Điện tích điện trường

Vật lí 11 (Nâng cao) Chương I: ĐIỆN TÍCH – ĐIỆN TRƯỜNG 1 CHÖÔNG I: ÑIEÄN TÍCH – ÑIEÄN TRÖÔØNG Bài 1: Điện tích- Định luật Coulomb (Culông) I. ĐIỆN TÍCH: 1) Hai loại điện tích: điện tích dương và điện tích âm 2) Đơn vị điện tích: Culông (C) 3) Điện tích nhỏ nhất trong tự nhiên có giá trị: e = 1,6.10 -19 C (điện tích nguyên tố) Ví dụ: prôtôn có điện tích +e = + 1,6.10 -19 C; electron có điện tích: -e = -1,6.10 -19 C 4) Tương tác: các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, các điện tích trái dấu thì hút nhau. 5) Sự nhiễm điện của các vật. - Nhiễm điện do cọ xát. - Nhiễm điện do tiếp xúc. - Nhiễm điện do hưởng ứng. II. ĐỊNH LUẬT CULÔNG: 1) Phát biểu: Độ lớn của lực tương tác giữa 2 điện tích điểm đứng yên trong chân không tỉ lệ thuận với tích các độ lớn của 2 điện tích đó và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng. 2) Phương: Đường thẳng nối 2 điện tích điểm đó. 3) Chiều: - Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau - Các điện tích trái dấu thì hút nhau 4) Công thức: 12 12 21 2 q .q F = F = F = k r (1) Trong đó: q 1 , q 2 : điện lượng của 2 điện tích điểm q 1 và q 2 (C) r :khoảng cách giữa 2 điện tích q 1 và q 2 (m) k: hệ số tỉ lệ phụ thuộc vào hệ đơn vị. Trong hệ SI: k = 9.10 9 ( 2 2 .Nm C ) (1’) 5) Tương tác của các điện tích trong điện môi (chất cách điện): .  12 2 q .q F = k. r (2) với  là hằng số điện môi (không có đơn vị). Trong không khí 1   TỰ LUẬN Bài 1: Khoảng cách giữa một prôton và một êlectron là r = 5.10 -9 (cm), coi rằng prôton và êlectron là các điện tích điểm. Tính lực tương tác giữa chúng Đs: F = 9,216.10 -8 (N). Bài 2: Hai điện tích điểm bằng nhau đặt trong chân không cách nhau một khoảng r = 2 (cm). Lực đẩy giữa chúng là F = 1,6.10 -4 (N). Tính độ lớn của hai điện tích. Đs: |q 1 | = |q 2 |= 2,67.10 -9 (C). Bài 3: Hai điện tích điểm bằng nhau đặt trong chân không cách nhau một khoảng r 1 = 2 (cm). Lực đẩy giữa chúng là F 1 = 1,6.10 -4 (N). Để lực tương tác giữa hai điện tích đó bằng F 2 = 2,5.10 - 4 (N) Tính khoảng cách giữa hai điện tích khi đó. Vật lí 11 (Nâng cao) Chương I: ĐIỆN TÍCH – ĐIỆN TRƯỜNG 2 ĐS: r 2 = 1,6 (cm). Bài 4: Hai điện tích điểm q 1 = +3 (  C) và q 2 = -3 (  C),đặt trong dầu (  = 2) cách nhau một khoảng r = 3 (cm). Lực tương tác giữa hai điện tích đó là: Đs: lực hút với độ lớn F = 45 (N). Bài 5: Hai điện tích điểm bằng nhau được đặt trong nước (  = 81) cách nhau 3 (cm). Lực đẩy giữa chúng bằng 0,2.10 -5 (N). Hai điện tích đó Đs: cùng dấu, độ lớn là 4,025.10 -3 (  C). Bài 6: Hai quả cầu nhỏ có điện tích 10 -7 (C) và 4.10 -7 (C), tương tác với nhau một lực 0,1 (N) trong chân không. Khoảng cách giữa chúng là: Đs: r = 6 (cm). Bài 7: Cho hai điện tích điểm q 1 = 16 C và q 2 = -64 C lần lượt đặt tại hai điểm A và B trong chân không cách nhau AB = 100cm. Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên điện tích điểm q 0 =4 C đặt tại: a. Điểm M: AM = 60cm, BM = 40cm. b. Điểm N: AN = 60cm, BN = 80cm Bài 8: Có hai điện tích q 1 = + 2.10 -6 (C), q 2 = - 2.10 -6 (C), đặt tại hai điểm A, B trong chân không và cách nhau một khoảng 6 (cm). Một điện tích q 3 = + 2.10 -6 (C), đặt trên đương trung trực của AB, cách AB một khoảng 4 (cm). Độ lớn của lực điện do hai điện tích q 1 và q 2 tác dụng lên điện tích q 3 bao nhiêu. Đs: F = 17,28 (N). Bài 9: Một quả cầu khối lượng 10 g,được treo vào một sợi chỉ cách điện. Quả cầu mang điện tích q 1 = 0,1 C  . Đưa quả cầu thứ 2 mang điện tích q 2 lại gần thì quả cầu thứ nhất lệch khỏi vị trí lúc đầu,dây treo hợp với đường thẳng đứng một góc  =30 0 . Khi đó 2 quả cầu nằm trên cùng một mặt phẳng nằm ngang và cách nhau 3 cm. Tìm độ lớn của q 2 và lực căng của dây treo? g = 10m/s 2 Đs: q 2 =0,058 C ; T=0,115 N Bài 10: Electron quay quanh hạt nhân nguyên tử Hiđro theo quỹ đạo tròn bán kính R= 5.10- 11 m. a. Tính độ lớn lực hướng tâm đặt lên electron. b. Tính vận tốc và tần số chuyển động của electron Đs: a. F = 9,216.10 -8 N. b. v = 2,2.10 6 m/s, f = 0,7.10 16 Hz Bài 11: Hai điện tích điểm cách nhau một khoảng r =3cm trong chân không hút nhau bằng một lực F = 6.10 -5 N. Điện tích tổng cộng của hai điện tích điểm là Q =10 -9 C. Tính điện đích của mỗi điện tích điểm: Bài 12: Cho hai điện tích dương q 1 = 2 (nC) và q 2 = 0,018 (  C) đặt cố định và cách nhau 10 (cm). Đặt thêm điện tích thứ ba q 0 tại một điểm trên đường nối hai điện tích q 1 , q 2 sao cho q 0 nằm cân bằng. Xác định vị trí của q 0 . Đs: cách q 1 2,5 (cm) và cách q 2 7,5 (cm). Bài 13: Hai điện tích q 1 , q 2 đặt cách nhau một khoản r=10cm thì tương tác với nhau bằng lực F trong không khí và bằng F 4 nếu đặt trong dầu. Để lực tương tác vẫn là F thì hai điện tích phải đạt cách nhau bao nhiêu trong dầu? Đs: , r r 5cm  Vật lí 11 (Nâng cao) Chương I: ĐIỆN TÍCH – ĐIỆN TRƯỜNG 3 BÀI 2: THUYẾT ELECTRON. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH I. Thuyết electron 1. Cấu tạo nguyên tử về phương diện điện. Điện tích nguyên tố a) Cấu tạo nguyên tử  Gồm: hạt nhân mang điện tích dương nằm ở trung tâm và các electron mang điện tích âm chuyển động xung quanh.  Hạt nhân cấu tạo bởi hai loại hạt là nơtron không mang điện và prôtôn mang điện dương.  Electron có điện tích là –e = -1,6.10 -19 C và khối lượng là m e = 9,1.10 -31 kg. Prôtôn có điện tích là +e = +1,6.10 -19 C và khối lượng là m p = 1,67.10 -27 kg. Khối lượng của nơtron xấp xĩ bằng khối lượng của prôtôn.  Số prôtôn trong hạt nhân bằng số electron quay quanh hạt nhân nên bình thường thì nguyên tử trung hoà về điện. b) Điện tích nguyên tố  Điện tích của electron và điện tích của prôtôn là điện tích nhỏ nhất mà ta có thể có được. Vì vậy ta gọi chúng là điện tích nguyên tố. 2. Thuyết electron  Bình thường tổng đại số tất cả các điện tích trong nguyên tử bằng không, nguyên tử trung hoà về điện.  Nếu nguyên tử bị mất đi một số electron thì tổng đại số các điện tích trong nguyên tử là một số dương, nó là một ion dương. Ngược lại nếu nguyên tử nhận thêm một số electron thì nó là ion âm.  Khối lượng electron rất nhỏ nên chúng có độ linh động rất cao. Do đó electron dễ dàng bứt khỏi nguyên tử, di chuyển trong vật hay di chuyển từ vật này sang vật khác làm cho các vật bị nhiễm điện.  Vật nhiễm điện âm là vật thiếu electron; Vật nhiễm điện dương là vật thừa electron. II. Vận dụng 1. Vật dẫn điện và vật cách điện  Vật dẫn điện là vật có chứa các điện tích tự do.  Vật cách điện là vật không chứa các electron tự do.  Sự phân biệt vật dẫn điện và vật cách điện chỉ là tương đối. 2. Sự nhiễm điện do tiếp xúc  Nếu cho một vật tiếp xúc với một vật nhiễm điện thì nó sẽ nhiễm điện cùng dấu với vật đó.  Giải thích: Do electrôn di chuyển từ vật thừa sang vật thiếu (hoặc từ vật thừa nhiều sang vật thừa ít hơn) 3. Sự nhiễm diện do hưởng ứng  Đưa một quả cầu nhiễm điện lại gần đầu M của một thanh kim loại MN trung hoà về điện thì đầu M nhiễm điện trái dấu với đầu N.  Giải thích: Khi đặt gần quả cầu kim loại nhiễm điện thì mật độ eleltron tự do trên thanh MN bị phân bố lại (một đầu tập trung nhiều và một đầu tập trung ít hơn) III. Định luật bảo toàn điện tích: “Trong một hệ vật cô lập về điện, tổng đại số các điện tích là không đổi”  Chú ý: Hai vật bằng kim loại có bản chất, kích thứơc và hình dạng giống nhau mang điện tích q 1 và q 2 khi cho chúng tiếp xúc nhau thì điện tích mỗi vật là '' 12 12 qq qq 2 + == Vật lí 11 (Nâng cao) Chương I: ĐIỆN TÍCH – ĐIỆN TRƯỜNG 4 TỰ LUẬN Bài 1: Hai quả cầu kim loại giống hệt nhau mang điện, cùng đặt trong chân không, và cách nhau khoảng r = 1m thì chúng hút nhau một lực F 1 =7,2N. Sau đó cho hai quả cầu đó tiếp xúc với nhau và đưa trở lại vị trí cũ thì chúng đẩy nhau một lực F 2 =0,9N. tính điện tích mỗi quả cầu trước và sau khi tiếp xúc. Đs: 5 1 5 2 q 4.10 C q 2.10 C        Bài 2: Hai quả cầu kim loại nhỏ hoàn toàn giống nhau mang điện tích q 1 = 1,3.10 -9 C và q 2 =6.5.10 -9 C, đặt trong không khí cách nhau một khoảng r thì đẩy nhau với lực F. Cho hai quả cầu tiếp xúc nhau, rồi đặt chung trong một lớp điện môi lỏng, cũng cách nhau một khoảng r thì lực đẩy giữa chúng cũng bằng F a. Xác đinh hằng số điện môi  b. Biết lực tác đụng F = 4,6.10 -6 N. Tính r. Bài 3: Hai quả cầu kim loại giống hệt nhau, mang điện tích q 1 , q 2 đặt cách nhau 20 cm thì hút nhau bợi một lực F 1 = 5.10 -7 N. Nối hai quả cầu bằng một dây dẫn, xong bỏ dây dẫn đi thì hai quả cầu đẩy nhau với một lực F 2 = 4.10 -7 N. Tính q 1 , q 2 . TRẮC NGHIỆM ( BÀI 1 & 2) Câu 1) Trong những cách sau cách nào có thể làm nhiễm điện cho một vật? A. Cọ chiếc vỏ bút lên tóc; B. Đặt một nhanh nhựa gần một vật đã nhiễm điện; C. Đặt một vật gần nguồn điện; D. Cho một vật tiếp xúc với viên pin. Câu 2) Trong các hiện tượng sau, hiện tượng nào không liên quan đến nhiễm điện? A. Về mùa đông