1.Sự nhiễm điện của các vậtKhái niệm: Vật nhiễm điện là vật có khả năng hút được các vật nhẹ.Ví dụ: Khi cọ xát những vật như thanh thuỷ tinh, thanh nhựa, mảnh pôliêtilen... vào dạ hoặc lụa thì chúng có thể hút các vật nhẹ như mẩu giấy, sợi bông.2.Điện tích, điện tích điểma) Điện tích: Vật bị nhiễm điện gọi là vật mang điện (vật tích điện) hay là một điện tích.b) Điện tích điểm: Một vật mang điện có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách tới điểm ta xét được gọi là điện tích điểm.3.Hai loại điện tích, tương tác điệna) Hai loại điện tích: Điện tích dương, kí hiệu (+) Điện tích âm, kí hiệu ()b) Tương tác giữa các điện tích: Các điện tích cùng dấu đẩy nhau. Các điện tích trái dấu thì hút nhau.4.Các cách làm nhiễm điện cho vậta) Nhiễm điện do cọ xát: Cọ xát hai vật, kết quả là hai vật bị nhiễm điện. b) Nhiễm điện do tiếp xúc: Cho một vật nhiễm điện tiếp xúc với vật dẫn khác không nhiễm điện, kết quả là vật dẫn bị nhiễm điện.c) Nhiễm điện do hưởng ứng: Đưa một vật nhiễm điện lại gần nhưng không chạm vào một vật dẫn khác trung hoà về điện. Kết quả là hai đầu của vật dẫn bị nhiễm điện trái dấu. Đầu của vật dẫn ở gần vật nhiễm điện mang điện tích trái dấu với vật nhiễm điện.Ví dụ: Cọ xát thuỷ tinh vào lụa, kết quả là thuỷ tinh và lụa bị nhiễm điện. Vật dẫn A không nhiễm điện. Khi cho A tiếp xúc với vật nhiễm điện B thì A nhiễm điện cùng dấu với B. Cho đầu A của thanh kim loại AB lại gần vật nhiễm điện C, kết quả đầu A tích điện trái dấu với C và đầu B tích điện cùng dấu với C.5.Định luật Culônga) Phát biểu: Lực hút hay đẩy giữa hai điện tích điểm đặt trong chân không có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích điểm, có độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ lớn hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng. Trong đó: F là lực tác dụng, đo bằng đơn vị niutơn (N) ; k = 9.109 (N.m2C2) là hằng số điện q1, q2 : hai điện tích điểm (C) r : Khoảng cách giữa hai điện tích (m)b) Đặc điểm của lực tương tác:Điểm đặt: tại điện tích đang xét.Phương: là đường thẳng nối hai điện tích.Chiều: là lực đẩy nếu hai điện tích cùng dấu, lực hút nếu hai điện tích trái dấu.Độ lớn: bằng nhau Chú ý: Hai lực tác dụng vào hai điện tích là hai lực trực đối: cùng phương, ngược chiều, độ lớn bằng nhau và đặt vào hai điện tích.c) 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, giảm đi lần so với khi chúng được đặt trong chân không: (ε: hằng số điện môi của môi trường 1) • Hằng số điện môi của không khí gần bằng hằng số điện môi của chân không ( = 1).• Hằng số điện môi là một đặc trưng quan trọng cho tính chất điện của một chất cách điện. Nó cho biết, khi đặt các điện tích trong chất đó thì lực tác dụng giữa chúng sẽ nhỏ đi bao nhiêu lần so với khi đặt chúng trong chân không.6.Lực hấp dẫna) Lực hấp dẫn: Mọi vật trong vũ trụ đều hút nhau với một lực gọi là lực hấp dẫn.b) Định luật vạn vật hấp dẫn: Lực hấp dẫn giữa hai chất điểm bất kì tỉ lệ thuận với tích hai khối lượng của chúng và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng. Trong đó: Fhd : Là độ lớn lực hấp dẫn (N) ; m1 và m2 : Là khối lượng của hai chất điểm (kg) r : Là khoảng cách giữa hai vật (m). G : Là hằng số hấp dẫn, G = 6,67.1011 (N.m2kg2) c) Đặc điểm: Điểm đặt: tại chất điểm đang xét. Phương: đường thẳng nối hai chất điểm. Chiều: luôn là lực hút, ngược chiều nhau. Độ lớn: bằng nhau Chú ý: Phạm vi áp dụng của định luật+ Hai vật là hai chất điểm (khoảng cách giữa các vật rất lớn so với kích thước giữa chúng).