Tụ phẳng không khí có điện dung C = 400 pF được tích điện đến hiệu điện thế U = 250 V. Sau đó ngắt tụ điện khỏi nguồn, nhúng tụ điện vào chất điện môi lỏng có hằng số điện môi ε = 2.

a. Điện tích Q của tụ điện lúc chưa nhúng vào chất điện môi là 1,5.10-7 C.

b. Điện dung C1 sau khi ngắt tụ điện khỏi nguồn và nhúng tụ điện vào chất điện môi lỏng là 0,8.10-9 F.

c. Hiệu điện thế U1 là 150 V.

d. Điện tích Q1 sau khi nhúng tụ điện vào chất điện môi lỏng là 1,5.10-8 C.

a. Điện dung của tụ điện không phụ thuộc vào bản chất của hai bản tụ điện.

b. \[C = \frac{{\varepsilon S}}{{{{9.10}^9}.4\pi d}} = \frac{{\varepsilon .\pi .{r^2}}}{{{{9.10}^9}.4\pi d}}\]

Khi tăng r, d lên 3 lần => \[C' = \frac{{\varepsilon .\pi .{{\left( {3r} \right)}^2}}}{{{{9.10}^9}.4\pi .3d}} = 3C\]

c. \[C = \frac{{\varepsilon S}}{{{{9.10}^9}.4\pi d}}\]   => tăng d’ = 2d   =>  \[C' = \frac{{\varepsilon .S}}{{{{9.10}^9}.4\pi .2d}} = \frac{C}{2}\]  =>\(U' = \frac{{{\rm{Q'}}}}{{{\rm{C'}}}}{\rm{  =  }}\frac{{\rm{Q}}}{{{\rm{C/2}}}}{\rm{  =  2U}}\)

d. Cb = C/4  

a) Do AB vuông góc với đường sức điện nên hình chiếu của A, B lên đường sức điện trùng nhau

hay dAB = 0 Þ AAB = qp.E.dAB = 0.

b) Do dACB = dAB = 0 nên dACB = 0.

c)

Ta có: \({\rm{HC}} = \sqrt {{\rm{A}}{{\rm{C}}^2} - {\rm{A}}{{\rm{H}}^2}}  = \sqrt {{\rm{A}}{{\rm{C}}^2} - {{\left( {\frac{{{\rm{AB}}}}{2}} \right)}^2}}  = \sqrt {{4^2} - {{\left( {\frac{4}{2}} \right)}^2}}  = 2\sqrt 3 \) cm = \(0,02\sqrt 3 \) m.

Do \(\overrightarrow {{\rm{HC}}} \) ngược hướng với \({\rm{\vec E}}\) nên \({{\rm{d}}_{{\rm{AC}}}} = \overline {{\rm{HC}}}  =  - 0,02\sqrt 3 \) m.

Công của lực điện khi hạt proton di chuyển từ điểm A đến điểm C:

\({{\rm{A}}_{{\rm{AC}}}} = {\rm{q}}.{\rm{E}}.{{\rm{d}}_{{\rm{AC}}}} = {1,6.10^{ - 19}}.1000.\left( { - 0,02\sqrt 3 } \right) =  - {3,2.10^{ - 18}}.\sqrt 3 \) J.

d) Do \(\overrightarrow {{\rm{CH}}} \) cùng hướng với \({\rm{\vec E}}\) nên \({{\rm{d}}_{{\rm{CB}}}} = \overline {{\rm{CH}}}  = 0,02\sqrt 3 \) m.

Công của lực điện khi hạt proton di chuyển từ điểm C đến điểm B:

\({{\rm{A}}_{{\rm{CB}}}} = {\rm{q}}.{\rm{E}}.{{\rm{d}}_{{\rm{CB}}}} = {1,6.10^{ - 19}}.1000.0,02\sqrt 3  = {3,2.10^{ - 18}}.\sqrt 3 \).  J.