Đang tải... (xem toàn văn)
5.a/ Tính lực hút tĩnh điện giữa hạt nhân trong nguyên tử Heli với một electron trong lớp vỏ nguyên tử. Lực tương tác giữa hai điện tích đó bằng 10N. Đặt hai điện tích đó vào trong dầu v[r]
Bài 1: ĐIỆN TÍCH _ ĐỊNH LUẬT COULOMB I.CÂU HỎI GIÁO KHOA: 1) Điện tích điểm gì? 2) Phát biểu định luật Coulomb 3) Hằng số điện môi chất cho ta biết điều gì? 4) Có vật kích thước nhỏ, nhiễm điện đẩy Các điện tích vật có dấu nào? 5) Có vật A, B, C, D kích thước nhỏ, nhiễm điện Biết vật A hút vật B đẩy vật C Vật C hút vật D Hỏi vật D hút hay đẩy vật B? 6) Hãy nêu khác nhiễm điện tiếp xúc huởng ứng 7) Nêu điểm giống khác định luật Coulomb định luật vạn vật hấp dẫn II.BÀI TẬP: 1.Hai cầu nhỏ mang điện tích có độ lớn nhau, đặt cách 10cm chân khơng tác dụng lên lực 9.10-3N Xác định điện tích hai cầu ĐS: q1 = q2 = ±10-7 C 2.Hai điện tích điểm trái dấu có độ lớn 10-4 C đặt cách m parafin có điện mơi chúng hút lực bao nhiêu? ĐS: 5N -7 -7 3.Hai cầu nhỏ có điện tích 10 C 4.10 Tác dụng vào lực 0,1 N chân khơng Tính khỏang cách chúng ĐS: 6cm 4.Hai điện tích điểm đặt cách 100 cm parafin có số điện mơi tương tác với lực 8N Nếu chúng đặt cách 50cm chân khơng tương tác lực có độ lớn bao nhiêu? ĐS: 64N 5.a/ Tính lực hút tĩnh điện hạt nhân nguyên tử Heli với electron lớp vỏ nguyên tử Cho electron nằm cách hạt nhân 2,94.10-11m b/ Nếu electron chuyển động trịn quanh hạt nhân với bán kính quỹ đạo cho tốc độ góc bao nhiêu? c/ So sánh lực hút tĩnh điện với lực hấp dẫn hạt nhân electron Điện tích electron: -1,6.10-19C Khối lượng hạt nhân Heli: 6,65.10-27kg -31 Khối lượng electron: 9,1.10 kg Hằng số hấp dẫn: 6,67.10-11 m3/kg.s2 ĐS: a/ 5,33.10-7 N b/ 1,41.1017 Rad/s c/ 1,14.1039 N 6.Hai điện tích điểm có độ lớn đặt khơng khí cách 12cm Lực tương tác hai điện tích 10N Đặt hai điện tích vào dầu đưa chúng cách 8cm lực tương tác chúng 10N Hỏi độ lớn điện tích số điện mơi dầu bao nhiêu? ĐS: |q| = 4.10-6C ; E = 2,25 7.Cho cầu nhỏ trung hịa điện đặt khơng khí, cách 40cm Giả sử có 4.10 12 electron từ cầu di chuyển sang cầu Hỏi cầu hút hay đẩy nhau? Tính độ lớn lực Cho biết điện tích electron -1,6.10-19C ĐS: 2,3.10-2N 8.Có giọt nước giống nhau, giọt nước chứa electron dư Hỏi bán kính giọt nước bao nhiêu, lực tương tác điện giọt lực hấp dẫn chúng? Cho biết số hấp dẫn G = 6,67.10-11 Nm2/kg2 khối lượng riêng nước p = 1000kg/m3 ĐS: 76µm 9.Hai hạt mang điện tích chuyển động không ma sát dọc theo trục x’x khơng khí Khi hạt cách r = 2,6cm gia tốc hạt a = 4,41.103m/s2, hạt a2 = 8,40.103m/s2, khối lượng hạt m1 = 1,6mg Bỏ qua lực hấp dẫn tìm a/ Điện tích hạt b/ Khối lượng hạt ĐS: a/ 2,3.10-8C ; b/0,84mg 10.Một cầu khối lượng 10g, treo vào sợi cách điện Quả cầu mang điện tích q = 0,1µC Đưa cầu thứ mang điện tích q 2lại gần cầu thứ lệch khỏi vị trí ban đầu, dây treo hợp với đường thẳng đứng góc = 30o Khi cầu mặt phẳng nằm ngang cách 3cm Hỏi độ lớn điện tích q2 lực căng sợi dây? Lấy g = 10m/s2 ĐS: 0,058µC ; 0,115N 11.Tại đỉnh A, B, C tam giác có điện tích q A = 2,0µC ; qB = 8,0µC ; qC = -8,0µC Cạnh tam giác 0,15m Hãy vẽ vectơ tác dụng lên qA tính độ lớn lực ĐS:6,4N 12 Cho điện tích điểm q1 = - q2 = 4.10-8C, đặt A B cách 8cm khơng khí Xác định lực tác dụng lên điện tích điểm q = 2.10-9C q đặt : a/ Trung điểm O AB b/ M cho AM = 8cm ; BM = 6cm c/ N cho AN = BN = 42cm d/ P cho AP = 6cm ; BP = 10cm ĐS: a/ 9.10-4N b/ (27/32).10-4N c/ (9/4) 10-4N d/ 0,9.10-4N 13 Hai cầu kim lọai nhỏ mang điện tích q 1, q2 đặt khơng khí cách R = 2cm, đẩy lực F1 = 2,7.10-4 N Cho cầu tiếp xúc lại đưa vị trí cũ Chúng đẩy lực F2 = 3,6.10-4 N Tính q1, q2 ĐS: 6.10-9C ; 2.10-9C 14.Cho cầu nhỏ giống hệt nhau, đặt cách đọan r = 10cm khơng khí Đầu tiên hai cầu tích điện trái dấu, chúng hút với lực F = 1,6.10-2N Cho cầu tiếp xúc lại đưa vị trí cũ thấy chúng đẩy với lực F2 = 9.10-3N Tìm điện tích cầu lúc đầu ĐS: 0,67.10-7C ; 2,67.10-7C 15.Hai cầu nhỏ giống kim loại có khối lượng 5g, treo vào điểm O sợi không dãn dài 10cm Hai cầu tiếp xúc với Tích điện cho cầu thấy cầu đẩy dây treo hợp với góc 60 Tính điện tích mà ta truyền cho cầu Lấy g = 10m/s2 