+ Hai vật đồng chất hình cầu với khoảng cách giữa chúng được tính từ tâm vật này đến tâm vật kia.7.Lực hướng tâm vận tốc của ea) Định nghĩa: Lực (hay hợp lực của các lực) tác dụng vào vật chuyển động tròn đều và gây ra cho vật gia tốc hướng tâm gọi là lực hướng tâm.b) Biểu thức: với (rads)Lực điện đóng vai trò là lực hướng tâm, do đó: => Trong đó: Fht : Là lực hướng tâm (N) ; m : Là khối lượng của vật (kg); aht : Là gia tốc hướng tâm (ms2) v : Là tốc độ dài của vật chuyển động tròn đều (ms); r : Là bán kính quỹ đạo tròn (m) : Là tốc độ góc của vật chuyển động tròn đều (rads)c) vận tốc của e: Trong đó: v là vận tốc của electron (ms); k = 9.109 (N.m2C2) là hằng số điện q1 = e = 1,6.1019 C là điện tích của electron. q2 là điện tích của hạt nhân.8.Một số lưu ý khi giải bài tập a) Hai điện tích có độ lớn bằng nhau: Hai điện tích có độ lớn bằng nhau nhưng trái dấu thì: Hai điện tích bằng nhau thì: .b) Hai điện tích cùng dấu: .c) Hai điện tích trái dấu:
Trang 1I CÁC KIẾN THỨC – CÔNG THỨC CƠ BẢN
1 Sự nhiễm điện của các vật
Khái niệm: Vật nhiễm điện là vật có khả năng hút được các vật nhẹ
Ví dụ: Khi cọ xát những vật như thanh thuỷ tinh, thanh nhựa, mảnh pôliêtilen vào dạ hoặc lụa thì chúng có
thể hút các vật nhẹ như mẩu giấy, sợi bông
2 Điện tích, điện tích điểm
a) Điện tích: Vật bị nhiễm điện gọi là vật mang điện (vật tích điện) hay là một điện tích
b) Điện tích điểm: Một vật mang điện có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách tới điểm ta xét được gọi là điện
tích điểm
3 Hai loại điện tích, tương tác điện
a) Hai loại điện tích:
- Điện tích dương, kí hiệu (+)
- Điện tích âm, kí hiệu (-)
b) Tương tác giữa các điện tích:
- Các điện tích cùng dấu đẩy nhau
- Các điện tích trái dấu thì hút nhau
4 Các cách làm nhiễm điện cho vật
a) Nhiễm điện do cọ xát: Cọ xát hai vật, kết quả là hai vật bị nhiễm điện
b) Nhiễm điện do tiếp xúc: Cho một vật nhiễm điện tiếp xúc với vật dẫn khác không nhiễm điện, kết quả là vật
dẫn bị nhiễm điện
c) Nhiễm điện do hưởng ứng: Đưa một vật nhiễm điện lại gần nhưng không chạm vào một vật dẫn khác trung
hoà về điện Kết quả là hai đầu của vật dẫn bị nhiễm điện trái dấu Đầu của vật dẫn ở gần vật nhiễm điện mang điện tích trái dấu với vật nhiễm điện
Ví dụ:
- Cọ xát thuỷ tinh vào lụa, kết quả là thuỷ tinh và lụa bị nhiễm điện
- Vật dẫn A không nhiễm điện Khi cho A tiếp xúc với vật nhiễm điện B thì A nhiễm điện cùng dấu với B
- Cho đầu A của thanh kim loại AB lại gần vật nhiễm điện C, kết quả đầu A tích điện trái dấu với C và đầu B tích điện cùng dấu với C
5 Định luật Culông
a) Phát biểu: Lực hút hay đẩy giữa hai điện tích điểm đặt trong chân không
có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích điểm, có độ lớn tỉ lệ
thuận với tích độ lớn hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng
q1, q2 : hai điện tích điểm (C)
r : Khoảng cách giữa hai điện tích (m)
b) Đặc điểm của lực tương tác:
Điểm đặt: tại điện tích đang xét
Phương: là đường thẳng nối hai điện tích
Chiều: là lực đẩy nếu hai điện tích cùng dấu, lực hút nếu hai điện tích trái dấu
Độ lớn: bằng nhau F12 = F21
CHUYÊN ĐỀ 1 ĐIỆN TÍCH, ĐIỆN TRƯỜNG DẠNG 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ TƯƠNG TÁC GIỮA HAI ĐIỆN TÍCH ĐIỂM ĐỨNG YÊN
Trang 2Chú ý: Hai lực tác dụng vào hai điện tích là hai lực trực đối: cùng phương, ngược chiều, độ lớn bằng nhau và
đặt vào hai điện tích
c) 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, giảm đi lần so với khi chúng được đặt trong chân không:
1 2
2
q q
F = k
εr (ε: hằng số điện môi của môi trường 1)
Hằng số điện môi của không khí gần bằng hằng số điện môi của chân không ( = 1)
