Các thí nghiệm đã chứng tỏ rằng, lực tương tác giữa các điện tích điểm đặt trong một điện môi đồng chất, chiếm đầy không gian xung quanh điện tích, giảm đi lần so với khi chúng được đặ[r]
(1)CHUYÊN ĐỀ ĐIỆN TÍCH, ĐIỆN TRƢỜNG DẠNG 1: ĐẠI CƢƠNG VỀ TƢƠNG TÁC GIỮA HAI ĐIỆN TÍCH ĐIỂM ĐỨNG YÊN I CÁC KIẾN THỨC – CÔNG THỨC CƠ BẢN Sự nhiễm điện các vật Khái niệm: Vật nhiễm điện là vật có khả hút các vật nhẹ Ví dụ: Khi cọ xát vật thuỷ tinh, nhựa, mảnh pôliêtilen vào lụa thì chúng có thể hút các vật nhẹ mẩu giấy, sợi bông Điện tích, điện tích điể m a) Điện tích: Vật bị nhiễm điện gọi là vật mang điện (vật tích điện) hay là điện tích b) Điện tích điểm: Một vật mang điện có kích thước nhỏ so với khoảng cách tới điểm ta xét gọi là điện tích điểm Hai loại điện tích, tƣơng tác điện a) Hai loại điện tích: - Điện tích dương, kí hiệu (+) - Điện tích âm, kí hiệu (-) b) Tương tác các điện tích: - Các điện tích cùng dấu đẩy - Các điện tích trái dấu thì hút Các cách làm nhiễm điện cho vật a) Nhiễm điện cọ xát: Cọ xát hai vật, kết là hai vật bị nhiễm điện b) Nhiễm điện tiếp xúc: Cho vật nhiễm điện tiếp xúc với vật dẫn khác không nhiễm điện, kết là vật dẫn bị nhiễm điện c) Nhiễm điện hưởng ứng: Đưa vật nhiễm điện lại gần không chạm vào vật dẫn khác trung hoà điện Kết là hai đầu vật dẫn bị nhiễm điện trái dấu Đầu vật dẫn gần vật nhiễm điện mang điện tích trái dấu với vật nhiễm điện Ví dụ: - Cọ xát thuỷ tinh vào lụa, kết là thuỷ tinh và lụa bị nhiễm điện - Vật dẫn A không nhiễm điện Khi cho A tiếp xúc với vật nhiễm điện B thì A nhiễm điện cùng dấu với B - Cho đầu A kim loại AB lại gần vật nhiễm điện C, kết đầu A tích điện trái dấu với C và đầu B tích điện cùng dấu với C Định luật Culông a) Phát biểu: Lực hút hay đẩy hai điện tích điểm đặt chân không có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích điểm, có độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ lớn hai điện tích và tỉ lệ nghịch với b ình phương khoảng cách chúng q q F = k 2 (N) r Trong đó: F là lực tác dụng, đo đơn vị niutơn (N) ; k = 9.109 (N.m2 /C2 ) là số điện q1 , q2 : hai điện tích điểm (C) r : Khoảng cách hai điện tích (m) b) Đặc điểm lực tương tác: NHẬN DẠY KÈM, DẠY NHÓM, ÔN THI CHẤT LƢỢNG CAO LỚP 10, 11, 12 BẠN NÀO CÓ NHU CẦU MUA TÀI LIỆU DƢỚI DẠNG WORD ĐỀ LUYỆN THI ĐẠI HỌC 12 VÀ DẠY THÊM 10, 11 THÌ LIÊN HỆ TRỰC TIẾP VỚI TÔI THEO SỐ ĐT 0964 889 884 NHÉ (2) Điểm đặt: điện tích xét Phương: là đường thẳng nối hai điện tích Chiều: là lực đẩy hai điện tích cùng dấu, lực hút hai điện tích trái dấu Độ lớn: F12 = F21 Chú ý: Hai lực tác dụng vào hai điện tích là hai lực trực đối: cùng phương, ngược chiều, độ lớn và đặt vào hai điện tích c) Điện môi: là môi trường cách điện Các thí nghiệm đã chứng tỏ rằng, lực tương tác các điện tích điểm đặt điện môi đồng chất, chiếm đầy không gian xung quanh điện tích, giảm lần so với chúng đặt chân không: qq F = k 22 (ε: số điện môi môi trường 1) εr Hằng số điện môi không khí gần số điện môi chân không ( = 1) Hằng số điện môi là đặc trưng quan trọng cho tính chất điện chất cách điện Nó cho biết, đặt các điện tích chất đó thì lực tác dụng chúng nhỏ bao nhiêu lần so với đặt chúng chân không Lực hấp dẫn a) Lực hấp dẫn: Mọi vật vũ trụ hút với lực gọi là lực hấp dẫn b) Định luật vạn vật hấp dẫn: Lực hấp dẫn hai chất điểm bất kì tỉ lệ thuận với tích hai khối lượng chúng và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách chúng m m Fhd = G 2 r Trong đó: Fhd : Là độ lớn lực hấp dẫn (N) ; m1 và m2 : Là khối lượng hai chất điểm (kg) r : Là khoảng cách hai vật (m) G : Là số hấp dẫn, G = 6,67.10-11 (N.m2 /kg2 ) c) Đặc điểm: - Điểm đặt: chất điểm xét - Phương: đường thẳng nối hai chất điểm - Chiều: luôn là lực hút, ngược chiều - Độ lớn: F12 = F21 Chú ý: Phạm vi áp dụng định luật + Hai vật là hai chất điểm (khoảng cách các vật lớn so với kích thước chúng) + Hai vật đồng chất hình cầu với khoảng cách chúng tính từ tâm vật này đến tâm vật Lực hƣớng tâm - vận tốc e a) Định nghĩa: Lực (hay hợp lực các lực) tác dụng vào vật chuyển động tròn và gây cho vật gia tốc hướng tâm gọi là lực hướng tâm 2π v v2 = b) Biểu thức: Fht = m.a ht = m = m.