Đang tải... (xem toàn văn)
Tổng hợp bài tập Vật lý 11 chương 1 Điện tích, điện trường này giúp các em học sinh ôn tập kiến thức, ôn tập kiểm tra, rèn luyện kỹ năng để các em nắm được toàn bộ kiến thức chương trình Vật lý lớp 11. Mời các bạn cùng tham khảo!
CƠ SỞ BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC VÀ LUYỆN THI 503/16 TRƯNG NỮ VƯƠNG * VẬT LÝ 11 TRUNG TÂM BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC KHOA NGUYỄN Địa chỉ: K503/16 Trưng Nữ Vương – Hòa Thuận Tây - Đà Nẵng 0986590468 - 0987281303 chương ĐIệN TíCH - ĐIệN TRƯờNG ThS Nguyễn Duy Liệu Đà Nẵng, tháng 06 năm 2016 Th.S Nguyễn Duy Liệu – ĐT: 0935991512-0986590468 Trang CƠ SỞ BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC VÀ LUYỆN THI 503/16 TRƯNG NỮ VƯƠNG * VẬT LÝ 11 MỤC LỤC CHƯƠNG I: ĐIỆN TÍCH ĐIỆN TRƯỜNG CHỦ ĐỀ 1: LỰC TƯƠNG TÁC TĨNH ĐIỆN DẠNG 1: TƯƠNG TÁC GIỮA HAI ĐIỆN TÍCH ĐIỂM ĐỨNG YÊN DẠNG 2: ĐỘ LỚN ĐIỆN TÍCH DẠNG 3: TƯƠNG TÁC CỦA NHIỀU ĐIỆN TÍCH DẠNG 4: CÂN BẰNG CỦA ĐIỆN TÍCH CHỦ ĐỀ 2: BÀI TẬP VỀ ĐIỆN TRƯỜNG 11 DẠNG I: ĐIỆN TRƯỜNG DO MỘT ĐIỆN TÍCH ĐIỂM GÂY RA 15 DẠNG CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG DO NHIỀU ĐIỆN TÍCH ĐIỂM GÂY RA 17 DẠNG 3: CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG TỔNG HỢP TRIỆT TIÊU 19 DẠNG 4: CÂN BẰNG CỦA ĐIỆN TÍCH TRONG ĐIỆN TRƯỜNG 21 DẠNG 5: CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG DO VẬT TÍCH ĐIỆN CĨ KÍCH THƯỚC TẠO NÊN CHỦ ĐỀ 3: ĐIỆN THẾ HIỆU ĐIỆN THẾ 24 DẠNG I: TÍNH CƠNG CỦA LỰC ĐIỆN HIỆU ĐIỆN THẾ 26 CHỦ ĐỀ 4: ĐỀ BÀI TẬP VỀ TỤ ĐIỆN 34 DẠNG I: TÍNH TỐN CÁC ĐẠI LƯỢNG 34 DẠNG II: GHÉP TỤ CHƯA TÍCH ĐIỆN 36 DẠNG III: GHÉP TỤ Đà CHỨA ĐIỆN TÍCH Error! Bookmark not defined DẠNG IV: HIỆU ĐIỆN THẾ GIỚI HẠN Error! Bookmark not defined DẠNG V: TỤ CÓ CHỨA NGUỒN, TỤ XOAY Error! Bookmark not defined DẠNG VI: MẠCH CẦU TỤ Error! Bookmark not defined DẠNG VII: NĂNG LƯỢNG ĐIỆN TRƯỜNG 38 Th.S Nguyễn Duy Liệu – ĐT: 0935991512-0986590468 Trang CƠ SỞ BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC VÀ LUYỆN THI 503/16 TRƯNG NỮ VƯƠNG * VẬT LÝ 11 CHƯƠNG I: ĐIỆN TÍCH ĐIỆN TRƯỜNG CHỦ ĐỀ 1: LỰC TƯƠNG TÁC TĨNH ĐIỆN DẠNG 1: TƯƠNG TÁC GIỮA HAI ĐIỆN TÍCH ĐIỂM ĐỨNG N A LÝ THUYẾT I Điện tích – Điện tích điểm + Có hai loại điện tích: điện tích dương (+) điện tích âm (-) + Các điện tích dấu đẩy nhau, trái dấu hút + Đơn vị điện tích culơng (C) + Điện tích điểm: Một vật nhiễm điện có kích thước nhỏ so với khoảng cách tác dụng gọi điện tích điểm Cách nhiễm điện: Có cách nhiễm điện vật: Cọ xát, tiếp xúc, hưởng ứng Nhiễm điện cọ xát: Hai vật không nhiễm điện cọ xát với làm chúng nhiễm điện trái dấu Nhiễm điện tiếp xúc: Cho kim loại không nhiễm điện chạm vào cầu nhiễm điện kim loại nhiễm điện dấu với điện tích cầu Đưa kim loại xa cầu kim loại nhiễm điện Nhiễm điện hưởng ứng: Đưa kim loại không nhiễm điện đến gần cầu nhiễm điện không chạm vào cầu, hai đầu kim loại nhiễm điện Đầu gần cầu nhiễm điện trái dấu với điện tích cầu, đầu xa nhiễm điện dấu với điện tích cầu Đưa kim loại xa cầu kim loại trở trạng thái không nhiễm điện lúc đầu Trong nhiễm điện hưởng ứng, có phân bố lại điện tích vật, tổng đại số điện tích vật khơng đổi II Thuyết electron – định luật bảo tồn điện tích Cấu tạo ngun tử phương diện điện – Điện tích nguyên tố a Cấu tạo hạt nhân Hạt nhân cấu tạo từ hạt nhỏ gọi nuclon Có hại loại nuclon: ▪ Proton (p): mang điện tích nguyên tố dương (+e) ▪ Neutron (n): không mang điện b Cấu tạo ngun tử Ngun tử có đường kính khoảng 10-10(m) gồm hạt nhân giữa, xung quanh có electron chuyển động theo quỹ đạo khác tạo thành lớp vỏ Số proton bên hạt nhân số electron quay xung quanh hạt nhân nên độ lớn điện tích dương proton độ lớn điện tích âm electron, bình thường ngun tử trung hịa điện c Điện tích ngun tố – Vật chất đựơc cấu tạo từ hạt nhỏ bé, riêng biệt gọi nguyên tử, phân tử hay gọi chung hạt sơ cấp – Điện tích mà hạt sơ cấp mang gọi điện tích nhỏ tồn tự nhiên gọi điện tích ngun tố, có độ lớn q = 1,6.10-19(C) ▪ Electron: hạt sơ cấp mang điện tích nguyên tố âm + Điện tích electron: qe = -1,6.10-19C + Khối lượng electron: me = 9,1.10-31kg ▪ Proton: hạt sơ cấp mang điện tích nguyên tố dương + Điện tích proton: qp = +1,6.10-19C + Khối lượng proton: mp = 1,67.10-27kg ▪ Neutron: hạt sơ cấp không mang điện + Khối lượng neutron xấp xỉ khối lượng proton Thuyết electron Là thuyết vào cư trú dịch chuyển electron để giải thích tượng điện tính chất điện vật Nội dung thuyết electron sau: - Electron di chuyển từ nguyên tử sang nguyên tử khác - Nguyên tử bị electron trở thành hạt mang điện dương gọi ion dương Ví dụ: Nguyên tử Natri bị electron trở thành ion Na+ - Nguyên tử trung hòa nhận thêm electron trở thành hạt mang điện âm gọi ion âm Ví dụ: Nguyên tử Clo nhận thêm electron trở thành ion Cl- - Một vật nhiễm điện âm số electron mà chứa lớn số proton; Nếu số electron số proton vật mang điện tích dương Th.S Nguyễn Duy Liệu – ĐT: 0935991512-0986590468 Trang CƠ SỞ BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC VÀ LUYỆN THI 503/16 TRƯNG NỮ VƯƠNG * VẬT LÝ 11 Vận dụng thuyết electron Khi cho cầu nhỏ nhiễm điện tiếp xúc sau tách tổng điện tích chia cho cầu q q q1' q2' 2 Hiện tượng xảy tương tự nối hai cầu dây dẫn mảnh cắt bỏ dây nối Khi chạm tay vào cầu nhỏ dẫn điện tích điện cầu điện tích trở trung hịa Điện tích q vật tích điện: q ne + Nếu vật thiếu electron (tích điện dương): q ne + Nếu vật thừa electron (tích điện âm): q ne Với e 1, 6.1019 C điện tích ngun tố III- Định luật bảo tồn điện tích Trong hệ cô lập điện, nghĩa hệ không trao đổi điện tích với vật ngồi hệ tổng đại số điện tích ln ln số IV Định luật Cu lông Định luật: Độ lớn lực tương tác hai điện tích điểm đứng yên tỉ lệ thuận với tích độ lớn hai điện tích tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách chúng F k q1 q r2 Trong đó: r khoảng cách hai chất điểm (đơn vị m) Lực tương tác điện tích điểm q1; q2 đặt cách khoảng r mơi trường có số điện mơi ε F12 ; F21 có: - Điểm đặt: điện tích - Phương: đường nối điện tích - Chiều: + Hướng xa (Lực đẩy): q1.q2 > (q1; q2 dấu) + Hướng vào (Lực hút): q1.q2 < (q1; q2 trái dấu) - Độ lớn: F k - Biểu diễn: F21 q1q2 N m ; k = 9.10 C (ghi chú: F lực tĩnh điện) r r F12 r F21 F12 q1.q2 < q1.q2 >0 + Lực tương tác nhiều điện tích điểm lên điện tích điểm: F F1 F2 Fn Lưu ý: Cơng thức cịn áp dụng cho trường hợp cầu đồng chất, ta coi r khoảng cách tâm hai cầu B BÀI TẬP TỰ LUẬN Bài Hai điện tích q 2.10 8 C , q 10 8 C đặt cách 20cm không khí Xác định độ lớn vẽ hình lực tương tác chúng? ĐS: 4,5.10 5 N Bài Hai điện tích q 2.10 6 C , q 2.10 6 C đặt hai điểm A B khơng khí Lực tương tác chúng 0,4N Xác định khoảng cách AB, vẽ hình lực tương tác ĐS: 30cm Bài Hai điện tích đặt cách khoảng r khơng khí lực tương tác chúng 2.10 3 N Nếu với khoảng cách mà đặt điện mơi lực tương tác chúng 10 3 N a Xác định số điện môi b Để lực tương tác hai điện tích đặt điện mơi lực tương tác