vật lý 10 định luật sác lơ

CHƯƠNG I ĐIỆN TÍCH ĐIỆN TRƯỜNG ĐỊNH LUẬT CULOMB A LÝ THUYẾT Hai loại điện tích: - Điện tích dương điện tích âm - Điện tích dương nhỏ proton, điện tích âm nhỏ điện tích electron Giá trị tuyệt đối chúng e = 1,6.10-19C Tương tác hai điện tích điểm đứng yên - Điểm đặt: Tại điện tích xét - Giá: Là đường thẳng nối hai điện tích - Chiều: lực đẩynếu hai điện tích dấu, lực hút hai điện tích trái dấu - Độ lớn: F=k q1q εr Trong k = 9.109 ( Nm / c ) ε : số điện môi Định luật bảo toàn điện tích: Trong hệ cô lập điện, tổng đại số điện tích số Khi điện tích chịu tác dụng nhiều lực: r r r r Hợp lực tác dụng lên điện tích Là: F = F1 + F2 + + Fn (1) a Phương pháp chiếu: - Chọn hệ trục tọa độ Oxy phù hợp với điều kiện toán - Chiếu (1) lên Ox, Oy: r F hợp với trục Ox góc α:  Fx = F1x + F2x + + Fnx ⇒ F = Fx2 + Fy2  F = F + F + + F 1y 2y ny  y F tan α = y Fx b Phương pháp hình học: r r r F = F1 + F2 Xét trường hợp có hai lực: r r r a Khí F1 hướng với F2 : F = F1 + F2; F hướng với r b Khi F1 ngược hướng với c Khi r r 2 F1 ⊥ F2 : F = F1 + F2 r F2 : F = F1 − F2 r ; F hợp với r F1 r ; F hướng với r r F1 , F2 : r  F1 : F1 > F2 r : F1 < F2  F2 F2 góc α xác định bởi: tan α = F r α r d Khi F1 = F2 F· , F2 = α : F = 2F1 cos  ÷ ; F r r e Tổng quát: F1 hợp với F2 góc α: hợp với r F1 góc α F = F12 + F22 + 2F1F2 cosα B BÀI TẬP VÍ DỤ: Bài 1: Hai điện tích điểm cách khoảng r =3m chân không hút lực F=6.10-9N Điện tích tổng cộng hai điện tích điểm Q=10-9C Tính điện đích điện tích điểm Hướng dẫn giải: Áp dụng định luật Culong: Theo đề: q1 + q = 10 Giả hệ (1) (2) −9 F=k q1q εr εFr ⇒ q1q = = 6.10−18 ( C2 ) (1) k C (2)  q1 = 3.10−9 C ⇒ −9 q = −2.10 C Bài 2: Hai cầu giống mang điện, đặt chân không, cách khoảng r = 1m chúng hút lực F1=7,2N Sau cho hai cầu tiếp xúc với đưa trở lại vị trí cũ chúng đảy lực F2=0,9N tính điện tích cầu trước sau tiếp xúc Hướng dẫn giải: Trước tiếp xúc ⇒ q1q = εFr = −8.10−10 ( C2 ) k Điện tích hai cầu sau tiếp xúc: q1, = q ,2 = (1) q1 + q 2 Từ hệ (1) (2) suy ra:  q1 + q   ÷   F2 = k ⇒ q1 + q = ±2.10−5 C εr −5  q1 = ±4.10 C  −5 q = m2.10 C (2) Bài 3: Hai điện tích q1, q2 đặt cách khoản r=10cm tương tác với lực F không khí F đặt dầu Để lực tương tác F hai điện tích phải đạt cách dầu? Hướng dẫn giải: F=k q1q qq r = k ,22 ⇒ r , = = 5cm r εr ε Bài 4: Cho hai điện tích +q (q>0) hai điện tích –q đặt bốn đỉnh hình vuông ABCD cạnh a chân không, hình vẽ Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên điện tích nói Hướng dẫn giải: Các lự tác dụng lên +q D hình vẽ, ta có FAD = FCD = k r2 q2 =k ( B q2 =k a q2 r2 2a a r r r r r r FD = FAD + FCD + FBD = F1 + FBD r q2 = k 2 ; F1 hợp với CD góc 450 a q2 2 FD = F1 + FBD = 3k 2a FBD = k F1 = FAD q1q q1q A ) =k FBD D C FCD Đây độ lớn lực tác dụng lên điện tích khác Bài 5: Cho hai điện tích q1= 4µC , q2=9 µC đặt hai điểm A B chân không AB=1m Xác định vị trí điểm M để đặt M điện tích q0, lực điện tổng hợp tác dụng lên q0 0, chứng tỏ vị trí M không phụ thuộc giá trị q0 Hướng dẫn giải: r r r Giả sử q0 > Hợp lực tác dụng lên q0: F10 + F20 = q q q Do đó: F10 = F20 ⇔ k q1q q1q =k ⇒ AM = 0, 4m AM AB − AM A B F20 F10 Theo phép tính toán ta thấy AM không phụ thuộc vào q0 Bài 6: Cho hai điện tích điểm q1=16 µC q2 = -64 µC đặt hai điểm A B chân không cách AB = 100cm Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên điện tích điểm q 0=4 µC đặt tại: a Điểm M: AM = 60cm, BM = 40cm b Điểm N: AN = 60cm, BN = 80cm Hướng