chuyên đề 1: định luật Coulomb I Phơng pháp: Nội dung Định luật : lực tơng tác ®iƯn tÝch tû lƯ víi tÝch ®é lín vµ tỷ lệ nghịch với bình phơng khoảng cách chúng Lực culông: - Điểm đặt: Tại điện tích - Phơng: nằm đờng thẳng nối điện tích - ChiỊu : híng nÕu ®iƯn tÝch cïng dÊu, hớng vào điện tích trái dấu - Độ lớn: F k q1q2 r2 II Bài Tập áp dụng Dạng 1: Xác định đại lợng liên quan đến lực tơng tác hai điện tích điểm đứng yên chân không Bài Hai cầu kim loại nhỏ giống nhau, mang điện tích q1,q2, đặt không khí, cách đoạn R=20 cm Chúng hút b»ng lùc F 3,6.10 N Cho hai cầu tiếp xúc đa khoảng cách cị, chóng ®Èy lùc F ' 2,025.10 N Tính q1,q2 Bài Hai điện tích điểm đặt không khí, cách khoảng R=20cm Lực tơng tác tĩnh điện chúng có giá trị Khi đặt dầu khoảng cách, lực tơng tác tĩnh điện chúng giảm lần Hỏi đặt dầu, khoảng cách điện tích phải để lực tơng tác chúng lực tơng tác ban đầu không khí Bài Hai vật nhỏ giống nhau, vật thừa (e) Tìm khối lợng vật để lực tĩnh ®iƯn b»ng lùc hÊp dÉn Bµi Hai vËt nhá mang điện tích đặt không khí cách đoạn R=1m, đẩy lực F=1,8N Điện tích tổng cộng cđa hai vËt lµ Q 3.10 C Tính điện tích vật Bài Hai cầu kim loại nhỏ nh mang điện tích q1,q2 đặt không khí, cách đoạn R=2cm, đẩy b»ng lùc F 2,7.10 N Cho hai cầu tiếp xúc đa vị trí cị, chóng ®Èy lùc F ' 3,6.10 N Tính q1,q2 Dạng 2: Tìm lực tổng hợp tác dụng lên điện tích Bài Ba điện tÝch q1 4.10 C , q 4.10 C , q 5.10 C đặt không khí ba đỉnh ABC tam giác đều, cạnh a=2cm Xác định véctơ lực tác dụng lên q3 ĐS: F3 45.10 N Bài Ba điện tích điểm q1=q2=q3=q= 1,6.10 19 C đặt chân không ba đỉnh tam giác đều, cạnh a=16cm Xác định lực tác dụng lên điện tích q ĐS: F 3.10 27 N 15,6.10 27 N Bài Tại ba đỉnh tam giác đều, cạnh a=6cm không khí có đặt điện tích q1 6.10 C , q q 8.10 C Xác định lực tác dụng lên q 8.10 C tâm tam giác §S: F BC, híng tõ ABC, F 8,4.10 N Bài Có điện tích q đặt không khí đỉnh lục giác cạnh a.Tìm lực tác dụng lên điện tích ĐS: F hớngra xa tâm lục giác F (15 ) kq2 12 a Dạng 3: Khảo sát cân điện tích Bài Hai điện tích q1 2.10 C , q1 1,8.10 C , đặt không khí A B, AB=l=8cm Một điện tích q3đặt C Hỏi: a) C đâu để q3 nằm cân bằng? ĐS: AC=4cm, BC=12cm; b) Dấu độ lớn q3 để q1,q2 cân bằng? ĐS: q 4,5.10 C Bài Tại ba đỉnh tam giác đều, ngời ta đặt điện tÝch gièng q1 q q q 6.10 C Phải đặt điện tích thứ t q0 đâu, để hệ cân bằng? ĐS: q0 tâm tam giác, q q 3,46.10 C Bài đỉnh hình vuông cạnh a có đặt điện tích Q 10 C Xác định dấu, độ lớn điện tích q đặt tâm hình vuông để hệ điện tích cân bằng? ĐS: q Q ( 2 1) Bài Hai cầu kim loại nhỏ giống cầu có ®iƯn tÝch q, khèi lỵng m=10g, treo bëi hai sỵi dây chiều dài l=30m vào điểm Giữ cầu I cố định theo phơng thẳng đứng, dây treo cầu II lệch góc = 60 so với phơng thẳng đứng Cho g=10 m q l s2 ĐS: , tìm q= ? mg 10 C k Bài Hai cầu kim loại nhỏ giống treo vào điểm hai dây l=20cm Truyền cho hai cầu điện tích tổng cộng , chúng đẩy nhau, dây