Lực điện tổng hợp tác dụng lên một điện tích

Lực điện tổng hợp tác dụng lên điện tích Chuyên đề môn Vật lý lớp 11 Chuyên đề Vật lý lớp 11: Lực điện tổng hợp tác dụng lên điện tích VnDoc sưu tầm giới thiệu tới bạn học sinh quý thầy cô tham khảo Nội dung tài liệu giúp bạn học sinh học tốt môn Vật lý lớp 11 hiệu Mời bạn tham khảo Chuyên đề:Lực điện tổng hợp tác dụng lên điện tích A Phương pháp & Ví dụ lực điện tổng hợp tác dụng lên điện tích B Bài tập lực điện tổng hợp tác dụng lên điện tích A Phương pháp & Ví dụ lực điện tổng hợp tác dụng lên điện tích - Khi điện tích điểm q chịu tác dụng nhiều lực tác dụng F→1, F→2, điện tích điểm q1, q2, gây hợp lực tác dụng lên q là: F→ = F→1 + F→2 + F→3 + + F→n - Các bước tìm hợp lực F→ điện tích q1; q2; tác dụng lên điện tích qo: Bước 1: Xác định vị trí điểm đặt điện tích (vẽ hình) Bước 2: Tính độ lớn lực F1, F2 q1 q2 tác dụng lên qo Bước 3: Vẽ hình vectơ lực F→1, F→2 Bước 4: Từ hình vẽ xác định phương, chiều, độ lớn hợp lực F→ - Các trường hợ p đặc biệt: F→1 F→2 chiều thì: F = F1 + F2 (α = 0, cosα = 1) F→1 F→2 ngược chiều thì: F = |F1 – F2| (α = π, cosα = –1) F→1 F→2 vng góc thì: (α = 90°, cosα = 0) F→1 F→2 độ lớn (F1 = F2) thì: Tổ ng quát: F2 = F12 + F22 + 2F1F2cosα(α góc hợp F→1 F→2 ) Ví dụ 1: Hai điện tích q1 = 8.10-8 C, q2 = - 8.10-8 C đặt A, B khơng khí (AB = cm) Xác định lực tác dụng lên q3 = 8.10-8 C, nếu: a) CA = 4cm, CB = 2cm b) CA = 4cm, CB = 10cm c) CA = CB = 5cm Hướng dẫn: Điện tích q3 chịu hai lực tác dụng q1 q2 F→1 F→2 → → → Lực tổng hợp tác dụng lên q3 là: F→ = F→1 + F→2 a) Trường hợp 1: CA = 4cm, CB = 2cm Vì AC + CB = AB nên C nằm đoạn AB q1, q3 dấu nên F→1 lực đẩy q2, q3 trái dấu nên F→2 lực hút Trên hình vẽ, ta thấy F→1 F→2 chiều Vậy: F→ chiều F→1, F→2 (hướng từ C đến B) Độ lớn: b) Trường hợp 2: CA = 4cm, CB = 10cm Vì CB – CA = AB nên C nằm đường AB, ngồi khoảng AB, phía A Ta có: Theo hình vẽ, ta thấy F→1 F→2 ngược chiều, F→1 > F→2 Vậy: + F→ chiều F→1 (hướng xảy A, B) + Độ lớn F = F1 – F2 = 30,24.10-3N c) Trường hợp 3: Vì C cách A, B nên C nằm đường trung trực đoạn AB Ta có: Vì F1 = F2 nên F→ nằm phân giác góc (F→1; F→2) ⇒ F→ ⊥ CH(phân giác hai góc kề bù) ⇒ F→ // AB Nên: Vậy: F→ có phương song song với AB, chiều hướng từ A đến B, độ lớn F = 27,65.10-3N Ví dụ 2: Ba điện tích điểm q1 = -10-7 C, q2 = 5.10-8 C, q3 = 4.10-8 C A, B, C khơng khí Biết