HỆ THỐNG bài tập vật lý lớp 11

HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÍ 11 - VIẾT THEO CHUYÊN ĐỀ - CHUYÊN ĐỀ VẬT LÝ LỚP 11 HỌC KÌ 1 Trang 1 q F E = HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÍ 11 - VIẾT THEO CHUN ĐỀ - CHƯƠNG I : ĐIỆN TÍCH. ĐIỆN TRƯỜNG. Gồm ba chủ đề. - Chủ đề 1: Điện tích. Lực điện. Điện trường. - Chủ đề 2: Điện thế. Hiệu điện thế. - Chủ đề 3: Tụ điện. Chủ đề 1: ĐIỆN TÍCH. LỰC ĐIỆN. ĐIỆN TRƯỜNG. I. Kiến thức: 1. Vật nhiểm điện_ vật mang điện, điện tích_ là vật có khả năng hút được các vật nhẹ. Có 3 hiện tượng nhiễm điện là nhiễm điện do cọ xát, nhiễm điện do do tiếp xúc và nhiễm điện do hưởng ứng. 2. Một vật tích điện có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách tới điểm ta xét được gọi là điện tích điểm. 3. Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, trái (ngược) dấu thì hút nhau. 4. Đònh luật Cu_Lông (Coulomb): Lực hút hay đẩy giữa hai điện tích điểm đạt trong chân không có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích điểm đó, có độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ lớn của hai điện tích và tỉ lệ nghòch với bình phương khoảng cách giữa chúng Công thức: 2 21 . r qq kF = Với k = 9 0 10.9 .4 1 = επ ( 2 2 . C mN ) q 1 , q 2 : hai điện tích điểm (C ) r : Khoảng cách giữa hai điện tích (m) 5.Lực tương tác của các điện tích trong điện môi (môi trường đồng tính) Điện môi là môi trường cách điện. Các thí nghiệm đã chứng tỏ rằng, lực tương tác giữa các điện tích điểm đặt trong một điện môi đồng chất, chiếm đầy không gian xung quanh điện tích, giãm đi ε lần khi chúng được đặt trong chân không: 2 21 . . r qq kF ε = . ε : hằng số điện môi của môi trường. (chân không thì ε = 1) 6. Thuyết electron (e) dựa vào sự cư trú và di chuyển của các e để giải thích các hiện tượng điện và các tính chất điện của các vật. Trong việc vận dụng thuyết e để giải thích các hiện tượng nhiễm điện (do cọ xát, tiếp xúc, hưởng ứng), ta thừa nhận chỉ có e có thể di chuyển từ vật này sang vật kia hoặc từ điểm này đến điểm kia trên vật. 7. Đònh luật bảo toàn điện tích: Trong một hệ vật cô lập về điện, tổng đại số của các điện tích là không đổi. 8. Xung quanh mỗi điện tích tồn tại một điện trường, điện trường này tác dụng lực điện lên các điện tích khác đặt trong nó. 9. Cường độ điện trường (cđđt) đặc trưng cho tác dụng lực điện của điện trường. q F E = Cường độ điện trường là đại lượng vectơ được biểu diễn bằng vectơ CĐĐT: 10. Cường độ điện trường của một điện tích điểm Q tại điểm cách nó một khoảng r trong chân không (hoặc trong không khí) : 2 r Q kE = Trang 2 HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÍ 11 - VIẾT THEO CHUN ĐỀ - Nếu đặt điện tích trong môi trường điện môi đồng chất: 2 .r Q kE ε = Với ε là hằng số điện môi của môi trường. 11. Đường sức điện là đường mà tiếp tuyến tại mỗi điểm của nó là giá của vectơ cđđt tại điểm đó. Đường sức điện đi ra từ điện tích dương và đi vào (kết thúc) ở điện tích âm. Qua mỗi điểm trong điện trường chỉ duy nhất có một đường sức. Quy ước vẽ số đường sức: số đường sức đi qua một điện tích nhất đònh, đặt vuông góc với đường sức tại điểm mà ta xét thì tỉ lệ với cđđt tại điểm đó. 12. Nguyên lí chồng chất điện trường: 21 EEE += . II. Hướng dẫn giải bài tập: - Trong SGK VL 11, công thức của đònh luật CouLomb chỉ dùng để tính độ lớn của lực tác dụng giữa hai điện tích điểm. Vì vậy, ta chỉ đưa độ lớn (chứ không đưa dấu) của các điện tích vào công thức. - Để xác đònh lực tương tác giữa hai điện tích điểm, ta dùng đònh luật CouLomb. Để xác đònh lực điện trong trường hợp tổng quát, ta dùng công thức: EqF .= - Ngoài lực điện, trên điện tích còn có thể có các lực khác tác dụng như trọng lực, lực đàn hồi, … Hợp lực của các lực này sẽ gây ra gia tốc cho điện tích. - Thuật ngữ “cường độ điện trường” vừa được dùng để chỉ chính đại lượng cường độ điện trường với tư cách là đại lượng vectơ, vừa để chỉ độ lớn của đại lượng đó. III. Bài tập: Dạng 1: XÁC ĐỊNH LỰC TƯƠNG TÁC CỦA CÁC ĐIỆN TÍCH ĐIỂM. PP chung:  TH chỉ có hai (2) điện tích điểm q 1 và q 2 . - p dụng công thức của đònh luật Cu_Lông : 2 21 . . r qq kF ε = (Lưu ý đơn vò của các đại lượng) - Trong chân không hay trong không khí ε = 1. Trong các môi trường khác ε > 1.  