Lớp 11 Vật lí 11 - Kết nối tri thức

Trắc nghiệm Vật lí 11 Kết nối tri thức bài 18

Nhận biết Thông hiểu Vận dụng Vận dụng cao
  • Bài kiểm tra này bao gồm 10 câu
  • Điểm số bài kiểm tra: 10 điểm
  • Xem lại kỹ lý thuyết trước khi làm bài
  • Chuẩn bị giấy và bút để nháp trước khi bắt đầu
Bắt đầu làm bài
00:00:00
  • Câu 1: Vận dụng
    Xác định quỹ đạo của chùm ion âm

    Máy lọc không khí tạo ra chùm các ion âm OH^- (mỗi ion OH^- có khối lượng m = 2,833.10^{-26} kg, điện tích –1,6.10^{-19} C) có vận tốc ban đầu từ 20 m/s đến 40 m/s theo phương song song với mặt đất và cách mặt đất 50 cm. Điện trường đều đo được ở bề mặt Trái Đất là 114 V/m. Bỏ qua trọng lực và các loại lực cản khác, hãy xác định quỹ đạo của chùm ion âm này.

    Hướng dẫn:

    Mô tả bài toán bằng hình vẽ:

    Hình vẽ minh họa

    Đặt gốc tọa độ tại điểm ion âm bắt đầu vào điện trường. Trục Ox có hướng trùng với vecto vận tốc ban đầu, trục Oy hướng thẳng đứng lên trên.

    Độ lớn cường độ điện trường giữa hai bản phẳng là: E = 114m/s

    Chú ý rằng vecto cường độ điện trường hướng từ trên xuống dưới và ngược chiều với Oy nên hình chiếu trên phương Oy sẽ có giá trị âm.

    Lực điện tác dụng lên ion âm chiều trên phương Oy có giá trị bằng:

    F = - qE = - \left( { - 1,{{6.10}^{ - 19}}} ight).114 = 1,{824.10^{ - 17}}\left( N ight)

    Phương trình chuyển động theo trục Ox: x = {v_0}t

    Phương trình quỹ đạo của chuyển động 

    y = \frac{1}{2}{a_y}{t^2} = \frac{1}{2}\frac{F}{m}.{t^2} = \frac{1}{2}.\frac{{1,{{824.10}^{ - 17}}}}{{2,{{833.10}^{ - 26}}}}.{\left( {\frac{x}{{{x_0}}}} ight)^2} = \frac{{3,2}}{{{v_0}^2}}.{x^2}

    Từ phương trình quỹ đạo ta thấy ion âm chuyển động theo cung parabol có bề lõm hướng lên trên.

  • Câu 2: Thông hiểu
    Tính thời gian để E trở về vị trí M

    Một electron chuyển động dọc theo một đường sức điện trường đều có cường độ 364V/m. Electron xuất phát từ điểm M với vận tốc 3,2.10^6m/s. Vectơ vận tốc của electron cùng hướng với đường sức điện. Sau bao lâu kể từ lúc xuất phát, electron lại trở về điểm M.

    Hướng dẫn:

    Lúc đầu,chuyển động chậm dần đều và dừng lại ở điểm O,sau đó đổi chiều chuyển động và chuyển động nhanh dần đều trở về M.

    a = \frac{F}{m} = \frac{{\left| q ight|.E}}{m} = 6,{4.10^{13}}\left( {m/{s^2}} ight)

    v = {v_0} - at\mathop \to \limits^{v = 0} t = 0,{05.10^{ - 6}}s \Rightarrow 2t = {10^{ - 7}}\left( s ight)

  • Câu 3: Nhận biết
    Chọn đáp án thích hợp

    Cường độ điện trường giữa 2 bản phẳng nhiễm điện trái dấu đặt song song có độ lớn:

    Hướng dẫn:

    Cường độ điện trường giữa 2 bản phẳng nhiễm điện trái dấu đặt song song có độ lớn bằng tỉ số giữa hiệu điện thế giữa hai bản phẳng và khoảng cách giữa chúng.

  • Câu 4: Thông hiểu
    Tính gia tốc của electron

    Một electron bắt đầu bay vào điện trường đều E = 910V/m với vận tốc ban đầu vo = 3,2.10^6 m/s cùng chiều đường sức của E. Biết e = -1,6.10^{-19} C; m = 9,1.10^{31}kg. Tính gia tốc của electron trong điện trường đều.

    Hướng dẫn:

    Mô tả bài toán bằng hình vẽ như sau:

    Hình ảnh minh họa

    Chọn trục Ox, có gốc O là vị trí mà electon bắt đầu bay vào điện trường, chiều dương trùng với chiều chuyển động.

    Khi bay trong điện trường, electron chịu tác dụng của lực điện \overrightarrow F

    Theo định luật II - Newton, ta có: \overrightarrow F = m\overrightarrow a (1)

    Vì q = e < 0 \Rightarrow \overrightarrow F \uparrow \downarrow \overrightarrow E, mà \overrightarrow {{v_0}} cùng hướng với \overrightarrow E nên \overrightarrow F ngược chiều dương.

