Ôn tập vật lý 11 tĩnh điện

LỜI NĨI ĐẦU Hiện nay, với mơn Vật Lý, hình thức thi trắc nghiệm khách quan áp dụng kì thi tốt nghiệp tuyển sinh đại học, cao đẳng cho lớp 12, với lớp 10 lớp 11 tùy theo trường, có trường sử dụng hình thức kiểm tra trắc nghiệm tự luận, có trường sử dụng hình thức kiểm tra trắc nghiệm khách quan, có trường sử dụng hai hình thức tùy theo chương, phần Tuy nhiên dù kiểm tra với hình thức cần phải nắm vững kiến thức cách có hệ thống làm tốt kiểm tra, thi Để giúp em học sinh ôn tập cách có hệ thống kiến thức chương trình Vật lý lớp 11 – Cơ bản, giảm tải, chúng tơi xin tóm tắt lại phần lí thuyết sách giáo khoa, tài liệu chuẩn kiến thức tuyển chọn số tập tự luận số câu trắc nghiệm khách quan theo phần sách giáo khoa, sách tập số sách tham khảo Hy vọng tập tài liệu giúp ích chút cho q đồng nghiệp q trình giảng dạy (có thể dùng làm tài liệu để dạy tự chọn, dạy phụ đạo) em học sinh q trình ơn tập, kiểm tra, thi cử Nội dung tập tài liệu có tất chương sách giáo khoa Vật lí 11 - Cơ Mỗi chương phần tài liệu (riêng chương: VI Khúc xạ ánh sáng, VII Mắt dụng cụ quang gộp lại thành phần Quang hình) Mỗi phần có: Tóm tắt lí thuyết; Các dạng tập tự luận; Trắc nghiệm khách quan Các tập tự luận phần có hướng dẫn giải đáp số, câu trắc nghiệm khách quan phần có đáp án, khơng có lời giải chi tiết (để bạn đọc tự giải) Dù có nhiều cố gắng việc sưu tầm, biên soạn chắn tập tài liệu khơng tránh khỏi sơ suất, thiếu sót Rất mong nhận nhận xét, góp ý q đồng nghiệp, bậc phụ huynh học sinh, em học sinh bạn đọc để chỉnh sửa lại thành tập tài liệu hoàn hảo Xin chân thành cảm ơn http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word I TĨNH ĐIỆN A TĨM TẮT LÝ THUYẾT Điện tích – Định luật Cu-lơng + Các điện tích dấu đẩy nhau, trái dấu hút + Lực hút hay đẩy hai điện tích điểm đặt chân khơng có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích đó, có độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ lớn hai điện tích tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách chúng F=k | q1q2 | Nm ; k = 9.10 r2 C2 + Đơn vị điện tích culơng (C) Thuyết electron – Định luật bảo tồn điện tích + Thuyết electron thuyết dựa vào cư trú di chuyển electron để giải thích tượng điện tính chất điện vật + Điện tích electron điện tích nguyên tố âm (-e = -1,6.10 -19 C) Điện tích prơtơn điện tích nguyên tố dương (+e = 1,6.10-19 C) + Có thể giải thích tượng nhiễm điện cọ xát, tiếp xúc hưởng ứng … thuyết electron + Định luật bảo tồn điện tích: Tổng đại số điện tích hệ cô lập điện không thay đổi Điện trường, cường độ điện trường – Đường sức điện + Điện trường dạng vật chất bao quanh điện tích truyền tương tác điện + Cường độ điện trường đặc trưng cho tác dụng lực điện trường: E= F hay F = qE q + Cường độ điện trường điện tích điểm chân không: E=k |Q| r2 → + Véc tơ cường độ điện trường E điện trường tổng hợp: → → → → E = E + E2 + … + En → → + Lực tác dụng điện trường lên điện tích: F = q E → + Tiếp tuyến điểm đường sức điện giá véc tơ E điểm Công lực điện + Công lực điện di chuyển điện tích khơng phụ thuộc vào hình dạng đường mà phụ thuộc vào điểm đầu điểm cuối đường điện trường + Thế điện tích q điểm M điện trường: WM = AM∞ = VMq + Công lực điện độ giảm điện tích điện trường Điện - Hiệu điện + Điện điểm M đặc trưng cho khả sinh công điện trường đặt điện tích q: VM = AM ∞ WM = q q http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word + Hiệu điện hai điểm đặc trưng cho khả sinh công điện trường di chuyển điện tích q từ điểm đến điểm kia: U MN = VM – VN = AMN q + Đơn vị điện hiệu điện vôn (V) + Hệ thức hiệu điện cường độ điện trường: U = Ed Tụ điện + Tụ điện dụng cụ thường dùng để tích phóng điện mạch điện Cấu tạo tụ điện phẵng gồm hai kim loại phẵng đặt song song với ngăn cách lớp điện môi + Điện dung tụ điện đặc trưng cho khả tích điện tụ điện hiệu điện định: C = Q Đơn vị điện dung fara (F) U + Khi tụ điện tích điện điện trường tụ điện dự trữ lượng Đó lượng điện trường B CÁC DẠNG BÀI TẬP TỰ LUẬN Điện tích vật tích