Các chuyên đề vật lý 11 Chủ đề 1: Điện tích, tương tác điện

http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH - TƯƠNG TÁC ĐIỆN – THUYẾT ELECTRON – BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH I KIẾN THỨC Sự nhiễm điện Điện tích Tương tác điện b) Điện tích Điện tích điểm: Vật nhiễm điện: vật mang điện, vật tích điện hay điện tích Vật nhiễm điện có khả hút vật nhẹ Có tượng nhiễm điện nhiễm điện cọ xát, nhiễm điện do tiếp xúc nhiễm điện hưởng ứng - Điện tích: Điện thuộc tính vật điện tích số đo độ lớn thuộc tính vật Đơn vị điện tích culông (C) - Điện tích điểm: vật tích điện có kích thước nhỏ so với khoảng cách tới điểm xét c) Tương tác điện: - Tương tác điện: Sự đẩy hút điện tích - Hai loại điện tích: Điện tích dương (+) điện tích âm (-) - Các điện tích dấu đẩy - Các điện tích khác dấu hút http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH - TƯƠNG TÁC ĐIỆN – THUYẾT ELECTRON – BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH I KIẾN THỨC http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH - TƯƠNG TÁC ĐIỆN – THUYẾT ELECTRON – BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH I KIẾN THỨC http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH - TƯƠNG TÁC ĐIỆN – THUYẾT ELECTRON – BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH I KIẾN THỨC http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH - TƯƠNG TÁC ĐIỆN – THUYẾT ELECTRON – BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH I KIẾN THỨC Thuyết electron a) Cấu tạo nguyên tử Điện tích nguyên tố: -Cấu tạo nguyên tử: -Nguyên tử gồm hạt nhân mang điện tích dương electron mang điện tích âm chuyển động xung quanh -Hạt nhân gồm notron không mang điện proton mang điện dương -Electron có điện tích – 1,6.10-19 C khối lượng 9,1.10-31 kg Proton có điện tích + 1,67.10-19 C khối lượng 1,67.10-27 kg Notron có điện tích khối lượng xấp xỉ khối lượng proton -Điện tích nguyên tố: Là điện tích nhỏ electron proton (âm dương) b) Thuyết electron: -Nội dung: Sự cư trú di chuyển electron gây tượng điện tính chất điện vật http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH - TƯƠNG TÁC ĐIỆN – THUYẾT ELECTRON – BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH I KIẾN THỨC Thuyết electron b) Thuyết electron: -Giải thích tượng điện: -Nguyên tử electron trở thành ion dương -Nguyên tử nhận thêm electron trở thành ion âm -Vật nhiễm điện âm số electron vật lớn số điện tích nguyên tố dương, ngược lại Chất dẫn điện chất điện: -Chất dẫn điện chất có chứa điện tích tự -Chất cách điện chất chứa ít, không chứa điện tích tự Định luật bảo toàn điện tích: Trong hệ vật cô lập điện, tổng đại số điện tích không đổi http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH - TƯƠNG TÁC ĐIỆN – THUYẾT ELECTRON – BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH II VÍ DỤ MINH HỌA VD1.Tính lực tương tác điện electron prôtôn chúng đặt cách 2.10-9cm A.9.10-7N HD F =k B 6,6.10-7N C.5,76 10-7N q1 q r D 0,85.10-7N =>F= K.e2/r2 = 5,76.10-7 N VD2 Bốn cầu kim loại kích thước giống mang điện tích + 2,3μC, 264.10-7C, - 5,9 μC, + 3,6.10-5C Cho cầu đồng thời tiếp xúc sau tách chúng Tìm điện tích cầu? A.+1,5 μC B.