đặt khơng khí phải đặt hai điện tích cách bao nhiêu? Biết khơng khí hai điện tích cách 20cm ĐS: ; 14,14cm Bài Trong nguyên tử hiđrơ (e) chuyển động trịn quanh hạt nhân theo quỹ đạo trịn có bán kính 5.10 -9 cm a Xác định lực hút tĩnh điện (e) hạt nhân b Xác định tần số (e) ĐS: a) F=9.10-8 N; b) f = 0,7.1016 Hz Th.S Nguyễn Duy Liệu – ĐT: 0935991512-0986590468 Trang CƠ SỞ BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC VÀ LUYỆN THI 503/16 TRƯNG NỮ VƯƠNG * VẬT LÝ 11 Bài Một cầu có khối lượng riêng (KLR) = 9,8.103 kg/m3, bán kính R=1cm tích điện q = -10 -6C treo vào đầu sợi dây mảnh có chiều dài l =10cm Tại điểm treo có đặt điện tích âm q0 = - 10 -6 C Tất đặt dầu có KLR D = 0,8 103 kg/m3, số điện môi =3 Tính lực căng dây? Lấy g = 10m/s2 ĐS: 0,614N Bài Hai cầu nhỏ, giống nhau, kim loại Quả cầu A mang điện tích 4,50 µC; cầu B mang điện tích 2,40 µC Cho chúng tiếp xúc đưa chúng cách 1,56 cm Tính lực tương tác điện chúng ĐS: 440,2N -9 Bài 7: Hai cầu nhỏ giống (xem hai điện tích điểm) có q1= 3,2 10 C q2 = - 4,8.10-9 C đặt hai điểm cách 10cm a) Quả cầu thừa electron, cầu thiếu electron Tính lượng electron thừa (hoặc thiếu) cầu b) Tính lực tương tác hai cầu (có vẽ hình) môi trường tương tác là: - Chân không - Dầu hỏa (ε = 2) c) Cho hai cầu tiếp xúc với nhau: - Tìm điện tích sau tiếp xúc - Nếu sau tiếp xúc ta lại đặt chúng cách 15cm dầu hỏa, tìm lực tương tác chúng (có vẽ hình) Đs: a) thiếu 2.1010 electron, thừa 3.1010 electron b) 1,3824.10-5N ; 6,912.10-6N ( lực hút) c) q1, q2, 8.10 10 lực đẩy: 1,28.10-7N DẠNG 2: XÁC ĐỊNH GIÁ TRỊ ĐIỆN TÍCH A LÝ THUYẾT Khi giải dạng BT cần ý: Hai điện tích có độ lớn thì: q1 q Hai điện tích có độ lớn trái dấu thì: q q Hai điện tích thì: q q q q q q q q Hai điện tích dấu: q q q q q q Hai điện tích trái dấu: q q Áp dụng hệ thức định luật Coulomb để tìm sau tùy điều kiện tốn chúng tìm q1 q2 q ;q Nếu đề yêu cầu tìm độ lớn cần tìm 2.1 Bài tập ví dụ Hai cầu nhỏ tích điện có độ lớn nhau, đặt cách 5cm chân khơng hút lực 0,9N Xác định điện tích hai cầu Tóm tắt q1 q r 5cm 0,05m F 0,9 N , lực hút q1 ? q ? Giải Theo định luật Coulomb: q q F.r F k q q k r 0,9.0,05 25.10 14 q q 9.10 Mà q1 q nên q 25.10 14 Th.S Nguyễn Duy Liệu – ĐT: 0935991512-0986590468 Trang CƠ SỞ BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC VÀ LUYỆN THI 503/16 TRƯNG NỮ VƯƠNG * VẬT LÝ 11 q q 5.10 7 C Do hai điện tích hút nên chúng phải trái dấu, vậy: q 5.10 7 C ; q 5.10 7 C hoặc: q 5.10 7 C ; q 5.10 7 C B BÀI TẬP TỰ LUẬN Bài Hai điện tích điểm nhau, đặt chân không, cách 10 cm Lực đẩy chúng 9.10-5N a Xác định dấu độ lớn hai điện tích b Để lực tương hai điện tích tăng lần phải tăng hay giảm khoảng cách hai điện tích lần? Vì sao? Xác định khoảng cách hai điện tích lúc ĐS: a/ q q 10 8 C ; q q 10 8 C b/Giảm lần; r' 5,77cm Bài Hai điện tích có độ lớn nhau, đặt cách 25cm điện môi có số điện mơi lực tương tác chúng 6,48.10-3 N a Xác định độ lớn điện tích b Nếu đưa hai điện tích khơng khí giữ khoảng cách lực tương tác chúng thay đổi nào? Vì sao? c Để lực tương tác hai điện tích khơng khí 6,48.10-3 N phải đặt chúng cách bao nhiêu? ĐS: a/ q q 3.10 7 C ; b/ tăng lần c/ rkk rđm 35,36cm Bài Hai vật nhỏ tích điện đặt cách 50cm, hút lực 0,18N Điện tích tổng cộng hai vật 4.10-6C Tính điện tích vật? q1 106 C 6 12 q1 q2 5.1012 q2 5.10 C q1.q2 5.10 ĐS: 6 6 6 q1 q2 4.10 q1 q2 4.10 q1 5.10 C q 106 C Bài Hai điện tích điểm có độ lớn đặt chân không, cách khoảng cm, chúng xuất lực đẩy F = 1,6.10-4 N a Hãy xác định độ lớn điện tích điểm trên? b Để lực tương tác chúng 2,5.10-4N khoảng cách chúng bao nhiêu? ĐS: 667nC 0,0399 Bài Hai vật nhỏ đặt khơng khí cách đoạn 1m, đẩy lực F= 1,8 N Điện tích tổng cộng hai vật 3.10-5 C Tìm điện tích vật ĐS: q1 2.105 C ; q2 105 C Bài Hai cầu kim loại nhỏ mang điện tích q1 q2 đặt khơng khí cách cm, đẩy lực 2,7.10-4 N Cho hai cầu tiếp xúc lại đưa vị trí cũ, chúng đẩy lực 3,6.10-4 N Tính q1, q2 ? ĐS: q1 2.109 C ; q2 6.10 9 C q1 2.109 C ; q2 6.10 9 C đảo lại Bài Hai cầu nhỏ giống kim loại có khối lượng 50g treo vào điểm sợi nhỏ không giãn dài 10cm Hai cầu tiếp xúc tích điện cho cầu thấy hai cầu đẩy dây treo hợp với góc 600 Tính điện tích mà ta truyền cho cầu cầu Cho g =10 m/s2 ĐS: q = 1,13µC Bài Một cầu nhỏ có m = 60g, điện tích q = 10 -7 C treo sợi tơ mảnh Ở phía 10 cm cần đặt điện tích q2 để sức căng sợi dây tăng gấp đôi? ĐS: q = - 3,33µC Bài 10 Hai cầu nhỏ tích điện q1= 1,3.10 -9 C ,q2 = 6,5.10-9 C đặt cách khoảng r chân không đẩy với lực F Cho cầu tiếp xúc đặt cách khoảng r chất điện môi ε lực đẩy chúng F a Xác định số điện môi chất điện môi b Biết F = 4,5.10 -6N, tìm r ĐS: ε = 1,8; r =13cm Th.S Nguyễn Duy Liệu – ĐT: 0935991512-0986590468 Trang CƠ SỞ BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC VÀ LUYỆN THI 503/16 TRƯNG NỮ VƯƠNG * VẬT LÝ 11 Câu 11 Hai cầu nhỏ giống mang điện tích q1 q2 đặt cách 10cm khơng khí Ban đầu chúng hút lực F1 1, 6.102 N Cho hai cầu tiếp xúc đưa vị trí cũ chúng đẩy lực F2 9.103 N Xác định q1 q2 trước tiếp xúc 7 q1 10 C ĐS: cặp giá trị lại khác HS tự viết q 8 107 C Câu 12: Hai cầu nhỏ có điện tích q1= 4.10-7C q2 đặt cách khoảng 3cm chân không hút lực 0,2N Xác định q2 - Hai cầu nhỏ có điện tích q1= -4.10-7C q2 đặt cách khoảng 10cm dầu ε = đẩy lực 0,072N Xác định q2 ĐS: -5.10-8 C & -4.10-7C Câu 13: Hai viên bi nhỏ giống nhôm nhiễm điện đặt cách r = 10cm hút với lực F = 2,7 N Sau cho hai viên bi chạm vào đặt chúng cũ chúng đẩy với lực F’ = 0,9N Hỏi lúc đầu chưa chạm viên thừa thiếu electron ĐS: Một viên thừa 625.109 electron , Một viên thiếu 1875.109 electron DẠNG 3: TƯƠNG TÁC CỦA NHIỀU ĐIỆN TÍCH A LÝTHUYẾT Dạng 3: Hợp lực nhiều điện tích tác dụng lên điện tích Phương pháp: Các bước tìm hợp lực Fo điện tích q1; q2; tác dụng lên điện tích qo: Bước 1: Xác định vị trí điểm đặt điện tích (vẽ hình) Bước 2: Tính độ lớn lực F10 ; F20 , Fno q1 q2 tác dụng lên qo Bước 3: Vẽ hình vectơ lực F10 ; F20 Fn Bước 4: Từ hình vẽ xác định phương, chiều, độ lớn hợp lực Fo + Các trường hợp đặc biệt: Gọi góc bất kì, hai vectơ lực F02 F102 F202 F10 F20 cos 3.1 Bài tập ví dụ Th.S Nguyễn Duy Liệu – ĐT: 0935991512-0986590468 Trang CƠ SỞ BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC VÀ LUYỆN THI 503/16 TRƯNG NỮ VƯƠNG * VẬT LÝ 11 Trong chân khơng, cho hai điện tích q q 10 7 C đặt hai điểm A B cách 8cm Tại điểm C nằm đường trung trực AB cách AB 3cm người ta đặt điện tích q o 10 7 C Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên qo Tóm tắt: q 10 7 C 7 q 10 C q o 10 7 C; AB 8cm; AH 3cm Fo ? Bài giải mẫu Vị trí điện tích hình vẽ Gọi F10 lực q1 tác dụng lên qo: + Độ lớn: F10 k q 1q 10 7.10 7 9.10 0,036 N AC 0,05 + Phương chiều: Được biểu diễn hình vẽ Gọi F20 lực q2 tác dụng lên qo: + Độ lớn: F20 F10 0,036 N (do q q ) + Phương chiều: Được biểu diễn hình vẽ Hợp lực tác dụng lên điện tích q0 là: F0 F10 F20 Do F20 F10 nên hợp lực Fo tác dụng lên qo có độ lớn là: Fo F10 cos 2.F10 cosA 2.F10 AH AC Fo 2.0, 036 57, 6.103 N Vậy Fo có phương // AB, chiều với vectơ AB (hình vẽ) có độ lớn: Fo 57,6.10 3 N Chú ý: Khi giải toán, thường bị nhầm đáp án lỗi khơng đổi đơn vị đại lượng công thức đơn vị hệ đo SI; Lỗi thứ không đọc kỹ yêu cầu đề bài, cần phân biệt từ “XÁC ĐỊNH” từ “TÍNH” nói đại lượng véc tơ B BÀI TẬP TỰ LUẬN Bài Cho hai điện tích điểm q1 2.107 C ; q2 3.107 C đặt hai điểm A B chân không cách 5cm Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên qo 2.10 7 C hai trường hợp: a qo đặt C, với CA = 2cm; CB = 3cm b qo đặt D với DA = 2cm; DB = 7cm ĐS: a/ Fo 1,5N ; b/ F 0, 79 N 8 8 Bài Hai điện tích điểm q1 3.10 C ; q2 2.10 C đặt hai điểm A B chân không, AB = 5cm Điện tích qo 2.10 8 C đặt M, MA = 4cm, MB = 3cm Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên qo ĐS: Fo 5, 23.10 3 N Bài Trong chân khơng, cho hai điện tích q1 q2 107 C đặt hai điểm A B cách 10cm Tại điểm C nằm đường trung trực AB cách AB 5cm người ta đặt điện tích q o 10 7 C Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên qo ĐS: Fo 0, 051N Th.S Nguyễn Duy Liệu – ĐT: 0935991512-0986590468 Trang CƠ SỞ BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC VÀ LUYỆN THI 503/16 TRƯNG NỮ VƯƠNG * VẬT LÝ 11 Bài Có điện tích điểm q1 = q2 = q3 = q = 1,6.10-6 C đặt chân không đỉnh tam giác ABC cạnh a = 16 cm Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên điện tích Bài Ba cầu nhỏ mang điện tích q1 = 6.10 -7C, q2 = 2.10 -7C, q3 = 10 -6C theo thứ tự đường thẳng nhúng nước nguyên chất có = 81 Khoảng cách chúng r12 = 40cm, r23 = 60cm Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên cầu ĐS: -8 -8 -8 Bài Ba điện tích điểm q1 = 10 C, q2 = -4 10 C, q3 = 10 C đặt khơng khí ba đỉnh tam giác cạnh cm Xác định vectơ lực tác dụng lên q3 ? ĐS: -8 -8 Bài Hai điện tích q1 = 8.10 C, q2 = -8.10 C đặt A B khơng khí (AB = 10 cm) Xác định lực tác dụng lên q3 = 8.10-8 C, nếu: a CA = cm, CB = cm b CA = 14 cm, CB = cm c CA = CB = 10 cm d CA=8cm, CB=6cm ĐS: -9 -9 Bài Người ta đặt điện tích q1 = 8.10 C, q2 = q3 = -8.10 C ba đỉnh tam giác cạnh cm khơng khí Xác định lực tác dụng lên điện tích q0 = 6.10-9 C đặt tâm O tam giác ĐS:7,2.10-5N Câu Cho hai điện tích điểm +q (q>0) hai điện tích điểm –q đặt bốn đỉnh hình vng cạnh a chân khơng hình vẽ Các điện tích dương âm đặt liên tiếp đỉnh hình vng Xác định lực điện tổng hợp lên điện tích ĐS: FD F12 FBD 3k q2 2a DẠNG 4: CÂN BẰNG CỦA ĐIỆN TÍCH A LÝ THUYẾT Dạng 4: Điện tích cân Hai điện tích Hai điện tích q1 ; q2 đặt hai điểm A B, xác định điểm C đặt điện tích qo để qo cân bằng: - Điều kiện cân điện tích qo : Fo F10 F20 F10 F20 F10 F20 F10 F20 (1) (2) + Trường hợp 1: q1 ; q2 dấu: Từ (1) C thuộc đoạn thẳng AB: AC + BC = AB (*) q1 q q q2 Từ giải tìm AC… Kết luận 22 r1 r2 AC (AB AC)2 + Trường hợp 2: q1 ; q2 trái dấu: Trường hợp tồn điểm C nằm bên ngồi phía q1 ngồi phía q2 Dễ dàng chứng minh điểm C nằm ngồi phía điện tích có độ lớn nhỏ Từ (1) C thuộc đường thẳng AB: AC BC AB (* ’) Từ (2) ta có: Th.S Nguyễn Duy Liệu – ĐT: 0935991512-0986590468 Trang CƠ SỞ BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC VÀ LUYỆN THI 503/16 TRƯNG NỮ VƯƠNG * VẬT LÝ 11 Ta có: q1 q 22 r1 r2 - Từ (2) q2 AC q1 BC (**) - Giải hệ hai pt (*) (**) (* ’) (**) để tìm AC BC * Nhận xét: - Biểu thức (**) khơng chứa qo nên vị trí điểm C cần xác định không phụ thuộc vào dấu độ lớn qo - Nếu hai điện tích trái dấu điểm cân nằm ngồi đoạn AB phía điện tích có độ lớn nhỏ Nếu hai điện tích dấu điểm cân nằm đoạn nối hai điện tích Ba điện tích: - Điều kiện cân q0 chịu tác dụng q1, q2, q3: + Gọi F0 tổng hợp lực q1, q2, q3 tác dụng lên q0 : F0 F10 F20 F30 F F30 F10 F20 F30 0 + Do q0 cân bằng: F0 F F30 F F10 F20 F F30 Điều kiện cân hệ: Xét hệ hai điện tích q1 ; q2 đặt hai điểm A B Đặt điện tích q0 để hệ cân Điều kiện hệ cân tổng lực điện tác dụng điện tích 0: F10 F20 ; F01 F21 ; F02 F12 B BÀI TẬP TỰ LUẬN Bài Hai điện tích q1 2.108 C ; q2 8.108 C đặt A B khơng khí, AB = 8cm Một điện tích qo đặt C Hỏi: a C đâu để qo cân bằng? b Dấu độ lớn qo để q1 ; q2 cân bằng? ĐS: a/ CA = 8cm; CB = 16cm; b/ qo 8.10 8 C Bài Hai điện tích q1 2.108 C ; q2 1,8.107 C đặt A B khơng khí, AB = 8cm Một điện tích q3 đặt C Hỏi: a Xác định vị trí C để q3 cân Để q3 cân có phụ thuộc vào điện tích q3 khơng? b Dấu độ lớn q3 để q1 ; q2 cân ĐS: a/ CA = 2cm; CB = 6cm; b/ q3 1,125.10 8 C Bài 3* Hai cầu nhỏ giống nhau, có điện tích q khối lượng m = 10g treo hai sợi dây chiều dài l 30cm vào điểm O Giữ cầu cố định theo phương thẳng đứng, dây treo cầu bị lệch góc 60o so với phương thẳng đứng Cho g 10m / s Tìm q? ĐS: q l mg 106 C k Bài Hai điện tích điểm q1 = 10-8 C, q2 = 10-8 C đặt A B cách cm chân không a Xác định lực tương tác hai điện tích? b Xác định vecto lực tác dụng lên điện tích q0 = 10-6 C đặt trung điểm AB c Phải đặt điện tích q3 = 10-6 C đâu để điện tích q3 nằm cân bằng? Bài Hai điện tích điểm q1 = q2 = -4 10-6C, đặt A B cách 10 cm khơng khí Phải đặt điện tích q3 = 10-8C đâu để q3 nằm cân bằng? ĐS: cách q1 q2 5cm Th.S Nguyễn Duy Liệu – ĐT: 0935991512-0986590468 Trang CƠ SỞ BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC VÀ LUYỆN THI 503/16 TRƯNG NỮ VƯƠNG * VẬT LÝ 11 E U MN ' M N ' Hay : E U d Véc tơ cường độ điện trường E hướng từ Vcao đến Vthấp Vật dẫn điện trường - Khi vật dẫn đặt điện trường mà khơng có dịng điện chạy vật ta gọi vật dẫn cân điện (vdcbđ) + Bên vdcbđ cường độ điện trường khơng + Mặt ngồi vdcbđ: cường độ điện trường có phương vng góc với mặt ngồi + Điện điểm vdcbđ + Điện tích phân bố mặt ngồi vật, phân bố không (tập trung chỗ lồi nhọn) Điện môi điện trường - Khi đặt khối điện mơi điện trường nguyên tử chất điện môi kéo dãn chút chia làm đầu mang điện tích trái dấu (điện môi bị phân cực) Kết khối điện mơi hình thành nên điện trường phụ ngược chiều với điện trường B BÀI TẬP DẠNG I: TÍNH CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN HIỆU ĐIỆN THẾ PP GIẢI - Công lực điện tác dụng lên điện tích không phụ thuộc vào hình dạng đường điện tích mà phụ thuộc vào vị trí điểm đầu điểm cuối đường điện trường Do đó, với đường cong kín điểm đầu điểm cuối trùng nhau, nên công lực điện trường hợp không - Có thể áp dụng định lý động cho chuyển động điện tích Nếu lực điện có lực khác tác dụng lên điện tích công tổng cộng tất lực tác dụng lên điện tích độ tăng động vật mang điện tích - Nếu vật mang điện chuyển động công tổng cộng không Công lực điện công lực khác có độ lớn trái dấu Công lực điện: A = qEd = q.U (Anh qn em đi) Công lực A’ = A 1 AMN q.U MN m.v N v M Định lý động năng: 2 AMN Biểu thức hiệu điện thế: U MN q U Hệ thức liên hệ cường độ điện trường hiệu điện điện trường đều: E d - Trong công thức A = q.E.d áp dụng cho trường hợp điện tích di chuyển điện trường Bài Ba điểm A, B, C tạo thành tam giác vuông taïi C AC = cm, BC = cm nằm điện trường Vectơ cường độ điện trường E song song với AC, hướng