Bài tập vật li chuong 1-vạt lí 11

21 F  21 F  12 F  q 1 .q 2 >0 r 21 F  12 F  r q 1 .q 2 < 0 Bài tập Vật lý lớp 11 Chương 1 Tạ Hồng Sơn – 01697010768 CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH. ĐỊNH LUẬT COULOMB A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT 1. Có hai loại điện tích: Điện tích âm (-) và điện tích dương (+) 2. Tương tác tĩnh điện: + Hai điện tích cùng dấu: Đẩy nhau; + Hai điện tích trái dấu: Hút nhau; 3. Định luật Cu - lông: Lực tương tác giữa 2 điện tích điểm q 1 ; q 2 đặt cách nhau một khoảng r trong môi trường có hằng số điện môi ε là 12 21 ;F F   có: - Điểm đặt: trên 2 điện tích. - Phương: đường nối 2 điện tích. - Chiều: + Hướng ra xa nhau nếu q 1 .q 2 > 0 (q 1 ; q 2 cùng dấu) + Hướng vào nhau nếu q 1 .q 2 < 0 (q 1 ; q 2 trái dấu) - Độ lớn: 1 2 2 . . q q F k r ε = ;Trong đó: k = 9.10 9 Nm 2 C -2 ; ε là hằng số điện môi của môi trường - Biểu diễn: 4. Nguyên lý chồng chất lực điện: Giả sử có n điện tích điểm q 1 , q 2 ,….,q n tác dụng lên điện tích điểm q những lực tương tác tĩnh điện nn1 F, ,F,F thì lực điện tổng hợp do các điện tích điểm trên tác dụng lên điện tích q tuân theo nguyên lý chồng chất lực điện. ∑ =+++= inn1 FF FFF Một số hiện tượng  Khi cho 2 quả cầu nhỏ nhiễm điện tiếp xúc sau đó tách nhau ra thì tổng điện tích chia đều cho mỗi quả cầu  Hiện tượng xảy ra tương tự khi nối hai quả cầu bằng dây dẫn mảnh rồi cắt bỏ dây nối  Khi chạm tay vào quả cầu nhỏ dẫn điện đã tích điện thì quả cầu mất điện tích và trở về trung hòa B. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP Dạng 1: Xác định lực tương tác giữa 2 điện tích và các đại lượng trong công thức định luật Cu – lông. Phương pháp : Áp dụng định luật Cu – lông. - Phương , chiều , điểm đặt của lực ( như hình vẽ) - Độ lớn : F = 2 21 9 . |.|.10.9 r qq ε - Chiều của lực dựa vào dấu của hai điện tích : hai điện tích cùng dấu : lực đẩy ; hai điện tích trái dấu : lực hút Dạng 2: Tìm lực tổng hợp tác dụng lên một điện tích. Phương pháp : Dùng nguyên lý chồng chất lực điện. - Lực tương tác của nhiều điện tích điểm lên một điện tích điểm lên một điện tích điểm khác : →→→→ +++= n FFFF 21 - Biểu diễn các các lực 1 F uu , 2 F uu , 3 F uu … n F uu bằng các vecto , gốc tại điểm ta xét . -Vẽ các véc tơ hợp lực theo quy tắc hình bình hành . - Tính độ lớn của lực tổng hợp dựa vào phương pháp hình học hoặc định lí hàm số cosin. *Các trường hợp đăc biệt: 1 2 1 2 1 2 1 2 2 2 1 2 1 2 2 2 1 2 1 2 1 2 . . (F , ) 2 os F F F F F F F F F F E E F F F F F F F F F c α α ↑↑ ⇒ = + ↑↓ ⇒ = − ⊥ ⇒ = + = ⇒ = + +         C. BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài 1: hai điện tích q 1 = 6.10 -8 C và q 2 = 3.10 -7 C đặt cách nhau 3cm trong chân không. Trường THPT Ngô Quyền – Phú Quý – Bình Thuận 1 Bài tập Vật lý lớp 11 Chương 1 Tạ Hồng Sơn – 01697010768 a. Tính lực tương tác giữa chúng. b. Để