Dạy thêm vật lý 11 chương 1 điện tích điện trường

. MỤC TIÊU Vận dụng định luật Culông giải được các bài tập đối với 2, 3, 4 điện tích điểm. II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên Chuẩn bị hệ thống bài tập và phương pháp dạy. 2. Học sinh: Làm các bài tập trong SGK và SBT đã giao. III. NỘI DUNG CƠ BẢN 1. Định luật bảo toàn điện tích. Trong một hệ cô lập về điện, tổng đại số các điện tích là một hằng số. 2. Định luật Culong. Với k = 9.109 (Nm2C2) r: khoảng cách giữa hai điện tích điểm (m) : là độ lớn hai điện tích điểm (C) : hằng số điện môi Véc tơ lực tương tác giữa hai điện tích điểm có: + Điểm đặt : trên mỗi điện tích. + Ph¬ương: Trùng với đường thẳng nối 2 điểm đặt điện tích. + Chiều: Hướng ra xa hai điện tích nếu chúng cùng dấu, Hướng từ điện tích nọ đến điện tích kia nếu chúng trái dấu.

Dạy thêm ngày dạy: / /2014 BÀI 1: ĐIỆN TÍCH ĐỊNH LUẬT CU-LÔNG I MỤC TIÊU - Vận dụng định luật Cu-lông giải tập 2, 3, điện tích điểm II CHUẨN BỊ Giáo viên - Chuẩn bị hệ thống tập phương pháp dạy Học sinh: Làm tập SGK SBT giao III NỘI DUNG CƠ BẢN Định luật bảo tồn điện tích Trong hệ lập điện, tổng đại số điện tích số Định luật Cu-long F k ( q1 q )  r Với k = 9.10 (Nm2/C2) r: khoảng cách hai điện tích điểm (m) q1 ; q2 : độ lớn hai điện tích điểm (C)  : số điện mơi Véc tơ lực tương tác hai điện tích điểm có: + Điểm đặt : điện tích + Phương: Trùng với đường thẳng nối điểm đặt điện tích + Chiều: Hướng xa hai điện tích chúng dấu, Hướng từ điện tích đến điện tích chúng trái dấu r r r r Quy tắc tổng hợp lực: F  F1  F2   Fn r r r r Điều kiện cân điện tích: F  F1  F2   Fn = BÀI TẬP 7 7 Bài Cho hai điện tích q1  10 C q2  9.10 C đặt cách 20 cm môi trường nước nguyên chất (   81 ) a) Tính lực tương tác hai điện tích b) Sau đưa hai điện tích ngồi khơng khí, để lực tương tác điện chúng ban đầu khoảng cách chúng bao nhiêu? Hướng dẫn: a) F  k 7 7 | q1 q2 | 10 9.10  9.10  2,5.10 4 N  r2 81.0, 22 b) r2 = 9r1 = 1,8 m Bài 2: Hai điện tích điểm đặt nước cách 3cm Lực đẩy chúng 0,2.10-5N Hỏi độ lớn điện tích đó? Biết số điện môi nước 81 Hướng dẫn: Theo định luật Cu-lơng ta có | q1q2 | q2 = k r r F  r 0, 2.105.81.