ĐS: q 3,58.10-7C 16.Hai cầu kim loại nhỏ, giống hệt nhau, chứa điện tích dấu q1 q2, treo vào chung điểm O sợi mảnh, không dãn, dài Hai cầu đẩy góc dây treo 60 Cho cầu tiếp xúc với nhau, thả chúng đẩy mạnh góc dây treo 90 Tính tỉ số q1/q2 ĐS: 11,77 0,085 17.Cho điện tích dương q1= q q2= 4q đặt cố định khơng khí cách khoảng a = 30cm Phải chọn điện tích qo đặt đâu để cân ĐS: 10cm ; dấu độ lớn qo 18.Hai điện tích q1= 2.10-8C ; q2= - 8.10-8C đặt A B khơng khí AB = 8cm Một điện tích q o đặt C Hỏi : a/ C đâu để qo cân ; b/ Dấu độ lớn qo để có q1, q2 cân ĐS:CA=8cm ; qo=8.10-8C -8 -7 19.Làm lại 18 với q1=2.10 C ; q2= 1,8.10 C ĐS: CA= 2cm ; qo= 1,12.10-17C 20.Tại đỉnh hình vng có điện tích đặt cố định, có điện tích dương, điện tích âm Độ lớn điện tích 1,5µC Hệ điện tích nằm nước cĩ = 81 xếp cho lực tác dụng lên điện tích hướng vào tâm hình vng Hỏi điện tích xếp độ lớn lực tác dụng lên điện tích bao nhiêu? ĐS: 0,023N 21.Tại đỉnh hình vng có điện tích điểm q = 1µC tâm hình vng có điện tích điểm q o Hệ điện tích nằm cân Hỏi dấu độ lớn điện tích qo? ĐS: - 0,96µC 22.Ở đỉnh hình vng cạnh a có đặt điện tích Q=10-8C Xác định dấu độ lớn điện tích q đặt tâm hình vng để có hệ cân ĐS: q= -(Q/4)(22 +1) 23.Hai cầu nhỏ giống nhau, khối lượng m, tích điện q treo điểm sợi dây mảnh chiều dài l Do lực đẩy tĩnh điện cầu tách xa đoạn a= 3cm Xác định góc lệch sợi dây so với phương thẳng đứng Áp dụng số: m= 0,1kg ; q= 10-8C ; g=10m/s2 ĐS: 45 24.Hai cầu nhỏ khối lượng m = 0,6g treo khơng khí sợi dây nhẹ chiều dài ℓ= 50cm vào điểm Khi 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 êtylic (= 27) Tính khoảng cách R’ cầu, bỏ qua lực đẩy Acsimet Cho biết góc nhỏ sin tan ĐS: a/ 12.10-9C ; b/ 2cm 25.Hai cầu kim loại nhỏ giống nhau, có điện tích q, khối lượng m= 10g treo dây chiều dài ℓ = 30cm vào điểm Giữ cầu thứ cố định theo phương thẳng đứng, dây treo thứ hai lệch góc = 60 so với phương thẳng đứng Tìm q ĐS: 10-6C 26.Hai cầu nhỏ khối lượng giống treo vào điểm dây dài ℓ = 20cm Truyền cho cầu điện tích tổng cộng q= 8.10-7C, chúng đẩy nhau, dây treo hợp thành góc = 90 Cho g = 10m/s2 a/ Tìm khối lượng cầu b/ Truyền thêm cho cầu điện tích q ’ , cầu đẩy góc dây treo giảm cịn 60 Tính q’ ĐS: a/ 1,8g ; b/ - 2,85.10-7C 27.Hai cầu nhỏ kim loại giống nhau, treo sợi dây dài vào điểm, tích điện cách đọan a = 5cm Cham nhẹ tay vào cầu Tính khoảng cách chúng sau ĐS: 3,15cm 28.Một có khối lượng riêng D, bán kính R, tính điện âm q treo vào đầu sợi dây dài ℓ Tại điểm treo có đặt điện tích âm qo Tất đặt dầu có khối lượng riêng d số điện mơi Tính lực căng sợi dây treo Áp dụng số: q= qo= -10-6C ; R= 1cm ; ℓ = 10cm ; = ; g = 10m/s2 ; d=0,8.103kg/m3 ; D = 9,8.103kg/m3 ĐS: 0,68N 29.Hai cầu nhỏ giống có khối lượng m, bán kính R, điện tích q, treo vào sợi dây mảnh có chiều dài khơng khí Do lực đẩy tĩnh điện, sợi dây lệch theo phương đứng góc Nhúng cầu vào dầu có số điện mơi = 2, người ta thấy góc lệch sợi dây Tìm khối lượng riêng D cầu Biết khối lượng riêng dầu d=0,8.103kg/m3 ĐS: 1,6.103kg/m3 30.Cho biết 22,4l khí hydro 0C áp suất 1atm có 2.6,02.10 23 ngun tử hydro Mỗi nguyên tử hydro gồm hạt mang điện prôtôn electron Hãy tính tổng điện tích dương âm 1cm3 khí hydro ĐS: 8,6C 31.Cho cầu kim loại nhỏ, giống nhau, nhiễm điện cách 20cm Lực hút cầu 1,2N Cho cầu tiếp xúc tách chúng đến khoảng cách cũ chúng đẩy với lực đẩy lực hút Hỏi điện tích lúc đầu cầu ? 32.Một cầu khối lượng 10 g, treo vào sợi cách điện Quả cầu thứ mang điện tích q1= 0,1 C Đưa cầu thứ mang điện tích q lại gần cầu thứ lệch khỏi vị trí lúc đầu, dây treo hợp với đường thẳng đứng góc =300 Khi cầu nằm mặt phẳng nằm ngang cách cm Tìm độ lớn q2 lực căng dây treo? g=10m/s2 HD: F=P.tan ; P=T.cos ; ĐS: Dộ lớn q2=0,058 C ; T=0,115 N Bài 2: THUYẾT ELECTRON - ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN ĐIỆN TÍCH I.CÂU HỎI GIÁO KHOA: 1) Trình bày nội dung thuyết electron 2) Theo thuyết electron vật nhiễm điện dương hay nhiễm điện âm? 3) Theo thuyết electron có khác vật dẫn điện vật cách điện? 4) Giải thích tượng nhiễm điện dương cầu kim loại tiếp xúc thuyết electron 5) Trình bày tượng nhiễm điện hưởng ứng giải thích tượng thuyết electron 6) Hãy giải thích đưa cầu kim loại không nhiễm điện lại gần khác nhiễm điện cầu hút 7) Phát biểu định luật bảo tịan điện tích II.BÀI TẬP: 1.Một cầu mang điện tích dương cầu mang điện tích âm Sau cho chúng tiếp xúc với nhau, khối lượng cầu thay đổi nào? Tại sao? 2.