lực này tăng lên 4 lần thì khoảng cách giữa chúng là bao nhiêu. c. Đưa hệ này vào nước có 81 ε = thì lực tương tác giống câu a. Tìm khoảng cách giữa hai điện tích lúc này. Bài 2: Hai điện tích điểm bằng nhau, đặt trong chân không cách nhau một khoảng r 1 = 2 cm. Lực tương tác giữa chúng là 1,6.10 -4 N. a) Tìm độ lớn hai điện tích đó? b) Khoảng cách r 2 giữa chúng là bao nhiêu để lực tác dụng giữa chúng là 2,5.10 -4 N? ĐS : r = 1,6 cm. Bài 3 : Hai điện tích điểm q 1 = -10 -7 C và q 2 = 5.10 -8 C đặt tại hai điểm A và B trong chân không cách nhau 5 cm. Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên điện tích q 0 = 2.10 -8 C đặt tại điểm C sao cho CA = 3 cm, CB = 4 cm. ĐS : 2 2 2 1 2 1 2 2,08.10F F F F F F N − = + ⇒ = + = u u u Bài 4 : Hai điện tích q 1 = 8.10 -8 C và q 2 = -8.10 -8 C đặt tại A và B trong không khí cách nhau một khoảng AB = 6 cm. Xác định lực điện tác dụng lên q 3 = 8.10 -8 C đặt tại C nếu : a) CA = 4 cm và CB = 2 cm. b) CA = 4 cm và CB = 10 cm. c) CA = CB = 5 cm. ĐS: a) F = F 1 + F 2 = 0,18 N b) F = F 1 – F 2 = 30,24.10 -3 N c) C nằm trên trung trực AB và F = 2F1.cos α = 2.F 1 . AH AC = 27,65.10 -3 N Bài 5 : Hai điện tích cách nhau 30cm trong chân không thì tương tác nhau bằng một lực có độ lớn F. nếu nhúng chúng vào trong rượu (không đổi khoảng cách) thì lực tương tác giảm đi 27 lần. a) xác định hằng số điện môi của rượu b) Phải giảm khoảng cách của chúng bao nhiêu để lực tương tác giữa chúng vẫn như trong chân không. Bài 6 : Hai quả cầu nhỏ được tích điện bằng nhau nhưng trái dấu nhau đặt tại hai điểm A và B cách nhau 4cm trong chân không. Lực hút giữa chúng là 8,1.10 -4 N. a. Tính độ lớn điện tích mỗi quả cầu b. Cho hai quả cầu vào môi trường có 4 ε = . Muốn lực hút giữa chúng không thay đổi thì khoảng cách giữa hai quả cầu trong trường hợp này là bao nhiêu ? c. Giả sử hai quả cầu đặt trong môi trường có hằng số điện môi là ' ε . Khoảng cách vẫn là 4cm và lực hút là 2,7.10-4N. Hãy tính hằng số điện môi ' ε . d. Cho hai quả câu chạm vào nhau rồi tách ra xa. Tính điện tích mỗi quả cầu sau khi tách ra. Bài 7: Ba điện tích q 1 = q 2 = q 3 = 1,6.10 -19 C đặt trong không khí tại ba đỉnh của một tam giác đều với cạnh 16cm. Xác định véctơ lực tác dụng lên q 3 ?. ĐS: 15,6.10 -27 N CHỦ ĐỀ 2 ĐIỆN TRƯỜNG A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT 1. Khái niệm điện trường: Là môi trường tồn tại xung quanh điện tích và tác dụng lực lên điện tích khác đặt trong nó. 2. Cường độ điện trường: Là đại lượng đặc trưng cho điện trường về khả năng tác dụng lực. EqF q F E    .=⇒= Đơn vị: E (V/m) q > 0 : F  cùng phương, cùng chiều với E  . q < 0 : F  cùng phương, ngược chiều với E  . 3. Véctơ cường độ điện trường E  do 1 điện tích điểm Q gây ra tại một điểm M cách Q một đoạn r có: - Điểm đặt: Tại M. - Phương: đường nối M và Q - Chiều: Hướng ra xa Q nếu Q > 0 Hướng vào Q nếu Q <0 - Độ lớn: 2 . Q E k r ε = với k = 9.10 9 2 2 .N m C    ÷   - Biểu diễn: Trường THPT Ngô Quyền – Phú Quý – Bình Thuận 2 Bài tập Vật lý lớp 11 Chương 1 Tạ Hồng Sơn – 01697010768 5. Nguyên lý chồng chất điện trường: Giả sử có các điện tích q 1 , q 2 ,… ,q n gây ra tại M các vector cường độ điện trường nn1 E, ,E,E thì vector cường độ điện trường tổng hợp do các điện tích trên gây ra tuân theo nguyên lý chồng chất điện trường. ∑ =+++= inn1 EE EEE B. CÁC DẠNG BÀI TẬP Dạng 1: Xác định cường độ điện trường do điện tích gây ra tại một điểm Phương pháp: Cường độ điện trường do điện tích điểm Q gây ra có: + Điểm đặt: Tại điểm đang xét; + Phương: Trùng với đường thẳng nối điện tích Q và điểm đang xét; + Chiều: Hướng ra xa Q nếu Q > 0 và hướng về Q nếu Q < 0; + Độ lớn: E = k 2 r Q ε , trong đó k = 9.10 9 Nm 2 C -2 . Dạng 2: Xác định lực điện trường tác dụng lên một điện tích trong điện trường Phương pháp: Lực tĩnh điện tác dụng lên điện tích q đặt trong điện trường: EqF = F có: + Điểm đặt: tại điểm đặt điện tích q; + Phương: trùng phương với vector cường độ điện trường E ; +Chiều: Cùng chiều với E nếu q > 0 và ngược chiều với E nếu q <0; + Độ lớn: F = Eq Dạng 3: Xác định cường độ điện trường tổng hợp do nhiều điện tích gây ra tại một điểm. Phương pháp: sử dụng nguyên lý chồng chất điện trường. - Áp dụng nguyên lí chồng chất điện trường : n EEEE →→→→ +++= 21 . - Biểu diễn 1 E uu , 2 E uu , 3 E uu … n E uu bằng các vecto. - Vẽ vecto hợp lực E uu bằng theo quy tắc hình bình hành. - Tính độ lớn hợp lực dựa vào phương pháp hình học hoặc định lí hàm số cosin. * Các trường hợp đặ biệt: 1 2 1 2 1 2 1 2 2 2 1 2 1 2 2 2 1 2 1 2 1 2 E . . (E , ) 2 os E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E c α α ↑↑ ⇒ = + ↑↓ ⇒ = − ⊥ ⇒ = + = ⇒ = + +         C. BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài 1: Một điện tích Q = 10 -6 C đặt trong không khí: a. Xác định cường độ điện trường tại điểm cách điện tích 30cm. b. Đặt điện tích trong chất lỏng có hằng số điện môi ε = 16. Điểm có cường độ điện trường như câu a cách điện tích bao nhiêu?. Bài 2: Hai điện tích điểm q 1 = 4.10 -8 C và q 2 = - 4.10 -8 C nằm cố định tại hai điểm AB cách nhau 20 cm trong chân không. 1. Tính lực tương tác giữa 2 điện tích. 2. Tính cường độ điện trường tại: a. điểm M là trung điểm của AB. b. điểm N cách A 10cm, cách B 30 cm. c. điểm I cách A 16cm, cách B 12 cm. d. điểm J nằm trên đường trung trực của AB cách AB một đoạn 10 3 cm Hướng dẫn: 1. Lực tương tác giữa 2 điện tích: 5 36.10 ( )F N − = Trường THPT Ngô Quyền – Phú Quý – Bình Thuận 3 q < 0 M E  r M q >0 0 M E  r M 1M E  2M E  H q 2 M Bài tập Vật lý lớp 11 Chương 1 Tạ Hồng Sơn – 01697010768 2. Cường độ điện trường tại M: a. Vectơ cđđt 1 2 ; M M E E   do điện tích q 1 ; q 2 gây ra tại M có: - Điểm đặt: Tại M. - Phương, chiều: như hình vẽ - Độ lớn: ( ) 8 9 3 1 2 2 2 4.10 9.10 . 