hợp thành góc 2= 90 Cho g=10 m s2 a) T×m khối lợng cầu b) Truyền thêm cho cầu điện tích q, hai cầu đẩy nhng góc hai dây treo giảm 60 TÝnh q’ kq 1,8 g ; b) q ' 2,85.10 C 16 gl sin tg ĐS: a) m Bài Hai cầu nhỏ kim loại có kích thớc khối lợng m=90g, đợc treo điểm hai sợi dây mảnh cách điện có chiều dài l=1,5m a) Truyền cho hai cầu (đang nằm cân bằng) điện tích q 4,8.10 C thấy hai cầu tách xa đoạn a Xác định a, coi góc lệch sợi dây so với phơng thẳng đứng nhỏ b) Vì lý hai cầu bị hết điện tích ®· trun cho nã Khi ®ã sÏ x¶y hiƯn tợng gì? Tìm khoảng cách hai cầu ®ã g=10 m §S: a) a=0,12m; b) b 7,56cm s2 Chuyên đề 2: phần điện trờng I Phơng pháp: Đờng sức điện trờng: Ra dơng vào âm Véc tơ cờng độ điện trờng: - Điểm đặt : Tại điểm khảo sát - Phơng: nằm đờng thẳng nối điện tích với điểm khảo sát - Chiếu : Ra dơng vào âm - Độ lớn: E F q => F q E §iƯn trờng đều: Là điện trờng có đờng sức song song cách II Bài tập áp dụng Bài Electron chuyển động với vận tốc v 4.10 m / s vào ®iƯn trêng ®Ịu, cêng ®é ®iƯn trêng E = 910V/m, v cùngchiều dơng đòng sức điện trờng Tính gia tốc quÃng đờng (e) chuyển động chậm dần chiều đờng sức Mô tả chuyển động (e) sau ĐS: a 1,6.1014 m / s Dạng 1: Xác định cờng độ điện trờng tổng hợp Bài Tại đỉnh lục giác ABCDEF cạnh a không khí, lần lợt đặt điện tích q,2q,3q,4q,5q,6q Xác định cờng độ điện trờng tổng hợp E tâm O lục giác ĐS: E 6k q q (nếu q>0); E 6k (nÕu q0) Tính E tại: a) Tâm O hình vuông §S: a) E 2kq b) §Ønh D a 1 2 ;b) E D kq a2 Bài Hai điện tích q1 q q q đặt A,B không khí Cho AB=2a a) Xác định cờng độ điện trờng E M M trung trực AB, cách AB đoạn h ĐS: EM 2kqa a h2 b) Xác định h để EM đạt giá trị cực đại Tính giá trị cực đại ( EM ) max 2kq a2 Dạng 2: Điều kiện cân điện tích điện trờng Bài Cho hình vuông ABCD A C đặt điện tích q1=q2=q3=q Hỏi phải đặt B điện tích để cờng độ điện trờng D không? ĐS: q 2 q Bài Một bi nhỏ kim loại đợc đặt dầu Bi tÝch V 10mm , khèi lỵng m 9.10 kg Dầu có khối lợng riêng D 800 kg thẳng đứng từ xuống, E 4,1.10 V g 10 m s2 m m TÊt đặt điện trờng đều, E hớng Tìm điện tích bi để cân lơ lửng dầu, cho ĐS: q 2.10 C Bài Cho hai điện tích điểm q1 q2 đặt A, B không khí, AB=100cm Tìm điểm C cờng độ điện trờng tổng hợp không với: a) q1 36.10 C ; q 4.10 C ;b) q1 36.10 C ; q 4.10 C ĐS: a) CA=75cm, CB=25cm ; b) CA=150cm, CB=50cm Bài Cho hai điện tích q1 q2 đặt A,B, AB=2cm BiÕt q 1+ q2= 7.10 C điểm C cách q1 6cm, cách q2 8cm có cờng độ điện trờng E=0 Tìm q1 q2 ĐS: q1 9.10 C , q 16.10 C Bài Ba điểm A,B,C tạo thành tam giác vuông C; AC =4cm, BC B =3cm nằm điện trờng Véc tơ cờng độ điện trờng E song song với AC, hớng từ A C có độ lớn E=5000 V m A TÝnh: C a) UAC, UBC, UAB b) Công lực điện trờng e di chuyển từ A đến B Bài C Tam giác ABC vuông A đợc đặt điện trêng ®Ịu E0 , =ABC = 60 , AB // E0 BiÕt BC =6cm, UBC=120 V a) Tìm UAC, UBA cờng độ điện trờng E0 b) Đặt thêm C điện tích điểm q 9.10 10 C Tìm cờng