TH có nhiều điện tích điểm . - Lực tác dụng lên một điện tích là hợp lực cùa các lực tác dụng lên điện tích đó tạo bởi các điện tích còn lại. - Xác đònh phương, chiều, độ lớn của từng lực, vẽ các vectơ lực. - Vẽ vectơ hợp lực. - Xác đònh hợp lực từ hình vẽ. Khi xác đònh tổng của 2 vectơ cần lưu ý các trường hợp đặc biệt là tam gaic1 vuông, cân, đều, … Nếu không xảy ra ở các trường hợp đặc biệt đó thì có thể tính độ dài của vec tơ bằng đònh lý hàm số cosin a 2 = b 2 + c 2 – 2bc.cosA. 1. Hai điện tích điểm dương q 1 và q 2 có cùng độ lớn điện tích là 8.10 -7 C được đặt trong không khí cách nhau 10 cm. a. Hãy xác đònh lực tương tác giữa hai điện tích đó. b. Đặt hai điện tích đó vào trong môi trường có hằng số điện môi là ε =2 thì lực tương tác giữa chúng sẽ thay đổi thế nào ? Để lực tương tác giữa chúng là không đổi (bằng lực tương tác khi đặt trong không khí) thì khoảng cách giữa chúng khi đặt trong môi trường có hằng số điện môi ε =2 là bao nhiêu ? Đs: 0,576 N, 0,288 N, 7 cm 2. Hai điện tích điểm như nhau đặt trong chân không cách nhau một đoạn 4 cm, lực đẩy tónh điện giữa chúng là 10 -5 N. a. Tìm độ lớn mỗi điện tích Trang 3 HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÍ 11 - VIẾT THEO CHUN ĐỀ - b. Tìm khoảng cách giữa chúng để lực đẩy tónh điện giữa chúng là 2,5. 10 -6 N. Đs: 1,3. 10 -9 C. 8 cm. 3. Mỗi prôtôn có khối lượng m= 1,67.10 -27 kg, điện tích q= 1,6.10 -19 C. Hỏi lực đẩy giữa hai prôtôn lớn hơn lực hấp dẫn giữa chúng bao nhiêu lần ? Đ s: 1,35. 10 36 4. Hai vật nhỏ giống nhau, mỗi vật thừa 1 electron. Tìm khối lượng mỗi vật để lực tónh điện bằng lực hấp dẫn. Đ s: 1,86. 10 -9 kg. 5. Hai vật nhỏ đặt trong không khí cách nhau một đoạn 1m, đẩy nhau một lực F= 1,8 N. Điện tích tổng cộng của hai vật là 3.10 -5 C. Tìm điện tích của mỗi vật. Đ s: q 1 = 2. 10 -5 C, q 2 = 10 -5 C (hoặc ngược lại) 6. Hai điện tích q 1 = 8.10 -8 C, q 2 = -8.10 -8 C đặt tại A và B trong không khí (AB = 6 cm). Xác đònh lực tác dụng lên q 3 = 8.10 -8 C , nếu: a. CA = 4 cm, CB = 2 cm. b. CA = 4 cm, CB = 10 cm. c. CA = CB = 5 cm. Đ s: 0,18 N; 30,24.10 -3 N; 27,65.10 -3 N. 7. Người ta đặt 3 điện tích q 1 = 8.10 -9 C, q 2 = q 3 = -8.10 -9 C tại ba đỉnh của một tam giác đều cạnh 6 cm trong không khí. Xác đònh lực tác dụng lên điện tích q 0 = 6.10 -9 C đặt ở tâm O của tam giác. Đ s: 72.10 -5 N. 8. Ba điện tích điểm q 1 = -10 -7 C, q 2 = 5.10 -7 C, q 3 = 4.10 -7 C lần lượt đặt tại A, B, C trong không khí, AB = 5 cm. AC = 4 cm. BC = 1 cm. Tính lực tác dụng lên mỗi điện tích. Đ s: 4,05. 10 -2 N. 16,2. 10 -2 N. 20,25. 10 -2 N. 9. Ba điện tích điểm q 1 = 4. 10 -8 C, q 2 = -4. 10 -8 C, q 3 = 5. 10 -8 C. đặt trong không khí tại ba đỉnh của một tam giác đều cạnh 2 cm. Xác đònh vectơ lực tác dụng lên q 3 ? Đ s: 45. 10 -3 N. 10 Ba điện tích điểm q 1 = q 2 = q 3 = 1,6. 10 -19 C. đặt trong chân không tại ba đỉnh của một tam giác đều cạnh 16 cm. Xác đònh vectơ lực tác dụng lên q 3 ? Đ s: 15,6. 10 -27 N. 11. Ba điện tích điểm q 1 = 27.10 -8 C, q 2 = 64.10 -8 C, q 3 = -10 -7 C đặt trong không khí lần lượt tại ba đỉnh của một tam giác vuông (vuông góc tại C). Cho AC = 30 cm, BC = 40 cm.Xác đònh vectơ lực tác dụng lên q 3 . Đ s: 45.10 -4 N. 12. Hai điện tích q 1 = -4.10 -8 C, q 2 = 4. 10 -8 C đặt tại hai điểm A và B cách nhau một khoảng 4 cm trong không khí. Xác đònh lực tác dụng lên điện tích q = 2.10 -9 C khi: a. q đặt tại trung điểm O của AB. b. q đặt tại M sao cho AM = 4 cm, BM = 8 cm. 13. Hai điện tích điểm q 1 = q 2 = 5.10 -10 C đặt trong không khí cách nhau một đoạn 10 cm. a. Xác đònh lực tương tác giữa hai điện tích? b. Đem hệ hai điện tích này đặt vào môi trường nước (ε = 81), hỏi lực tương tác giữa hai điện tích sẽ thay đổi thế nào ? Để lực tương tác giữa hai điện tích không thay đổi (như đặt trong không khí) thì khoảng cách giữa hai điện tích là bao nhiêu? 