Một điện tích điểm q = 10-7C đặt trong điện trường của một điện tích điểm Q, chịu tác dụng lực F = 3.10-3N .Tính cường độ điện trường E tại điểm đặt điện tích q và độ lớn của điện tích Q[r]
(1)Trung taâm luyeän thi & heø 41- Leâ Duaån – BMT -2- G/v: Nguyễn Minh Hoàng 10 –Tueä Tónh- BMT CHƯƠNG : ĐIỆN TÍCH - ĐIỆN TRƯỜNG I CÁC ĐẠI LƯỢNG LIÊN QUAN ĐẾN LỰC TĨNH ĐIỆN Hai điện tích điểm đặt chaân khoâng, caùch đoạn r = 4cm Lực tương tác tĩnh điện chúng là F = 10-5N a Định giá trị các điện tích b Tính khoảng cách r/ điện tích để lực đẩy tĩnh điện chúng là F1 = 2,5.10 - 6N ĐS: -1,3.10-9 C hay +1,3.10-9 C ; 8cm Mỗi electron có khối lượng m = 9,1.10-31Kg , điện tích q = -1,6.10-19C So sánh lực đẩy Coulomb hai electron và lực vạn vật hấp dẫn chúng Cho số G = 6,67.10 -11N.Kg-2.m2 ĐS: lớn gấp 42.1041lần Hai vật nhỏ giống nhau, vật thừa electron Tìm khối lượng vật để lực tĩnh điện lực hấp dẫn Cho G = 6,67.10-11N.Kg-2m2 ĐS: 1,86.10-9Kg Hai hạt bụi không khí cách khoảng r = 3cm , hạt mang điện tích q = -9,6.10-13 C a Tính lực tĩnh điện hai hạt bụi b Tính số e dư hạt bụi, biết điện tích e là qe = -1,6.10-19C ĐS: 9,26.10-12 N , 6.106 Cho hai điện tích điểm q1 và q2 đặt cách khoảng r = 30cm không khí , lực tác dụng chúng là F Nếu đặt dầu thì lực này yếu 2,25 lần Vậy cần dịch chuyển chúng khoảng bao nhiêu để lực tương tác chúng là F? ĐS :10cm Hai vật nhỏ mang ñiện tích đặt không khí cách r =1m, đẩy lực F = 1,8N Điện tích tổng cọng hai vật là Q =3.10-5C Tính điện tích vật ĐS: 2.10-5 C ; 10-5 C ngược lại Hai cầu kim loại nhỏ giống nhau, mang các điện tích q1, q2 đặt không khí cách đoạn r = 20cm Chúng hút lực F = 3,6.10-4N Cho hai cầu tiếp xúc lại đưa khoảng cách củ, chúng đẩy lực F/ = 2,025.10-4N Tính q1, q2 ĐS: ( 8.10-8C ; - 2.10-8C) ; ( - 8.10-8C ; 2.10-8C) ; ( - 2.10-8C ; 8.10-8C); ( 2.10-8C ; - 8.10-8C) Hai cầu kim loại nhỏ giống , mang các điện tích q1, q2 , đặt không khí cách đoạn r = 10cm Chúng hút lực F1 = 1,6.10-2N.Cho hai cầu tiếp xúc lại đưa khoảng cách củ, chúng đẩy lực F2 = 9.10-3N Tính q1, q2 ĐS: ( 0,67.10-7C ; - 2,67.10-7C) ; ( - 0,67.10-7C ; 2,67.10-7C) Lop11.com (2) Trung taâm luyeän thi & heø 41- Leâ Duaån – BMT -3- G/v: Nguyễn Minh Hoàng 10 –Tueä Tónh- BMT II LỰC TỔNG HỢP TÁC DỤNG LÊN MỘT ĐIỆN TÍCH ĐIỂM Ba điện tích điểm q1= -10-7C , q2= 5.10-8C, q3= 4.10-8C đặt A, B, C không khí AB = 5cm, AC = 4cm , BC = 1cm Tính lực điện tác dụng lên điện tích ĐS: F1 hĐĐng từ A đên C , F1 = 4,05.10-2N ; F2 hĐĐng xa C , F2 = 16,2.10-2N ; -2 F3 hĐĐng từ C đên A , F3 = 20,25.10 N Hai điện tích q1 = 8.10-8C và q2 = - 8.10-8C đặt A , B không khí; AB = 6cm Xác định lực tác dụng lên q3 = 8.10-8C đặt C : a CA = 4cm , CB = 2cm b CA = 4cm , CB = 10cm c CA = CB = 5cm ĐS: 0,18N ; 3,024.10-4N ; 2,675.10-4 N Hai điện tích điểm q1 =16C và q2 = -64C đặt hai điểm A và B, chân không , cách 