điện - Tương tác hai điện tích điểm * Kiến thức liên quan + Điện tích electron q e = -1,6.10-19 C Điện tích prơtơn q p = 1,6.10-19 C -19 Điện tích e = 1,6.10 C gọi điện tích nguyên tố + Khi cho hai vật tích điện q1 q2 tiếp xúc với tách chúng điện tích chúng q1 + q + Lực tương tác hai điện tích Điểm đặt lên điện tích Phương trùng với đường thẳng nối tích Chiều: đẩy dấu, hút trái dấu Độ lớn: F = 9.109 điểm: hai điện | q1q2 | εr2 ε số điện môi môi trường (trong chân khơng gần khơng khí ε = 1) * Phương pháp giải Để tìm đại lượng liên quan đến tích điện vật lực tương tác hai điện tích điểm ta viết biểu thức liên quan đến đại lượng biết đại lượng cần tìm từ suy tính đại lượng cần tìm * Bài tập Hai cầu nhỏ giống kim loại A B đặt khơng khí, có điện tích q1 = - 3,2.10-7 C q2 = 2,4.10-7 C, cách khoảng 12 cm a) Xác định số electron thừa, thiếu cầu lực tương tác điện chúng b) Cho hai cầu tiếp xúc điện với đặt chỗ cũ Xác định lực tương tác điện hai cầu sau http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Hai điện tích q1 q2 đặt cách 20 cm khơng khí, chúng đẩy với lực F = 1,8 N Biết q1 + q2 = - 6.10-6 C |q1| > |q2| Xác định loại điện tích q q2 Vẽ véc tơ lực tác dụng điện tích lên điện tích Tính q q2 Hai điện tích q1 q2 đặt cách 30 cm khơng khí, chúng hút với lực F = 1,2 N Biết q1 + q2 = - 4.10-6 C |q1| < |q2| Xác định loại điện tích q1 q2 Vẽ véc tơ lực tác dụng điện tích lên điện tích Tính q q2 Hai điện tích q1 q2 đặt cách 15 cm khơng khí, chúng hút với lực F = N Biết q + q2 = 3.10-6 C; |q1| < |q2| Xác định loại điện tích q q2 Vẽ véc tơ lực tác dụng điện tích lên điện tích Tính q q2 Hai điện tích điểm có độ lớn đặt khơng khí cách 12 cm Lực tương tác hai điện tích 10 N Đặt hai điện tích dầu đưa chúng cách cm lực tương tác chúng 10 N Tính độ lớn điện tích số điện môi dầu * Hướng dẫn giải a) Số electron thừa cầu A: N1 = Số electron thiếu cầu B: N2 = 3,2.10 −7 = 2.1012 electron −19 1,6.10 2,4.10 −7 = 1,5.1012 electron 1,6.10 −19 Lực tương tác điện chúng lực hút có độ lớn: F = 9.109 | q1q2 | = 48.10-3 N r2 b) Khi cho hai cầu tiếp xúc với tách ra, điện tích cầu là: q ' ' = q = q’ = q1 + q2 = - 0,4.10-7 C; lực tương tác điện chúng lực hút có độ lớn: F’ = 9.109 | q1' q2' | = 10-3 N r2 Hai điện tích đẩy nên chúng dấu; q + q2 < nên chúng điện tích âm Véc tơ lực tương tác điện hai điện tích: Ta có: F = 9.109 | q1q2 | Fr  |q q | = = 8.10-12; q1 q2 dấu nên |q1q2| = 2 r 9.10 q1q2 = 8.10-12 (1) q1 + q2 = - 6.10-6 (2) Từ (1) (2) ta thấy q1 q2 nghiệm phương trình: x2 + 6.10-6x + 8.10-12 =  x1 = −2.10 −6  Kết  x2 = −4.10 −6 q1 = −2.10 −6 C q1 = −4.10 −6 C   q2 = −4.10− C q2 = −2.10−6 C Vì |q1| > |q2|  q1 = - 4.10-6 C; q2 = - 2.10-6 C Hai điện tích hút nên chúng trái dấu; q + q2 < q2 < |q 1| < |q2| nên q1 > 0; http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Ta có: F = 9.109 | q1q2 | Fr  |q q | = = 12.10-12; r2 9.109 q1 q2 trái dấu nên |q1q2| = - q1q2 = 12.10-12 (1) theo q1 + q2 = - 4.10-6 (2) Từ (1) (2) ta thấy q1 q2 nghiệm phương trình: x2 + 4.10-6x - 12.10-12 =  x1 = 2.10 −6 Kết  x2 = −6.10 −6  q1 = 2.10 −6 C q1 = −6.10 −6 C   q2 = −6.10 −6 C q2 = 2.10 − C Vì |q1| < |q2|  q1 = 2.10-6 C; q2 = - 6.10-6 C Hai điện tích hút nên chúng trái dấu; q1 + q2 > |q1| < |q2| nên q1 < 0; q2 > Véc tơ lực tương tác điện hai điện tích: Ta có: F = 9.109 | q1q2 | Fr  |q q | = = 12.10-12; q1 q2 trái dấu nên |q1q2| = 2 r 9.10 q1q2 = 12.10-12 (1) q1 + q2 = - 4.10-6 (2) Từ (1) (2) ta thấy q1 q2 nghiệm phương trình: x2 + 4.10-6x - 12.10-12 =  x1 = 2.10 −6  Kết  x2 = −6.10 −6 q1 = 2.10 −6 C q1 = −6.10 −6 C   q2 = −6.10 −6 C q2 = 2.10 − C Vì |q1| < |q2|  q1 = 2.10-6 C; q2 = - 6.10-6 C Fr = 4.10-12 C 9.10 Khi đặt không khí: |q1| = |q2| = Khi đặt dầu: ε = 9.109 | q1q2 | = 2,25 Fr 2 Tương tác điện tích hệ điện tích điểm * Các cơng thức + Véc tơ lực tương tác hai điện tích điểm: - Điểm đặt: đặt điện tích - Phương: trùng với đường thẳng nối hai điện tích - Chiều: hút dấu, đẩy trái dấu - Độ lớn: F = k | q1q2 | Nm ; với k = 9.10 ε r2 C2 + Lực