(0, 03)2   1, 62.1017 C => q  k 9.109 F=k � q  �4, 025.109 C Bài Hai điện tích q1 = 8.10-8C, q2 = -8.10-8C đặt A, B khơng khí (AB = 6cm) Xác định lực tác dụng lên q3 = 8.10-8C đặt C, nếu: a) CA = 4cm, CB = 2cm b) CA = 4cm, CB = 10cm c) CA = CB = 6cm (ĐS: a) 0,18N; b) 0,03024 N; c) 0,016 N) r r Hướng dẫn: F13 F 23 a) CA + CB = AB + + A q1 C q3 B q2 nên q1, q2, q3 thẳng hàng, q3 nằm đoạn AB r r r r r F3  F13  F23 ; F13 , F23 có phương chiều hình vẽ nên F3  F13  F23 F13  k q1 q3 r132 8 8 q2 q3 8.108.8.108 8.10 8.10 ;  9.10  0, 036 N F23  k  9.10  0,144 N 0, 042 r23 0, 022 Vậy F3  F13  F23  0,18 N r có chiều hìnhrvẽ F13 F23 b) CA + AB = CB + q B + A q1 C q3 nên q1, q2, q3 thẳng hàng, q3 nằm đoạn AB, gần phía A r r r r r F3  F13  F23 ; F13 , F23 có phương chiều hình vẽ nên F3  F13  F23 F13  k q1 q3 r132  9.109 8.108.8.10 8  0, 036 N 0, 042 ; F23  k r q2 q3 r232  9.109 r 8.108.8.108  0, 00576 N  5, 76.10 3 N 0,12 Vậy F3  F13  F23  0,03024 N ; F3 chiều với F13 (hình vẽ) r c) ABC đều, F3  F13  F23  0, 016 N ; F3 có phương song song với AB hướng từ A đến B Bài Hai cầu nhỏ giống nhau, mang điện tích q 1, q2 đặt khơng khí, cách đoạn r = 20cm chúng hút lực F = 3,6.10 -4N Cho hai cầu tiếp xúc lại đưa khoảng cách cũ, chúng đẩy lực F’=2,025.10-4N Tính q1, q2 (biết q1 >0) Hướng dẫn: Ban đầu F  k q1 q2 r  3, 6.104 N � q1 q2  1, 6.1015 C � q1q2  1, 6.1015 C (1) (do hút nhau)  q1�  Sau va chạm cầu giống nên có điện tích: q1� q1  q2 2 q q  q� Nên F � k 12  k 2  2, 025.104 N � q1  q2  6.108 C (2) r 4r Giải hệ (1) (2) ta kết quả: Có cặp nghiệm: q = 8.10-8, q2 = -2.10-8 q1 = 2.10-8, q2 = -8.10-8 C Bài 5: Cho hai điện tích điểm q1 = 4.10-8C q2 = -4.10-8C đặt hai điểm A B chân không, cách khoảng AB = 8cm Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên điện tích điểm q0 = 6.10-8C đặt điểm C cho: a) CA = 6cm CB = 2cm b) CA = 4cm CB = 12cm c) CA = CB = 5cm Hướng dẫn a) CA + CB = AB nên q1, q2, q3 thẳng hàng, q3 nằm AB + + A q1 r r r r r F3  F13  F23 ; F13 , F23 có phương r r F13 F 23 C q3 q B đoạn chiều hình vẽ nên F3  F13  F23 F13  k q1 q3 r132 8 8 q2 q3 4.108.6.108 4.10 6.10 ;  9.10  0, 006 N F23  k  9.10  0, 054 N 0, 06 r23 0, 022 Vậy F3  F13  F23  0, 06 N có chiều hình vẽ r r b) CA + AB = CB F13 + F23 + A q1 C q3 q B nên q1, q2, q3 thẳng hàng, q3 nằm ngồi đoạn AB, gần phía A r r r r r F3  F13  F23 ; F13 , F23 có phương chiều hình vẽ nên F3  F13  F23 F13  k q1 q3 13 r  9.109 qq 4.10 8.6.108 4.108.6.108  0,0135 N ; F23  k 2  9.109  1,5.10 3 N 2 r 0,12 0, 04 23 r r Vậy F3  F13  F23  0, 012 N ; F3 chiều với F13 (hình vẽ) c) F13  F23  k q1 q3 r132 r  9.109 r 4.108.6.10 8  8, 64.103 N 0, 052 r vẽ hình suy ra: F  F13  F23 có phương nằm ngang hướng theo chiều từ A đến B F3  F13 cos  2.F13  0, 013824 N BÀI TẬP VẬN DỤNG: Câu 1: Hai điện tích điểm q1 = 4.10-6 C q2 = -8.10-6 C nằm cố định hai điểm A B cách 10 cm chân khơng a) Tính lực tương tác tĩnh điện hai điện tích (và vẽ hình) b) Điểm M nằm cách A khoảng 6cm cách B khoảng 8cm Tại M đặt điện tích điểm Q = -10-5C lực điện tác dụng lên Q có độ lớn ? vẽ hình ĐS: a 28,8 N; b 150,5 N Câu Hai điện tích q1 = - q2 = 10-7 C đặt cố định hai điểm A B cách AB = a = 3cm, khơng khí Hãy xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên điện tích q = 4.10-7C đặt điểm C, Nếu: a) CA = 2cm; CB = 1cm; b) CA = 2cm; CB = 5cm; c) CA = CB = 3cm (ĐS: a 18N; b 3,024N c 1,6N) -8 Câu Hai điện tích q1 = 8.10 C, q2 = -8.10-8C đặt A, B khơng khí (AB = 6cm) Xác định lực tác dụng lên q3 = 8.10-8C đặt C, nếu: a) CA = 4cm, CB = 2cm; b) CA = 4cm, CB = 10cm; c) CA = CB = 5cm -2 -2 (ĐS: a 0,18N; b 3,024.10 N; d 2,765.10 N) Câu Hai hạt bụi khơng khí cách đoạn R = 3cm, Mỗi hạt mang điện tích q = -9,6 10-13C a) Tính lực tĩnh điện hai hạt b) Tính số electron dư hạt bụi, biết điện tích electron -e = -1,6.10-19C (ĐS: a 9,216.10-12N; b 6.106) Câu 5: Hai điện tích điểm nhau, đặt khơng khí, cách 2cm Lực đẩy chúng 1, 6.104 N a) Tính độ lớn điện tích b) Đặt hai điện tích vào mơi trường có số điện mơi   , tính độ lớn lực tương tác chúng lúc 9 ĐS: a q1  q2  2, 7.10 C ; b 4.105 N Câu : Cho hai điện tích điểm nhau, đặt cách khoảng 4cm chân không đẩy lực F = 9.10-5 N a) Tìm độ lớn điện tích b) Tính khoảng cách điện tích lực tương tác tăng lên lần r = = 2cm 2 8 8 Câu 7: Hai điện tích q1  2.10 C , q2  5.10 C đặt hai điểm A, B khơng khí, lực ĐS: a) 2.10-9 C b) r’ = tương tác chúng có độ lớn 0,01N a) Xác định khoảng cách chúng 8 b) Đặt điện tích q3  4.10 C C cách A 2cm cách B cm, xác định lực điện lên q ĐS: a) r = 3cm; b) 0,0108N Câu 8: Cho hai điện tích q1  108 C , q2  4.108 C đặt hai điểm A, B khơng khí cách cm a) Xác định lực tương tác hai điện tích vẽ hình 8 b) Đặt điện tích q3  2.10 C trung điểm AB Tìm lực điện tổng hợp tác dụng lên q3 (vẽ hình) c) Tìm vị trí đặt điện tích q3 để lực điện tổng hợp lên khơng ĐS: a) 0,001 N; b) 0,01N; c) r1 = 6cm; r2 = 12cm Câu Cho hai điện tích điểm q1 = q0; q2 = -4q0 đặt hai điểm A B không khí, cách AB = a (áp dụng q0 = 10-7C; a = 16cm) a) Giả sử q1 q2 giữ cố định A B Hỏi phải đặt điện tích q đâu để nằm cân bằng? b) Nếu q1 q2 không giữ cố định Hãy tìm vị trí, dấu, độ lớn q để điện tích q1, q2, q3 nằm cân (ĐS: a q3 tùy ý, đặt đường thẳng AB, nằm đoạn AB, gần A, cách A đoạn 16cm b q3 = -4q0 = -4.10-7C cách A đoạn = a ) Câu 10 Cho hai cầu nhỏ kim