Vật lý 11a2 kỳ 1 2019 2020

1 LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2019- 2020 CHUYÊN ĐỀ VẬT LÝ 11 HIỆN TƯỢNG NHIỄM ĐIỆN - ĐẠI CƯƠNG VỀ TƯƠNG TÁC ĐIỆN I KIẾN THỨC CẦN NẮM VỮNG: Vật nhiểm điện_ vật mang điện, điện tích_ vật có khả hút vật nhẹ Có tượng nhiễm điện nhiễm điện cọ xát, nhiễm điện do tiếp xúc nhiễm điện hưởng ứng Một vật tích điện có kích thước nhỏ so với khoảng cách tới điểm ta xét gọi điện tích điểm Các điện tích dấu đẩy nhau, trái (ngược) dấu hút Định luật Cu_Lông (Coulomb): Lực hút hay đẩy hai điện tích điểm đạt 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 q q = 9.10 ( N m ) Công thức: F = k 2 Với k = 4π ε C2 r q1, q2: hai điện tích điểm (C ) r: Khoảng cách hai điện tích (m) Lực tương tác điện tích điện mơi (mơi trường đồng tính) Điện mơi mơi trường cách điện Các thí nghiệm chứng tỏ rằng, lực tương tác điện tích điểm đặt điện môi đồng chất, q q chiếm đầy không gian xung quanh điện tích, giãm ε lần chúng đặt chân không: F = k 22 ε r ε : số điện môi môi trường (chân khơng ε = 1) Thuyết electron (e) dựa vào cư trú di chuyển e để giải thích tượng điện tính chất điện vật Trong việc vận dụng thuyết e để giải thích tượng nhiễm điện (do cọ xát, tiếp xúc, hưởng ứng), ta thừa nhận có e di chuyển từ vật sang vật từ điểm đến điểm vật Chất dẫn điện chất có nhiều điện tích tự do,chất cách điện(điện mơi) Định luật bảo tồn điện tích: Trong hệ vật lập điện, tổng đại số điện tích không đổi GV: Nguyễn Đức Thái – Trường THPT Yên Dũng số – Yên Dũng – Bắc Giang Trang - - LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2019- 2020 CHUYÊN ĐỀ VẬT LÝ 11 II CÁC DẠNG BÀI TẬP: DẠNG 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ TƯƠNG TÁC ĐIỆN PP chung:  TH có hai (2) điện tích điểm q1 q2 q1 q - Áp dụng công thức định luật Cu_Lông: F = k (Lưu ý đơn vị đại lượng) ε r - Trong chân khơng hay khơng khí ε = Trong môi trường khác ε > Fđ DẠNG 2: TỈ SỐ Fhd DẠNG 3: TÍNH LƯỢNG ĐIỆN TÍCH TRONG KHỐI CHẤT N Tính số hạt nguyên tử, phân tử khối chất theo công thức N = m A M Tính số hạt prơtn, số e ngun tử, phân tử => điện tích DẠNG 4: TƯƠNG TÁC GIỮA HAI QUẢ CẦU GIỐNG NHAU SAU TIẾP XÚC * Đối với dạng tập này, Hs cần vận dụng: Định luật bảo tồn điện tích: “ Trong hệ lập điện, tổng đại số điện tích luôn số” DẠNG 5: TƯƠNG TÁC HỆ NHIỀU ĐIỆN - HỢP LỰC TÁC DỤNG Phương pháp chung - Lực tác dụng lên điện tích hợp lực cùa lực tác dụng lên điện tích tạo điện tích cịn lại - Xác định phương, chiều, độ lớn lực, vẽ vectơ lực - Vẽ vectơ hợp lực - Xác định hợp lực từ hình vẽ Khi xác định tổng vectơ cần lưu ý trường hợp đặc biệt tam giác vuông, cân, đều, … Nếu