14. Cho hai điện tích q 1 và q 2 đặt cách nhau một khoảng r = 30 cm trong không khí, lực tác dụng giữa chúng là F 0 . Nếu đặt chúng trong dầu thì lực này yếu đi 2,25 lần. Vậy cần dòch chuyển chúng lại một khoảng bằng bao nhiêu để lực tương tác giữa chúng vẫn bằng F ? Đ s: 10 cm. Dạng 2: ÁP DỤNG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH. PP Chung:  Đối với dạng bài tập này, Hs cần vận dụng đònh luật bảo toàn điện tích: “ Trong một hệ cô lập về điện, tổng đại số các điện tích luôn luôn là một hằng số” 1. Hai quả cầu kim loại nhỏ như nhau mang các điện tích q 1 và q 2 đặt trong không khí cách nhau 2 cm, đẩy nhau bằng một lực 2,7.10 -4 N. Cho hai quả cầu tiếp xúc nhau rồi lại đưa về vò trí cũ, chú đẩy nhau bằng một lực 3,6.10 -4 N. Tính q 1 , q 2 ? Đ s: 6.10 -9 C , 2. 10 -9 C. -6. 10 -9 C, -2. 10 -9 C. Trang 4 HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÍ 11 - VIẾT THEO CHUN ĐỀ - 2. Hai quả cầu nhỏ, giống nhau, bằng kim loại. Quả cầu A mang điện tích 4,50 µC; quả cầu B mang điện tích – 2,40 µC. Cho chúng tiếp xúc nhau rồi đưa chúng ra cách nhau 1,56 cm. Tính lực F Đ s: 40,8 N. 3. Hai quả cầu nhỏ bằng kim loại giống hệt nhau, mang điện tích như nhau q đặt cách nhau một khoảng R, chúng đẩy nhau một lực có độ lớn 6,4 N. Sau khi cho chúng tiếp xúc nhau rồi tách ra một khoảng 2R thì chúng đẩy nhau một lực bao nhiêu ? Đ s: 1,6 N. 4. Hai hòn bi bằng kim loại giống nhau, hòn bi này có độ lớn điện tích bằng 5 lần hòn bi kia. Cho xê dòch hai hòn bi chạm nhau rồi đặt chúng lại vò trí cũ. Độ lớn của lực tương tác biến đổi thế nào nếu điện tích của chúng : a. cùng dấu. b. trái dấu. Đ s: Tăng 1,8 lần. Giãm 0,8 lần. 5. Hai hòn bi bằng kim loại giống nhau có điện tích cùng dấu q và 4q ở cách nhau một khoảng r. Sau khi cho hai hòn bi tiếp xúc nhau, để cho lực tương tác giữa chúng không thay đổi, ta phải đặt chúng cách một khoảng r ’ . Tìm r ’ ? Đ s: r ’ = 1,25 r. 6. Hai quả cầu kim loại giống nhau, được tích điện 3.10 -5 C và 2.10 -5 C. Cho hai quả cầu tiếp xúc nhau rồi đặt cách nhau một khoảng 1m. Lực điện tác dụng lên mỗi quả cầu có độ lớn là bao nhiêu? Đ s: 5,625 Dạng 3: ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA MỘT ĐIỆN TÍCH. PP Chung Khi khảo sát điều kiện cân bằng của một điện tích ta thường gặp hai trường hợp: . Trường hợp chỉ có lực điện: - Xác đònh phương, chiều, độ lớn của tất cả các lực điện 1 F  , 2 F  , … tác dụng lên điện tích đã xét. - Dùng điều kiện cân bằng: 0 21   =++ FF - Vẽ hình và tìm kết quả. . Trường hợp có thêm lực cơ học (trọng lực, lực căng dây, …) - Xác đònh đầy đủ phương, chiều, độ lớn của tất cả các lực tác dụng lên vật mang điện mà ta xét. - Tìm hợp lực của các lực cơ học và hợp lực của các lực điện. - Dùng điều kiện cân bằng: 0   =+ FR  FR  −= (hay độ lớn R = F). 1. Hai điện tích điểm q 1 = 10 -8 C, q 2 = 4. 10 -8 C đặt tại A và B cách nhau 9 cm trong chân không. Phải đặt điện tích q 3 = 2. 10 -6 C tại đâu để điện tích q 3 nằm cân bằng (không di chuyển) ? Đ s: Tại C cách A 3 cm. cách B 6 cm. 2. Hai điện tích điểm q 1 = q 2 = -4. 10 -6 C, đặt tại A và B cách nhau 10 cm trong không khí. Phải đặt điện tích q 3 = 4. 10 -8 C tại đâu để q 3 nằm cân bằng? Đ s: CA = CB = 5 cm. 3. Hai điện tích q 1 = 2. 10 -8 C, q 2 = -8. 10 -8 C đặt tại A và B trong không khí, AB = 8 cm.Một điện tích q 3 đặt tại C. Hỏi: a. C ở đâu để q 3 cân bằng? b. Dấu và độ lớn của q 3 để q 1 và q 2 cũng cân bằng ? Đs: CA= 8 cm,CB= 16 cm. q 3 = -8. 10 -8 C. 4. Hai điện tích q 1 = - 2. 10 -8 C, q 2 = 1,8. 10 -8 C đặt tại A và B trong không khí, AB = 8 cm. Một điện tích q 3 đặt tại C. Hỏi: a. C ở đâu để q 3 cân bằng? b. Dấu và độ lớn của q 3 để q 1 và q 2 cũng cân bằng ? Đs: CA= 4 cm,CB= 12 cm. q 3 = 4,5. 10 -8 C. 5. Tại ba đỉnh của một tam giác đều cạnh a người ta đặt ba điện tích giống nhau q 1 = q 2 = q 3 = 6. 10 -7 C. Hỏi phải đặt đặt điện tích thứ tư q 0 tại đâu, có giá trò là bao nhiêu để hệ thống đứng yên cân bằng? Đ s: q 0 = Cq 7 1 10.46,3 3 3 − −≈− Trang 5 HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÍ 11 - VIẾT THEO CHUN ĐỀ - 6. Cho hai điện tích q 1 = 6q, q 2 = 2 .3 q lần lượt đặt tại A và B cách nhau một một khoảng a (cm). Phải đặt một điện tích q 0 ở đâu và có trò số thế nào để nó cân bằng? Đ s: Nằm trên AB, cách B: 3 a cm. 7. Hai điện tích q 1 = 2. 