Hằng số điện môi là một đặc trưng quan trọng cho tính chất điện của một chất cách điện Nó cho biết, khi đặt các điện tích trong chất đó thì lực tác dụng giữa chúng sẽ nhỏ đi bao nhiêu lần so với khi đặt chúng trong chân không
6 Lực hấp dẫn
a) Lực hấp dẫn: Mọi vật trong vũ trụ đều hút nhau với một lực gọi là lực hấp dẫn
b) Định luật vạn vật hấp dẫn: Lực hấp dẫn giữa hai chất điểm bất kì tỉ lệ thuận với tích hai khối lượng của
chúng và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng
r : Là khoảng cách giữa hai vật (m) G : Là hằng số hấp dẫn, G = 6,67.10-11 (N.m2/kg2)
c) Đặc điểm:
- Điểm đặt: tại chất điểm đang xét
- Phương: đường thẳng nối hai chất điểm
- Chiều: luôn là lực hút, ngược chiều nhau
- Độ lớn: bằng nhau F12 = F21
Chú ý: Phạm vi áp dụng của định luật
+ Hai vật là hai chất điểm (khoảng cách giữa các vật rất lớn so với kích thước giữa chúng)
+ Hai vật đồng chất hình cầu với khoảng cách giữa chúng được tính từ tâm vật này đến tâm vật kia
7 Lực hướng tâm - vận tốc của e
a) Định nghĩa: Lực (hay hợp lực của các lực) tác dụng vào vật chuyển động tròn đều và gây ra cho vật gia tốc
hướng tâm gọi là lực hướng tâm
v : Là tốc độ dài của vật chuyển động tròn đều (m/s); r : Là bán kính quỹ đạo tròn (m)
ω : Là tốc độ góc của vật chuyển động tròn đều (rad/s)
km.r
v
Trong đó: v là vận tốc của electron (m/s);
k = 9.109 (N.m2/C2) là hằng số điện
q1 = e = 1,6.10-19 C là điện tích của electron
q2 là điện tích của hạt nhân
8 Một số lưu ý khi giải bài tập
a) Hai điện tích có độ lớn bằng nhau: q1 q2
- Hai điện tích có độ lớn bằng nhau nhưng trái dấu thì: q1 q2
- Hai điện tích bằng nhau thì: q1 q2
Trang 3b) Hai điện tích cùng dấu: q1.q2 0q1.q2 q1.q2
c) Hai điện tích trái dấu: q1.q2 0 q1.q2 q1.q2
Áp dụng hệ thức của định luật Culông để tìm ra q1.q2 sau đó tùy điều kiện bài toán chúng ra sẽ tìm được q1
và q2
Nếu đề bài chỉ yêu cầu tìm độ lớn thì chỉ cần tìm q ; q 1 2
9 Cách đổi đơn vị của đại lƣợng X
Câu 1: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 2: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 giảm đi 3 lần C tăng lên 9 lần D giảm đi 9 lần
Câu 3:Nếu tăng khoảng cách giữa hai điện tích lên 2 lần và độ lớn của các điện tích lên 2 lần thì lực tương tác tĩnh điện giữa chúng sẽ:
A tăng lên 2 lần B giảm đi 2 lần C tăng lên 4 lần D không đổi
Câu 4: Hai điện tích điểm bằng nhau đặt trong chân không, cách nhau r = 4cm Lực đẩy tĩnh điện giữa chúng là
Trang 4Câu 8: 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 là 20,25.10-3
N ĐS: a) F = 9.10-3
N ; b) r = 4cm Câu 9: Xác định lực tương tác giữa hai điện tích điểm q1= 3.10-6C và q2 = -3.10-6C cách nhau một Khoảng r = 3cm trong hai trường hợp:
a) Đặt trong chân không
b) Đặt trong điện môi có hằng số điện môi là 4
ĐS: a) F = 90N; b) F = 22,5N
Câu 10: Hai điện tích điểm dương là q1 = q2 = 8.10–7C được đặt trong không khí cách nhau 10cm
a) Hãy xác định 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 Để lực tương tác giữa chúng là không đổi thì khoảng cách giữa chúng lúc này là bao nhiêu?
ĐS: F = 0,576 N; r = 7cm
Câu 11: Cho hai quả cầu nhỏ tích điện,q = 9μC;q = 4μC đặt cách nhau 10cm trong không khí 1 2
a) Tính lực tương tác giữa hai điện tích
b) Khi đặt hai quả cầu trong điện môi có hằng số điện môi là 4 thì khoảng cách giữa hai quả cầu phải bằng bao nhiêu để lực tương tác không đổi
Câu 15: Hai điện tích điểm có độ lớn bằng nhau đặt trong chân không, cách nhau 5cm, giữa chúng xuất hiện lực đẩy F = 1,6.10-4
N
a) Xác định độ lớn của 2 điện tích điểm?
b) Để lực tương tác giữa chúng là 2,5.10-4 N thì khoảng cách giữa chúng là bao nhiêu?