không xảy trường hợp đặc biệt tính độ dài vec tơ định lý hàm số cosin: a2 = b2 + c2 – 2bc.cosA hay Ftổng2 = F12+F22+2F1F2cosα DẠNG 6: ĐIỆN TÍCH CHỊU TÁC DỤNG CỦA CÁC LỰC CÂN BẰNG PP Chung Khi khảo sát điều kiện cân điện tích ta thường gặp hai trường hợp: * Trường hợp có lực điện:   - Xác định phương, chiều, độ lớn tất lực điện F1 , F2 , tác dụng lên điện tích xét    - Dùng điều kiện cân bằng: F1 + F2 + = - Vẽ hình tìm kết * Trường hợp có thêm lực học (trọng lực, lực căng dây, …) - Xác định đầy đủphương, chiều, độlớn tất cảcác lực tác dụng lên vật mang điện mà ta xét - Tìm hợp lực lực cơhọc hợp lực lực điện      - Dùng điều kiện cân bằng: R + F = ⇔ R = −F (hay độ lớn R = F) - Trong SGK VL 11, công thức định luật CouLomb dùng để tính độ lớn lực tác dụng hai điện tích điểm Vì vậy, ta đưa độ lớn (chứ khơng đưa dấu) điện tích vào cơng thức GV: Nguyễn Đức Thái – Trường THPT Yên Dũng số – Yên Dũng – Bắc Giang Trang - - LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2019- 2020 CHUYÊN ĐỀ VẬT LÝ 11 III CLASS EXERCISES: TƯƠNG TÁC GIỮA HAI ĐIỆN TÍCH ĐIỂM Bài 1: Hai hạt bụi khơng khí cách đoạn R=3cm, hạt mang điện tích q=-9,6.10-13C a Tính lực tĩnh điện hai hạt bụi b Tính số electron dư hạt bụi, biết điện tích electron e=-1,6.10-19C (ĐS: a F=9,216.10-12N; b N=6.106) Bài 2: Hai điện tích điểm đặt chân không cách đoạn R= 4cm Lực đẩy tĩnh điện chúng F= 10-5N a Tìm độ lớn điện tích b Tìm khoảng cách R1 chúng để lực đẩy tĩnh điện F1= 2,5.10-6N ĐS: a q = 1,3.10-9C b R1= 8cm Bài 3: Hai cầu kim loại mang điện tích q1, q2, đặt khơng khí, cách khoảng R=20cm Chúng hút lực F= 3,6.10-4N Cho hai cầu tiếp xúc sau đưa chúng khoảng cách cũ, chúng đẩy lực F’= 2,025.10-4N Xác định q1, q2 ĐS: q1= 8.10-8C v q2=-2.10-8C q1= -2.10-8C v q2=8.10-8C -8 -8 q1= -8.10 C v q2=2.10 C q1= 2.10-8C v q2=-8.10-8C Bài 4: Hai điện tích điểm đặt khơng khí, cách khỏang R=20cm Lực tương tác tĩnh điện chúng có giá trị Khi đặt dầu khoảng cách lực tương tác tĩnh điện chúng giảm lần Hỏi phải đặt dầu khoảng cách chúng để tương tác chúng lực tương tác ban đầu khơng khí ĐS: 10cm Bài 5: Hai vật nhỏ mang điện đặt khơng khí cách đoạn 1m, đẩy lực 1,8N Điện tích tổng cộng hai vật 3.10-5C Tính điện tích vật ĐS: q1= 2.10-5C, q2=10-5C ngược lại Bài 6: Hai cầu mang điện tích q1, q2 đặt khơng khí cách 2cm đẩy lực 2,7.10-4N Cho hai cầu tiếp xúc sau đưa chúng khoảng cách cũ chúng đẩy lực3,6.10-4N Xác định q1, q2 ĐS: q1=6.10-9C, q2=2.10-9C ngược lại q1=-6.10-9C, q2=-2.10-9C ngược lại Bài 7: Xác định lực tương tác hai điện tích điểm q1, q2 cách khoảng r chất điện mơi có số điện mơi ε, trường hợp sau: a