3.Môt số hiện tượng Khi cho 2 quả cầu nhỏ nhiễm điện tiếp xúc sau đó tách nhau ra thì tổng điện tích chia đều cho mỗi quả cầu Hiện tượng xảy ra tương tự khi nối hai quả cầu bằng dây [r]
(1)CHỦ ĐỀ 1:LỰC TƯƠNG TÁC TĨNH ĐIỆN DẠNG 1: TƯƠNG TÁC GIỮA HAI ĐIỆN TÍCH ĐIỂM ĐỨNG YÊN A.LÍ THUYẾT 1.Lực tương tác điện tích điểm Lực tương tác hai điện tích điểm ql và q2 (nằm yên, đặt chân không) cách đoạn r có: phương là đường thẳng nối hai điện tích chiều là: chiều lực đẩy qlq2 > (cùng dấu) chiều lực hút qlq2 < (trái dấu) độ lớn: * tỉ lệ thuận với tích các độ lớn hai điện tích, * tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách chúng F= k q1q2 r2 Trong đó: k = 9.109N.m2/C2 q ❑1 , q ❑2 : độ lớn hai điện tích (C ) r: khoảng cách hai điện tích (m) ε : số điện môi Trong chân không và không khí ε =1 Chú ý: a) Điện tích điểm : là vật mà kích thước các vật chứa điện tích nhỏ so với khoảng cách chúng -Công thức trên còn áp dụng cho trường hợp các cầu đồng chất , đó ta coi r là khoảng cách tâm hai cầu |q|=n e Điện tích q vật tích điện: + Vật thiếu electron (tích điện dương): q = + n.e + Vật thừa electron (tích điện âm): q = – n.e −19 Với: e=1,6 10 C : là điện tích nguyên tố n : số hạt electron bị thừa thiếu 3.Môt số tượng Khi cho cầu nhỏ nhiễm điện tiếp xúc sau đó tách thì tổng điện tích chia cho cầu Hiện tượng xảy tương tự nối hai cầu dây dẫn mảnh cắt bỏ dây nối Khi chạm tay vào cầu nhỏ dẫn điện đã tích điện thì cầu điện tích và trở trung hòa B.BÀI TẬP TỰ LUẬN Bài Hai điện tích q1 =2 10− C , q 2=−10− C đặt cách 20cm không khí Xác định độ lớn và vẽ hình lực tương tác chúng? Bài Hai điện tích q1 =2 10− C , q 2=−2 10− C đặt hai điểm A và B không khí Lực tương tác chúng là 0,4N Xác định khoảng cách AB, vẽ hình lực tương tác đó Bài Hai điện tích đặt cách khoảng r không khí thì lực tương tác chúng là 10− N Nếu với khoảng cách đó mà đặt điện môi thì lực tương tác chúng là 10−3 N a/ Xác định số điện môi điện môi b/ Để lực tương tác hai điện tích đặt điện môi lực tương tác đặt không khí thì phải đặt hai điện tích cách bao nhiêu? Biết không khí hai điện tích cách 20cm Bài Trong nguyên tử hiđrô (e) chuyển động tròn quanh hạt nhân theo quỹ đạo tròn có bán kính 5.10 -9 cm a Xác định lực hút tĩnh điện (e) và hạt nhân b Xác định tần số (e) (2) Bài 5: 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 DẠNG 2: ĐỘ LỚN ĐIỆN TÍCH A.LÍ THUYẾT Dạng 2: Xác định độ lớn và dấu các điện tích - Khi giải dạng BT này cần chú ý: Hai điện tích có độ lớn thì: |q 1|=|q2| - Hai điện tích có độ lớn trái dấu thì: q1 =−q - Hai điện tích thì: q1 =q2 Hai điện tích cùng dấu: q1 q2 >0 ⇒|q1 q 2|=q q Hai điện tích trái dấu: q1 q2 <0 ⇒|q1 q 2|=− q1 q - Áp dụng hệ thức định luật Coulomb để tìm |q q2| sau đó tùy điều kiện bài toán chúng tìm q1 và q2 - Nếu đề bài yêu cầu tìm độ lớn thì cần tìm |q 1|;|q2| B.BÀI TẬP TỰ LUẬN Bài Hai điện tích có độ lớn nhau, đặt cách 25cm điện môi có số điện môi thì lực tương tác chúng là 6,48.10-3 N a/ Xác định độ lớn các điện tích b/ Nếu đưa hai điện tích đó không khí và giữ khoảng cách đó thì lực tương tác chúng thay đổi nào? Vì sao? c/ Để lực tương tác hai điện tích đó không khí là 6,48.10-3 N thì phải đặt chúng cách bao nhiêu? Bài Hai vật nhỏ tích điện đặt cách 50cm, hút lực 0,18N Điện tích tổng cộng hai vật là 4.10-6C Tính điện tích vật? 