Trang 5BÀI TẬP DÀNH CHO HỌC SINH KHÁ GIỎI
Câu 26: Hai vật nhỏ giống nhau, mỗi vật thừa 1 electron Tìm khối lượng mỗi vật để lực tĩnh điện bằng lực hấp dẫn
b) Để lực tương các giữa hai điện tích đó tăng 3 lần thì phải tăng hay giảm khoảng cách giữa hai điện tích đó bao nhiêu lần? Xác định khoảng cách giữa hai điện tích lúc đó
a) Tính lực tĩnh điện giữa hai điện tích
b) Tính số electron dư trong mỗi hạt bụi, biết điện tích của electron là - e = -1,6.10-19
a) Tính độ lớn lực hướng tâm đặt lên êlectron
b) Tính vận tốc và tần số chuyển động của electron
a) Gia tốc hướng tâm của êlectrôn, ta coi như lực tương tác giữa hai hạt chỉ là lực tĩnh điện
b) Vận tốc dài, vận tốc góc và tần số của êlectrôn trong chuyển động
ĐS: a) a = 1,01.1023
m/s2 ; b) v = 2,24.106 m/s ; w = 4,5.1016 rad/s; f = 7,2.1015 s-1
Trang 6Câu 33: Hai hạt mang điện tích bằng nhau chuyển động không ma sát dọc theo trục x’x trong không khí Khi 2 hạt này cách nhau r = 2,6cm thì gia tốc của hạt 1 là a1 = 4,41.103 m/s2, của hạt 2 là a2 = 8,40.103 m/s2, khối lượng của hạt 1 là m1 = 1,6mg Bỏ qua lực hấp dẫn hãy tìm?
a) Điện tích của mỗi hạt
b) Khối lượng của hạt 2
Câu 42: Tính lực tương tác giữa hai điện tích q1 = q2 = 3μC cách nhau một khoảng 3cm trong chân không (F1)
và trong dầu hỏa có hằng số điện môi ε = 2 (F2):
Câu 46: Hai điện tích điểm bằng nhau đặt trong chân không cách nhau một khoảng 2cm thì lực đẩy giữa chúng
là 1,6.10-4N Khoảng cách giữa chúng bằng bao nhiêu để lực tương tác giữa chúng là 2,5.10-4
N Tìm độ lớn các điện tích đó:
A 2,67.10-9C; 1,6cm B 4,35.10-9C; 6cm C 1,94.10-9C; 1,6cm D 2,67.10-9C; 2,56cm
Trang 7Câu 47: Hai điện tích điểm bằng nhau được đặt trong không khí cách nhau 10cm, lực tương tác giữa hai điện tích là 1N Đặt hai điện tích đó vào trong dầu có = 2, cách nhau 10cm Hỏi lực tương tác giữa chúng là bao nhiêu?
Câu 48: Hai điện tích điểm q1 và q2 đặt cách nhau 30cm trong không khí, lực tác dụng giữa chúng là F0 Nếu đặt chúng trong dầu thì lực tương tác bị giảm đi 2,25 lần Để lực tương tác vẫn bằng F0 thì cần dịch chúng lại một khoảng:
Câu 49: Hai điện tích điểm đặt trong không khí, cách nhau 20cm Lực tương tác tĩnh điện giữa chúng có một giá trị nào đó Khi đặt trong dầu ở cùng khoảng cách, lực tương tác tĩnh 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?
I CÁC KIẾN THỨC – CÔNG THỨC CƠ BẢN
1 Cấu tạo nguyên tử về phương diện điện Điện tích nguyên tố
a) Cấu tạo nguyên tử:
Hạt nhân mang điện dương nằm ở trung tâm
- Prôton mang điện dương, qP = 1,6.10-19C, khối lượng mp = 1,67276.10-27kg
- Nơtron không mang điện, qn = 0 và khối lượng mn = 1,67493.10-27kg
Các electron mang điện âm, quay xung quanh hạt nhân
qe = -1,6.10-19C, khối lượng me = 9,1.10-31kg
Số thứ tự của nguyên tố trong bảng HTTH = Số prôton trong hạt nhân = số electron quay xung quanh hạt nhân => bình thường thì nguyên tử ở trạng thái trung hoà về điện
b) Điện tích nguyên tố: Điện tích nguyên tố là điện tích nhỏ nhất mà ta có thể có được
- Điện tích dương nhỏ nhất là điện tích của proton: qp = e = 1,6.10-19 C
- Điện tích âm nhỏ nhất là điện tích của electron: qe = - e = -1,6.10-19 C
2 Thuyết êlectron
a) Thuyết êlectron: Thuyết dựa vào sự có mặt và dịch chuyển của êlectron để giải thích các hiện tượng điện và
tính chất điện của các vật gọi là thuyết êlectron
