Giáo án môn Vật lí Lớp 11 - Chương 1: Điện học. Điện từ học - Bài 6: Bài tập thuyết Electron và định luật bảo toàn điện tích

ĐIỆN HỌC – ĐIỆN TỪ HỌC – BÀI 6: BÀI TẬP THUYẾT ELECTRON VÀ ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
Câu 1: Chọn câu trả lời đúng.
Đưa quả cầu tích điện A lại gần quả cầu B nhỏ, nhẹ, bằng bấc, treo ở đầu một sợi chỉ thẳng đứng. Quả cầu bấc B bị hút dính vào quả cầu A. Hiện tượng gì xảy ra tiếp theo?
A. Quả cầu bấc B tiếp tục bị hút dính vào quả cầu A.
B. Quả cầu bấc B rời A và vẫn bị hút lệch về phía A.
C. Quả cầu bấc B rời A về vị trí thẳng đứng.
D. Quả cầu bấc B bị đẩy lệch về phía bên kia.
Bài làm
Thoạt đầu quả cầu bấc B bị hút dính vào quả cầu A do hiện tượng nhiễm điện hưởng ứng. Tuy nhiên khi dính vào A nó lại bị nhiễm điện tiếp xúc với A nên có cùng dấu với A và bị đẩy ra xa. Đáp án D
Câu 2: Hai quả cầu kim loại nhỏ mang các điện tích lần lượt là và . Cho hai quả cầu tiếp xúc với nhau thì sau một thời gian quả cầu thứ nhất mang điện tích là . Điện tích của quả cầu thứ hai lúc này là 
A. B. C. D. 
Bài làm
Áp dụng định luật bảo toàn điện tích ta có:
Đáp án B
Câu 3: Xét cấu tạo nguyên tử về phương diện điện. Trong các nhận định sau, nhận định không đúng là
A. Điện tích của proton và điện tích của electron gọi là điện tích nguyên tố.
B. Khối lượng notron xấp xỉ bằng khối lượng proton.
C. Tổng số hạt proton và notron trong hạt nhân luôn bằng số electron quay xung quanh nguyên tử.
D. Electron mang điện tích là .
Bài làm
Trong một nguyên tử trung hòa về điện thì số hạt proton bằng số hạt electron. Đáp án C
Câu 4: Hai quả cầu nhỏ, giống nhau, bằng kim loại. Quả cầu A mang điện tích và quả cầu B mang điện tích . Cho hai quả cầu tiếp xúc với nhau rồi đưa chúng ra cách nhau 2 cm. Lực tương tác tĩnh điện giữa chúng lúc này là
A. 24,8 N B. 38,8 N C. 40,8 N D. 42,8N
Bài làm
Trước khi tiếp xúc: 
Sau khi tiếp xúc: Vì hai quả cầu nhỏ, giống nhau, bằng kim loại nên ta có: 
Áp dụng định luật bảo toàn điện tích ta có: 
Đổi r = 2cm = 0,02 m
Lực tương tác tĩnh điện giữa hai quả cầu lúc này là:
Đáp án A
Câu 5: Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A. Nguyên tử có thể mất hoặc nhận thêm electron để trở thành ion.
B. Electron không thể chuyển động từ vật này sang vật khác.
C. Hạt electron là hạt có mang điện tích âm, có độ lớn .
D. Hạt electron là hạt có khối lượng 
Bài làm
Electron có thể chuyển động từ vật này sang vật khác. Đáp án B
Câu 6: Hai quả cầu kim loại giống nhau mang điện tích và với , đưa chúng lại gần thì chúng hút nhau. Nếu cho chúng tiếp xúc với nhau rồi tách ra thì mỗi quả cầu sẽ mang điện tích là
A. B. C. D. 
Bài làm
Đưa hai quả cầu lại gần chúng hút nhau chứng tỏ và mang điện tích trái dấu mà nên suy ra 
Vì hai quả cầu giống nhau nên sau khi tiếp xúc ta có:
Đáp án B
Câu 7: Trong các hiện tượng sau, hiện tượng nào không liên quan đến sự nhiễm điện?
A. Chim thường xù lông về mùa rét.
B. Sét giữa các đám mây.
C. Về mùa đông lược dính rất nhiều tóc khi chải đầu.
D. Ô tô chở nhiên liệu thường thả một sợi dây xích kéo lê trên mặt đường.
Bài làm
Chim xù lông về mùa rét để giữ ấm vì tạo ra không khí giữa các lớp lông, mà không khí dẫn nhiệt kém dẫn đến sự trao đổi nhiệt với bên ngoài kém. Đây là hiện tượng nói về sự dẫn nhiệt kém chất khí. Đáp án A
Câu 8: Một vật mang điện tích . Vật đó nhận thêm số electron là
A. B. C. D. 
Bài làm
Điện tích của electron là: . Gọi n là số electron mà vật nhận thêm, ta có:
Đáp án B
Câu 9: Chọn phát biểu sai.