từ A C có độ lớn E = 5000V/m Tính: a UAC, UCB, UAB b Công điện trường electron (e) di chuyển từ A đến B? ĐS: a) 200V, 0, 200V; b) - 3,2 10-17 J Bài Tam giác ABC vuông A đặt điện trường E Biết BC = cm, UBC= 120V E , = ABC = 600, AB a Tìm UAC, UBA cường độ điện trường E? b Đặt thêm C điện tích điểm q = 10-10 C Tìm cường độ điện trường tổng hợp A ĐS: UAC = 0V, UBA = 120V, E = 4000 V/m; E = 5000 V/m Th.S Nguyễn Duy Liệu – ĐT: 0935991512-0986590468 Trang 26 CƠ SỞ BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC VÀ LUYỆN THI 503/16 TRƯNG NỮ VƯƠNG * VẬT LÝ 11 Bài Một điện tích điểm q = -4 10-8C di chuyển dọc theo chu vi tam giác MNP, vuông P, điện trường đều, có cường độ 200 v/m Caïnh MN = 10 cm, MN E , NP = cm Môi trường không khí Tính công lực điện dịch chuyển sau q: a Từ M N b Từ N P c Từ P M d Theo đường kín MNPM ÑS: a) AMN= -8 10-7J; b) ANP= 5,12 10-7J c) 2,88 10-7J d) AMNPM = 0J Bài Một điện trường có cường độ E = 2500V/m Hai điểm A, B cách 10cm tính dọc theo đường sức Tính công lực điện trường thực điện tích q di chuyển từ A B ngược chiều đường sức Giải toán khi: a q = - 10-6C b q = 10-6C ÑS: 25 105J, -25 105J Bài Một cầu có khối lượng 3,06.10-15 kg nằm lơ lửng hai kim loại song song nằm ngang nhiễm điện trái dấu Điện tích cầu 4,8.10-18C Hai kim loại cách 2cm Tính hiệu điện đặt vào hai kim loại Bài Một cầu nhỏ có khối lượng 4,5.10-3kg treo vào sợi dây dài 1m Quả cầu nằm hai kim loại tích điện trái dấu, hai kim loại cách 4cm Đặt hiệu điện 750V vào hai kim loại cầu lệch khỏi vị trí ban đầu 2cm Tính điện tích cầu, cho g = 10m/s2 Bài Cho kim loại phẳng A, B, C có tích điện đặt song song hình Cho d1 = cm, d2= cm Coi điện trường có chiều hình vẽ Cường độ điện trường tương ứng E1 =4.104V/m, E2 = 104V/m Tính điện B C lấy gốc điện điện A ĐS: VB = -2000V VC = 2000V E1 E2 E // CA Cho AB AC vaø AB = cm AC = cm Bài Ba điểm A, B, C nằm điện trường cho a Tính cường độ điện trường E, UAB UBC Biết UCD = 100V (D trung điểm AC) b Tính công lực điện trường electron di chuyển từ B C, từ B D ĐS: 2500V/m,UAB= 0v, UBC = - 200v ABC = 3,2 10-17J ABD= 1,6 10-17J Bài Điện tích q = 10-8 C di chuyển dọc theo cạnh tam giác ABC E // BC Tính công cạnh a = 10 cm điện trường có cường độ 300 V/m lực điện trường q dịch chuyển cạnh tam giác ĐS: AAB = - 1,5 10-7 J; ABC = 10-7 J; ACA = -1,5 10-7 J Bài Điện tích q = 10-8 C di chuyển dọc theo cạnh tam giác MBC, E E E cạnh 20 cm đặt điện trường có hướng song song với BC có cường độ 3000 V/m Tính công thực để dịch chuyển điện tích q theo cạnh MB, BC CM tam giác ĐS: AMB = -3J, ABC = J, AMB = -3 J Bài 10 Giữa hai điểm B C cách đoạn 0,2 m có điện trường với đường sức hướng từ B C Hiệu điện UBC = 12V Tìm: a Cường độ điện trường B cà C b Công lực điện điện tích q = 10-6 C từ B C ÑS: 60 V/m; 24 J E Bài 10 Cho kim loại phẳng tích điện A, B, C đặt song song hình Điện trường E1 điện trường có chiều hình vẽ Hai A B cách đoạn d1 = 5cm, Hai B C cách đoạn d2 = cm Cường độ điện trường tương ứng E1 = 400V/m, E2 = 600V/m Chọn gốc điện A Tính điện B C ĐS: VB = - 20V, VC = 28 V Bài 11 Moät electron di chuyển môt đoạn 1cm, dọc theo đường sức điện, tác dụng lực điện điện trường có cường độ 1000V/m Hãy xác định công lực điện Th.S Nguyễn Duy Liệu – ĐT: 0935991512-0986590468 Trang 27 CƠ SỞ BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC VÀ LUYỆN THI 503/16 TRƯNG NỮ VƯƠNG * VẬT LÝ 11 ÑS: 1,6 10-18 J Bài 12 Khi bay từ điểm M đến điểm N điện trường, electron tăng tốc, động tăng thêm 250eV Biết 1eV = 1,6.10-19J Tìm UMN? ĐS: - 250 V DẠNG 2: CHUYỂN ĐỘNG CỦA ĐIỆN TÍCH ĐIỂM TRONG ĐIỆN TRƯỜNG ĐỀU BÀI TỐN TỔNG QT Một điện tích điểm q > 0, có khối lượng m bay vào điện trường đều, với vận tốc ban đầu V tạo với phương đường sức điện góc Điện trường tạo hai kim loại phẳng rộng đặt song song, đối diện nhau, hai tích điện trái dấu độ lớn Lập phương trình chuyển động điện tích q; Viết phương trình quĩ đạo điện tích q xét trường hợp góc Cho biết: Điện trường có véctơ cường độ điện trường E Giả sử điểm M vị trí ban đầu electron bay vào điện trường, điểm M cách âm khoảng b(m), kim loại dài L(m), Hai cách d(m), gia tốc trọng trường g Lời giải: Chọn hệ trục tọa độ 0xy (Hình vẽ) + + + ++ + + ++ + + ++ + + ++ + + ++ + + ++ + + ++ + Gốc M d 0x: theo phương ngang (Vng góc với x O đường sức) 0y: theo phương thẳng đứng từ xuống b v0 (Cùng phương, chiều với đường sức) Gọi α góc mà vectơ vận tốc ban đầu - điện hợp với phương thẳng đứng Lực tác dụng: y P m.g Lực điện: F q.E Trọng lực L Hai lực có phương, chiều phương chiều với đường sức điện (Cùng phương chiều với trục 0y) Phân tích chuyển động q thành hai chuyển động thành phần theo hai trục 0x 0y Xét chuyển động q phương 0x Trên phương q không chịu lực nên q chuyển động thẳng trục 0x với vận tốc không đổi: gia tốc ax = 0, * Vận tốc theo phương Ox: Vx = V0x =V0 sin (1) * Phương trình chuyển động q trục 0x: x = Vx.t = V0 sin t (2) Xét chuyển động q theo phương 0y: Theo phương 0y: q chịu tác dụng lực không đổi (Hợp lực khơng đổi) nên điện tích q thu gia tốc: ay= a = F+P = q.E g m m (3) * Vận tốc ban đầu theo phương 0y: V0y = V0.cos (4) * Vận tốc q trục 0y thời điểm t là: Vy= V0y+ a.t = V0.cos + ( q.E g ).t m (5) * Phương trình chuyển động q trục 0y: y = V0.cos t + q.E ( g ).t m (6) TÓM LẠI: Đặc điểm chuyển động q trục là: a x Trên trục 0x Vx V0 sin x=V sin t (I) q.E a y m g Trên trục 0y: q.E g).t Vy V0 cos ( m q.E y=V0 cos t+ ( m g).t Th.S Nguyễn Duy Liệu – ĐT: 0935991512-0986590468 (II) Trang 28 E CƠ SỞ BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC VÀ LUYỆN THI 503/16 TRƯNG NỮ VƯƠNG * VẬT LÝ 11 ** Phương trình quỹ đạo chuyển động điện tích q (khử t phương trình tọa độ theo trục 0y cách rút t = x ) V0 sin x q.E x y = V0.cos + ( g ) ( )2 V0 cos m V0 sin 1 q.E y = cotg x + ( g ) x2 2 V0 sin m Vậy quĩ đạo q có dạng Parabol (Trừ nhận giá trị góc 00, 1800) (7) (8) Chú ý: Vì khối lượng electron bé nên toán chuyển động e thường bỏ qua trọng lực B CÁC DẠNG BÀI TẬP Phương pháp giải tập Điện tích chuyển động điện trường nên chịu tác dụng lực điện, điện tích chuyển động có gia q E Fd q.E F tốc xác định a , gia tốc có độ lớn a d m m m m Với tập, thông thường biết phương, chiều véc tơ cường độ điện trường, cần xác định dấu điện tích để biết lực tác dụng (hay gia tốc) lên điện tích chiều hay ngược chiều với vận tốc, từ suy tính chất chuyển động điện tích Nếu lực tác dụng chiều với vận tốc ban đầu điện tích chuyển động nhanh dần Nếu lực tác dụng ngược chiều với vận tốc ban đầu điện tích chuyển động chậm dần Trong số tốn điện tích chuyển động chậm dần khảo sát chuyển động có q trình xảy ra: o Q trình 1: Điện tích chuyển động chậm dần dừng lại dọc theo trục Ox với vận tốc ban đầu V0 o Quá trình 2: Sau dừng lại, vật chịu tác dụng lực điện nên điện tích chuyển động nhanh dần với vận tốc ban đầu không Các công thức chuyển động biến đổi Công thức liên hệ vận tốc thời