36.10 ( / ) . 0,1 M M q E E k V m r ε − = = = = Vectơ cường độ điện trường tổng hợp: 1 2M M E E E= +    Vì 1 2M M E E   Z Z nên ta có E = E 1M + E 2M = 3 72.10 ( / )V m Vectơ cường độ điện trường tổng hợp: 1 2M M E E E= +    Vì 1 2M M E E   [Z nên ta có 1N 2N E = E - E = 32000 (V/m) Bài 3 : Tại hai điểm A và B đặt hai điện tích điểm q 1 = 20 C µ và q 2 = -10 C µ cách nhau 40 cm trong chân không. a) Tính cường độ điện trường tổng hợp tại trung điểm AB. b) Tìm vị trí cường độ điện trường gây bởi hai điện tích bằng 0 ? Hướng dẫn : b) Gọi C là điểm có cddt tổng hợp 0 c E = u  / / 2 1 ,E E uu uu là vecto cddt do q 1 và q 2 gây ra tại C. Có : / / / 1 2 0E E E= + = uu uu uuu  / / 1 2 E E⇒ =− uu uuu Do q 1 > |q 2 | nên C nằm gần q 2 Đặt CB = x 40AC x→ = + , có : ( ) 1 2 / / 1 2 2 2 2 1 2 40 40 40 2 96,6 q q E E K k x x q x x x cm q x x = ⇔ = +   + + → = → = → =  ÷   Bài 4 : Hai điện tích điểm q 1 = 1.10 -8 C và q 2 = -1.10 -8 C đặt tại hai điểm A và B cách nhau một khoảng 2d = 6cm. Điểm M nằm trên đường trung trực AB, cách AB một khoảng 3 cm. a) Tính cường độ điện trường tổng hợp tại M. b) Tính lực điện trường tác dụng lên điện tích q = 2.10 -9 C đặt tại M. Bài 5 : Tại 3 đỉnh hình vuông cạnh a = 20 cm, ta đặt 3 điện tích cùng độ lớn q 1 = q 2 = q 3 = 3.10 -6 C. a. Tính cường độ điện trường tổng hợp tại tâm hình vuông ? b. Tại đỉnh thứ 4 hình vuông c. Tính lực điện tác dụng lên điện tích q4 = 8.10-8C đặt tại đỉnh thứ 4 này. Bài 6 : Một quả cầu nhỏ khối lượng m = 1g, mang điện tích q = 10 -5 C, treo bằng sợi dây mảnh và đặt trong điện trường đều E. Khi quả cầu nằm cân bằng thì dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc 60 o α = . Xác định cường độ điện trường E, biết g = 10m/s 2 . ĐS : E = 1730 V/m. Bài 7 : Một điện tích điểm q = 2.10 -6 C đặt cố định trong chân không. a) Xác định cường độ điện trường tại điểm cách nó 30 cm ? b) Tính độ lớn lực điện tác dụng lên điện tích 1 C µ đặt tại điểm đó ? c) Trong điện trường gây bởi q, tại một điểm nếu đặt điện tích q 1 = 10 -4 C thì chịu tác dụng lực là 0,1 N. Hỏi nếu đặt điện tích q 2 = 4.10 -5 C thì lực điện tác dụng là bao nhiêu ? ĐS : a) 2.10 5 V/m, b) 0,2 N, c) 0,04 N Bài 8: Một điện tích q = -10 -7 C đặt tại điểm N trong điện trường của một điện tích Q thì chịu tác dụng của lực điện F = 3.10 -3 N. a) Tìm cường độ điện trường E tại điểm N. b) Xác định điện tích Q? Biết rằng vectơ cường độ điện trường tại điểm N có chiều hướng vào điện tích Q và NQ = 3cm. Trường THPT Ngô Quyền – Phú Quý – Bình Thuận 4 / 1  E / 2  E q 1 q 2 A B C x Bài tập Vật lý lớp 11 Chương 1 Tạ Hồng Sơn – 01697010768 CHỦ ĐỀ 3 : CƠNG CỦA LỰC ĐIỆN. ĐIỆN THẾ. HIỆU ĐIỆN THẾ. A. TĨM TẮT LÝ THUYẾT 1. Cơng của lực điện trường: * Đặc điểm: Cơng của lực điện tác dụng lên tác dụng lên một điện tích khơng phụ thuộc vào dạng quỹ đạo mà chỉ phụ thuộc