CHỦ đề 1 lực TƯƠNG tác TĨNH điện vật lí 11

CHỦ ĐỀ 1:LỰC TƯƠNG TÁC TĨNH ĐIỆN DẠNG 1: TƯƠNG TÁC GIỮA HAI ĐIỆN TÍCH ĐIỂM ĐỨNG YÊN 1.Lực tương tác điện tích điểm Lực tương tác hai điện tích điểm ql q2 (nằm yên, đặt chân không) cách đoạn r có:  phương đường thẳng nối hai điện tích  chiều là: chiều lực đẩy qlq2 > (cùng dấu) chiều lực hút qlq2 < (trái dấu)  độ lớn: * tỉ lệ thuận với tích độ lớn hai điện tích, * tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách chúng F= k q1q2  r2 Trong đó: k = 9.109N.m2/C2 q , q : độ lớn hai điện tích (C ) r: khoảng cách hai điện tích (m)  : số điện môi Trong chân không không khí  =1 Chú ý: a) Điện tích điểm : vật mà kích thước vật chứa điện tích nhỏ so với khoảng cách chúng -Công thức áp dụng cho trường hợp cầu đồng chất , ta coi r khoảng cách tâm hai cầu Điện tích q vật tích điện: q  n.e + Vật thiếu electron (tích điện dương): q = + n.e + Vật thừa electron (tích điện âm): q = – n.e Với: e  1,6.10 19 C : điện tích nguyên tố n : số hạt electron bị thừa thiếu Một số tượng  Khi cho cầu nhỏ nhiễm điện tiếp xúc sau tách tổng điện tích chia cho cầu  Hiện tượng xảy tương tự nối hai cầu dây dẫn mảnh cắt bỏ dây nối  Khi chạm tay vào cầu nhỏ dẫn điện tích điện cầu điện tích trở trung hòa Bài Hai điện tích q1  2.10 8 C , q  10 8 C đặt cách 20cm không khí Xác định độ lớn vẽ hình lực tương tác chúng? ĐS: 4,5.10 5 N Bài Hai điện tích q1  2.10 6 C , q  2.10 6 C đặt hai điểm A B không khí Lực tương tác chúng 0,4N Xác định khoảng cách AB, vẽ hình lực tương tác ĐS: 30cm Bài Hai điện tích đặt cách khoảng r không khí lực tương tác chúng 2.10 3 N Nếu với khoảng cách mà đặt điện môi lực tương tác chúng 10 3 N a/ Xác định số điện môi điện môi b/ Để lực tương tác hai điện tích đặt điện môi lực tương tác đặt không khí phải đặt hai điện tích cách bao nhiêu? Biết không khí hai điện tích cách 20cm -1- ĐS:   ; 14,14cm Bài Trong nguyên tử hiđrô (e) cđ tròn quanh hạt nhân theo quỹ đạo tròn có bán kính 5.10 -9 cm a Xác định lực hút tĩnh điện (e) hạt nhân b Xác định tần số (e) ĐS: F=9.10-8 N b.0,7.1016 Hz Bài Một cầu có khối lượng riêng (aKLR)  = 9,8.103 kg/m3,bán kính R=1cm tích điện q = -10 -6 C treo vào đầu sợi dây mảnh có chiều dài l =10cm Tại điểm treo có đặt điện tích âm q0 = 10 -6 C Tất đặt dầu có KLR D= 0,8 103 kg/m3, số điện môi  =3.Tính lực căng dây? Lấy g=10m/s2 ĐS:0,614N Bài Hai cầu nhỏ, giống nhau, kim loại Quả cầu A mang điện tích 4,50 µC; cầu B mang điện tích – 2,40 µC Cho chúng tiếp xúc đưa chúng cách 1,56 cm Tính lực tương tác điện chúng DẠNG 2: TƯƠNG TÁC CỦA NHIỀU ĐIỆN TÍCH Dạng 2: Hợp lực nhiều điện tích tác dụng lên điện tích  * Phương pháp: Các bước tìm hợp lực Fo điện tích q1; q2; tác dụng lên điện tích qo: Bước 1: Xác định vị trí điểm đặt điện tích (vẽ hình) Bước 2: Tính độ lớn lực F10 ; F20 , Fno q1 q2 tác dụng lên qo    Bước 3: Vẽ hình vectơ lực F10 ; F20 Fn  Bước 4: Từ hình vẽ xác định phương, chiều, độ lớn hợp lực Fo + Các trường hợp đặc biệt: Lực: Góc  bất kì:  góc