b) Nội dung thuyết êlectron:
Êlectron có thể rời khỏi nguyên tử để di chuyển từ nơi này đến nơi khác Nguyên tử bị mất êlectron sẽ trở thành hạt mang điện dương, gọi là ion dương
Một nguyên tử trung hòa có thể nhận thêm êlectron để trở thành hạt mang điện âm, gọi là ion âm
Êlectron có thể di chuyển từ vật này sang vật khác làm cho các vật nhiễm điện Vật nhiễm điện âm là vật thừa êlectron, vật nhiễm điện dương là vật thiếu êlectron
=> Số êlectron thừa (thiếu) trên mỗi vật hoặc điện tích: N =e q
Trong đó: q là điện tích của vật (C); e = -1,6.10-19C là điện tích của êlectron
q1 là điện tích lúc đầu của vật (C); q2 là điện tích lúc sau của vật (C)
DẠNG 2 BÀI TOÁN VỀ THUYẾT ÊLÊCTRÔN ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN
ĐIỆN TÍCH
Trang 8Chú ý: Nếu ban đầu vật nhiễm điện âm mà lúc sau nhiễm điện dương thì cần phải lấy bớt electron từ vật đó và
ngược lại
3 Vật dẫn điện, vật cách điện
a) Vật dẫn điện: Vật dẫn điện là những vật chứa nhiều hạt mang điện (điện tích tự do) có thể di chuyển tự do từ
điểm này đến điểm khác trong phạm vi thể tích của vật dẫn
Ví dụ: kim loại Al, Fe; Cu; Ag; Au , dung dịch muối, axit, bazơ…
b) Vật cách điện: Vật cách điện là vật không chứa hoặc chứa ít điện tích tự do
Ví dụ: không khí khô, dầu, thủy tinh, sứ, cao su, nhựa
4 Giải thích các hiện tượng nhiễm điện
a) Sự nhiễm điện do cọ xát: Khi cọ xát hai vật, êlectron dịch chuyển từ vật này sang vật khác, dẫn tới một vật
thừa êlectron nên nhiễm điện âm, còn một vật thiếu êlectron nên nhiễm điện dương
b) Sự nhiễm điện do tiếp xúc: Khi vật không mang điện, tiếp xúc với vật mang điện thì êlectron có thể dịch
chuyển từ vật này sang vật kia làm cho vật không mang điện khi trước cũng bị nhiễm điện theo
c) Sự nhiễm điện do hưởng ứng: Khi một vật bằng kim loại được đặt gần một vật đã nhiễm điện, các điện tích
ở vật nhiễm điện sẽ hút hoặc đẩy êlectron tự do trong vật bằng kim loại, làm cho một đầu vật này thừa êlectron, một đầu thiếu êlectron Do vậy, hai đầu của vật bị nhiễm điện trái dấu
Chú ý: 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 khác trên vật
5 Định luật bảo toàn điện tích
a) Định luật: Trong một hệ vật cô lập về điện (hệ không trao đổi điện tích với các hệ khác) thì tổng đại số các
điện tích trong hệ là một hằng số
b) Điện tích các vật sau khi tiếp xúc: Hai vật bằng kim loại có cùng bản chất, cùng kích thước và hình dạng
giống nhau, mang điện tích q1 và q2 khi cho chúng tiếp xúc nhau thì điện tích mỗi vật sau khi tiếp xúc là:
6 Phương pháp giải bài tập
Bước 1: Xác định các dữ kiện của bài toán trước và sau khi tiếp xúc:
Câu 1: Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A Hạt êlectron là hạt có mang điện tích âm, có độ lớn 1,6.10-19C
B Hạt êlectron là hạt có khối lượng m = 9,1.10-31kg
C Nguyên tử có thể mất hoặc nhận thêm êlectron để trở thành ion
D êlectron không thể chuyển động từ vật này sang vật khác
Trang 9Câu 2: Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A Theo thuyết êlectron, một vật nhiễm điện dương là vật thiếu êlectron
B Theo thuyết êlectron, một vật nhiễm điện âm là vật thừa êlectron
C Theo thuyết êlectron, một vật nhiễm điện dương là vật đã nhận thêm các ion dương
D Theo thuyết êlectron, một vật nhiễm điện âm là vật đã nhận thêm êlectron
Câu 3: Phát biết nào sau đây là không đúng?