loại, giống hệt nhau, đặt cách đoạn r = 10cm khơng khí Ban đầu hai cầu tích điện trái dấu, chúng hút với lực F = 6,4.10-2 N Sau cho hai cầu tiếp xúc với nhau, lại đưa chúng vị trí cũ thấy chúng đẩy với lực F2 = 3,6.10-2 N Xác định độ lớn điện tích cầu trước cho chúng tiếp xúc 7 ĐS: q1  10 C ; q2  16 7 10 C Câu 11 Hai cầu nhỏ giống nhau, mang điện tích q 1, q2, đặt khơng khí, cách đoạn r = 20cm chúng hút lực F = 3,6.10 -4N Cho hai cầu tiếp xúc lại đưa khoảng cách cũ, chúng đẩy lực F’=2,025.10-14N Tính độ lớn q1 q2 ( q1 = 8.10-8, q2 = 2.10-8 ) Câu a) Có bốn điện tích: q1 = q0 > 0; q2 = q3 = - q0; q4 = q0/2 Ba điện tích q1, q2, q3 đặt ba đỉnh tam giác ABC cạnh a không khí, cịn điện tích q4 đặt trọng tâm O tam giác Hãy xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên điện tích q q1 b) Áp dụng số: q0 = 4.10-8C; a = 4cm ĐS: F4 = 0,027N; F1 = 0,0021N Câu Cho điện tích q1 = q2 = q3 = q = 2.10-7C đặt đỉnh tam giác cạnh a = 3cm a) Tính lực điện tổng hợp tác dụng lên điện tích b) Nếu điện tích khơng giữ cố định phải đặt thêm điện tích q đâu, dấu, độ lớn để hệ điện tích nằm cân bằng? (a 0,0897N; b q4 = - q / = -1,15.10-7C trọng tâm tam giác) Câu Hai cầu nhỏ có khối lượng m, điện tích q, treo khơng khí hai sợi dây mảnh (khối lượng không đáng kể, cách điện, không co giãn, cách điện, chiều dài l, treo vào điểm treo O) Do lực đẩy tĩnh điện chúng cách khoảng r (r E2N nên EN có hướng AN và: EN  E1N  E2 N  8, 4375.104 [V/m] r q1 �  10 [V/m] E P có hướng AB AP r q1 �  1, 44.104 [V/m] EP có hướng AB d) E1Q  E2Q  k AQ EQ  2.E1Q cos  2.1, 44.104  1, 728.10 [V/m] c) ABP đều: EP  E1P  E2 P  k Bài 4: Ba điện tích điểm q1 = 10-8C nằm điểm A; q2 = 4.10-8C nằm điểm B q3 nằm điểm C Hệ thống nằm cân khơng khí Khoảng cách AB = 30cm a) Xác định điện tích q3 khoảng cách BC b) Xác định cường độ điện trường điểm A, B C Hướng dẫn: r r r r r r r a) điện tích q3 nằm cân � F3  q3 E3  � EC  E1C  E2C  � E1C   E2C nến q3 nằm C đoạn AB: AC + BC = AB (1) E1C = E2C � k q1 AC k q2 BC � q1 AC   � BC  AC (2) q2 BC từ (1) (2) => BC = 2AB/3 = 20cm r r r r r q 0 � �F21  F31 Điện tích q1 nằm cân � F1  F21  F31  � F21   F31 � � q2 q1 q3 q1 q3 q AC �1 � F21  F31 � k  k �   � �  � q3     108 C ; 4, 44.107 C 2 q2 9 AB AC AB �3 � b) Tại điểm A, B, C lực tổng hợp lên điện tích = nên cường độ Bài 5: Tại ba đỉnh tam giác vuông A, cạnh a = 50cm, b = 40cm, c = 30cm ta đặt điện tích q1 = q2 = q3 = 10-9C Xác định cường độ điện trường H chân đường cao kẻ từ A Biết hệ điện