Bài 12**: Hai quả cầu kim loại nhỏ, giống hệt nhau, chứa các điện tích cùng dấu q1, q2, được treo vào chung một điểm 0 bằng hai sợi chỉ mảnh, không dãn dài bằng nhau.. Hai quả cầu đẩy nh[r]
(1)Luyện thi ĐH theo chủ đề Vaät lí – 11NC Chủ đề 1: ĐIỆN TÍCH – ĐỊNH LUẬT CULÔNG I./ Kiến thức cần nhớ: Hai loại điện tích Sự nhiễm điện các vật a Hai loại điện tích: + Điện tích dương + Điện tích âm - Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, các điện tích trái dấu thì hút b Sự nhiễm điện các vật - Nhiễm điện cọ xát - Nhiễm điện tiếp xúc - Nhiễm điện hưởng ứng Định luật Cu-lông: a Nội dung: (Sgk) F k b Biểu thức: q1.q2 r2 Trong đó: + k = 9.109Nm2 /C2 : hệ số tỉ lệ + r : khoảng cách hai điện tích điểm + q1, q2 : độ lớn hai điện tích điểm r c Biểu diễn: F21 q1>0 F21 F21 F12 r q1>0 q2>0 F12 q2<0 Lực tương tác các điện tích điện môi (chất cách điện) F k q1 q r II./ BAØI TAÄP Baøi 1:Cho điện tích q1 2.106 C ; q2 9.107 C , đặt cách 2cm không khí Tính lực tương tác hai điện tích đó Baøi 2: Hai điện tích điểm nhau, đặt chân không, cách khoảng r1 2cm Lực đẩy chúng là F1 1,6.104 N a Tìm độ lớn các điện tích đó b Khoảng cách r2 chúng phải bao nhiêu để lực tác dụng chung là F2 2,5.104 N Baøi 3: Cho điện tích q1;q2 đặt cách khoảng 30cm không khí, lực tác dụng lên chúng là F Nếu đặt chúng dầu thì lực này yếu 2,25 lần Vậy cần dịch chuyển chung khoảng bao nhiêu để lực tác dụng là F Baøi 4: Cho điện tích diểm q1 107 C ; q2 5.108 C đặt hai điểm A và B chân không cách 5cm Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên điện tích điểm q2 2.108 C đạt điểm C cho CA=3cm; CB=4cm GV: Mai Vaên Höng Lop11.com 6/23/2016 (2) Luyện thi ĐH theo chủ đề Vaät lí – 11NC Baøi 5: Có điện tích q1 6.107 C ; q2 2.107 C ; q3 106 C đặt chân không 3đỉnh tam giác cạnh a=16cm Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên điện tích điểm Baøi 6: Cho hai cầu nhỏ giống hệt đặt cách đoạn r = 10cm Đầu tiên hai cầu này tích điện trái dấu, chúng hút với lực F1 1,6.102 N Cho hai cầu tiếp xúc đưa lại vị trí cũ thì chúng đẩy lực F2 9.103 N Tìm điện tích cầu trước chúng tiếp xúc Baøi 7: Hai vật nhỏ tích điện đặt cách 3m chân không thì hút lực F1 6.109 N Điện tích tổng cộng hai vật là 109 C Tìm điện tích vật Baøi 8: Hai cầu nhỏ giống , cùng khối lượng m , điện tích q treo vào cùng điểm hai sợi dây mảnh Do lực đẩy tĩnh điện hai cầu tách xa 3cm Xác định góc lệch các sợi dây Biết m = 100g, q 108 C ; g 10m / s Bài 9: cho hai điện tích điểm q1=-q2=4.10-8Cđược đặt cố định chân không hai điểm A và B cách 20cm Hãy xác định lực tác dụngk lênđiện tích q3=2.10-8C đặt tại: a M laø trung ñieåm cuûa AB b N nằm trên đường trung trực AB và cách AB đoạn 10cm ÑS: a F = 