Mời các em cùng nhau nghiên cứu nội dung bài 1: Điện tích và định luật Cu-lông . Bài viết trình bày lý thuyết và phương pháp giải các dạng bài tập về điện tích và định luật Cu-lông một cách rõ ràng chi tiết, nhằm giúp các em vừa có thể tiếp thu kiến thức lý thuyết vừa thực hành bài tập một cách hiệu quả. Chúc các em học tốt !
Một vật có khả năng hút được các vật nhẹ như mẩu giấy, sợi bông, … ta nói vật đó bị nhiễm điện.
Có thể làm cho một vật nhiễm điện bằng cách: cọ xát với vật khác, tiếp xúc với vật đã nhiễm điện.
Các hiện tượng nhiễm điện của vật
Nhiễm điện do cọ xát.
Nhiễm điện do tiếp xúc.a
Nhiễm điện do hưởng ứng.
Vật bị nhiễm điện còn gọi là vật mang điện,vật tích điện hay là một điện tích.
Vật tích điện có kích thước rất nhỏ so với khỏang cách tới điểm ta xét được gọi là điện tích điểm.
Hai loại điện tích:
Điện tích dương.
Điện tích âm.
Tương tác điện
Sự đẩy nhau hay hút nhau giữa các điện tích gọi là sự tương tác điện.
Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, các điện tích trái dấu thì hút nhau.
Nội dung:
Lực hút hay đẩy giữa hai điện tích điểm đặt trong chân không có phương trùng với đường thẳng nối 2 điện tích điểm đó, có độ lớn tỉ lệ với tích độ lớn của 2 điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.
Biểu thức:
\(F=k.\frac{\left |q_1q_2 \right |}{r^2}\)
Trong đó:
Đơn vị của điện tích là: Culông(C)
Biểu diễn:
Điện môi: là môi trường cách điện.
Trong điện môi có hằng số điện môi là \(\varepsilon\).
Hằng số điện môi của một môi trường cho biết:
Khi đặt các điện tích trong môi trường đó thì lực tương tác giữa chúng giảm đi bao nhiêu lần so với khi chúng đặt trong chân không.
Đối với chân không thì \(\varepsilon\)=1
Công thức Định luật Culông trong trường hợp lực tương tác giữa 2 điện tích điểm đặt trong môi trường đồng tính :
\(F=K.\frac{\left |q_1q_2 \right |}{\varepsilon .r^2}\)
Nội dung: Lực tương tác tĩnh điện giữa hai điện tích điểm đặt trong môi trường có hằng số điện môi \(\varepsilon\) tỉ lệ thuận với tich độ lớn của hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng
Hai điện tích điểm có độ lớn bằng nhau được đặt trong không khí cách nhau 12 cm. Lực tương tác giữa hai điện tích đó bằng 10 N. Đặt hai điện tích đó trong dầu và đưa chúng cách nhau 8 cm thì lực tương tác giữa chúng vẫn bằng 10 N. Tính độ lớn các điện tích và hằng số điện môi của dầu.
Ta có:
\(r_1\) =12cm = \(12.10^{-2}m\) ; \(F_1=10N\); \(\varepsilon _1=1\)
\(r_2\) = 8cm = \(8.10^{-2}m\) ; \(F_2=10N\)
Áp dụng Định luật Culông trong trường hợp lực tương tác giữa 2 điện tích điểm đặt trong môi trường đồng tính
\(F_1=9.10^9.\frac{\left |q_1q_2 \right |}{\varepsilon_1 .r_1^2} (1)\)
\(F_2=9.10^9.\frac{\left |q_1q_2 \right |}{\varepsilon_2 .r_2^2} (2)\)
Lập tỉ số \(\frac{(1)}{(2)}\) \(\Rightarrow \varepsilon _2=\frac{\varepsilon _1r_1^2}{r_2^2}\) = 2,25
Hai quả cầu nhỏ mang hai điện tích có độ lớn bằng nhau, đặt cách nhau 10cm trong chân không thì tác dụng lên nhau một lực là 9.10-3N. Xác định điện tích của hai quả cầu đó.
Ta có:
Áp dụng công thức , trong đó ta biết :
Ta biết |\(q_1\)| = |\(q_2\) | = q.
Từ đó ta tính được :
Qua bài giảng Điện tích và Định luật Cu-lông này, các em cần hoàn thành 1 số mục tiêu mà bài đưa ra như :
Nắm được các khái niệm: Điện tích , điện tích điểm ,các loại điện tích,tương tác giữa các điện tích.
Áp dụng Định luật Cu-lông giải các bài tập đơn giản về cân bằng của hệ điện tích. Giải thích hiện tượng nhiễm điện trong thực tế.
Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Vật lý 11 Bài 1 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết.
Hai quả cầu nhỏ mang hai điện tích có độ lớn bằng nhau, đặt cách nhau 10cm trong chân không thì tác dụng lên nhau một lực là 9.10-3N. Xác định điện tích của hai quả cầu đó.
Hai điện tích điểm có độ lớn bằng nhau được đặt trong không khí cách nhau 12 cm. Lực tương tác giữa hai điện tích đó bằng 10 N. Đặt hai điện tích đó trong dầu và đưa chúng cách nhau 8 cm thì lực tương tác giữa chúng vẫn bằng 10 N. Tính độ lớn các điện tích và hằng số điện môi của dầu.