+2,5 μC C - 1,5 μC D - 2,5 μC HD Áp dụng định luật bảo toàn điện tích: q1’=q2’=q3’=q4’ = ( q1+q2+q3+q4) =1,5 µC http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH - TƯƠNG TÁC ĐIỆN – THUYẾT ELECTRON – BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH II VÍ DỤ MINH HỌA VD3 Hai cầu nhỏ có điện tích 10-7 (C) 4.10-7 (C), tương tác với lực 0,1 (N) chân không Khoảng cách chúng A,r = 0,6 (cm) B r = 0,6 (m) HD từ công thức F =k q1 q ε r C.r = (m) q1 q →r = k ε F ⇒ D.r = (cm) r=6 (cm) VD4 Hai điện tích điểm cách khoảng 2cm đẩy lực 1N Tổng điện tích hai vật 5.10-5C Tính điện tích vật: A q1 = 2,6.10-5 C; q2 = 2,4.10-5 C B q1 = 1,6.10-5 C; q2 = 3,4.10-5 C C.q1 = 4,6.10-5 C; q2 = 0,4.10-5 C D q1 = 3.10-5 C; q2 = 2.10-5 C HD F = k q q r ⇒ q1.q2= 4,45.10-14 q1+q2=5.10-5 = 4,6.10-5 C; q2 = Phone: 0,4.10-5 C => q1http://lophocthem.com 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH - TƯƠNG TÁC ĐIỆN – THUYẾT ELECTRON – BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH II VÍ DỤ MINH HỌA VD5 Các điện tích q1 q2 tác dụng lên điện tích q3 lực có phương chiều hình vẽ, có độ lớn: → → F1 F2 F1 = F2 = 9.109 | q q | = 72.10-3 N Lực tổng hợp q1 q2 tác dụng AC lên q3 là: có phương chiều hình vẽ, có độ lớn: F = F1cosα HD + F2 cosα = 2F1 cosα → F = → → F1 + F2 ; = 2.F1 AC − AH AC ≈ 136.10-3 N http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH - TƯƠNG TÁC ĐIỆN – THUYẾT ELECTRON – BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH II VÍ DỤ MINH HỌA http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH - TƯƠNG TÁC ĐIỆN – THUYẾT ELECTRON – BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH II VÍ DỤ MINH HỌA VD7 Hai cầu nhỏ giống kim loại A B đặt không khí, có điện tích q1 = - 3,2.10-7 C q2 = 2,4.10-7 C, cách khoảng 12 cm Cho hai cầu tiếp xúc điện với đặt chỗ cũ Xác định lực tương tác điện hai cầu sau HD Khi cho hai cầu tiếp xúc với tách ra, điện tích cầu là: q = q = q’ = q + q = - 0,4.10-7 C; lực tương tác điện ' ' 2 chúng lực hút có độ lớn: ' ' | q1q F’ = 9.10 r | = 10-3 N http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH - TƯƠNG TÁC ĐIỆN – THUYẾT ELECTRON – BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH II VÍ DỤ MINH HỌA VD8 Có hai điện tích điểm q1 = 5.10-9 C q2 = - 10-8 C đặt hai điểm A B cách 20 cm không khí Hỏi phải đặt điện tích thứ ba q0 vị trí để điện tích nằm cân bằng? HD Điện tích q1 tác dụng lên q0 lực → F1 , điện tích q2 tác dụng lên q0 lực → F2 Để q0 nằm cân F1 + F2 = F1 = - F2 F1 F2 phải phương, ngược chiều độ lớn Để thỏa mãn điều kiện q0 phải đặt đường thẳng nối A, B (để hai lực phương), đặt đoạn thẳng AB (để hai lực ngược chiều) gần q1 (để hai lực độ lớn |q1| < |q2|) Khi đó: → 9.109 | q q | = 9.109 AC AC = AB −1 | q2 q0 | ( AB + AC )2 → AB + AC AC → → = | q2 | | q1 | = → = cm; BC = 25 cm http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com → → CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH - TƯƠNG TÁC ĐIỆN – THUYẾT ELECTRON – BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH II VÍ DỤ MINH HỌA VD9 Hai cầu nhỏ giống kim loại, có khối lượng g, treo vào điểm O hai sợi dây không dãn, dài 10 cm Hai cầu tiếp xúc với Tích điện cho cầu thấy hai cầu đẩy hai dây treo hợp với góc 600 Tính điện tích truyền cho cầu Lấy g = 10 m/s2 HD Khi truyền cho cầu điện tích q tiếp xúc, cầu nhiễm điện tích q2 , chúng đẩy vị trí cân cầu chịu tác dụng lực: trọng lực đó: tan α2 = F P = q2 9.10 42 r mg q2 = r mg tan 9.10 → P, lực tĩnh điện α Vì tan α2 = r l α r = 2l tan α2 Nên: |q| = 16 mgl tan ( ) 9.10 = 4.10-7 C http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com → F sức căng sợi dây → T , [...]...CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH - TƯƠNG TÁC ĐIỆN – THUYẾT ELECTRON – BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH II VÍ DỤ MINH HỌA http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH - TƯƠNG TÁC ĐIỆN – THUYẾT ELECTRON – BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH II VÍ DỤ MINH HỌA VD7 Hai quả cầu nhỏ giống nhau bằng kim loại A và B đặt trong không khí, có điện tích lần lượt là q1 = - 3,2.10-7 C và q2 = 2,4.10-7 C, cách nhau... xúc điện với nhau rồi đặt về chỗ cũ Xác định lực tương tác điện giữa hai quả cầu sau đó HD Khi cho hai quả cầu tiếp xúc với nhau rồi tách ra, điện tích của mỗi quả cầu là: q = q = q’ = q + q = - 0,4.10-7 C; lực tương tác điện ' 1 ' 2 1 2 2 giữa chúng bây giờ là lực hút và có độ lớn: ' ' 9 | q1q 2 F’ = 9.10 r 2 | = 10-3 N http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN... vuhoangbg@gmail.com CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH - TƯƠNG TÁC ĐIỆN – THUYẾT ELECTRON – BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH II VÍ DỤ MINH HỌA VD8 Có hai điện tích điểm q1 = 5.10-9 C và q2 = - 10-8 C đặt tại hai điểm A và B cách nhau 20 cm trong không khí Hỏi phải đặt một điện tích thứ ba q0 tại vị trí nào để điện tích này nằm cân bằng? HD Điện tích q1 tác dụng lên q0 lực → F1 , điện tích q2 tác dụng lên q0 lực → F2 Để q0 nằm cân... vuhoangbg@gmail.com → → CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH - TƯƠNG TÁC ĐIỆN – THUYẾT ELECTRON – BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH II VÍ DỤ MINH HỌA VD9 Hai quả cầu nhỏ giống nhau bằng kim loại, có khối lượng 5 g, được treo vào cùng một điểm O bằng hai sợi dây không dãn, dài 10 cm Hai quả cầu tiếp xúc với nhau Tích điện cho một quả cầu thì thấy hai quả cầu đẩy nhau cho đến khi hai dây treo hợp với nhau một góc 600 Tính điện tích đã truyền... Tính điện tích đã truyền cho quả cầu Lấy g = 10 m/s2 HD Khi truyền cho một quả cầu điện tích q thì do tiếp xúc, mỗi quả cầu sẽ nhiễm điện tích q2 , chúng đẩy nhau và khi ở vị trí cân bằng mỗi quả cầu sẽ chịu tác dụng của 3 lực: trọng lực khi đó: tan α2 = F P = q2 9.10 9 42 r mg q2 = 4 r 2 mg tan 9.10 9 → P, lực tĩnh điện α 2 Vì tan α2 = r 2 l α r = 2l tan α2 Nên: |q| = 16 mgl 2 tan 3 ( ) 2 9.10 9... mãn các điều kiện này thì q0 phải đặt trên đường thẳng nối A, B (để hai lực cùng phương), đặt ngoài đoạn thẳng AB (để hai lực ngược chiều) và gần q1 hơn (để hai lực bằng nhau về độ lớn vì |q1| < |q2|) Khi đó: → 9.109 | q q | = 9.109 1 0 2 AC AC = AB 2 −1 | q2 q0 | ( AB + AC )2 → AB + AC AC → → = | q2 | | q1 | = → 2 = 5 cm; BC = 25 cm http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com → → CHỦ ...CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH - TƯƠNG TÁC ĐIỆN – THUYẾT ELECTRON – BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH I KIẾN THỨC Sự nhiễm điện Điện tích Tương tác điện b) Điện tích Điện tích điểm: Vật nhiễm điện: vật mang điện, ... VD4 Hai điện tích điểm cách khoảng 2cm đẩy lực 1N Tổng điện tích hai vật 5 .10 -5 C Tính điện tích vật: A q1 = 2,6 .10 -5 C; q2 = 2,4 .10 -5 C B q1 = 1, 6 .10 -5 C; q2 = 3,4 .10 -5 C C.q1 = 4,6 .10 -5 C; q2... 0,4 .10 -5 C D q1 = 3 .10 -5 C; q2 = 2 .10 -5 C HD F = k q q r ⇒ q1.q2= 4,45 .10 -1 4 q1+q2=5 .10 -5 = 4,6 .10 -5 C; q2 = Phone: 0,4 .10 -5 C => q1http://lophocthem.com 016 89.996 .18 7 vuhoangbg@gmail.com CHỦ ĐỀ