10 -8 C đặt tại A và q 2 = -8. 10 -8 C đặt tại B, chúng cách nhau một đoạn AB = 15 cm trong không khí. Phải đặt một điện tích q 3 tại M cách A bao nhiêu để nó cân bằng? Đ s: AM = 10 cm. 8. Ở trọng tâm của một tam giác đều người ta đặt một điện tích q 1 = C 6 10.3 − . Xác đònh điện tích q cần đặt ở mỗi đỉnh của tam giác để cho cả hệ ở trạng thí cân bằng? Đ s: -3. 10 -6 C. 9. Hai quả cầu nhỏ cùng khối lượng m= 0,6 kg được treo trong không khí bằng hai sợi dây nhẹ cùng chiều dài l= 50 cm vào cùng một điểm. Khi hai quả cầu nhiễm điện giống nhau, chúng đẩy nhau và cách nhau một khoảng R = 6 cm. a. Tính điện tích của mỗi quả cầu, lấy g= 10m/s 2 . b. Nhúng hệ thống vào rượu êtylic (ε= 27), tính khoảng cách R ’ giữa hai quả cầu, bỏ qua lực đẩy Acsimet. Cho biết khi góc α nhỏ thì sin α ≈ tg α. Đ s: 12. 10 -9 C. 2 cm. 10. Hai quả cầu nhỏ giống nhau bằng nhôm không nhiễm điện, mỗi quả cầu có khối lượng 0,1 kg và được treo vào hai đầu một sợi chỉ tơ dài 1m rồi móc vào cùng một điểm cố đònh sao cho hai quả cầu vừa chạm vào nhau. Sau khi chạm một vật nhiễm điện vào một trong hai quả cầu thì thấy chúng đẩy nhau và tách ra xa nhau một khoảng r = 6 cm. Xác đònh điện tích của mỗi quả cầu? Đ s: 0,035. 10 -9 C. 11 * . Hai quả cầu kim loại nhỏ giống nhau mỗi quả có điện tích q khối lượng m = 10g treo bởi hai dây cùng chiều dài 30 cm vào cùng một điểm. Giữ cho quả cầu I cố đònh theo phương thẳng đứng, dây treo quả cầu II sẽ lệch góc α = 60 0 so với phương thẳng đứng. Cho g= 10m/s 2 . Tìm q ? Đ s: q = C k gm l 6 10 . − = Dạng 4: XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG. PP Chung . Cường độ điện trường của một điện tích điểm Q: p dụng công thức 2 .r Q k q F E ε == . q 1 ⊕ 1 E  q 1  (Cường độ điện trường E 1 do q 1 gây ra tại vò trí cách q 1 một khoảng r 1 : 2 1 1 1 .r q kE ε = , Lưu ý cường độ điện trường E là một đại lượng vectơ. Trong chân không, không khí ε = 1) Đơn vò chuẩn: k = 9.10 9 (N.m 2 /c 2 ), Q (C), r (m), E (V/m) . Cường độ điện trường của một hệ điện tích điểm: Áp dụng nguyên lý chồng chất điện trường: + Xác đònh phương, chiều, độ lớn của từng vectơ cường độ điện trường do từng điện tích gây ra. + Vẽ vectơ cường độ điện trường tổng hợp. + Xác đònh độ lớn của cường độ điện trường tổng hợp từ hình vẽ. Khi xác đònh tổng của hai vectơ cần lưu ý các trường hợp đặc biệt: ↑↑, ↑↓, ⊥ , tam giac vuông, tam giác đều, … Nếu không xảy ra các trường hợp đặt biệt thì có thể tính độ dài của vectơ bằng đònh lý hàm cosin: a 2 = b 2 + c 2 – 2bc.cosA. 1. Xác đònh vectơ cường độ điện trường tại điểm M trong không khí cách điện tích điểm q = 2.10 -8 C một khoảng 3 cm. Đ s: 2.10 5 V/m. Trang 6 1 E  HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÍ 11 - VIẾT THEO CHUN ĐỀ - 2. Một điện tích điểm dương Q trong chân không gây ra một điện trường có cường độ E = 3. 10 4 V/m tại điểm M cách điện tích một khoảng 30 cm. Tính độ lớn điện tích Q ? Đ s: 3. 10 -7 C. 3. Một điện tích điểm q = 10 -7 C đặt tại điểm M trong điện trường của một điện tích điểm Q, chòu tác dụng của một lực F = 3.10 -3 N. Cường độ điện trường do điện tích điểm Q gây ra tại M có độ lớn là bao nhiêu ? Đ s: 3. 10 4 V/m. 4. Cho hai điện tích q 1 = 4. 10 -10 C, q 2 = -4. 10 -10 C, đặt tại A và B trong không khí biết AB = 2 cm. Xác đònh vectơ cường độ điện trường E  tại: a. H, là trung điểm của AB. b. M, MA = 1 cm, MB = 3 cm. c. N, biết rằng NAB là một tam giác đều. Đ s: 72. 10 3 V/m. 32. 10 3 V/m. 9. 10 3 V/m. 5. Giải lại bài toán số 4 trên với q 1 = q 2 = 4. 10 -10 C. Đ s: 0 V/m. 40. 10 3 V/m. 15,6. 10 3 V/m. 6. Hai điện tích q 1 = 8. 10 -8 C, q 2 = -8. 10 -8 C đặt tại A và B trong không khí biết AB = 4 cm. Tìm vectơ cường độ điện trường tại C trên đường trung trực của AB và cách AB 2 cm, suy ra lực tác dụng lên điện tích q = 2. 10 -9 C đặt tại C. Đ s: ≈ 12,7. 10 5 V/m. F = 25,4. 