tương tác nhiều điện tích lên điện tích: → → → → F = F + F2 + + Fn * Phương pháp giải + Vẽ hình, xác định lực thành phần tác dụng lên điện tích + Tính độ lớn lực thành phần + Viết biểu thức (véc tơ) lực tổng hợp http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word + Dùng phép chiếu hệ thức lượng tam giác để chuyển biểu thức véc tơ biểu thức đại số + Giải phương trình hệ phương trình để tìm đại lượng cần tìm * Bài tập Tại điểm A, B cách 10 cm khơng khí, đặt điện tích q = q2 = - 6.10-6 C Xác định lực điện trường hai điện tích tác dụng lên điện tích q = -3.10-8 C đặt C Biết AC = BC = 15 cm Tại hai điểm A B cách 20 cm khơng khí, đặt hai điện tích q = -3.106 C, q2 = 8.10-6C Xác định lực điện trường tác dụng lên điện tích q = 2.10-6C đặt C Biết AC = 12 cm, BC = 16 cm Có hai điện tích điểm q = 5.10-9 C q2 = - 10-8 C đặt hai điểm A B cách 20 cm khơng khí Hỏi phải đặt điện tích thứ ba q vị trí để điện tích nằm cân bằng? 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 Hai cầu nhỏ có khối lượng m, điện tích q, treo khơng khí vào điểm O hai sợi dây mãnh (khối lượng không đáng kể) cách điện, không co dãn, chiều dài l Do lực đẩy tĩnh điện chúng cách khoảng r (r đặt hai điểm A B khơng khí cách khoảng AB = 2a Xác định véc tơ cường độ điện trường điểm M nằm đường trung trực đoạn AB cách trung điểm H đoạn AB đoạn x 12 Hai điện tích q1 = - q2 = q > đặt hai điểm A B khơng khí cách khoảng AB = a Xác định véc tơ cường độ điện trường điểm M nằm đường trung trực AB cách trung điểm H đoạn AB khoảng x * Hướng dẫn giải Các điện tích q1 q2 gây C véc tơ cường → → đô điện trường E E có phương chiều vẽ, có độ lớn: E1 = E2 = 9.109 hình | q1 | = 225.103 V/m AC Cường độ điện trường tổng hợp C q1 q2 gây là: → → điện tích → E = E1 + E2 ; có phương chiều hình vẽ; có độ lớn: E = E1cosα + E2cosα = 2E1cosα = 2E1 AC − AH ≈ 351.103 V/m AC → → Lực điện trường tổng hợp q q3 tác dụng lên q3 là: F = q3 E Vì q3 > 0, nên → → F phương chiều với E có độ lớn: F = |q3|E = 0,7 N Các điện tích q1 q2 gây C véc tơ → → độ điện trường E E có phương chiều có độ lớn: E1 = E2 = 9.109 cường hình vẽ, | q1 | = 375.104 V/m AC http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Cường độ điện trường tổng hợp C điện tích q1 q2 gây là: → → → E = E1 + E2 ; có phương chiều hình vẽ; có độ lớn: E = E1cosα + E2 cosα = 2E1 cosα = 2E1 AH ≈ 312,5.104 V/m AC → → Lực điện trường tổng hợp q1 q3 tác dụng lên q3 là: F = q3 E → → Vì q3 < 0, nên F phương ngược chiều với E có độ lớn: F = |q3|E = 0,094 N Tam giác ABC vuông C Các điện tích q1 → q2 gây → C véc tơ cường độ điện trường E E phương chiều hình vẽ, có độ lớn: có | q1 | = 25.105 V/m; AC | q | E2 = 9.109 2 = 22,5.105 V/m BC E1 = 9.109 Cường độ điện trường tổng hợp C → → điện tích → q1 q2 gây là: E = E + E ; có phương chiều hình vẽ; có độ lớn: E= E12 + E22 ≈ 33,6.105 V/m → → Lực điện trường tổng hợp q q3 tác dụng lên q3 là: F = q3 E Vì q3 < 0, nên → → F phương ngược chiều với E có độ lớn: F = |q3|E = 0,17 N Tam giác ABC vuông C Các điện q2 gây C véc tơ cường độ điện → → E1 E2 có phương chiều hình vẽ, tích q1 trường có độ lớn: | q1 | = 255.104 V/m; AC | q | E2 = 9.109 2 = 600.104 V/m BC E1 = 9.109 → → Cường độ điện trường tổng hợp C điện tích q q2 gây là: E = E + → E2 ; có phương chiều hình vẽ; có độ lớn: E= E12 + E22 ≈ 64.105 V/m http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word 10 a) Các điện tích q1 q2 C véc tơ cường độ điện → gây trường → E1 E2 có phương chiều hình vẽ; có độ lớn: E1 = 9.109 | q1 | |q | = 27.105 V/m; E2 = 9.109 2 = 108.105 V/m AC BC → → Cường độ điện trường tổng hợp C điện tích q q2 gây E = E + → E2 ; có phương chiều hình vẽ; có độ lớn: E = E2 – E1 = 81.105 V/m → → b) Gọi E ' E ' cường độ điện trường q1 q2 gây M cường độ điện trường tổng hợp q1 q2 gây M là: → → → → ' ' E = E1 + E2 = → → →  → E1' = - E2'  E1' E2' phải phương, ngược chiều độ lớn Để thỏa mãn điều kiện M phải nằm đường thẳng nối A, B; nằm đoạn thẳng AB gần q2 Với E’1 = E’2 9.109  | q2 | | q1 | = 9.109 ( AM − AB) AM