ω2 r với ω = (rad/s) T r r q q v2 Lực điện đóng vai trò là lực hướng tâm, đó: Fđ = Fht => k 2 = m => r r Trong đó: Fht : Là lực hướng tâm (N) ; m : Là khối lượng vật (kg); aht : Là gia tốc hướng tâm (m/s2 ) v : Là tốc độ dài vật chuyển động tròn (m/s); r : Là bán kính quỹ đạo tròn (m) ω : Là tốc độ góc vật chuyển động tròn (rad/s) c) vận tốc e: v k q1.q m.r Trong đó: v là vận tốc electron (m/s); NHẬN DẠY KÈM, DẠY NHÓM, ÔN THI CHẤT LƢỢNG CAO LỚP 10, 11, 12 BẠN NÀO CÓ NHU CẦU MUA TÀI LIỆU DƢỚI DẠNG WORD ĐỀ LUYỆN THI ĐẠI HỌC 12 VÀ DẠY THÊM 10, 11 THÌ LIÊN HỆ TRỰC TIẾP VỚI TÔI THEO SỐ ĐT 0964 889 884 NHÉ (3) k = 9.109 (N.m2 /C2 ) là số điện q1 = e = 1,6.10-19 C là điện tích electron q2 là điện tích hạt nhân Một số lƣu ý giải bài tập a) Hai điện tích có độ lớn nhau: q1 q - Hai điện tích có độ lớn trái dấu thì: q1 q - Hai điện tích thì: q1 q b) Hai điện tích cùng dấu: q1 q q1 q q1 q c) Hai điện tích trái dấu: q1 q q1 q q1 q Áp dụng hệ thức định luật Culông để tìm q1 q sau đó tùy điều kiện bài toán chúng tìm q và q2 Nếu đề bài yêu cầu tìm độ lớn thì cần tìm q1 ; q Cách đổi đơn vị đại lƣợng X a) Đổi từ nhỏ sang lớn: Cách đổi Ví dụ Ví dụ Ví dụ Ví dụ Ví dụ 3 3 3 3 -3 1mm 10 m 1mC 10 C 1mF 10 F 1mA 10 A 1mH 103 H 1mX = 10 X 1μX = 10-6 X 1m 106 m 1C 106 C 1F 106 F 1A 106 A 1H 106 H 1nX = 10-9 X 1nm 109 m 1nC 109 C 1nF 109 F 1nA 109 A 1nH 109 H 1pm 1012 m 1pX = 10-12 X b) Đổi từ lớn sang nhỏ: Cách đổi Ví dụ 1KX 10 X 1kV 103 V 1pC 1012 C 1pF 1012 F 1pA 1012 A 1pH 1012 H Ví dụ 1kJ 103 J Ví dụ 1kW 103 W 1MJ 106 J 1MX 106 X 1MV 106 V 1MW 106 W II BÀI TẬP Câu 1:Có bốn vật A, B, C, D kích thước nhỏ, nhiễm điện Biết vật A hút vật B lại đẩy C Vật C hút vật D Khẳng định nào sau đây là không đúng? A Điện tích vật A và D trái dấu B Điện tích vật A và D cùng dấu C Điện tích vật B và D cùng dấu D Điện tích vật A và C cùng dấu Câu 2:Nếu tăng khoảng cách hai điện tích điểm lên lần thì lực tương tác tĩnh điện chúng A tăng lên lần B giảm lần C tăng lên lần D giảm lần Câu 3:Nếu tăng khoảng cách hai điện tích lên lần và độ lớn các điện tích lên lần thì lực tương tác tĩnh điện chúng sẽ: A tăng lên lần B giảm lần C tăng lên lần D không đổi Câu 4: Hai điện tích điểm đặt chân không, cách r = 4cm Lực đẩy tĩnh điện chúng là F = 10-5N a) Tìm độ lớn điện tích b) Tìm khoảng cách r1 chúng để lực đẩy tĩnh điện là F = 2,5.10-6N ĐS: a) q = 1,3.10-9 C; b) r1 = 8cm Câu 5: Hai điện tích điểm nhau, đặt chân không cách khoảng r = 2cm Lực tương tác chúng là 1,6.10-4 N a) Tìm độ lớn hai điện tích đó? NHẬN DẠY KÈM, DẠY NHÓM, ÔN THI CHẤT LƢỢNG CAO LỚP 10, 11, 12 BẠN NÀO CÓ NHU CẦU MUA TÀI LIỆU DƢỚI DẠNG WORD ĐỀ LUYỆN THI ĐẠI HỌC 12 VÀ DẠY THÊM 10, 11 THÌ LIÊN HỆ TRỰC TIẾP VỚI TÔI THEO SỐ ĐT 0964 889 884 NHÉ (4) b) Khoảng cách r2 chúng là bao nhiêu để lực tác dụng chúng là 2,5.10 -4 N? ĐS: a) q1 = q = 8/3.10-9 C ; b) r2 = 1,6cm Câu 6: Hai điện tích điểm chân không cách 4cm Lực đẩy chúng là F = 10N a) Tìm độ lớn điện tích b) Tìm khoảng cách hai điện tích để lực đẩy chúng là 2,5N ĐS: a) q = 1,33.10-6 C ; b) r = 8cm Câu 7: Hai cầu nhỏ có điện tích là 2.10 -8 C và 4,5.10-8 C tác dụng với lực 0,1N chân không a) Tính khoảng cách chúng b) Nhúng hệ thống vào dầu hỏa có số điện môi Muốn lực tác dụng hai cầu 0,1N thì khoảng cách chúng phải bao nhiêu? ĐS: a) r = 9mm ; b) r' = 6,36mm Câu 8: Cho hai điện tích điểm q1 = 9.10-8 C và q2 = - 4.10-8 C cách khoảng r = 6cm không khí a) Xác định lực tương tác hai điện tích b) Khoảng cách hai điện tích phải bao nhiêu để lực tương tác chúng là 20,25.10 -3 N ĐS: a) F = 9.10-3 N ; b) r = 4cm Câu 9: Xác định lực tương tác hai điện tích điểm q = 3.10-6 C và q2 = -3.10-6 C cách Khoảng r = 3cm hai trường hợp: a) Đặt chân không b) Đặt điện môi có số điện môi là ĐS: a) F = 90N; b) F = 22,5N Câu 10: Hai điện tích điểm dương là q1 = q2 = 8.10–7 C đặt không khí cách 10cm a) Hãy xác định lực tương tác hai điện tích đó b) Đặt hai điện tích đó vào môi trường có số điện môi là ε = Để lực tương tác chúng là không đổi thì khoảng cách chúng lúc này là bao nhiêu? ĐS: F = 0,576 N; r = 7cm Câu 11: Cho hai cầu nhỏ tích điện, q1 = 9μC;q = 4μC đặt cách 10cm không khí a) Tính lực tương tác hai điện tích b) Khi đặt hai cầu điện môi có số điện môi là thì khoảng cách hai cầu phải bao nhiêu để lực tương tác không đổi ĐS: a) F= 32,4N ; b) r = 5cm Câu 12: Hai cầu nhỏ giống mang điện tích có độ lớn nhau, đặt cách 3cm không khí thí chúng đẩy lực có độ lớn 3,6.10 -2 N Xác định điện tích cầu này ĐS: q1 = q2 = 6.10-8C hay q1 = q2 = - 6.10-8 C Câu 13: Hai cầu nhỏ mang điện tích q , q2 đặt cách 3cm không khí thì đẩy lực 6.10-3N Điện tích tổng cộng cầu là -5.10-8 N Xác định điện tích cầu? ĐS: q1 = -2.10-8C và q2 = -3.10-8 C Câu 14: Hai cầu nhỏ mang điện tích q1 , q2 đặt cách 3cm không khí thì hút lực 2.10-2N Điện tích tổng cộng cầu là -1.10-8 N Xác định điện tích cầu? Biết ĐS: q1 = -5.10-8C và q2 = 4.10-8C Câu 15: Hai điện tích điểm có độ lớn đặt chân không, cách 5cm, chúng xuất lực đẩy F = 1,6.10-4 N a) Xác định độ lớn điện tích điểm? b) Để lực tương tác chúng là 2,5.10-4 N thì khoảng cách chúng là bao nhiêu? ĐS: 6,67 nC và 0,04 m NHẬN DẠY KÈM, DẠY NHÓM, ÔN THI CHẤT LƢỢNG CAO LỚP 10, 11, 12 BẠN NÀO CÓ NHU CẦU MUA TÀI LIỆU DƢỚI DẠNG WORD ĐỀ LUYỆN THI ĐẠI HỌC 12 VÀ DẠY THÊM 10, 11 THÌ LIÊN HỆ TRỰC TIẾP VỚI TÔI THEO SỐ ĐT 0964 889 884 NHÉ (5) Câu 16: Hai vật nhỏ tích điện đặt cách 50cm, hút lực 0,18N Điện tích tổng cộng