tích đặt khơng khí Hướng dẫn: b.c b2 AH   24cm ; CH   32cm ; BH = 18cm; a a r r r r EH  E1H  E2 H  E3 H , vẽ hình E1H  k 9 q1 10  9.10  156, 25  V / m  AH 0, 242 E2 H  k 9 9 q2 q1 10 10  9.10  277, 78 V / m E  k  9.10  87,89  V / m    ; 3H BH 0,182 CH 0,322 EH  E12H   E2 H  E3H   246  V / m  Bài (3.8 SBT): Một cầu nhỏ tích điện, có khối lượng m = 0,1g, treo đầu sợi mảnh, điện trường đều, có phương nằm ngang E = 103 V/m Dây hợp với phương thẳng đứng góc 10o Tính điện tích cầu Lấy g = 10 m/s2 Hướng dẫn: Gọi   10o góc hợp dây treo phương thẳng đứng F q E mg.tan  �q   1, 76.10 7 C Ta có: tan    P mg E Vậy điện tích cầu là: q  �1, 76.107 C Bài (3.10 SBT): Một electron chuyển động với vận tốc ban đầu 106 m/s dọc theo đường sức điện điện trường quãng đường 1cm dừng lại Xác định cường độ điện trường biết điện tích electron -1,6.10-19C; me = 9,1.10-31 kg Hướng dẫn: Cách 1: Áp dụng định lý biến thiên động ta có:  mv02 Wd -Wd1  A �  mv0  F s  q.E.s � E   284, V / m qe E.s  v02  5.1013 m / s 2.s m.a 9,1.1031.( 5.1013 )   284,  V / m  Mà F  qe E  ma � E  qe 1, 6.1019 Cách 2: v  vo2  2as � a    BÀI TẬP VẬN DỤNG: Bài Tại đỉnh A, B, C hình vng ABCD có cạnh a = 1,5cm đặt cố định điện tích q1, q2, q3 a) Tính q1 q3 biết cường độ điện trường tổng hợp D q2 = 4.10-6C b) Xác định cường độ điện trường tâm O hình vng c) Tại O đặt điện tích q = +3.10 -9C, xác định lực điện tác dụng lên q Nếu q đạt D lực tác dụng lên q bao nhiêu? (a q1 = q3 = -1,4.10-6C; b E0 = 3,2.108 V/m; c F0 = 0,96N, FD = 0) Bài Ba điện tích q1, q2, q3 đặt đỉnh A, B, C tam giác có cạnh a = 3cm Xác định cường độ điện trường tổng hợp A, B, C (do hai điện tích gây ra), trường hợp a) q1 = q2 = q3 = 2.10-7C b) q1 = q2 = -q3 = 2.10-7C (a EA =EB = EC = 3,46.106N/m; b Ec = 3,46.106N/m; EA = EB = 2.106 N/m) Bài Cho hai điện tích q1 = -4q2 = 4.10-8C đặt hai điểm A, B cách đoạn AB = l = 5cm Xác định vị trí điểm mà điện trường (Ngồi đoạn AB, gần B, cách B đoạn 5cm) 6 6 Câu 4: Cho hai điện tích q1  10 C , q2  4.10 C đặt hai điểm A, B khơng khí cách 3cm a) Xác định lực tương tác hai điện tích vẽ hình b) Tìm điểm M mà cường độ điện trường không ĐS: a) 40N; b) r1 = 3cm, r2 = 6cm Câu 5: Cho điện tích q1  4.109 C đặt điểm A khơng khí a) Xác định vectơ cường độ điện trường điểm M cách A đoạn 4cm (và vẽ hình) 9 b) Đặt điện tích q2  3.10 C điểm B cách A đoạn 5cm Tính cường độ điện trường M lúc biết BM = 3cm (và vẽ hình) c) Đặt thêm điện tích q3  2.109 C điểm M, tính lực điện tổng hợp tác dụng lên