vào điểm đầu và điểm cuối của quỹ đạo (vì lực điện trường là lực thế). * Biểu thức: A MN = qEd Trong đó, d là hình chiếu của quỹ đạo lên phương của đường sức điện. Chú ý: - d > 0 khi hình chiếu cùng chiều đường sức. - d < 0 khi hình chiếu ngược chiều đường sức. 2. Liên hệ giữa cơng của lực điện và hiệu thế năng của điện tích A MN = W M - W N 3. Điện thế. Hiệu điện thế - Điện thế tại một điểm M trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho điện trường về phương diện tạo ra thế năng khi đặt tại đó một điện tích q. Cơng thức: V M = q A M∞ - Hiệu điện thế giữa 2 điểm trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện cơng của điện trường khi có 1 điện tích di chuyển giữa 2 điểm đó. U MN = V M – V N = q A MN Chú ý: - Điện thế, hiệu điện thế là một đại lượng vơ hướng có giá trị dương hoặc âm; - Hiệu điện thế giữa hai điểm M, N trong điện trường có giá trị xác định còn điện thế tại một điểm trong điện trường có giá trị phụ thuộc vào vị trí ta chọn làm gốc điện thế. - Nếu một điện tích dương ban đầu đứng yên, chỉ chòu tác dụng của lực điện thì nó sẽ có xu hướng di chuyển về nơi có điện thế thấp (chuyển động cùng chiều điện trường). Ngược lại, lực điện có tác dụng làm cho điện tích âm di chuyển về nơi có điện thế cao (chuyển động ngược chiều điện trường). - Trong điện trường, vector cường độ điện trường có hướng từ nơi có điện thế cao sang nơi có điện thế thấp; 4. Liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế E = d U B. CÁC DẠNG BÀI TẬP Dạng 1: Tính cơng của các lực khi điện tích di chuyển Phương pháp: sử dụng các cơng thức sau 1. A MN = qEd Chú ý: - d >0 khi hình chiếu cùng chiều đường sức. - d < 0 khi hình chiếu ngược chiều đường sức. 2. A MN = Wt M - Wt N = Wđ N - Wđ M 3. A MN = U MN .q = (V M – V N ).q C hú ý: Dấu của cơng phụ thuộc vào dấu của q và U và góc hợp bởi chiều chuyển dời và chiều đường sức. Dạng 2: Tìm điện thế và hiệu điện thế Phương pháp: sử dụng các cơng thức sau 1. Cơng thức tính điện thế : M M A V q ∞ = Chú ý : Người ta ln chọn mốc điện thế tại mặt đất và ở vơ cùng ( bằng 0 ) 2. C«ng thøc hiƯu ®iƯn thÕ: q A U MN MN = = V M – V N 3. C«ng thøc liªn hƯ gi÷a cêng ®é ®iƯn trêng vµ hiƯu ®iƯn thÕ trong ®iƯn trêng ®Ịu E = d U Chú ý: Trong điện trường, vector cường độ điện trường có hướng từ nơi có điện thế cao sang nơi có điện thế thấp; Trường THPT Ngơ Quyền – Phú Q – Bình Thuận 5 Bài tập Vật lý lớp 11 Chương 1 Tạ Hồng Sơn – 01697010768 C. BÀI TẬP ÁP DỤNG Bài 1: Một e di chuyển một đoạn 0,6 cm từ điểm M đến điểm N dọc theo một đường sức điện của 1 điện trường đều thì lực điện sinh công 9,6.10 -18 J a Tính cường độ điện trường E b. Tính công mà lực điện sinh ra khi e di chuyển tiếp 0,4 cm từ điểm N đến điểm P theo phương và chiều nói trên? c Tính hiệu điện thế U MN ; U NP d. Tính vận tốc của e khi nó tới P. Biết vận tốc của e tại M bằng không. ĐS: a) 10 4 V/m; b) 6,4.10 -18 J ; c) U MN = -60V, U NP = -40V ; d) 5,9.10 6 m/s Bài 2: Ba điểm A, B, C tạo thành một tam giác vuông tại C; AC = 4cm, BC = 3cm và nằm trong một điện trường đều. Vecto cường độ điện E u trường song song AC, hướng từ A đến C và có độ lớn E = 5000V/m. Hãy tính: a) U AC , U CB ,U AB . b) Công của điện trường khi e di chuyển từ A đến B và trên đường gãy ACB. So sánh và giải thích kết quả. ĐS: a) U AC = 200V; U BC = 0; U AB = 200V. b) − = = − 17 3,2.10 AB ACB A A J Bài 3: ABC là một tam giác vuông góc tại A được đặt trong điện trường đều E u .Biết · 0 60ABC α = = , AB P E u . BC = 6cm,U BC = 120V a). Tìm U AC ,U BA và độ lớn E u . b). Đặt thêm ở C một điện tích q = 9.10 -10 C.Tính cường độ điện trường tổng hợp tại A. GIẢI a. ABCV là ½ tam giác đều, vậy nếu BC = 6cm. Suy ra: BA = 3cm và AC = 6 3 3 3 2 = U BA = U BC = 120V, U AC = 0 E = 4000 / BA U U V m d BA = = . b. 2 2 A C A C E E E E E E= + ⇒ = + u u u = 5000V/m. Bài 4: Hai bản kim loại phẳng song song mang điện tích trái dấu đặt cách nhau 2cm. Cường độ điện trường giữa hai bản là E = 3000V/m. Sát bản mang điện dương, ta đặt một hạt mang điện dương có khối lượng m = 4,5.10 -6 g và có điện tích q = 1,5.10 -2 C.tính a) Công của lực điện trường khi hạt mang điện chuyển động từ bản dương sang bản âm. b) Vận tốc của hạt mang điện khi nó đập vào bản âm. ĐS: a) A = 0,9J; b) v 2 = 2.10 4 m/s CHỦ ĐỀ 4: TỤ ĐIỆN A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT 1.Tụ điện -Định nghĩa : Hệ 2 vật dẫn đặt gần nhau, mỗi vật là 1 bản tụ. Khoảng không gian giữa 2 bản là chân không hay điện môi. Tụ điện dùng để tích và phóng điện trong mạch điện. -Tụ điện phẳng có 2 bản tụ là 2 tấm kim loại phẳng có kích thước lớn ,đặt đối diện nhau, song song với nhau. 2. Điện dung của tụ điện - Là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ Q C U = (Đơn vị là F, mF….) - Công thức tính điện dung của tụ điện phẳng: d S C .4.10.9 . 9 π ε = . Với S là phần diện tích đối diện giữa 2 bản. Ghi chú : Với mỗi một tụ điện có 1 hiệu điện thế giới hạn nhất định, nếu khi sử dụng mà đặt vào 2 bản tụ hđt lớn hơn hđt giới hạn thì điện môi giữa 2 bản bị đánh thủng. 4. Năng lượng của tụ điện - Khi tụ điện được tích điện thì giữa hai bản tụ có điện trường và trong tụ điện sẽ dự trữ một năng lượng. Gọi là năng lượng điện trường trong tụ điện. Trường THPT Ngô Quyền – Phú Quý – Bình Thuận 6 E B A C α E A C B α Bài tập Vật lý lớp 11 Chương 1 Tạ Hồng Sơn – 01697010768 - Công thức: 2 2 . . 2 2 2 QU C U Q W C = = = B. CÁC DẠNG BÀI TẬP CƠ BẢN Dạng : Tính điện dung, điện tích, hiệu điện thế và năng lượng của tụ điện Phương pháp: Sử dụng các công thức sau - Công thức định nghĩa : C(F) = U Q => Q = CU - Điện dung của tụ điện phẳng : C = dk4 S π ε - Công thức: 2 2 . . 