VẬT LÍ 11 - HKI

CHƯƠNG I ĐIỆN TÍCH – ĐIỆN TRƯỜNG CHỦ ĐỀ ĐIỆN TÍCH – TƯƠNG TÁC GIỮA CÁC ĐIỆN TÍCH DẠNG ĐIỆN TÍCH ĐỊNH LUẬT COULUMB A Kiến thức liên quan + Điện tích electron qe = -1,6.10-19 C Điện tích prơtơn qp = 1,6.10-19 C Điện tích e = 1,6.10-19 C gọi điện tích nguyên tố + Khi cho hai vật giống nhau, có tích điện q q2 tiếp xúc với tách chúng điện tích q1 + q2 chúng (định luật bảo toàn điện tích) + Lực tương tác hai điện tích điểm: Điểm đặt lên điện tích Phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích Chiều: đẩy dấu, hút trái dấu Độ lớn: F = 9.109 khí ε = 1) | q1q2 | ε r2 ; ε số điện môi môi trường (trong chân không gần không B BÀI TẬP ÁP DỤNG Bài Hai điện tích điểm đặt chân không, cách đoạn r = cm Lực đẩy tĩnh điện chúng F = 10-5 N a) Tìm độ lớn điện tích b) Tìm khoảng cách r’ chúng để lực đẩy tĩnh điện F’ = 2,5.10-6 N - Bài Hai cầu nhỏ giống kim loại A B đặt khơng khí, có điện tích q1 = - 3,2.10-7 C q2 = 2,4.10-7 C, cách khoảng 12 cm a) Xác định số electron thừa, thiếu cầu lực tương tác điện chúng b) Cho hai cầu tiếp xúc điện với đặt chỗ cũ Xác định lực tương tác điện hai cầu sau Trang - Bài Hai điện tích q1 q2 đặt cách 20 cm khơng khí, chúng đẩy với lực F = 1,8 N Biết q1 + q2 = - 6.10-6 C |q1| > |q2| Xác định loại điện tích q1 q2 Vẽ véc tơ lực tác dụng điện tích lên điện tích Tính q1 q2 - Bài Hai điện tích q1 q2 đặt cách 30 cm khơng khí, chúng hút với lực F = 1,2 N Biết q1 + q2 = - 4.10-6 C |q1| < |q2| Xác định loại điện tích q1 q2 Tính q1 q2 - Bài Hai điện tích q1 q2 đặt cách 15 cm khơng khí, chúng hút với lực F = 4,8 N Biết q1 + q2 = 3.10-6 C; |q1| < |q2| Xác định loại điện tích q1 q2 Vẽ véc tơ lực tác dụng điện tích lên điện tích Tính q1 q2 - Trang Bài Hai điện tích điểm có độ lớn đặt cách 12 cm khơng khí Lực tương tác hai điện tích 10 N Đặt hai điện tích dầu đưa chúng cách cm lực tương tác chúng 10 N Tính độ lớn điện tích số điện môi dầu - Bài Hai vật nhỏ giống (có thể coi chất điểm), vật thừa electron Tìm khối lượng vật để lực tĩnh điện lực hấp dẫn Cho số hấp dẫn G = 6,67.10-11 N.m2/kg2 - Bài Hai viên bi kim loại nhỏ (coi chất điểm) nhiễm điện âm đặt cách cm chúng đẩy với lực F1 = N Cho hai viên bi chạm vào sau lại đưa chúng xa với khoảng cách trước chúng đẩy với lực F2 = 4,9 N Tính điện tích viên bi trước chúng tiếp xúc với - Bài Hai cầu nhỏ hoàn tồn giống nhau, mang điện tích q1,q2 đặt chân khơng cách 20cm hút lực F1=5.10-5N Đặt vào hai cầu thủy tinh dày d=5cm, có số điện mơi ε =4 Tính lực tác dụng hai cầu lúc Trang - Bài 10 Cho hai điện tích điểm q1 = 10-8 C q2 = - 2.10-8 C đặt hai điểm A B cách 10 cm không khí a) Tìm lực tương tác tĩnh diện hai điện tích b) Muốn lực hút chúng 7,2.10-4 N Thì khoảng cách chúng bao nhiêu? c) Thay q2 điện tích điểm q3 đặt B câu b) lực lực đẩy chúng 3,6.10-4 N Tìm q3? d) Tính lực tương tác tĩnh điện q1 q3 câu c (chúng đặt cách 10 cm) chất parafin có số điện mơi ε = - DẠNG LỰC ĐIỆN TỔNG HỢP - Xác định lực thành phần F1 , F2 , tác dụng lên điện tích q F = F1 + F2 + - Lực tổng hợp tác dụng lên q: F1 , F2 F ↑↑ F1 , F2 * phương chiều thì: F = F1 + F2 , * * * * F1 , F2 F1 , F2 F1 , F2 F1 , F2 phương ngược chiều thì: F = F1 - F2 ( F1 > F2), vng góc thì: F = F12 + F22 , F tạo với F1 tan α = góc α với: α F = F1 cos độ lớn hợp góc α thì: khác độ lớn hợp góc α thì: F ↑↑ F1 , F tạo với F2 F1 F1 góc α F = F12 + F22 + F1F2 cosα Bài 1: Tại điểm A, B cách 10 cm khơng khí, đặt điện tích q1 = q = 6.10−6 C Xác định lực q = 3.10−8 C AC = 2cm BC = 8cm điện trường hai điện tích tác dụng lên điện tích đặt C Biết , -Trang Bài Hai điện tích điểm q1 = 4.10-8 C, q2 = - 4.10-8 C, đặt khơng khí hai điểm AB