21 F 12 F q1.q2 >0 r ĐIỆN TÍCH – ĐIỆN TRƯỜNG Lớp 11 nâng cao - 2013 – 2014 (Thầy NGUYỄN VĂN DÂN biên soạn) ------------ Chủ đế 1: Lực tương tác tĩnh điện 12 21 ; F F có: - Điểm đặt: trên 2 điện tích. - Phương: đường nối 2 điện tích. - Chiều: + Hướng ra xa nhau nếu q1.q2 > 0 + Hướng vào nhau nếu q1.q2 < 0 - Độ lớn: 1 2 2 . . qq F k r ; k = 9.10 9 2 2 . Nm C - Biểu diễn Bài 1: Hai điện tích điểm bằng nhau đặt trong chân không, cách nhau một đoạn R = 4cm. Lực đẩy tĩnh điện giữa chúng là F = 10 -5 N. Tìm khoảng cách giữa chúng để lực đẩy tĩnh điện giữa chúng là F ' = 2,5.10 -6 N. ĐS: 8cm Bài 2: Xác định lực tương tác giữa hai điện tích điểm q1= 3.10 -6 C và q2= -3.10 -6 C cách nhau một khoảng r = 3cm trong hai trường hợp a. Đặt trong chân không b.Đặt trong điện môi có ε = 4 Đs: a. F = 90N; b. F= 22,5N Bài 3: Cho hai điện tích điểm q1= 9.10 -8 C và q2= -4.10 -8 C cách nhau một khoảng r = 6cm trong không khí. a. Xác định lực tương tác giữa hai điện tích b. Khoảng cách giữa hai điện tích phải bằng bao nhiêu để lực tương tác giữa chúng có độ lớn là 20,25.10 - 3 N Đs: a. F= 9.10 -3 N ; b. r = 4cm Bài 4: Cho hai quả cầu nhỏ tích điện q1= 9 C và q2= 4 C đặt cách nhau 10cm trong không khí. a. Tính lực tương tác giữa hai điện tích b. Khi đặt hai quả cầu trong điện môi có = 4 thì khoảng cách giữa hai quả cầu phải bằng bao nhiêu để lực tương tác không đổi Đs: a. F= 32,4N ; b. r = 5cm Bài 5: Cho hai điện tích q1 và q2 đặt cách nhau một khoảng r = 30 cm trong không khí, lực tác dng giữa chúng là F0. Nếu đặt chúng trong dầu thì lực này yếu đi 2,25 lần. Vy cần dịch chuyển chúng lại một khoảng bằng bao nhiêu để lực tương tác giữa chúng vn bằng F ĐS:: 10 cm Bài 6: Cho hai quả cầu nhỏ tích điện q1= 9 μC và q2= 4 μC đặt cách nhau 10cm trong không khí. a. Tính lực tương tác giữa hai điện tích b. Khi đặt hai quả cầu trong điện môi có = 4 thì khoảng cách giữa hai quả cầu phải bằng bao nhiêu để lực tương tác không đổi Đs: a. F= 32,4N ; b. r = 5cm Bài 7: Hai quả cầu nhỏ giống nhau mang điện tích có độ lớn bằng nhau, đặt cách nhau 3cm trong không khí thí chúng đẩy nhau bằng một lực có độ lớn 3,6.10 -2 N. Xác định điện tích của 2 quả cầu này. Đs: q1= q2= 6. 10 -8 C hay q1= q2= -6. 10 -8 C Bài 8: Hai hạt bi trong không khí ở cách nhau một đoạn 3cm, mỗi hạt mang điện tích q = -9,6.10 -13 C. a) Tính lực tĩnh điện giữa hai hạt. b) Tính số electrôn dư trong mỗi hạt bi. ĐS: a) 9,216.10 -12 N ; b) 6.10 6
15
Embed
Chương I: Điện tíchimgs.khuyenmai.zing.vn/files/pdf/10/p/tu-luan-dien... · · 2015-12-26... Cho hai điện tích điểm q 1 = 9.10-8C và q 2 ... Hai vật nhỏ mang điện
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
21F
12F
q1.q2 >0
r
ĐIỆN TÍCH – ĐIỆN TRƯỜNG
Lớp 11 nâng cao - 2013 – 2014 (Thầy NGUYỄN VĂN DÂN biên soạn)
------------
Chủ đế 1: Lực tương tác tĩnh điện
12 21;F F có:
- Điểm đặt: trên 2 điện tích.
- Phương: đường nối 2 điện tích.
- Chiều:
+ Hướng ra xa nhau nếu q1.q2 > 0
+ Hướng vào nhau nếu q1.q2 < 0
- Độ lớn: 1 2
2
.