q1=4.10-6C; q2=-8.10-6C; r=4cm; ε=2 ĐS: 90N b q1=6μC; q2=9μC; r=3cm; ε=5 ĐS:108N Bài 8: Hai cầu nhỏ có điện tích q1=2.10-6, q2=5.10-6 tác dụng lực 36N chân khơng Tính khoảng cách chúng? ĐS: 5cm Bài 9: Hai cầu nhỏ giống nhau, có khối lượng m, điện tích q treo vào điểm hai sợi dây mảnh Do lực đẩy tĩnh điện hai cầu tách đoạn a Xác định góc lệch sợi dây so với phương thẳng đứng Áp dụng số với m=2,5g; q=5.10-7C; a=60cm ĐS: 140 Bài 10: Hai cầu nhỏ giống nhau, có khối lượng m=0,2g, điện tích q treo vào điểm hai sợi dây mảnh dài l=0,5m Do lực đẩy tĩnh điện hai cầu tách đoạn a=5cm Xác định q ĐS: 5,3.10-9C Bài 11: Hai cầu nhỏ hoàn tồn giống nhau, mang điện tích q1=1,3.10-9C q2=6,5.10-9C, đặt khơng khí cách khoảng r đẩy với lực F Cho hai cầu tiếp xúc nhau, dặt chúng vào chất điện môi lỏng khoảng cách cũ chúng đẩy lực F a Xác định số điện môi chất lỏng ĐS: 1,8 b Biết lực F= 4,5.10-6N, tính r? ĐS: 13cm Bài 12:Hai cầu kim loại nhỏ có bán kính R1= R2 đặt cách đoạn r =2cm khơng khí, hút lực F=27.10-3N Nối hai cầu dây dẫn Khi bỏ dây nối chúng đẩy lực F’=6,75.10-3N Tìm điện tích lúc đầu cầu (ĐS: q1=6.10-8C, q2=-2.10-8C ngược lại &q1=-6.10-8C, q2=2.10-8C ngược lại) GV: Nguyễn Đức Thái – Trường THPT Yên Dũng số – Yên Dũng – Bắc Giang Trang - - LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2019- 2020 CHUYÊN ĐỀ VẬT LÝ 11 LỰC TỔNG HỢP TÁC DỤNG LÊN ĐIỆN TÍCH Bài 1: Ba điện tích điểm q1= -10-7C, q2=5.10-8C, q3=4.10-8C đặt A, B, C khơng khí Biết AB=5cm, AC=4cm, BC=1cm Tính lực tác dụng lên điện tích (ĐS: F1=4,05.10-2N; F2=16,2.10-2N; F3=20,25.10-2N) Bài 2: Người ta đặt điện tích q1=8.10-9C, q2=q3=-8.10-9C đỉnh tam giác ABC cạnh a=6cm khơng khí Xác định lực tác dụng lên điện tích qo=6.10-9C đặt tâm O tam giác (ĐS: -5 nằm theo chiều từ A tới O có độ lớn F=72.10 N) F Bài 3: Hai điện tích q1 = 8.10-8C, q2 = -8.10-8C đặt A,B khơng khí (AB = 6cm) Xác định lực tác dụng lên q3 = 8.10-8C đặt C nếu: a) CA = 4cm, CB = 2cm (ĐS: 0,18N.) b) CA = 4cm, CB = 10cm (ĐS: 30,24.10-3N) c) CA = CB = 5cm (ĐS: 27,65.10-3N) -7 -8 Bài 4: Hai điện tích q1 = -10 C, q2 = 5.10 C đặt A,B không khí, AB = 5cm Xác định lực tác dụng lên q0 = 2.10-8C đặt C với AC = 3cm; BC=4cm (ĐS: F0= 2,08.10-2N) Bài Hai điện tích điểm q1 = 4.10-9C q2 = - 4.10-9C đặt cố định hai điểm A B chân không, cách đoạn R = 4cm Xác định lực tác dụng lên điện tích q3 = 8.10-9C đặt C nếu: a) CA = CB = 2cm b) CA = 6cm, CB = 2cm c) CA = CB = 4cm Bài 6: Đặt điện tích q1 = 4μC; q2 = -q3 = 3μC đỉnh A, B, C tam giác vng A có AB = AC = 6cm Xác định lực điện tác dụng lên điện tích q1 Bài7: Hai điện tích điểm q1 = 16μC q2 = -64μC đặt hai điểm