hai vật là 4.10-6 C Tính điện tích vật? ĐS: q1 = -10-6 C; q = 5.10-6 C Câu 17: Hai vật nhỏ đặt không khí cách đoạn 1m, đẩy lực F = 1,8N Điện tích tổng cộng hai vật là 3.10–5 C Tìm điện tích vật ĐS: q1 = 2.10–5 C, q2 = 10–5 C Câu 18: Hai điện tích q1 = 2.10-8 C; q = -10-8 C đặt cách 20cm không khí Xác định lực tương tác chúng? A 1,5.10-5 N B 3,5.10-5 N C 2,5.10-5 N D 4,5.10-5 N -9 -9 Câu 19: Hai điện tích điểm q1 = 2.10 C; q2 = 4.10 C đặt cách 3cm không khí, lực tương tác chúng có độ lớn: A 8.10-5 N B 9.10-5 N C 8.10-9 N D 9.10-6 N -9 -9 Câu 20: Hai điện tích điểm q1 = 10 C và q2 = - 2.10 C đặt không khí, chúng hút lực có độ lớn 10-5 N Khoảng cách chúng là: A cm B cm C cm D cm -9 Câu 21: Khoảng cách prôton và êlectron là 5.10 cm, coi prôton và êlectron là các điện tích điểm Lực tương tác chúng là: A 9,216.10-6 N B 9,216.10-7 N C 9,216.10-8 N D 9,216.10-9 N Câu 22: Hai cầu nhỏ mang điện tích 10 -7 C và 4.10-7 C đặt chân không, tác dụng lên lực 0,1N Tính khoảng cách chúng? A cm B cm C cm D cm Câu 23: Hai điện tích đặt không khí cách 4cm thì lực hút chúng là 10 -5 N Để lực hút chúng là 2,5.10-6 N thì chúng phải đặt cách nhau: A cm B cm C 16 cm D cm Câu 24: Hai điện tích điểm nhau, đặt chân không cách đoạn 4cm Lực đẩy tĩnh điện chúng là F = 10-5 N Độ lớn điện tích là: A 1,3.10-9 C B 2.10-9 C C 2,5.10-9 C D 2.10-8 C Câu 25: Hai điện tích điểm đặt chân không cách khoảng r = 2cm Lực đẩy chúng là F = 1,6.10-4 N Độ lớn hai điện tích đó là: A q1 = q2 = 2,67.10-8 C B q1 = q2 = 2,67.10-6 C C q1 = q2 = 2,67.10-9 C D q1 = q2 = 2,67.10-7 C BÀI TẬP DÀNH CHO HỌC SINH KHÁ GIỎI Câu 26: Hai vật nhỏ giống nhau, vật thừa electron Tìm khối lượng vật để lực tĩnh điện lực hấp dẫn ĐS: 1,86.10–9 kg Câu 27: Mỗi prôtôn có khối lượng 1,67.10–27 kg, điện tích q = 1,6.10–19 C Hỏi lực đẩy hai prôtôn lớn lực hấp dẫn chúng bao nhiêu lần? ĐS: 1,24.1036 lần Câu 28: Hai điện tích điểm đặt chân không, cách 10cm Lực đẩy chúng là 9.10 -5 N a) Xác định dấu và độ lớn hai điện tích đó b) Để lực tương các hai điện tích đó tăng lần thì phải tăng hay giảm khoảng cách hai điện tích đó bao nhiêu lần? Xác định khoảng cách hai điện tích lúc đó ĐS: a) q1 q 10 8 C ; q1 q 10 8 C ; b) Giảm lần; r' 5,77cm NHẬN DẠY KÈM, DẠY NHÓM, ÔN THI CHẤT LƢỢNG CAO LỚP 10, 11, 12 BẠN NÀO CÓ NHU CẦU MUA TÀI LIỆU DƢỚI DẠNG WORD ĐỀ LUYỆN THI ĐẠI HỌC 12 VÀ DẠY THÊM 10, 11 THÌ LIÊN HỆ TRỰC TIẾP VỚI TÔI THEO SỐ ĐT 0964 889 884 NHÉ (6) Câu 29: Hai điện tích có độ lớn nhau, đặt cách 25cm điện môi có số điện môi b ằng 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? c) Để lực tương tác hai điện tích đó không k hí là 6,48.10-3 N thì phải đặt chúng cách bao nhiêu? ĐS: a) q1 q 3.10 7 C ; b) tăng lần; c) rkk rđm 35,36 cm Câu 30: Hai hạt bụi không khí, cách 3cm, hạt mang điện tích q = - 9,6.10-13 C a) Tính lực tĩnh điện hai điện tích b) Tính số electron dư hạt bụi, biết điện tích electron là - e = -1,6.10-19 C ĐS: a) F = 9,216.10-12 N: b) N = 6.106 êlectrôn Câu 31: Êlectron quay quanh hạt nhân nguyên tử Hiđro theo quỹ đạo tròn bán kính R = 5.10 -11 m a) Tính độ lớn lực hướng tâm đặt lên êlectron b) Tính vận tốc và tần số chuyển động electron ĐS: a) F = 9,216.10-8 N; b) v = 2,25.106 m/s, f = 7.1015 Hz Câu 32: Nguyên tử hiđro gồm có hạt nhân là protôn mang điện tích nguyên tố dương e và êlectrôn mang điện tích -e quay quanh nhân trên quỹ đạo tròn bán kính r = 5.10-11 m Cho biết khối lượng êlectrôn 9,1.10-31 kg và chuyển động êlectrôn coi tròn Hãy tìm: a) Gia tốc hướng tâm êlectrôn, ta coi lực tương tác hai hạt là lực tĩnh điện b) Vận tốc dài, vận tốc góc và tần số êlectrôn chuyển động ĐS: a) a = 1,01.1023 m/s2 ; b) v = 2,24.106 m/s ; w = 4,5.1016 rad/s; f = 7,2.1015 s-1 Câu 33: Hai hạt mang điện tích chuyển động không ma sát dọc theo trục x’x không khí Khi hạt này cách r = 2,6cm thì gia tốc hạt là a = 4,41.103 m/s2 , hạt là a2 = 8,40.103 m/s2 , khối lượng hạt là m1 = 1,6mg Bỏ qua lực hấp dẫn hãy tìm? a) Điện tích hạt b) Khối lượng hạt ĐS: a) q1 = q2 = 2,3.10-8 C; b) 0,84mg Câu 34: Có giọt nước giống nhau, giọt nước thừa electron Hỏi bán kính giọt nước bao nhiêu, lực tương tác điện giọt lực hấp dẫn chúng? Cho biết số hấp dẫn G = 6,67.10 -11 Nm2 /kg2 và khối lượng riêng nư ớc D = 1000kg/m3 ĐS: 76µm Câu 35: Hai điện tích điểm đặt không khí cách 12cm, lực tương tác chúng 10N Các điện tích đó bằng: A ± μC B ± μC C ± μC D ± μC Câu 36: Hai điện tích điểm đặt chân không cách khoảng r1 = 2cm 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 37: Hai điện tích khác dấu, chúng hút lực 10 -5 N Khi chúng rời xa thêm khoảng 4mm, lực tương tác chúng 2,5.10 -6 N Khoảng cách ban đầu các điện tích bằng: A mm B mm C mm D mm Câu 38: Hai điện tích điểm có độ lớn điện tích tổng cộng là 3.10-5 C đặt chúng cách 1m không khí thì