độ điện trờng tổng hợp A ĐS: UAC =0, UBA =120 V, E0 =4000 V m , E =5000 V m B A A E C Bài Điện tích q 10 C di chuyển dọc theo cạnh ABC cạnh a =10cm điện trờng ®Ịu cêng ®é ®iƯn trêng lµ: E=300 V m B , E //BC TÝnh c«ng cđa lùc điện trờng q di chuyển cạnh tam giác ĐS: AAB ACA 1,5.10 J , ABC 3.10 J Bµi Trong mét ®iƯn trêng ®Ịu cêng ®é E cã điểm A,B,C tạo thành vuông A, có cạnh AB=6cm, cạnh AC// E có độ dài AC=8cm Biết UCD= 40V(D trung điểm AC) 1)Tính cờng độ điện trờng E, UAB UBC 2) Tính công điện trờng e di chuyển từ A ®Õn D B C 3)Mét (e) chun ®éng tõ C D với vận tốc đầu v 5.10 m s Êlectron có tới đợc điểm D không? Nếu có , hÃy xét chuyển động (e) đoạn DA Bỏ qua tác dụng trọng tròng cHUYÊN Đề 3: tụ điện I Phơng pháp: Điện dung tụ điện phẳng : c s đơn vị : Fara (F) 4kd Ghép tụ điện nối tiÕp: q1 = q2 = ….= q.= qn = qb u1 + u2 + u3 + ….= q + un = ub 1 1 c1 c2 cn cb GhÐp tơ ®iƯn song song: u1 = u2 = = un = ub q1 + q2 + ….= q+ qn = qb c1 + c2 +….= q + cn = cb II Bµi tËp A trênCmỗi Dạng 1: Tính điện dung điện tích cđa bé tơ vµ tơC… Bµi 1: C9 B C7 C6 C3 C8 C5 C4 D A Cho mạch điện nh hình vẽ: C1 = C2 = C3 = 4F; C4 = C6 = C7 = 6F C5 = 12F; C8 = C9 = 10F; U=50(v) T×m C mạch, điện tích tụ ? Bài 2: Trong khoảng tụ điện phẳng ngời ta đặt hai kim loại mỏng song song với tụ cho khoảng cách Hai 1&4 đợc nối với ngn ®iƯn cã U=36(V); d=3cm; a) TÝnh điện bản, chọn gốc tính điện điện (V1=0) b) Nối dây dẫn Tính điện tụ cờng độ điện trờng Điện tích tụ điện thay đổi nh nào? - d + U Bài 3: Cho số tụ điện có điện dung C0 =3 F Nêu cách mắc dùng tụ C0 để có Cbộ = F , vẽ sơ đồ cách mắc A C4 B Bài 4: Các tô C1 = C2 = C3 = C4 = C5 = C6 = C = 8F mắc vào mạch AB nh hình vẽ UAB =U=110(V), tính điện dung tơng đơng CAB mạch, điện tích hiệu điện tụ điện C1 Bài 5: F C5 C2 D E C3 M C1 C K C6 + + A U1 N U B Dïng Ýt nhÊt tụ điện có C0=5F để mắc thành mạch có Cbộ=8F Vẽ lại mạch vừa tìm đợc Dạng 2: Ghép tụ đà tích điện - Điện lợng di chuyển qua đoạn mạch Bài 1: Cho mạch điện C1=1F; C2=2F; U1=10(V); U2 = 80(V); Ban đầu K mở nh hình vẽ K hai tụ cha tích điện a) Đóng K vào tính điện tích tụ A b) Đóng K vào tính điện tích hiệu điện tụ Ngay sau đóng Kvào chốt điện lợng di chuyển qua K=? theo chiều Bài 2: Cho mạch điện nh hình vẽ U1=10(V), U2=20(V), C1=0,1F, C2=0,2F Tính số điện tử chạy qua khoá K khoá K đóng Bài 3: UAB=2(V) (không ®ỉi), C1 = C2 = C4 =6F, C3=4F TÝnh ®iƯn tích tụ điện lợng di chuyển qua điện kế G K đóng Dạng 3: Điện tích ®iƯn trêng ®Ịu cđa tơ ®iƯn B C1 C2 C4 C2 A B Bµi 1: C3 C1 E C D Hai kim loại đặt nằm ngang, song song với nhau, cách khoảng d=1cm , ®ỵc nèi víi ngn ®iƯn cã hiƯu ®iƯn thÕ U=1KV khoảng cách hai có giọt thuỷ ngân nhỏ tích điện nằm lơ lửng Đột nhiên hiệu điện nguồn giảm xuống U=995(V) Hỏi sau giọt thuỷ ngân rơi xuống đến dới Lấy g 10 Bài 2: m s2 Một (e) bay vào điện trờng tụ phẳng theo phơng song song với đờng sức với v 8.10 m Tìm U hai tụ để (e) không tới đợc s đối diện Bỏ qua tác dụng trọng trờng Bài 3: Tụ phẳng không khí, khoảng cách hai d=1cm chiều dài tụ l=5 cm, hiệu điện hai tụ U=91(V) Một (e) bay vào tụ điện theo phơng song song với với vận tốc đầu v 2.10 m s Và bay khỏi tụ điện Bỏ qua tác dụng trọng lực a) Viết phơng trình quỹ đạo (e) b) Tính độ dịch chuyển (e) theo phơng vuông gócvới vừa khỏi tụ điện c) Tính vËn tèc cđa (e) rêi khái tơ ®iƯn d) Tính công lực điện trờng (e) bay tụ Bài 4: Điện tử bay vào tụ phẳng với vËn tèc v 3,2.10 m s theo ph¬ng song song với Khi khỏi tụ hạt bị lệch theo phơng vuông góc với đoạn h=6mm Các dài l=6cm cách d=3cm Tính U hai tụ I chuyên đề : định luật ohm cho đoạn mạch điện Phơng pháp: 1.Định lt Om: I = U/R GhÐp ®iƯn trë nèi tiÕp: u1 + u2 + ….= q + un = ub I1 =I2 = ….= q = In r1 + r2 + ….= q + rn =rb GhÐp c¸c ®iÖnt trë song song: u1 = u2 = ….= q = un I1 + I2 + ….= q + In = Ib 1 1 r1 r2 rn rb Dạng 1: Tính điện trở mạch điện A Bài Cho mach điện nh h×nh vÏ: R11 P R8 R1 R11 6; R2 R12 1; C R10 R3 R5 2; R4 R10 12; R5 D R1 E R7 R4 R2 H R6 G R3 F R6 R7 6; R8 R9 4; B 609 TÝnh RAB=? ĐS: 101 R12 I R9 Bài a) Có số điện trở 5, hỏi phải dùng tối thiểu điện trở để mắc thành mạch có điện trở ĐS: 5điện trở b) Có số điện trở 7, hỏi phải dùng tối thiểu điện trở để mắc thành mạch có điện trở ĐS: 7điện trở c) Có số điện trở 12, hỏi phải dùng tối thiểu điện trở để mắc thành mạch có điện trở 7,5 ĐS: 5điện trở Bài Dây dẫn có điện trở R=144 Phải cắt dây đoạn = để mắc đoạn song song nhau, điện trở tơng đơng ĐS: 6đoạn Bài Vôn kế đợc mắc vào mạch điện có U=220V, Khi mắc nối tiếp vôn kế với R 1=15k V U1=70V Khi mắc nối tiếp V với R2 v U2=20V Tính R2=? ĐS: 70 k Bài Hai điện trở R1, R2 mắc vào mạch điện có hiệu điện U=12V Lần đầu R 1, R2 mắc song song , dòng điện mạch IS=10A Lần sau R1, R2 mắc nối tiếp, dòng điện mạch I n=2,4A Tìm R1, R2=? ĐS:2, 3, Dạng 2: Vẽ lại mạch điện áp dụng định luật Bài Cho mach điện nh hình vẽ: Rđ=10; Tính RTM=? ĐS: RTM=22 + - Bµi M A R1 N R2 R3 B Cho mach điện nh hình vẽ: UAB=6V, R1=10, R2=15, R3=3, RA1=RA20 Xác định chiều cờng độ dòng điện qua ămpe kế Bài Cho mach điện nh hình vẽ: R1=R2=R3=6; R4=2; UAB=18V a) Nèi M vµ B b»ng mét vôn kế có điện trở lớn Tìm số vôn kế b) Nối M B ămpe kế có điện trở nhỏ Tìm số ampe kế chiều dòng điện qua Ampe kế 10 ... ….= q + In = Ib 1 1 r1 r2 rn rb Dạng 1: Tính điện trở mạch điện A Bài Cho mach điện nh hình vẽ: R 11 P R8 R1 R 11 6; R2 R12 ? ?1? ??; C R10 R3 R5 2; R4 R10 ? ?12 ; R5 D R1 E R7 R4 R2 H...ĐS: F3 45 .10 N Bài Ba điện tích điểm q1=q2=q3=q= 1, 6 .10 19 C đặt chân không ba đỉnh tam giác đều, cạnh a =16 cm Xác định lực tác dụng lên điện tích q §S: F 9 3 .10 27 N ? ?15 ,6 .10 27 N Bài Tại... CA =15 0cm, CB=50cm Bài Cho hai điện tích q1 q2 đặt A,B, AB=2cm Biết q 1+ q2= 7 .10 C điểm C cách q1 6cm, cách q2 8cm có cờng độ điện trờng E=0 Tìm q1 q2 ĐS: q1 9 .10 C , q ? ?16 .10 C Bµi Ba điểm