2 2 2 QU C U Q W C = = = Chú ý: + Nối tụ vào nguồn: U = hằng số + Ngắt tụ khỏi nguồn: Q = hằng số C. BÀI TẬP ÁP DỤNG Bài 1 : một tụ điện phẳng hình tròn có bán kính là 4cm, giữa hai bản là một lớp điện môi có 2 ε = , khoảng cách giữa hai bản là 2cm. Đặt vào tụ hiệu điện thế U = 200V. a. Tính điện dung của tụ b. Điện tích của tụ điện c. Năng lượng của tụ điện Bài 2 : cho hai bản của một tụ điện phẳng có dạng hình tròn bán kính R = 30cm, khoảng cách giữa hai bản là d = 5mm, môi trường giữa hai bản là không khí. a. Tính điện dung của tụ điện b. Biết rằng không khí chỉ còn tính chất cách điện khi cường độ điện trường tối đa là 3.10 5 V/m. Hỏi : a) hiệu điện thế lớn nhất giữa hai bản mà chưa xảy ra phóng điện b) có thể tích điện cho tụ điện điện tích lớn nhất là bao nhiêu mà tụ điện không bị đánh thủng ? ĐS : a) 5.10 -10 F, b) U gh = 1500V và Q gh = 75.10 -8 C. Bài 3 : Tụ điện phẳng gồm hai bản tụ hình vuông cạnh a = 20 cm, đặt cách nhau 1 cm, chất điện môi giữa hai bản tụ là thủy tinh có ε = 6. Hiệu điện thế giữa hai bản tụ là 50V. a. Tính điện dung của tụ? b. Tính điện tích mà tụ đã tích được? c. Nếu tụ được tích điện dưới hiệu điện thế U ’ thì năng lượng điện trường tích lũy trong tụ là 531.10 -9 J. Tính điện tích trên mỗi bản tụ khi đó? ĐS:a)2,12.10 -10 F; b)1,06.10 -8 C; c)1,5.10 -8 C Bài 4: Một tụ điện phẳng có điện môi không khí; khoảng cách giữa 2 bản là d = 0,5 cm; diện tích một bản là 36 cm 2 . Mắc tụ vào nguồn điện có hiệu điện thế U=100 V. 1. Tính điện dung của tụ điện và điện tích tích trên tụ. 2. Tính năng lượng điện trường trong tụ điện. 3. Nếu người ta ngắt tụ điện ra khỏi nguồn rồi nhúng nó chìm hẳn vào một điện môi lỏng có hằng số điện môi ε = 2. Tìm điện dung của tụ và hiệu điện thế của tụ. 4. Nếu người ta không ngắt tụ khỏi nguồn và đưa tụ vào điện môi lỏng như ở phần 3. Tính điện tích và hđt giữa 2 bản tụ ÔN TẬP CHƯƠNG I Bài 1. Hai điện tích đặt cách nhau một khoảng r trong không khí thì lực tương tác giữa chúng là 3 10.2 − N. Nếu với khoảng cách đó mà đặt trong điện môi thì lực tương tác giữa chúng là 3 10 − N. a/ Xác định hằng số điện môi của điện môi. b/ Để lực tương tác giữa hai điện tích khi đặt trong điện môi bằng lực tương tác khi đặt trong không khí thì phải đặt hai điện tích cách nhau bao nhiêu? Biết trong không khí hai điện tích cách nhau 20cm. ĐS: 2=ε ; 14,14cm. Bài 2. Hai điện tích có độ lớn bằng nhau, đặt cách nhau 25cm trong điện môi có hằng số điện môi bằng 2 thì lực tương tác giữa chúng là 6,48.10 -3 N. a/ Xác định độ lớn các điện tích. b/ Nếu đưa hai điện tích đó ra không khí và vẫn giữ khoảng cách đó thì lực tương tác giữa chúng thay đổi như thế nào? Vì sao? Trường THPT Ngô Quyền – Phú Quý – Bình Thuận 7 Bài tập Vật lý lớp 11 Chương 1 Tạ Hồng Sơn – 01697010768 Bài 3: Trong chân khơng, cho hai điện tích C10qq 7 21 − =−= đặt tại hai điểm A và B cách nhau 8cm. Tại điểm C nằm trên đường trung trực của AB và cách AB 3cm người ta đặt điện tích C10q 7 o − = . Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên q o . ĐS: N10.6,57F 3 o − = Bài 4. Hai điện tích điểm 8 8 1 2 3.10 ; 2.10q C q C − − = = đặt tại hai điểm A và B trong chân khơng, AB = 5cm. Điện tích 8 2.10 o q C − = − đặt tại M, MA = 4cm, MB = 3cm. Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên o q . ĐS: 3 o F 5,23.10 N − ≈ . Bài 5. Một điện tích điểm q = 10 -6 C đặt trong khơng khí a. Xác định cường độ điện trường tại điểm cách điện tích 30cm, vẽ vectơ cường độ điện trường tại điểm này b. Đặt điện tích trong chất lỏng có hằng số điện mơi ε = 16. Điểm có cường độ điện trường như câu a cách điện tích bao nhiêu. Bài 6: Cho hai điểm A và B cùng nằm trên một đường sức của điện trường do một điện tích điểm q > 0 gây ra. Biết độ lớn của cường độ điện trường tại A là 36V/m, tại B là 9V/m. a. Xác định cường độ điện trường tại trung điểm M của AB. b. Nếu đặt tại M một điện tích điểm q 0 = -10 -2 C thì độ lớnn lực điện tác dụng lên q 0 là bao nhiêu? Xác định phương chiều của lực Bài 7: Hai điện tích điểm Cq 8 1 10.2 − = và Cq 8 2 10.2 − −= đặt tại hai điểm A và B cách nhau một đoạn 10cm trong khơng khí. a) Xác định cường độ điện trường tại điểm O là trung điểm của AB. b) Xác định cường độ điện trường tại điểm M với MA = 8cm và MB = 6cm. c) Xác định lực tĩnh điện tác dụng lên điện tích Cq 6 0 10.2 − += đặt tại hai điểm O và M trong hai Bài 8: Đặt hai điện tích q 1 = q 2 = 4.10 -8 C tại hai điểm A và B trong chân khơng cách nhau 4cm. Xác định véctơ cường độ điện trường tại điểm: a. M với MA = 1cm; MB = 3cm. b. N với N nằm trên đường trung trực của AB và cách AB là 2cm. c. P với P nhìn đoạn AB dưới 1 góc vng và PA = 3 PB. d. Phải thay q 2 bằng q 2 ’ có dấu và độ lớn bằng bao nhiêu để véctơ cường độ điện trường tại điểm P song song với AB. e. Xác định vị trí điểm H để CĐĐT tại đó triệt tiêu. B ài 9: Cho hai điện tích điểm Q 1 = - 2 1 Q 2 = - 3.10 -8 C, đặt tại hai điểm A, B trong khơng khí cách nhau một khoảng AB = 6 (cm). Xác đònh cường độ điện trường tổng hợp do hai điện tích đó gây ra tại trung điểm M của đoạn thẳng AB và lực tác dụng lên điện tích điểm Q 3 = 4.10 -6 C đặt tại M. ‘‘Sự học là vĩnh hằng.’’ Trường THPT Ngơ Quyền – Phú Q – Bình Thuận 8 .    C. BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài 1: hai điện tích q 1 = 6.10 -8 C và q 2 = 3.10 -7 C đặt cách nhau 3cm trong chân không. Trường THPT Ngô Quyền – Phú Quý – Bình Thuận 1 Bài tập Vật lý lớp 11 Chương. điện thế thấp; Trường THPT Ngơ Quyền – Phú Q – Bình Thuận 5 Bài tập Vật lý lớp 11 Chương 1 Tạ Hồng Sơn – 01697010768 C. BÀI TẬP ÁP DỤNG Bài 1: Một e di chuyển một đoạn 0,6 cm từ điểm M đến điểm. – Bình Thuận 6 E B A C α E A C B α Bài tập Vật lý lớp 11 Chương 1 Tạ Hồng Sơn – 01697010768 - Công thức: 2 2 . . 2 2 2 QU C U Q W C = = = B. CÁC DẠNG BÀI TẬP CƠ BẢN Dạng : Tính điện dung, điện