cách khoảng cm Xác định lực điện trường tổng hợp điện tích q q2 tác dụng lên điện tích q3 = 5.10-8 C AC = 2cm BC = 6cm điện tích đặt điểm C, với , Bài Ba điện tích điểm q1 = q2 = q3 = 1,6.10-19 C đặt chân không ba đỉnh tam giác cạnh a = 16 cm Xác lực điện trường tổng hợp hai điện tích q1 q2 tác dụng lên q3 Trang Bài Ba điện tích q1 = 27.10-8 C, q2 = 64.10-8 C, q3 = -10-7 C đặt khơng khí ba đỉnh tam giác vng ABC vng góc C Cho AC = 30 cm, BC = 40 cm Xác lực điện trường tổng hợp hai điện tích q q2 tác dụng lên q3 - Trang Bài Tại hai điểm A B cách 10 cm khơng khí, có đặt hai điện tích q = q2 = - 6.10-6 C Xác định lực điện trường hai điện tích tác dụng lên điện tích q = -3.10-8 C đặt C Biết AC = BC = 15 cm Bài Tại hai điểm A B cách 20 cm khơng khí, có đặt hai điện tích q = -3.10-6C, q2 = 8.10-6C Xác định lực điện trường hai điện tích tác dụng lên điện tích q = 2.10-6C đặt C Biết AC = 12 cm, BC = 16 cm Trang DẠNG CÂN BẰNG ĐIỆN TÍCH r r r r F = F1 + F2 + + Fn + Lực tổng hợp tác dụng lên điện tích điểm: r r F=0 + Khi điện tích cân lực tổng hợp Các trường hợp đặc biệt : * Trường hợp 1: Hai điện tích q1; q2 đặt hai điểm A B, xác định điểm C đặt điện tích q để q0 cân bằng: - Điều kiện cân điện tích q0: r r r r r r r r F10 ↑↓ F20 (*) F0 = F10 + F20 = ⇔ F10 = −F20 ⇒  F10 = F20 (**) + Nếu q1; q2 dấu: Từ (*) Ta có: ⇒C thuộc đường thẳng AB: q1 q = 22 AC BC AC + BC = AB (*') (**') + Nếu q1; q2 trái dấu: Từ (*) ⇒C AC − BC = AB (*') thuộc đường thẳng AB: Ta có: q1 q = 22 AC BC - Giải hệ hai phương trình (*') (**') (**') để tìm AC BC Lưu ý: - Biểu thức (**') không chứa q0 nên vị trí điểm C cần xác định không phụ thuộc vào dấu độ lớn q0 Trang - Vị trí C để đặt q cân hai điện tích trái dấu điểm cân C nằm ngồi đoạn AB phía điện tích có độ lớn nhỏ hơn; cịn hai điện tích dấu C nằm đoạn thẳng nối hai điện tích Trường hợp 2: Ba điện tích - Điều kiện cân q0 chịu tác dụng ba điện tích q1, q2, q3: r r r r r r F0 F0 = F10 + F20 + F30 = + Gọi tổng hợp lực q1, q2, q3 tác dụng lên q0: r r F0 = + Do q0 cân bằng: r r r r r r r F10 + F20 + F30 =  r r F ↑↓ F30 ⇒r r r  ⇒ F + F30 = ⇔  F = F10 + F20 F = F30  Khi ta làm tương tự hai điện tích q1 = 4µC, q = 9µC AB = 1m Bài Cho hai điện tích đặt hai điểm A B chân không, Xác định vị trí điểm C để đặt C điện tích q0 điện tích q0 nằm cân - Bài Có hai điện tích điểm q1 = 5.10-9 C q2 = - 2.10-8 C đặt hai điểm A B cách 20 cm khơng khí Hỏi phải đặt điện tích thứ ba q0 vị trí để điện tích nằm cân bằng? -Trang Bài Hai điện tích q1 = - 2.10-6 C, q2 = 18.10-6 C đặt hai điểm A B khơng khí, cách cm Một điện tích q3 đặt C a) Xác định vị trí đặt C để q3 nằm cân b) Xác định dấu độ lớn q3 để q1 q2 cân - CHỦ ĐỀ ĐIỆN TRƯỜNG – CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG A TÓM TẮT LÝ THUYẾT Khái niệm điện trường: + Điện trường môi trường vật chất tồn xung quanh điện tích + Tính chất điện trường tác dụng lực điện lên điện tích khác đặt + Điện trường tĩnh điện trường điện tích đứng yên gây Cường độ điện trường: Vecto cường độ điện trường điểm đại lượng đặc trưng cho điện trường phương diện tác dụng Trang 10 ... - Bài Hai vật nhỏ giống (có thể coi chất điểm), vật thừa electron Tìm khối lượng vật để lực tĩnh điện lực hấp dẫn Cho số hấp dẫn G = 6,67.10 -1 1 N.m2/kg2 ... - Bài 10 Cho hai điện tích điểm q1 = 1 0-8 C q2 = - 2.1 0-8 C đặt hai điểm A B cách 10 cm khơng khí a) Tìm lực tương tác tĩnh diện hai điện tích b) Muốn lực hút chúng 7,2.1 0-4 N Thì khoảng... - Trang Bài Tại hai điểm A B cách 10 cm khơng khí, có đặt hai điện tích q = q2 = - 6.1 0-6 C Xác định lực điện trường hai điện tích tác dụng lên điện tích q = -3 .1 0-8 C đặt C Biết