dẫn giải: a Vì MA + MB = AB điểm M, A, B thẳng hàng M nằm AB Lực điện tổng hợp tác dụng lên q0: r r r F = F + F20 10 r r Vì F10 hường với F20 nên: qq qq F = F10 + F20 = k 02 + k 02 = 16N AM BM r r r F hường với F10 F20 A q1 M F10 F20 F q0 B q2 Bài 7: Người ta treo hai cầu nhỏ có khối lượng m = 0,01g sợi dây có chiều dài (khối lượng không đáng kể) Khi hai cầu nhiễm điện độ lớn O dấu chúng đẩy cách khoảng r=6cm Lấy g=9,8m/s Tính điện tích cầu α l Hướng dẫn giải: Ta có: u r r ur r T P+F+T = H F r P Q Từ hình vẽ: tan α = r = 2.OH r r l2 −   2 ≈ r F = mg q rmg r mg ⇒k = ⇒q = = 1,533.10−9 C r 2l 2kl Bài 8: Hai cầu kim loại nhỏ hoàn toàn giống mang điện tích q1=1,3.10-9C q2 = 6.5.109 C, đặt không khí cách khoảng r đẩy với lực F Cho hai cầu tiếp xúc nhau, đặt chúng lớp điện môi lỏng, cách khoảng r lực đẩy chúng F a Xác đinh số điện môi ε b Biết lực tác dụng F = 4,6.10-6N Tính r Hướng dẫn giải: a Khi cho hai cầu tiếp xúc thì: q1, = q ,2 = q1 + q 2  q1 + q  Ta có: F, = F ⇔ k  ÷ = k q1.q ⇒ ε = 1,8 εr r2 qq qq b Khoảng cách r: F = k 2 ⇒ r = k = 0,13m r F Bài 9: Hai cầu kim loại giống nhau, mang điện tích q 1, q2 đặt cách 20cm hút bợi lực F = 5.10-7N Nối hai cầu dây dẫn, xong bỏ dây dẫn hai cầu đẩy với lực F2 = 4.10-7 N Tính q1, q2 Hướng dẫn giải: Khi cho hai cầu tiếp xúc thì: q1, = q ,2 = q1 + q 2 Áp dụng định luật Culong: q1.q F1r 0, −16 F1 = k ⇒ q1.q = − =− 10 r k F2 ( q1 + q ) = ⇒ q1 + q = ± 10−8 C F1 q1q 15 Vậy q1, q2 nghiệm phương trình: b Vì lên q0 là:  10−8 C  ± 0, −19 q2 ± q − 10 = ⇒ q =  15  ± 10−8 C  15 NA + NB2 = AB2 ⇒ ∆NAB vuông N Hợp F10 N lực tác dụng q r r r F = F10 + F20 F = F102 + F202 = 3,94V F F20 A B q1 q2 r F hợp với NB góc α : F10 tan α = F = 0, 44 ⇒ α = 240 20 Bài 10: Một cầu nhỏ có khối lượng m = 1,6g, tích điện q = 2.10 -7C treo sợi dây tơ mảnh có chiều dài l = 1m Ở phía điểm treo sợi dây cần phải đặt điện tích q2 để lực căng dây giảm nửa Hướng dẫn giải: Lực căng sợi dây chưa đặt điện tích: T = P = mg P qq P mg mgr ⇒ F = ⇔ k 12 = ⇒q = = 4.10−7 C r 2kq1 Lực căng sợi dây đặt điện tích: T = P – F = T P Vậy q2 > có độ lớn q2 = 4.10-7C Bài 11: Hai điện tích điểm đặt chân không, cách khoảng r1=4cm Lực đẩy tĩnh điện chúng F = -10-5N a Tính độ lớn điện tích b Tìm khoảng cách r2 chúng để lực đẩy tĩnh điện F2 = 2,5.10-6N Hướng dẫn giải: a Độ lớn điện tích: F1 = k q2 Khoảng cách r2: F2 = k r q2 F1r12 ⇒ q = = 1,3.10−9 C r1 k ⇒ r2 = k q2 = 8.10−2 m F2 O Bài 12: Hai cầu nhỏ giống nhau, khối lượng m = 0,2kg, treo điểm hai sợi tơ mảnh dài l = 0,5m Khi cầu tích điện q nhau, chúng tách khoảng a=5cm Xác đinh q Hướng dẫn giải: u r r ur r Quả cầu chịu tác dụng ba lực hình vẽ Điều kiện cân bằng: P + F + T = tan α = F = P a a2 l − q2 k a ⇔ mg = a l2 − a2 ⇒ q = a amg k 4l − a α l T H F q = 5,3.10−9 C q P Q Bài 13: Người ta đặt ba điện tích q1 = 8.10-9C, q2=q3=-8.10-C ba đỉnh tam giác ABC cạnh a = 6cm không khí Xác định lực tác dụng lên điện tích q0= 6.10-9C đặt tâm O tam giác Hướng dẫn giải: A Lực tổng hợp tác dụng lên q : r r 0r r r r F = F1 + F2 + F3 = F1 + F23 O F2 F3 B C F1 F23 F1 = k q1.q = 3k q1.q = 36.10−5 N a 2 3  a ÷ 3  q 2q q q F2 = F3 = k = 3k = 36.10−5 N a 2 3 ; F23 = 2F2cos1200 = F2 a  ÷ 3  Vậy F = 2F1 = 72.10-5N Bài 14: Tại ba đỉnh tam giác đều, người ta đặt ba điện tích giống q1=q2=q3=6.10-7C Hỏi phải đặt điện tích thứ tư q0 đâu, có giá trị để hệ thống đứng yên cân Hướng dẫn giải: Điều kiện cânrbằngr củar điệnr tíchr q3 đặt C r r F3 F13 + F23 + F03 = F3 + F03 = q2 F13 = F23 = k ⇒ F3 = 2F13cos300 = F13 a q1 A O q0 F03 r có phươngrlà phân giác góc C Suy F03 giá ngược chiều với F3 Xét tương tự với q1, q2 suy q0 phải nằm tâm tam giác B C F13 F23 F3 q 0q q2 F03 = F3 ⇔ k = k ⇒ q = −3, 46.10 −7 C a 2 3  a ÷ 3  Bài 15: Hai cầu nhỏ giống treo vào sợi dây nhẹ, cách điện không giãn Khoảng cách cầu cm Tính lực căng đoạn nối cầu cầu mang điện tích độ lớn 4.10-8C, khối lượng cầu g Lấy g = 10 m/s 2, khảo sát hai trường hợp: a Hai điện tích dấu b Hai điện tích trái dấu Hướng dẫn giải: a Khi hai điện tích dấu: Xét lực tác dụng lên cầu phía dưới, ta có: T2 = F + mg = k q2 + mg = 1,9.10 −2 ( N ) BC b Khi hai cầu tích điện trái dấu: T2 = mg − F = mg − k q2 = 10−3 ( N ) BC2 Bài 16: Điện tích q1 = -5.10-9C q2 = -8.10-8C đặt A B cách đoạn a = 8cm không khí a Phải đặt điện tích q3 đâu, có dấu, độ lớn để q3 cân b Xác định vị trí, dấu, độ lớn q3 để hệ điện tích cân Hướng dẫn giải: a q3 đặt M cho: M nằm AB, cách A khoảng AM = x cho: ( a − x q2 ) = ⇒ x = 1,6cm Dấu độ lớn q3 tùy ý x q1 b Để hệ CB q1 CB Khi q3 > có độ lớn: q3 = x2 q = 0,32.10−8 C a C BÀI TẬP THỰC HÀNH Bài 1: Có hai điện tích q1 = + 2.10-6 C, q2 = - 2.10-6C, đặt hai điểm A, B chân không cách khoảng 6cm Một điện tích q3 = + 2.10-6C, đặt đường trung trực AB, cách AB khoảng 4cm Xác định lực điện tổng hợp hai điện tích q1 q2 tác dụng lên điện tích q3 ĐS: F = 17,28N Bài 2: Cho hai điện tích dương q1 = 2nC q2 = 0,018 µ C đặt cố định cách 10cm Đặt thêm điện tích thứ ba q0 điểm đường nối hai điện tích q1, q2 cho q0 nằm cân Xác định vị trí q0 ĐS: cách q1 2,5cm cách q2 7,5cm Bài 3: Hai điện tích điểm q1 = 2.10-2 µ C q2 = - 2.10-2 µ C đặt hai điểm A B cách đoạn a = 30cm không khí Xác định lực điện tác dụng lên điện tích q = 2.10-9C đặt điểm M cách A B khoảng a ĐS: F = 4.10-6N Bài 4: Một cầu khối lượng 10g, treo vào sợi cách điện Quả cầu mang điện tích q 1= 0,1 mC Đưa cầu thứ mang điện tích q2 lại gần cầu thứ lệch khỏi vị trí lúc đầu, dây treo hợp với đường thẳng đứng góc α =300 Khi cầu nằm mặt phẳng nằm ngang cách 3cm Tìm độ lớn q2 lực căng dây treo? Cho g =10m/s2 ĐS: q2=0,058 µ C; T=0,115N Bài 5: Hai hạt bụi không khí cách đoạn r = 3cm hạt mang điện tích q = -9,6.10-13C a Tính lực tĩnh điện hai điện tích b Tính số electron dư hạt bụi, biết điện tích electron e =16.10-19C ĐS: a 9,216.1012N b 6.106 Bài 6: Electron quay quanh hạt nhân nguyên tử hiđrô theo quỹ đạo tròn bán kính R= 5.10-11m a Tính độ lớn lực hướng tâm đặt lên electron b Tính vận tốc tần số chuyển động electron ĐS: a F = 9.10-8N b v = 2,2.106m/s, f = 0,7.1016Hz Bài 7: Hai vật nhỏ mang điện tích đặt không khí cách đoạn r=1m, đẩy lực F = 1,8N Điện tích tổng cộng hai vật Q = 3.10-5C Tính điện tích vật ĐS: q1 = 2.10-5C, q2 = 10-5C ngược lại Bài 8: Hai điện tích điểm đặt cách 100cm parafin có số điện môi lực tương tác tĩnh điện chúng 8N Nếu chúng đặt cách 50 cm chân không lực tương tác tĩnh điện chúng có độ lớn bao nhiêu? ĐS: 64N Bài 9: Hai cầu nhỏ giống có khối lượng m = 0,1g, mang điện tích q =10 −8C treo vào điểm hai sợi dây mảnh không khí Khoảng cách hai cầu 3cm Tìm góc lệch dây treo so với phương thẳng đứng? Cho g=10m/s2 ĐS: α = 45o Bài 10: Hai cầu nhỏ giống nhau, có khối lượng m = 2,5g, điện tích hai cầu q = 5.10-7C, treo hai sợi dây mảnh vào điểm Do lực đẩy tĩnh điện hai cầu tách xa khoảng a = 60cm Xác định góc hợp sợi dây với phương thẳng đứng ĐS: 140 Bài 11: Hai viên bi sắt kích thước nhỏ, cách 1m mang