AM | q1 | = =  AM = 2AB = 30 cm AM − AB | q2 | Vậy M nằm cách A 30 cm cách B 15 cm; ngồi có điểm cách xa điểm đặt điện tích q1 q2 có cường độ điện trường cường độ điện trường điện tích q1 q2 gây xấp xĩ a) Các điện tích q q2 gây C véc tơ cường độ điện → → trường E E có phương hình vẽ; có độ lớn: E1 = 9.109 chiều | q1 | |q | = 9.105 V/m; E2 = 9.109 2 = 36.105 V/m AC BC → → Cường độ điện trường tổng hợp C điện tích q q2 gây là: E = E + → E2 ; có phương chiều hình vẽ; có độ lớn: E = E2 + E1 = 45.105 V/m → ' → ' b) Gọi E E cường độ điện q1 q2 gây M cường độ trường tổng hợp q1 q2 gây trường điện M là: http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word 11 → → → → → → → → ' ' ' ' ' ' E = E1 + E2 =  E1 = - E2  E1 E2 phải phương, ngược chiều độ lớn Để thỏa mãn điều kiện M phải nằm đường thẳng nối A, B; nằm đoạn thẳng AB | q2 | | q1 | = 9.10 ( AB − AM ) AM AM | q1 | 3AB =  =  AM = = 12 cm AB − AM | q2 | Với E 1/ = E 2/ 9.109 Vậy M nằm cách A 12 cm cách B cm; ngồi có điểm cách xa điểm đặt điện tích q q2 có cường độ điện trường cường độ điện trường điện tích q1 q2 gây xấp xĩ Các điện tích đặt đỉnh hình vuông gây giao điểm O hai đường chéo hình vng véc → → → → tơ cường độ điện trường E , E , E , E có C A B D chiều hình vẽ, có độ lớn: EA = EB = EC = ED = phương 2kq εa Cường độ điện tường tổng hợp O là: → → → → → → → E = E A + EB + EC + ED = ; E A + → → → → EC = → E + E = B D Các điện tích đặt đỉnh hình vng gây giao điểm O hai đường chéo hình vng véc → → → → độ điện trường E , E , E , E ; có phương C A B D hình vẽ, có độ lớn: EA = EB = EC = ED = tơ cường chiều 2kq εa Cường độ điện tường tổng hợp O là: → → → → → E = E A + EB + EC + ED ; có phương chiều hình vẽ; có độ lớn: E = 4EAcos450 = 2kq εa Các điện tích đặt đỉnh A, B, C vuông gây đỉnh D hình vng véc → → → độ điện trường E , E , E ; có phương chiều C A B vẽ, có độ lớn: EA = EC = hình tơ cường hình kq kq ; EB = εa 2εa Cường độ điện trường tổng hợp D là: http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word 12 → → → kq → E = E A + EB + EC ; có độ lớn: E = 2EBcos45 + EA = ( 2 + 1) 10 Các điện tích đặt đỉnh A, B, C hình vng gây đỉnh D hình → → → vng véc tơ cường độ điện trường E , E , E ; có phương chiều hình vẽ, C A B kq kq ; EA = εa 2εa có độ lớn: EB = EC = Cường độ điện trường tổng hợp D là: → → → → E = E A + EB + EC ; có phương chiều hình vẽ; có độ lớn: kq (2 − 1) E = 2EBcos450 + EA = 11 Các điện tích q1 q2 gây M véc tơ → cường → độ điện trường E E có phương chiều hình vẽ, có độ lớn: E1 = E2 = kq ε (a + x ) Cường độ điện trường tổng hợp M điện → → tích q1 → q2 gây là: E = E + E ; có phương chiều có độ lớn: E = E1cosα + E2 cosα = 2E1 cosα = 2E1 hình vẽ; kqx x a2 + x2 = ε (a2 + x2 ) 12 Các điện tích q1 q2 gây M véc tơ → cường → độ điện trường E E có phương chiều hình lớn: E1 = E2 = vẽ, có độ kq ε (a + x ) Cường độ điện trường tổng hợp M điện → → tích → q2 gây là: E = E + E ; có phương chiều có độ lớn: E = 2E1cosα = 2E1 a a2 + x2 = q1 hình vẽ; kqa ε (a2 + x2 ) http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word 13 Công lực điện trường Hiệu điện * Các công thức: + Công lực điện: AMN = q.E.MN.cosα = qEd = qUAB + Hiệu điện hai điểm M, N điện trường: UMN = VM – VN = AMN q + Liên hệ cường độ điện trường hiệu điện thế: E = U d → Véc tơ E hướng từ nơi có điện cao sang nơi có điện thấp + Định lí động năng: 1 2 mv B - mv A = AAB 2 * Phương pháp giải Để tìm đại lượng liên quan đến điện thế, hiệu điện công lực điện trường ta viết biểu thức liên quan đến đại lượng biết đại lượng cần tìm từ suy tính đại lượng cần tìm * Bài tập Hai kim loại phẵng song song mang điện tích trái dấu đặt cách cm Cường độ điện trường hai 3000 V/m Sát bề mặt mang điện dương, người ta đặt hạt mang điện dương q0 = 1,2.10-2 C, khối lượng m = 4,5.10-6 g Tính: a) Cơng điện trường hạt mang điện chuyển động từ dương sang âm b) Vận tốc hạt mang điện đập vào mang điện âm Một hạt bụi nhỏ có khối lượng m = 0,1 mg, nằm lơ lững điện trường hai kim loại phẵng Các đường sức điện có phương