A. Trong vật cách điện có rất ít điện tích tự do.
B. Xét về toàn bộ thì một vật trung hòa về điện sau đó được nhiễm điện do hưởng ứng thì vẫn là một vật trung hòa về điện.
C. Xét về toàn bộ thì một vật nhiễm điện do tiếp xúc vẫn là một vật trung hòa về điện.
D. Trong vật dẫn điện có rất nhiều điện tích tự do.
Bài làm
Nhiễm điện do tiếp xúc: hai điện tích khác nhau, một vật có điện tích , một vật có điện tích . Khi tiếp xúc với nhau, một số electron sẽ di chuyển từ vật này sang vật kia cho đến khi cân bằng mật độ điện tích phân bố trên hai vật bằng nhau. Do đó mỗi vật đều bị nhiễm điện khác nhau.
Câu 10: Bốn vật kích thước nhỏ a, b, c, d bị nhiễm điện. Vật a hút vật b nhưng đẩy vật c, vật c hút vật d. Biết vật a nhiễm điện dương. Vậy b, c, d nhiễm điện gì?
A. b âm, c dương, d âm
B. b âm, c âm, d dương
C. b dương, c âm, d dương
D. b âm, c dương, d dương
Bài làm
a hút b chứng tỏ a và b trái dấu mà a mang điện tích dương nên b mang điện tích âm
b đẩy c chứng tỏ b và c cùng dấu mà b mang điện tích âm nên c mang điện tích âm
c hút d chứng tỏ c và d trái dấu mà c mang điện tích âm thì d mang điện tích dương
Đáp án B
Câu 11: Hai vật bằng kim loại giống nhau có điện tích cùng dấu q và 4q ở cách nhau một khoảng . Sau khi cho hai vật tiếp xúc nhau, để cho lực tương tác giữa chúng không thay đổi, ta phải đặt chúng cách nhau một khoảng . Tỉ số 
A. B. C. D. 
Bài làm
Trước khi tiếp xúc: 
Sau khi tiếp xúc: Vì hai vật bằng kim loại giống nhau nên ta có:
Mà theo đề bài lực tương tác giữa chúng không đổi nên ta có:
Đáp án C
Câu 12: Hai quả cầu kim loại nhỏ giống hệt nhau mang các điện tích và đặt trong không khí cách nhau 2 cm, đẩy nhau bởi một lực . Cho hai quả cầu tiếp xúc nhau rồi đưa lại vị trí cũ, chúng đẩy nhau bởi một lực . Điện tích của và lần lượt là
A. và 
B. và 
C. và 
D. và 
Bài làm
Trước khi tiếp xúc: 
Sau khi tiếp xúc: Vì hai quả cầu giống hệt nhau nên ta có: 
 nên suy ra 
Từ (1) và (2) suy ra: (3) hoặc (4)
Giải hệ phương trình (3) và (4) ta được: và hoặc và 
Đáp án C 
Câu 13: Trong trường hợp nào dưới đây sẽ không xảy ra hiện tượng nhiễm điện do hưởng ứng? Đặt một quả cầu mang điện ở gần một
A. Thanh kim loại mang điện âm
B. Thanh kim loại mang điện dương
C. Thanh kim loại không mang điện
D. Thanh nhựa mang điện âm
Bài làm
Thanh nhựa không dẫn điện nên các electron phân bố không dịch chuyển, không thể phân bố lại nên không thể xảy ra hiện tượng nhiễm điện do hưởng ứng. Đáp án D
Câu 14: Khi đưa một quả cầu kim loại không nhiễm điện lại gần một quả khác nhiễm điện thì
A. Không hút mà cũng không đẩy nhau
B. Hai quả cầu hút nhau
C. Hai quả cầu trao đổi điện tích cho nhau
D. Hai quả cầu đẩy nhau
Bài làm
Khi đưa quả cầu kim loại không nhiễm điện lại gần một quả cầu bị nhiễm điện, có 2 khả năng xảy ra:
- Nếu quả cầu nhiễm điện âm thì các electron trong quả cầu không nhiễm điện do hưởng ứng sẽ bị đẩy ra xa khỏi phía đặt gần quả cầu nhiễm điện. Phần quả cầu không bị nhiễm điện gần quả cầu nhiễm điện sẽ bị thiếu electron nên mang điện dương tức là trái dấu với quả cầu nhiễm điện nên hai quả cầu sẽ hút nhau.