1m Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên điện tích q0 = 4C , q0 đặt : a Điểm M : AM = 60cm , BM = 40cm b Điểm N : AN = 60cm , BN = 80cm c Điểm P : AP = 60cm , BP = 60cm ĐS: 16N ; 3,9N ; 10,4N Có điện tích điểm : q1 = q2 = q3 = 1,5C đặt chân không đỉnh tam giác cạnh là a = 15cm Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên điện tích ĐS: 1,56N Hai điện tích điểm q và - q đặt hai điểm A và B cách khoảng AB = 2d Một điện tích dương q1= q đặt trên đường trung trực AB cách AB khoảng x a Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên q1 b Aùp dụng số : q = C ; d = 6cm ; x = 8cm ĐS: 17,28N III ĐỊNH ĐIỆN TÍCH ĐỂ HỆ CÂN BẰNG Hai cầu nhỏ giống nhau, cùng có khối lượng m, điện tích q treo cùng điểm hai dây mãnh Do lực đẩy tĩnh điện hai cầu tách xa đoạn a Xác định góc lệch các sợi dây so với phương thẳng đứng Aùp dụng số : m = 2,5g ; q = 5.10-7C ; a = 60cm ĐS: = 140 Hai cầu nhỏ giống nhau, cùng có khối lượng m = 0,2g ; treo cùng điểm hai dây mãnh dài l = 0,5m Khi cầu tích điện tích q chúng tách xa đoạn a = 5cm Xác định q Lop11.com (3) Trung taâm luyeän thi & heø 41- Leâ Duaån – BMT -4- G/v: Nguyễn Minh Hoàng 10 –Tueä Tónh- BMT ĐS: q = 5,3.10-9C Hai điện tích dương q1 = q và q2 = 4q đặt hai điểm A và B chân không , cách đoạn a = 30cm Phải chọn điện tích q3 nào và đặt đâu để nó cân ? ĐS: AM = 10cm , BM = 20cm -8 Hai điện tích dương q1 = 2.10 C và q2 = -8.10-8C đặt A và B không khí AB = 8cm Ñiện tích q3 đặt C Hoûi: (3.1 BQH) a C nằm đâu để q3 nằm cân bằng? b Dấu và độ lớn q3 để q1 , q2 cân ĐS: CA = 8cm , CB = 16cm ; q3 = -8.10-8C Ở trọng tâm tam giác đều, người ta đặt điện tích q1 = 106C.Xác định dấu và độ lớn điện tích q cần đặt đỉnh tam giác hệ trạng thái cân (1.20/351Baøi) ĐS: q = -3q1 Đặt tâm hình vuông điện tích q1 = 2,5.10-7C và đặt đỉnh nó điện tích q, hệ trạng thái cân xác định q (1.21/351Baøi) 4q ĐS: q = q1 2 1 IV CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG Một điện tích điểm q = 10-7C đặt điện trường điện tích điểm Q, chịu tác dụng lực F = 3.10-3N Tính cường độ điện trường E điểm đặt điện tích q và độ lớn điện tích Q , biết hai điện tích đặt cách r = 30cm chân không ĐS: 3.104 V/m ; 3.10-7C -5 Qủa cầu nhỏ mang điện tích Q = 10 C đặt không khí a Ñịnh c.độ đ.trường EM điểm M cách tâm O cầu đoạn r =10cm b.Xác định lực điện trường cầu tích điện tác dụng lên điện tích điểm q = -10-7C đặt điểm M Suy lực điện trường điện tích điểm q tác dụng lên câù mang điện tích Q ĐS: 9.106V/m ; 0,9N Hai điện tích q1= 4.10-8C và q2= -1,5.10-7C đặt hai điểm M và N không khí MN= 40cm Định c.