Đưa vật nhiễm điện dương lại gần cầu kim loại nhẹ treo sợi dây tơ Kết cho thấy vật nhiễm điện hút cầu Từ suy cầu tích điện âm khơng? Giải thích? 3.Hãy giải thích tượng bụi bám chặt vào cánh quạt trần, cánh quạt thường xuyên quay nhanh 4.Hãy giải thích xe xitéc chở dầu người ta phải lắp xích sắt chạm xuống đất 5.Treo sợi tóc trước hình tivi chưa hoạt động Đột nhiên bật máy Quan sát tượng xảy sợi tóc, mơ tả giải thích tượng 6.Đặt hịn bi thép nhỏ khơng nhiễm điện, gần mặt phẳng, nhẵn, nằm ngang Tích điện cho hịn bi Hãy đốn tượng xảy : a/ Tấm phẳng là1 thép mạ kiềm b/ Tấm phẳng là1 thủy tinh 7.Có vật dẫn, A nhiễm điện dương, B C không nhiễm điện Làm để vật B, C nhiễm điện trái dấu có độ lớn nhau? 8.Hai cầu giống kim loại tích điện trái dấu đặt cách 20 cm chúng hút lực F1=4.10-3N Cho cầu tiếp xúc với sau lại tách chúng vị trí cũ Khi cầu đẩy lực F2=2,25.10-3N Xác định điện tích cầu trước cho chúng tiếp xúc Bài 3: ĐIỆN TRƯỜNG I.CÂU HỎI GIÁO KHOA: 1) Điện trường gì? Tính chất điện trường? 2) Vectơ cường độ điện trường gì? Nó xác định nào? Đơn vị cường độ điện trường gì? 3) Có thể coi đường sức điểm quỹ đạo điện tích điểm chuyển động tác dụng điện trường khơng? Hãy giải thích? 4) Hãy nêu tính chất đường sức điện 5) Viết cơng thức tính nêu đặc điểm cường độ điện trường điện tích điểm 6) Cường độ điện trường hệ điện tích điểm xác định nào? 7) Điện trường gì? II.BÀI TẬP: 1.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 Hỏi độ lớn điện tích bao nhiêu? ĐS: 125.10-5 C -9 2.Có điện tích Q= 5.10 C đặt điểm A chân không Xác định cường độ điện trường điểm B cách A khoảng 10cm ĐS: 4500 V/m 3.Có điện tích q1, q2 đặt cách 10cm chân khơng Điện tích q 1= 5.10-9 C, điện tích q2= - 5.10-9 C Xác định cường độ điện trường điểm M nằm đường thẳng qua điện tích và: a/ Cách điện tích b/ Cách q1 khoảng 5cm cách q2 khoảng 15cm ĐS:a/ 36000 V/m ; b/ 16000 V/m 4.Hai điện tích q1= q2= 5.10-16 C đặt cố định đỉnh B, C tam giác cạnh 8cm Các điện tích đặt khơng khí a/ Xác định cường độ điện trường đỉnh A tam giác nói b/ Câu trả lời thay đổi q1= 5.10-16 C, q2= - 5.10-16 C ? ĐS:a/ 1,2.10-3V/m ; b/ 0,7.10-3V/m 5.Ba điện tích q giống đặt cố định đỉnh tam giác cạnh a Xác định cường độ điện trường tâm tam giác ĐS: 6.Một KIM LOạI mang điện tích – 2,5.10 -6 C Sau nhiễm điện để có điện tích 5,5µC Hỏi electron di chuyển đến KIM LOạI hay từ KIM LOạI di chuyển số electron di chuyển bao nhiêu? Biết điện tích electron – 1,6.10-19 C ĐS: 5.1013 -6 7.Điện tích điểm q = - 3.10 C đặt điểm mà điện trường có phương thẳng đứng, chiều từ xuống điện trường E = 12000V/m Hỏi phương, chiều độ lớn lực tác dụng lên điện tích q? ĐS: 0,036N 8.Một điện tích điểm q đặt điện mơi đồng tính, vơ hạn Tại điểm M cách q đoạn 0,4m, điện trường có cường độ 9.105 V/m hướng phía điện tích q Hỏi độ lớn dấu q? Cho biết số điện môi môi trường = 2,5 ĐS: - 40µC 9.Hai điện tích điểm q1= - µC, q2= µC nằm cách 20cm Tìm vị trí mà điện trường khơng ĐS: M cách q2 40cm 10.Một cầu khối lượng m= 1g treo sợi dây mảnh, cách điện Quả cầu nằm điện trường có phương nằm ngang, cường độ E = 2kV/m Khi dây treo hợp với phương thẳng đứng góc 60 Hỏi lực căng dây sợi dây điện tích cầu? Lấy g = 10m/s2 ĐS: 0,02N ; 8,67 µC 11.Tại đỉnh tam giác đều, cạnh 10cm có điện tích điểm 10nC Hãy xác định cường độ điện trường tại: a/ trung điểm cạnh tam giác b/ tâm tam giác ĐS: 12000V ; 12.Một điện tích điểm q= 2,5 µC đặt điểm M Điện trường M có thành phần E x = 6000V/m, Ey= - 63 103 V/m Hỏi : a/ Góc hợp vecto lực tác dụng lên điện tích q trục Oy? b/ Độ lớn lực tác dụng lên điện tích q? ĐS: 150 ; 0,03N 13.Cho kim loại song song, nằm ngang, nhiễm điện trái dấu Khoảng không gian kim loại chứa đầy dầu Một cầu sắt bán kính R = 1cm mang điện tích q nằm lơ lửng lớp