chúng đẩy lực 1,8N Điện tích chúng là : A 2,5.10-5 C và 0,5.10-5 C B.1,5.10-5 C và 1,5.105 C -5 -5 C 2.10 C và 10 C D.1,75.10-5 C và1,25.10-5 C NHẬN DẠY KÈM, DẠY NHÓM, ÔN THI CHẤT LƢỢNG CAO LỚP 10, 11, 12 BẠN NÀO CÓ NHU CẦU MUA TÀI LIỆU DƢỚI DẠNG WORD ĐỀ LUYỆN THI ĐẠI HỌC 12 VÀ DẠY THÊM 10, 11 THÌ LIÊN HỆ TRỰC TIẾP VỚI TÔI THEO SỐ ĐT 0964 889 884 NHÉ (7) Câu 39: Hai điện tích điểm q1 = 10-8 C, q2 = -2.10-8 C đặt cách 3cm dầu có số điện môi Lực hút chúng có độ lớn A 10-4 N B 10-3 N C 2.10-3 N D 0,5.10-4 N Câu 40: Hai điện tích điểm q1 = +3µC và q2 = -3µC đặt dầu với ε = 2, cách khoảng r = 3cm Xác định lực tương tác hai điện tích đó? A 40 N B 45 N C 50 N D 55 N Câu 41: Hai cầu nhỏ mang điện tích q = 10-9 C và q2 = 4.10-9 C đặt cách 6cm điện môi thì lực tương tác chúng là 0,5.10-5 N Hằng số điện môi bằng? A B C 0,5 D 2,5 Câu 42: Tính lực tương tác hai điện tích q1 = q2 = 3μC cách khoảng 3cm chân không (F ) và dầu hỏa có số điện môi ε = (F ): A F1 = 81 N ; F2 = 45 N B F1 = 54 N ; F2 = 27 N C F1 = 90 N ; F2 = 45 N D F1 = 90 N ; F2 = 30 N Câu 43: Hai điện tích q1 , q2 đặt cách 6cm không khí thì lực tương tác chúng là 2.10 -5 N Khi đặt chúng cách 3cm dầu có số điện môi = thì lực tương tác chúng là A 4.10-5 N B 10-5 N C 0,5.10-5 N D 6.10-5 N Câu 44: Hai điện tích điểm đặt điện môi lỏng ε = 81 cách 3cm chúng đẩy lực 2μN Độ lớn các điện tích là: A 0,52.10-7 C B 4,03 nC C 1,6 nC D 2,56 pC Câu 45: Hai điện tích điểm đặt không khí cách 12cm, lực tương tác chúng 10N Đặt chúng vào dầu cách 8cm thì lực tương tác chúng 10N Hằng số điện môi dầu là: A 1,51 B 2,01 C 3,41 D 2,25 Câu 46: Hai điện tích điểm đặt chân không cách khoảng 2cm thì lực đẩy chúng là 1,6.10-4 N Khoảng cách chúng bao nhiêu để lực tương tác chúng là 2,5.10 -4 N Tìm độ lớn các điện tích đó: A 2,67.10-9 C; 1,6cm B 4,35.10-9C; 6cm C 1,94.10-9 C; 1,6cm D 2,67.10-9 C; 2,56cm Câu 47: Hai điện tích điểm đặt không khí cách 10cm, lực tương tác hai điện tích là 1N Đặt hai điện tích đó vào dầu có = , cách 10cm Hỏi lực tương tác chúng là bao nhiêu? A 0,2 N B 0,5 N C N D 1,5 N Câu 48: Hai điện tích điểm q1 và q2 đặt cách 30cm không khí, lực tác dụng chúng là F Nếu đặt chúng dầu thì lực tương tác bị giảm 2,25 lần Để lực tương tác F thì cần dịch chúng lại khoảng: A 10 cm B 15 cm C cm D 20 cm Câu 49: Hai điện tích điểm đặt không khí, cách 20cm Lực tương tác tĩnh điện chúng có giá trị nào đó Khi đặt dầu cùng khoảng cách, lực tương tác tĩnh điện chúng giảm lần Hỏi đặt dầu khoảng cách các điện tích phải là bao nhiêu để lực tương tác chúng lực tương tác ban đầu không khí? A 10 cm B 15 cm C 20 cm D 12 cm DẠNG BÀI TOÁN VỀ THUYẾT ÊLÊCTRÔN ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH I CÁC KIẾN THỨC – CÔNG THỨC CƠ BẢN Cấu tạo nguyên tử phƣơng diện điện Điện tích nguyên tố NHẬN DẠY KÈM, DẠY NHÓM, ÔN THI CHẤT LƢỢNG CAO LỚP 10, 11, 12 BẠN NÀO CÓ NHU CẦU MUA TÀI LIỆU DƢỚI DẠNG WORD ĐỀ LUYỆN THI ĐẠI HỌC 12 VÀ DẠY THÊM 10, 11 THÌ LIÊN HỆ TRỰC TIẾP VỚI TÔI THEO SỐ ĐT 0964 889 884 NHÉ (8) a) Cấu tạo nguyên tử: Hạt nhân mang điện dương nằm trung tâm - Prôton mang điện dương, qP = 1,6.10-19C, khối lượng mp = 1,67276.10-27 kg - Nơtron không mang điện, qn = và khối lượng mn = 1,67493.10-27 kg Các electron mang điện âm, quay xung quanh hạt nhân qe = -1,6.10-19 C, khối lượng me = 9,1.10-31 kg Số thứ tự nguyên tố bảng HTTH = Số prôton hạt nhân = số electron quay xung quanh hạt nhân => bình thường thì nguyên tử trạng thái trung hoà điện b) Điện tích nguyên tố: Điện tích nguyên tố là điện tích nhỏ mà ta có thể có - Điện tích dương nhỏ là điện tích proton: q p = e = 1,6.10-19 C - Điện tích âm nhỏ là điện tích electron: q e = - e = -1,6.10-19 C Thuyết êlectron a) Thuyết êlectron: Thuyết dựa vào có mặt và dịch chuyển êlectron để giải thích các tượng điện và tính chất điện các vật gọi là thuyết êlectron b) Nội dung thuyết êlectron: Êlectron có thể rời khỏi nguyên tử để di chuyển từ nơi này đến nơi khác Nguyên tử bị êlectron trở thành hạt mang điện dương, gọi là ion dương Một nguyên tử trung hòa có thể nhận thêm êlectron để trở thành hạt mang điện âm, gọi là ion âm Êlectron có thể di chuyển từ vật này sang vật khác làm cho các vật nhiễm điện Vật nhiễm điện âm là vật thừa êlectron, vật nhiễm điện dương là vật thiếu êlectron q => Số êlectron thừa (thiếu) trên vật điện tích: N e = e => Số êlectron cần thêm vào (hoặc bớt đi) điện tích vật thay đổi từ q đến q2 : q -q q Ne = e e Trong đó: q là điện tích vật (C); e = -1,6.10-19 C là điện tích êlectron q1 là điện tích lúc đầu vật (C); q2 là điện tích lúc sau vật (C) Chú ý: Nếu ban đầu vật nhiễm điện âm mà lúc sau nhiễm điện dương thì cần phải lấy bớt electron từ vật đó và ngược lại Vật dẫn điện, vật cách điện a) Vật dẫn điện: Vật dẫn điện là vật chứa nhiều hạt mang điện (điện