gian: v v0 a.t Công thức quãng đường đi: S v0 t a.t 2 Công thức độc lập thời gian: v22 v12 2.a.S Định lý động năng: Wd Wd Wd Bài 1: Giữa tụ điện đặt nằm ngang cách d=40 cm có điện trường E=60V/m Một hạt bụi có khối lượng m=3g điện tích q=8.10-5C bắt đầu chuyển động từ trạng thái nghỉ từ tích điện dương phía tích điện âm Bỏ qua ảnh hưởng trọng trường Xác định vận tốc hạt điểm tụ điện ĐS: v = 0,8m/s Bài 2: Một electron bay vào điện trường theo hướng ngược với hướng đường sức với vận tốc 2000km/s Vận tốc electron cuối đoạn đường hiệu điện cuối đoạn đường 15V ĐS: v = 3,04.106 m/s Bài 3: Một electron bắt đầu chuyển động dọc theo chiều đường sức điện trường tụ điện phẳng, hai cách khoảng d = 2cm chúng có hiệu điện U = 120V Electron có vận tốc sau dịch chuyển quãng đường 1cm Bài Một e có vận tốc ban đầu vo = 3.106 m/s chuyển động dọc theo chiều đường sức điện trường có cường độ điện trường E = 1250 V/m Bỏ qua tác dụng trọng trường, e chuyển động nào? ĐS: a = -2,2 1014 m/s2, s= cm Bài Một e chuyển động với vận tốc ban đầu 10 m/s dọc theo đường sức điện trường quảng đường 10 cm dừng lại a Xác định cường độ điện trường b Tính gia tốc e ĐS: 284 10-5 V/m 107m/s2 Bài Một e chuyển động dọc theo đường sức điện trường có cường độ 364 V/m e xuất phát từ điểm M với vận tốc 3,2.106 m/s Hỏi: a Electron quãng đường dài vận tốc b Sau kể từ lúc xuất phát e trở điểm M Th.S Nguyễn Duy Liệu – ĐT: 0935991512-0986590468 Trang 29 CƠ SỞ BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC VÀ LUYỆN THI 503/16 TRƯNG NỮ VƯƠNG * VẬT LÝ 11 ĐS: a) 0,08 m; b) 0,1 s Bài Một electron bay từ âm sang dương tụ điện phẳng Điện trường khoảng hai tụ có cường độ E=6.104V/m Khoảng cách hai tụ d =5cm a Tính gia tốc electron b tính thời gian bay electron biết vận tốc ban đầu c Tính vận tốc tức thời electron chạm dương ĐS: a) 1,05.1016 m/s2; b) 3ns; c) 3,2.107 m/s2 Bài Một e bắn với vận tốc đầu 2.10-6 m/s vào điện trường theo phương vng góc với đường sức điện Cường độ điện trường 100 V/m Tính vận tốc e chuyển động 10-7 s điện trường Điện tích e –1,6 10-19C, khối lượng e 9,1.10-31 kg ĐS: F = 1,6.10-17 N; a = 1,76.1013 m/s2 vy = 1, 76.106 m/s, v = 2,66.106 m/s Bài Một e bắn với vận tốc đầu 107 m/s vào điện trường theo phương vng góc với đường sức điện Cường độ điện trường 103 V/m Tính: a Gia tốc e b Vận tốc e chuyển động 10-7 s điện trường ĐS: 3,52 1014 m/s2 8,1 107 m/s Bài 10 Cho kim loại phẳng có độ dài l =5 cm đặt nằm ngang song song với nhau, cách d =2 cm Hiệu điện 910V Một e bay theo phương ngang vào với vận tốc ban đầu v0=5.107m/s Biết e khỏi điện trường Bỏ qua tác dụng trọng trường 1) Viết ptrình quĩ đạo e điện trường 2) Tính thời gian e điện trường? Vận tốc điểm bắt đầu khỏi điện trường? 3) Tính độ lệch e khỏi phương ban đầu khỏi điện trường? ĐS: a) y = 0,64x2 b) 10-7s, 5,94m/s c) 0,4 cm) Bài 11 Một electron bay điện trường hai tụ điện tích điện đặt cách 2cm với vận tốc 3.107m/s theo phương song song với tụ điện Hiệu điện hai phải để electron lệch 2,5mm đoạn đường 5cm điện trường Bài 12 Một e có động 11,375eV bắt đầu vào điện trường nằm hai theo phương vng góc với đường sức cách hai a.Tính vận tốc v0 lúc bắt đầu vào điện trường? b.Thời gian hết l=5cm c Độ dịch theo phương thẳng đứng e khỏi điện trường, biết U = 50V, d = 10cm d Động vận tốc e cuối Bài 13 Có hai kim loại (1) (2) rộng, nằm ngang song song cách cách 10cm Tấm (1) mang điện dương nằm bên trên, (2) mang điện tích âm nằm phía Điện tích có độ lớn Bên có hạt bụi có khối lượng 2.10-9 g mang điện tích q = - 0,06 pC bị vướng điểm O (nằm yên O) O cách (2) 1,6cm cách mép trái hai kim loại 10cm Lúc t = 0, ta truyền cho hạt bụi vận tốc v = 25cm/s theo phương ngang, sau lâu hạt bụi đến điểm M, M cách (1) 2cm cách mép trái hai kim loại 14cm a Tính hiệu điện hai kim loại b Tính cơng lực điện trường dịch chuyển điện tích từ O tới điểm M Coi quỹ đạo hạt bụi nằm mặt phẳng hình vẽ Điện trường hai kim loại điện trường Lấy g = 10m/s2 ĐS: a) U = 50V; b) 1,92.10-12J C BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu 1: Công thức xác định công lực điện trường làm dịch chuyển điện tích q điện trường E A = qEd, d là: A khoảng cách điểm đầu điểm cuối B khoảng cách hình chiếu điểm đầu hình chiếu điểm cuối lên đường sức C độ dài đại số đoạn từ hình chiếu điểm đầu đến hình chiếu ®iĨm ci lªn mét ®êng søc, tÝnh theo chiỊu ®êng sức điện D độ dài đại số đoạn từ hình chiếu điểm đầu đến hình chiếu điểm cuối lên đường sức Cõu 2: Phát biểu sau không đúng? A Công lực điện tác dụng lên điện tích không phụ thuộc vào dạng đường điện tích mà phụ thuộc vào vị trí điểm đầu điểm cuối đoạn đường ®iƯn trêng Th.S Nguyễn Duy Liệu – ĐT: 0935991512-0986590468 Trang 30 CƠ SỞ BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC VÀ LUYỆN THI 503/16 TRƯNG NỮ VƯƠNG * VẬT LÝ 11 B Hiệu điện hai điểm điện trường đại lượng đặc trưng cho khả sinh công điện trường làm dịch chuyển điện tích hai điểm ®ã C HiƯu ®iƯn thÕ gi÷a hai ®iĨm ®iƯn trường đại lượng đặc trưng cho điện trường tác dụng lực mạnh hay yếu đặt điện tích thử hai điểm D Điện trường tĩnh trường Cõu 3: Mối liên hệ hiệu điện UMN hiệu điện UNM là: A UMN = UNM B UMN = - UNM C UMN = U NM D UMN = U NM Cõu 4: Hai điểm M N nằm đường sức điện trường có cường độ E, hiệu điện M N UMN, khoảng cách MN = d Công thức sau không đúng? A UMN = VM – VN B UMN = E.d C AMN = q.UMN D E = UMN.d Câu 5: Mét ®iƯn tÝch q chuyển động điện trường không theo đường cong kín Gọi công lực điện chuyển động A A A > q > B A > nÕu q < C A dấu A chưa xác định chưa biết chiều chuyển động q D A = mäi trêng hỵp Câu 6: Hai kim loại song song, cách (cm) nhiễm điện trái dấu Muốn làm cho điện tÝch q = 5.10-10 (C) di chun tõ tÊm nµy đến cần tốn công A = 2.10-9 (J) Coi điện trường bên khoảng hai kim loại điện trường có đường sức điện vuông góc với Cường độ điện trường bên kim loại là: A E = (V/m) B E = 40 (V/m) C E = 200 (V/m) D E = 400 (V/m) Câu 7: Một êlectron chuyển động dọc theo đường sức ®iƯn trêng ®Ịu Cêng ®é ®iƯn trêng E = 100 (V/m) Vận tốc ban đầu êlectron 300 (km/s) Khối lượng êlectron m = 9,1.10-31 (kg) Từ lúc bắt đầu chuyển động đến lúc vận tốc êlectron không êlectron chuyển động quÃng đường lµ: A S = 5,12 (mm) B S = 2,56 (mm) C S = 5,12.10-3 (mm) D S = 2,56.10-3 (mm) Cõu 8: Hiệu điện hai điểm M N UMN = (V) Công điện trường làm dịch chuyển điện tích q = - C từ M đến N là: A A = - J B A = + J C A = - J Th.S Nguyễn Duy Liệu – ĐT: 0935991512-0986590468 Trang 31 CƠ SỞ BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC VÀ LUYỆN THI 503/16 TRƯNG NỮ VƯƠNG * VẬT LÝ 11 D A = + J Câu 9: Một cầu nhỏ khối lượng 3,06.10-15 (kg), mang điện tích 4,8.10-18 (C), nằm lơ lửng hai kim loại song song nằm ngang nhiễm điện trái dấu, cách khoảng (cm) Lấy g = 10 (m/s2) Hiệu điện đặt vào hai kim loại ®ã lµ: A U = 255,0 (V) B U = 127,5 (V) C U = 63,75 (V) D U = 734,4 (V) Cõu 10: Công lực điện trường