q3 8 Câu 6: Cho điện tích q1  8.10 C đặt điểm A khơng khí a) Xác định vectơ cường độ điện trường điểm M cách A đoạn cm (và vẽ hình) b) Đặt điện tích q2  6.108 C điểm B cách A đoạn 10 cm Tính cường độ điện trường M lúc biết BM = cm (và vẽ hình) 8 c) Đặt thêm điện tích q3  2.10 C điểm M, tính lực điện tổng hợp tác dụng lên q3 Dạy thêm Ngày dạy: / /2013 BÀI CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN I MỤC TIÊU - Giải tập công lực điện II CHUẨN BỊ Bài 1: Giữa hai kim loại tích điện trái dấu có điện + + + trường với cường độ điện trường E = 100V/m Đặt M M điện tích q = 5.10-6C Biết d = MH = 30cm, HN = 40cm, MN = 50cm r a) Xác định lực F tác dụng lên điện tích P r b) Xác định cơng lực F điện tích di chuyển H đoạn thẳng MH, MN đường gấp khúc MPN Hướng dẫn a) F = 5.10-4N, phương, chiều với vecto cường độ điện trường b) AMN = AMH = AMP + APN = 1,5.10-4 J  + + + N - - - Bài (4.4 SBT): Một electron (-e=-1,6.10-19C) bay từ dương sang âm điện trường tụ điện phẳng, theo đường thẳng MN dài 2cm có phương làm với đường sức điện góc 60o Biết cường độ điện trường tụ 1000V/m Tính cơng lực điện dịch chuyển Hướng dẫn: A  qEd  1, 6.1019.103.(0, 02.cos60o )  1, 6.1018 J rr Hoặc A  F s  q E.MNcos(180  60)  1, 6.10 18 J Bài (4.7 SBT): Một điện tích q = 4.10-8C di chuyển điện trường có cường độ E � = 100 V/m, theo đường gấp khúc ABC Đoạn AB = 20cm, AB làm với đường sức điện góc � 30o BC = 40cm, BC làm với đường sức điện góc 120o Tính cơng lực điện Hướng dẫn: AABC  AAB  ABC   100 BC cos  120   8.10 AAB  q.E.d AB  4.108.100 AB.cos 30o  6,92.107 J >0 ABC  q.E.d BC  4.10 8 o 7 J � AABC  AAB  ABC  1, 08.107 J Bài 4: Ba điểm A, B, C tạo thành tam giác vuông C; AC = 4cm; BC = 3cm nằm điện trường Vectơ cường độ điện trường song song với AC, hướng từ A đến C có độ lớn E = 5000 V/m Tính: a) UAC, UCB, UAB b) Cơng điện trường electron di Bchuyển từ A đến B r E A C Hướng dẫn a) UAC = E.AC = 5000.0,04 = 200 V UCB = E.BC.cos90o = 0; UAB = UAC + UCB = 200V 19 17 b) AAB  q.U AB  1, 6.10 200  3, 2.10 J Bài 5: Khi bay qua hai điểm M N (từ M đến N) điện trường electron tăng tốc, động tăng thêm 250eV (1eV = 1,6.10-19J) Tính UMN Hướng dẫn 19 Áp dụng định lý động Wd2  Wd  A � 250.1, 6.19  q.U MN � U MN  Wd 250.1, 6.1019   250V q 1, 6.1019 Bài 6: Một electron chuyển động với vận tốc v = 4.106 m/s gặp điện trường E � = 910 V/m Vận tốc v0 chiều với đường sức điện trường a) Tính gia tốc electron Tính quãng đường electron dừng lại Sau electron chuyển động