thẳng đứng chiều hướng từ lên Hiệu điện hai 120 V Khoảng cách hai cm Xác định điện tích hạt bụi Lấy g = 10 m/s2 Một cầu khối lượng 4,5.10 -3 kg treo vào sợi dây dài m Quả cầu nằm hai kim loại song song, thẳng đứng hình vẽ Hai cách cm Đặt hiệu điện 750 V vào hai cầu lệch khỏi vị trí ban đầu cm Tính điện tích cầu Một prôtôn bay điện trường Lúc prơtơn điểm A vận tốc 2,5.104 m/s Khi bay đến B vận tốc prôtôn khơng Điện A 500 V Tính điện B Biết prơtơn có khối lượng 1,67.10-27 kg có điện tích 1,6.10-19 C Một electron di chuyển đoạn 0,6 cm, từ điểm M đến điểm N dọc theo đường sức điện lực điện sinh cơng 9,6.10-18 J a) Tính cơng mà lực điện sinh electron di chuyển tiếp 0,4 cm từ điểm N đến điểm P theo phương chiều nói b) Tính vận tốc electron đến điểm P Biết M, electron khơng có vận tốc ban đầu Khối lượng electron 9,1.10-31 kg A, B, C ba điểm tạo thành tam giác vng A đặt điện trường có véc → tơ E song song với AB Cho α = 600; BC = 10 cm UBC = 400 V a) Tính UAC, UBA E http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word 14 b) Tính cơng thực để dịch chuyển điện tích q = 10 -9 C từ A đến B, từ B đến C từ A đến C c) Đặt thêm C điện tích điểm q = 9.10 -10 C Tìm cường độ điện trường tổng hợp A * Hướng dẫn giải a) Công lực điện trường: A = |q0|Ed = 0,9 J b) Vận tốc hạt mang điện đập vào âm: Ta có: mv - mv 02 = A  v = 2 2A = 2.104 m/s m Hạt bụi nằm cân nên lực điện trường cân với trọng lực Lực điện trường phải có phương thẳng đứng hướng lên, hạt bụi phải mang điện tích dương → U → (lực điện F phương, chiều với E ) Ta có: qE = q = mg  q = d 8,3.10-11 C → Quả cầu chịu tác dụng lực: Trọng lực P , → mgd = U lực điện → trường F lực căng T sợi dây → → → → Điều kiện cân bằng: P + F + T = Vì α nhỏ nên tanα = F h ≈ sinα = P l U h mgdh  = 2,4.10-8 C d =  |q| = l Ul mg |q| Quả cầu lệch dương nên mang điện tích âm: q = - 2,4.10 -8 C Ta có: ∆Wđ = WđB - WđA = - mv = A = q(VA – VB) mv = 503,26 V 2q AMN → = q.E.MN  E = = - 104 V/m; dấu “-“ cho biết E ngược chiều q.MN VB = VA + a) AMN chuyển động electron (được chọn làm chiều dương); A NP = q.E.NP = 6,4.10-18 J b) Ta có: ∆Wđ = WđP – WđM =  vp = mv 2P = AMP = AMN + ANP 2( AMN + ANP ) = 5,93.106 m/s m a) UAC = E.AC.cos900 = UBA = UBC + UCA = UBC = 400 V E= U BC = 8.103 V/m BC cos α b) AAB = qUAB = -qUBA = -4.10-7 J http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word 15 ABC = qUBC = 4.10-7 J AAC = qUAC = → c) Điện tích q đặt C gây A véc tơ cường độ điện trường E ' có phương chiều hình vẽ; có độ lớn: E’ = 9.109 |q| |q| = 9.10 = 5,4.103 V/m ( BC sin α ) CA2 → → → Cường độ điện trường tổng hợp A là: E = E + E ' ; có phương chiều hình A vẽ, có độ lớn: EA = E + E '2 = 9,65.10 V/m C TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN Cọ xát êbơnit vào miếng dạ, êbơnit tích điện âm A Electron chuyển từ êbơnit sang B Electron chuyển từ sang êbônit C Prôtôn chuyển từ sang êbônit D Prôtôn chuyển từ êbônit sang Hai hạt bụi không khí, hạt chứa 5.10 electron cách cm Lực đẩy tĩnh điện hai hạt A 1,44.10-5 N B 1,44.10-6 N C 1,44.10-7 N D 1,44.10-9 N Nếu tăng khoảng cách hai điện tích điểm lên lần lực tương tác tĩnh điện chúng A Tăng lần B Tăng lần C Giảm lần D Giảm lần Một êbônit cọ xát với (cả hai lập với vật khác) thu điện tích -3.10-8 C Tấm có điện tích A -3.10-8 C B -1,5.10-8 C C 3.10-8 C D Lực hút tĩnh điện hai điện tích 2.10 -6 N Khi đưa chúng xa thêm cm lực hút 5.10-7 N Khoảng cách ban đầu chúng A cm B cm C cm D cm Cách biểu diễn lực tương tác hai điện tích đứng yên sau sai? A B C D Hai điện tích điểm đứng yên khơng khí cách khoảng r tác dụng lên lực có độ lớn F Khi đưa chúng vào dầu hỏa có số điện mơi ε = giảm khoảng cách chúng r độ lớn lực tương tác chúng A 18F B 1,5F C 6F D 4,5F Hai điện tích q1 = q, q2 = -3q đặt cách khoảng r Nếu điện tích q tác dụng lên điện tích q2 có độ lớn F lực tác dụng điện tích q2 lên q1 có độ lớn A F B 3F C 1,5F D 6F Lực tương tác tĩnh điện hai điện tích điểm đứng yên đặt cách khoảng cm F Nếu để chúng cách cm lực tương tác chúng A 4F B 0,25F