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 là 2,5.10-4N thì khoảng cách chúng là bao nhiêu? Bài Hai vật nhỏ đặt không khí cách đoạn 1m, đẩy lực F= 1,8 N Điện tích tổng cộng hai vật là 3.10-5 C Tìm điện tích vật Bài Hai cầu kim loại nhỏ mang các điện tích q1 và q2 đặt không khí cách cm, đẩy lực 2,7.10-4 N Cho hai cầu tiếp xúc lại đưa vị trí cũ, chú đẩy lực 3,6.10-4 N Tính q1, q2 ? Bài Hai cầu nhỏ tích điện q1= 1,3.10 -9 C ,q2 = 6,5.10-9 C đặt cách khoảng r chân không thì đẩy với lực F Cho cầu tiếp xúc đặt cách cùng khoảng r chất điện môi ε thì lực đẩy chúng là F a, Xác định số điện môi chất điện môi đó b, Biết F = 4,5.10 -6 N ,tìm r BÀI TẬP VỀ NHÀ Câu : Khoảng cách prôton và êlectron là r = 5.10 -11 (m), coi prôton và êlectron là các điện tích điểm Lực tương tác chúng là: A lực hút với F = 9,216.10-12 (N) B lực đẩy với F = 9,216.10-12 (N) C lực hút với F = 9,216.10-8 (N) D lực đẩy với F = 9,216.10-8 (N) Câu 2: Hai cầu nhỏ có điện tích 10-7 (C) và 4.10-7 (C), tương tác với lực 0,1 (N) chân không Khoảng cách chúng là: A r = 0,6 (cm) B r = 0,6 (m) C r = 0.06 (cm) D r = (cm) -8 -7 Câu : Tính lực tương tác điện tích q1 = 10 C và q2 =3.10 C cách khoảng r = 30cm A.F= 3.10-4N B.F=9.10-5N C.F= 3.10-6N D F= 3.10-8N (3) * Dùng giả thiết sau trả lời câu và Xác định lực tương tác hai điện tích q1 = +3.10-6 C vàq2 = -3.10-6 C cách khoảng r = cm hai trường hợp: Câu 4: Khi q1 và q2 đặt chân không A 90 N B 45N C 30 N D 9.10-3N Câu 5: Khi q1 và q2 đặt dầu hoả =2 A 4.5.10-3N B 40 N C 45 N D 90 N -8 Câu : Hai điện tích điểm có độ lớn và 4.10 C đặt chân không hút lực 0,009N Khoảng cách hai điện tích đó là: A.0,2cm B.4cm C.1,6cm D.0,4cm Câu 7: Hai điện tích điểm trái dấu cùng độ lớn 2.10-7C đặt môi trường đồng chất có =4 thì hút lực 0,1N.Khoảng cách hai điện tích là: A.48cm B.12cm C.3.10-3m D.3cm Câu 8: Hai điện tích điểm q1 = +3 ( C) và q2 = -3 ( C),đặt dầu ( = 2) cách khoảng r = (cm) Lực tương tác hai điện tích đó là: A lực hút với độ lớn F = 45 (N) B lực đẩy với độ lớn F = 45 (N) C lực hút với độ lớn F = 90 (N) D lực đẩy với độ lớn F = 90 (N) Câu 9: Hai điện tích điểm đặt chân không cách khoảng r = (cm) Lực đẩy chúng là F = 1,6.10-4 (N) Độ lớn hai điện tích đó là: A q1 = q2 = 7.11.10-18 (C) B q1 = q2 = 2,67.10-7 (C) C q1 = q2 = 2,67.10-9 (C) D q1 = q2 = 2,67.10-18 (C) Câu 10: Hai điện tích giống đặt chân không đẩy lực 0,4N đặt cách 3cm.Độ lớn điện tích là: 4 -7 -12 -12 A.2.10 C B 10 C C 2.10 C D 10-7C Câu 11: Hai điện tích điểm đặt nước ( = 81) cách (cm) Lực đẩy chúng 0,2.10-5 (N) Hai điện tích đó A trái dấu, độ lớn là 4,472.10-2 (C) B cùng dấu, độ lớn là 4,472.10-10 (C) C trái dấu, độ lớn là 4,025.10-9 (C) D cùng dấu, độ lớn là 4,025.10-9 (C) Câu 12: Hai điện tích điểm đặt chân không cách khoảng r = (cm) Lực đẩy chúng là F1 = 1,6.10-4 (N) Để lực tương tác hai điện tích đó F = 2,5.10-4 (N) thì khoảng cách chúng là: A r2 = 1,6 (m) B r2 = 1,6 (cm) C r2 = 1,28 (m) D r2 = 1,28 (cm) Câu 13: Hai điện tích đặt chân không tương tác với lực có cường độ 4.10-8N.Nếu đặt chúng điện môi có số điện môi là và giảm nửa khoảng cách chúng thì lực tương tác có cường độ: A.8.10-8N B.0,5.10-8N C.2.10-8N D.10-8N Câu 14: Hai điện tích điểm có độ lớn và đặt chân không cách khoảng 5cm thì tương tác lực 8,1.10-6N.