Lý thuyết bt cơ bản định luật cu lông.

BÀI GIẢNG: ĐIỆN TÍCH – ĐỊNH LUẬT CU-LƠNG CHUN ĐỀ: ĐIỆN TÍCH – ĐIỆN TRƢỜNG MƠN: VẬT LÍ LỚP 11 THẦY GIÁO: PHẠM QUỐC TOẢN – GV TUYENSINH247.COM I – KIẾN THỨC CƠ BẢN Định luật Cu – lông - Nội dung: Lực hút hay đẩy hai điện tích điểm đặt chân khơng có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích điểm đó, có độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ lớn hai điện tích tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách chúng - Biểu thức: F  k q1q2 r2 N m2 C2 - Chú ý: Lực tương tác điện tích điểm đặt mơi trường điện mơi đồng tính tính theo cơng thức: qq F  k 22 r Với ɛ số điện mơi (ɛ ≥ 1) Đối với chân khơng ɛ = Các lực học - Cân điện tích: Hợp lực tác dụng lên điện tích - Quy tắc hình bình hành - Các lực học thường gặp: + Trọng lực: P = m.g (Phương thẳng đứng, chiều từ xuống dưới) + Lực đẩy Ác – si – mét: FA = D.V.g Trong đó: D khối lượng riêng chất lỏng (kg/m3) g gia tốc trọng trường (= 9,8m/s2 10m/s2) V thể tích chất lỏng mà vật chiếm chỗ (m3) Chú ý: Khi cho hệ cô lập điện tích q1, q2,…, qn cho tiếp xúc với tách điện tích hình thành điện tích là: q ' q2 '  qn ' q1 '  q2 '   qn '  n Các dạng tập: qq - Tính tốn qua cơng thức: F  k 22 r Trong đó: k  9.109 - Tính hợp lực: F  F1  F2 Độ lớn: F  F12  F22  F1F2 cos  - Cân lực: F1  F2   Fn  II – CÁC DẠNG BÀI TẬP Truy cập trang http://Tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử - Địa – GDCD tốt nhất! Dạng 1: Lực tƣơng tác hai điện tích điểm Lí thuyết: Sử dụng cơng thức: F  k q1q2  r2 Ví dụ: Cho hai điện tích điểm q1 q2 đặt cách khoảng r = 30cm khơng khí, lực tương tác chúng F Nếu đặt chúng dầu lực bị yếu 2,25 lần Vậy cần thay đổi khoảng cách chúng để lực tương tác chúng F Tóm tắt: q1 , q2 ;   1; r  30cm; F q1 , q2 ;   1; r  30cm; F1  F 2, 25 q1 , q2 ;   1; r '; F2  F Hướng dẫn giải:   F  k Ta có:  F  k  Lại có: q1q2 qq qq F r2  F1   k 22  k 2    2, 25 2, 25 r 2, 25r q1q2 r  q1q2  F  k qq qq r  F  F2  k 2  k 22  r r '  F  k q1q2 2  r ' r 30  r   r '2  r '    20cm  2, 25 Dạng 2: Lực tổng hợp tác dụng lên điện tích Lí thuyết: Tính hợp lực: F  F1  F2 Độ lớn: F  F12  F22  F1F2 cos   F1  F2  F  F1  F2 Ví dụ: Tại ba đỉnh tam giác ABC cạnh a có đặt ba điện tích q1, q2, q3 độ lớn nhau, hệ thống đặt khơng khí Xác định lực tác dụng lên điện tích q0 đặt tâm tam giác Biết: q1 = - q2 = - q3 = q0 = 6.10-9C; a = 30cm Tóm tắt: q1  q0  6.109 C  q2  q3  6.109 C  a  0,3m Hướng dẫn giải: - Xác định lực tác dụng lên điện tích q0: + F10 lực đẩy q0 q1 + F20 lực hút q0 q2 Truy cập trang