C 16F D 0,5F 10 Hai cầu nhỏ có kích thước giống tích điện tích q = 8.10-6 C q2 = -2.10-6 C Cho hai cầu tiếp xúc với đặt chúng cách khơng khí cách 10 cm lực tương tác chúng có độ lớn A 4,5 N B 8,1 N C 0.0045 N D 81.10-5 N http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word 16 11 Câu phát biểu sau đúng? A Electron hạt sơ cấp mang điện tích 1,6.10-19 C B Độ lớn điện tích nguyên tố 1,6.1019 C C Điện tích hạt nhân số nguyên lần điện tích nguyên tố D Tất hạt sơ cấp mang điện tích 12 Đưa kim loại trung hòa điện đặt giá cách điện lại gần cầu tích điện dương Sau đưa kim loại thật xa cầu kim loại A có hai tích điện trái dấu B tích điện dương C tích điện âm D trung hòa điện 13 Thế electron điểm M điện trường điện tích điểm -3,2.10-19 J Điện điểm M A 3,2 V B -3,2 V C V D -2 V 14 Hai điện tích dương q1 = q q2 = 4q đạt hai điểm A, B khơng khí cách 12 cm Gọi M điểm đó, lực tổng hợp tác dụng lên điện tích q Điểm M cách q1 khoảng A cm B cm C cm D cm 15 Cường độ điện trường điện tích +Q gây điểm A cách khoảng r có độ lớn E Nếu thay điện tích -2Q giảm khoảng cách đến A cường độ điện trường A có độ lớn A 8E B 4E C 0,25E D E 16 Tại điểm A điện trường, véc tơ cường độ điện trường có hướng thẳng đứng từ xuống, có độ lớn V/m có đặt điện tích q = - 4.10 -6 C Lực tác dụng lên điện tích q có A độ lớn 2.10-5 N, hướng thẳng đứng từ xuống B độ lớn 2.10-5 N, hướng thẳng đứng từ lên C độ lớn N, hướng thẳng đứng từ xuống D độ lớn 4.10-6 N, hướng thẳng đứng từ lên 17 Câu phát biểu sau chưa đúng? A Qua điểm điện trường vẽ đường sức B Các đường sức điện trường không cắt C Đường sức điện trường đường thẳng D Đường sức điện trường tĩnh khơng khép kín 18 Cường độ điện trường tạo điện tích điểm cách cm 10 V/m Tại vị trí cách điện tích cường độ điện trường 4.10 V/m? A cm B cm C cm D cm 19 Hai điện tích q1 < q2 > với |q2| > |q1| đặt hai điểm A B hình vẽ (I trung điểm AB) Điểm M có độ điện trường tổng hợp hai điện tích gây nằm A AI B IB C By D Ax 20 Đặt điện tích có độ lớn q đỉnh hình vng ABCD cạnh a với điện tích dương A C, điện tích âm B D Cường độ điện trường giao điểm hai đường chéo hình vng có độ lớn A E = 4kq 4kq B E = ε a ε a C E = kq ε a D E = http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word 17 21 Đặt hai điện tích hai điểm A B Để cường độ điện trường hai điện tích gây trung điểm I AB hai điện tích A dương B âm C độ lớn dấu D độ lớn trái dấu 22 Tại đỉnh hình vng cạnh a đặt điện tích dương độ lớn Cường độ điện trường điện tích gây đỉnh thứ tư có độ lớn k q ( 2− ) 2 ε a k q 3k q D E = C E = ε a 2ε a A E = B E = k q ( + ) 2 ε a 23 Một điện tích điểm Q = - 2.10 -7 C, đặt điểm A mơi trường có số điện → mơi ε = Véc tơ cường độ điện trường E điện tích Q gây điểm B với AB = cm có A phương AB, chiều từ A đến B, độ lớn 2,5.105 V/m B phương AB, chiều từ B đến A, độ lớn 1,5.104 V/m C phương AB, chiều từ B đến A, độ lớn 2,5.105 V/m D phương AB, chiều từ A đến B, độ lớn 2,5.104 V/m 24 Quả cầu nhỏ khối lượng m = 25 g, mang điện tích q = 2,5.10 -9 C treo sợi dây không dãn, khối lượng không đáng kể đặt vào điện trường với cường độ điện trường có phương nằm ngang có độ lớn E = 10 V/m Góc lệch dây treo so với phương thẳng đứng A 300 B 450 C 600 D 750 25 Cơng lực điện trường điện tích di chuyển từ điểm M đến điểm N điện trường A = |q|Ed Trong d A chiều dài MN B chiều dài đường điện tích C đường kính cầu tích điện D hình chiếu đường lên phương đường sức 26 Một điện tích điểm di chuyển dọc theo đường sức điện trường có cường độ điện trường E = 1000 V/m, khoảng d = cm Lực điện trường thực cơng A = 15.10-5 J Độ lớn điện tích A 5.10-6 C B 15.10-6 C C 3.10-6 C D 10-5 C -6 27 Một điện tích q = 4.10 C dịch chuyển điện trường có cường độ điện trường E = 500 V/m quãng đường thẳng s = cm, tạo với hướng véc tơ cường độ điện trường góc α = 600 Cơng lực điện trường thực q trình di chuyển hiệu điện hai đầu quãng đường A A = 5.10-5 J U = 12,5 V B A = 5.10-5 J U = 25 V -4 C A = 10 J U = 25 V D A = 10-4 J U = 12,5 V 28 Một electron chuyển động với