.
q qF k
r; k = 9.109
2
2
.N m
C
- Biểu diễn
Bài 1: Hai điện tích điểm bằng nhau đặt trong chân không, cách nhau một đoạn R = 4cm. Lực đẩy tĩnh điện
giữa chúng là F = 10-5N. Tìm khoảng cách giữa chúng để lực đẩy tĩnh điện giữa chúng là F' = 2,5.10-6N.
ĐS: 8cm
Bài 2: Xác định lực tương tác giữa hai điện tích điểm q1= 3.10-6C và q2= -3.10-6C cách nhau một khoảng r =
3cm trong hai trường hợp
a. Đặt trong chân không b.Đặt trong điện môi có ε = 4
Đs: a. F = 90N; b. F= 22,5N
Bài 3: Cho hai điện tích điểm q1= 9.10-8C và q2= -4.10-8 C cách nhau một khoảng r = 6cm trong không khí.
a. Xác định lực tương tác giữa hai điện tích
b. Khoảng cách giữa hai điện tích phải bằng bao nhiêu để lực tương tác giữa chúng có độ lớn là 20,25.10-
3N
Đs: a. F= 9.10-3N ; b. r = 4cm
Bài 4: Cho hai quả cầu nhỏ tích điện q1= 9 C và q2= 4 C đặt cách nhau 10cm trong không khí.
a. Tính lực tương tác giữa hai điện tích
b. Khi đặt hai quả cầu trong điện môi có = 4 thì khoảng cách giữa hai quả cầu phải bằng bao nhiêu để
lực tương tác không đổi
Đs: a. F= 32,4N ; b. r = 5cm
Bài 5: Cho hai điện tích q1 và q2 đặt cách nhau một khoảng r = 30 cm trong không khí, lực tác dung giữa
chúng là F0. Nếu đặt chúng trong dầu thì lực này yếu đi 2,25 lần. Vây cần dịch chuyển chúng lại một khoảng
bằng bao nhiêu để lực tương tác giữa chúng vân bằng F ĐS:: 10 cm
Bài 6: Cho hai quả cầu nhỏ tích điện q1= 9 μC và q2= 4 μC đặt cách nhau 10cm trong không khí.
a. Tính lực tương tác giữa hai điện tích
b. Khi đặt hai quả cầu trong điện môi có = 4 thì khoảng cách giữa hai quả cầu phải bằng bao nhiêu để lực
tương tác không đổi
Đs: a. F= 32,4N ; b. r = 5cm
Bài 7: Hai quả cầu nhỏ giống nhau mang điện tích có độ lớn bằng nhau, đặt cách nhau 3cm trong không khí
thí chúng đẩy nhau bằng một lực có độ lớn 3,6.10-2N. Xác định điện tích của 2 quả cầu này.
Đs: q1= q2= 6. 10-8C hay q1= q2= -6. 10-8C
Bài 8: Hai hạt bui trong không khí ở cách nhau một đoạn 3cm, mỗi hạt mang điện tích q = -9,6.10-13C.
a) Tính lực tĩnh điện giữa hai hạt.
b) Tính số electrôn dư trong mỗi hạt bui.
ĐS: a) 9,216.10-12N ; b) 6.106
Bài 9: Hai quả cầu nhỏ giống nhau, mỗi vât thừa một electrôn. Tìm khối lượng mỗi quả cầu để lực tĩnh điện
bằng lực hấp dân giữa chúng. Cho G = 6,67.10-11 m3/kg.s2
ĐS: 1,86.10-9 kg
Bài 10: Electrôn quay đều quanh hạt nhân nguyên tử Hiđrô theo quỹ đạo tròn với bán kính R = 5.10-11 m.
a) Tính độ lớn lực hướng tâm đặt lên electrôn.
b) Tính vân tốc và tần số chuyển động của electron.
Coi electrôn và hạt nhân trong nguyên tử Hiđrô tương tác theo định luât tĩnh điện.