http://Tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử - Địa – GDCD tốt nhất! + F30 lực hút q0 q3 A + G (q0) + B -C H - a Ta có: AH  a     a 2  GA  GB  GC  2 a 0,3 AH  a   0,1 3m 3 3 6.1019  q1q0   9.10  1, 08.105 N Có: F10  F20  F30  k GA2 0,1   Từ hình vẽ ta xác định lực tổng hợp tác dụng lên điện tích đặt tâm:   F0  F10  F20  F30  F10  F23 Hình bình hành GF20F23F30 có F20 = F30 nên hình thoi Mặt khác: góc F30GF23 = 600   F30GF23 đều  F23 = F30 = F10  F0 = F10 + F23 = 2F10 = 2.1,08.10-5 = 2,16.10-5N Dạng 3: Cân điện tích Lí thuyết: - Nếu điện tích chịu tác dụng hai lực cân khi: F1  F2   F1   F2 - Nếu điện tích chịu tác dụng ba lực cân thì: F1  F2  F3   F1  F2   F3  F12   F3 Ví dụ: Cho hai điện tích q1 = 2.108C q2 = - 8.108C đặt A, B khơng khí AB = 8cm Một điện tích q3 đặt C Hỏi : a) C đâu q3 để q3 nằm cân b) Dấu độ lớn q3 để q1, q2 cân Tóm tắt: q1 = 2.108C ; q2 = 8.108C ; r12 = AB = 8cm ;  =1; (C): q3 Truy cập trang http://Tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử - Địa – GDCD tốt nhất! a) q3 cân bằng; xác định vị trí C? b) q3 = ? để q1, q2 cân Hướng dẫn giải: a) - Có lực tác dụng lên q3 F13 F23 - Để q3 cân : F13  F23   F13   F23 → Hai lực F13 F23 phương, ngược chiều độ lớn  C nằm đường thẳng nối A với B - Theo đầu q0, q2 trái dấu nên C phải nằm đường AB, khoảng AB gần A (do |q1| < |q2|); q3 âm dương - Hình vẽ: C A B + + - C A B - + - Ta có : F31  F32  k q1q3 qq BC  k 32   AC BC AC Lại có: BC – AC = AB = 8cm  AC  8cm Từ (1) (2) →   BC  16cm q2   BC  AC 1 q1 (2) Kết không phụ thuộc vào dấu độ lớn q3 b) AB = 8cm AC = 8cm BC = 16cm - Có lực tác dụng lên q1 F21 F31 ; Có lực tác dụng lên q2 F12 F32 - Để q1 q2 cân q3 đặt C phải có dấu độ lớn cho: Nếu q3 điện tích dương ta có sơ đồ sau: C A B + + - Nhìn vào hình vẽ ta thấy q1 q2 cân Vậy q3 phải mang điện tích âm C A B - + - Để q1 q2 cân thì: qq qq  F31  F21  k 32  k 22  q3  8.108  q3  8.108 C  AC AB  F32  F12 Truy cập trang http://Tuyensinh247.com/ để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử - Địa – GDCD tốt nhất! ...Dạng 1: Lực tƣơng tác hai điện tích điểm Lí thuyết: Sử dụng cơng thức: F  k q1q2  r2 Ví dụ: Cho hai điện tích điểm q1 q2 đặt cách khoảng r = 30cm... Xác định lực tác dụng lên điện tích q0 đặt tâm tam giác Biết: q1 = - q2 = - q3 = q0 = 6.10-9C; a = 30cm Tóm tắt: q1  q0  6.109 C  q2  q3  6.109 C  a  0,3m Hướng dẫn giải: - Xác định. .. (C): q3 Truy cập trang http://Tuyensinh247.com/ để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử - Địa – GDCD tốt nhất! a) q3 cân bằng; xác định vị trí C? b) q3 = ? để q1, q2 cân Hướng dẫn giải: a)