làm di chuyển điện tích hai điểm có hiệu ®iƯn thÕ U = 2000 (V) lµ A = (J) Độ lớn điện tích A q = 2.10-4 (C) B q = 2.10-4 (µC) C q = 5.10-4 (C) D q = 5.10-4 (µC) Câu 11: Một điện tích q = (àC) di chuyển từ ®iĨm A ®Õn ®iĨm B ®iƯn trêng, nã thu lượng W = 0,2 (mJ) Hiệu điện hai điểm A, B là: A U = 0,20 (V) B U = 0,20 (mV) C U = 200 (kV) D U = 200 (V) Bµi tËp lực Cu lông điện trường Cõu 12: Cho hai điện tích dương q1 = (nC) q2 = 0,018 ( C) đặt cố định cách 10 (cm) Đặt thêm điện tích thứ ba q0 điểm đường nối hai điện tích q1, q2 cho q0 nằm cân Vị trí q0 A cách q1 2,5 (cm) cách q2 7,5 (cm) B cách q1 7,5 (cm) cách q2 2,5 (cm) C cách q1 2,5 (cm) cách q2 12,5 (cm) D cách q1 12,5 (cm) cách q2 2,5 (cm) Câu 13: Hai ®iƯn tÝch ®iĨm q1 = 2.10-2 ( C) vµ q2 = - 2.10-2 ( C) đặt hai điểm A B cách đoạn a = 30 (cm) không khí Lực điện tác dụng lên điện tích q0 = 2.10-9 (C) đặt điểm M cách A B khoảng a có độ lớn là: A F = 4.10-10 (N) B F = 3,464.10-6 (N) C F = 4.10-6 (N) D F = 6,928.10-6 (N) Câu 14: Hai điện tích điểm q1 = 0,5 (nC) q2 = - 0,5 (nC) đặt hai điểm A, B cách (cm) không khí Cường độ điện trường trung điểm AB có độ lớn là: A E = (V/m) B E = 5000 (V/m) C E = 10000 (V/m) D E = 20000 (V/m) Câu 15: Hai ®iƯn tÝch ®iĨm q1 = 0,5 (nC) q2 = - 0,5 (nC) đặt hai điểm A, B cách (cm) không khí Cường độ điện trường điểm M nằm trung trực AB, cách trung điểm AB khoảng l = (cm) có độ lớn là: Th.S Nguyn Duy Liệu – ĐT: 0935991512-0986590468 Trang 32 CƠ SỞ BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC VÀ LUYỆN THI 503/16 TRƯNG NỮ VƯƠNG * VẬT LÝ 11 A E = (V/m) B E = 1080 (V/m) C E = 1800 (V/m) D E = 2160 (V/m) Cõu 16: Cho hai kim loại phẳng đặt song song tích điện trái dấu, êlectron bay vào điện trường hai kim loại nói trên, với vận tốc ban đầu v0 vuông góc với đường sức điện Bỏ qua tác dụng trọng trường Quỹ đạo êlectron là: A đường thẳng song song với đường sức điện B đường thẳng vuông góc với đường sức điện C phần ®êng hypebol D mét phÇn cđa ®êng parabol Câu 17: Cho hai kim loại phẳng đặt song song tích điện trái dấu, thả êlectron không vận tốc ban đầu vào điện trường hai kim loại Bỏ qua tác dụng trọng trường Quỹ đạo êlectron là: A đường thẳng song song với đường sức điện B đường thẳng vuông góc với đường sức điện C phần đường hypebol D phần đường parabol Cõu 18: Một điện tích q = 10-7 (C) đặt điểm M điện trường điện tích điểm Q, chịu tác dụng lùc F = 3.10-3 (N) Cêng ®é ®iƯn trêng điện tích điểm Q gây điểm M có ®é lín lµ: A EM = 3.105 (V/m) B EM = 3.104 (V/m) C EM = 3.103 (V/m) D EM = 3.102 (V/m) Cõu 19: Một điện tích điểm dương Q chân không gây điểm M cách ®iƯn tÝch mét kho¶ng r = 30 (cm), mét ®iƯn trường có cường độ E = 30000 (V/m) Độ lớn ®iƯn tÝch Q lµ: A Q = 3.10-5 (C) B Q = 3.10-6 (C) C Q = 3.10-7 (C) D Q = 3.10-8 (C) Câu 20: Hai ®iƯn tÝch ®iĨm q1 = 2.10-2 (µC) vµ q2 = - 2.10-2 (µC) đặt hai điểm A B cách đoạn a = 30 (cm) không khí Cường độ điện trường điểm M cách A B khoảng a có độ lớn là: A EM = 0,2 (V/m) B EM = 1732 (V/m) C EM = 3464 (V/m) D EM = 2000 (V/m) VËt dẫn điện môi điện trường Cõu 21: Phát biểu sau vật dẫn cân điện không đúng? A Cường độ điện trường vật dẫn không B Vectơ cường độ điện trường bề mặt vật dẫn vuông góc với bề mặt vật dẫn C Điện tích vật dẫn phân bố bề mặt vật dẫn D Điện tích vật dẫn phân bố bề mặt vËt dÉn Th.S Nguyễn Duy Liệu – ĐT: 0935991512-0986590468 Trang 33 CƠ SỞ BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC VÀ LUYỆN THI 503/16 TRƯNG NỮ VƯƠNG * VẬT LÝ 11 Câu 22: Giả sử người ta làm cho số êlectron tự từ miếng sắt trung hoà điện di chuyển sang vật khác Khi A bề mặt miếng sắt trung hoà điện B bề mặt miếng sắt nhiễm điện dương C bề mặt miếng sắt nhiễm điện âm D lòng miếng sắt nhiễm điện dương Cõu 23: Phát biểu sau không đúng? A Khi đưa vật nhiễm điện dương lại gần cầu bấc (điện môi) cầu bấc bị hút phía vật nhiễm điện dương B Khi đưa vật nhiễm điện âm lại gần cầu bấc (điện môi) cầu bấc bị hút phía vật nhiễm điện âm C Khi đưa vật nhiễm điện âm lại gần cầu bấc (điện môi) cầu bấc bị đẩy xa vật nhiễm điện âm D Khi đưa vật nhiễm điện lại gần cầu bấc (điện môi) cầu bấc bị hút phía vật nhiễm điện Cõu 24: Một cầu nhôm rỗng nhiễm điện điện tích cầu A phân bố mặt cầu B phân bố mặt cầu C phân bố mặt mặt cầu D phân bố mặt cầu nhiễm điện dương, mặt cầu nhiễm điện âm Cõu 25: Phát biểu sau đúng? A Một vật dẫn nhiễm điện dương điện tích luôn phân bố bề mặt vật dẫn B Một cầu đồng nhiễm điện âm vectơ cường độ điện trường điểm bên cầu có hướng tâm cầu C Vectơ cường độ điện trường điểm bên vật nhiễm điện có phương vuông góc với mặt vật D Điện tích mặt cầu kim loại nhiễm điện phân bố điểm Cõu 26: Hai cầu kim loại có bán kính nhau, mang điện tích dấu Một cầu đặc, cầu rỗng Ta cho hai cầu tiếp xúc với A điện tích hai cầu B điện tích cầu đặc lớn điện tích cầu rỗng C điện tích cầu rỗng lớn điện tích cầu đặc D hai cầu trở thành trung hoà điện Cõu 27: Đưa đũa nhiễm điện lại gần mẩu giÊy nhá, ta thÊy mÈu giÊy bÞ hót vỊ phÝa đũa Sau chạm vào đũa A mẩu giấy bị hút chặt vào đũa B mẩu giấy bị nhiễm điện tích trái dấu với đũa C mẩu giấy bị trở lên trung hoà điện nên bị đũa đẩy D mẩu giấy lại bị đẩy khỏi đũa nhiƠm ®iƯn cïng dÊu víi ®ịa CHỦ ĐỀ 4: ĐỀ BÀI TẬP VỀ TỤ ĐIỆN A LÝ THUYẾT Tụ điện Th.S Nguyễn Duy Liệu – ĐT: 0935991512-0986590468 Trang 34 CƠ SỞ BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC VÀ LUYỆN THI 503/16 TRƯNG NỮ VƯƠNG * VẬT LÝ 11 Định nghĩa: Hệ vật dẫn đặt gần nhau, vật tụ Khoảng không gian chân không hay điện môi Điện dung tụ: Là đại lượng đặc trưng cho khả tích điện tụ, với tụ điện dung có giá trị xác định Q C U Đơn vị tụ điện: Fara (F) Ngồi ra, tụ điện có số đơn vị ta cần lưu ý : 1mF 103 F ;1 F 106 F ;1nF 109 F ;1 pF 1012 F ; Tụ điện phẳng có tụ kim loại phẳng có kích thước lớn, đặt đối diện nhau, song song với C S 9.10 9.4 d Với S phần diện tích đối diện (m2); d khoảng cách hai (m) Lưu ý Với tụ điện có hiệu điện giới hạn định, sử dụng mà đặt vào tụ hđt lớn hđt giới hạn điện mơi bị đánh thủng Điện trường giới hạn cỡ 3.106V/m Ghép tụ điện song song, nối tiếp Cách mắc : Điện tích Hiệu điện Điện dung Ghi GHÉP NỐI TIẾP GHÉP SONG SONG Bản thứ hai tụ nối với thứ Bản thứ tụ nối với thứ tụ 2, tiếp tục tụ 2, 3, … QB = Q1 = Q2 = … = Qn QB = Q1 + Q2 + … + Qn UB = U1 + U2 + … + Un UB = U1 = U2 = … = Un CB = C1 + C2 + … + Cn 1 1 C B C1 C Cn CB < C1, C2 … Cn CB > C1, C2, C3 - Nếu đưa vào lòng tụ điện kim loại mỏng, có diện tích diện tích hai tụ ta hệ thống gồm hai tụ điện mắc nối tiếp QU C.U Q - Năng lượng tụ điện: W 2 2C - Năng lượng điện trường: Năng lượng tụ điện lượng điện trường tụ điện Đối với tụ diện phẳng E V W 9.109.8. W E2 V k 8 với V = S.d thể tích khoảng khơng gian tụ điện phẳng Mật độ lượng điện trường: w B BÀI TẬP DẠNG 1: TÍNH TỐN CÁC ĐẠI LƯỢNG PHƯƠNG PHÁP GIẢI Q U Q2 1 Năng lượng tụ điện: W Q.U C U 2 C 2 Điện dung tụ điện: C Th.S Nguyễn Duy Liệu – ĐT: 0935991512-0986590468 (1) Trang 35 CƠ SỞ BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC VÀ LUYỆN THI 503/16 TRƯNG NỮ VƯƠNG * VẬT LÝ 11 Điện dung tụ điện phaúng: C o S S d 9.109.4. d (2) Trong S diện tích (là phần đối diện với kia) Đối với tụ điện biến thiên phần đối diện hai thay đổi Công thức (2) áp dụng cho trường hợp chất điện môi lấp đầy khoảng không gian hai Nếu lớp điện môi chiếm phần khoảng không gian hai cần phải phân tích, lập luận tính điện dung C tụ điện Lưu ý + Nối tụ điện vào nguồn: U = const + Ngắt tụ điện khỏi nguồn: Q = const Bài Tụ điện phẳng gồm hai tụ có diện tích 0,05 m2 đặt cách 0,5 mm, điện dung tụ nF Tính số điện môi lớp điện môi hai tụ ĐS: 3,4 -9 Bài Một tụ điện không khí tích điện lượng 5,2 10 C điện trường hai tụ 20000 V/m Tính diện tích tụ ĐS: 0,03 m2 Bài Một tụ điện phẳng điện dung 12 pF, điện môi không khí Khoảng cách hai tụ 0,5 cm Tích điện cho tụ điện hiệu điện 20V Tính: a Điện tích tụ điện b Cường độ điện trường tụ ĐS: 24 10-11C, 4000 V/m Bài Một tụ điện phẳng không khí, điện dung 40 pF, tích điện cho tụ điện hiệu điện 120V a Tính điện tích tụ b Sau tháo bỏ nguồn điện tăng khoảng cách hai tụ lên gấp đôi Tính hiệu điện hai tụ Biết điện dung tụ điện phẳng tỉ lệ nghịch với khoảng cách hai ĐS: 48 10-10C, 240 V Bài Tụ điện phẳng không khí có điện dung C = 500 pF tích điện đến hiệu điện 300 V a Tính điện tích Q tụ điện b Ngắt tụ điện khỏi nguồn nhúng tụ điện vào chất điện môi lỏng có = Tính điện dung C1 , điện tích Q1 hiệu điện U1 tụ điện lúc c Vẫn nối tụ điện với nguồn nhúng tụ điện vào chất điện môi lỏng có = Tính C2 , Q2 , U2 tụ điện ÑS: a) 150nC; b) C1 = 1000pF, Q1 = 150nC, U1 = 150V; c) C2 = 1000 pF, Q2 = 300 nC, U2 = 300V Bài Tụ điện phẳng không khí điện dung pF tích điện hiệu điện 600V a Tính điện tích Q tụ b Ngắt tụ khỏi nguồn, đưa hai đầu tụ xa để khoảng cách tăng gấp đôi Tính C1, Q1, U1 tụ c Vẫn nối tụ với nguồn, đưa hai tụ xa đề khoảng cách tăng gấp đôi Tính C2, Q2, U2 tụ ĐS: a)1,2 10-9 C; b) C1 = 1pF, Q1 = 1,2 10-9 C, U1 = 1200V; c) C2 = pF, Q2 = 0,6 10-9 C, U2 = 600 V Bài Tụ điện phẳng có tụ hình tròn bán kính 10 cm Khoảng cách hiệu điện hai 1cm 108 V Giữa hai không khí Tìm điện tích tụ điện ? ĐS: 10-9 C Bài Tụ điện phẳng gồm hai tụ hình vuông cạch a = 20 cm đặt cách 1cm Chất điện môi hai thủy tinh có = Hiệu điện hai U = 50 V a Tính điện dung tụ điện b Tính điện tích tụ điện c Tính lượng tụ điện, tụ điện có dùng đề làm nguồn điện không ? ĐS: 212,4 pF; 10,6 nC; 266 nJ Bài Tụ điện cầu tạo cầu bán kính R1 vỏ cầu bán kính R2 (R1 < R2) Tính điện dung cầu này? DẠNG 2: GHÉP TỤ CHƯA TÍCH ĐIỆN Th.S Nguyễn Duy Liệu – ĐT: 0935991512-0986590468 Trang 36 CƠ SỞ BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC VÀ LUYỆN THI 503/16 TRƯNG NỮ VƯƠNG * VẬT LÝ 11 A LÝ THUYẾT PHƯƠNG PHÁP GIẢI - Vận dụng công thức tìm điện dung (C), điện tích (Q), hiệu điện (U) tụ điện cách mắc song song, nối tiếp - Nếu toán có nhiều tụ mắc hổn hợp, ta cần tìm cách mắc tụ điện mạch tính toán - Khi tụ điện bị đánh thủng, trở thành vật dẫn - Sau ngắt tụ điện khỏi nguồn giữ tụ điện cô lập điện tích Q tụ không thay đổi Đối với toán ghép tụ điện cần lưu ý hai trường hợp: + Nếu ban đầu tụ chưa tích điện, ghép nối tiếp tụ điện có điện tích ghép song song tụ điện có hiệu điện + Nếu ban đầu tụ điện (một số tụ điện bộ) tích điện cần áp dụng định luật bảo toàn điện tích (Tổng đại số điện tích hai nối với dây dẫn bảo toàn, nghóa tổng điện tích hai trước nối với tổng điện tích chúng sau nối) Nghiên cứu thay đổi điện dung tụ điện phẳng + Khi đưa điện môi vào bên tụ điện phẳng tụ phẳng phần cặp phần điện tích đối diện cịn lại tạo thành tụ điiện phẳng Toàn tạo thành mạch tụ mà ta dễ dàng tính điện dung Điện dung mạch điện dung tụ thay đổi điện môi + Trong tụ điện xoay có thay đổi điện dung thay đổi điện tích đói diện Nếu có n có (n-1) tụ phẳng mắc song song B BÀI TẬP VẬN DỤNG Câu Moät tụ điện phẳng điện dung C = 0,12 F có lớp điện môi dày 0,2 mm có số điện môi = Tụ đặt hiệu điện U = 100 V a Tính diện tích tụ điện, điện tích lượng tụ b Sau tích điện, ngắt tụ khỏi nguồn mắc vào hai tụ điện C1 = 0,15 F chưa tích điện Tính điện tích tụ điện, hiệu điện lượng tụ ĐS: a) 0,54 m2, 12 C, 0,6 mJ; b)12 C, 44,4 V, 0,27 mJ Câu Một tụ điện F tích điện hiệu điện 12V a Tính điện tích tụ b Hỏi tụ điện tích lũy lượng cực đại ? c Tính công trung bình mà nguồn điện thực để đưa e từ mang điện tích dương mang điện tích âm ? Đs: a/ 7,2 10-5 C b/ 4,32 10-4 J c/ 9,6 10-19 J Câu Coù tụ điện C1 = 10 F, C2 = F, C3 = F mắc vào nguồn điện có hiệu điện U = 38 V a Tính điện dung C tụ điện, điện tích hiệu điện tụ điện b Tụ C3 bị “đánh thủng” Tìm điện tích hiệu điện tụ C1 ĐS: a) Cb ≈ 3,16 F Q1 = 10-5 C, Q2 = 10-5 C, Q3 = 1,2 10-4 C, U1 = U2 = V, U3 = 30 V b/ Q1 = 3,8 10-4 C, U1 = 38 V Câu 4: Tính điện dung tụ điện, điện tích hiệu điện tụ trường hợp sau đây: C1 C1 C2 C3 C1 C2 C2 C3 C3 Th.S Nguyễn Duy Liệu – ĐT: 0935991512-0986590468 Trang 37 CƠ SỞ BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC VÀ LUYỆN THI 503/16 TRƯNG NỮ VƯƠNG * VẬT LÝ 11 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 ĐS :C=12 F ;U1=U2=U3= 100V ĐS: ĐS: C=1 F ;U1=12V;U2=9V U3= C=0,5 F ;U =60V;U =40V;U = Q1=2.10-4C; Q2= 4.10-4C Q3= 3V 6.10-4C 20V Q1=3.10-6 C; Q2=Q3= 910-6 C Q1= Q2= Q3= 6.10-5C Bài 6: 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 khoảng hai tụ điện C2 điện mơi có số điện mơi Tính điện tụ điện tích tụ ĐS: 270V; 5,4.10-5 C 2,16 10-5 C Bài 7: Hai tụ điện phẳng có C1= 2C2,mắc nối tiếp vào nguồn U không đổi Cường độ điện trường C1 thay đổi lần nhúng C2 vào chất điện mơi có ĐS: Tăng 1,5 lần Bài 8: Ba kim loại phẳng giống đặt song song với hình vẽ: Diện tích S= 100cm2, Khoảng cách hai liên tiếp d= 0,5cm Nối A B với nguồn U= 100V B 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 Tính hiệu điện A B theo x áp dụng x= d/2 A ĐS: a) 3,54.10-11 F; 1,77.10-9 C 3,54.10-9 C d x2 b) U ' U ; 75V d2 Bài 9: 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) Không nối A với B lấp đầy khoảng B D C điện môi ĐS: a) 8V; b) 6V Bài 10: Tụ điện phẳng khơng khí có C = 2pF Nhúng chìm nửa vào điện mơi lỏng Tìm điện dung tụ điện nhúng, đặt: a) Thẳng đứng b) Nằm ngang ĐS: a) 4pF ; b)3pF Bài 11: Đem tích điện cho tụ điện C1 = F đến hiệu điện U1 = 300V, cho tụ điện C2 = F đến hiệu điện U2 = 220V rồi: a) Nối tích điện dấu với b) Nối tích điện khác dâu với c) Mắc nối tiếp hai tụ điện (hai âm nối với nhau) mắc vào hiệu điện U = 400V HỎI: Tìm điện tích hiệu điện tụ trong trường hợp Bài 12: Đem tích điện cho tụ điện C1 = F đến hiệu điện U1 = 20V, cho tụ điện C2 = F đến hiệu điện U2 = 9V Sau nối hai âm hai tụ với nhau, dương nối với hai tụ C3=3 F chưa tích điện a Tính điện tích hiệu điện sau nối? b Xác định chiều số e di chuyển qua dây nối hai âm hai tụ C1 C2 ? DẠNG 3: NĂNG LƯỢNG ĐIỆN TRƯỜNG Bài 1: Tụ phẳng khơng khí tích điện ngắt khỏi nguồn Hỏi lượng