Điện tích tổng cộng chúng là: A.3.10-9C B -3.10-9C C 3.10-9C hoặc-3.10-9C D 3.10-9C hoặc-3.10-9C Câu 15 Hai điện tích điểm q1 và q2 đặt cách khoảng r = 30 cm không khí thì lực tương tác chúng là F Nếu dặt dầu cùng khoảng cách thì lực tương tác chúng giảm 2,25lần Để lực tương tác chúng là F0 thì cần dịnh chuyển chúng khoảng bao nhiêu A 10cm B 15 cm C cm D 20 cm q q2 Câu 16 :Hai cầuA và B giống mang điện tích q1 và q2 đó , đặt gần thì chúng hút Cho chúng tiếp xúc nhau, sau đó tách chúng thì cầu mang điện tích A q=2q1 B q=0 C q=q1 D q=0,5 q1 (4) q q2 Câu 17 :Hai cầuA và B giống mang điện tích q1 và q2 đó , đặt gần thì chúng đẩy Cho chúng tiếp xúc nhau, sau đó tách chúng thì cầu mang điện tích A q=2q1 B q=0 C q=q1 D q=0,5 q1 Câu 18 : Hai điện tích điểm có độ lớn tổng cộng là 3.10 -5(N), đặt chúng cách 1m không khí thì chúng đẩy lực có độ lớn 1,8(N) Độ lớn hai điện tích là : A 2,5.10-5C và 0,5.10-5C B 1,5.10-5C và 1,5.10-5C -5 -5 C 2.10 C và.10 C D 1,75.10-5C và 1,25.10-5C Câu 19 : Hai cầu kim loại mang điện tích q = 2.10-9C và q2= 8.10-9C Cho chúng tiếp xúc với tách ra, cầu mang điện tích : A q = 10-8C B q = 3.10-9C C q = 6.10-9C D q= 5.10-9C -8 -8 Câu 20 : Hai vật kim loại mang điện tích q1 = 3.10 C và q2= -3.10 C Cho chúng tiếp xúc với nhau, vật sau tiếp xúc mang điện tích : A q = -6.10-8C B q = 6.10-8C C q = D q = 1,5.10-8C -9 -9 Câu 21 : Hai cầu nhỏ mang điện tích q = 2.10 C và q = 4.10 C, đặt không khí và cách khoảng d thì chúng đẩy lực 4.10-5N Nếu cho chúng tiếp xúc với sau đó tách khoảng d lúc ban đầu thì chúng : A Hút lực 4,5.10-5N B Đẩy lực 4,5.10-5N -5 C Hút lực 8.10 N D Đẩy lực 2.10-5N Câu 22 : Hai cầu nhỏ mang điện tích q1 = 2.10-9C và q2 = 4.10-9C, cho chúng chạm vào tách ra, sau đó đặt cầu q1 cách cầu thứ ba mang điện tích q3 = 3.10-9C khoảng 3cm thì lực tác dụng lên q3 là : A 9.10-5N B 18.10-5N C 4,5.10-5N D 9.10-7N Câu 23 : Hai cầu A và B giống nhau, cầu A mang điện tích q, cầu B không mang điện Cho A tiếp xúc với B sau đó tách chúng và đặt A cách cầu C mang điện tích -2.10 -9C khoảng 3cm thì chúng hút lực 6.10-5N Điện tích q cầu A lúc đầu là : A 4.10-9C B 5.10-9C C 6.10-9C D 2.10-9C Câu 24 Tổng điện tích dương và tổng điện tích âm cm3 khí Hiđrô điều kiện tiêu chuẩn là: A 4,3.103 (C) và - 4,3.103 (C) B 8,6.103 (C) và - 8,6.103 (C) C 4,3 (C) và - 4,3 (C) D 8,6 (C) và - 8,6 (C) Câu 25 : Xét cấu tạo nguyên tử phương diện điện Trong các nhận định sau, nhận định không đúng là: A Proton mang điện tích là + 1,6.10-19 C B Khối lượng notron xấp xỉ khối lượng proton C Tổng số hạt proton và notron hạt nhân luôn số electron quay xung quanh nguyên tử D Điện tích proton và điện tích electron gọi là điện tích nguyên tố Câu 26 : Hạt nhân nguyên tử oxi có proton và notron, số electron nguyên tử oxi là A B 16 C 17 D Câu 27 : Tổng số proton và electron nguyên tử có thể là số nào sau đây? A 11 B 13 C 15 D 16 -19 Câu 28 : Nếu nguyên tử thừa – 1,6.10 C điện lượng mà nó nhận thêm electron thì nó A là ion dương B là ion âm C trung hoà điện D có điện tích không xác định Câu 29 : Nếu nguyên tử oxi bị hết electron nó mang điện tích A + 1,6.10-19 C B – 1,6.10-19 C C + 12,8.10-19 C D - 12,8.10-19 C (5)