dầu Điện trường kim loại điện trường hướng từ xuống có cường độ 20000V/m Hỏi độ lớn dấu điện tích q? Cho biết khối lượng riêng sắt 7800 kg/m 3, dầu 800 kg/m3 Lấy g=10m/s2 ĐS: 14,7 µC 14.Cường độ điện trường điện tích điểm A 36 V/m, B V/m Hỏi cường độ điện trường trung điểm AB? Cho biết điểm A, B nằm đường sức ĐS: 16 V/m 15.Có bốn cầu kim loại, kích thước Các cầu mang điện tích : 2,3 µC ; - 264.10 -7C -5,9 µC ; 3,6.10-5 C Cho bốn cầu đồng thời chạm nhau, sau lại tách chúng Hỏi điện tích cầu ĐS: 1,5 µC 16.Có ba cầu kim loại, kích thước Quả cầu A mang điện tích 27 µC, cầu B mang điện tích - 3µC, cầu C không mang điện Cho cầu A B chạm tách chúng Sau cho cầu B C chạm Hỏi : a/ Điện tích cầu? b/ Điện tích tổng cộng cầu lúc lúc cuối cùng? ĐS: 12 µC ; µC ; 24 µC 17.Một điện tích q = 10-7 đặt điện trường điện tích điểm Q, chịu tác dụng lực F = 3.10 -3N Tìm cường độ điện trường E điểm đặt điện tích q tìm độ lớn Q, biết điện tích đặt cách r = 30cm ĐS: 3.104 V/m ; 3.10-7 C -5 18.Quả cầu nhỏ mang điện tích q = 10 C đặt khơng khí a/ Tính độ lớn cường độ điện trường EM điểm M cách tâm O cầu đoạn R = 10 cm b/ Xác định luật điện trường F cầu tích điện tác dụng lên điểm q ’ = - 10-7 C đặt M Suy lực điện trường tác dụng lên cầu mang điện tích q ĐS:a/ 9.106 V/m ; b/ 0,9N 19.Một điện tích điểm Q = 10-6 C đặt khơng khí a/ Tính độ lớn cường độ điện trường điểm cách Q 30cm b/ Đặt Q chất lỏng có số điện mơi E = 16, điểm có cường độ điện trường câu a/ cách điện tích bao nhiêu? ĐS:a/ 105 V/m ; b/ 7,5cm 20.Cho điện tích q1= 4.10-10 C ; q2 = - 4.10-10 C đặt A, B khơng khí AB = a = 2cm Xác định vectơ cường độ điện trường E tại: a/ H, trung điểm AB b/ M cách A 1cm, cách B 3cm c/ N hợp với A, B thành tam giác ĐS: a/ 72.103 V/m ; b/ 32.103 V/m ; c/ 9.103 V/m 21.Giải lại 20 với q1 = q2 = 4.10-10 C ĐS: 4.104 V/m ; 15,6.103 V/m 22.Hai điện tích điểm q1 = - 10-6 C ; q2 = 10-6 C đặt điểm A, B cách 40cm chân không Xác định vectơ cường độ điện trường : a/ M trung điểm AB b/ N có AN = 20cm, BN = 60cm ĐS: 4,5.105 V/m ; 105 V/m 23.Có điện tích điểm độ lớn q đặt đỉnh tam giác cạnh a Xác định cường độ điện trường điểm đặt điện tích điện tích gây : a/ Ba điện tích dấu b/ Một điện tích trái dấu với điện tích 24.Hai điện tích q1= 8.10-8 C ; q2= - 8.10-8 C đặt A, B khơng khí, AB = 4cm Tìm vectơ cường độ điện trường C trung trực AB cách AB 2cm suy lực tác dụng lên q = 2.10-9 C đặt C ĐS: 92 105 V/m ; 25,4.10-4 N 25.Hai điện tích q1 = - 10-8 C; q2 = 10-8 C đặt A, B không khí AB = 6cm Xác định vectơ E M trung trực AB, cách AB 4cm ĐS: 0,432.105 V/m 26.Cho điện tích độ lớn q đặt đỉnh hình vng cạnh a Tìm E tâm hình vng trường hợp điện tích có dấu sau : a/ + + + + ; b/ + - + - ; c/ + - - + ĐS:a,b/ E = ; c/ E = 42 kq/a2 27.Tại đỉnh A, B, C hình vng ABCD cạnh a đặt điện tích q giống (q> 0) Tính E a/ Tâm O hình vng b/ Đỉnh D ĐS:a/ kq/a2 ; b/ ( + ½ ) kq/a2 28.Tại đỉnh A, B, C khơng khí tạo thành tam giác vng A, AB = 4cm, AC = 3cm Tại A đặt q1 = - 2,7.10-9 C, B đặt q2 Biết vectơ cường độ điện trường E tổng hợp C có phương song song với AB Tìm q2 độ lớn E ĐS: q2 = 12,5.10-9 C ; E = 3,6.104 V/m -8 -8 29.Cho điện tích điểm q1= 8.10 C ; q2 = 2.10 C đặt điểm cách l = 10cm Xác định vị trí điểm mà cường độ điện trường ĐS: 10cm -6 -6 30.Cho q1 = 36.10 C ; q2 = 4.10 C đặt A, B khơng khí, AB = 100cm Tìm điểm C cường độ điện trường tổng hợp ĐS: 75cm ; 25cm 32.Cho điện tích q1, q2 đặt A, B với AB = 2cm Biết q + q2 = 7.10-8 C điểm C cách q1 6cm, cách q2 8cm có cường độ điện trường E = Tính q1, q2 ĐS: - 9.10-8 C ; 16.10-8 C 33.Cho hình vng ABCD, tai A C đặt điện tích q1 = q3 = q Hỏi phải đặt B điện tích để cường độ điện trường D 0? ĐS: -22 q 34.Bốn điểm A, B, C, D không khí tạo thành hình chữ nhật ABCD, AD = a = 3cm, AB = b = 4cm Các điện tích q1, q2, q3 đặt A, B, C Biết q = - 12,5.10-8 C cường độ điện trường tổng hợp D Tính q1, q3 ĐS: 2,7.10-8 C ; 6,4.10-8 C 35.Một hạt bụi tích điện âm có khối lượng m = 10-8g nằm cân điện trường có hướng thẳng đứng xuống có cường độ E = 1000 V/m a/ Tính điện tích hạt bụi b/ Hạt bụi hết số điện tích điện tích 5.10 