lược dính rất nhiều tóc khi chải đầu; B. Chim thường xù lông về mùa rét; C. Ôtô chở nhiên liệu thường thả một sợi dây xích sắt kéo lê trên mặt đường; D. Sét giữa các đám mây. Câu 3) Về sự tương tác điện, trong các nhận định dưới đây, nhận định sai là A. Các điện tích cùng loại thì đẩy nhau. B. Các điện tích khác loại thì hút nhau. C. Hai thanh nhựa giống nhau, sau khi cọ xát với len dạ, nếu đưa lại gần thì chúng sẽ hút nhau. D. Hai thanh thủy tinh sau khi cọ xát vào lụa, nếu đưa lại gần nhau thì chúng sẽ đẩy nhau. Câu 4) Khi khoảng cách giữa hai điện tích điểm trong chân không giảm xuống 2 lần thì độ lớn lực Cu – lông A. tăng 4 lần. B. tăng 2 lần. C. giảm 4 lần. D. giảm 4 lần. Câu 5) Nhận xét không đúng về điện môi là: A. Điện môi là môi trường cách điện. B. Hằng số điện môi của chân không bằng 1. C. Hằng số điện môi của một môi trường cho biết lực tương tác giữa các điện tích trong môi trường đó nhỏ hơn so với khi chúng đặt trong chân không bao nhiêu lần. D. Hằng số điện môi có thể nhỏ hơn 1. Câu 6) Có thể áp dụng định luật Culông để tính lực tương tác trong trường hợp A. tương tác giữa hai thanh thủy tinh nhiễm đặt gần nhau. B. tương tác giữa một thanh thủy tinh và một thanh nhựa nhiễm điện đặt gần nhau. C. tương tác giữa hai quả cầu nhỏ tích điện đặt xa nhau. D. tương tác điện giữa một thanh thủy tinh và một quả cầu lớn đặt gần nhau. Câu 7) Cho 2 điện tích có độ lớn không đổi, đặt cách nhau một khoảng không đổi. Lực tương tác giữa chúng sẽ lớn nhất khi đặt trong A. chân không. B. nước nguyên chất. C. dầu hỏa. D. không khí ở điều kiện tiêu chuẩn. Câu 8) Sẽ không có ý nghĩa khi ta nói về hằng số điện môi của A. hắc ín ( nhựa đường). B. nhựa trong. C. Thủy tinh. D. nhôm. Câu 9) Hãy chọn phát biểu đúng : Độ lớn của lực tương tác giữa hai điện tích điểm trong không khí. A. tỉ lệ thuận với bình phương khoảng cách giữa hai điện tích. B. tỉ lệ thuận với khoảng cách giữa hai điện tích. C. tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa hai điện tích. D. tỉ lệ nghịch với khoảng cách giữa hai điện tích. Câu 10) Nếu tăng khoảng cách giữa hai điện tích điểm lên 3 lần thì lực tương tác tĩnh điện giữa chúng sẽ: A. tăng lên 3 lần. B. tăng lên 9 lần. C. giảm đi 9 lần. D. giảm đi 3 lần Câu 11) Nếu tăng đồng thời khoảng cách giữa hai điện tích điểm và độ lớn của mỗi điện tích lên 2 lần thì lực tương tác tĩnh điện giữa chúng sẽ A. không thay đổi B. giảm đi 2 lần C. tăng lên 2 lần D. tăng lên 4 lần Vật lí 11 (Nâng cao) Chương I: ĐIỆN TÍCH – ĐIỆN TRƯỜNG 5 Câu 12) Hãy chọn phát biểu đúng : Dấu của các điện tích q 1 , q 2 trên hình bên là : A. q 1 >0; q 2 <0 B. q 1 <0; q 2 >0 C. q 1 <0; q 2 <0 D. Chưa biết chắc chắn vì chưa biết độ lớn của q 1 , q 2 . Câu 13) Chọn phát biểu đúng : A. Một quả cầu bấc treo gần một vật nhiễm điện thì quả cầu bấc được nhiễm điện do hưởng ứng. B. Khi một đám mây tích điện bay ở gần mặt đất thì những cột chống sét được nhiễm điện chủ yếu là do cọ xát. C. Khi một vật nhiễm điện chạm vào núm kim loại của một điện nghiệm thì hai lá kim loại của điện nghiệm được nhiễm điện do tiếp xúc. D. Khi chải đầu, thường thấy một số sợi tóc bám vào lược, hiện tượng đó là do lược được nhiễm điện do tiếp xúc. Câu 14) Có hai điện tích điểm q 1 và q 2 , chúng đẩy nhau. Khẳng định nào sau đây là đúng? A. q 1 > 0 và q 2 < 0. B. q 1 < 0 và q 2 > 0. C. q 1 .q 2 > 0 D. q 1 .q 2 < 0. Câu 15) Có bốn vật A, B, C, D kích thước nhỏ, nhiễm điện. Biết rằng vật A hút vật B nhưng lại đẩy C. Vật C hút vật D. Khẳng định nào sau đây là không đúng? A. Điện tích của vật A và D trái dấu. B. Điện tích của vật A và D cùng dấu. C. Điện tích của vật B và D cùng dấu. D. Điện tích của vật A và C cùng dấu. Câu 16) Nhiễm điện cho một thanh nhựa rồi đưa nó lại gần hai vật M và N. Ta thấy thanh nhựa hút cả hai vật M và N. Tình huống nào dưới đây chắc chắn không thể xảy ra? A. M và N nhiễm điện cùng dấu. B. M và N nhiễm điện trái dấu. C. M nhiễm điện còn N không nhiễm điện. D. Cả M và N đều không nhiễm điện. Câu 17) Phát biểu nào sau đây là đúng? A. Khi nhiễm điện do tiếp xúc, electron luôn dịch chuyển từ vật nhiễm điện sang vật không nhiễm điện. B. Khi nhiễm điện do tiếp xúc, electron luôn dịch chuyển từ vật không nhiễm điện sang vật nhiễm điện. C. Khi nhiễm điện do hưởng ứng, electron chỉ dịch chuyển từ đầu này sang đầu kia của vật bị nhiễm điện. D. Sau khi nhiễm điện do hưởng