nào? Hướng dẫn: a) F = q.E = -1,6.10-19 910 = 1456.10-19N a b) F 1456.1019   1, 6.1024 m / s < chuyển động CDĐ 31 m 9,1.10      4.106 v  v02 2 v  v0  2as � s    5.1012 m 24 2.a 1, 6.10   BÀI TỤ ĐIỆN I MỤC TIÊU - Nắm công thức lượng tụ công thức ghép tụ thành - Biết phương pháp giải số tập tụ điện II CHUẨN BỊ Giáo viên - Chuẩn bị nội dung dạy phương pháp tổ chức hoạt động dạy học Học sinh: Nắm vững kiến thức điện dung tụ III NỘI DUNG CƠ BẢN A Lý thuyết 2 Năng lượng điện trường tụ điện: W  CU  Q.C  Q2 C Ghép tụ thành bộ: C1 A a) Ghép song song hai tụ C1 C2: Ub = U12 = U1 = U2; Qb = Q12 = Q1 = Q2; Cb = C12 = C1 + C2 C2 b) Ghép nối tiếp hai tụ C1 C2: Ub = U12 = U1 + U2; Qb = Q12 = Q1 + Q2; C C 1   � Cb  Cb C1 C2 C1  C2 B A B C1 C2 B Bài tập Bài 1: Trên vỏ tụ có ghi 20  F  200V a) Các thông số cho biết ý nghĩa A b) Nối hai tụ với hiệu điện 120V Tính điện tích tụ c) Tính điện tích tối đa mà tụ tích Đáp án: a) Cho biết điện dung tụ C  20  F điện áp giới tụ U = 200V b) q1 = C.U1 = 24.10-4C; c) qmax = C Umax = 4.10-3 C C1 C2 B C3 hạn Bài 2: Cho mạch điện gồm tụ C1  C2   F C3  12  F mắc hình vẽ Mắc vào hai đầu A, B mạch hiệu điện UAB = 36V a) Tính điện dung lượng tụ b) Tính hiệu điện điện tích tụ Hướng dẫn: a) C12  C1  C2  12 F ; Cb  C123  2 C12 C3  6 F C12  C3 6 3 Năng lượng tụ: W  CbU AB  6.10 36  3,888.10 J b) Qb  Q12  Q3  Cb U AB  6.106.36  2,16.104 C U3  Q3 Q  18V ; U12  U1  U  12  18V ; Q1  Q2  U1 C1  1,08.104 C C3 C12 Bài 3: Cho mạch điện gồm tụ C1  2 F , C2   F , C3  12  F C4  8 F mắc sơ đồ hình bên Nối hai đầu A, B mạch C1 C2 A B với nguồn điện có hiệu điện UAB = 40V a) Tính điện dung tụ C3 C4 b) Tính hiệu điện điện tích tụ Hướng dẫn: a) C12  C C C1 C2 2.6 12.8   1,5 F ; C34    4,8 F C1  C2 C3  C4 20 Cb  C12  C34  6,3 F b) Điện tích tụ: Q1  Q1  Q12  C12 U AB  60  C ; Hiệu điện tụ: U1  Q3  Q4  Q34  C34 U AB  192  C Q 192 Q1 60   30V ; U    16V C1 C3 12 U  U AB  U1  10V ; U  U AB  U  24V Bài 4: A B C1 C2 I II II Ba kim loại phẳng giống đặt song song với hình vẽ Diện tích S, khoảng cách hai liên tiếp d Hiệu điện hai điểm A B U a Tính điện dung tụ điện tích kim loại b Ngắt A, B khỏi nguồn, dịch chuyển II theo phương vng góc với xuống gần III đoạn x Tính UAB theo x Hướng dẫn giải: C1 A B a ba kim loại phẳng thiết kế trên, xem mạch gồm hai tụ mắc song song với Điện dung tụ: C1  C2  C2 Hai tụ mắc song song:C = C1 + C2 = 2S 9.109.4d S 9.109.4d S U 9.109.4d S U Điện tích tụ C2: Q1  C U  9.109.4d S U Điện tích I: QI = Q1  9.109.4d