ĐS: a) F 9.10-8N.b) v=2,2.106 m/s; n 0,7. 1016 s-1
Bài 11: Hai quả cầu bằng kim loại giống hệt nhau mang các điện tích q1 và q2. Khi đặt chúng cách nhau
10cm trong không khí thì chúng hút nhau với một lực F1 = 4,5N. Sau khi cho hai quả cầu tiếp xúc nhau và
tách ra một khoảng 20cm thì chúng tác dung lân nhau những lực F2= 0,9N. Xác định các điện tích q1 , q2
Đs: q1= ±10-6C ; q2= ± 5.10-6C và ngược lại
Bài 12: Hai quả cầu bằng kim loại giống hệt nhau mang các điện tích q1 và q2. Khi đặt chúng cách nhau
20cm trong không khí thì chúng hút nhau với một lực F1 = 5.10-7N.Nối hai quả cầu bằng một dây dân, xong
bỏ dây dân đi thì thấy hai quả cẩu đẩy nhau với một lực F2= 5.10-7N. Xác định các điện tích q1 , q2
Đs: q1= ± 810
3
C ; q2= 810
15
C và ngược lại
Bài 13: Có ba quả cẩu kim loại kích thước bằng nhau. Quả cầu A mang điện tích 27μC , quả cầu B mang
điện tích -3μC , quả cầu C không mang điện. Cho hai quả cầu A và B chạm nhau rồi tách chúng ra. Sau đó
cho hai quả cầu B và C chạm nhau rồi tách ra. Tính điện tích trên mỗi quả cầu.
Đs : qA= 12μC ; qB= qC= 6μC
Bài 14: Hai quả cầu nhỏ mang điện tích q1, q2 đặt cách nhau 3cm trong không khí thì đẩy nhau bằng một lực
6.10-3N. Điện tích tổng cộng của 2 quả cầu là -5.10-8N. Xác định điện tích của mỗi quả cầu? Biết rằng
1 2q q .
Đs: q1= -2.10-8C và q2= -3.10-8C
Bài 15: Hai quả cầu nhỏ mang điện tích q1, q2 đặt cách nhau 3cm trong không khí thì hút nhau bằng một lực
2.10-2N. Điện tích tổng cộng của 2 quả cầu là -1.10-8N. Xác định điện tích của mỗi quả cầu? Biết rằng
1 2q q
Đs: q1= -5.10-8C và q2= 4.10-8C
Bi 16: Hai quả cầu nhỏ, giống nhau, bằng kim loại. Quả cầu A mang điện tích 4,50 µC; quả cầu B mang điện
tích – 2,40 µC. Cho chúng tiếp xúc nhau rồi đưa chúng ra cách nhau 1,56 cm. Tính lực tương tác điện giữa
chúng.
Đs: 40,8 N.
Bài 17: Hai quả cầu nhỏ bằng kim loại giống hệt nhau, mang điện tích như nhau q đặt cách nhau một khoảng
R, chúng đẩy nhau một lực có độ lớn 6,4 N. Sau khi cho chúng tiếp xúc nhau rồi tách ra một khoảng 2R thì
chúng đẩy nhau một lực bao nhiêu ?
Đs: 1,6 N.
Bài 18: Hai hòn bi bằng kim loại giống nhau, hòn bi này có độ lớn điện tích bằng 5 lần hòn bi kia. Cho xê
dịch hai hòn bi chạm nhau rồi đặt chúng lại vị trí cu. Độ lớn của lực tương tác biến đổi thế nào nếu điện tích
của chúng :
a. cung dấu. b. trái dấu.
Đs: Tăng 1,8 lần; Giảm 0,8 lần.
Bài 19: Hai hòn bi bằng kim loại giống nhau có điện tích cung dấu q và 4q ở cách nhau một khoảng r. Sau
khi cho hai hòn bi tiếp xúc nhau, để cho lực tương tác giữa chúng không thay đổi, ta phải đặt chúng cách một
khoảng r’. Tìm r’ ?
Đs: r’ = 1,25 r.
Bài 20: Hai quả cầu kim loại giống nhau, được tích điện 3.10-5 C và 2.10-5 C. Cho hai quả cầu tiếp xúc nhau
rồi đặt cách nhau một khoảng 1m. Lực điện tác dung lên mỗi quả cầu có độ lớn là bao nhiêu?
Đs: 5,625 N.
Bài 21: Hai điện tích điểm đặt trong chân không, cách nhau một đoạn R = 20cm. Lực tương tác tĩnh điện
giữa chúng là F . Khi đặt trong dầu, ở cung khoảng cách, lực tương tác tĩnh điện giữa chúng giảm 4 lần. Hỏi
khi đặt trong dầu, khoảng cách giữa các điện tích phải là bao nhiêu để lực tương tác tĩnh điện giữa chúng
cung là F.
ĐS: 10cm
Bài 22: Hai vât nhỏ mang điện tích đặt trong không khí cách nhau một đoạn R = 1m, đẩy nhau bằng F
=1,8N. Điện tích tổng cộng của hai vât là 3.10-5N. Tính điện tích mỗi vât.