ứng, sự phân bố điện tích trên vật bị nhiễm điện vẫn không thay đổi. Câu 18) Ion âm là do: A. nguyên tử mất điện tích dương B. nguyên tử nhận được electron C. nguyên tử mất electron D. A và B đều đúng Câu 19) Vào mùa hanh khô, nhiều khi kéo áo lên qua đầu, ta thấy có tiếng nổ lốp đốp nhỏ. Đó là do: A.Hiện tượng nhiễm điện do tiếp xúc. B. Hiện tượng nhiễm điện do cọ xát. C. Hiện tượng nhiễm điện do hưởng ứng. D. Cả ba hiện tượng nhiễm điện nêu trên. Câu 20) Nếu truyền cho một quả cầu trung hoà điện 10 5 điện tử thì quả cầu sẽ mang một điện tích là: A. + 1,6.10 -14 C B. + 1,6.10 -24 C C. - 1,6.10 -14 C D. - 1,6.10 -24 C Câu 21) Tinh thể muối ăn NaCl là: A. Vật dẫn điện vì có chứa các ion tự do. B. Vật dẫn điện vì có chứa các electron tự do. C. Vật dẫn điện vì có chứa các ion lẫn các electron tự do. D. Vật cách điện vì không chứa điện tích tự do. Câu 22) Một vật mang điện âm là do: A. Nó có dư electron. B. Hạt nhân nguyên tử của nó có số nơtron nhiều hơn số prôton. C. Nó thiếu electron. D. Hạt nhân nguyên tử của nó có số prôton nhiều hơn số nơtron Câu 23) Ion dương là do: A. nguyên tử nhận được điện tích dương B. nguyên tử nhận được electron C. nguyên tử mất electron D. A và C đều đúng Câu 24) Cho quả cầu kim loại trung hoà điện tiếp xúc với một vật nhiễm điện dương thì quả cầu cũng được nhiễm điện dương. Khi đó khối lượng của quả cầu: A. Tăng lên. B. Giảm đi. C. Không đổi. D. Lúc đầu tăng rồi sau đó giảm. Câu 25) Đưa một quả cầu kim loại A chứa một điện tích dương rất lớn lại gần một quả cầu kim loại B chứa một điện tích âm rất nhỏ. Quả cầu B sẽ: A. Nhiễm thêm điện dương lẫn điện âm. B. Chỉ nhiễm thêm điện dương. C. Chỉ nhiễm thêm điện âm. D. Không nhiễm thêm điện. Câu 26) Trong trường hợp nào dưới đây sẽ không xảy ra hiện tượng nhiễm điện do hưởng ứng? Đặt quả cầu mang điện ở gần đầu của một: A. Thanh kim loại không mang điện. B. Thanh kim loại mang điện dương. C. Thanh kim loại mang điện âm. D. Thanh nhựa mang điện âm. Câu 27) Môi trường nào sau đây không chứa điện tích tự do? A. Nước biển. B. Nước sông. C. Nước mưa. D. Nước cất. Câu 28) Chọn câu trả lời sai: Vật lí 11 (Nâng cao) Chương I: ĐIỆN TÍCH – ĐIỆN TRƯỜNG 6 Hạt nhân của một nguyên tử: A. Mang điện tích dương. B. Chiếm hầu hết khối lượng nguyên tử. C. Kích thước rất nhỏ so với kích thước nguyên tử. D. Trung hoà về điện. Câu 29) Chọn câu đúng nhất : Lực tương tác tĩnh điện Cu-lông được áp dụng đối với trường hợp: A. hai vật tích điện cách nhau một khoảng rất lớn hơn kích thước của chúng B. hai vật tích điện cách nhau một khoảng rất nhỏ hơn kích thước của chúng C. hai vật tích điện được coi là điện tích điểm và đứng yên D. hai vật tích điện được coi là điện tích điểm có thể đứng yên hay chuyển động Câu 30) So lực tương tác tĩnh điện giữa điện tử với prôton với lực vạn vật hấp dẫn giữa chúng thì: A.Lực tương tác tĩnh điện rất nhỏ so với lực vạn vật hấp dẫn. B.Lực tương tác tĩnh điện rất lớn so với lực vạn vật hấp dẫn. C.Lực tương tác tĩnh điện bằng so với lực vạn vật hấp dẫn. D.Lực tương tác tĩnh điện rất lớn so với lực vạn vật hấp dẫn ở khoảng cách nhỏ và rất nhỏ so với lực vạn vật hấp dẫn ở khoảng cách lớn. Câu 31) Hai điện tích điểm trái dấu có cùng độ lớn 10 -4 /3 C đặt cách nhau 1 m trong parafin có điện môi bằng 2 thì chúng A. hút nhau một lực 0,5 N. B. hút nhau một lực 5 N. C. đẩy nhau một lực 5N. D. đẩy nhau một lực 0,5 N. Câu 32) Hai điện tích điểm cùng độ lớn 10 -4 C đặt trong chân không, để tương tác nhau bằng lực có độ lớn 10 -3 N thì chúng phải đặt cách nhau A. 30000 m. B. 300 m. C. 90000 m. D. 900 m. Câu 33) Hai điện tích điểm được đặt cố định và cách điện trong một bình không khí thì hút nhau 1 lực là 21 N. Nếu đổ đầy dầu hỏa có hằng số điện môi 2,1 vào bình thì hai điện tích đó sẽ A. hút nhau 1 lực bằng 10 N. B. đẩy nhau một lực bằng 10 N. C. hút nhau một lực bằng 44,1 N. D. đẩy nhau 1 lực bằng 44,1 N. Câu 34) Hai điện tích điểm đặt cách nhau 100 cm trong parafin có hằng số điện môi bằng 2 thì tương tác với nhau bằng lực 8 N. Nêu chúng được đặt cách nhau 50 cm trong chân không thì tương tác nhau bằng lực có độ lớn là A. 64 N. B. 2 N. C. 8 N. D. 48 N. Câu 35) Hai điện tích điểm cùng độ lớn được đặt cách nhau 1 m trong nước nguyên chất tương tác với nhau một lực bằng 10 N. Nước nguyên chất có hằng số điện môi bằng 81. Độ lớn của mỗi điện tích là A. 9 C. B. 9.10 -8 C. C. 0,3 mC. D. 10 -3 C. Câu 36) Hai điện tích điểm bằng nhau đặt trong chân không cách nhau một khoảng r 1 = 2 (cm). Lực đẩy giữa chúng là F 1 = 1,6.10 -4 (N). Để lực tương tác giữa hai điện tích đó bằng F 2 = 2,5.10 -4 (N) thì khoảng cách giữa chúng là: A. r 2 = 1,6 (m). B. r 2 = 1,6 (cm). C. r 2 = 1,28 (m). D. r 2 = 1,28 (cm). Câu 37) Tổng điện tích dương và tổng điện tích âm trong một 1 cm 3 khí Hiđrô ở điều kiện tiêu chuẩn là: A. 4,3.10 3 (C) và - 4,3.10 3 (C). B. 8,6.10 3 (C) và - 8,6.10 3 (C). . 