A,B khơng khí cách nhau1m.Xác định lực tổng hợp tác dụng lên điện tích q0 = 4μC q0 đặt M với: a) AM = 60cm; BM = 40cm b) AM = 60cm; BM = 80cm c) AM = BM = 60cm Bài 8: Ba cầu nhỏ mang điện tích q1 = -6μC, q2 = 2μC, q3 = 0,1μCđặt theo thứ tự đường thẳng nhúng nước nguyên chất có số điện môi ε = 81 Khoảng cách cầu r12 = 40cm, r23 = 60cm.Tính lực tổng hợp tác dụng lên cầu? Bài 9: Ba điện tích điểm q1=27.10-8 C, q2=64.10-8C, q3= -10-7C đặt khơng khí đỉnh tam giác ABC vng góc C Cho AC=30cm, BC=40cm Xác định vectơ lực tác dụng lên q3 (ĐS: F3 đặt C hướng trung điểm AB có độ lớn F3=45.10-4N) Bài 10: Có điện tích q đặt khơng khí đỉnh lục giác cạnh a Tìm lực tác dụng lên (15 + ) k q điện tích ( ĐS: F hướng xa tâm lục giác F= ) 12 a2 Bài 11: Ba điện tích điểm q1=4.10-8C, q2= -4.10-8C, q3=5.10-8C đặt ba đỉnh tam giác ABC cạnh a=2cm không khí Xác định véc tơ lực tác dụng lên q3 ( ĐS: F3 đặt C phương // AB, chiều hướng từ A đến B, độ lớn 45.10-3N.) Bài 12: Ba điện tích điểm q1=q2=q3=q= 1,6.10-19C đặt chân không ba đỉnh tam giác cạch a=16cm Xác định lực tác dụng lên điện tích? (ĐS: F= 15,6.10-27N; phương vng góc với cạch đối diện) Bài 13: Tại đỉnh tam giác cạnh a=6cm không khí có đặt ba điện tích q1=6.10-9C; q2=q3= -8.10-9 C Xác định lực tác dụng lên q0=8.10-9C tâm tam giác (ĐS: Lực có phương vng góc với BC; hướng từ A→BC; F0= 8,4.10-4N) Bài 14: Đặt điện tích điểm q1=q2=q3=2.10-8C đỉnh tam giác ABC khơng khí Xác định lực tác dụng lên điện tích q0= -10-7C đặt trung điểm I AB=10cm (ĐS: 0,24.102 N) Bài 15: Ba điện tích q1=q2=20-7C q3= -10-7C đặt đỉnh tam giác cạnh a=10cm chân không Xác định lực tác dụng lên q3? (ĐS: Phương vng góc với q1q2; F3=9 10-7N) GV: Nguyễn Đức Thái – Trường THPT Yên Dũng số – Yên Dũng – Bắc Giang Trang - - LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2019- 2020 CHUYÊN ĐỀ VẬT LÝ 11 CÂN BẰNG ĐIỆN TÍCH Bài 1: Cho hai điện tích dương q1 = q q2 = 4q đặt cố định khơng khí cách khoảng a = 30cm Phải đặt điện tích thứ q0 đặt đâu để cân bằng? ( ĐS: q0q1=10cm; q0q2=20cm; q0 tuỳ ý) Bài 2: 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 để q3 nằm cân bằng? (ĐS: AC= 8/3cm; BC= 16/3cm.) b Dấu độ lớn q3 để hệ điện tích đứng cân (ĐS: q3= -8/9.10-8C) Bài 3: Hai điện tích q1=10-8C, q2 = 9.10-8C đặt A, B khơng khí, AB=12cm Một điện tích q3 đặt C Hỏi: a C đâu để q3 nằm cân bằng? (ĐS: AC=3cm; BC=9cm) b Dấu độ lớn q3 để hệ điện tích đứng cân (ĐS: q3= -9/16.10-8C) -8 -8 Bài 4: Hai điện tích q1=4.10 C, q2 = -10 C đặt A, B khơng khí, AB=27cm Một điện tích q3 đặt C Hỏi: a C đâu để q3 nằm cân bằng? (ĐS: AC=54cm; BC=27cm) b Dấu độ lớn q3 để hệ điện tích đứng