điện phẳng có khoảng cách giữa hai bản tụ bằng 5 cm. Trong vùng không gian giữa hai bản tụ, 1 proton có điện tích 1,6.10-19 C và khối lượng 1,67.10-27 kg chuyển động từ điểm M cách bản âm của tụ điện 6 cm đến điểm N cách bản âm của tụ 2 cm. Biết tốc độ của proton tại M bằng 105 m/s. Tốc độ của proton tại N bằng

A. 1,33.105 m/s.

B. 3,57.105 m/s.

C. 1,73.105 m/s.

D. 1,57.106 m/s.