Bài tập chủ đề 3 SVIP

Bài 1. Quả cầu nhỏ thứ nhất mang điện tích -0,1 μC, quả cầu nhỏ thứ hai mang điện tích có độ lớn 0,05 μC. Hai quả cầu hút nhau với lực điện có độ lớn 0,05 N.

a. Điện tích của quả cầu thứ hai mang dấu gì?

b. Tính khoảng cách giữa hai tâm của hai quả cầu.

Hướng dẫn giải:

a. Hai quả cầu tích điện hút nhau nên hai quả cầu mang điện trái dấu. Do quả cầu thứ nhất mang điện tích âm nên quả cầu thứ hai mang điện tích dương.

b. Ta có lực tương tác giữa hai điện tích là: \(F=\dfrac{k\left|q_1q_2\right|}{r^2}\)

Suy ra: \(r=\sqrt{\dfrac{k\left|q_1q_2\right|}{F}}=\sqrt{\dfrac{9.10^9.\left|-0,1.10^{-6}.0,05.10^{-6}\right|}{0,05}}=0,03\) m \(=3\) cm

Bài 2. Đặt một điện tích thử dương \(q_1=2,0.10^{-9}\) C trong một điện trường thì điện trường tác dụng lên nó lực có độ lớn là \(F=4,0.10^{-9}\) N. Tìm độ lớn của cường độ điện trường tại vị trí đặt điện tích thử.

Hướng dẫn giải:

Độ lớn của cường độ điện trường tại vị trí đặt điện tích thử:

\(E=\dfrac{F}{q_1}=\dfrac{4,0.10^{-9}}{2,0.10^{-9}}=2\) V/m

Bài 3. Hai tụ điện có điện dung lần lượt là \(C_1=100\) μF; \(C_2=50\) μF và được mắc vào nguồn điện như hình vẽ sau:

Biết hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là \(U=12\) V. Tính:

a. Điện dung của bộ tụ điện.

b. Hiệu điện thế giữa hai bản của mỗi tụ điện.

c. Điện tích của mỗi tụ điện.

Hướng dẫn giải:

a. Hai tụ điện được ghép song song, điện dung của bộ tụ là:

\(C=C_1+C_2=100+50=150\) μF

b. Hiệu điện thế giữa hai bản mỗi tụ điện là:

\(U=U_1=U_2=12\) V

c. Điện tích của mỗi tụ điện là:

\(Q_1=C_1U_1=100.10^{-6}.12=1,2.10^{-3}\) C

\(Q_2=C_2U_2=50.10^{-6}.12=0,6.10^{-3}\) C

Bài 4. Một đèn flash máy ảnh sử dụng tụ điện có điện dung \(C_1=4700\) μF và được sạc bằng pin 12 V. Sau đó, tụ điện được ngắt khỏi pin và phóng điện qua đèn để hiệu điện thế giữa hai bản tụ là 9,0 V. Tính năng lượng tụ điện đã chuyển qua đèn.

Hướng dẫn giải:

Điện tích của tụ điện sau khi sạc pin là:

\(Q=C_1U_1=4700.10^{-6}.12=0,0564\) C

Năng lượng tụ điện đã chuyển qua đèn:

\(W=\dfrac{QU_2}{2}=\dfrac{0,0564.9,0}{2}=0,2538\) J