ĐS: q1 = 2.10-5C, q2 = 10-5N hoặc ngược lại
Bài 23: Hai quả cầu kim loại nhỏ như nhau mang các điện tích q1, q2 đặt trong không khí cách nhau R = 2cm,
đẩy nhau bằng lực F = 2,7.10-4N. Cho hai quả cầu tiếp xúc nhau rồi đưa về vị trí cu, thì chúng đẩy nhau bằng
lực F' = 3,6.10-4N. Tính q1, q2.
ĐS: q1 = 6.10-9C, q2 = 2.10-9N hoặc ngược lại; q1 = -6.10-9C, q2 = -2.10-9N hoặc ngược lại
Bài 24: Hai quả cầu kim loại nhỏ như nhau mang các điện tích q1, q2 đặt trong không khí cách nhau R=20cm,
hút nhau bằng lực F = 3,6.10-4N. Cho hai quả cầu tiếp xúc nhau rồi đưa về vị trí cu, thì chúng đẩy nhau bằng
lực F' = 2,025.10-4N. Tính q1, q2.
ĐS: q1 = 8.10-8C, q2 = -2.10-8N hoặc ngược lại; q1 = -6.10-8C, q2 = 2.10-8N hoặc ngược lại
Chiều từ A tới BC, F = 8,4.10-4N
Bài 25. Trong nguyên tử hiđrô (e) chuyển động tròn đều quanh hạt nhân theo quỹ đạo tròn có bán kính 5.10 -9
cm.
a. Xác định lực hút tĩnh điện giữa (e) và hạt nhân.
b. Xác định tần số của (e)
ĐS: F=9.10-8 N b.0,7.1016 Hz
Bài 26. Một quả cầu có khối lượng riêng = 9,8.103 kg/m3, bán kính R = 1cm tích điện q = -10 -6 C được
treo vào đầu một sợi dây mảnh có chiều dài l =10cm. Tại điểm treo có đặt một điện tích âm q0 = - 10 -6 C. Tất
cả đặt trong dầu có KLR D = 0,8 .103 kg/m3, hằng số điện môi = 3. Tính lực căng của dây? Lấy g =
10m/s2.
ĐS: 0,614N
Chủ đề 2: Lực tổng hợp tác dụng lên điện tích q3
3 13 23 .....F F F
Xét trường hợp một điện tích điểm chịu hai lực tác dung
13 233F F F
Nếu
13 23 3 13 23
13 23 3 13 23
2 213 23 3 13 23
2 213 23 3 13 23 13 23
13 23 3 13
+
+
+
+ ; 2 .cos
Khi F F 2. .cos2
F F F F F
F F F F F
F F F F F
F F F F F F F
F F
Bài 1: Ba điện tích điểm q1 = -10-7C, q2 = 5.10-8C, q3 = 4.10-8C lần lượt đặt tại A, B, C trong không khí. Biết
AB = 5cm, AC = 4cm, BC = 1cm. Tìm lực tác dung lên điện tích q3.
ĐS: F hướng từ C A, độ lớn F = 20,25.10-2N
Bài 2: Ba điện tích điểm q1 = 4.10-8C, q2 = -4.10-8C, q3 = 5.10-8C đặt trong không khí tại ba đỉnh ABC của
một tam giác đều cạnh a = 2cm. Xác định vectơ lực tác dung lên q3.
ĐS: F ↗↗ AB , độ lớn F = 4,5.10-2N
Bài 3: Ba điện tích điểm q1 = q2 = q3 = q = 1,6.10-19C đặt trong chân không tại ba đỉnh ABC của một tam
giác đều cạnh a = 16cm. Xác định vectơ lực tác dung lên q3.
ĐS: F có phương ⊥ AB, độ lớn F = 9 3 .10-27N
Bài 4: Ba điện tích điểm q1 = 27.10-8C, q2 = 64.10-8C, q3 = -10-7C đặt trong không khí tại ba đỉnh ABC của
một tam giác vuông tại C. Biết AC = 30cm, BC = 40cm. Xác định vectơ lực tác dung lên q3.
ĐS: F hướng từ CO trung điểm của AB ,
độ lớn F = 45.10-4N
Bài 5: Ba điện tích điểm q1 = 6.10-9C, q2 = q3 = -8.10-9C đặt trong không khí tại ba đỉnh ABC của một tam
giác đều cạnh a = 6cm. Xác định vectơ lực tác dung lên q0 = 8.10-9C tại tâm của tam giác.
ĐS: F có phương BC hướng từ ABC ,
độ lớn F = 8,4.10- 4N
Bài 6: Cho hai điện tích q1= q2 =16 μC đặt tại hai điểm A, B trong không khí cách nhau 1m trong không khí.
Xác định lực điện tổng hợp tác dung lên q0 = 4 μC đặt tại.