electron, muốn hạt bụi cân cường độ điện trường phải bao nhiêu? Cho me = 9,1.10-31kg ĐS: a/ -10-13 ;b/ 5000 V/m 36.Một giọt chất lỏng tích điện có khối lượng 2.10 -9g nằm cân điện trường có phương thẳng đứng, có E = 1,25.105V/m Tính điện tích giọt chất lỏng số electron thứa thiếu giọt chất lỏng ĐS: 1,6.10-16 C ; 1000 37.Một bi nhỏ kim loại đặt dầu Bi tích V= 10mm 3, khối lượng m = 9.10-5kg Dầu có khối lượng riêng D= 800kg/m3 Tất đặt điện trường đều, E hướng từ xuống, E = 4,1.105 V/m Tìm điện tích bi để cân lơ lửng dầu ĐS: - 2.10-9 C 38.Một cầu kim loại nhỏ, bán kính R= 1cm tích điện dương qo nằm lơ lửng dầu, có điện trường hướng thẳng đứng từ lên có cường độ E= 2.10 4V/m Biết trọng lượng riêng kim loại dầu là87840N/m3 7840N/m3 Tìm qo ĐS: 1,67.10-8 C 39.Quả cầu nhỏ khối lượng m= 0,25g mang điện tích q= 2,5.10-9 C treo sợi dây đặt điện trường E có phương nằm ngang có độ lớn E= 10 V/m Tính góc lệch dây treo so với phương thẳng đứng ĐS: 45 40.Một cầu nhỏ khối lượng m= 20g mang điện tích q= 10 -7 C treo sợi dây mảnh điện trường E có phương nằm ngang Khi cầu cân dây treo hợp với phương đứng góc = 30 Tính E ĐS: 1,15.106 V/m 41.Tại đỉnh A,B,C hình vng ABCD cạnh a=1,5 cm đặt cố định q1,q2,q3 1) Biết q2=4.10-6C CĐĐT tổng hợp D khơng Tính q1, q3 (ĐS: q1=q3=-1,4.10-6C) 2) Tìm CĐĐT tổng hợp tâm O hình vng (3,2.108 V/m) -8 -8 42 Hai điện tích điểm q1= -4.10 C q2= 4.10 C đặt hai điểm AB cách khoảng 40cm khơng khí Xác định cường độ điện trường tại: a Trung điểm AB b M với MA = 20cm; MB = 60cm c N với NA = NB = 40cm 43.Trong khơng khí.Tại đỉnh tam giác vuông ABC, AB = 30cm; AC = 40cm đặt điện tích dương có độ lớn q=10-9C Xác định cường độ điện trường H chân đường cao hạ từ đỉnh góc vng xuống cạch huyền 44 Một cầu tích điện có khối lượng m = 20g có điện tích q = 10 -7C treo vào sợi mảnh điện trường có phương nằm ngang Khi cân bằng, dây hợp với phương thẳng đứng góc 30 Tính độ lớn cường độ điện trường Lấy g = 10m/s2 45 Một cầu tích điện có khối lượng m = 0,1g treo vào sợi mảnh điện trường có phương nằm ngang có cường độ điện trường 10 V/m Dây hợp với phương thẳng đứng góc 30 Tính điện tích cầu Lấy g = 10m/s2 46.Hai điện tích điểm q1= 2.0-8C q2= 4.10-8C đặt hai điểm AB cách khoảng 40cm khơng khí Tìm vị trí mà cường độ điện trường khơng 47 Hai điện tích điểm q1= 8.0-8C q2= -4.10-8C đặt hai điểm AB cách khoảng 10cm khơng khí Tìm vị trí mà cường độ điện trường khơng 48.Hai điện tích q1 = 4q q2 = - q đặt hai điểm AB cách cm khơng khí Tìm vị trí mà cường độ điện trường khơng 49 Ba điện tích điểm q1= 2.10-8C , q2= 4.10-8C q3 đặt hai điểm ABC, hệ thống nằm cân khơng khí Biết AB = 1cm a Xác định điện tích q3 khoảng cách BC b Xác định cường độ điện trường điểm A, B, C 50.Hai điện tích điểm q1=-9.10-5C q2=4.10-5C nằm cố định hai điểm AB cách 20 cm chân khơng 1) Tính cường độ điện trường tai điểm M nằm đường trung trực AB cách A 20 cm 2) Tìm vị trí CĐĐT khơng Hỏi phải đặt điện tích q0 đâu để nằm cân bằng? ĐS: Cách q2 40 cm CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN - HIỆU ĐIỆN THẾ I.CÂU HỎI GIÁO KHOA: 1) Viết cơng thức tính cơng lực điện di chuyển điện tích điện trường 2) Nêu đặc điểm công lực điện 3) Hiệu điện điểm điện trường gì? 4) Viết hệ thức hiệu điện cường độ điện trường, nói rõ điều kiện áp dụng hệ thức II.BÀI TẬP: 1.Hai kim loại phẳng rộng đặt song song, cách 2cm, nhiễm điện trái dấu có độ lớn Muốn điện tích q= 5.10-10 C di chuyển từ đến cần công A= 2.10-9J Hãy xác định cường độ điện trường bên kim loại Cho biết điện trường bên kim loại cho điện trường có đường sức vng với 2.Một electron chuyển động dọc theo đường sức điện trường Cường độ điện trường E= 100V/ m Vận tốc ban đầu electron 300km/s Hỏi electron chuyển động quãng đường dài vận tốc 0? Cho biết khối lượng electron m= 9,1.10-31kg 3.Hiệu điện điểm M, N U MN = 1V Một điện tích q= - C di chuyển từ M đến N cơng lực điện bao nhiêu? Giải thích ý nghĩa kết tính 4.Một cầu nhỏ khối lượng 3,06.10-15kg nằm lơ lửng kim loại song song nằm ngang nhiễm điện trái dấu Điện tích cầu 4,8.10-18C Hai kim loại cách 2cm Hãy tính hiệu điện đặt vào Lấy g= 10m/s2 5.Một cầu khối lượng 4,5.10-3kg treo vào sợi dây dài ℓ = m Quả cầu nằm kim loại song song, thẳng đứng hình vẽ Hai cách 4cm Đặt hiệu điện 750V vào cầu lệch khỏi vị trí ban đầu 1cm Tính điện tích cầu Lấy g= 10m/s2 6.Một electron chuyển động dọc theo đường sức điện trường có +cường độ 364 V/m Electron xuất phát từ điểm M với vận tốc 3,2.10 m/s +Vectơ vận tốc hướng với đường sức điện Hỏi a/ Electron quãng đường dài vận tốc ? +b/ Sau kể từ lúc xuất phát, electron lại trở điểm M ? 