tích tự do) có thể di chuyển tự từ điểm này đến điểm khác phạm vi thể tích vậ t dẫn Ví dụ: kim loại Al, Fe; Cu; Ag; Au , dung dịch muối, axit, bazơ… b) Vật cách điện: Vật cách điện là vật không chứa chứa ít điện tích tự Ví dụ: không khí khô, dầu, thủy tinh, sứ, cao su, nhựa Giải thích các tƣợng nhiễm điện a) Sự nhiễm điện cọ xát: Khi cọ xát hai vật, êlectron dịch chuyển từ vật này sang vật khác, dẫn tới vật thừa êlectron nên nhiễm điện âm, còn vật thiếu êlectron nên nhiễm điện dương b) Sự nhiễm điện tiếp xúc: Khi vật không mang điện, tiếp xúc với vật mang điện thì êlectron có thể dịch chuyển từ vật này sang vật làm cho vật không mang điện trước bị nhiễm điện theo c) Sự nhiễm điện hưởng ứng: Khi vật kim loại đặt gần vật đã nhiễm điện, các điện tích vật nhiễm điện hút đẩy êlectron tự vật kim loại, làm cho đầu vật này thừa êlectron, đầu thiếu êlectron Do vậy, hai đầu vật bị nhiễm điện trái dấu Chú ý: Trong việc vận dụng thuyết e để giải thích các tượng nhiễm điện (do cọ xát, tiếp xúc, hưởng ứng), ta thừa nhận có e có thể di chuyển từ vật này sang vật từ điểm này đến điểm khác trên vật NHẬN DẠY KÈM, DẠY NHÓM, ÔN THI CHẤT LƢỢNG CAO LỚP 10, 11, 12 BẠN NÀO CÓ NHU CẦU MUA TÀI LIỆU DƢỚI DẠNG WORD ĐỀ LUYỆN THI ĐẠI HỌC 12 VÀ DẠY THÊM 10, 11 THÌ LIÊN HỆ TRỰC TIẾP VỚI TÔI THEO SỐ ĐT 0964 889 884 NHÉ (9) Định luật bảo toàn điện tích a) Định luật: Trong hệ vật cô lập điện (hệ không trao đổi điện tích với các hệ khác) thì tổng đại số các điện tích hệ là số b) Điện tích các vật sau tiếp xúc: Hai vật kim loại có cùng chất, cùng kích thước và hình dạng giống nhau, mang điện tích q1 và q2 cho chúng tiếp xúc thì điện tích vật sau tiếp xúc là: q +q q1' = q '2 = 2 Phƣơng pháp giải bài tập Bƣớc 1: Xác định các kiện bài toán trước và sau tiếp xúc: q1 = ? q = ? ; F1 ? q1' = ?; q '2 = ? ; F2 ? Trước tiếp xúc Sau tiếp xúc r1 = ?; ε1 = ? r2 = ?; ε = ? Bƣớc 2: Áp dụng định luật Culông F1 = k q1.q ε1r12 q1, q,2 q1.q F1.ε1r12 q1.q P k q1 + q q1 + q 2 k ε r22 ε r22 Bƣớc 3: Giải theo yêu cầu bài toán F2 = k q1 + q S b q1 + q = - a = S Chú ý: Có thể áp dụng hệ thức Vi-ét: Nếu q q = c = P a 2 Thì q1 ; q2 là nghiệm phương trình: q - S.q + P = II BÀI TẬP Câu 1:Phát biểu nào sau đây là không đúng? A Hạt êlectron là hạt có mang điện tích âm, có độ lớn 1,6.10 -19 C B Hạt êlectron là hạt có khối lượng m = 9,1.10 -31 kg C Nguyên tử có thể nhận thêm êlectron để trở thành ion D êlectron không thể chuyển động từ vật này sang vật khác Câu 2:Phát biểu nào sau đây là không đúng? A Theo thuyết êlectron, vật nhiễm điện dương là vật thiếu êlectron B Theo thuyết êlectron, vật nhiễm điện âm là vật thừa êlectron C Theo thuyết êlectron, vật nhiễm điện dương là vật đã nhận thêm các ion dương D Theo thuyết êlectron, vật nhiễm điện âm là vật đã nhận thêm êlectron Câu 3:Phát biết nào sau đây là không đúng? A Vật dẫn điện là vật có chứa nhiều điện tích tự B Vật cách điện là vật có chứa ít điện tích tự C Vật dẫn điện là vật có chứa ít điện tích tự D Chất điện môi là chất có chứa ít điện tích tự Câu 4:Phát biểu nào sau đây là không đúng? A Trong quá trình nhiễm điện cọ sát, êlectron đã chuyển từ vật này sang vật B Trong quá trình nhiễm điện hưởng ứng, vật bị nhiễm điện trung hoà điện NHẬN DẠY KÈM, DẠY NHÓM, ÔN THI CHẤT LƢỢNG CAO LỚP 10, 11, 12 BẠN NÀO CÓ NHU CẦU MUA TÀI LIỆU DƢỚI DẠNG WORD ĐỀ LUYỆN THI ĐẠI HỌC 12 VÀ DẠY THÊM 10, 11 THÌ LIÊN HỆ TRỰC TIẾP VỚI TÔI THEO SỐ ĐT 0964 889 884 NHÉ (10) C Khi cho vật nhiễm điện dương tiếp xúc với vật chưa nhiễm điện, thì êlectron chuyển từ vật chưa nhiễm điện sang vật nhiễm điện dương D Khi cho vật nhiễm điện dương tiếp xúc với vật chưa nhiễm điện, thì điện tích dương chuyển từ vật vật nhiễm điện dương sang chưa nhiễm điện Câu 5:Khi đưa cầu kim loại không nhiễm điện lại gần cầu khác nhiễm điện thì A hai cầu đẩy B hai cầu hút C không hút mà không đẩy D hai cầu trao đổi điện tích cho Câu 6:Phát biểu nào sau đây là không đúng? A Trong vật dẫn điện có nhiều điện tích tự B Trong điện môi có ít điện tích tự C Xét toàn thì vật nhiễm điện hưởng ứng là vật trung hoà điện D Xét toàn thì vật nhiễm điện tiếp xúc là vật trung hoà điện Câu 7: Hai cầu kim loại kích thước giống mang điện tích là q và q2 , cho chúng tiếp xúc tách thì cầu mang điện tích: A q = q1 + q2 B q = q1 - q2 C q = (q1 + q2 )/2 D q = (q1 - q2 ) Câu 8: Hai cầu kim loại kích thước giống mang điện tích với |q | = |q2 |, đưa chúng lại gần thì chúng hút Nếu cho chúng tiếp xúc tách thì chúng mang điện tích: A q = 2q1 B q = C q = q1 D q = q1 /2 Câu 9: Có bốn cầu kim loại, kích thước Các cầu mang các điện tích: 2,3µC; - 264.10-7 C ; -5,9µC; 3,6.10-5 C Cho bốn cầu đồng thời chạm nhau, sau đó lại tách chúng Hỏi điện tích cầu sau tách ĐS: q = 1,5µC Câu 10: Hai cầu nhỏ, giống nhau, kim loại Quả cầu A mang điện