4,3 (C) và - 4,3 (C). D. 8,6 (C) và - 8,6 (C). Câu 38) Gía trị nào sau đây không thể là điện tích của một vật nhiểm điện A. 2,4.10 -19 C B. 4,8.10 -18 C C. 3,2.10 -19 C D. 8.10 -5 C Câu 39) Hai điện tích điểm bằng nhau được đặt trong nước cất ( e = 81) cách nhau 3 (cm). Lực đẩy giữa chúng bằng 0,2.10 -5 (N). Hai điện tích đó A. trái dấu, độ lớn là 4,472.10 -2 ( m C). B. cùng dấu, độ lớn là 4,472.10 -10 ( m C). C. trái dấu, độ lớn là 4,025.10 -9 ( m C) D. cùng dấu, độ lớn là 4,025.10 -3 ( m C). Câu 40) Hai điện tích dương cùng độ lớn được đặt tại hai điểm A, B. Đặt một chất điểm tích điện tích Q 0 tại trung điểm của AB thì ta thấy Q 0 đứng yên. Có thể kết luận: A. Q 0 là điện tích dương. B. Q 0 là điện tích âm. C. Q 0 là điện tích có thể có dấu bất kì. D. Q 0 phải bằng không. Câu 41) Hai điện tích đẩy nhau bằng một lực F 0 khi đặt cách xa nhau 8 cm. Khi đưa lại gần nhau chỉ còn cách nhau 2 cm thì lực tương tác giữa chúng bây giờ là: A. 0 F 2 B. 2F 0 C. 4F 0 D.16F 0 Câu 42) Hai điện tích hút nhau bằng một lực 2.10 -6 N. Khi chúng dời xa nhau thêm 2 cm thì lực hút là 5.10 -7 N. Khoảng cách ban đầu giữa chúng: A. 1 cm B. 2 cm C. 3 cm D. 4 cm Vật lí 11 (Nâng cao) Chương I: ĐIỆN TÍCH – ĐIỆN TRƯỜNG 7 Câu 43) Một hệ cô lập gồm ba điện tích điểm, có khối lượng không đáng kể, nằm cân bằng với nhau. Tình huống nào dưới đây có thể xảy ra? A. Ba điện tích cùng dấu nằm ở ba đỉnh của một tam giác đều. B. Ba điện tích cùng dấu nằm trên một đường thẳng. C. Ba điện tích không cùng dấu nằm tại ba đỉnh của một tam giác đều. D. Ba điện tích không cùng dấu nằm trên một đường thẳng. Câu 44) Hai quả cầu kim loại giống nhau được treo vào điểm O bằng hai dây cách điện cùng chiều dài. Gọi P = mg là trọng lượng một quả cầu. F là lực Coulomb tương tác giữa hai quả cầu khi truyền điện tích cho một quả cầu. Khi đó A. Hai dây treo hợp với nhau góc  với tan  = F P B. Hai dây treo hợp với nhau góc  = 0 C. Hai dây treo hợp với nhau góc  với sin  = F P D. Cả A, B, C đều sai Câu 45) Hai quả cầu nhẹ cùng khối lượng được treo gần nhau bằng hai dây cách điện có cùng chiều dài và hai quả cầu không chạm nhau. Tích cho hai quả cầu điện tích cùng dấu nhưng có độ lớn khác nhau thì lực tác dụng làm hai dây treo lệch đi những góc so với phương thẳng đứng là: A. Bằng nhau. B. Quả cầu nào tích điện có độ lớn điện tích lớn hơn thì có góc lệch lớn hơn. C. Quả cầu nào tích điện có độ lớn điện tích lớn hơn thì có góc lệch nhỏ hơn. D. Quả cầu nào tích điện có độ lớn điện tích nhỏ hơn thì có góc lệch nhỏ hơn. Câu 46) Hai quả cầu kim loại cùng kích thước. Ban đầu chúng hút nhau. Sau khi cho chúng chạm nhau người ta thấy chúng đẩy nhau. Có thể kết luận rẳng cả hai quả cầu đều: A. Tích điện dương. C. Tích điện trái dấu nhưng có độ lớn bằng nhau. B. Tích điện âm. D. Tích điện trái dấu nhưng có độ lớn không bằng nhau. Câu 47) Hai quả cầu kim loai nhỏ giống nhau, có điện tích Q 1 và Q 2 ở khoảng cách r đẩy nhau với lực F 0 Sau khi cho chúng tiếp xúc, đặt lại ở khoảng cách r chúng sẽ: A. hút nhau với F < F 0 B. đẩy nhau với F < F 0 C. đẩy nhau với F > F 0 D. hút nhau với F > F 0 Câu 48) Trong sự nhiễm điện do tiếp xúc, sau khi tiếp xúc với vật đã nhiễm điện và được tách ra, hai vật sẽ nhiễm điện: A. Nhiễm điện cùng dấu B. mang điện tích có độ lớn bằng nhau C. Nhiễm điện trái dấu D. luôn trở thành các vật trung hòa về điện Câu 49) Hai quả cầu kim loai cùng kích thước nhưng cho tích điện trái dấu và có độ lớn khác nhau. Sau khi cho chúng tiếp xúc nhau vào nhau rồi tách ra thì chúng sẽ: A. Luôn luôn đẩy nhau. B. Luôn luôn hút nhau. C. Có thể hút hoặc đẩy tuỳ thuộc vào khoảng cách giữa chúng D. Không có cơ sở để kết luận Câu 50) Tại hai đỉnh A, C (đối diện nhau) của một hình vuông ABCD cạnh a, đặt hai điện tích điểm q A = q C > 0. Đặt một điện tích q < 0 tại tâm O, ta thấy nó cân bằng. Dời q một đoạn nhỏ trên đường