7.Trong đèn hình máy thu hình, electron tăng tốc hiệu điện 25000V Hỏi electron đập vào hình vận tốc bao nhiêu? Vận tốc ban đầu electron nhỏ Coi khối lượng electron 9,1.10-31kg không phụ thuộa vào vận tốc Điện tích electron – 1,6.10 19 C 8.Giả thiết tia sét có điện tích q = 25 C phóng từ đám mây dơng xuống mặt đất hiệu điện đám mây mặt đất U = 1,4.10 V Tính lượng tia sét Năng lượng làm kilơgam nước 100C bốc thành 100C ? Cho biết nhiệt hóa nước 2,3.106 J/kg 9.Một điện tích điểm q= 10 µC chuyển động từ đỉnh B đến đỉnh C tam giác ABC Tam giác ABC nằm điện trường có cường độ 5000 V/m Đường sức điện trường song song với cạnh BC có chiều từ C đến B Cạnh tam giác 10cm Tính cơng lực điện điện tích q dịch chuyển trường hợp sau : a/ q chuyển động theo đoạn thẳng BC b/ q chuyển động theo đoạn gấp khúc BAC Tính cơng đoạn BA, AC coi công đoạn đường BC tổng công đoạn đường 10.Một prôton bay điện trường Lúc prôtôn điểm A vận tốc 2,5.10 m/s Khi bay đến B vận tốc prôtôn Điện A 500 V/m Hỏi điện điểm B? Cho biết prơtơn có khối lượng 1,67.10-27 kg có điện tích 1,6.10-19 C 11.Mặt màng tế bào thể sống mang điện tích âm, mặt ngồi mang điện tích dương Hiệu điện mặt 0,07 V Màng tế bào dày 8.10 -9m Hỏi cường độ điện trường màng tế bào ? 12.Cho kim loại phẳng rộng, đặt nằm ngang, song song với cách d= 5cm Hiệu điện 50 V a/Hỏi điện trường đường sức điện trường bên kim loại có đáng ý? Tính cường độ điện trường khoảng khơng gian b/Một electron có vận tốc ban đầu nhỏ chuyển động từ tích điện âm phía tích điện dương Hỏi tới tích điện dương electron nhận lượng bao nhiêu? Tính vận tốc electron lúc 13.Cho điện trường có cường độ 4.10 V/m Vectơ cường độ điện trường song song với cạnh huyền BC tam giác vng ABC có chiều từ B đến C a/ Tính hiệu điện điểm BC, AB, AC Cho biết AB= 6cm, AC= 8cm b/Gọi H chân đường cao hạ từ đỉnh A xuống cạnh huyền Tính hiệu điện điểm A H 14.Giữa điểm A, B có hiệu điện điện tích q= 10 -6 C thu lượng W=2.10-4 J từ A đến B 15.Hiệu điện điểm M, Ntrong điện trường UMN = 100 V a/ Tính cơng lực điện trường electron di chuyển từ M đến N b/ Tính cơng cần thiết để di chuyển electron từ M đến N 16.Để di chuyển q= 10-4 C từ xa vào điểm M điện trường, cần thực công A ’= 5.105 J Tìm điện M ( gốc điện ) 17.Khi bay qua điểm M, N điện trường electron tăng tốc, động tăng thêm 250eV (1eV=1,6.10-19 J) Tính UMN 18.Electron chuyển động không vận tốc đầu từ A đến B điện trường U BA= 45,5V Tìm vận tốc electron B 19.Một electron bay với vận tốc v= 1,2.10 m/s từ điểm có điện V 1= 600V theo hướng đường sức Xác định điện V2 điểm mà electron dừng lại 20.Một điện tích q= 10-8 C chuyển dịch dọc theo cạnh tam giác ABC cạnh a= 20cm đặt điện trường cường độ E = 3000V/m Tính cơng thực để dịch chuyển điện tích q theo cạnh AB, BC, CA, biết điện trường E có hướng song song với BC 21.Một electron bay dọc theo đường sức điện trường E với vận tốc v 0= 106 m/s quãng đường d= 20cm dừng lại Tìm độ lớn cường độ điện trường E 22.Hai kim loại phẳng nằm ngang, song song cách d= 10cm Hiệu điện U= 100V Một electron có vận tốc ban đầu v 0= 5.106 m/s chuyển động dọc theo đường sức phía tích điện âm Electron chuyển động nào? Cho biết điện trường điện trường bỏ qua tác dụng trọng trường 23.Cho kim loại phẳng A, B, C đặt song song với nhau, tích điện đều, cách khoảng d 1= 2,5cm ; d2= 4cm Biết điện trường đều, có độ lớn E 1= 8.104 V/m ; E2= 105 V/m co’ chiều hình vẽ Nối A với đất ( VA= ), tính điện VB, VC B, C 24.Một e di chuyển đoạn 0,6 cm từ điểm M đến điểm N dọc theo đường sức điện điện trường lực điện sinh cơng 9,6.10-18J 1) Tính cơng mà lực