vận tốc v = 3.107 m/s bay từ điểm điện trường có điện V1 = 6000 V chạy dọc theo đường sức điện trường đến điểm vận tốc electron giảm xuống không Điện V điện trường điểm A 3441 V B 3260 V C 3004 V D 2820 V -6 -6 29 Hai điện tích q1 = 2.10 C q2 = - 8.10 C đặt hai điểm A B với AB = 10 cm Xác định điểm M đường AB mà E2 = 4E1 = A M nằm AB với AM = 2,5 cm http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word 18 B M nằm AB với AM = cm C M nằm AB với AM = 2,5 cm D M nằm AB với AM = cm 30 Khi điện tích q = -2 C di chuyển từ điểm M đến điểm N điện trường lực điện sinh công -6 J, hiệu điện UMN A 12 V B -12 V C V D -3 V 31 Lực tương tác hai điện tích q = q2 = -3.10-9 C đặt cách 10 cm khơng khí A 8,1.10-10 N B 8,1.10-6 N C 2,7.10-10 N D 2,7.10-6 N http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word 19 32 Hai kim loại phẵng đặt song song, cách cm, nhiễm điện trái dấu Một điện tích q = 5.10-9 C di chuyển từ đến lực điện trường thực công A = 5.10-8 J Cường độ điện trường hai kim loại A 300 V/m B 500 V/m C 200 V/m D 400 V/m 33 Nếu truyền cho cầu trung hoà điện 5.10 electron cầu mang điện tích A 8.10-14 C B -8.10-14 C C -1,6.10-24 C D 1,6.10-24 C 34 Hai điện tích điểm đặt chân khơng cách khoảng cm đẩy lực 9.10-5 N Để lực đẩy chúng 1,6.10 -4 N khoảng cách chúng A cm B cm C cm D cm 35 Hai điện tích đẩy lực F đặt cách cm Khi đưa chúng cách cm lực tương tác chúng A 0,5F B 2F C 4F D 16F 36 Cho hình thoi tâm O, cường độ điện trường O triệt tiêu bốn đỉnh hình thoi đặt A điện tích độ lớn B điện tích đỉnh kề khác dấu C điện tích đỉnh đối diện dấu độ lớn D điện tích dấu 37 Hai cầu nhỏ giống nhau, có điện tích q q2 khác khoảng cách R đẩy với lực F0 Sau chúng tiếp xúc, đặt lại khoảng cách R chúng A hút với F < F0 B hút với F > F0 C đẩy với F < F0 D đẩy với F > F0 38 Chọn câu sai Công lực điện trường làm dịch chuyển điện tích A phụ thuộc vào hình dạng đường B phụ thuộc vào điện trường C phụ thuộc vào điện tích dịch chuyển D phụ thuộc vào hiệu điện hai đầu đường 39 Một cầu tích điện +6,4.10-7 C Trên cầu thừa hay thiếu electron so với số prơtơn để cầu trung hồ điện? A Thừa 4.1012 electron B Thiếu 4.1012 electron 12 C Thừa 25.10 electron D Thiếu 25.1013 electron http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word 20 40 Hai cầu kim loại giống treo vào điểm O hai sợi dây cách điện, chiều dài, khơng co dãn, có khối lượng khơng đáng kể Gọi P = mg trọng lượng cầu, F lực tương tác tĩnh điện hai cầu truyền điện tích cho cầu Khi hai dây treo hợp với góc α với A tanα = F P B sinα = F P C tan α F = P D sin α P = F 41 Thả cho electron khơng có vận tốc ban đầu điện trường Electron A chuyển động dọc theo đường sức điện trường B chuyển động từ nơi có điện cao sang nơi có điện thấp C chuyển động từ nơi có điện thấp sang nơi có điện cao D đứng n 42 Thả cho ion dương khơng có vận tốc ban đầu điện trường, ion dương A chuyển động dọc theo đường sức điện trường B chuyển động từ nơi có điện cao sang nơi có điện thấp C chuyển động từ nơi có điện thấp sang nơi có điện cao D đứng yên 43 Hai cầu có kích thước khối lượng, tích điện lượng q = 4.1011 C, q2 = 10-11 C đặt khơng khí, cách khoảng lớn bán kính chúng nhiều Nếu lực hấp dẫn chúng có độ lớn lực đẩy tĩnh điện khối lượng cầu A ≈ 0,23 kg B ≈ 0,46 kg C ≈ 2,3 kg D ≈ 4,6 kg 44 Hai viên bi sắt kích thước nhỏ, mang điện tích q q2, đặt cách khoảng r Sau viên bi phóng điện cho điện tích viên bi điện tích lúc đầu, đồng thời đưa chúng đến cách khoảng 0,25r lực tương tác chúng tăng lên A lần B lần C lần D lần 45 Tại A có điện tích điểm q1, B có điện tích điểm q2 Người ta tìm điểm M điện trường khơng M nằm đoạn thẳng nối A, B gần A B Có thể nói dấu độ lớn điện tích q1, q2? A q1, q2 dấu; |q1| > |q2| B q1, q2 khác dấu; |q1| > |q2| C q1, q2 dấu; |q1| < |q2| D q1, q2 khác dấu; |q1| < |q2| 46 Tại A có điện tích điểm q1, B có điện tích điểm q2 Người ta tìm điểm M điện trường khơng M nằm ngồi đoạn thẳng nối A, B gần B A Có thể nói dấu độ lớn q1, q2? A q1, q2 dấu; |q1| > |q2| B q1, q2 khác