chéo BD về phía B thì: A. điện tích q bị đẩy xa O. B. điện tích q bị đẩy về gần O C. điện tích q vẫn đứng yên D. Cả A, B, C đều sai Câu 51) Đưa một thước bằng thép trung hoà điện và cách điện lại gần một quả cầu tích điện dương: A. Thước thép không tích điện B. Ở đầu thước gần quả cầu tích điện dương C. Ở đầu thước xa quả cầu tích điện dương D. Cả A, B, C đều sai Câu 52) Cho một vật tích điện tích q 1 = 2.10 -5 C.tiếp xúc một vật tích điện tích q 2 = - 8.10 -5 C. Điện tích của hai vật sau khi cân bằng là: A. 2.10 -5 C B. 8.10 -5 C C. -6.10 -5 C D. - 3.10 -5 C Câu 53) Cho quả cầu kim loại trung hoà điện tiếp xúc với một vật nhiễm điện dương thì quả cầu cũng được nhiễm điện dương. Khi đó khối lượng của quả cầu: A. Tăng lên B. Giảm đi C. Không đổi D. Lúc đầu tăng rồi sau đó giảm Vật lí 11 (Nâng cao) Chương I: ĐIỆN TÍCH – ĐIỆN TRƯỜNG 8 Bài 3: ĐIỆN TRƯỜNG VÀ CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG. ĐƯỜNG SỨC ĐIỆN I. Điện trường 1. Môi trường truyền tương tác điện: Môi trường tuyền tương tác giữa các điện tích gọi là điện trường. 2. Điện trường: Điện trường là một dạng vật chất (môi trường) bao quanh các điện tích và gắn liền với điện tích. Điện trường tác dụng lực điện lên điện tích khác đặt trong nó. II. Cường độ điện trường 1. Khái niệm cường dộ điện trường: Cường độ điện trường tại một điểm là đại lượng đặc trưng cho độ mạnh yếu của điện trường tại điểm đó. 2. Định nghĩa: Cường độ điện trường tại một điểm là đại lượng đặc trưng cho tác dụng lực của điện trường của điện trường tại điểm đó. Nó được xác định bằng thương số của độ lớn lực điện F tác dụng lên điện tích thử q (dương) đặt tại điểm đó và độ lớn của q. E = q F (1) Đơn vị cường độ điện trường là N/C hoặc người ta thường dùng là V/m. 3. Véc tơ cường độ điện trường q F E    (2)  Véc tơ cường độ điện trường  E gây bởi một điện tích điểm có :  Điểm đặt tại điểm ta xét.  Phương trùng với đường thẳng nối điện tích điểm với điểm ta xét.  Chiều hướng ra xa điện tích nếu là điện tích dương, hướng về phía điện tích nếu là điện tích âm.  Độ lớn : E = k 2 |Q| re (3) 4. Nguyên lí chồng chất điện trường: Các điện trường 12 E ,E ur ur … đồng thời tác dụng lực điện lên điện tích q một cách độc lập với nhau và điện tích q chịu tác dụng của điện trường tổng hợp E ur : 12 E E E = + + ur ur ur Chú ý: Các vectơ cường độ điện trường tại một điểm được tổng hợp theo quy tắc cộng vectơ ( như là cộng vectơ lực) Ví dụ: Xét trường hợp tại điểm đang xét chỉ có 2 cường độ điện trường thành phần: 21 EEE   Các trường hợp có thể xảy ra:   1 2 1 2 1 2 1 2 22 1 2 1 2 22 2 1 1 2 1 2 1 2 1 + E . + . + + , 2 .cos 2. .cos 2 E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E                       Vật lí 11 (Nâng cao) Chương I: ĐIỆN TÍCH – ĐIỆN TRƯỜNG 9 III. Đường sức điện 1. Hình ảnh các đường sức điện: Các hạt nhỏ cách điện đặt trong điện trường sẽ bị nhiễm điện và nằm dọc theo những đường mà tiếp tuyến tại mỗi điểm trùng với phương của véc tơ cường độ điện trường tại điểm đó. 2. Định nghĩa: Đường sức điện trường là đường mà tiếp tuyến tại mỗi điểm của nó là giá của véc tơ cường độ điện trường tại điểm đó. Nói cách khác đường sức điện trường là đường mà lực điện tác dụng dọc theo nó. 3. Hình dạng đường sức của một số điện trường: Xem các hình vẽ sgk. 4. Các đặc điểm của đường sức điện  Qua mỗi điểm trong điện trường có một đường sức điện và chỉ một mà thôi  Đường sức điện là những đường có hướng. Hướng của đường sức điện tại một điểm là hướng của véc tơ cường độ điện trường tại điểm đó.  Đường sức điện của điện trường tĩnh là những đường không khép kín.  Qui ước vẽ số đường sức đi qua một diện tích nhất định đặt vuông góc với với đường sức điện tại điểm mà ta xét tỉ lệ với cường độ điện trường tại điểm đó. 5. Điện phổ: Chỉ cho ta hình dung dạng và sự phân bố các đường sức điện. 6. Điện trường đều  Điện trường đều là điện trường mà véc tơ cường độ điện trường tại mọi điểm đều có cùng phương chiều và độ lớn.  