điện sinh e di chuyển tiếp 0,4 cm từ điểm N đến điểm P theo phương chiều nói trên? 2) Tính vận tốc e tới P Biết vận tốc e M không ' ' ' ' HD: Ta dùng cơng thức: AMN =q.E M N AMN>0; q0 nên M N 0 Năng lượng tụ tăng nguồn thực công A để đưa thêm điện tích đến tụ: A= q U Theo ĐLBTNL: A= W+W tiêu hao Từ tính Wtiêu hao 40.Một tụ điện nạp điện tới hiệu điện U 1=100 V nối với với tụ điện thứ hai điện dung nạp điện tới hiệu điện U2=200V Tính hiệu điện tụ điện hai trường hợp sau: a) Các tích điện dấu nối với (150 V) b) Các tích điện trái dấu nối với (50 V) 41.Ba tụ điện có điện dung C 1=0,002 F; C2=0,004 F; C3=0,006 F mắc nối tiếp thành Hiệu điện đánh thủng tụ điện 4000 V.Hỏi tụ điện chịu hiệu điện U=11000 V khơng? Khi hiệu điện đặt tụ bao nhiêu? ĐS: Không Bộ bị đánh thủng; U1=6000 V; U2=3000 V; U3=2000 V 42.Ba tụ điện có điện dung là: C 1=1 F; C2=2 F; C3 =3 F chịu hiệu điện lớn tương ứng là: 1000V;200V; 500V Đem tụ điện mắc thành 1) Với cách mắc tụ điện chịu hiệu điện lớn 2) Tính điện dung hiệu điện tụ điện ĐS: C1nt(C2//C3); 1200 V; 5/6 F 43 Sáu tụ mắc: ( ((C1nt(C2//C3))//C4 ) )nt C5 nt C6 ; C1=…C6=60 F; U=120V Tính điện dung điện tích tụ 44.Hai tụ điện phẳng(diện tích 200 cm 2) nhúng dầu có số điện mơi 2,2 mắc vào nguồn điện có hđt 200 V Tính công cần thiết để giảm khoảng cách từ cm đến cm(sau cắt tụ khỏi nguồn) (1,2.10-7J) 45.Tại đỉnh hình vng LMNP có điện tích điểm q L=qM=q=4.10-8C; qN=qP=-q Đường chéo hình vng có độ dài a=20 cm Hãy xác đinh: a)Điện tâm hình vng? b)Điện đỉnh L hình vng? Cơng tối thiểu để đưa q từ L-O ĐS: V; -1800 V; Công lực điện A=-7,2.10-5J; công ngoại lực A’=-A 46.Hai phẳng song song cách d=5,6 mm, chiều dài cm Một điện tử bay vào khoảng với vận tốc v0=200 000 km/s hướng song song cách Hỏi hiệu điện lớn đặt lên để bay khỏi điện tử không bị chạm vào mép (50 V) 47.Hiệu điện tụ điện phẳng U=300 V Một hạt bụi nằm cân tụ điện cách tụ d1=0,8 cm Hỏi sau hạt bụi rơi xuống tụ hiệu điện giảm 60 V (0,09 s) -9 48.Hai điện tích q1=6,67.10 C q2=13,35.10-9C nằm khơng khí cách 40 cm Tính cơng cần thiết để đưa hệ điện tích lại gần cách 25 cm ( 1,2.10-6 J) 49.Một điện tử bay đến gần iơn âm Điện tích iơn gấp lần điện tích điện tử Lúc đầu điện tử cách xa iơn có tốc độ 10 5m/s Tính khoảng cách bé mà điện tử tiến gần đến iơn Cho điện tích khối lượng e ( 1,5.10-7m) 50 Một tụ điện phẳng có tụ hình trịn bán kính r= 10cm khoảng cách hai tụ d =1cm Hiệu điện hai tụ U = 108V Giữa hai khơng khí Tìm điện tích tụ điện Nếu lấp đầy hai tụ điện mơi có số điện mơi điện tích tụ thay đổi nào? Đ/S: 3.10-9C 51.Tụ điện phẳng khơng khí có điện dung C= 2pF tích điện hiệu điện U= 600V a) Tính điện tích tụ điện b) Ngắt tụ khỏi nguồn, đưa hai tụ xa để khoảng cách hai tụ tăng gấp đôi Tính điện dung tụ, điện tích tụ hiệu điện hai tụ c)Vẫn nối tụ với nguồn, đưa hai tụ xa để khoảng cách hai tụ tăng gấp đơi Tính điện dung tụ, điện tích tụ hiệu điện hai tụ Đ/S: a) 1,2.10-9C b) 1pF; 1,2.10-9C; 1200V c) 1pF; 0,6.10-9C; 600V 52.Tính điện dung tụ điện, điện tích hiệu điện tụ trường hợp sau đây: C1 C1 C1 C2 C2 C3 C3 C2 C3 a) C1=2 F ; C2=4 F C3=6 F ; b) C1=1 F ; C2=1,5 F C3=3 F ; c)C1=0,25 F ; C2=1 F U= 100V U= 120V C3=3 F ; U= 12V Đ/S :C=12 F ;U1=U2=U3= 100V Đ/S :C=0,5 F ;U1=60V;U2=40V;U3= 20V Đ/S: C=1 F ;U1=12V;U2=9V Q1=2.10-4C; Q2= 4.10-4C Q3= 6.10-4C Q1= Q2= Q3= 6.10-5C U3= 3V Q1=3.10-6 C; Q2=Q3= 910-6 C 53.Hai tụ điện khơng khí phẳng có điện dung C1= 0,2 F C2= 0,4 F mắc song song Bộ tích điện đến hiệu điện U=450V ngắt khỏi nguồn Sau lấp đầy hai tụ điện C điện mơi có số điện mơi Tính điện tụ điện tích tụ Đ/S: 270V; 5,4.10-5C 2,16.10-5C 54.Hai tụ điện phẳng có C1= 2C2,mắc nối tiếp vào nguồn U không đổi Cường độ điện trường C thay đổi lần nhúng C2 vào chất điện mơi có 2 Đ/S: Tăng 1,5 lần 55 Ba kim loại phẳng giống đặt song song với hình vẽ: Diện tích S= 100cm2, Khoảng cách hai liên tiếp d= 0,5cm B Nối A B với nguồn U= 100V a) Tính điện dung tụ điện tích b) Ngắt A B khỏi nguồn điện Dịch chuyển B theo phương vng góc với tụ điện đoạn x A Tính hiệu điện A B theo x áp dụng x= d/2 Đ/s: a) 3,54.10-11 F; 1,77.10-9 C 3,54.10-9 