dấu; |q1| > |q2| C q1, q2 dấu; |q1| < |q2| D q1, q2 khác dấu; |q1| < |q2| 47 Một electron bay từ điểm M đến điểm N điện trường, hai điểm có hiệu điện UMN = 100 V Cơng mà lực điện trường sinh A 1,6.10-19 J B -1,6.10-19 J C 1,6.10-17 J D -1,6.10-17 J 48 Một electron chuyển động với vận tốc ban đầu 10 m/s dọc theo đường sức điện trường quãng đường cm dừng lại Cường độ điện trường điện trường có độ lớn A 284 V/m B 482 V/m C 428 V/m D 824 V/m 49 Công lực điện tác dụng lên điện tích điểm q q di chuyển từ điểm M đến điểm N điện trường, không phụ thuộc vào http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word 21 A vị trí điểm M, N B hình dạng dường từ M đến N C độ lớn điện tích q D cường độ điện trường M N 50 Khi điện tích di chuyển điện trường từ điểm A đến điểm B lực điện sinh công 2,5 J Nếu q A J q B A - 2,5 J B 2,5 J C -7,5 J D 7,5J 51 Một hệ cô lập gồm điện tích điểm có khối lượng khơng đáng kể, nằm cân với Tình xảy ra? A Ba điện tích dấu nằm ba đỉnh tam giác B Ba điện tích dấu nằm đường thẳng C Ba điện tích khơng dấu nằm đỉnh tam giác D Ba điện tích khơng dấu nằm đường thẳng 52 Khi điện tích q = -2.10-6 C di chuyển từ điểm M đến điểm N điện trường lực điện sinh công -18.10-6 J Hiệu điện M N A 36 V B -36 V C V D -9 V 53 Một electron chuyển động dọc theo đường sức điện trường có cường → độ điện trường E = 100 V/m với vận tốc ban đầu 300 km/s theo hướng véc tơ E Hỏi electron chuyển động quãng đường dài vận tốc giảm đến không? A 1,13 mm B 2,26 mm C 5,12 mm D không giảm 54 Một electron thả không vận tốc ban đầu sát âm điện trường hai kim loại phẵng tích điện trái dấu Cường độ điện trường hai 100 V/m Khoảng cách hai cm Tính động electron đến đập vào dương A 1,6.10-17 J B 1,6.10-18 J C 1,6.10-19 J D 1,6.10-20 J 55 Một điện tích chuyển động điện trường theo đường cong kín Gọi cơng lực điện chuyển động A A A > q > B A > q < C A > q < D A = 56 Cường độ điện trường điện tích điểm Q điểm A 16 V/m, điểm B V/m, EA EB nằm đường thẳng qua A B Xác định cường độ điện trường E C trung điểm C đoạn AB A 64 V/m B 24 V/m C 7,1 V/m D 1,8 V/m 57 Một điện tích thử đặt điểm có cường độ điện trường 0,16 V/m Lực tác dụng lên điện tích 2.10-4 N Độ lớn điện tích A 2,25 C B 1,50 C C 1,15 C D 0,85 C 58 Có hai điện tích q1 = 5.10-9 C q2 = -5.10-9 C, đặt cách 10 cm khơng khí Cường độ điện trường tổng hợp hai điện tích gây điểm cách điện tích q1 cm cách điện tích q2 15 cm A 20000 V/m B 18000 V/m C 16000 V/m D 14000 V/m 59 Trên vỏ tụ điện có ghi 20 µF – 200 V Nối hai tụ điện với hiệu điện 120 V Tụ điện tích điện tích A 4.10-3 C B 6.10-4 C C 10-4 C D 24.10-4 C ĐÁP ÁN 1B 2C 3C 4C 5B 6B 7D 8A 9C 10B 11C 12D 13C 14C 15A 16B 17C 18B 19D 20D 21C 22B 23C 24B 25D 26C 27A 28A 29B 30C 31B 32B 33B 34C 35D 36C 37C 38A 39B 40C 41C 42B 43A 44B 45C 46B 47D 48A 49B 50B 51D 52C 53C 54C 55D 56C 57C 58C 59D http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word 22 I TĨNH ĐIỆN A TÓM TẮT LÝ THUYẾT .2 Điện tích – Định luật Cu-lơng 2 Thuyết electron – Định luật bảo tồn điện tích Điện trường, cường độ điện trường – Đường sức điện .2 Công lực điện .3 Điện – Hiệu điện .3 Tụ điện B CÁC DẠNG BÀI TẬP TỰ LUẬN Điện tích vật tích điện – Tương tác hai điện tích điểm .3 Tương tác điện tích hệ điện tích điểm .6 Cường độ điện trường điện tích điểm – Lực điện trường Công lực điện trường Hiệu điện 17 C TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN .19 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word 23 ... tích điện tụ điện hiệu điện định: C = Q Đơn vị điện dung fara (F) U + Khi tụ điện tích điện điện trường tụ điện dự trữ lượng Đó lượng điện trường B CÁC DẠNG BÀI TẬP TỰ LUẬN Điện tích vật tích điện. .. .2 Công lực điện .3 Điện – Hiệu điện .3 Tụ điện B CÁC DẠNG BÀI TẬP TỰ LUẬN Điện tích vật tích điện – Tương tác hai điện tích điểm .3 Tương tác điện tích... điện không thay đổi Điện trường, cường độ điện trường – Đường sức điện + Điện trường dạng vật chất bao quanh điện tích truyền tương tác điện + Cường độ điện trường đặc trưng cho tác dụng lực điện