2,88.10-3N; b F = 1,02.10-3N Bài 10: Ở đỉnh hình vuôngcó điện tích điểm dương tự q = 2.10-9C Hỏi phải đặt thyêm điện tích điểm q0 bao nhiêu vào tâm hình vuông để hệ điện tích đứng yên? ÑS: 1,91.10-9C Bài 11: Cho ba điện tích q1 = q2 = q3=10-9C đặt ba đỉnh A, B, C tam gáic cạnh a =10cm a tính lực tác dung lên điện tích b Hỏi phải đặt điện tích q0 đâu, có giá trị bao nhiêu để hệ thống đứng cân ÑS: a F = 1,56.10-6N; b q0 = - 0,58.10-9C; ñaët taïi troïng taâm tam giaùc Bài 12**: Hai cầu kim loại nhỏ, giống hệt nhau, chứa các điện tích cùng dấu q1, q2, treo vào chung điểm hai sợi mảnh, không dãn dài Hai cầu đẩy và góc hai dây treo là 600 Cho hai cầu tiếp xúc với nhau, thả thì đẩy mạnh và góc dây treo bây là 900 Tính tỉ số q1/q2 ÑS: 11,77; 0,085 Bài 13: Hai điện tích điểm giống cách khoảng 5cm đặt chân không Lực tương tác chúng là F1=1,8.10-4N a Tìm độ lớn điện tích q1,q2 b Tính khoảng cách hai điện tíchnếu lực tương tác chúng là F2 =12,5.10-5N c Nhúng hai điện tích vào dầu hoả có 2,1 Tìm khoảng cách chúng đẻ lực tương tác là F2 ÑS: a q = ± 10-9C; b r = 0,06 m; c rc =0,04m **Heát** GV: Mai Vaên Höng Lop11.com 6/23/2016 (3) Luyện thi ĐH theo chủ đề Vaät lí – 11NC Chủ đề 2: ĐIỆN TRƯỜNG I Kiến thức cần nhớ: Điện trường: a) Khái niệm điện trường: là dạng vật chất (môi trường) bao quanh các điện tích b) Tính chất điện trường: Tác dụng lực điện lên điện tích khác đặt nó Cường độ điện trường: a) Định nghĩa: (sgk) b) Biểu thức: E F Đơn vị: E(V/m) q Neáu q > 0: F cùng phương, cùng chiều với E ; Neáu q < 0: F cùng phương, ngược chiều với E Đường sức điện: a) Định nghĩa: (sgk) b) Các tính chất đường sức điện: (sgk) c) Điện phổ: (sgk) Điện trường : (sgk) - Đường sức điện trường là đường thẳng song song và cách Điện trường điện tích điểm: E k Q r 9.109 Q r Neáu Q > : E hướng xa điện tích, neáu Q < : E hướng lại gần điện tích Nguyên lí chồng chất điện trường: (sgk) E E1 E E n E1 E2 E E1 E2 E1 E2 E E1 E2 E1 E2 E E12 E22 II./ BAØI TAÄP Caõu 1: Có tam giác vuông cân ABC ( A), đặt B và C các điện tích q1= 2q và q2= - q Cho AB = a,môi trường chân không a Cường độ điện trường A b Cường độ điện trường trung điểm M CB Caõu 2: Tại các đỉnh hình vuông ABCD có cạnh a, đặt các điện tích q1, q2, q3, q4 Haừy tớnh: a Cường độ điện trường tâm hình vuông q1 = q2 = q3= q4 = q b Cường độ điện trường tâm hình vuông q1 = q2 = q ; q3= q4 = - q Caõu Tính gia tốc mà electron thu nó nằm điện trường có E = 103V/m Cho qe= - 1,6.10 – 19C vµ me= 9.10 – 31kg Caõu 4: Một cầu có khối lượng m = 12g, tích điện q treo điện trường có phương ngang, có E = 1000 V/m Khi cầu trạng thái cân thì dây treo nó hợp với phương thẳng đứng gãc α = 30 0, lÊy g = 10m/s2 Tính: a §iÖn