điện tích q 1, q2 Sau viên bi phóng điện cho điện tích viên bi nửa điện tích lúc đầu, đồng thời đưa chúng đến khoảng cách 0,25m lực đẩy chúng thay đổi nào? ĐS: tăng lần Bài 12: Hai cầu kim loại nhỏ giống mang điện tích q 1; q2 không khí cách cm lực đẩy tĩnh điện chúng 2,7.10−4 N Cho hai cầu chạm đưa vị trí cũ lực đẩy tĩnh điện chúng 3,6.10−4 N Tính điện tích q1; q2 ĐS:− 2.10−9 C − 6.10−9 C Bài 13: Cho hệ ba điện tích cô lập q1, q2, q3 nằm đường thẳng Hai điện tích q1, q3 hai điện tích dương, cách 60cm q1 = 4q3 Lực điện tác dụng lên điện tích q2 Xác định vị trí điện tích q2 ĐS: cách q1 40cm, cách q3 20cm Bài 14: Cho hai điện tích –q -4q A B cách khoảng x Phải đặt điện tích Q đâu để cân x ĐS: điểm D cách A đoạn , cách B 2x Bài 15: Hai cầu kim loại nhỏ giống có điện tích q khối lượng m=10g treo hai dây chiều dài 30 cm vào điểm Giữ cho cầu I cố định theo phương thẳng đứng, dây treo cầu II lệch góc α = 600 so với phương thẳng đứng Cho g= 10m/s2 Tìm q ? ĐS: q = l m.g = 10−6 C k Bài 16: Hai điện tích điểm q1 = 4.10-8C, q2 = - 4.10-8C đặt hai điểm A B không khí cách 4cm Xác định lực tĩnh điện tác dụng lên điện tích q = 2.10-9C đặt trung điểm O AB ĐS: 0,0036N Bài 17: Hai điện tích điểm q1 = 4.10-8C, q2 = -4.10-8C đặt hai điểm A B không khí cách 4cm Xác định lực tĩnh điện tác dụng lên điện tích q = 2.10 -9C đặt điểm C cách A 4cm cách B 8cm ĐS: 3,375.10-4N Bài 18: Hai điện tích q1 = q q2= 4q cách khoảng d không khí Gọi M vị trí mà lực điện tổng hợp tác dụng lên điện tích q0 không Xác định vị trí M ĐS: cách q1 khoảng d Bài 19: Có hai điện tích q1 = + 2.10-6C, q2 = - 2.10-6C, đặt hai điểm A, B chân không cách khoảng 6cm Một điện tích q3 = + 2.10-6C, đặt đương trung trực AB, cách AB khoảng 4cm Xác định lực điện tổng hợp hai điện tích q1 q2 tác dụng lên điện tích q3 ĐS: 17,28N Bài 20: Một hệ gồm điện tích dương q giống điên tích Q nằm cân Ba điện tích q nằm đỉnh tam giác Xác định dấu, độ lớn (theo q) vị trí điện tích Q? ĐS:Q = q ; Q đặt trọng tâm Bài 21: Hai cầu nhỏ kim loại giống hệt mang điện tích q 1, q2 đặt cách khoảng 10cm không khí, chúng hút với lực F1 = 4,5N Sau cho chúng tiếp xúc tách khoảng 20cm chúng tác dụng lẫn lực F = 0,9N Xác định q1,q2? ĐS:q1 = 5.10-6 C q2 = - 10-6 C Bài 22: Hai cầu giống tích điện q1 = q2 = 10-6C treo vào điểm O hai sợi dây, không dãn, dài 10cm Khi hai điện tích cân hai điện tích điểm điểm treo tạo thành tam giác Tìm lực căng dây treo? ĐS:1,8N Bài 23: Hai cầu nhỏ mang điện tích dấu q1 q2 treo vào điểm O chung hai dây mảnh, không dãn, Hai cầu đẩy góc hai dây α1 = 600 Cho hai tiếp xúc lại cô lập chúng chúng đẩy mạnh góc hai dây treo α2 = 900 Tìm tỉ số q1 q2 ? ĐS: 11,77 0,085 Bài 24: Có hệ gồm điện tích điểm: q1 = 2q đặt A; q2 = q B, với q > q3 = q0 < C Hệ điện tích cân chân không a Các điện tích phải xếp nào? b Biết AB = a Tính BC theo a c Tính q theo q0 ĐS: a q0 xen nằm gần q2 b BC ≈ 0,414a c q = -2,91 q0 Bài 25: Hai cầu kim loại giống treo hai dây dài vào điểm, tích điện cách đoạn a = 5cm Chạm tay nhẹ vào cầu Tính khoảng cách chúng sau đó? ĐS: ≈ 3,15cm Bài 26: Hai cầu nhỏ kim loại treo vào điểm O hai sợi dây mảnh có chiều dài l = 50cm Mỗi cầu có khối lượng m = 0,1g tích điện dấu gấp đôi q 2q Chúng đẩy nằm cân cách r = 14cm a Tính góc nghiêng hai sợi dây so với đường thẳng đứng? b Tìm điện tích cầu? ĐS: a 80; b q1 = 6,16.10-9 C q2 = 12,32.10-9 C Bài 27: Một cầu khối lượng 10g, treo vào sợi cách điện Quả cầu mang điện tích q1= 0,1 µC Đưa