10 -4 N. 7. Hai điện tích q 1 = -10 -8 C, q 2 = 10 -8 C đặt tại A và B trong không khí, AB = 6 cm. Xác đònh vectơ cường độ điện trường tại M nằm trên đường trung trực của AB cách AB 4 cm. Đ s: ≈ 0,432. 10 5 V/m. 8. Tại ba đỉnh của một tam giác vuông tại A cạnh a= 50 cm, b= 40 cm, c= 30 cm.Ta đặt lần lượt các điện tích q 1 = q 2 = q 3 = 10 -9 C. Xác đònh vectơ cường độ điện trường tại H, H là chân đường cao kẻ từ A. Đ s: 246 V/m. 9. Tại hai điểm A và B cách nhau 5 cm trong chân không có hai điện tích q 1 = 16.10 -8 C, q 2 = -9.10 -8 C. Tìm cường độ điện trường tổng hợp và vẽ vectơ cường độ điện trường tại điểm C nằm cách A một khoảng 4 cm, cách B một khoảng 3 cm. Đs: 12,7. 10 5 V/m. 10. Hai điện tích điểm q 1 = 2. 10 -2 µC, q 2 = -2. 10 -2 µC đặt tại hai điểm A và B cách nhau một đoạn a = 30 cm trong không khí. Tính cường độ điện trường tại M cách đều A và B một khoảng là a. Đ s: 2000 V/m. 11. Trong chân không, một điện tích điểm q = 2. 10 -8 C đặt tại một điểm M trong điện trường của một điện tích điểm Q = 2. 10 -6 C chòu tác dụng của một lực điện F = 9.10 -3 N. Tính cường độ điện trường tại M và khoảng cách giữa hai điện tích? Đs: 45.10 4 V/m, R = 0,2 m. 12. Trong chân không có hai điện tích điểm q 1 = 3. 10 -8 C và q 2 = 4.10 -8 C đặt theo thứ tự tại hai đỉnh B và C của tam giác ABC vuông cân tại A với AB=AC= 0,1 m. Tính cường độ điện trường tại A. Đ s: 45. 10 3 V/m. 13. Trong chân không có hai điện tích điểm q 1 = 2. 10 -8 C và q 2 = -32.10 -8 C đặt tại hai điểm A và B cách nhau một khoảng 30 cm. Xác đònh vò trí điểm M tại đó cường độ điện trường bằng không. Đ s: MA = 10 cm, MB = 40 cm. 14*. Bốn điểm A, B, C, D trong không khí tạo thành một hình chữ nhật ABCD cạnh AD = a= 3 cm, AB= b= 1 cm.Các điện tích q 1 , q 2 , q 3 được đặt lần lượt tại A, B, C. Biết q 2 = - 12,5. 10 -8 C và cường độ điện trường tổng hợp ở D 0   = D E . Tính q 1 và q 3 ? Đ s: q 1 2,7. 10 -8 C, q 2 = 6,4. 10 -8 C. 15. Cho hai điện tích điểm q 1 và q 2 đặt ở A và B trong không khí, AB = 100 cm. Tìm điểm C mà tại đó cường độ điện trường bằng không với: a. q 1 = 36. 10 -6 C, q 2 = 4. 10 -6 C. b. q 1 = - 36. 10 -6 C, q 2 = 4. 10 -6 C. Đ s: a. CA= 75cm, CB= 25cm. b. CA= 150 cm, CB= 50 cm. 16. Cho hai điện tích điểm q 1 , q 2 đặt tại A và B, AB= 2 cm. Biết q 1 + q 2 = 7. 10 -8 C và điểm C cách q 1 là 6 cm, cách q 2 là 8 cm có cường độ điện trường bằng E = 0. Tìm q 1 và q 2 ? Đ s: q 1 = -9.10 -8 C, q 2 = 16.10 -8 C. 17. Cho hình vuông ABCD, tại A và C đặt các điện tích q 1 = q 3 = q. Hỏi phải đặt ở B một điện tích bao nhiêu để cường độ điện trường ở D bằng không? Đ s: q 2 = - q.22 Trang 7 HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÍ 11 - VIẾT THEO CHUN ĐỀ - 18. Một quả cầu nhỏ khối lượng m= 0,25 g mang điện tích q= 2,5. 10 -9 C được treo bởi một dây và đặt trong một điện trường đều E  . E  có phương nằm ngang và có độ lớn E= 10 6 V/m. Tính góc lệch của dây treo so với phương thẳng đứng. Lấy g= 10 m/s 2 . Đ s: α = 45 0 . PHẦN BÀI TẬP LÀM THÊM BÀI TẬP PHẦN ĐỊNH LUẬT CU LÔNG A. BÀI TẬP TỰ LUẬN Bài 1: Hai điện tích điểm bằng nhau, đặt trong chân không cách nhau một khoảng r 1 =2cm. Lực đẩy giữa chúng là F 1 =1,6.10 -4 N. a.Tìm độ lớn của các điện tích đó b.Khoảng cách r 2 giữa chúng là bao nhiêu để lực tác dụng là: F 2 =2,5.10 -4 N. ĐS: a. 2,67.10 -9 C; b. 1,6Cm Bài 2: Hai vật nhỏ tích điện đặt cách nhau 1 khoảng r=3m trong chân không, thì chúng hút nhau bằng một lực F=6.10 -9 N. Điện tích tổng cộng của hai vật là q=10 -9 c. Tính điện tích của mỗi vật. ĐS: q 1 =3.10 -9 C; q 2 =-2.10 -9 C hoặc ngược lại Bài 3: Hai quả cầu giống nhau mang điện, cùng đặt trong chân không và cách nhau khoảng r=1mthì chúng hút nhau 1 lực F 1 =7,2N. Sau đó cho hai quả cầu tiếp xúc rồi đưa lại vò trí cũ(cách nhau r=1m) thì chúng đẩy nhau 1 lực F 2 =0,9N. Tính điện tích mỗi quả cầu trước và sau khi tiếp xúc. Bài 4: Hai điện tích điểm đặt trong không khí, cách nhau khoảng r=20cm. Lực tương tác tónh điện giữa chúng có một giá trò nào đó. Khi đặt trong dầu ở cùng khoảng cách, lực tương tác tónh điện giữa chúng giảm 4 lần. Hỏi khi đặt