    Chiếu (1) lên Ox, ta được: 

    \begin{matrix} - F = ma \Leftrightarrow - \left| {q.E} ight| = ma \hfill \\ \Rightarrow a = \dfrac{{ - \left| { - 1,{{6.10}^{ - 19}}} ight|.910}}{{9,{{1.10}^{ - 31}}}} = - 1,{6.10^{14}}\left( {m/{s^2}} ight) \hfill \\ \end{matrix}

    => Electron chuyển động chậm dần với gia tốc: a = - 1,{6.10^{14}}m/{s^2}

  • Câu 5: Thông hiểu
    Tìm quãng đường di chuyển của E

    Một electron chuyển động dọc theo một đường sức điện trường đều có cường độ 364V/m. Electron xuất phát từ điểm M với vận tốc 3,2.10^6m/s. Vectơ vận tốc của electron cùng hướng với đường sức điện. Electron đi được quãng đường dài bao nhiêu thì vận tốc của nó bằng không?

    Hướng dẫn:

    Theo định lí động năng ta có:

    \begin{matrix} {W_{{d_2}}} - {W_{{d_1}}} = A \Leftrightarrow 0 - \dfrac{1}{2}m{v_0}^2 = qEd \hfill \\ \Rightarrow d = \dfrac{{ - m{v_0}^2}}{{2qE}} = \dfrac{{9,{{1.10}^{ - 31}}.{{\left( {3,{{2.10}^6}} ight)}^2}}}{{2.\left( { - 1,{{6.10}^{ - 19}}} ight).364}} = 0,08\left( {mm} ight) = 8cm \hfill \\ \end{matrix}

  • Câu 6: Nhận biết
    Chọn đáp án đúng

    Điện trường đều là:

    Hướng dẫn:

     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.

  • Câu 7: Thông hiểu
    Tính lượng electron thừa trong hạt bụi

    Một hạt bùi có khối lượng m = 10^{-7}g mang điện tích âm, nằm lơ lửng trong điện trường đều tạo bởi hai bản tích điện trái dấu, đặt song song và nằm ngang. Khoảng cách giữa và hiệu điện thế giữa hai bản lần lượt là d = 0,5cm; U = 31,25V. Lấy g =10m/s^2. Tính lượng electron thừa trong hạt bụi. Biết điện tích của electron e = -1,6.10^{-19}C.

    Hướng dẫn:

    Ta có, các lực tác dụng lên hạt bụi gồm lực điện và trọng lực

    Hạt bụi nằm lơ lửng (tức là cân bằng) ta có các lực tác dụng lên hạt bụi:

    \begin{matrix} \overrightarrow P + \overrightarrow {{F_d}} = \overrightarrow 0 \Rightarrow \left| {\overrightarrow P } ight| = \left| {\overrightarrow {{F_d}} } ight| \hfill \\ \Leftrightarrow qE = mg \Rightarrow q = \dfrac{{mg}}{U} \hfill \\ \end{matrix}

    Ta suy ra số hạt electron thừa trong hạt bụi là:

    \Leftrightarrow n = \frac{q}{{\left| e ight|}} = \frac{{mgd}}{{U\left| e ight|}} = \frac{{{{10}^{ - 7}}{{.10}^{ - 3}}.10.\left( {0,{{5.10}^{ - 2}}} ight)}}{{31,25.1,{{6.10}^{ - 19}}}} = {10^6}

  • Câu 8: Nhận biết
    Chọn đơn vị cường độ điện trường

    Đơn vị của cường độ điện trường giữa hai bản phẳng:

    Hướng dẫn:

    Đơn vị của cường độ điện trường giữa hai bản phẳng là: \frac{V}{m}

  • Câu 9: Vận dụng
    Chọn đáp án đúng

    Một hạt bụi nằm cân bằng trong khoảng giữa hai tấm kim loại song song nằm ngang và nhiễm điện trái dấu. Biết rằng hạt bụi cách bản dưới đoạn d = 0,8cm, và hiệu điện thế giữa hai bản tấm kim loại nhiễm điện trái dấu đó là U = 300V. Hỏi trong bao lâu hạt bụi sẽ rơi xuống bản dưới, nếu hiệu điện thế giữa hai bản giảm đi một lượng ΔU = 60V.