cầu thứ mang điện tích q2 lại gần cầu thứ lệch khỏi vị trí lúc đầu, dây treo hợp với đường thẳng đứng góc α =300 Khi cầu nằm mặt phẳng nằm ngang cách 3cm Tìm độ lớn q2 lực căng dây treo? g=10m/s2 ĐS: q2=0,058 µC ; T=0,115N Bài 28: Hai điện tích điểm dương q1 q2 có độ lớn điện tích 8.10-7C đặt không khí cách 10cm a Hãy xác định lực tương tác hai điện tích b Đặt hai điện tích vào môi trường có số điện môi ε =2 lực tương tác chúng thay đổi nào? Để lực tương tác chúng không đổi (bằng lực tương tác đặt không khí) khoảng cách chúng đặt môi trường có số điện môi ε =2 ? ĐS: 0,576 N, 0,288 N, cm Bài 29: Tại ba đỉnh tam giác cạnh a người ta đặt ba điện tích giống q1 = q2 = q3 = 6.10-7 C Hỏi phải đặt đặt điện tích thứ tư q0 đâu, có giá trị để hệ thống đứng yên cân bằng? ĐS: q0 = − q1 ≈ −3, 46.10 −7 C Bài 30: Hai điện tích điểm đặt chân không cách đoạn 4cm, lực đẩy tĩnh điện chúng 10-5N a Tìm độ lớn điện tích b Tìm khoảng cách chúng để lực đẩy tĩnh điện chúng 2,5 10-6N ĐS: 1,3 10-9 C.8 cm Bài 31: Mỗi prôtôn có khối lượng m= 1,67.10-27 kg, điện tích q= 1,6.10-19C Hỏi lực đẩy hai prôtôn lớn lực hấp dẫn chúng lần ? ĐS: 1,35 1036 Bài 32: Hai vật nhỏ giống nhau, vật thừa electron Tìm khối lượng vật để lực tĩnh điện lực hấp dẫn ĐS: 1,86 10-9 kg 10 Bài 33: Hai vật nhỏ đặt không khí cách đoạn 1m, đẩy lực F= 1,8 N Điện tích tổng cộng hai vật 3.10-5 C Tìm điện tích vật ĐS: q1= 10-5 C, q2 = 10-5 C (hoặc ngược lại) Bài 34: Hai điện tích q1 = 8.10-8 C, q2 = -8.10-8 C đặt A B không khí AB = cm Xác định lực tác dụng lên q3 = 8.10-8 C , nếu: a CA = cm, CB = cm b CA = cm, CB = 10 cm c CA = CB = cm ĐS: 0,18 N; 30,24.10-3 N; 27,65.10-3 N Bài 35: Người ta đặt điện tích q1 = 8.10-9 C, q2 = q3 = -8.10-9 C ba đỉnh tam giác cạnh cm không khí Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên điện tích q 0= 6.10-9 C đặt tâm O tam giác ĐS: 72.10-5 N Bài 36: Ba điện tích điểm q1 = 27.10-8C, q2 = 64.10-8C, q3 = -10-7C đặt không khí ba đỉnh tam giác vuông góc C Cho AC = 30cm, BC=40cm Xác định vectơ lựcđiện tổng hợp tác dụng lên q3 ĐS: 45.10-4 N Bài 37: Cho hai điện tích q1 q2 đặt cách khoảng r = 30 cm không khí, lực tác dụng chúng F0 Nếu đặt chúng dầu lực yếu 2,25 lần Vậy cần dịch chuyển chúng lại khoảng để lực tương tác chúng F ĐS: 10 cm Bài 38: Hai cầu kim loại nhỏ mang điện tích q q2 đặt không khí cách cm, đẩy lực 2,7.10 -4 N Cho hai cầu tiếp xúc lại đưa vị trí cũ, chúng đẩy lực 3,6.10-4 N Tính q1, q2? ĐS: 6.10-9 C , 10-9 C.-6 10-9 C, -2 10-9 C Bài 39: Hai cầu nhỏ, giống nhau, kim loại Quả cầu A mang điện tích 4,50µC; cầu B mang điện tích – 2,40µC Cho chúng tiếp xúc đưa chúng cách 1,56cm Tính lực tương tác điện chúng ĐS: 40,8N Bài 40: Hai cầu nhỏ kim loại giống hệt nhau, mang điện tích q đặt cách khoảng R, chúng đẩy lực có độ lớn 6,4N Sau cho chúng tiếp xúc tách khoảng 2R chúng đẩy lực ? ĐS: 1,6N Bài 41: Hai bi kim loại giống nhau, bi có độ lớn điện tích lần bi Cho xê dịch hai bi chạm đặt chúng lại vị trí cũ Độ lớn lực tương tác biến đổi điện tích chúng : a dấu b trái dấu ĐS: Tăng 1,8 lần Giãm 0,8 lần 11 Bài 42: Hai bi kim loại giống có điện tích dấu q 4q cách khoảng r Sau cho hai bi tiếp xúc nhau, lực tương tác chúng không thay đổi, ta phải đặt chúng cách khoảng r’ Tìm r’ ? ĐS: r’ = 1,25 r Bài 43: Hai điện tích q1 = 10-8C, q2= -8 10-8C đặt A B không khí, AB = 8cm Một điện tích q3 đặt C Hỏi: a C đâu để q3 cân bằng? b Dấu độ lớn q3 để q1 q2 cân ? ĐS: CA = 8cm,CB= 16 cm Bài 44: Cho hai