tÝch cña qu¶ cÇu GV: Mai Vaên Höng Lop11.com 6/23/2016 (4) Luyện thi ĐH theo chủ đề Vaät lí – 11NC b Lùc c¨ng cña d©y treo Caâu §Æt t¹i A vµ B c¸c ®iÖn tÝch q1 vµ q2 cho q1 + q2 = 11.10 – (C), cho AB = 4cm §iÓm M ë trªn AB và cách A 20cm và cách B là 24cm Cường độ điện trường M triệt tiêu Tính q1 và q2 Câu 6: hai đỉnh M, P (đối diện nhau) hình vuông MNPQ cạnh a, đặt hai điện tích điểm qM=qp=-3.10-6C Phải đặt Q điện tích q bằg bao nhiêu để điện trường gây hệ ba điện tích naøy taïi N trieät tieâu? ÑS: q = 6caên2.10-6C Caâu 7: Cho ñieän tích döông q1=24.10-8C vaø q2 ñaët khoâng khí taïi hai ñieåm A vaø B caùch 50cm Xét điểm C cách A,B là 30cm và 40cm a Để tìm cường độ dòng điện tổng hợp tai C song song với AB thì q2 phải có dấu và độ lớn naøo? b Để cường độ dòng điện tổng hợp C vuông góc với AB thì q2 phải có dấu và độ lớn naøo? c Muốn cường độ điện trường C thì phải đặt thêm điện tích q3 trên AB và có giá trị theá naøo? ÑS: a q2= -32.10-8C; b q2= 18.10-8C; c q3= -16,64.10-8C Caâu 8: Ba ñieän tích ñieåm q1=9.10-7C naèm taïi ñieåm A; q2=9.10-7C naèm taïi ñieåm B vaø q3naèm taïi C Heä thống nằm cân chất lỏng có số điện môi Khoảng cách AB = 30cm a Xác định q3 và khoảng cách AC b Xác định độ lớn cường độ điện trường các điểm A, B và C ÑS: a q3= -2.10-7C; AC = 10cm; b EA=EB=EC=0 Câu 9: Một hạt bụi có điện tích âm và có khối lượng m = 10-11kg nằm cân băng điện trường có phương thẳng đứng hướng xuống và có cường độ E = 2000V/m a Tính ñieän tích haït buïi b Hạt bụi tích thêm lượng điện tích với điện tích 6.106 êlectron Muốn hạt bụi nằm can thì cường độ điện trường phải bao niêu? Cho me =9.1.10-31kg, g=10m/s2 ÑS: a q=-5.10-14C; b E=99V/m Caâu 10: Coù hai ñieän tích q1=5.10-9C, q2 = -5.10-9C ñaët caùch 10cm chaân khoâng Xaùc ñònh véctơ cường độ điện trường điểm M nằm trên đường thẳng qua hai điện tích đó và: a Cách hai điện tích b Caùch q1 5cm vaø q2 15cm ÑS: a E =36000V/m; b E = 16000V/m Câu 11: Cho hai điện tích điểm q1=8.10-8C và q2=2.10-8C đặt hai điểm A và B cách đoạn r = 18cm Xác định vị trí điểm M mà đó cường độ điện trường ĐS: M nằm khoảng AB và cách A khoảng 12cm Caâu 12: Hai ñieän tích q1 = q2 = q ñaët taïi A, B(AB = 2a) khoâng khí a Xác định cường độ điện trường C tren trung trực AB cách AB doạn h b Xác định khoảng cách h để cường độ điện trường đạt cực đại Tính giá trị cực đại này ÑS: a E= 2kqh/(a2+b2)3/2 b HD: AD bất đảng thức Côsi suy EMmax=4kq/3căn3.a2 h =a/căn GV: Mai Vaên Höng Lop11.com 6/23/2016 (5) Luyện thi ĐH theo chủ đề Vaät lí – 11NC Bài 13: Cho hai điểm A và B cùng trên đường sức điện trường điện tích điểm q O gây Biết độ lớn cđđt A và B là E1 và E2 và A gần O B Tính độ lớn cđđt M là trung điểm đoạn