Tổng hợp lý thuyết và bài tập nâng cao về Định luật Cu-lông có giải chi tiết môn Vật lý 11

Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh , nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm [r]

(1)

W: www.hoc247.net F: www.facebook.com/hoc247.net Y: youtube.com/c/hoc247tvc Trang | Vững vàng tảng, Khai sáng tƣơng lai

1 TƢƠNG TÁC GIỮA HAI ĐIỆN TÍCH ĐIỂM Phương pháp giải:

Tương tác hai loại điện tích: dấu đẩy nhau, trái dấu hút

Áp dụng định luật Cu-lông: F12 F21 F k q q1 22 r

   



Chú ý: Định luật Cu-lông áp dụng cho trường hợp điện tích điểm, điện tích phân bố vật dẫn hình cầu

2 VÍ DỤ MINH HỌA

Ví dụ 1: Hai cầu nhỏ mang điện tích q1 = 2.10-7 C q2 = 3.10-7 C đặt chân khơng tương tác lực có giá trị 0,6 N Tìm khoảng cách chúng ?

Giải

 

9 7

1 2 2

2

9.10 2.10 2.10

q q k q q k q q

F k r r 0, 03

r F F 1.0,

  

       

   (m)

Hay r = cm

Ví dụ 2: Hai cầu nhỏ mang điện tích q1 = -10-7 C q2 = 4.10-7 C đặt cách cm chân khơng a Tính lực tương tác tĩnh điện hai cầu ?

b Nếu q1= 2.10-8 C q2 = 4,5.10-8 C để lực tĩnh điện khơng đổi khoảng cách hai cầu ?

Giải

a  

7

1

2

( 10 ).4.10 q q

F k F 9.10 0,1 N

r 1.0, 06

 



    

(2)

b      

8

1

2

2.10 4,5.10 q q

F k F 9.10 0,1 N r 9.10 m mm

r r

 



       



Ví dụ 3: Có hai cầu nhỏ trung hịa điện đặt mơi trường khơng khí, cách 40 cm Giả sử có 4.1012 electron di chuyển từ cầu sang cầu Hỏi hai cầu hút hay đẩy ? Tính độ lớn lực tương tác ? điện tích electron e = -1,6.10-19 C

Giải

Khi electron di chuyển từ cầu sang cầu cầu thiếu electron nên nhiễm điện dương, lại thừa electron nên nhiễm điện âm Do hai cầu tích điện trái dấu nên chúng hút

Lực tương tác chúng xác định theo định luật Cu-lông:

 2  

12 19

1

2

4.10 1, 6.10 q q

F k 9.10 0, 023 N

r 1.0,

 

   



Ví dụ 4: Hai vật nhỏ mang điện tích đặt khơng khí cách khoảng r = m đẩy lực 1,8 N Tổng điện tích chúng 3.10-5 C Tính điện tích vật ?

Giải

Vì hai cầu đẩy nên chúng có điện tích dấu, ta có:

1

2

q q r F 1,8

F k q q 0, 2.10 P

r k 9.10

 

      



Mặt khác

1

q q 3.10 S

   

9

5

q q 0, 2.10 P q q 3.10 S

 



  

Theo định lí Vi-ét:

5

2

5

q 2.10 C q Sq P q 3.10 q 0, 2.10

q 10 C                3 BÀI TẬP TỰ LUYỆN

Bài 1: Hai điện tích điểm đứng n khơng khí, cách cm tương tác với lực 0,4

N Xác định độ lớn điện tích Biết độ lớn điện tích q2 lớn gấp lần độ lớn điện tích q1 ?

ĐS:

1

q 10 C q2 4.10 C7

Bài 2: Hai điện tích điểm q1 q2 đặt cách khoảng r = 30 cm chân khơng lực tương tác chúng có độ lớn F Nếu nhúng chúng vào rượu với khoảng cách lực tương tác chúng F’ nhỏ F 27 lần

a Xác định số điện môi rượu ?

b Phải thay đổi khoảng cách chúng để lực tương tác chúng rượu chân không ?

ĐS: a  27; b r = 5,77 cm

(3)

chúng F = 10 N Nếu nhúng chúng vào dầu đưa chúng cách cm lực tương tác chúng F’ = 10 N

a Xác định độ lớn hai điện tích b Xác định số điện môi dầu ĐS: a 4.10-6

C; b  2, 25

Bài 4: Hai cầu nhỏ giống mang điện tích q1 q2 đặt chân không cách khoảng r = cm Lực đẩy chúng 2,7.10-4 N Cho hai cầu tiếp xúc đưa chúng vị trí cũ chúng đẩy lực 3,6.10-4 N Tìm q1 q2 ?

ĐS: 2.10-9

C; 6.10-9 C -2.10-9 C; -6.10-9 C

Bài 5: Electron nguyên tử Hidro chuyển động tròn quanh hạt nhân theo quĩ đạo có bán kính r = 0,53 A0 Cho biết điện tích electron -1,6.10-19 C, khối lượng electron 9,1.10-31 kg điện tích hạt nhân nguyên tử Hidro 1,6.10-19 C

a Tính độ lớn lực hướng tâm đặt lên electron b Tính vận tốc tần số chuyển động elctron ĐS:

(4)

Website HOC247 cung cấp môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thơng minh, nội dung giảng biên soạn công phu giảng dạy giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi kiến thức chuyên môn lẫn kỹ sư phạm đến từ trường Đại học trường chuyên danh tiếng

I. Luyện Thi Online

- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ Trường ĐH THPT danh tiếng xây dựng khóa luyện thi THPTQG các mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học Sinh Học

- Luyện thi vào lớp 10 chun Tốn: Ơn thi HSG lớp 9 luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán trường

PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An trường Chuyên khác

TS.Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo Thầy Nguyễn Đức Tấn.

II Khoá Học Nâng Cao HSG

- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Tốn Chun dành cho em HS THCS lớp 6, 7, 8, u thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập trường đạt điểm tốt kỳ thi HSG

- Bồi dưỡng HSG Toán: Bồi dưỡng phân mơn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp dành cho học sinh khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam

Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn đơi HLV đạt thành

tích cao HSG Quốc Gia

III. Kênh học tập miễn phí

- HOC247 NET: Website hoc miễn phí học theo chương trình SGK từ lớp đến lớp 12 tất môn học với nội dung giảng chi tiết, sửa tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú cộng đồng hỏi đáp sôi động

- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp Video giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa tập, sửa đề thi miễn phí từ lớp đến lớp 12 tất mơn Tốn- Lý - Hố, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học Tiếng Anh

Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai

Học lúc, nơi, thiết bi – Tiết kiệm 90%

Học Toán Online Chuyên Gia

Định dạng
Số trang	4
Dung lượng	798,6 KB