điện tích q1 = 6q, q2 = 3.q đặt A B cách một khoảng a (cm) Phải đặt điện tích q0 đâu có trị số để cân bằng? a ĐS: Nằm AB, cách B: cm Bài 45: Hai điện tích q1 = - 10-8 C, q2= 1,8 10-8 C đặt A B không khí, AB = cm Một điện tích q3 đặt C Hỏi: a C đâu để q3 cân bằng? b Dấu độ lớn q3 để q1 q2 cân ? ĐS: CA= cm,CB= 12cm.q3 = 4,5 10-8C Bài 46: Hai điện tích q1 = 10-8C đặt A q2 = -8 10-8C đặt B, chúng cách đoạn AB= 15cm không khí Phải đặt điện tích q3 M cách A để cân bằng? ĐS: AM = 10cm Bài 47: Hai cầu nhỏ khối lượng m= 0,6 kg treo không khí hai sợi dây nhẹ chiều dài l= 50 cm vào điểm Khi hai cầu nhiễm điện giống nhau, chúng đẩy cách khoảng R = 6cm a Tính điện tích cầu, lấy g= 10m/s2 b Nhúng hệ thống vào rượu êtylic (ε= 27), tính khoảng cách R’ hai cầu, bỏ qua lực đẩy Acsimet Cho biết góc α nhỏ sin α ≈ tan α ĐS: a 12 10-9 C b 2cm Bài 48: Hai cầu nhỏ giống nhôm không nhiễm điện, cầu có khối lượng 0,1kg treo vào hai đầu sợi tơ dài 1m móc vào điểm cố định cho hai cầu vừa chạm vào Sau chạm vật nhiễm điện vào hai cầu thấy chúng đẩy tách xa khoảng r = cm Xác định điện tích cầu? ĐS: 0,035 10-9C Bài 49: Hai cầu giống nhau, mang điện, đặt cách l = 0,2m, hút lực F1 = 4.10-3N Sau đó, người ta cho hai cầu tiếp xúc lại đặt cách 0,2m trước Lực đẩy hai cầu lúc F2 = 2,25.10-3N Tính điện tích ban đầu hai cầu ĐS: - Khi tiếp xúc, hai cầu trao đổi điện tích, sau tiếp xúc, điện tích hai cầu 12 - KQ: q1 = ± 2,67.10-7C; q2 = m0,67.10-7C Bài 50: Hai điện tích điểm q1 = 9.10-8C q2 = 36.10-8C chân không, cách khoảng r=3cm a Xác định lực tương tác hai điện tích b Phải đặt điện tích điểm q3 đâu (gần hai điện tích) để cân c Dấu giá trị q3 để hệ cân ĐS: a 0,324N b x = 1cm c -4.10-8C Bài 51: Hai cầu kim loại giống có điện tích q q2, đặt cách r = 30cm chân không, chúng hút với lực F = 9.10-5N Nối hai cầu dây dẫn mảnh, sau bỏ dây nối, lực đẩy chúng F2 = 1,6.10-4N Tính điện tích ban đầu cầu ĐS: 9.10-8C -10-8C Bài 52: Hai cầu giống hệt nhau, đặt cách r = 10cm không khí Đầu tiên hai cầu tích điện trái dấu, hút với lực F1 = 1,6.10-2N Cho hai cầu tiếp xúc nhau, đưa vị trí cũ thấy chúng đẩy với lực F2 = 9.10-3N Tìm điện tích cầu trước chúng tiếp xúc ĐS: ± 10−7 C; m3 10−7 C Bài 53: Cho điện tích q = 10-6C đặt đỉnh tam giác cạnh a = 5cm a Tính lực điện tác dụng lên điện tích b Nếu điện tích không giữ cố định phải đặt thêm điện tích thứ tư q đâu, dấu độ lớn để hệ bốn điện tích cân b q = − ĐS: a 6,23N q0 = −5,77.10−7 C Bài 54: Hai cầu nhỏ giống có khối lượng m treo điểm hai sợi dây mảnh l a Truyền cho hai cầu điện tích q thấy hai cầu tách xa đoạn a Xác định a biết góc lệch sợi dây so với phương thẳng đứng nhỏ b Do nguyên nhân đó, hai cầu hết điện tích Khi tượng xảy nào, tìm khoảng cách cầu ĐS: a a= kq l 2mg a b b = Bài 55: Một cầu có khối lượng riêng D, bán kính R tích điện âm q treo vào đầu sợi dây mảnh, dài l Tại điểm treo có đặt điện tích âm q0 Tất đặt dầu có khối lượng riêng d số điện môi ε Tính lực căng dây treo Áp dụng: q = q0 = -10-6C; R = 1cm; l = 10cm, ε = ; g = 10m/s2; d = 0,8.10-3kg/m3; D = 9,8.103kg/m3 ĐS: T = 0,68N Bài 56: Hai điện tích q1 = 4e q2 = e đặt cách khoảng l a Phải đặt điện tích thứ ba q đâu để điện tích cân b Với điều kiện q cân bền, với điều kiện q cân không bền ĐS: a x = 2l/3 b q > CB bền 13 Bài 57: Xác định lực tương tác hai điện tích điểm q1= 3.10-6C q2= -3.10-6C cách khoảng r = 3cm hai trường hợp a Đặt chân không b Đặt điện môi có ε = ĐS: a F = 90N; b F= 22,5N Bài 58: Cho hai