AB? ÑS: EM E1 E2 ( E1 E2 ) Bài 14: Quả cầu nhỏ khối lượng m = 0,25 g mang điện tích q = 2,5.10-9 C treo sợi dây nhẹ, không dãn, cách điện và đặt điện trường E nằm ngang và có độ lớn E = 106 V/m Lấy g = 10 m/s2 Tính góc lệch dây treo so với phương thẳng đứng? ÑS : 450 **Heát** Chủ đề 3: I./ Kiến thức cần nhớ: CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN – HIỆU ĐIỆN THẾ Công lực điện: - Điện tích q di chuyển từ điểm M đến N điện trường đều, công lực điện trường: AMN q.E.M ' N ' M ' N ' : hình chiếu MN lên phương điện truờng - Công lực điện tác dụng lên điện tích q không phụ thuộc dạng đường điện tích mà phụ thuộc vào vị trí điểm đầu và điểm cuối đường - => Vậy điện trường tĩnh là trường Khái niệm hiệu điện a Công lực điện và hiệu điện tích: AMN = WM – WN b Hiệu điện thế, điện thế: U MN VM V N AMN q - Khái niệm hiệu điện thế: (sgk) - Điện điện trường phụ thuộc vào cách chọn mốc điện Điện mặt đất và điểm xa vô cùng không Liên hệ cường độ điện trường và hiệu điện thế: E U Mn M 'N ' U d d là khoảng cách hai điểm M’, N’ II./ Baøi taäp: Bài 1: Cho ba kim loại phẳng A, B, C, đặt song song hình vẽ, d1= cm, d2 = cm Các tích điện và điện trường các là điện trường đều, có chiều hình vẽ với độ lớn E1=4.104 V/m, E2 = 5.104 V/m Choïn moác ñieän theá taïi baûn A, tính ñieän theá VB vaø VC cuûa baûn B vaø baûn C? ÑS: VC = 2.103 (V/m) GV: Mai Vaên Höng Lop11.com 6/23/2016 (6) Luyện thi ĐH theo chủ đề Vaät lí – 11NC Bài 2: Ba điểm A, B, C tạo thành tam giác vuông C và điện trường (AC = cm, BC = cm) Véc tơ cường độ điện trường E song song với AC , hướng từ A đến C và có độ lớn E=5000 V/m Haõy tính: a) UAC , UCB , UAB ? b) Công lực điện trường electrôn di chuyển từ A đến B ? Baøi 3: Hiệu điện hai điểm M, N điện trường là UMN = 80 V a Tính công lực điện trường electron di chuyển từ M đến N b Tính công cần thiết để di chuyển electron từ M đến N Baøi 4: Để di chuyển q = 10-4C từ xa vào điểm M điện trường cần thực công A’ = 5.10-5J Tìm điện M ( mốc điện ) ÑS: Baøi 5: Moät ñieän tích döông q=6.10-3C di chuyeån doïc theo A cạnh tam giác đều, cạnh a=16cm đặt điện trường E=2.104V/m (hinh vẽ) Tính công lực điện trường thực để di chuyển điện tích q theo các cạnh AB, BC, CA Biết véc tơ cường độ điện trường song song với cạnh đường cao AH hướng tứ A đến H Bài6: Hai kim loại phẳng sog song mang điện tích trái dấu đạBt cách 2cm CườnCg độ điện H trường hai là 3000V/m Sát mang điện dương, người ta đặt hạt mang điện dương có khối lượng m=4,5.10-6g và có điện tích q =1,5.10-2C Tính: a Công điện trường hạt mang điện chuyển động từ dương đến âm b Vận tốc hạt mang điện nó đập vào âm Ñs: A= 0,9J; v=2.104m/s GV: Mai Vaên Höng Lop11.com 6/23/2016 (7)