Đường sức điện trường đều là những đường thẳng song song cách đều. Ví dụ: Điện trường giữa 2 bản kim loại song song nhiễm điện trái dấu cùng độ lớn BÀI TẬP TỰ LUẬN Bài 1: Điện tích điểm q 1 = 8.10 -8 C tại O trong chân không a) Xác định cường độ điện trường tại M cách O một khoảng 30cm. b) Đặt điện tích trong chất lỏng có hằng số điện môi 16   . Điểm có cường độ điện trường như câu a) sẽ cách điện tích bao nhiêu? Bài 2: Hai điện tích q 1 = -q 2 = 10 -6 C đặt tại 2 điểm A,B cách nhau 50 cm trong chân không. Xác định véctơ cường độ điện trường tại: a) M là trung điểm của AB b) N có NA=30cm; NB=80cm c) P có PA=30cm; PB=40cm Bài 3:. Hai điện tích điểm q 1 = - q 2 = 10 -5 C đặt ở hai điểm A và B trong chất điện nôi có hằng số điện môi e . Xác định cường độ điện trường tại điểm M nằm trên đường trung trực của AB và cách AB một khoảng d biết AB = 6cm; d = 4cm và e = 2 Đs: 216.10 5 V/m Bài 4: Hai điện tích điểm q 1 = q 2 = 0,1 mC đặt ở hai điểm A và B trong chất điện môi có hằng số điện môi e . Xác định cường độ điện trường tại M nằm trên đường trung trực của AB và cách AB một khoảng d. Biết AB = 9cm; e = 4; d = 93 2 cm Bài 5: Ba điện tích dương q 1 = q 2 =q 3 = q =5.10 -9 C đặt tại 3 đỉnh hình vuông cạnh a = 30cm. Xác định cường độ điện trường tại đỉnh thứ 4. Bài 6: Có 3 điện tích cùng độ lớn q đặt tại 3 đỉnh của một tam giác đều cạnh a. Xác định cường độ điện trường tại điểm đặt của mỗi điện tích do 2 điện tích kia gây ra khi: Vật lí 11 (Nâng cao) Chương I: ĐIỆN TÍCH – ĐIỆN TRƯỜNG 10 a) Ba điện tích cùng dấu b) Một điện tích trái dấu với 2 điện tích kia Bài 7:Tại 3 điểm A,B,C trong không khí tạo thành tam giác vuông tại A; AB = 4cm; AC=3 cm. Tại A đặt q 1 = - 2,7.10 -9 C, tại B đặt q 2 . Biết E tổng hợp tại C có phương song song AB. Xác định q 2 và cường độ điện trường tại C. Bài 8: Hai điện tích +q và –q (q> 0) đặt tại 2 điểm A,B với AB = 2a trong không khí. a) Xác định cường độ điện trường tại M nằm trên đường trung trực của AB, cách AB một đoạn x. b) Tính x để cường độ điện trường tại M đạt giá trị cực đại và tính giá trị cực đại đó. Bài 9: Hai điện tích q 1 = 4q > 0 và q 2 = q đặt tại 2 điểm A và B cách nhau 18cm trong không khí. Xác định điểm M để cường độ điện trường tổng hợp tại đó bằng không. Bài 10:Cho 3 điện tích điểm q 1 , q 2 , q 3 đặt tại 3 đỉnh A,B,C của hình vuông ABCD trong không khí. Xác định hệ thức liên hệ giữa q 1 , q 2 , q 3 để cường độ điện trường tại D bằng không. Bài 11: Một quả cầu nhỏ, khối lượng m = 20g mang điện tích q = 10 -7 C được treo bởi dây mảnh trong điện trường đều có vectơ E nằm ngang. Khi quả cầu cân bằng, dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc 30 o . Tính độ lớn cường độ điện trường; cho 2 10 /g m s Bài 12: Một giọt chất lỏng tích điện có khối lượng 2.10 -9 g nằm cân bằng trong điện trường đều có phương thẳng đứng, có E = 1,25.10 5 V/m. Tính điện tích của giọt chất lỏng và số electron thừa hoặc thiếu trên giọt chất lỏng đó. Lấy g =10m/s 2 . Bài 13: Một quả cầu nhỏ có bán kính 1mm đặt trong dầu. Hệ thống đặt trong điện trường đều, E hướng thẳng đứng từ trên xuống, E = 10 6 V/m. Tìm điện tích quả cầu để nó nằm lơ lửng trong dầu. Cho khối lượng riêng của kim loại và dầu lần lượt là: D = 2,7.10 3 kg/m 3 ; D o =0,8 g/ml. Lấy g = 10m/s 2 . TRẮC NGHIỆM Câu 1) Điện trường là A. môi trường không khí quanh điện tích. B. môi trường chứa các điện tích. C. môi trường bao quanh điện tích, gắn với điện tích và tác dụng lực điện lên các điện tích khác đặt trong nó. D. môi trường dẫn điện. Câu 2) Cường độ điện trường tại một điểm đặc trưng cho A. thể tích vùng có điện trường là lớn hay nhỏ. B. điện trường tại điểm đó về phương diện dự trữ năng lượng. C. tác dụng lực của điện trường lên điện tích tại điểm đó. D. tốc độ dịch chuyển điện tích tại điểm đó. Câu 3) Tại một điểm xác định trong điện trường tĩnh, nếu độ lớn của điện tích thử tăng 2 lần thì độ lớn cường độ điện trường A. tăng 2 lần. B. giảm 2 lần. C. không đổi. D. giảm 4 lần. Câu 4) Véc tơ cường độ điện trường tại mỗi điểm có chiều A. cùng chiều với lực điện tác dụng lên điện tích thử dương tại điểm đó. B. phụ thuộc nhiệt dộ của môi trường. C. cùng chiều với lực điện tác dụng lên điện tích thử tại điểm đó. C. phụ thuộc độ lớn điện tích thử. Câu 5) Trong các đơn vị sau, đơn vị của cường độ điện trường là: A. V/m 2 . B. V.m. C. V/m. D. V.m 2 . Câu 6) Độ lớn cường độ điện trường tại một điểm gây bởi một điện tích điểm không phụ thuộc A. độ lớn điện tích thử. B. độ lớn điện tích đó. C. khoảng cách từ điểm đang xét đến điện tích đó. D. hằng số điện môi của của môi trường. Câu 7) Nếu tại một điểm có 2 điện trường gây bởi 2 điện tích điểm Q 1 âm và Q 2 dương thì hướng của cường độ điện trường tại điểm đó được xác định bằng A. hướng của tổng 2 véc tơ cường độ điện trường điện trường thành phần. B. hướng của véc tơ cường độ điện trường gây bởi điện tích dương. C. hướng của véc tơ cường độ điện trường gây bởi điện tích âm. D. hướng của véc tơ cường độ điện trường gây bởi điện tích ở gần điểm đang xét hơn. [...]