Bộ 3 đề thi giữa kì 2 Vật lí 11 Kết nối tri thức cấu trúc mới có đáp án - Đề 2

Để q$_{3}$ cân bằng thì các lực của q$_{1}$, q$_{2}$ tác dụng lên q$_{3}$ phải thỏa mãn: $\overrightarrow{{F}_{1}}+\overrightarrow{{F}_{2}}=\overrightarrow{0}$

Hai lực $\overrightarrow{{F}_{1}},\overrightarrow{{F}_{2}}$ cùng phương, ngược chiều, q$_{3}$ đặt tại điểm C trên đoạn AB nên q$_{1}$ và q$_{2}$ cùng dấu

F$_{1}$ = F$_{2}$ => $\frac{|{q}_{1}|}{{{r}_{13}}^{2}}=\frac{|{q}_{2}|}{{{r}_{23}}^{2}}$

Mà ${r}_{13}=\frac{a}{3}=>{r}_{23}=\frac{2a}{3}=2{r}_{13}$ $\Rightarrow {q}_{2}=4{q}_{1}$ . Chọn D.

Khoảng cách từ tâm của tam giác đều cạnh a đến mỗi đỉnh của tam giác là $\frac{a}{\sqrt{3}}$

Cường độ điện trường do mỗi điện tích Q gây ra tại tâm của tam giác đó có độ lớn bằng nhau là ${E}_{1}={E}_{2}={E}_{3}=k\frac{Q}{{r}^{2}}$ , với r = $\frac{a}{\sqrt{3}}$

Hướng của mỗi vectơ cường độ điện trường hướng ra xa mỗi điện tích

Cường độ điện trường tổng hợp tại tâm của tam giác đều là $\overrightarrow{E}=\overrightarrow{{E}_{1}}+\overrightarrow{{E}_{2}}+\overrightarrow{{E}_{3}}=\overrightarrow{0}$ . Chọn D.

Khi 3 tụ mắc song song: ${U}_{1}={U}_{2}={U}_{3}\Rightarrow {U}_{//\mathrm{gh}}=100V\Rightarrow {Q}_{\mathrm{gh}}={U}_{//\mathrm{gh}}({C}_{1}+{C}_{2}+{C}_{3})=100.(2+3+6)=1100\mathrm{μC}$

Chọn A.

Khi ngắt nguồn và đưa vào giữa hai bản tụ chất điện môi thì C tăng và Q không đổi

Hiệu điện thế giữa hai bản tụ giảm $U=\frac{Q}{C}$ => E giảm

Năng lượng của tụ ${\text{W}}_{\text{d}}\text{=}\frac{{Q}^{2}}{2C}$ : => W$_{d}$giảm. Chọn B.

Sai

Chọn trục Ox, có gốc O là vị trí mà electron 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

+ Theo định luật II Newton: $=\text{m}.$ (1)

+ Vì q = e < 0 nên $↑↓$ mà $\overrightarrow{{\text{v}}_{\text{o}}}$ cùng hướng với nên ngược chiều dương

Chiếu (1) lên Ox ta được: -F = ma ó|q|E = m.a

=> $a=\frac{-|q|E}{m}=\frac{-|-1{,}6{.10}^{-19}|.{6}^{10}}{9{,}1{.10}^{-31}}=-1{,}06{.10}^{19}$

Vậy electron chuyển động chậm dần với gia tốc a = $-1{,}06{.10}^{19}$ m/s2

Đúng

Thời gian chuyển động là: $v={v}_{0}+\mathrm{at}<=>0=v={v}_{0}+\mathrm{at}$

=> $t=\frac{-{v}_{0}}{a}=\frac{5{,}3{.10}^{6}}{1{,}06{.10}^{19}}=5{.10}^{-13}$ (s)

Quãng đường đi được của electron là: $s=\frac{{v}^{2}-{v}_{0}^{2}}{2a}=\frac{0-{(5{,}3{.10}^{6})}^{2}}{2.(-1{,}06{.10}^{19})}=1{,}325{.10}^{-6}$ m

Sai

Sau khi dừng lại, electron vẫn chịu tác động của lực điện trường (ngược chiều dương) nên electron sẽ chuyển động nhanh dần đều về vị trí xuất phát. Và sau đó chuyển động thẳng đều với vận tốc đầu.

Đúng

Ta có: ${v}^{2}-{v}_{0}^{2}=2\mathrm{al}$

$v=\sqrt{2\mathrm{al}+{v}_{0}^{2}}=\sqrt{2.(-1{,}06{.10}^{19}).5{.10}^{-7}+{(5{,}3{.10}^{6})}^{2}}=4{,}18{.10}^{6}m/s$

Vậy khi ra khỏi điện trường, electron chuyển động thẳng đều với vận tốc $4{,}18{.10}^{6}m/s$

Sai

Do tụ chưa được nối vào nguồn nên Q=0

Sai

Điện dung C$^{’}$= εC

Sai

Năng lượng trong tụ là năng lượng từ

Đúng

$I=\frac{q}{t}$ $\Rightarrow t=\frac{q}{I}=\frac{150{.10}^{-9}}{2{,}25.{10}^{-5}}$= 66,67. ${.10}^{-4}$

$I=\frac{q}{t}=>t=\frac{q}{I}=\frac{1{,}2{.10}^{-4}}{2}=6{.10}^{-5}$

Số electron di chuyển dến bản tích điện âm của tụ:

$n=\frac{Q}{e}=\frac{\mathrm{CU}}{e}=\frac{24{.10}^{-9}.450}{1{,}6{.10}^{-19}}=6{,}75{.10}^{13}(\mathrm{electron})$

Thế năng điện của một electron đặt tại điểm M là:

W$_{M}$ = V$_{M}$.e = 1000.1,6.10$^{−19}$ = 1,6.10$^{−16}$(J)

Chọn chiều dương là chiều của đường sức điện.

Độ biến thiên động năng của vật bằng công của lực điện trường:

$\Leftrightarrow \frac{{\mathrm{mv}}^{2}}{2}-\frac{{\mathrm{mv}}_{0}^{2}}{2}=\mathrm{qEd}\Rightarrow E=\frac{m({v}^{2}-{v}_{0}^{2})}{2\mathrm{qd}}=50000\ V/m=50\ \mathrm{kV}/m$

Lực tương tác:

$F=k\frac{|{q}_{1}.{q}_{2}|}{{r}^{2}}=9{.10}^{9}.\frac{|2{,}4{.10}^{-6}.5{,}3{.10}^{-6}|}{0,{58}^{2}}=0{,}34N$

Khi mạch ngoài chỉ có điện trở R$_{1}$thì công suất tiêu thụ mạch ngoài:

$\text{P}={(\frac{\text{E}}{{R}_{1}+r})}^{2}.{R}_{1}$ (1)

Nếu mắc thêm điện trở R$_{2}$ thì điện trở mạch ngoài là R$_{12}$.

Theo đầu bài, ta có $\text{P}=\frac{{\text{E}}^{2}}{{({R}_{12}+r)}^{2}}\cdot {R}_{12}$ (2)

Từ (1) và (2): $0{,}5{({R}_{12}+2)}^{2}={R}_{12}{(0{,}5+2)}^{2}\Rightarrow {R}_{12}^{2}-8{,}5{R}_{12}+4=0$