S U Điện tích III: QIII = Q  9.109.4d 2S Điện tích II: QII = QI + QIII = U 9.109.4d Điện tích tụ C1: Q1  C1U  b Trường hợp ta có: Điện dung tụ C1: CI  S 9.10 4(d  x) Điện dung tụ C2: CII  S 9.109.4(d  x) , Điện dung tụ: C  CI  CII  2S 9.10 4  d  x  Khi ngắt điện, điện tích tụ khơng đổi: Q = Q1 + Q2 = Hiệu điện đó: U  , U  d2  x2  d2 C1 C4 Bài 5: Cho mạch điện hình vẽ: A C2 B C6 C D C5 2S U 9.109.4d C3 C1  2F , C2  4F , C3  6F , C4  C5  6F , C1  8F Tính UAB điện tích tụ Biết q4 = 12.10-6C Hướng dẫn giải: C1 / /C2 / /C3 : C123  C1  C2  C3  12F C123 nối tiếp với C4: C1234  q C123 C4  4F ; Q123 = q4 = 12.10-6C; U AB  123  1V C123  C C123 q1 = C1UAB = 2.10-6C; q2 = C2UAB = 4.10-6C; q3 = C3UAB = 6.10-6C q1234 = q4 = q123 = 12.10-6C; U CD  q1234  3V C1234 q5 = C5UCD=18.10-6C; q6 = q1234 + q5 = 30.10-6C Bài 6: hai tụ điện có điện dung C = 5.10-10F C2 = 15.10-10F, mắc nối tiếp với Khoảng cách hai tụ điện d = 2mm Điện trường giới hạn tụ Egh = 1800V Tính hiệu điện giới hạn tụ Hướng dẫn giải: Vì hai tụ mắc nối tiếp nên: � U1  U � CU  C1U1  C U � �q  q1  q1 � �� �� � �U  U1  U � U  U1  U �U  U �2 Hiệu điện giới hạn tụ C1, C2 là: U1gh = Egh.d = 3600V U2gh = Egh.d = 3600V Ta có: � U  U �U1gh  3600V � �U �4800V � �� � U gh  4800V � U � 14400V � �U  U �U  3600V 1gh �2 C1 M C2 Bài 7: Cho mạch điện hình vẽ với: C1  12F , C2  4F , C3  3F , C4  6F C5 A O C3 B C5  5F , UAB = 50V Tính: a Điện dung tụ b Điện tích hiệu điện tụ N C4 c Hiệu điện hai điểm M N Hướng dẫn giải: a Ta có: C12  C1.C C C  3F , C34   2F C1  C2 C3  C CAO  C12  C34  5F CAB  CAO C5  2,5F CAO  C5 b Vì CAO mắc nối tiếp với C5: q AO  q  C.U AB  125C U5  q5 q  25V, U AO  AO  25V C5 CAO Vì C1 nối tiếp với C2: q1  q  C12 U AO  75C U1  q1 q  6,52V; U   18,75V C1 C2 Vì C3 nối tiếp với C4: q  q  C34 U AO  50C U3  q3 q  16,7V; U   8,3V C3 C4 c Hiệu điện M N: U MN  U MA  U AN   U  U1  10,45V ... tích tụ C2: Q1  C U  9 .10 9.4d S U Điện tích I: QI = Q1  9 .10 9.4d S U Điện tích III: QIII = Q  9 .10 9.4d 2S Điện tích II: QII = QI + QIII = U 9 .10 9.4d Điện tích tụ C1: Q1  C1U  b Trường. .. q4 = 12 .10 -6C Hướng dẫn giải: C1 / /C2 / /C3 : C123  C1  C2  C3  12 F C123 nối tiếp với C4: C1234  q C123 C4  4F ; Q123 = q4 = 12 .10 -6C; U AB  12 3  1V C123  C C123 q1 = C1UAB = 2 .10 -6C;... 4 .10 -6C; q3 = C3UAB = 6 .10 -6C q1234 = q4 = q123 = 12 .10 -6C; U CD  q1234  3V C1234 q5 = C5UCD =18 .10 -6C; q6 = q1234 + q5 = 30 .10 -6C Bài 6: hai tụ điện có điện dung C = 5 .10 -10 F C2 = 15 .10 -10 F,