tụ thay đổi nhúng tụ vào điện mơi có ε =2 (giảm nửa) Bài 2: Một tụ điện có điện dung C1 = 0,2F , khoảng cách hai d1 = 5cm nạp điện đến hiệu điện U = 100V a Tính lượng tụ điện b Ngắt tụ khỏi nguồn điện Tính độ biến thiên lượng tụ dịch hai gần lại cách d2 = 1cm Th.S Nguyễn Duy Liệu – ĐT: 0935991512-0986590468 Trang 38 CƠ SỞ BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC VÀ LUYỆN THI 503/16 TRƯNG NỮ VƯƠNG * VẬT LÝ 11 ĐS: a) W=10-3J; b) ΔW=0,8.10-3J Bài 3: Tụ phẳng có S = 200cm2, điện mơi thủy tinh dày d = 1nn, ε = 5, tích điện hiệu điện U = 300V Rút thủy tinh khỏi tụ Tính độ biến thiên lượng tụ công cần thực Công dùng để làm gì? Xét trường hợp: a Tụ ngắt khỏi nguồn b Tụ nối với nguồn ĐS: a) 1,593.10-4J; b) 3,18.10-5J Bài 4: Hai tụ điện phẳng khơng khí giống có điện dung C mắc song song tích đến hiệu điện U ngắt khỏi nguồn Hai tụ cố định, cịn hai tụ chuyển động tự do.Tìm vận tốc tự thời điểm mà khoảng cách chúng giảm nửa Biết khối lượng tụ M, bỏ qua tác dụng trọng lực C ĐS: v U 3M -10 Bài 5: Tụ phẳng khơng khí C=10 F, tích điện đến hiệu điện U=100V ngắt khỏi nguồn Tính cơng cần thực để tăng khoảng cách hai tụ lên gấp đơi? ĐS: 5.10-7J -6 Bài 6: Tụ phẳng khơng khí C = 6.10 F tích đến U = 600V ngắt khỏi nguồn a Nhúng tụ vào chất điện mơi có ε = ngập 2/3 diện tích Tính hiệu điện tụ? b Tính cơng cần thiết để nhấc tụ điện khỏi điện môi Bỏ qua trọng lượng tụ? ĐS: a) U’=200V b) 0,72J Bài Một tụ điện phẳng mà điện mơi có =2 mắc vào nguồn điện có hđt U=100 V; khoảng cách d=0,5 cm; diện tích 25 cm2 1) Tính mật độ lượng điện trường tụ 2) Sau ngắt tụ khỏi nguồn,điện tích tụ điện phóng qua lớp điện mơi tụ đến lúc điện tích tụ khơng Tính nhiệt lượng toả điện môi ĐS: a) 0,707J/m3; b) 4,42.10-8J Bài 8: Tụ phẳng khơng khí có diện tích đối diện hai S, khoảng cách x, nối với nguồn có hiệu điện U khơng đổi a Năng lượng tụ thay đổi x tăng b Biết vận tốc tách xa v Tính cơng suất cần để tách theo x c Công cần thiết độ biến thiên lượng tụ biến thành dạng lượng nào? ********************* C BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu Ba tụ điện giống điện dung C ghép song song với điện dung tụ là: A C B 2C C C/3 D 3C Câu Ba tụ điện giống điện dung C ghép nối tiếp với điện dung tụ là: A C B 2C C C/3 D 3C Câu Chọn câu trả lời đúng: A hai tụ điện ghép nối tiếp, điện dung tụ lớn điện dung tụ thành phần B hai tụ điện ghép nối tiếp, điện tích tụ điện lớn điện tích tụ C hai tụ điện ghép song song, điện dung tụ lớn điện dung tụ thành phần D hai tụ điện ghép song song, điện tích tụ điện Câu Ba tụ điện có điện dung C Để tụ có điện dung C/3 ta phải ghép tụ thành bộ: A tụ nối tiếp B tụ song song C (C1 nt C2)//C3 D (C1//C2)ntC3 Câu Ba tụ điện C1 = C2 = C, C3 = 2C Để tụ có điện dung C tụ phải ghép: A tụ nối tiếp B (C1//C2)ntC3 C tụ song song D (C1 nt C2)//C3 Câu Hai tụ điện có điện dung C1 = C2 mắc nối tiếp vào nguồn điện có hiệu điện U hiệu điện hai tụ quan hệ với nhau: A U1 = 2U2 B U2 = 2U1 C U2 = 3U1 D.U1 = 3U2 Câu Bộ ba tụ điện C1 = C2 = C3/2 ghép song song nối vào nguồn có hiệu điện 45V điện tích tụ 18.10-4C Tính điện dung tụ điện: A C1 = C2 = 5µF; C3 = 10 µF B C1 = C2 = 8µF; C3 = 16 µF C C1 = C2 = 10µF; C3 = 20 µF D C1 = C2 = 15µF; C3 = 30 µF Th.S Nguyễn Duy Liệu – ĐT: 0935991512-0986590468 Trang 39 CƠ SỞ BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC VÀ LUYỆN THI 503/16 TRƯNG NỮ VƯƠNG * VẬT LÝ 11 Câu Hai tụ điện có điện dung C1 = µF; C2 = µF mắc nối tiếp nối vào nguồn có hiêu điện 50V hiệu điện tụ là: A U1 = 30V; U2 = 20V B U1 = 20V; U2 = 30V C U1 = 10V; U2 = 40V D U1 = 25V; U2 = 25V Câu 13 Hai tụ điện điện dung C1 = 0,3nF, C2 = 0,6nF ghép nối tiếp, khoảng cách hai tụ hai tụ 2mm Điện mơi tụ chịu điện trường có cường độ lớn 104V/m Hiệu điện giới hạn phép đặt vào tụ bằng: A 20V B 30V C 40V D 50V Câu 14 Hai tụ điện C1 = 0,4µF; C2 = 0,6µF ghép song song mắc vào hiệu điện U < 60V hai tụ có điện tích 30µC Tính hiệu điện U điện tích tụ kia: A 30V, µC B 50V; 20 µC C 25V; 10 µC D 40V; 25 µC Câu 15 Một tụ điện có điện dung C tích điện tới hiệu điện U Lấy tụ khỏi nguồn nối hai tụ với tụ thứ hai có điện dung C chưa tích điện Năng lượng tổng cộng hai tụ thay đổi nào: A giảm lần B tăng lần C không đổi D tăng lần Câu 16 Hai tụ giống có điện dung C ghép nối tiếp nối vào nguồn có hiệu điện U lượng tụ Wnt, chúng ghép song song nối vào hiệu điện U lượng tụ Wss Khi đó: A Wnt = Wss B Wss = 4Wnt C Wss = 2Wnt D.Wnt = 4Wss Câu 17 Ba tụ điện có điện dung C1=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? ĐS: Khơng Câu 18* Một tụ điện phẳng không khí có khoảng cách hai d=6mm tích điện tới hiệu điện U = 60V Tách tụ khỏi nguồn cho vào khoảng hai kim loại phẳng có diện tích với hai có bề dày a=2mm Hiệu điện hai tụ lúc có giá trị bằng: A 40V B 30V C 20V D 15V Câu 19* Hai tụ điện có điện dung C1=3 F , C2=6 F tích điện tới hiệu điện U1=120V, U2=150V Sau nối hai cặp dấu hai tụ với Hiệu điện tụ có giá trị sau đây: A 100V B 130V C 135V D 140V Câu 20 Một tụ điện có điện dung C=1 F Người ta truyền cho môït điện tích q=10-4C Nối tụ với tụ điện thứ hai có điện dung (chưa tích điện) Năng lượng tụ điện thứ hai bao nhiêu: A 0, 75 10-2J B 0, 10-2J C 0, 25 10-2J D 0, 125 10-2J Câu 21* Có hai tụ điện, tụ điện thứ có điện dung C1 = 3µF, tích điện đến hiệu điện U1 = 300V, tụ điện thứ hai điện dung C2 = 2µF, tích điện đến hiệu điện U2 = 200V Tính nhiệt lượng tỏa sau nối hai mang điện tích dấu hai tụ điện với A 6.10-3J B 6.10-2J C 0,6J D 6J Câu 22** Một gồm 10 tụ điện có điện dung giống 8µF, ghép nối tiếp với Bộ tụ điện nối với hiệu điện 150V Sau có tụ điện bị đánh thủng a Năng lượng tụ tăng lên hay giảm xuống lượng bao nhiêu? A Tăng 0,001J B Giảm 0,001J C Tăng 0,01J D Giảm 0,01J b Khi tụ nói bị đánh thủng có phần lượng tụ bị tiêu hao phóng điện Tìm lượng tiêu hao A 0,1J B 0,001J C 0,05J D 0,005J Chúc thành công - Nguyên tắc thành công: Suy nghĩ tích cực; Cảm nhận đam mê; Hành động kiên trì Chúc em học sinh THÀNH CƠNG học tập! Biên soạn: GV: ThS Nguyễn Duy Liệu Email: huylieubsv@yahoo.com ; lieuuni2009@gmail.com ĐT: 0986590468 – 0987281303 TRUNG TÂM BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC KHOA NGUYỄN Địa : K503/16 Trưng Nữ Vương – Hòa Thuận Tây – Hải Châu - Đà Nẵng Th.S Nguyễn Duy Liệu – ĐT: 0935991512-0986590468 Trang 40 ... 35,36cm Bài Hai vật nhỏ tích điện đặt cách 50cm, hút lực 0 ,18 N Điện tích tổng cộng hai vật 4 .10 -6C Tính điện tích vật? q1 ? ?10 6 C 6 ? ?12 q1 q2 5 .10 ? ?12 q2 5 .10 C q1.q2 5 .10 ... 3 ,16 F Q1 = 10 -5 C, Q2 = 10 -5 C, Q3 = 1, 2 10 -4 C, U1 = U2 = V, U3 = 30 V b/ Q1 = 3,8 10 -4 C, U1 = 38 V Câu 4: Tính điện dung tụ điện, điện tích hiệu điện tụ trường hợp sau đây: C1 C1 C2 C3 C1... cách 1m khơng khí chúng đẩy lực 1, 8N Điện tích chúng là: A 2, 10 -5C 0, 10 -5C B 1, 10 -5C 1, 10 5C C 10 -5C 10 -5C D 1, 75 10 -5C 1, 25 10 -5C Th.S Nguyễn Duy Liệu – ĐT: 09359 915 12-0986590468 Trang 13