- Nếu quả cầu nhiễm điện dương thì electron trong quả cầu không nhiễm điện do hưởng ứng sẽ bị hút lại gần phía đặt quả cầu nhiễm điện. Phần quả cầu không bị nhiễm điện đặt gần quả nhiễm điện sẽ dư các electron nên mang điện âm tức là trái dấu với quả cầu nhiễm điện nên hai quả cầu sẽ hút nhau.
Câu 15: Trường hợp nào dưới đây nói đúng về cách nhiễm điện của các vật sau?
A. Một quả cầu bấc treo gần một vật nhiễm điện thì quả cầu bấc được nhiễm điện do hưởng ứng.
B. Khi một đám mây tích điện bay ở gần mặt đất thì những cột chống sét được nhiễm điện chủ yếu là do cọ xát.
C. Khi một vật nhiễm điện chạm vào núm kim loại của một điện nghiệm thì hai lá kim loại của điện nghiệm được nhiễm điện do tiếp xúc.
D. Khi chải đầu, thường thấy một số sợi tóc bám vào lược, hiện tượng đó là vì lược được nhiễm điện do tiếp xúc.
Bài làm
Khi một vật nhiễm điện chạm vào núm kim loại của một điện nghiệm thì hai lá kim loại của điện nghiệm được nhiễm điện do tiếp xúc. Đáp án C
Câu 16: Môi trường không chứa điện tích tự do là
A. Nước biển B. Nước sông C. Nước mưa D. Nước cất
Bài làm
Nước cất là một loại nước tinh khiết, nguyên chất, được xử lí bằng phương pháp chưng cất do vậy nó không chứa bất kì một loại tạp chất nào. Đáp án D
Câu 17: Đưa một quả cầu kim loại A nhiễm điện dương lại gần một quả cầu kim loại B nhiễm điện dương. Hiện tượng xảy ra là
A. Cả hai quả cầu đều bị nhiễm điện do hưởng ứng.
B. Cả hai quả cầu đều không bị nhiễm điện do hưởng ứng.
C. Chỉ có quả cầu B bị nhiễm điện do hưởng ứng.
D. Chỉ có quả cầu A bị nhiễm điện do hưởng ứng.
Bài làm
Hai quả cầu kim loại nên sẽ có nhiễm điện do hưởng ứng. Đáp án A
Câu 18: Hai quả cầu kim loại nhỏ giống hệt nhau, đặt cách nhau một đoạn trong không khí. Ban đầu hai quả cầu đó được tích điện trái dấu, chúng hút nhau với lực . Sau đó cho hai quả cầu tiếp xúc với nhau, rồi lại đưa chúng về vị trí cũ thì thấy chúng đẩy nhau với lực . Điện tích của mỗi quả cầu trước khi cho chúng tiếp xúc với nhau là
A. và 
B. và 
C. và 
D. và 
Bài làm
Gọi , là điện tích của quả cầu 1 và quả cầu 2 trước khi tiếp xúc với nhau. Độ lớn lực tương tác giữa chúng được xác định theo định luật Culông:
. Vì , trái dấu nên ta có: 
Sau khi tiếp xúc với nhau, điện tích của hai quả cầu trở nên bằng nhau, ta có: 
, do đó lực đẩy giữa chúng là: 
hay 
Từ (1) và (2) ta có hai hệ phương trình sau: 
 (3) và (4)
Giải hệ phương trình (3) và (4) ta được: và hoặc và 
Đáp án C
Câu 19: Vào mùa hanh khô, nhiều khi kéo áo lên qua đầu, ta thấy có tiếng nổ lách tách. Đó là vì 
A. Hiện tượng nhiễm điện do hưởng ứng.
B. Hiện tượng nhiễm điện do cọ xát.
C. Hiện tượng nhiễm điện do tiếp xúc.
D. Cả A, B, C đều đúng.
Bài làm
Các vật cọ xát sẽ bị nhiễm điện và gây ra tiếng nổ lách tách. Đáp án B
Câu 20: Hai quả cầu nhỏ giống hệt nhau, quả cầu 1 có điện tích là , quả cầu 2 có điện tích là , cho chúng tiếp xúc với nhau rồi tách chúng ra. Điện tích của hai quả cầu sau khi tiếp xúc là
A. 
B. 
C. 
D. 
Bài làm
Vì hai quả cầu giống hệt nhau nên sau khi tiếp xúc ta có: 
Áp dụng định luật bảo toàn điện tích ta có:
Đáp án A