trong dầu, khoảng cách giữa các điện tích phải là bao nhiêu để lực tương tác giữa chúng bằng lực tương tác ban đầu trong không khí. ĐS: 10Cm. Bài 5: Hai quả cầu nhỏ giống nhau, mang điện tích q 1 , q 2 đặt trong không khí cách nhau r=20cm thì hút nhau 1 lực F 1 =9.10 -7 N. Đặt vào giữa hai quả cầu một tấm thủy tinh dày d=10cm có hằng số điện môi ε=4. Tính lực hút giữa hai quả cầu lúc này. ĐS: 4.10 -7 N Bài 6: Cho hai điện tích q 1 =4.10 -10 c, q 2 =-4.10 -10 c đặt ở A, B trong không khí. AB=a=2Cm. Xác đònh lực tác dụng lên điện tích q 3 =4.10 -10 c tại: a. H là trung điểm AB. B,AM=1Cm, BM=3Cm. c.N hợp với A, B thành tam giác đều. Bài 7: Hai quả cầu kim loại nhỏ giống nhau, có cùng khối lượng m=0,1g, cùng điện tích q=10 -7 C, được treo tại cùng một điểm bằng hai sợi dây mảnh có cùng chiều dài. Do lực đẩy tónh điện hai quả cầu tách ra xa nhau một đoạn a=30cm. Tính góc lệch của dây treo so với phương thẳng đứng. Lấy g=10m/s 2 . ĐS: α=45 0 Bài 8: Trong không khí có 3 quả cầu nhỏ mang điện tích q 1 , q 2 , q 3 với q 2 =-4q 1 a.Giả sử q 1 vàq 2 được giữ cố đònh tại hai điểm A và B cách nhau AB=l. Hỏi phải đặt điện tích q 3 ở đâu để nó nằm cân bằng. b.Bây giờ q 1 , q 2 không được giữ cố đònh. Muốn cho q 1 và q 2 nằm cân bằng tại A, B thì q 3 phải đặt ở đâu và phải có dấu, độ lớn như thế nào? Bỏ qua tác dụng của trọng trường. ĐS: a. Đặt tại C với CA=l; b. q 3 =-4q 1 . Bài 9: Hai điện tích dương q 1 =2.10 -6 c, q 2 =4q 1 đặt cách nhau khoảng d=10cm trong chân không. Hỏi phải đặt điện tích q 0 ở đâu và bằng bao nhiêu để cả 3 điện tích đều cân bằng khi chúng không bò lực cản. Bài 10: Có hai điện tích q và –q đặt tại hai điểm A, B cách nhau một khoảng AB=2d. Một điện tích dương q 1 =q đặt trên đường trung trực của AB, cách AB một khoảng x. a.Xác đònh lực điện tác dụng lên q 1 . b.p dụng bằng số: q=4.10 -6 C; d=6cm; x=8cm. ĐS: 17,28N Trang 8 HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÍ 11 - VIẾT THEO CHUN ĐỀ - B.MỘT SỐ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu 1: Hai quả cầu nhỏ có điện tích 10 -7 C và 4.10 -7 C đẩy nhau một lực 0.1N trong chân khơng. Khoảng cách giữa chúng là: a. 6cm b. 3.6cm c. 3.6mm d. 6mm Câu 2: Hai điện tích điểm giống nhau đặt trong chân khơng cách nhau 3cm đẩy nhau một lực 0.4N. Độ lớn của mỗi điện tích là: a. 2.10 -7 C b. 4/3.10 -12 C c. 2.10 -12 C d. 4/3.10 -7 C Câu 3: Hai điện tích điểm có độ lớn bằng nhau và bằng 4.10 -8 C, đặt trong chân khơng, hút nhau một lực bằng 0.009N. Khoảng cách giữa hai điện tích là:. A 0.2cm b. 4cm c. 1.6cm d. 0.4cm Câu 4: Hai điện tích điểm q 1 =3.10 -6 C, q 2 =-3.10 -6 C đặt cách nhau 3cm trong dầu hỏa có ε=2. Lực tương tác giữa hai điện tích là:. a. –45N b. 90N c. 60N d. Một gía trị khác Câu 5: Hai điện tích điểm trái dấu, cùng độ lớn 2.10 -7 C, đặt trong một điện mơi đồng chất có ε=4, hút nhau một lực bằng 0.1N. Khoảng cách hai điện tích là: a. 2.10 -2 C b. 2cm c. 3.10 -3 C d. 3cm Câu 6: Hai điện tích điểm q= 6.10 -6 C và -q= 6.10 -6 C đặt tại hai điểm A, B cách 6cm trong chân khơng. Một điện tích q 1 =q đặt tại C là đỉnh của tam giác đều ABC. Lực tương tác lên q 1 có độ lớn: a. 45N b. 40 c. 90N d. Một giá trị khác Câu 7: Hai điện tích điểm q 1 và q 2 =-4q 1 đặt cố định tại hai điểm A và B cách nhau một khoẩng a=30cm. Phải đặt điện tích qở đâu để nó cân bằng ? a.Trên đường AB cách A 10cm, cách B 20cm b.Trên đường AB cách A 30cm, cách B 60cm c.Trên đường AB cách A 15cm, cách B 45cm d.Trên đường AB cách A 60cm, cách B 30cm Câu 8: Một quả cầu nhỏ khối lượng m=1,6g mang điện tích q 1 =2.10 -7 C được treo bằng một sợi dây tơ dài 30cm. Đặt ở điểm treo một điện tích q 2 thì lực căng của dây giảm đi một nửa. Hỏi q 2 có giá trị nào sau đây? a.2.10 -7 C b.8.10 -7 C c.410 -7 C d.Một giá trị khác. Câu 9: Hai quả cầu nhỏ cùng có khối lượng m=1g treo vào một điểm O bằng hai sợi dây tơ có chiều dài l. Truyền cho mỗi quả cầu một điện tích q= 10 -8 C thì tách xa nhau một đoạn r=3cm, g=10m/s 2 . Chiều dài l có giá trị nào sau đây? a.30cm b.20cm c.60cm d.48cm Câu 10: Hai quả cầu nhỏ cùng có khối