... dương, một điện tích âm B Có hai điện tích âm, một điện tích dương C Đều là các điện tích dương D Có hai điện tích bằng nhau, độ lớn của hai điện tích này nhỏ hơn độ lớn của điện tích thứ ba Câu 24) Phát biểu nào sau đây sai? A) Điện trường tĩnh do các hạt mang điện đứng yên sinh ra B) Vectơ cường độ điện trường tại một điểm luôn cùng phương, cùng chiều với vectơ lực điện tác dụng lên 1 điện tích dương... tụ điện: tụ điện 1 có điện dung C1=3  F tích điện đến hiệu điện thế U1=300V, tụ điện 2 có điện dung C2=2  F tích điện đến hiệu điện thế U2=200V Nối 2 bản mang điện tích cùng tên của 2 tụ điện đó với nhau Hiệu điện thế giữa 2 bản tụ điện là: A U=200V B U=260V C U=500V D U=300V Câu 55) Hai tụ điện giống nhau có điện dung là C, Một nguồn điện có hiệu điện thế là U Khi ghép nối tiếp nhau vào nguồn điện. .. trong điện trường C) Vectơ cường độ điện trường tại một điểm luôn cùng phương, cùng chiều với vectơ lực điện tác dụng lên 1 điện tích đặt tại điểm đó trong điện trường D) tính chất cơ bản của điện trường là nó tác dụng lực điện lên điện tích đặt trong nó Câu 25) Tại A có điện tích điểm q1 tại B có điện tích điểm q2 Người ta tìm được một điểm M trong đoạn thẳng AB và ở gần A hơn B tại đó điện trường. .. nhiễm điện, điện tích chỉ tập trung ở mặt ngoài: - điện tích tập trung nhiều (mật độ điện lớn) ở chỗ lồi và mũi nhọn - điện tích tập trung ít (mật độ điện nhỏ) hầu như không có ở chỗ bằng phẳng hay lõm vào 2 ĐIỆN MÔI TRONG ĐIỆN TRƯỜNG  Các phân tử điện môi bị phân cực  Mặt ngoài của điện môi bị nhiễm điện trái dấu (điện tích liên kết) tạo điện u r trường phụ E p ngược chiều u r u r u r  Bên trong điện. .. vào một điện trường đều rồi thả nhẹ Điện tích sẽ chuyển động: A dọc theo chiều của đường sức điện trường B ngược chiều đường sức điện trường C vuông góc với đường sức điện trường D theo một quỹ đạo bất kỳ Câu 23) Có ba điện tích điểm nằm cố định trên ba đỉnh của một hình vuông (mỗi điện tích ở một đỉnh) sao cho điện trường ở đỉnh thứ tư bằng không Nếu vậy thì trong ba điện tích đó: A Có hai điện tích. .. I: ĐIỆN TÍCH – ĐIỆN TRƯỜNG Câu 52) Một tụ điện có điện dung C, được nạp điện đến hiệu điện thế U, điện tích của tụ là Q Công thức xác định mật độ năng lượng điện trường trong tụ điện là:  E2 1 Q2 1 1 2 A w  QU B w  CU C w  D w  2 C 2 2 9.109.8 Câu 53) Một tụ điện không khí phẳng mắc vào nguồn điện có hiệu điện thế U=200V Hai bản tụ cách nhau 4mm Mật độ năng lượng điện trường trong lòng tụ điện. .. Câu 58) Có 2 tụ điện: tụ điện 1 có điện dung C1=3  F tích điện đến hiệu điện thế U1=300V, tụ điện 2 có điện dung C2=2  F tích điện đến hiệu điện thế U2=200V Nối 2 bản mang điện tích cùng tên của 2 tụ điện đó với nhau Nhiệt lượng toả ra sau khi nối là: A 0,169J B 175mJ C 6J D 6mJ -10 Câu 59) Một tụ điện có điện dung là 5.10 F, khoảng cách giữa hai bản là 2mm Có thể tích cho tụ một điện tích lớn nhất... khối lượng m, điện tích là –e bắt đầu chuyển động từ bản âm về bản dương Bỏ qua tác dụng của trọng lực Thời gian chuyển động giữa 2 bản là: A 2d U B d2 U C 2d 2 eU D 2md 2 eU 16 Vật lí 11 (Nâng cao) Chương I: ĐIỆN TÍCH – ĐIỆN TRƯỜNG Bài 6+7+8: VẬT DẪN VÀ ĐIỆN MÔI TRONG ĐIỆN TRƯỜNG TỤ ĐIỆN - NĂNG LƯỢNG ĐIỆN TRƯỜNG I VẬT DẪN & ĐIỆN MÔI TRONG ĐIỆN TRƯỜNG 1 VẬT DẪN CÂN BẰNG ĐIỆN TRONG ĐIỆN TRƯỜNG a) Vật... 2 điện tích có cùng độ lớn 0,5 μC nhưng trái dấu cách nhau 2 m Tại trung điểm của 2 điện tích, cường độ điện trường là A 9000 V/m hướng về phía điện tích dương B 9000 V/m hướng về phía điện tích âm C bằng 0 D 9000 V/m hướng vuông góc với đường nối hai điện tích Câu 17) Cho 2 điện tích điểm trái dấu, cùng độ lớn nằm cố định thì A không có vị trí nào có cường độ điện trường bằng 0 B vị trí có điện trường. .. ĐIỆN 1 TỤ ĐIỆN - TỤ ĐIỆN PHẲNG  Tụ điện là hệ 2 vật dẫn đặt gần nhau nhưng không tiếp xúc với nhau (có điện môi ngăn cách) Hai vật dẫn là 2 bản tụ điện  Tụ điện đơn giản là tụ điện phẳng gồm 2 tấm kim loại đặt gần nhau, song song, đối diện  Nối 2 bản tụ điện với 2 cực của nguồn điện, các bản sẽ mang điện tích trái dấu, bằng nhau về độ lớn Ta nói tụ điện tích điện (hay nạp điện) Độ lớn các điện tích