hợp hai vectơ lực F02  F102  F202  F10 F20 cos  -2- Bài tập ví dụ: Trong chân không, cho hai điện tích q1  q  10 7 C đặt hai điểm A B cách 8cm Tại điểm C nằm đường trung trực AB cách AB 3cm người ta đặt điện tích q o  10 7 C Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên qo Tóm tắt: q1  10 7 C q  10 7 C q o  10 7 C; AB  8cm; AH  3cm  Fo  ? Giải: Vị trí điện tích hình vẽ + Lực q1 tác dụng lên qo: F10  k q1q AC  9.10 10 7.10 7 0,05  0,036 N + Lực q2 tác dụng lên qo: F20  F10  0,036 N ( q1  q ) + Do F20  F10 nên hợp lực Fo tác dụng lên qo: Fo  2F10 cos C1  2.F10 cos A  2.F10 AH AC Fo  2.0,036  57,6.10 3 N  + Vậy Fo có phương // AB, chiều với vectơ AB (hình vẽ) có độ lớn: Fo  57,6.10 3 N B.BÀI TẬP TỰ LUẬN Bài Cho hai điện tích điểm q1  2.107 C; q2  3.107 C đặt hai điểm A B chân không cách 5cm Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên qo  2.107 C hai trường hợp: a/ qo đặt C, với CA = 2cm; CB = 3cm b/ qo đặt D với DA = 2cm; DB = 7cm ĐS: a/ Fo  1,5N ; b/ F  0, 79 N Bài Hai điện tích điểm q1  3.108 C ; q2  2.108 C đặt hai điểm A B chân không, AB = 5cm Điện tích qo  2.108 C đặt M, MA = 4cm, MB = 3cm Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên qo ĐS: Fo  5, 23.103 N -3- Bài Trong chân không, cho hai điện tích q1  q2  107 C đặt hai điểm A B cách 10cm Tại điểm C nằm đường trung trực AB cách AB 5cm người ta đặt điện tích q o  10 7 C Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên qo ĐS: Fo  0, 051N Bài Có diện tích điểm q1 =q2 = q3 =q = 1,6.10-6 c đặt chân không đỉnh tam giác ABC cạnh a= 16 cm.Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên điện tích Bài Ba cầu nhỏ mang điện tích q1 = 6.10 -7 C,q2 = 2.10 -7 C,q3 = 10 -6 C theo thứ tự đường thẳng nhúng nước nguyên chất có  = 81 Khoảng cách chúng r12 = 40cm,r23 = 60cm.Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên cầu Bài Ba điện tích điểm q1 = 10-8 C, q2 = -4 10-8 C, q3 = 10-8 C đặt không khí ba đỉnh tam giác cạnh cm Xác định vectơ lực tác dụng lên q3 ? Bài Hai điện tích q1 = 8.10-8 C, q2 = -8.10-8 C đặt A B không khí (AB = 10 cm) Xác định lực tác dụng lên q3 = 8.10-8 C , nếu: a CA = cm, CB = cm b CA = 14 cm, CB = cm c CA = CB = 10 cm d CA=8cm, CB=6cm -9 -9 Bài Người ta đặt điện tích q1 = 8.10 C, q2 = q3 = -8.10 C ba đỉnh tam giác cạnh cm không khí Xác định lực tác dụng lên điện tích q0 = 6.10-9 C đặt tâm O tam giác ĐS:7,2.10-5N _HẾT -4- ... F10  k q1q AC  9 .10 10 7 .10 7 0,05  0,036 N + Lực q2 tác dụng lên qo: F20  F10  0,036 N ( q1  q ) + Do F20  F10 nên hợp lực Fo tác dụng lên qo: Fo  2F10 cos C1  2.F10 cos A  2.F10... lực tương tác điện chúng DẠNG 2: TƯƠNG TÁC CỦA NHIỀU ĐIỆN TÍCH Dạng 2: Hợp lực nhiều điện tích tác dụng lên điện tích  * Phương pháp: Các bước tìm hợp lực Fo điện tích q1; q2; tác dụng lên điện. .. đặt điện tích q o  10 7 C Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên qo Tóm tắt: q1  10 7 C q  10 7 C q o  10 7 C; AB  8cm; AH  3cm  Fo  ? Giải: Vị trí điện tích hình vẽ + Lực q1 tác