lượng m treo vào 1 điểm O bằng hai dây tơ cùng có chiều dài l. Do lực đẩy tĩnh điện các sợi dây lệch với phương thẳng đứng một góc α. Nhúng hai quả cầu trong dầu có ε=2 có khối lượng riêng D=0,8.10 3 kg/m 3 thì thấy góc lệch của các sợi dây vẫn là α. Khói lượng riêng D’ của quả cầu có giá trị nào sau đây ? a.0,8.10 3 kg/m 3 b.1,6.10 3 kg/m 3 c.1,2.10 3 kg/m 3 d. Một giá trị khác Chủ đề 2: ĐIỆN THẾ. HIỆU ĐIỆN THẾ. I. Kiến thức: 1. Khi một điện tích dương q dòch chuyển trong điện trường đều có cường độ E (từ M đến N) thì công mà lực điện tác dụng lên q có biểu thức: A = q.E.d Với: d là khoảng cách từ điểm đầu  điểm cuối (theo phương của E  ). Vì thế d có thể dương (d> 0) và cũng có thể âm (d< 0) Cụ thể như hình vẽ: khi điện tích q di chuyển từ M N thì d = MH. Trang 9 HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÍ 11 - VIẾT THEO CHUN ĐỀ - Vì cùng chiều với E  nên trong trường hợp trên d>0. E  F  Nếu A > 0 thì lực điện sinh công dương, A< 0 thì lực điện sinh công âm. 2. Công A chỉ phụ thuộc vào vò trí điểm đầu và điểm cuối của đường đi trong điện trường mà không phụ thuộc vào hình dạng đường đi. Tính chất này cũng đúng cho điện trường bất kì (không đều). Tuy nhiên, công thức tính công sẽ khác. Điện trường là một trường thế. 3. Thế năng của điện tích q tại một điểm M trong điện trường tỉ lệ với độ lớn của điện tích q: W M = A M ∞ = q.V M . A M ∞ là công của điện trường trong sự dòch chuyển của điện tích q từ điểm M đến vô cực. (mốc để tính thế năng.) 4. Điện thế tại điểm M trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho khả năng của điện trường trong việc tạo ra thế năng của điện tích q đặt tại M. 5. Hiệu điện thế U MN giữa hai điểm M và N là đại lượng đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường trong sự di chuyển của điện tích q từ M đến N. 6. Đơn vò đo điện thế, hiệu điện thế là Vôn (V) II. Hướng dẫn giải bài tập: - Công mà ta đề cập ở đây là công của lực điện hay công của điện trường. Công này có thể có giá trò dương hay âm. - Có thể áp dụng đònh lý động năng cho chuyển động của điện tích.Nếu ngoài lực điện còn có các lực khác tác dụng lên điện tích thì công tổng cộng của tất cả các lực tác dụng lên điện tích bằng độ tăng động năng của vật mang điện tích. - Nếu vật mang điện chuyển động đều thì công tổng cộng bằng không. Công của lực điện và công của các lực khác sẽ có độ lớn bằng nhau nhưng trái dấu. - Nếu chỉ có lực điện tác dụng lên điện tích thì công của lực điện bằng độ tăng động năng của vật mang điện tích. Với m là khối lượng của vật mang điện tích q. - Trong công thức A= q.E.d chỉ áp dụng được cho trường hợp điện tích di chuyển trong điện trường đều. III. Bài tập: Dạng 1: TÍNH CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN. HIỆU ĐIỆN THẾ PP Chung - Công của lực điện tác dụng lên một điện tích không phụ thuộc vào hình dạng đường đi của điện tích mà chỉ phụ thuộc vào vò trí của điểm đầu và điểm cuối của đường đi trong điện trường. Do đó, với một đường cong kín thì điểm đầu và điểm cuối trùng nhau, nên công của lực điện trong trường hợp này bằng không. Trang 10 q A q W V MM M ∞ == q A VVU MN NMMN =−= 2 . 2 . . 22 MN MNMN vmvm UqA −== [...]... điện bằng: a.0,011J/m3 b 0,11J/m3 c 1,1J/m3 d.11J/m3 B BÀI TẬP TỰ LUẬN Bài 1: Hai bản của tụ điện phẳng có dạng hình tròn bán kính R=30cm, khoảng cách giữa hai bản là d=5mm, giữa hai bản là không khí a.Tính điện dung của tụ điện b.Biết rằng không khí chỉ còn cách điện khi cường độ điện trường tối đa là 3.10 5V/m Hỏi: +Hiệu điện thế giới hạn của tụ điện Trang 20 HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÍ 11 - VIẾT THEO... chạy qua đoạn mạch đó A P = = U.I t 3 Nếu đoạn mạch là vật dẫn có điện trở thuần R thì điện năng tiêu thụ của đoạn mạch được biến đổi hoàn toàn thành nhiệt năng Công suất tỏa nhiệt của vật dẫn khi có dòng điện chạy qua được xác đònh bằng nhiệt lượng tỏa ra ở vật dẫn đó trong khoảng thời gian 1 giây U2 = R.I 2 P= R Trang 25 HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÍ 11 - VIẾT THEO CHUN ĐỀ 4 Công của nguồn điện bằng