20 câu Trắc nghiệm Thế năng điện (Kết nối tri thức 2023) có đáp án – Vật lí lớp 11

Trắc nghiệm Vật lí 11 Bài 19: Thế năng điện

Phần 1. Trắc nghiệm Thế năng điện

Câu 1. Công của lực điện trường dịch chuyển một điện tích 5.10^-6 C ngược chiều một đường sức trong một điện trường đều 1000 V/m trên quãng đường dài 0,5 m là

A. -2,5.10^-3 J. 

B. -5.10^-3 J. 

C. 2,5.10^-3 J. 

D. 5.10^-3 J. 

Hướng dẫn giải

A = qEd = qEscosα = 5.10^-6.1000.0,5.cos180⁰ = -2,5.10^-3 J. 

Đáp án đúng là A.

Câu 2. Khi điện tích dịch chuyển trong điện trường đều theo chiều đường sức thì nó nhận được một công 10 J. Khi dịch chuyển tạo với chiều đường sức 45⁰ trên cùng độ dài quãng đường thì nó nhận được một công là

A. 5 J.                            

B. $\frac{5\sqrt{3}}{2}$J.            

C. 5√2 J.              

D. 7,5J.

Hướng dẫn giải

A = qEd = 10 J

A’ = qEdcosα = A.cosα = 10.cos45⁰ = 5√2J. 

Đáp án đúng là C.

Câu 3. Cho điện tích dịch chuyển giữa 2 điểm cố định trong một điện trường đều với cường độ điện trường 100 V/m thì công của lực điện trường là 50 mJ. Nếu cường độ điện trường là 200 V/m thì công của lực điện trường dịch chuyển điện tích giữa hai điểm đó là

A. 200 mJ.           

B. 100 mJ.           

C. 50 mJ.                       

D. 150 mJ.

Hướng dẫn giải

Ta có: A = qEd nên $\frac{A_1}{A_2}=\frac{E_1}{E_2}\iff \frac{50}{A_2}=\frac{100}{200}\Rightarrow A_2=\frac{50.200}{100}$ = 100 mJ

Đáp án đúng là B.

Câu 4. Công của lực điện trường dịch chuyển một điện tích – 5μC ngược chiều một đường sức trong một điện trường đều 1000 V/m trên quãng đường dài 1 m là

A. 5000 J.            

B. – 5000 J.          

C. 5 mJ.                         

D. – 5 mJ.

Hướng dẫn giải

A = qEd = qEscosα = -5.10^-6.1000.1.cos180⁰ = 5.10^-3 J. 

Đáp án đúng là C.

Câu 5. Một điện tích q = 5.10^-8 C di chuyển trong một điện trường đều có cường độ điện trường E = 1000 V/m theo một đường gấp khúc ABC. Đoạn AB dài 20 cm và vectơ độ dời AB làm với các đường sức điện một góc 30⁰. Đoạn BC dài 40 cm và vectơ độ dời BC làm với các đường sức điện một góc 120⁰. Tính công của lực điện.

A. 1,87.10^-6 J.

B. -1,87.10^-6 J.

C. 1,3.10^-6 J.

D. -1,3.10^-6 J.

Hướng dẫn giải

A_AB = qEd₁ = q.E.AB.cos30⁰ = 8,7.10^-6 J

A_BC = qEd₂ = q.E.BC.cos120⁰ = -10^-5 J

Công của lực điện trường trên đường gấp khúc ABC là:

A_ABC = A_AB +A_BC = 8,7.10^-6 -10^-5 = -1,3.10^-6 J

Đáp án đúng là D.

Câu 6. Phát biểu nào sau đây là không đúng?

A. Công của lực điện bằng độ giảm thế năng của điện tích trong điện trường.

B. Biểu thức tính công của lực điện trong điện trường đều là: A = Ed

C. Điện trường tĩnh là một trường thế.

D. Công của lực điện tác dụng lên một điện tích không phụ thuộc vào dạng đường đi của điện tích mả chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm đầu và điểm cuối của đoạn đường đi trong điện trường.

Hướng dẫn giải

Biểu thức tính công của lực điện trong điện trường đều là: A = qEd

Đáp án đúng là B.

Câu 7. Nếu điện tích dịch chuyển trong điện trường sao cho thế năng của nó tăng thì công của của lực điện trường

A. âm.                 

B. dương.   

C. bằng không.      

D. chưa đủ dữ kiện để xác định.

Hướng dẫn giải

Ta có: A_MN = W_M – W_N, thế năng tăng nên W_N > W_M nên A_MN < 0

Nên điện tích dịch chuyển trong điện trường sao cho thế năng của nó tăng thì công của của lực điện trường âm.             