AB = cm, BC = cm, AC = cm Tính lực tác dụng lên điện tích Hướng dẫn: Trong tam giác tổng hai cạnh ln lớn cạnh lại nên dễ thấy A, B, C phải thẳng hàng Lực tác dụng lên điện tích q1 + Gọi lực điện tích q2 q3 tác dụng lên q1 + Ta có: + Lực F→2, F→3 biểu diễn hình + Gọi F→ lực tổng hợp q2 q3 tác dụng lên q1 Ta có: F→ = F→2 + F→3 + Vì F→2, F→3 phương chiều nên ta có: F = F2 + F3 = 0,0405 N Lực tác dụng lên điện tích q2 + Gọi F→1, F→3 lực điện tích q1 q3 tác dụng lên q2 + Ta có: + Lực F→1, F→3 biểu diễn hình + Gọi F→ lực tổng hợp q2 q3 tác dụng lên q1 Ta có: F→ = F→1 + F→3 + Vì F→1, F→3 phương, ngược chiều nên ta có: F = F3 – F1 = 0,162 N Lực tác dụng lên điện tích q3 + Gọi F→1, F→2 lực điện tích q1 q2 tác dụng lên q3 + Ta có: + Lực F→1, F→2 biểu diễn hình + Gọi F→ lực tổng hợp q1 q2 tác dụng lên q3 Ta có: F→ = F→1 + F→2 + Vì F→1, F→2 phương chiều nên ta có: F = F1 + F2 = 0,2025 N Ví dụ 3: Ba điện tích điểm q1 = 4.10-8C, q2 = –4.10-8C, q3 = 5.10-8C đặt khơng khí ba đỉnh ABC tam giác đều, cạnh a = 2cm Xác định vectơ lực tác dụng lên q3 Hướng dẫn: Vậy: Vectơ lực tác dụng lên q3 có: + điểm đặt: C + phương: song song với AB + chiều: từ A đến B + độ lớn: F3 = 45.10-3N B Bài tập lực điện tổng hợp tác dụng lên điện tích Bài 1: Đặt hai điện tích điểm q1 = -q2 = 8.10-8 C A,B khơng khí cách cm Xác định lực điện tác dụng lên q3 = 8.10-8 C đặt C hai trường hợp: a) CA = cm, CB = cm b) CA = cm, CB = 10 cm Đáp án a Trường hợp C AB Gọi F→1, F→2 lực điện tích q1 q2 tác dụng lên q3 + Ta có: + Gọi F→ lực tổng hợp tác dụng lên điện tích q3, ta có: F→ = F→1 + F→2 + Vì F→1 ↑↑ F→2 nên: F = F1 + F2 = 0,18 N b Trường hợp C ngồi AB phía A Gọi F→1, F→2 lực điện tích q1 q2 tác dụng lên q3 + Ta có: + Gọi F→ lực tổng hợp tác dụng lên điện tích q3, ta có: F→ = F→1 + F→2 + Vì F→1 ↓↑ F→2 F1 > F2 nên: F = F1 – F2 = 0,03 N Bài 2: Trong chân khơng, cho hai điện tích q1 = -q2 = 10-7 C đặt hai điểm A B cách cm Xác định lực tổng hợp tác dụng lên điện tích q0 = 10-7 C trường hợp sau: a) Điện tích q0 đặt H trung điểm AB b) Điện tích q0 đặt M cách A đoạn cm, cách B đoạn 12 cm Đáp án a) Gọi F→1, F→2 lực điện tích q1 q2 tác dụng lên q0 + Ta có: + Gọi F→ lực tổng hợp tác dụng lên điện tích q0, ta có: F→ = F→1 + F→2 + Vì F→1 ↑↑ F→2 nên: F = F1 + F2 = 0,1125 N b) Gọi F→1, F→2 lực điện tích q1 q2 tác dụng lên q0 + Ta có: + Gọi F→ lực tổng hợp tác dụng