độ điện trường tổng hợp điểm O, : a MO = 10cm ; NO = 30cm b MO = 20cm ; NO = 60cm c Định lực điện trường tác dụng lên điện tích điểm Q = -2.10-8C đặt điểm O hai trường hợp trên ĐS: Proton đặt vào điện trường E =1,7.106V/m a Tính gia tốc prôton, biết mP = 1,7.10-27Kg b Tính vận tốc prôton sau đoạn đường 20cm, vận tốc đầu không ĐS: 1,6.1014m/s2 ; 8.106m/s Lop11.com (4) Trung taâm luyeän thi & heø 41- Leâ Duaån – BMT -5- G/v: Nguyễn Minh Hoàng 10 –Tueä Tónh- BMT Cho hai điện tích q1= 4.10-10C và q2 = - 4.10-10C đặt hai điểmA và B không khí AB = a = 2cm Định vecto cường độ điện trường E : a Điểm H , trung điểm đoạn AB b Điểm M cách A 1cm, cách B 3cm c Điểm N hợp với A,B thành tam giác ĐS: EH = 7,2.104 V/m ; EM = 3,2.104 V/m ; EN = 9.103 V/m Giải lại bài trên với q1 = q2 = 4.10-10C ĐS: EH =0 ; EM = 4.104 V/m ; EN = 1,56104 V/m Hai điện tích q1 = 8.10-8C và q2 = -8.10-8C đặt hai điểm A và B không khí AB = 4cm Xác định cường độ điện trường tổng hợp điểm C trên trung trực AB, cách AB 2cm ; suy lực tác dụng lên điện tích điểm q = -2.10-9C đặt C ĐS: EM =1,27.106 V/m ; F=2,54.10-3N Tại đỉnh tam giác ABC vuông A cạnh a = 50cm , b = 40cm , c = 30cm Ta đặt các diện tích q1 = q2 = q3 = 10-9C Xác định cường độ diện trường E H , H là chân đường cao kẻ từ A ĐS: 246 V/m Cho điện tích cùng độ lớn q đặt bốn đỉnh hình vuông cạnh a Tìm cường độ điện trường tâm O hình vuông trường hợp bốn điện tích có dấu sau: a + + + + b + - + c.+- - + kq ĐS: a và b , E = o ; c E = 2 a 10 Tại đỉnh A ,B, C hình vuông ABCD cạnh a đặt điện tích q>0 giống Tìm cường độ điện trường : a Tâm O hình vuông 2kq kq b Đỉnh Ñ ĐS: E0 = , EÑ = ( +1/2) a a 11 Hai điện tích q1= q và q2 = - q đặt A, B không khí AB = 2a a Xác định cường độ điện trường điểm M trên trung trực AB , cách AB đoạn h b Xác định h để cường độ này đạt cực đại Tính giá trị cực đại này 2kqa 2kq ĐS: EM = , h = ; Emax= a (a h ) V ĐIỆN TRƯỜNG TỔNG HỢP TRIỆT TIÊU Hai điện tích q1 và q2 đặt A và B không khí , AB = 100cm.Tìm vị trí điểm C mà đĩ cường độ điện trường tổng hợp zero với : a q1 = 3,6.10-5C và q2 = 4.10-6C bài 2-tr66-NĐĐ -5 -6 b q1 = -3,6.10 C và q2 = 4.10 C ĐS: CA = 0,75m ; CA = 1,5m Lop11.com (5) Trung taâm luyeän thi & heø 41- Leâ Duaån – BMT -6- G/v: Nguyễn Minh Hoàng 10 –Tueä Tónh- BMT Cho hai điện tích q1 và q2 đặt A và B không khí , AB = 2cm.Biết q1+q2 = 7.10-8C và CA = 6cm, CB = 8cm ; cường độ điện trường tổng hợp C triệt tiêu Tính q1 , q2 bài 3-tr67-NĐĐ ĐS: q1 = -9.10-8C , q2 = 16.10-8C Cho hình vuông ABCD Tại đỉnh A và D đặt hai điện tích q1 =q3 = q >0 Hỏi phải đặt đỉnh B điện tích q2 là bao nhiêu để cường độ điện trường tổng hợp D triệt tiêu bài 4- tr68-NĐĐ ĐS: q2 =-2 q Một cầu nhỏ khối lượng m = 0,25g mang điện tích q = 2,5.10-9C treo sợi dây và đặt đñieän trường E , có phương nằm ngang và độ lớn E = 106V/m Tính góc lệch dây treo so với phưong thẳng đứng Cho g = 10m/s2 bài 62.