tích... phân bố điện tích trên các bản tụ tuân theo đònh luật bảo toàn điện tích: -Bài toán về bộ tụ điện ghép trong trường hợp này được giải quyết dựa vào hai loại phương trình +Phương trình hiệu điện thế: U=U1+U2+…(nối tiếp) Trang 21 HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÍ 11 - VIẾT THEO CHUN ĐỀ U=U1=U2=…(song song) +Phương trình bảo toàn điện tích của hệ cô lập: ∑ Q i =cosnt -Điện lượng di chuyển qua một đoạn mạch được xác... CMN tạo thành tam giác đều Trang 12 HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÍ 11 - VIẾT THEO CHUN ĐỀ  d Xác đònh E D ; Với MND là tam giác vuông cân tại D Bài 3: Tại hai điểm A và B cách nhau 5cm trong không khí có hai điện tích q 1=+16.10-8C và q2=-9.10-8C Tính cường độ điện trường tổng hợp và vẽ véctơ cường độ điện trường tại điểm C nằm cách A một khoảng 4cm và cách B một khoảng 3cm Bài 4: Tại hai điểm A, B trong không... Ithực > Iđm thì đèn sáng hơn bình thường III Bài tập: Dạng 1: VẬN DỤNG ĐỊNH LUẬT JUN-LENXƠ CÔNG SUẤT ĐIỆN PP chung: p dụng công thức:  Công và công suất của dòng điện ở đoạn mạch: A = U.I.t ,  Đònh luật Jun-LenXơ: Q = R.I2.t hay Q= P= A = U.I t U2 t = U.I.t R  Công suất của dụng cụ tiêu thụ điện: P = U.I = R.I2 = U2 R Trang 26 HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÍ 11 - VIẾT THEO CHUN ĐỀ R1 R2 1 Cho mạch điện... điện b Tính năng lượng của tụ điện Đ s: 5000 V/m, 6,95 10 -11 J 4 Có 3 tụ điện C1 = 10 µF, C2 = 5 µF, C3 = 4 µF được mắc vào nguồn điện có C1 C3 hiệu điện thế U = 38 V a Tính điện dung C của bộ tụ điện, điện tích và hiệu điện thế trên các C2 tụ điện b Tụ C3 bò “đánh thủng” Tìm điện tích và hiệu điện thế trên tụ C1 Trang 18 HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÍ 11 - VIẾT THEO CHUN ĐỀ Đ s: a/ Cb ≈ 3,16 µF Q1 = 8 10-5... thì chúng phải có liên hệ thế nào để CA = CB (Điện dung của hai cách ghép bằng nhau) C2 C3 C4 C1 C2 C3 C4 C5 C1 C2 C3 C2 Đ s: 4 V C3 (Hình 4) Đ s: UAB = - 100V 8 Cho mạch điện như hình vẽ: C1 = C2 = C3 = C4 =C5 = 1 µF, U = 15 V Tính điện dung của bộ tụ, điện tích và hiệu điện thế của mỗi tụ khi: a K hở b K đóng C2 C5 C4 C1 C2 C1 Hình A Trang 19 C1 Đ s: HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÍ 11 C1 C 2 4 a/ CA = CB... Biết UCD = 100V (D là trung điểm của AC) b Tính công của lực điện trường khi electron di chuyển từ B  C, từ B D Đ s: 2500V/m,UAB= 0v, UBC = - 200v ABC = 3,2 10-17J ABD= 1,6 10-17J Trang 11 HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÍ 11 - VIẾT THEO CHUN ĐỀ 7 Điện tích q = 10-8 C di chuyển dọc theo cạnh của một tam giác đều ABC   E cạnh a = 10 cm trong điện trường đều có cường độ là 300 V/m E // BC Tính công của lực...HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÍ 11 - VIẾT THEO CHUN ĐỀ Công của lực điện: A = qEd = q.U Công của lực ngoài A’ = A 1 1 2 2 Đònh lý động năng: AMN = q.U MN = m.v N − v M 2 2 AMN Biểu thức hiệu điện thế: U MN = q - U d 1 Ba điểm A, B, C tạo thành một tam giác vuông tại C... U2’=54V; U3’=66V D F Bài 6: Cho mạch điện như hình vẽ: G2 K C1=3µF; C2=1µF, C3=2µF; C4=3µF;UAB=120V B A Bỏ qua điện trở dây nố, khóa k và điện kế Lúc đầu các tụ chưa tích điện và k mở + Tính: a.Điện dung của bộ tụ b.Điện tích mỗi tụ và điện lượng chạy qua hai điện kế G1 và G2 khi đóng khóa K ĐS: a Cb=2µF; b Điện lượng qua G1: 200µF; Điện lượng qua G2: 120µF Trang 22 HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÍ 11 - VIẾT THEO . HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÍ 11 - VIẾT THEO CHUYÊN ĐỀ - CHUYÊN ĐỀ VẬT LÝ LỚP 11 HỌC KÌ 1 Trang 1 q F E = HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÍ 11 - VIẾT THEO CHUN ĐỀ - CHƯƠNG. === Q  Điện dung của tụ điện phẳng: d S d S C o 4 .10 .9 . 9 π ε εε == (2) Trang 16 nb CCCC 1 11 1 21 +++= HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÍ 11 - VIẾT THEO CHUN ĐỀ - Trong đó S là diện tích của. điện thế trên tụ C 1 . Trang 18 HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÍ 11 - VIẾT THEO CHUN ĐỀ - Đ s: a/ C b ≈ 3 ,16 µF. Q 1 = 8. 10 -5 C, Q 2 = 4. 10 -5 C, Q 3 = 1, 2. 10 -4 C, U 1 = U 2 = 8 V, U 3