lên điện tích q0, ta có: F→ = F→1 + F→2 + Vì F→1 ↓↑ F→2 nên: F = F1 - F2 = 0,05 N Bài 3: Cho năm điện tích Q đặt đường thẳng cho hai điện tích liền cách đoạn a Xác định lực tác dụng vào điện tích Vẽ hình ký hiệu điện tích số 1,2,3,4,5 Đáp án Bài 4: Đặt hai điện tích điểm q1 = -q2 = 2.10-8 C A, B không khí cách 12 cm Xác định lực điện tác dụng lên q3 = 4.10-8 C C mà CA = CB = 10 cm Đáp án F→ = F→1 + F→2 F1 = F2 ⇒ F→ // AB→ Hay F2 = 2F1.cosα = 2F1cosA = 0,432.10-3 N Bài 5: Tại hai điểm A B cách 20 cm khơng khí, đặt hai điện tích q1 = -3.10-6C, q2 = 8.10-6C Xác định lực điện trường tác dụng lên điện tích q3 = 2.10-6C đặt C Biết AC = 12 cm, BC = 16 cm Đáp án Bài 6: Ba điện tích q1 = q2 = q3 = 1,6.10-19 C đặt khơng khí, đỉnh tam giác ABC cạnh a = 16 cm Xác định véctơ lực tác dụng lên q3 Đáp án Gọi F→1, F→2 lực điện tích q1 q2 tác dụng lên q3 + Ta có: + Lực tác dụng F→1, F→2 biểu diễn hình + Vì tam giác ANB nên α = 60° + Gọi F→ lực tổng hợp tác dụng lên điện tích q0 + Ta có: F→ = F→1 + F→2 + Thay số F = 9√3.10-27 + Vậy lực tổng hợp F→ tác dụng lên q3 có điểm đặt C, phương vng góc với AB, chiều hình độ lớn F = 9√3.10-27 Bài 7: Tại ba đỉnh tam giác cạnh a = 6cm khơng khí có đặt ba điện tích q1 = 6.10-9C, q2 = q3 = – 8.10-9C Xác định lực tác dụng lên q0 = 8.10-9C tâm tam giác Đáp án ⇒ F0 = 3,6.10-4 + 4,8.10-4 = 8,4.10-4N Vậy: Vectơ lực tác dụng lên q0 có: + điểm đặt: O + phương: vng góc với BC + chiều: từ A đến BC + độ lớn: F0 = 8,4.10-4N Trên VnDoc giới thiệu tới bạn lý thuyết Vật lý 11: Lực điện tổng hợp tác dụng lên điện tích Để có kết cao học tập, VnDoc xin giới thiệu tới bạn học sinh tài liệu Chuyên đề Vật lý 11, Giải Vở BT Vật Lý 11, Giải tập Vật Lí 11, Tài liệu học tập lớp 11 mà VnDoc tổng hợp giới thiệu tới bạn đọc ... véctơ lực tác dụng lên q3 Đáp án Gọi F→1, F→2 lực điện tích q1 q2 tác dụng lên q3 + Ta có: + Lực tác dụng F→1, F→2 biểu diễn hình + Vì tam giác ANB nên α = 60° + Gọi F→ lực tổng hợp tác dụng lên điện. .. F2 + F3 = 0,0405 N Lực tác dụng lên điện tích q2 + Gọi F→1, F→3 lực điện tích q1 q3 tác dụng lên q2 + Ta có: + Lực F→1, F→3 biểu diễn hình + Gọi F→ lực tổng hợp q2 q3 tác dụng lên q1 Ta có: F→... F3 – F1 = 0,162 N Lực tác dụng lên điện tích q3 + Gọi F→1, F→2 lực điện tích q1 q2 tác dụng lên q3 + Ta có: + Lực F→1, F→2 biểu diễn hình + Gọi F→ lực tổng hợp q1 q2 tác dụng lên q3 Ta có: F→