    Hướng dẫn:

    Các lực tác dụng lên hạt bụi gồm: Trọng lực \overrightarrow P, lực điện \overrightarrow F

    Điều kiện cân bằng hạt bụi:

    \overrightarrow P + \overrightarrow F = \overrightarrow 0 \Rightarrow \left| {\overrightarrow P } ight| = \left| {\overrightarrow F } ight| \Leftrightarrow qE = mg \Rightarrow q = \frac{{mg}}{E}

    Mặt khác E = \frac{U}{d} \Rightarrow q = \frac{{mg}}{{\frac{U}{d}}} = \frac{{mgd}}{U} (1)

    Sau khi giảm hiệu điện thế giữa hai bản tụ thì hạt bụi chuyển động biến đổi đều nên theo định luật II - Newton ta có:

    \overrightarrow P + \overrightarrow F' = m\overrightarrow a (*)

    Chọn chiều dương là chiều chuyển động (hướng xuống), chiếu (*) ta được:

    \begin{matrix} P - F' = ma \Leftrightarrow mg - qE' = ma \hfill \\ \Leftrightarrow mg - q.\dfrac{{U - \Delta U'}}{d} = ma\left( 2 ight) \hfill \\ \end{matrix}

    Thay (1) vào (2) ta được:

    a = g - g\left( {\frac{{U - \Delta U'}}{U}} ight) = \frac{{49}}{{25}}\left( {m/{s^2}} ight)

    Mặt khác ta có: s = d = \frac{1}{2}a{t^2} \Rightarrow t = \sqrt {\frac{{2d}}{a}} = 0,09s

  • Câu 10: Vận dụng
    Xác định thời gian để hạt bụi gặp nhau

    Dưới tác dụng của lực điện trường hai hạt bụi mang điện tích trái dấu đi lại gặp nhau. Biết tỉ số giữa độ lớn điện tích và khối lượng của các hạt bụi lần lượt là \frac{{{q_1}}}{{{m_1}}} = \frac{1}{{50}}\left( {C/kg} ight);\frac{{{q_2}}}{{{m_2}}} = \frac{3}{{50}}\left( {C/kg} ight). Hai hạt bụi lúc đầu cách nhau d = 5cm với hiệu điện thế U = 100V. Hai hạt bụi bắt đầu chuyển động cùng lúc với vận tốc đầu bằng 0. Coi trọng lực của hạt bụi quá nhỏ so với lực điện trường. Xác định thời gian để hạt bụi gặp nhau.

    Hướng dẫn:

    Mô tả bài toán bằng hình vẽ:

    Hình vẽ minh họa

    Chọn chiều dương là chiều của vectơ \overrightarrow E

    Giả sử q_1>0;q_2<0, khi đó hạt mang điện tích q_1 sẽ chuyển động theo chiều điện trường, hạt mang điện tích q_2 sẽ chuyển động ngược chiều điện trường.

    Biểu thức định luật II - Newton cho mỗi hạt: \left\{ \begin{gathered} \overrightarrow {{F_1}} = m_1\overrightarrow {{a_1}} \hfill \\ \overrightarrow {{F_2}} = m_2\overrightarrow {{a_2}} \hfill \\ \end{gathered} ight.

    Chiếu lên chiều dương đã chọn, ta có: 

    \left\{ \begin{gathered} {F_1} = {m_1}{a_1} \hfill \\ - {F_2} = {m_1}{a_2} \hfill \\ \end{gathered} ight.

    \Rightarrow \left\{ \begin{gathered} {a_1} = \frac{{{F_1}}}{{{m_1}}} = \frac{{\left| q ight|E}}{{{m_1}}} = \frac{{\left| q ight|U}}{{{m_1}}} = \frac{1}{{50}}.\frac{{100}}{{0,05}} = 40\left( {m/{s^2}} ight) \hfill \\ {a_2} = \frac{{ - {F_2}}}{{{m_2}}} = \frac{{ - \left| q ight|E}}{{{m_2}}} = \frac{{ - \left| q ight|U}}{{{m_2}}} = \frac{3}{{50}}.\frac{{100}}{{0,05}} = - 120\left( {m/{s^2}} ight) \hfill \\ \end{gathered} ight.

    Quãng đường đi được của mỗi hạt khi gặp nhau là: \left\{ \begin{gathered} {s_1} = \frac{1}{2}{a_1}{t^2} = 20{t^2} \hfill \\ {s_2} = \frac{1}{2}{a_2}{t^2} = 60{t^2} \hfill \\ \end{gathered} ight.

    Khi hai vật gặp nhau thì 

    d = {s_1} + {s_2} = 20{t^2} + 60{t^2} = 0,05

    \Rightarrow t = 0,025\left( s ight)

0/10
10 câu:
Kiểm tra Kiểm tra lại Bỏ qua Nộp bài

Chúc mừng Bạn đã hoàn thành bài!

Kết quả làm bài:
  • Nhận biết (30%):
    2/3
  • Thông hiểu (40%):
    2/3
  • Vận dụng (30%):
    2/3
  • Thời gian làm bài: 00:00:00
  • Số câu làm đúng: 0
  • Số câu làm sai: 0
  • Điểm số: 0
Làm lại
  • 109 lượt xem
Sắp xếp theo
🖼️
Xóa Gửi bình luận

Vật Lí 11 KNTT

Đăng nhập