điện tích điểm q1= 9.10-8C q2= -4.10-8C cách khoảng r = 6cm không khí a Xác định lực tương tác hai điện tích b Khoảng cách hai điện tích phải để lực tương tác chúng có độ lớn 20,25.10-3N ĐS: a F= 9.10-3N ; b r = 4cm Bài 59: Cho hai cầu nhỏ tích điện q1= µ C q2= µ C đặt cách 10cm không khí a Tính lực tương tác hai điện tích b Khi đặt hai cầu điện môi có ε = khoảng cách hai cầu phải để lực tương tác không đổi ĐS: a F= 32,4N ; b r = 5cm Bài 60: Hai cầu nhỏ giống mang điện tích có độ lớn nhau, đặt cách 3cm không khí thí chúng đẩy lực có độ lớn 3,6.10-2N Xác định điện tích cầu ĐS: q1= q2= 10-8C hay q1= q2= -6 10-8C Bài 61: Hai cầu nhỏ mang điện tích q1, q2 đặt cách 3cm không khí đẩy lực 6.10-3N Điện tích tổng cộng cầu -5.10-8N Xác định điện tích cầu? Biết q1 < q2 ĐS: q1= -2.10-8C q2= -3.10-8C Bài 62: Hai cầu nhỏ mang điện tích q1, q2 đặt cách 3cm không khí hút lực 2.10-2N Điện tích tổng cộng cầu -1.10-8N Xác định điện tích cầu? Biết q1 > q2 ĐS: q1= -5.10-8C q2= 4.10-8C Bài 63 : Cho hai điện tích q1= q2==16μC đặt hai điểm A, B không khí cách 1m không khí Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên q0= 4μC đặt a Điểm M : MA= 60cm ; MB= 40cm b Điểm N : NA= 60cm ; NB= 80cm c Điểm P : PA= 60cm ; PB= 80cm d Điểm Q : QA=QB= 100cm ĐS: a F= 16N ; b.3,9N ; c 10,4N, d 0,98N Bài 64 : Cho điện tích điểm q1 = 4.10-8C ; q2 = -4.10-8C ; q3 = 5.10-8C đặt ba đỉnh tam giác ABC cạnh a = 2cm không khí Xác định vectơ lực tác dụng lên q3 ĐS: Đặt C, Phương song song với AB, Chiều từ A tới B, F = 45.10-3N 14 Bài 65 : Cho điện tích điểm q1 = 6.10-9C ; q2 = -8.10-9C ; q3 = -8.10-9C đặt ba đỉnh tam giác ABC cạnh a = 6cm không khí Xác định vectơ lực tác dụng lên q0= 8.10-9C đặt tâm tam giác ĐS: Đặt tâm O, Phương vuông góc với BC, Chiều từ A tới BC, F = 8,4.10-4N Bài 66 : Cho hai điện tích q1= -2.10-8 C q2=1,8.10-7 C đặt hai điểm A, B cách 8cm không khí a Đặt điện tích q0 đâu để q0 cân b Dấu độ lớn q0 để q1 q2 cân ĐS : a AC = 4cm ; BC= 12cm ; b q0= 4,5.10-8C Bài 67: Cho hai điện tích q1= 2.10-8 C q2=8.10-8 C đặt hai điểm A, B cách 9cm không khí a Đặt điện tích q0 đâu để q0 cân b Dấu độ lớn q0 để q1 q2 cân ĐS : a AC = 3cm ; BC= 6cm ; b q0= 8/9.10-8C Bài 68 : Tại ba đỉnh tam giác cạnh a người ta đặt ba điện tích giống q1 = q2 =q3 = 6.10-7C, Phải đặt điện tích q0 đâu có điện tích để hệ cân ĐS : Tại tâm ; q0= - 3,46.10-7C Bài 69: Một cầu nhỏ có m= 1,6g, q1= 2.10-7C treo sợi dây mảnh Ờ phía cách q1 30cm cần phải đặt điện tích q2 để lực căng dây giảm nửa ĐS: q2= 4.10-7C Bài 70 : Treo hai cầu nhỏ cò khối lượng m= 0,6g dây có chiều dài l= 50cm Khi hai cầu tích điện dấu chúng đẩy cách 6cm a Tính điện tích cầu b Nhúng hệ vào rượu có số điện môi ε = 27 Tính khoảng cách hai cầu cân Bỏ qua lực đẩy Acsimet Lấy g= 10m/s2a −9 ĐS: a q = 12.10 C ; b 2cm 15 [...]...Bài 33: 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 ĐS: q1= 2 10- 5 C, q2 = 10- 5 C (hoặc ngược lại) Bài 34: Hai điện tích q1 = 8 .10- 8 C, q2 = -8 .10- 8 C đặt tại A và B trong không khí AB = 6 cm Xác định lực tác dụng lên q3 = 8 .10- 8 C , nếu: a CA = 4 cm, CB = 2 cm b CA = 4 cm, CB = 10 cm c CA =... CB = 10 cm c CA = CB = 5 cm ĐS: 0,18 N; 30,24 .10- 3 N; 27,65 .10- 3 N Bài 35: Người ta đặt 3 điện tích q1 = 8 .10- 9 C, q2 = q3 = -8 .10- 9 C tại ba đỉnh của một tam giác đều cạnh 6 cm trong không khí Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên điện tích q 0= 6 .10- 9 C đặt ở tâm O của tam giác ĐS: 72 .10- 5 N Bài 