Đáp án đúng là A.

Câu 8. Nếu chiều dài đường đi của điện tích trong điện trường tăng 2 lần thì công của lực điện trường

A. tăng 2 lần.

B. giảm 2 lần.                                             

C. không thay đổi.

D. chưa đủ dữ kiện để xác định.

Hướng dẫn giải

A = Fscosα . Nếu chỉ thay đổi chiều dài đường đi của điện tích trong điện trường thì chưa đủ dữ kiện để xác định công của lực điện trường vì điện trường còn phụ thuộc vào lực và góc.

Đáp án đúng là D.

Câu 9. Công của lực điện trường dịch chuyển một điện tích 5.10^-6 C dọc theo chiều một đường sức trong một điện trường đều 1000 V/m trên quãng đường dài 0,5m là

A. 25.10^-3 J. 

B. 5.10^-3 J. 

C. 2,5.10^-3 J. 

D. 5.10^-4 J. 

Hướng dẫn giải

A = qEd = qEscosα = 5.10^-6.1000.0,5.cos0⁰ = 2,5.10^-3 J. 

Đáp án đúng là C.

Câu 10. Một electron chuyển động dọc theo đường sức của một điện trường đều. Cường độ điện trường E = 1000 V/m. Vận tốc ban đầu của electron là 3.10⁵ m/s, khối lượng của elctron là 9,1.10^-31kg. Tại lúc vận tốc bằng không thì nó đã đi được đoạn đường bao nhiêu ?

A. 0,26 mm. 

B. 2,6 mm.

C. 26 mm.

D. 260 mm.

Hướng dẫn giải

Công của lực điện trường là A = qEd = – eEd = ΔW

Theo định lý biến thiên động năng ta có:

Chọn đáp án A.

Phần 2. Lý thuyết Thế năng điện

I. Công của lực điện

· Công của lực điện trong dịch chuyển của điện tích q từ điểm M đến điểm N trong điện trường đều bằng qEd, không phụ thuộc vào hình dạng của đường đi mà chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm đầu M và vị trí điểm cuối N của độ dịch chuyển trong điện trường.

A_MN = qEd

Trong đó:

– d là độ dài đại số của đoạn MM’, là hình chiếu của đoạn MN trên một đường sức điện

· Công của lực điện trong dịch chuyển của điện tích q không phụ thuộc vào hình dạng của đường đi mà chỉ phụ thuộc vào vị trí của điểm đầu M và vị trí của điểm cuối N của độ dịch chuyển.

· Lực điện được coi là lực thế.

II. Thế năng của một điện tích trong điện trường

1. Thế năng của một điện tích trong điện trường đều

– Bản cực mang điện âm thường được chọn làm mốc tính thế năng. Với điện trường của một điện tích hoặc của một hệ điện tích bất kì, người ta thường chọn điểm mốc thế năng ở vô cực, vì ở đó điện trường và lực điện trường đều bằng không.

– Thế năng của điện tích trong điện trường còn được gọi là thế năng điện. Thế năng của một điện tích q trong điện trường đều đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường đều khi đặt điện tích q tại điểm đang xét.

– Thế năng của điện tích q tại điểm M trong điện trường đều bằng công của lực điện có thể sinh ra khi điện tích q di chuyển từ điểm M tới điểm mốc để tính thế năng:

W_M = qEd

Trong đó d là khoảng cách từ M đến bản cực âm, W_M là thế năng điện của điện tích q tại điểm M.

2. Thế năng của một điện tích trong điện trường bất kì

– Thế năng của một điện tích q trong điện trường đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường khi đặt điện tích q tại điểm đang xét.

– Khi chọn mốc thế năng tại vô cực, thế năng của điện tích q tại điểm M trong điện trường bằng công của lực điện trong dịch chuyển của điện tích q từ điểm M tới vô cực:

W_M = $A_{M\infty }$

– Độ lớn của lực điện tỉ lệ thuận với điện tích q nên thế năng tại điểm M cũng tỉ lệ với điện tích q: W_M = V_Mq

Hệ số tỉ lệ V_M = V không phụ thuộc vào điện tích q mà chỉ phụ thuộc vào điện trường và vị trí của điểm M.

Xem thêm các bài Trắc nghiệm Vật Lí lớp 11 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

Trắc nghiệm Bài 18: Điện trường đều

Trắc nghiệm Bài 19: Thế năng điện

Trắc nghiệm Bài 20: Điện thế

Trắc nghiệm Bài 21: Tụ điện

Trắc nghiệm Bài 22: Cường độ dòng điện