C d x2 U ' U d ; 75V b) 56.Bốn kim loại phẳng giống hình vẽ A Khoảng cách BD= 2AB=2DE B D nối với nguồn điện U=12V, sau ngắt nguồn Tìm hiệu điện B B D sau đó: D a) Nối A với B b) Khơng nối A với B lấp đầy khoảng B D C điện môi 3 Đ/S a) 8V b) 6V 57.Tụ điện phẳng khơng khí C=2pF Nhúng chìm nửa vào điện môi lỏng 3 Tìm điện dung tụ điện nhúng, đặt : a) Thẳng đứng b) Nằm ngang Đ/S a) 4pF b)3pF F C 58.Cho số tụ điện giống có điện dung C = Nêu cách mắc dùng tụ điện để mắc thành tụ + có điện dung C= F Vẽ sơ đồ cách mắc này? 59.Cho tụ hình vẽ Tính điện dung tụ hiệu điện hai tụ điện, điện tích tụ C Cho biết: C =C =C =1 F ; C = F ; C5 C C C4= 1,2 F U= 30V C2 C C M A C B 56 Cho tụ điện hình vẽ sau đây: C2= 2C1; UAB= 16V Tính UMB 57 Trong hình vẽ bên: C =3 F C =C =4 F ; M N C C C A C C2= F ;C5= F ; UMN= 900V C Tìm UAB 58 Cho C bộMtụ điện C mắc hình vẽ bên: Chứng minh 2rằng có: C1 C C1 C C2 C4 C C4 Hoặc A B C B K Thì K đóng hay K mở, điện dung tụ không thay đổi N C C 59 Trong hình C1= C4= C5=2 F ; C2= F ; C3= F Tính điện dung tụ điện C A C C B C C C 60 Cho mạch điện hình vẽ: Nguồn UMA= 3V; UNB= 8V, Tụ C =2 F ; C = F N M A _ + B C1 + _ Tính hiệu điện tụ Đ/S UNM= 3V; UAB= 2V C2 61 Tụ điện phẳng khơng khí tích điện nguồn điện có hiệu điện U Hỏi lượng tụ điện thay đổi nào, tăng khoảng cách hai tụ điện lên gấp đôi? Cho biết trước d tăng: a) Vẫn nối tụ với nguồn điện b) Tụ ngắt khỏi nguồn điện Đ/S: a) Giảm nửa b) Tăng gấp đôi F 62 Tụ điện C = 0,5 tích điện đến hiệu điện U = 90V ngắt tụ khỏi nguồn Sau tụ C 1 nối song song với tụ C2 = 0,4 F chưa tích điện Tính lượng tia lửa điện phát nối hai tụ với nhau(Khi nối hai tụ với độ giảm lượng chuyển hoá thành lượng tia lửa điện) Đ/S: 900 J 63.Tụ điện phẳng khơng khí d= 5mm, S= 100cm 2, nhiệt lượng toả tụ phóng điện 4,19.10 -3 J Tìm U nạp Đ/S: 21,7kV 64.Năm tụ điện giống nhau, tụ có điện dung C= 0,2 F mắc nối tiếp Bộ tụ có lượng W = 2.10-4J Tính hiệu điện tụ 20V 65.Tụ điện phẳng khơng khí đựơc tích điện rịi ngắt khỏi nguồn Hỏi lượng tụ thay đổi nhúng tụ vào điện mơi lỏng có số điện mơi 2 Đ/S: Giảm lần 66.Tụ điện phẳng khơng khí vó điện dung C= 10-10F tích điện đến hiệu điện U= 100V ngắt khỏi nguồn Tính cơng cần thiết để tăng khoảng cách hai tụ lên hai lần Đ/S: 5.10-7 C 67.Tụ điện phẳng khơng khí vó điện dung C= F tích điện đến hiệu điện U= 600V ngắt O khỏi nguồn Nhúng tụ vào điện mơi lỏng có số điện mơi nhúng ngập 2/3 diện tích Tính hiệu điện Đ/S: 200V 68.Một hạt bụi có khối lượng m= 0,2g mang điện tích q=5.10-5 C đặt sát dương tụ điện phẳng khơng khí Hai tụ cách d= 5cm hiệu điện hai tụ U=500V Tìm thời gian hạt bụi chuyển động hai tụ vận tốc đến tụ âm E Bỏ qua tác dụng trọng lực + F _- Đ/S: t=2.10-3 s v=50m/s x 69.Tụ điện phẳng khơng khí, hai tụ có khoảng cách d= 1cm, chiều dài tụ L=5cm, Hiệu điện hai tụ U= 91V Một electron bay vào điện trường hai tụ theo phương song song với tụ với vận tốc ban đầu v0 = 2.107 m/s bay khỏi điện trường tụ Bỏ qua tác dụng trọng lực _ a) Viết phương trình chuyển động electron b) Tìm độ dời electron theo phương vng góc với tụ vừa bay khỏi tụ + c) Tính vận tốc electron bay khỏi tụ d) Tính cơng lực điện trường Đ/S: a)y=2.x2 b) 5mm c) 2,04 104 m/s2 d) A= 7,28.10-18 J 70.Một electron có động ban đầu W0 = 1500eV bay vào điện trường tụ điện phẳng theo hướng hợp với dương góc 150 Chiều dài mmỗi tụ L=5cm, khoảng cách giữahai tụ d= 1cm Tính hiệu điện hai tụ để electron rời khỏi tụ theo phương song song với tụ _ V V0 + C1 C A C C B C ... điện tích cầu 8.Một tụ điện có điện dung 5.1 0-6 F Điện tích tụ điện 86µC Hỏi hiệu điện tụ điện? 9.Một tụ điện có điện dung 24 nF tích điện đến hiệu điện 450 V có electron di chuyển đến tích điện. .. 23 .Có điện tích điểm độ lớn q đặt đỉnh tam giác cạnh a Xác định cường độ điện trường điểm đặt điện tích điện tích gây : a/ Ba điện tích dấu b/ Một điện tích trái dấu với điện tích 24.Hai điện tích. .. tụ điện có điện dung C1= 0,4 µF, C2= 0,6 µF ghép song song với Mắc tụ điện vào nguồn điện có hiệu điện U < 60 V tụ điện có điện tích 3.1 0-5 C Tính : a/ Hiệu điện U b/ Điện tích tụ điện 5 .Điện dung