A Vật dẫn điện là vật có chứa nhiều điện tích tự do
B Vật cách điện là vật có chứa rất ít điện tích tự do
C Vật dẫn điện là vật có chứa rất ít điện tích tự do
D Chất điện môi là chất có chứa rất ít điện tích tự do
Câu 4: Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A Trong quá trình nhiễm điện do cọ xát, êlectron đã chuyển từ vật này sang vật kia
B Trong quá trình nhiễm điện do hưởng ứng, vật bị nhiễm điện vẫn trung hoà điện
C Khi cho một vật nhiễm điện dương tiếp xúc với một vật chưa nhiễm điện, thì êlectron chuyển từ vật chưa
nhiễm điện sang vật nhiễm điện dương
D Khi cho một vật nhiễm điện dương tiếp xúc với một vật chưa nhiễm điện, thì điện tích dương chuyển từ vật
vật nhiễm điện dương sang chưa nhiễm điện
Câu 5:Khi đưa một quả cầu kim loại không nhiễm điện lại gần một quả cầu khác nhiễm điện thì
A hai quả cầu đẩy nhau B hai quả cầu hút nhau
C không hút mà cũng không đẩy nhau D hai quả cầu trao đổi điện tích cho nhau
Câu 6: Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A Trong vật dẫn điện có rất nhiều điện tích tự do
B Trong điện môi có rất ít điện tích tự do
C Xét về toàn bộ thì một vật nhiễm điện do hưởng ứng vẫn là một vật trung hoà điện
D Xét về toàn bộ thì một vật nhiễm điện do tiếp xúc vẫn là một vật trung hoà điện
Câu 7: Hai quả cầu kim loại kích thước giống nhau mang điện tích lần lượt là q1 và q2, cho chúng tiếp xúc nhau rồi tách ra thì mỗi quả cầu mang điện tích:
A q = q1 + q2 B q = q1 - q2 C q = (q1 + q2)/2 D q = (q1 - q2 )
Câu 8: Hai quả cầu kim loại kích thước giống nhau mang điện tích với |q1| = |q2|, đưa chúng lại gần thì chúng hút nhau Nếu cho chúng tiếp xúc nhau rồi tách ra thì chúng sẽ mang điện tích:
Câu 9: Có bốn quả cầu kim loại, kích thước bằng nhau Các quả cầu mang các điện tích: 2,3µC;
- 264.10-7C ; -5,9µC; 3,6.10-5C Cho bốn quả cầu đồng thời chạm nhau, sau đó lại tách chúng ra Hỏi điện tích mỗi quả cầu sau khi tách
ĐS: q = 1,5µC
Câu 10: 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 Cho chúng tiếp xúc nhau rồi đưa chúng ra cách nhau 1,56cm Tính lực tương tác tĩnh điện giữa chúng
ĐS: F = 40,8N
Câu 11: Hai quả cầu kim loại nhỏ như nhau mang các điện tích q1 và q2 đặt trong không khí cách nhau 2cm, đẩy nhau bằng một lực 2,7.10-4N Cho hai quả cầu tiếp xúc nhau rồi lại đưa về vị trí cũ, chúng đẩy nhau bằng một lực 3,6.10-4N Tính q1, q2 ?
ĐS: q1 = 10–6C, q2 = –3.10–6C hoặc q1 = –3.10–6C, q2 = 10–6C
Câu 13: Cho 2 quả cầu nhỏ giống hệt nhau, đặt cách nhau 1 đọan r = 10cm trong không khí Đầu tiên hai quả cầu này tích điện trái dấu, chúng hút nhau với lực F1 = 1,6.10-2N Cho 2 quả cầu tiếp xúc nhau rồi lại đưa ra vị trí cũ thì thấy chúng đẩy nhau với lực F2 = 9.10-3N Tìm điện tích mỗi quả cầu lúc đầu
ĐS: q1 = 0,67.10-7
C ; q2 = 2,67.10-7
C
Trang 10Câu 14: Hai quả cầu nhỏ bằng kim loại giống nhau, tích điện và cách nhau một khoảng r = 60cm trong chân không ; chúng đẩy nhau bằng một lực F1= 7.10-5N Cho hai quả cầu tiếp xúc với nhau, sau đó đưa chúng về vị trí ban đầu thì thấy chúng đẩy nhau bằng một lực F2 = 1,6.10-4N Xác định điện tích ban đầu của mỗi quả cầu ĐS: q1 = ± 2.10-8 C và q2 = ± 14.10-8C
Câu 15: Hai quả cầu bằng kim loại giống hệt nhau mang các điện tích q1 và q2 Khi đặt chúng cách nhau 10cm trong không khí thì chúng hút nhau với một lực F1 = 4,5N Sau khi cho hai quả cầu tiếp xúc nhau và tách ra một khoảng 20cm thì chúng tác dụng lẫn nhau những lực F2 = 0,9N Xác định các điện tích q1, q2
ĐS: q1 = 10-6 C; q2 = 5.10-6C và ngược lại
Câu 16: Hai quả cầu bằng kim loại giống nhau có điện tích lần lượt là q1 và q2, đặt cách nhau r = 30cm trong chân không, chúng hút nhau với lực F1 = 9.10-5N Nối hai quả cầu bằng một dây dẫn mảnh, sau đó bỏ dây nối, lực đẩy giữa chúng khi này là F2 = 1,6.10-4N Tính điện tích ban đầu của mỗi quả cầu
ĐS: q1 = 9.10-8C và q2 = -10-8C
Câu 17: 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
Câu 18: Hai quả cầu nhỏ bằng kim loại giống hệt nhau, mang điện tích q như nhau, đặt cách nhau một khoảng
R, chúng đẩy nhau một lực có độ lớn 6,4N Sau khi cho chúng tiếp xúc nhau rồi tách ra một khoảng 2R thì chúng đẩy nhau một lực bao nhiêu?