cân (ĐS: q3= 4.10-8C) Bài 5: Hai điện tích q1 = 2.10-8C, q2 = -8.10-8C đặt A, B không khí, AB=8cm Một điện tích q3 đặt C Hỏi: a C đâu để q3 nằm cân bằng? (ĐS: AC=8cm; BC=16cm) b Dấu độ lớn q3 để hệ điện tích đứng cân (ĐS: q3= -8.10-8C) Bài 6: Hai điện tích q1 = -2.10-8C q2 = 1,8.10-7C đặt khơng khí A B, AB = 8cm Một điện tích q3 đặt C Hỏi: a C đâu để q3 cân (ĐS: AC=4cm; BC=12cm) b Dấu độ lớn q3 để q1,q2 cân (ĐS: q3= 4,5.10-8C) -8 -7 Bài 7: Hai điện tích q1 = -2.10 C q2 = 0,2.10 C đặt khơng khí A B, AB = 10cm Một điện tích q3 đặt C Hỏi: a C đâu để q3 cân (ĐS: AC=BC=5cm) b Dấu độ lớn q3 để q1,q2 cân (ĐS: q3= -5.10-9C) -7 Bài 8: Người ta đặt tâm hình vng điện tích q1= 2,5.10 C đặt đỉnh điện tích q, hệ trạng thái cân Xác định q (ĐS: q= - 2,4.10-7C) Bài 9: Hai cầu kim loại nhỏ giống có điện tích q khối lượng m=10g, treo hai dây chiều dài l=30cm vào điểm Giữ cầu I cố định theo phương thẳng đứng, dây treo cầu II lệch góc α=60o so với phương thẳng đứng Cho g=10m/s2 Tìm q? mg =10-6 C) k Bài 10: Hai cầu nhỏ khối lượng m=0,6g treo khơng khí hai sợi dây nhẹ chiều dài l=50cm vào điểm Khi hai cầu nhiễm điện giống nhau, chúng đẩy cách khoảng R=6cm a Tính điện tích cầu Lấy g=10m/s2 b Nhúng hệ thống vào rượu Etylic (ε=27), tính khoảng cách R’ hai cầu, bỏ qua lực đẩy Acsimet (ĐS: a q =12.10-9C; b R’=2cm) Bài 11: Ở đỉnh hình vng cạnh a có đặt điện tích Q=10-8C Xác định dấu, độ lớn điện tích q đặt tâm hình Q vng để hệ điện tích cân {ĐS: q=- (2 +1) } Bài 13: Hai cầu kim loại nhỏ giống treo vào điểm hai dây chiều dài l=20cm Truyền cho hai cầu điện tích tổng cộng q=8.10-7C chúng đẩy nhau, dây treo hợp thành góc 2α =90o Cho g=10m/s2 a Tính khối lượng cầu b Truyền thêm cho cầu điện tích q’, hai cầu đẩy góc hai dây treo giảm cịn 60o Tính q’ (ĐS: a m=1,8g; b q’=-2,85.10-7C) Bài 14: Hai cầu nhỏ kim loại giống treo hai dây dài vào điểm, tích điện cách đoạn a = 5cm Chạm nhẹ tay vào cầu Tính khoảng cách chúng Bài 15: Có cầu khối lượng m=10g treo sợi dây mảnh chiều dài l = 5cm vào điểm O Khi tích cho cầu điện tích q, chúng đẩy nhau, cách đoạn a = 3 cm Tìm q? Cho g=10m/s2 (ĐS: q= ± 1,14.10-7C) (ĐS: q= l GV: Nguyễn Đức Thái – Trường THPT Yên Dũng số – Yên Dũng – Bắc Giang Trang - - LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2019- 2020 CHUYÊN ĐỀ VẬT LÝ 11 Bài 16: Hai cầu nhỏ khối lượng m, tích điện giống q Chúng nối với lò xo nhẹ cách điện, chiều dài tự nhiên lò xo lo, độ cứng k’ Một sợi dây chỉ, cách điện , mảnh, nhẹ, khơng dãn, có chiều dài 2L, đầu dây gắn với cầu Cho điểm O sợi dây chuyển động thẳng đứng hướng lên với gia tốc a có độ lớn g/2 Lị xo có chiều dài l (lo