36: Ba điện tích điểm q1 = 27 .10- 8C, q2 = 64 .10- 8C, q3 = -10- 7C đặt trong không khí lần lượt tại ba đỉnh... 4 .10- 8C ; q2 = -4 .10- 8C ; q3 = 5 .10- 8C đặt tại ba đỉnh của một tam giác ABC đều cạnh a = 2cm trong không khí Xác định vectơ lực tác dụng lên q3 ĐS: Đặt tại C, Phương song song với AB, Chiều từ A tới B, F = 45 .10- 3N 14 Bài 65 : Cho 3 điện tích điểm q1 = 6 .10- 9C ; q2 = -8 .10- 9C ; q3 = -8 .10- 9C đặt tại ba đỉnh của một tam giác ABC đều cạnh a = 6cm trong không khí Xác định vectơ lực tác dụng lên q0= 8 .10- 9C... q1= q2= 6 10- 8C hay q1= q2= -6 10- 8C Bài 61: Hai quả cầu nhỏ mang điện tích q1, q2 đặt cách nhau 3cm trong không khí thì đẩy nhau bằng một lực 6 .10- 3N Điện tích tổng cộng của 2 quả cầu là -5 .10- 8N Xác định điện tích của mỗi quả cầu? Biết rằng q1 < q2 ĐS: q1= -2 .10- 8C và q2= -3 .10- 8C Bài 62: Hai quả cầu nhỏ mang điện tích q1, q2 đặt cách nhau 3cm trong không khí thì hút nhau bằng một lực 2 .10- 2N Điện... 1,6 .10- 4N Tính điện tích ban đầu của mỗi quả cầu ĐS: 9 .10- 8C và -10- 8C Bài 52: Hai quả cầu giống hệt nhau, đặt cách nhau r = 10cm trong không khí Đầu tiên hai quả cầu này tích điện trái dấu, hút nhau với lực F1 = 1,6 .10- 2N Cho hai quả cầu tiếp xúc nhau, rồi đưa ra vị trí cũ thì thấy chúng đẩy nhau với lực F2 = 9 .10- 3N Tìm điện tích của mỗi quả cầu trước khi chúng tiếp xúc nhau 2 8 ĐS: ± 3 10 7 C; m3 10 7... -1 .10- 8N Xác định điện tích của mỗi quả cầu? Biết rằng q1 > q2 ĐS: q1= -5 .10- 8C và q2= 4 .10- 8C Bài 63 : Cho hai điện tích q1= q2==16μC đặt tại hai điểm A, B trong không khí cách nhau 1m trong không khí Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên q0= 4μC đặt tại a Điểm M : MA= 60cm ; MB= 40cm b Điểm N : NA= 60cm ; NB= 80cm c Điểm P : PA= 60cm ; PB= 80cm d Điểm Q : QA=QB= 100 cm ĐS: a F= 16N ; b.3,9N ; c 10, 4N,... -10- 6C; R = 1cm; l = 10cm, ε = 3 ; g = 10m/s2; d = 0,8 .10- 3kg/m3; D = 9,8 .103 kg/m3 ĐS: T = 0,68N Bài 56: Hai điện tích q1 = 4e và q2 = e đặt cách nhau khoảng l a Phải đặt điện tích thứ ba q ở đâu để điện tích này cân bằng b Với điều kiện nào thì q cân bằng bền, với điều kiện nào thì q cân bằng không bền ĐS: a x = 2l/3 b q > 0 CB bền 13 Bài 57: Xác định lực tương tác giữa hai điện tích điểm q1= 3 .10- 6C... Hai quả cầu kim loại nhỏ như nhau mang các điện tích q 1 và q2 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 vị trí cũ, chúng đẩy nhau bằng một lực 3,6 .10- 4 N Tính q1, q2? ĐS: 6 .10- 9 C , 2 10- 9 C.-6 10- 9 C, -2 10- 9 C Bài 39: Hai quả cầu nhỏ, giống nhau, bằng kim loại Quả cầu A mang điện tích 4,50µC; quả cầu B mang điện tích – 2,40µC... lực F1 = 4 .10- 3N Sau đó, người ta cho hai quả cầu tiếp xúc nhau và lại đặt cách nhau 0,2m như trước Lực đẩy giữa hai quả cầu lúc này là F2 = 2,25 .10- 3N Tính điện tích ban đầu của hai quả cầu ĐS: - Khi tiếp xúc, hai quả cầu trao đổi điện tích, sau khi tiếp xúc, điện tích hai quả cầu bằng nhau 12 - KQ: q1 = ± 2,67 .10- 7C; q2 = m0,67 .10- 7C Bài 50: Hai điện tích điểm q1 = 9 .10- 8C và q2 = 36 .10- 8C trong... -3 .10- 6C cách nhau một khoảng r = 3cm trong hai trường hợp a Đặt trong chân không b Đặt trong điện môi có ε = 4 ĐS: a F = 90N; b F= 22,5N Bài 58: Cho hai điện tích điểm q1= 9 .10- 8C và q2= -4 .10- 8C cách nhau một khoảng r = 6cm trong không khí a Xác định lực tương tác giữa hai điện tích b Khoảng cách giữa hai điện tích phải bằng bao nhiêu để lực tương tác giữa chúng có độ lớn là 20,25 .10- 3N ĐS: a F= 9 .10- 3N