A q1 = 2,17.10-7 C; q2 = 0,63.10-7 C B q1 = 2,67.10-7 C; q2 = - 0,67.10-7 C
C q1 = - 2,67.10-7 C; q2 = - 0,67.10-7 C D q1 = - 2,17.10-7 C; q2 = 0,63.10-7 C
Câu 23: Hai quả cầu kim loại nhỏ tích điện cách nhau 2,5m trong không khí chúng tương tác với nhau bởi lực
9mN Cho hai quả cầu tiếp xúc nhau thì điện tích tổng cộng của hai quả cầu bằng -3μC Tìm điện tích của các
quả cầu ban đầu:
A q1 = - 6,8 μC; q2 = 3,8 μC B q1 = 4μC; q2 = - 7μC
C q1 = 1,41 μC; q2 = - 4,41μC D q1 = 2,3 μC; q2 = - 5,3 μC
Câu 24: Hai quả cầu giống nhau mang điện cùng đặt trong chân không và cách nhau khoảng 1m, thì chúng hút nhau một lực F1 = 7,2 N Sau đó cho hai quả cầu đó tiếp xúc với nhau và đưa trở lại vị trí cũ thì chúng đẩy nhau một lực F2 = 0,9 N Tính điện tích mỗi quả cầu trước và sau khi tiếp xúc
Trang 11BÀI TẬP DÀNH CHO HỌC SINH KHÁ GIỎI
Câu 26: 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’ Tính tỉ số r’/r?
ĐS: 1,25
Câu 27: Có ba quả cầu kim loại kích thước bằng nhau Quả cầu A mang điện tích 27μC, quả cầu B mang điện
tích -3μC, quả cầu C không mang điện Cho hai quả cầu A và B chạm nhau rồi tách chúng ra Sau đó cho hai quả cầu B và C chạm nhau rồi tách ra Tính điện tích trên mỗi quả cầu
ĐS: qA= 12μC ; qB = qC = 6μC
Câu 28: Cho 2 quả cầu nhỏ trung hòa điện đặt trong không khí, cách nhau 40cm Giả sử có 4.1012 electron từ quả cầu này di chuyển sang quả cầu kia Hỏi khi đó 2 quả cầu hút hay đẩy nhau? Tính độ lớn của lực đó Cho biết điện tích của electron bằng -1,6.10-19
C ĐS: hút nhau; F = 2,3.10-2
N
Câu 29: Một thanh kim loại mang điện tích -2,5.10-6C Sau đó nó được nhiễm điện để có điện tích 5,5µC Hỏi khi đó các electron được di chuyển đến thanh kim loại hay từ thanh kim loại di chuyển đi và số electron di chuyển là bao nhiêu? Biết điện tích của electron là -1,6.10-19
C
ĐS: Ne = 5.1013 electron
Câu 30: Hai quả cầu nhỏ tích điện q1= 1,3.10-9C, q2 = 6,5.10-9C đặt cách nhau một khoảng r trong chân không thì đẩy nhau với một lực bằng F Cho 2 quả cầu ấy tiếp xúc nhau rồi đặt cách nhau cùng một khoảng r trong một chất điện môi ε thì lực đẩy giữa chúng vẫn là F
a) Xác định hằng số điện môi của chất điện môi đó
b) Biết F = 4,5.10-6N ,tìm r
ĐS: ε = 1,8; r = 1,3 cm
Câu 31: Hai quả cầu bằng kim loại giống hệt nhau mang các điện tích q1 và q2 Khi đặt chúng cách nhau 20cm trong không khí thì chúng hút nhau với một lực F1 = 5.10-7N Nối hai quả cầu bằng một dây dẫn, xong bỏ dây dẫn đi thì thấy hai quả cầu đẩy nhau với một lực F2 = 5.10-7N Xác định các điện tích q1, q2
ĐS: q1 = 1C; q2 = 1C và ngược lại
Câu 32: Hai quả cầu kim loại kích thước giống nhau mang điện tích với |q1| = |q2|, đưa chúng lại gần thì chúng đẩy nhau Nếu cho chúng tiếp xúc nhau rồi tách ra thì chúng sẽ mang điện tích:
Câu 33: Tổng điện tích dương và tổng điện tích âm trong một 1cm3
khí Hiđrô ở điều kiện tiêu chuẩn là
A q1 = ± 0,16 μC; q2 = 5,84 μC B q1 = ± 0,24 μC; q2 = 3,26 μC
C q1 = ± 2,34μC; q2 = 4,36 μC D q1 = ± 0,96 μC; q2 = 5,57 μC