tích 4,50µC; cầu B mang điện tích –2,40µC Cho chúng tiếp xúc đưa chúng cách 1,56cm Tính lực tương tác tĩnh điện chúng ĐS: F = 40,8N Câu 11: Hai cầu kim loại nhỏ mang các điện tích q và q2 đặt không khí cách 2cm, 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 = 2.10-9 C; q = 6.10-9 C ; và q1 = - 2.10-9 C; q = - 6.10-9 C ; và đảo lại Câu 12: Hai cầu kim loại giống nhau, mang điện tích q , q2 đặt cách 50cm thì hút lực F = 0,108N Nối hai cầu dây dẫn, cắt bỏ dây dẫn thì thấy hai cầu đẩy với lực F = 0,036 N Tính q1 , q2 ĐS: q1 = 10–6 C, q2 = –3.10–6C q1 = –3.10–6C, q2 = 10–6 C Câu 13: Cho cầu nhỏ giống hệt nhau, đặt cách đọan r = 10cm không khí Đầu tiên hai cầu này tích điện trái dấu, chúng hút với lực F1 = 1,6.10-2 N Cho cầu tiếp xúc lại đưa vị trí cũ thì thấy chúng đẩy với lực F = 9.10-3 N Tìm điện tích cầu lúc đầu ĐS: q1 = 0,67.10-7 C ; q2 = 2,67.10-7 C Câu 14: Hai cầu nhỏ kim loại giống nhau, tích điện và cách khoảng r = 60cm chân không ; chúng đẩy lực F = 7.10-5N Cho hai cầu tiếp xúc với nhau, sau đó đưa chúng vị trí ban đầu thì thấy chúng đẩy lực F = 1,6.10-4N Xác định điện tích ban đầu cầu ĐS: q1 = ± 2.10-8 C và q2 = ± 14.10-8 C Câu 15: Hai cầu kim loại giống hệt mang các điện tích q1 và q2 Khi đặt chúng cách 10cm không khí thì chúng hút với lực F = 4,5N Sau cho hai cầu tiếp xúc và tách khoảng 20cm thì chúng tác dụng lẫn lực F = 0,9N Xác định các điện tích q1 , q2 ĐS: q1 = 10-6 C; q2 = 5.10-6 C và ngược lại NHẬN DẠY KÈM, DẠY NHÓM, ÔN THI CHẤT LƢỢNG CAO LỚP 10, 11, 12 BẠN NÀO CÓ NHU CẦU MUA TÀI LIỆU DƢỚI DẠNG WORD ĐỀ LUYỆN THI ĐẠI HỌC 12 VÀ DẠY THÊM 10, 11 THÌ LIÊN HỆ TRỰC TIẾP VỚI TÔI THEO SỐ ĐT 0964 889 884 NHÉ 10 (11) Câu 16: Hai quả cầ u bằ ng kim loa ̣i giố ng có điê ̣n tić h lầ n lượt là q và q , đă ̣t cách r = 30cm -5 chân không , chúng hút với lực F = 9.10 N Nố i hai quả cầ u bằ ng mô ̣t dây dẫn mảnh , sau đó bỏ dây nố i , lưc̣ đẩ y giữa chúng này là F = 1,6.10-4N Tính điện tích ban đầu cầu ĐS: q1 = 9.10-8C và q2 = -10-8C Câu 17: Hai quả cầ u giố ng hê ̣t , đă ̣t cách r = 10cm không khí Đầu tiên hai cầu này tích điê ̣n trái dấ u , hút với lực F = 1,6.10-2N Cho hai quả cầ u tiế p xúc , rồ i đưa vi ̣trí cũ thì thấ y chúng đẩy với lực F = 9.10-3N Tìm điện tích cầu trước chúng tiếp xúc ĐS: q1 = ± 10-7 C;q = 10-7 C 3 Câu 18: Hai cầu nhỏ kim loại giống hệt nhau, mang điện tích q nhau, đặt cách khoảng R, chúng đẩy lực có độ lớn 6,4N Sau cho chúng tiếp xúc tách khoảng 2R thì chúng đẩy lực bao nhiêu? ĐS: F = 1,6 N Câu 19: Bốn cầu kim loại kích thước giống mang điện tích + 2,3μC, -264.10-7 C, - 5,9 μC, + 3,6.105 C Cho cầu đồng thời tiếp xúc sau đó tách chúng Tìm điện tích cầu? A +1,5 μC B +2,5 μC C - 1,5 μC D - 2,5 μC Câu 20: Hai cầu kim loại nhỏ tích điện q1 = 3μC và q2 = 1μC kích thước giống cho tiếp xúc với đặt chân không cách 5cm Tính lực tương tác tĩnh điện chúng sau tiếp xúc: A 12,5N B 14,4N C 16,2N D 18,3N Câu 21: Hai cầu kim loại nhỏ tích điện q = 5μC và q2 = -3μC kích thước giống cho tiếp xúc với đặt chân không cách 5cm Tính lực tương tác tĩnh điện chúng sau tiếp xúc: A 4,1N B 5,2N C 3,6N D 1,7N Câu 22: Hai cầu kích thước giống cách khoảng 20cm hút lực 4mN Cho hai cầu tiếp xúc đặt cách với khoảng cách cũ thì chúng đẩy lực 2,25mN Tính điện tích ban đầu chúng? A q1 = 2,17.10-7 C; q2 = 0,63.10-7 C B q1 = 2,67.10-7 C; q2 = - 0,67.10-7 C C q1 = - 2,67.10-7 C; q2 = - 0,67.10-7 C D q1 = - 2,17.10-7 C; q2 = 0,63.10-7 C Câu 23: Hai cầu kim loại nhỏ tích điện cách 2,5m không khí chúng tương tác với lực 9mN Cho hai cầu tiếp xúc thì điện tích tổng cộng hai cầu -3μC Tìm điện tích các cầu ban đầu: A q1 = - 6,8 μC; q2 = 3,8 μC B q1 = 4μC; q2 = - 7μC C q1 = 1,41 μC; q2 = - 4,41μC D q1 = 2,3 μC; q2 = - 5,3 μC Câu 24: Hai cầu giống mang điện cùng đặt chân không và cách khoảng 1m, thì chúng hút lực F1 = 7,2 N Sau đó cho hai cầu đó tiếp xúc với và đưa trở lại vị trí cũ thì chúng đẩy lực F2 = 0,9 N Tính điện tích cầu trước và sau tiếp xúc -5 -5 -5 -5 A q1 = ± 5.10 C; q = ±2.10 C B q1 = ± 4.10 C; q = ±2.10 C -5 -5 -5 -5 C q1 = ± 4.10 C; q = ±3.10 C D q1 = ± 3.10 C; q = ±2.10 C Câu 25: Hai cầu kim loại giống nhau, tích điện 3.10 -5 C và 2.10-5 C Cho hai cầu tiếp xúc đặt cách khoảng 1m Lực điện tác dụng lên cầu có độ lớn là bao nhiêu? A 5,625 N B 5,25 N C 6,525 N D 5,825 N BÀI TẬP DÀNH CHO HỌC SINH KHÁ GIỎI Câu 26: Sau cho hai hòn bi tiếp xúc nhau, lực tương tác chúng không thay đổi, ta phải đặt chúng cách khoảng r’ Tính tỉ số r’/r? ĐS: 1,25 NHẬN DẠY KÈM, DẠY NHÓM, ÔN THI CHẤT LƢỢNG CAO LỚP 10, 11, 12 BẠN NÀO CÓ NHU CẦU MUA TÀI LIỆU DƢỚI DẠNG WORD ĐỀ LUYỆN THI ĐẠI HỌC 12 VÀ DẠY THÊM 10, 11 THÌ LIÊN HỆ TRỰC TIẾP VỚI TÔI THEO SỐ ĐT 0964 889 884 NHÉ 11 (12) Câu 27: Có ba cầu kim loại kích thước Quả cầu A mang điện tích 27μC, cầu B mang điện