Category:
Trắc nghiệm Kết nối Vật lý 11 bài 18 Điện trường đều
Tags:
Bộ đề 1
3. Nếu ta tăng khoảng cách giữa hai bản kim loại của một tụ điện phẳng trong điện trường đều lên gấp đôi, thì cường độ điện trường giữa hai bản tụ sẽ:
Trong một điện trường đều, cường độ điện trường $E$ được định nghĩa là độ lớn lực điện tác dụng lên một đơn vị điện tích thử đặt tại điểm đó, hoặc liên hệ với hiệu điện thế và khoảng cách bằng công thức $E = U/d$. Nếu tụ điện phẳng được tích điện và đặt trong điện trường đều mà không thay đổi hiệu điện thế giữa hai bản, thì việc thay đổi khoảng cách giữa hai bản sẽ làm thay đổi hiệu điện thế tương ứng, nhưng bản thân cường độ điện trường trong một vùng không gian nhất định là không đổi nếu nguồn tạo ra nó không thay đổi. Tuy nhiên, nếu xét trong trường hợp tụ điện phẳng tích điện với $U$ không đổi, thì $E = U/d$. Nếu $d$ tăng gấp đôi, $E$ sẽ giảm đi một nửa. Nhưng câu hỏi nói trong điện trường đều, ngụ ý $E$ là một đại lượng cho trước và không đổi. Giả sử nguồn điện vẫn duy trì hiệu điện thế không đổi giữa hai bản. Khi đó, nếu khoảng cách $d$ tăng gấp đôi, hiệu điện thế $U$ cũng phải tăng gấp đôi để $E$ không đổi. Nếu nguồn điện bị ngắt sau khi tích điện, $Q$ không đổi. $E = Q / (\epsilon S)$. Khoảng cách $d$ không ảnh hưởng đến $E$ nếu $Q$ không đổi. Tuy nhiên, cách diễn đạt trong điện trường đều thường ngụ ý $E$ là cố định. Xét trường hợp hiệu điện thế $U$ giữa hai bản là không đổi, thì khi $d$ tăng gấp đôi, $E = U/d$ sẽ giảm đi một nửa. Nếu câu hỏi ám chỉ nguồn điện vẫn nối vào tụ điện, thì $U$ không đổi. Nếu nguồn bị ngắt, thì $Q$ không đổi. Trong trường hợp tụ điện phẳng, $E = \sigma / (2\epsilon_0)$ (nếu chỉ có một bản) hoặc $E = \sigma / \epsilon_0$ (nếu xét giữa hai bản với mật độ điện tích bề mặt $\sigma$). Nếu $d$ thay đổi mà $\sigma$ không đổi thì $E$ không đổi. Nếu $\sigma$ thay đổi do $Q$ thay đổi, thì $E$ thay đổi. Tuy nhiên, trong bối cảnh điện trường đều, $E$ là không đổi. Nếu xét hai bản tụ phẳng, $E = U/d$. Nếu $U$ không đổi và $d$ tăng gấp đôi, $E$ giảm đi một nửa. Nếu $Q$ không đổi, thì $U = Qd/(\epsilon S)$ nên $E = U/d = Q/(\epsilon S)$ không đổi. Câu hỏi có thể hiểu theo hai cách. Tuy nhiên, cách hiểu phổ biến nhất cho điện trường đều là $E$ không đổi. Nếu tụ điện được duy trì hiệu điện thế không đổi, thì $E$ không đổi. Nếu tụ điện được tích điện rồi ngắt khỏi nguồn, thì điện tích $Q$ không đổi. Trong trường hợp đó, $E = Q/(\epsilon S)$ cũng không đổi. Vậy nên, việc thay đổi khoảng cách giữa hai bản kim loại của một tụ điện phẳng không ảnh hưởng đến cường độ điện trường đều nếu hiệu điện thế giữa hai bản được duy trì hoặc điện tích trên tụ điện không đổi. Cách hiểu phổ biến là $E$ là đại lượng không đổi. Kết luận Cường độ điện trường không đổi.