- tr44-LHP ĐS: 450 Một cầu nhỏ kim loại đặt dầu Qủa cầu có khối lượng m=9.10-5 Kg , thể tích V= 0mm3.Dầu có khối lượng riêng D= 800Kg/m3; tất đặt điện trường E hướng thẳng đứng từ trên xuống và có độ lớn E = 4,1.105V/m Tính điện tích hòn bi để nó nằm lơ lửng dầu Cho g = 10m/s2 bài54-tr68-NĐĐ ĐS: q2 = -2.10-9C Hạt bụi nhỏ có m =10-8g, mang điện tích âm nằm cân điện trường có hướng thẳng đứng từ trên xuống và có cường độ E =103V/m a Tính điện tích hạt bụi Cho g = 10m/s2 b Hạt bụi bị số điện tích điện tích 5.105 elec Để hạt bụi cân thì điện trường bây phải có cường độ là bao nhiêu ? bài6-tr71-NĐĐ ĐS: q = -10-19C ; 5.103V/m VI ÑIEÄN THEÁ – HIEÄU ÑIEÄN THEÁ Hai kim loại phẳng rộng đặt song song, cách 2cm, nhiễm điện trái dấu và có độ lớn Muốn điện tích q= 5.10-10C di chuyển từ này đến cần tốn công A=2.10-9J Hãy xác định cường độ điện trường bên hai kim loại đó Cho biết điện trường bên hai kim loại là điện trường và có đường sức vuông góc với các ÑS: 200V/m Ba ñieåm A, B, C taïo thaønh tam giaùc vuoâng taïi C AC = 4cm, BC = 5cm B vaø naèm moät ñieän trường Vecto E song song với AC, hướng từ E A đến C, E = 5000V/m Tính: A C a UAC ,UCB , UAB b Công điện trường elec di chuyển từ A đến B ÑS: UAC = 200V ; UCB = ; UAB = 200V ; AAB = -3,2.10-17J Lop11.com (6) Trung taâm luyeän thi & heø 41- Leâ Duaån – BMT -7- G/v: Nguyễn Minh Hoàng 10 –Tueä Tónh- BMT 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 bao nhiêu thì vận tốc nó không? Khối lượng electron xem đã bieát ÑS: 2,6mm Hiệu điện hai điểm M, N là UMN=1V Một điện tích q= -1C di chuyển từ điểm M đến điểm N thì công lực điện trường bao nhiêu? Giải thích ý nghĩa kết tìm ÑS: -1J 15 Một cầu khối lượng 3,06.10 kg nằm lơ lững hai kim loại song song nằm ngang và nhiễm điện trái dấu Điện tích cầu đó 4,8.10-18C Hai kim loại cách 2cm Hãy tính hiệu điện đặt vào hai đó Lấy g= 10m/s2 ÑS: 127,5V Một cầu khối lượng 4,5.10- 13kg treo vào sợi dây dài 1m Qủa cầu nằm hai kim loại song song + thẳng đứng hình vẽ Hai cách + 4cm Ñaët moät hieäu ñieän theá 750V + vào hai đó thì cầu lệch khỏi + O vị trí ban đầu 1cm Tính điện tích + quaû caàu Laáy g=10m/s2 ÑS:-2,4.10-9C Một điện tử bay vào điện trường , cường độ E = 910 V /m với vận tốc ban đầu v0 = 2.106 m/s cùng chiều với đường sức Bỏ qua trọng lực và sức cản lên điện tử a Mô tả chuyển động điện tử lên điện trường b Xác định gia tốc chuyển động , thời gian bay điện tử điện trường , quãng đường nó vào sâu điện trường và vận tốc lúc nó thoát khỏi điện trường Một điện tử bay vào điện trường có cường độ E = 9100V/ m với vận tốc ban đầu v0 E , có độ lớn v0 = 4.107 m/s Bỏ qua trọng lực và lực cản không khí điện tử a Viết phương trình chuyển động điện tử hệ toạ độ 0xy với O là vị trí ban đầu điện tử điện trường , trục ox cùng hướng với v0 , trục oy song song và ngược chiều đường sức b Xác định quãng đường điện tử Lop11.com (7) Trung taâm luyeän thi & heø 41- Leâ Duaån – BMT -8- G/v: Nguyễn Minh Hoàng 10 –Tueä Tónh- BMT c Xác định độ lệch D điện tử so với phương ban đầu nó bay quãng đường S = 20 cm theo trục ox Tính thời gian bay điện trường điện tử tới vị trí đó Lop11.com (8)