tích -3μC, cầu C không mang điện Cho hai cầu A và B chạm tách chúng Sau đó cho hai cầu B và C chạm tách Tính điện tích trên cầu ĐS: qA= 12μC ; qB = qC = 6μC Câu 28: Cho cầu nhỏ trung hòa điện đặt không khí, cách 40cm Giả sử có 4.10 12 electron từ cầu này di chuyển sang cầu Hỏi đó cầu hút hay đẩy nhau? Tính độ lớn lực đó Cho biết điện tích electron -1,6.10-19 C ĐS: hút nhau; F = 2,3.10-2 N Câu 29: Một kim loại mang điện tích -2,5.10-6 C Sau đó nó nhiễm điện để có điện tích 5,5µC Hỏi đó các electron di chuyển đến kim loại hay từ kim loại di chuyển và số electron di chuyển là bao nhiêu? Biết điện tích electron là -1,6.10-19C ĐS: N e = 5.1013 electron Câu 30: Hai cầu nhỏ tích điện q1 = 1,3.10-9C, q2 = 6,5.10-9C 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 ĐS: ε = 1,8; r = 1,3 cm Câu 31: Hai cầu kim loại giống hệt mang các điện tích q và q2 Khi đặt chúng cách 20cm không khí thì chúng hút với lực F1 = 5.10-7N Nối hai cầu dây dẫn, xong bỏ dây dẫn thì thấy hai cầu đẩy với lực F = 5.10-7 N Xác định các điện tích q1 , q2 ĐS: q1 = 1C ; q2 = 1C và ngược lại Câu 32: Hai cầu kim loại kích thước giống mang điện tích với |q1 | = |q2 |, đưa chúng lại gần thì chúng đẩy Nếu cho chúng tiếp xúc tách thì chúng mang điện tích: A q = q1 B q = q1 /2 C q = D q = 2q1 Câu 33: Tổng điện tích dương và tổng điện tích âm 1cm 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 34: Hai vật nhỏ giống nhau, vật thừa electrôn Tìm khối lượng vật để lực tĩnh điện chúng lực hấp dẫn? A m = 1,6.10-9 kg B m = 1,86.10-8 kg C m = 1,86.10-9 kg D m = 1,86.10-10 kg Câu 35: Hai cầu kim loại nhỏ kích thước giống tích điện cách 20cm chúng hút lực 1,2N Cho chúng tiếp xúc với tách đến khoảng cách cũ thì chúng đẩy lực lực hút Tìm điện tích cầu lúc đầu: A q1 = ± 0,16 μC; q2 = 5,84 μC B q1 = ± 0,24 μC; q2 = 3,26 μC C q1 = ± 2,34μC; q2 = 4,36 μC D q1 = ± 0,96 μC; q2 = 5,57 μC DẠNG BÀI TOÁN VỀ LỰC TỔNG HỢP TÁC DỤNG LÊN MỘT ĐIỆN TÍCH I CÁC KIẾN THỨC - CÔNG THỨC CƠ BẢN Xét trƣờng hợp q0 chịu tác dụng hai lực q1 ; q2 gây NHẬN DẠY KÈM, DẠY NHÓM, ÔN THI CHẤT LƢỢNG CAO LỚP 10, 11, 12 BẠN NÀO CÓ NHU CẦU MUA TÀI LIỆU DƢỚI DẠNG WORD ĐỀ LUYỆN THI ĐẠI HỌC 12 VÀ DẠY THÊM 10, 11 THÌ LIÊN HỆ TRỰC TIẾP VỚI TÔI THEO SỐ ĐT 0964 889 884 NHÉ 12 (13) Bước 1: Xác định vị trí q1 , q2 , q0 ; các khoảng cách r10 ; r20 ; vẽ các véctơ lực F10 ; F20 q1 , q2 tác dụng lên q0 Bước 2: Tính độ lớn các lực F10 ; F20 q1 ; q2 tác dụng lên q0 : F10 = k q1.q r10 ; F20 = k q q r20 Bước 3: Vẽ vectơ lực tổng hợp q1 ; q2 tác dụng lên q0 theo quy tắc cộng vectơ: F0 F10 + F20 Bước 4: Xác định độ lớn lực tổng hợp q ; q2 tác dụng lên q0 theo cách sau: Cách 1: Cộng véctơ theo quy tắc cộng hình học: - Nếu F10 ; F20 cùng phương cùng chiều: F10 F20 hay F10 ; F20 thì F0 = F10 + F20 - Nếu F10 ; F20 cùng phương ngược chiều: F10 F20 hay F10 ; F20 1800 thì F0 = F10 - F20 - Nếu F10 ; F20 vuông góc với F10 F20 hay F10 ; F20 900 thì F0 = F102 + F202 - Nếu F10 ; F20 hợp với góc bất kì F10 ; F20 thì F0 = F102 + F202 + 2F10 F20 cosα Nhận xét độ lớn lực tổng hợp: F10 - F20 F0 F10 + F20 Cách 2: Phương pháp hình chiếu: - Chọn hệ toạ độ Oxy vuông góc, gốc O trùng với điện tích cần xét Fx F1x + F2x - Chiếu các véctơ lực F10 ; F20 xuống các trục toạ độ Ox; Oy ta kết quả: Fy F1y + F2y - Lực tổng hợp: F0 = Fx2 + Fy2 Xét trƣờng hợp q0 chịu tác dụng nhiều lực q1 ; q2 ; q3 qn gây Bước 1: Xác định vị trí q1 ; q2 ; q3 qn và q0 ; các khoảng cách r10 ; r20 ; .rn0 vẽ các véctơ lực F10 ; F20 ; F30 ; Fn0 q1 ; q2 ; q3 qn tác dụng lên q0 Bước 2: Tính độ lớn các lực F10 ; F20 q1 ; q2 ; q3 qn tác dụng lên q0 : F10 = k q1.q0 ; F20 = k q q0 ; .; Fn0 = k q n q 2 r10 r20 rn0 Bước 3: Vẽ véctơ lực tổng hợp q1 ; q2 ; q3 qn tác dụng lên q0 theo quy tắc cộng vectơ: F0 F10 + F20 Fn0 (1) Bước 4: Giải phương trình (1) theo các cách sau: - Ta làm tương tự, tổng hợp lực đôi theo các cách trên, lực cuối cùng - Chiếu phương trình (1) xuống các trục toạ độ Ox; Oy ta kết quả: Fx F1x + F2x Fnx 2 => F = Fx + Fy Fy F1y + F2y Fny Bước 5: Giải theo yêu cầu bài toán Chú ý: Khi tính độ lớn lực tổng hợp ta dựa vào phương pháp hình học, các tính chất tam giác, định lí Pitago định lí hàm số sin, cosin a b c = = = 2R - Định lí hàm số sin: sinA sinB sinC NHẬN DẠY KÈM, DẠY NHÓM, ÔN THI CHẤT LƢỢNG CAO LỚP 10, 11, 12 BẠN NÀO CÓ NHU CẦU MUA TÀI LIỆU DƢỚI DẠNG WORD ĐỀ LUYỆN THI ĐẠI HỌC 12 VÀ DẠY THÊM 10, 11 THÌ LIÊN HỆ TRỰC TIẾP VỚI TÔI THEO SỐ ĐT 0964 889 884 NHÉ 13 (14) - Định lí hàm số cosin: a = b2 + c2 - 2bc.cosA II BÀI TẬP Câu 1: (GTVL11- tr13) Hai điện tích q1 = 8.10-8 C, q2 = - 8.10-8 C đặt A và B không khí, biết AB = 6cm Xác định lực tác dụng lên q3 = 8.10-8 C các trường hợp sau: a) CA = cm, CB = cm b) CA = cm, CB = 10 cm c) CA = CB = 5cm ĐS: a) F = 0,18 N; b) F = 3,024.10-2 N; c) F = 