Giải đề thi giữa học kì 1 lý lớp 11 năm 2020 - 2021 Sở GD - ĐT Bắc Ninh

Đề bài

I. Phần trắc nghiệm (3,0 điểm)

Câu 1: Độ lớn lực tương tác giữa hai điện tích điểm đứng yên q₁ và q₂ đặt trong chân không cách nhau một khoảng r được tính bằng biểu thức

A. \(F = k\frac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{{r^2}}}\) 

B. \(F = \frac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{{r^2}}}\)

C. \(F = k\frac{{{q_1}{q_2}}}{{{r^2}}}\)

D. \(F = k\frac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{r}\)

Câu 2: Biết hiệu điện thế \({U_{MN}} = 4V\). Đẳng thức nào dưới đây đúng?

A. \({V_N} - {V_M} = 4V\) 

B. \({V_M} - {V_N} = 4V\)

C. \({V_N} = 4V\)

D. \({V_M} = 4V\)

Câu 3: Đơn vị của cường độ điện trường là

A. N                B. C 

C. V.m             D. V/m

Câu 4: Công của lực điện không phụ thuộc vào

A. vị trí điểm đầu và điểm cuối đường đi

B. cường độ điện trường

C. hình dạng của đường đi

D. độ lớn điện tích di chuyển

Câu 5: Một điện tích thử đặt tại điểm có cường độ điện trường 0,16 V/m. Lực tác dụng lên điện tích đó bằng 2.10^-4 N. Độ lớn của điện tích đó là

A. \(1,{25.10^{ - 4}}C\)                B. \({8.10^{ - 2}}C\)

C. \(1,{25.10^{ - 3}}C\)                D. \({8.10^{ - 4}}C\)

Câu 6: Một tụ điện có điện dung \(5\mu F\) được tích điện đến điện tích bằng \(86\mu C\). Hiệu điện thế trên hai bản tụ bằng

A. 17,2 V        B. 27,2 V

C. 37,2 V        D. 47,2 V

II. Phần tự luận (7,0 điểm)

Câu 7: (2,0 điểm)

Hai điện tích \({q_1} = {4.10^{ - 6}}C\) và \({q_2} = {16.10^{ - 6}}C\) đặt tại hai điểm A và B trong không khí cách nhau 30 cm.

a) Xác định độ lớn của lực tác dụng của q₁ lên q₂.

b) Vẽ hình biểu diễn lực tương tác giữa hai điện tích.

Câu 8: (2,0 điểm)

a) Trên vỏ một tụ điện có ghi \(50\mu F - 220V\). Giải thích ý nghĩa của các số ghi trên tụ điện.

b) Một điện tích q = 2 (C) chạy từ một điểm M có điện thế \({V_M} = 10V\) đến điểm N có điện thế \({V_N} = 4V\), N cách M một khoảng 5cm. Công của lực điện là bao nhiêu?

Câu 9: (3,0 điểm)

Một điện tích điểm \({q_1} = {4.10^{ - 6}}C\) đặt tại điểm A trong không khí.

1) Xác định độ lớn cường độ điện trường do q1 gây ra tại C cách A 10cm.

2) Tại điểm B đặt thêm \({q_2} =  - {16.10^{ - 6}}C\). Biết AB = 40 cm; BC = 30 cm.

a) Xác định cường độ điện trường tổng hợp do q₁ và q₂ gây ra tại điểm C.

b) Biết cường độ điện trường tại D triệt tiêu. Xác định vị trí điểm D.

Lời giải chi tiết

Phần I: Trắc nghiệm

Câu 1:

Ta có: \(F = k\frac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{\varepsilon {r^2}}}\)

Trong chân không \(\varepsilon  = 1 \Rightarrow F = k\frac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{{r^2}}}\)

Chọn A

Câu 2:

\({U_{MN}} = {V_M} - {V_N} = 4V\)

Chọn B

Câu 3:

Đơn vị của cường độ điện trường là V/m

Chọn D

Câu 4:

Công của lực điện không phụ thuộc vào vị trí điểm đầu và điểm cuối đường đi.