Trang 12I CÁC KIẾN THỨC - CÔNG THỨC CƠ BẢN
1 Xét trường hợp q 0 chỉ chịu tác dụng của hai lực do q 1 ; q 2 gây ra
Bước 1: Xác định vị trí q1, q2, q0 ; các khoảng cách r10; r20; vẽ các véctơ lực F ; F10 20 do q1, q2 tác dụng lên
q q
F = k
r
2 2 20
Bước 3: Vẽ vectơ lực tổng hợp do q1; q2 tác dụng lên q0 theo quy tắc cộng vectơ: F0 F + F10 20
Bước 4: Xác định độ lớn của lực tổng hợp do q1; q2 tác dụng lên q0 theo 1 trong 2 cách sau:
Cách 1: Cộng lần lượt 2 véctơ theo quy tắc cộng hình học:
- Nếu F ; F10 20cùng phương cùng chiều: F10 F20 hay F ; F10 200 thì F = F + F0 10 20
- Nếu F ; F cùng phương ngược chiều: 10 20 F10F20 hay 0
Cách 2: Phương pháp hình chiếu:
- Chọn hệ toạ độ Oxy vuông góc, gốc O trùng với điện tích cần xét
- Chiếu các véctơ lực F ; F xuống các trục toạ độ Ox; Oy ta được kết quả: 10 20 x 1x 2x
2 Xét trường hợp q 0 chịu tác dụng của nhiều lực do q 1 ; q 2 ; q 3 q n gây ra
Bước 1: Xác định vị trí q1; q2 ; q3 qn và q0 ; các khoảng cách r10; r20; rn0 vẽ các véctơ lực
Bước 4: Giải phương trình (1) theo 1 trong các cách sau:
- Ta làm tương tự, tổng hợp lực từng đôi một theo các cách ở trên, cứ như vậy cho đến lực cuối cùng
- Chiếu phương trình (1) xuống các trục toạ độ Ox; Oy ta được kết quả:
Bước 5: Giải theo yêu cầu bài toán
Chú ý: Khi tính độ lớn của lực tổng hợp ta dựa vào phương pháp hình học, các tính chất tam giác, định lí
Pitago hoặc định lí hàm số sin, cosin
DẠNG 3 BÀI TOÁN VỀ LỰC TỔNG HỢP TÁC DỤNG LÊN MỘT ĐIỆN TÍCH
Trang 13Câu 2: Hai điện tích q1 = 8.10-8
C và q 2 = - 8.10-8C đặt tại A, B trong không khí với AB = 6cm Xác định lực tác dụng lên điện tích q 3 = 6.10-7C đặt tại M trong những trường hợp:
a) MA = 4cm; MB = 2cm
b) MA = 4cm; MB = 10cm
c) MA = MB = 8cm
ĐS: a) F 1,35 N ; b) F0, 23 N; c) F0, 05 N
Câu 3: Ba điện tích điểm q 1 = q 2 = q 3 = 5.10-7C được đặt tại ba đỉnh của tam giác đều ABC cạnh a = 10cm
a) Xác định lực tác dụng lên điện tích đặt tại một trong ba đỉnh
b) Phải đặt một điện tích điểm q 0 ở đâu và có giá trị bằng bao nhiêu để cho hệ các điện tích có cân bằng?
ĐS: F0, 025N
Trang 14Câu 9: (GTVL11- tr16) Người ta đặt 3 điện tích q1 = 8.10-9C, q2 = q3 = -8.10-9C tại ba đỉnh của một tam giác đều cạnh a = 6cm trong không khí Xác định lực tác dụng lên điện tích q0 = 6.10-9C đặt ở tâm O của tam giác ĐS: 72.10-5
N
Câu 14: Cho ba điện tích điểm q1 = 6μC; q2 = 12μC và q3 lần lượt đặt tại ba điểm A, B, C thẳng hàng trong chân không AB = 20cm, BC = 40cm Lực tổng hợp tác dụng lên điện tích q1 bằng F = 14,2N Xác định điện tích q3
ĐS: q3 = –1,33.10–5C
Câu 15: Hai điện tích điểm bằng nhau q = 2μC đặt tại A và B cách nhau một khoảng AB = 6cm Một điện tích
q1 = q đặt trên đường trung trực của AB cách AB một khoảng x = 4cm Xác định lực điện tác dụng lên q1:
A 72.10-5N nằm trên AO, chiều ra xa A B 72.10-5N nằm trên AO, chiều lại gần A
C 27 10-5N nằm trên AO, chiều ra xa A D 27 10-5N nằm trên AO, chiều lại gần A
Câu 18: Hai điện tích điểm -2 -2