27,65.10-3 N Câu 2: Hai điện tích q1 = 8.10-8 C và q2 = - 8.10-8 C đặt A, B không khí với AB = 6cm Xác định lực tác dụng lên điện tích q3 = 6.10-7 C đặt M trường hợp: a) MA = 4cm; MB = 2cm b) MA = 4cm; MB = 10cm c) MA = MB = 8cm ĐS: a) F 1,35 N ; b) F 0, 23 N ; c) F 0,05 N Câu 3: Ba điện tích điểm q1 = q2 = q3 = 5.10-7 C đặt ba đỉnh tam giác ABC cạnh a = 10cm a) Xác định lực tác dụng lên điện tích đặt ba đỉnh b) Phải đặt điện tích điểm q0 đâu và có giá trị bao nhiêu hệ các điện tích có cân bằng? ĐS: a) F 0,4 N ; b) q 3.107C Câu 4: Hai điện tích q1 = 8.10-8 C, q2 = - 8.10-8 C đặt A và B không khí AB = 10cm 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 = cm, CB = cm ĐS: a) F = 0,052N; b) F = 33,07.10-3 N ; c) F = 5,76.10-3 N ; d) F = 18,35.10-3 N Câu 5: Cho hai điện tích q1 = q2 =16μC đặt hai điểm A, B không khí cách 1m không khí Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên q = 4μC đặt a) Điểm M : MA = 60cm ; MB = 40cm b) Điểm N : NA = 60cm ; NB = 80cm c) Điểm Q : QA = QB = 100cm ĐS: a) F = 2N ; b) 1,84 N ; c) 0,998N Câu 6: Cho hai điện tích điểm q1 = 2.10-7 C; q = -3.10-7 C , đặt hai điểm A và B chân không cách 5cm Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên q3 = -2.10-7 C hai trường hợp: a) q3 đặt C, với CA = cm; CB = cm b) q3 đặt D với DA = cm; DB = cm ĐS: a) F = 1,5N; b) F = 0,79N Câu 7: Hai điện tích điểm q1 = 3.10-8 C; q = 2.10-8 C đặt hai điểm A và B chân không, AB = 5cm Điện tích q3 = -2.10-8 C đặt M, với MA = 4cm, MB = 3cm Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên q ĐS: F 5, 23.10-3 N NHẬN DẠY KÈM, DẠY NHÓM, ÔN THI CHẤT LƢỢNG CAO LỚP 10, 11, 12 BẠN NÀO CÓ NHU CẦU MUA TÀI LIỆU DƢỚI DẠNG WORD ĐỀ LUYỆN THI ĐẠI HỌC 12 VÀ DẠY THÊM 10, 11 THÌ LIÊN HỆ TRỰC TIẾP VỚI TÔI THEO SỐ ĐT 0964 889 884 NHÉ 14 (15) Câu 8: Trong chân không, cho hai điện tích q1 = q = 10-7 C đặt hai điểm A và B cách 10cm Tại điểm C nằm trên đường trung trực AB và cách AB 5cm người ta đặt điện tích q3 = 10-7 C Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên q3 ĐS: F 0,025N Câu 9: (GTVL11- tr16) Người ta đặt điện tích q1 = 8.10-9 C, q2 = q3 = -8.10-9 C ba đỉnh tam giác cạnh a = 6cm không khí Xác định lực tác dụng lên điện tích q = 6.10-9 C đặt tâm O tam giác ĐS: 72.10-5 N Câu 10: (GTVL11- tr16) Ba điện tích điểm q1 = -10-7 C, q2 = 5.10-8C, q3 = 4.10-8 C đặt A, B, C không khí, AB = 5cm; AC = 4cm; BC = 1cm Tính lực tác dụng lên điện tích ĐS: F1 = 4,05.10-2 N; F2 = 16,2 N; F3 = 20,25.10-2N Câu 11: (GTVL11- tr17) Ba điện tích điểm q1 = q2 = q3 = 1,6.10-19 C Đặt chân không ba đỉnh tam giác cạnh a = 16cm Xác định lực tác dụng lên q ? ĐS: 15,6.10-27 N Câu 12: (GTVL11- tr17) Ba điện tích điểm q1 = 4.10-8 C, q2 = - 4.10-8 C, q3 = 5.10-8C, đặt không khí ba đỉnh ABC tam giác đều, cạnh a = 2cm Xác định lực tác dụng lên q ? ĐS: 45.10-3 N Câu 13: (GTVL11- tr17) Ba điện tích điểm q1 = 27.10-8 C, q2 = 64.10-8 C, q3 = -10-7 C đặt không khí ba đỉnh tam giác ABC vuông C Cho AC = 30cm, BC = 40cm Xác định lực tác dụng lên q ĐS: 45.10-4 N Câu 14: Cho ba điện tích điểm q1 = 6μC; q2 = 12μC và q3 đặt ba điểm A, B, C thẳng hàng chân không AB = 20cm, BC = 40cm Lực tổng hợp tác dụng lên điện tích q F = 14,2N Xác định điện tích q3 ĐS: q3 = –1,33.10–5 C Câu 15: Hai điện tích điểm q = 2μC đặt A và B cách khoảng AB = 6cm Một điện tích q1 = q đặt trên đường trung trực AB cách AB khoảng x = 4cm Xác định lực điện tác dụng lên q : A 14,6N B 15,3 N C 17,3 N D 21,7N Câu 16: Ba điện tích điểm q1 = 2.10-8 C, q2 = q3 = 10-8 C đặt đỉnh A, B, C tam giác vuông A có AB = 3cm, AC = 4cm Tính lực điện tác dụng lên q : A 0,3.10-3 N B 1,3.10-3 N C 2,3.10-3 N D 3,3.10-3 N Câu 17: Ba điện tích điểm q1 = 8nC, q2 = q3 = -8nC đặt ba đỉnh tam giác ABC cạnh a = 6cm không khí xác định lực tác dụng lên điện tích q0 = 6nC đặt tâm O tam giác: A 72.10-5 N nằm trên AO, chiều xa A B 72.10-5N nằm trên AO, chiều lại gần A C 27 10-5 N nằm trên AO, chiều xa A D 27 10-5 N nằm trên AO, chiều lại gần A Câu 18: Hai điện tích điểm q1 = 2.10-2 μC; q = - 2.10-2 μC , đặt hai điểm A và B cách đoạn a = 30cm không khí Lực điện tác dụng lên điện tích q = 2.10-9 C đặt điểm M cách A và B khoảng a có độ lớn là: A F = 4.10-10N B F = 3,464.10-6N C F = 4,53.10-6 N D F = 6,928.10-6 N -6 -6 Câu 19: Có hai điện tích q1 = +2.10 C, q2 = -2.10 C, đặt hai điểm A, B chân không và cách khoảng 6cm Một điện tích q3 = + 2.10-6 C, đặt trên đương trung trực AB, cách AB khoảng 4cm Độ lớn lực điện hai điện tích q và q2 tác dụng lên điện tích q3 là A F = 14,40 N B F = 17,28 N C F = 20,36 N D F = 28,80 N NHẬN DẠY KÈM, DẠY NHÓM, ÔN THI CHẤT LƢỢNG CAO LỚP 10, 11, 12 BẠN NÀO CÓ NHU CẦU MUA TÀI LIỆU DƢỚI DẠNG WORD ĐỀ LUYỆN THI ĐẠI HỌC 12 VÀ DẠY THÊM 10, 11 THÌ LIÊN HỆ TRỰC TIẾP VỚI TÔI THEO SỐ ĐT 0964 889 884 NHÉ 15 (16)