Chọn A

Câu 5:

Ta có:

\(E = \frac{F}{q} \Rightarrow q = \frac{F}{E} = \frac{{{{2.10}^{ - 4}}}}{{0,16}} = 1,{25.10^{ - 3}}C\)

Chọn C

Câu 6:

Ta có:

\(q = CU \Rightarrow U = \frac{q}{C} = \frac{{{{86.10}^{ - 6}}}}{{{{5.10}^{ - 6}}}} = 17,2V\)

Chọn A

Phần II: Tự luận

Câu 7:

a)

Lực điện tác dụng của q₁ lên q₂ là:

\(F = k\frac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{{r^2}}} = {9.10^9}.\frac{{\left| {{{4.10}^{ - 6}}{{.16.10}^{ - 6}}} \right|}}{{{{\left( {{{30.10}^{ - 2}}} \right)}^2}}} = 6,4N\)

b)

Hình vẽ:

Câu 8:

a)

Ý nghĩa của \(50\mu F - 220V\) là:

- Điện dung của tụ điện là \(50\mu F\)

- Giá trị hiệu điện thế lớn nhất mà tụ chịu được là 220 V, nếu vượt quá giá trị này tụ có thể bị đánh thủng.

b)

Công của lực điện là:

\(A = q.{U_{MN}} = q\left( {{V_M} - {V_N}} \right) = 2.\left( {10 - 4} \right) = 12J\)

Câu 9:

1)

Độ lớn cường độ điện trường do q₁ gây ra tại C là:

\({E_1} = k\frac{{\left| {{q_1}} \right|}}{{A{C^2}}} = {9.10^9}.\frac{{\left| {{{4.10}^{ - 6}}} \right|}}{{0,{1^2}}} = {36.10^5}V/m\)

2)

a)

Ta có:

\({E_2} = k\frac{{\left| {{q_1}} \right|}}{{\varepsilon .B{C^2}}} = {9.10^9}.\frac{{\left| {{{16.10}^{ - 6}}} \right|}}{{0,{3^2}}} = {16.10^5}V/m\)

Cường độ điện trường tổng hợp do q₁ và q₂ gây ra tại C là:

\(\overrightarrow E  = {\overrightarrow E _1} + {\overrightarrow E _2}\)

Có phương chiều được biểu diễn như hình vẽ.

Có độ lớn: \(E = {E_1} + {E_2} = {36.10^5} + {16.10^5} = {52.10^5}V/m\)

b)

Cường độ điện trường tại D triệt tiêu: \({\overrightarrow E _D} = {\overrightarrow E _{1{\rm{D}}}} + {\overrightarrow E _{2{\rm{D}}}} = \overrightarrow 0 \)

\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{E_{1{\rm{D}}}} = {E_{2{\rm{D}}}}\left( 1 \right)\\{\overrightarrow E _{1{\rm{D}}}} \uparrow  \downarrow {\overrightarrow E _{2{\rm{D}}}}\left( 2 \right)\end{array} \right.\)

Từ (1) suy ra: \(k\frac{{\left| {{q_1}} \right|}}{{A{{\rm{D}}^2}}} = k\frac{{\left| {{q_2}} \right|}}{{B{{\rm{D}}^2}}} \Leftrightarrow \frac{{\left| {{{4.10}^{ - 6}}} \right|}}{{A{{\rm{D}}^2}}} = \frac{{\left| {{{16.10}^{ - 6}}} \right|}}{{B{D^2}}}\)

\( \Leftrightarrow B{\rm{D}} = 2{\rm{AD}}\) (3)

Từ (2) suy ra D nằm ngoài AB (do \({q_1}{q_2} < 0\))

Suy ra: \(B{\rm{D}} - A{\rm{D}} = AB \Leftrightarrow BD - A{\rm{D}} = 40\) (4)

Từ (3) và (4) \( \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}A{\rm{D}} = 40cm\\B{\rm{D}} = 80cm\end{array} \right.\)