Một quả cầu kim loại bán kính \(4\,\,cm\), tích điện dương. Để di chuyển điện tích \(q = {10^{

Câu hỏi số 324947:

Vận dụng

Một quả cầu kim loại bán kính \(4\,\,cm\), tích điện dương. Để di chuyển điện tích \(q = {10^{ - 9}}\,\,C\) từ vô cùng đến điểm M cách mặt cầu đoạn \(20\,\,cm\), người ta cần thực hiện một công \(A' = {5.10^{ - 7}}\,\,J\). Điện thế trên mặt quả cầu do điện tích của quả cầu gây ra là bao nhiêu? Chọn mốc tính điện thế tại vô cùng bằng \(0\).

A. \(500\,\,V\)

B. \(600\,\,V\)

C. \(3000\,\,V\)

D. \(1500\,\,V\)

Đáp án đúng là: C

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:324947

Phương pháp giải

Công của lực điện trường: \({A_{MN}} = {U_{MN}}.q = \left( {{V_M}-{V_N}} \right).q\)

Điện thế: \({V_M} = \frac{{{A_{M\infty }}}}{q} = k\frac{Q}{r}\)

Giải chi tiết

Khi điện tích q di chuyển từ vô cùng về M thì nó chịu tác dụng của lực do tay tác dụng và lực điện (do điện trường của quả cầu gây ra)

Gọi A là công của lực điện trường của quả cầu sinh ra khi di chuyển q

Ta có: \(A = - A' = - {5.10^{ - 7}}\,\,J\)

Mặt khác, ta có: \(A = q({V_\infty } - {V_M}) = - q{V_M}\)

\( \to \) điện thế do quả cầu sinh ra là:

\({V_M} = \frac{A}{{ - q}} = \frac{{ - {{5.10}^{ - 7}}}}{{ - {{10}^{ - 9}}}} = 500V\)

Gọi Q là điện tích quả cầu, điện thế tại M là:

\({V_M} = k\frac{Q}{{{r_M}}} \to Q = \frac{{{V_M}{r_M}}}{k} = \frac{{500.0,24}}{{{{9.10}^9}}} = \frac{{40}}{3}{.10^{ - 9}}C\)

Vậy điện thế do quả cầu gây ra tại bề mặt quả cầu là:

\({V_0} = k\frac{Q}{{{r_0}}} = {9.10^9}\frac{{\frac{{40}}{3}{{.10}^{ - 9}}}}{{0,04}} = 3000V\)

Đáp án cần chọn là: C

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.