Chọn câu đúng.
Khi tăng đồng thời độ lớn của hai điện tích điểm và khoảng cách giữa chúng lên gấp đôi thì lực tương tác giữa chúng.
Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!
Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Vật lý 11 Bài 1để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.
Bài tập 1 trang 9 SGK Vật lý 11
Bài tập 2 trang 9 SGK Vật lý 11
Bài tập 3 trang 9 SGK Vật lý 11
Bài tập 4 trang 9 SGK Vật lý 11
Bài tập 5 trang 10 SGK Vật lý 11
Bài tập 6 trang 10 SGK Vật lý 11
Bài tập 7 trang 10 SGK Vật lý 11
Bài tập 8 trang 10 SGK Vật lý 11
Bài tập 1 trang 9 SGK Vật lý 11 nâng cao
Bài tập 2 trang 9 SGK Vật lý 11 nâng cao
Bài tập 3 trang 9 SGK Vật lý 11 nâng cao
Bài tập 4 trang 9 SGK Vật lý 11 nâng cao
Bài tập 1.1 trang 3 SBT Vật lý 11
Bài tập 1.2 trang 3 SBT Vật lý 11
Bài tập 1.3 trang 3 SBT Vật lý 11
Bài tập 1.4 trang 4 SBT Vật lý 11
Bài tập 1.5 trang 4 SBT Vật lý 11
Bài tập 1.6 trang 4 SBT Vật lý 11
Bài tập 1.7 trang 4 SBT Vật lý 11
Bài tập 1.8 trang 5 SBT Vật lý 11
Bài tập 1.9 trang 5 SBT Vật lý 11
Bài tập 1.10 trang 5 SBT Vật lý 11
Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Vật lý DapAnHay sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!
Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!
-- Mod Vật Lý 11 DapAnHay
Hai quả cầu nhỏ mang hai điện tích có độ lớn bằng nhau, đặt cách nhau 10cm trong chân không thì tác dụng lên nhau một lực là 9.10-3N. Xác định điện tích của hai quả cầu đó.
Hai điện tích điểm có độ lớn bằng nhau được đặt trong không khí cách nhau 12 cm. Lực tương tác giữa hai điện tích đó bằng 10 N. Đặt hai điện tích đó trong dầu và đưa chúng cách nhau 8 cm thì lực tương tác giữa chúng vẫn bằng 10 N. Tính độ lớn các điện tích và hằng số điện môi của dầu.
Chọn câu đúng.
Khi tăng đồng thời độ lớn của hai điện tích điểm và khoảng cách giữa chúng lên gấp đôi thì lực tương tác giữa chúng.
Có hai điện tích điểm q1 và q2, chúng đẩy nhau. Khẳng định nào sau đây là đúng?
Độ lớn của lực tương tác giữa hai điện tích điểm trong không khí
Có bốn vật A, B, C, D kích thước nhỏ, nhiễm điện. Biết rằng vật A hút vật B nhưng lại đẩy C. Vật C hút vật D. Khẳng định nào sau đây là không đúng?
Hai điện tích điểm q1 = +3 (μC) và q2 = -3 (μC),đặt trong dầu (ε = 2) cách nhau một khoảng r = 3 (cm). Lực tương tác giữa hai điện tích đó là:
Phát biểu nào sau đây là đúng?
Tổng điện tích dương và tổng điện tích âm trong một 1 cm3 khí Hiđrô ở điều kiện tiêu chuẩn là:
Hai quả cầu nhỏ có điện tích 10-7 (C) và 4.10-7 (C), tương tác với nhau một lực 0,1 (N) trong chân không. Khoảng cách giữa chúng là:
Một hệ gồm ba điện tích dương q giống nhau và một điện tích Q nằm cân bằng. Ba điện tích q nằm tại ba đỉnh của một tam giác đều. Xác định dấu, độ lớn (theo q) và vị trí của điện tích Q.
Hai quả cầu kim loại nhỏ, giống hệt nhau, chứa các điện tích cùng dấu q1 và q2, được treo vào chung một điểm O bằng hai sợi dây chỉ mảnh, không dãn, dài bằng nhau. Hai quả cầu đẩy nhau và góc giữa hai dây treo là 60°. Cho hai quả cầu tiếp xúc với nhau, rồi thả ra thì chúng đẩy nhau mạnh hơn và góc giữa hai dây treo bây giờ là 900. Tính tỉ số \(\frac{{{q_1}}}{{{q_2}}}\).
Họ và tên
Tiêu đề câu hỏi
Nội dung câu hỏi
Câu trả lời của bạn
Nhiễm điện cho một thanh nhựa rồi đưa nó lại gần hai vật M và N. Ta thấy thanh nhựa hút cả hai vật M và N. Tình huống chắc chắn không thể xảy ra là M và N nhiễm điện trái dấu. Vì nếu M,N nhiễm điện trái dấu thì khi đưa thanh nhựa lại gần thanh nhựa sẽ hút một vật và đẩy một vật.
Câu trả lời của bạn
Ta có: F=Kq1q2 : r2
=> Nếu tăng khoảng cách lên 3 lần thì lực tương tác tĩnh điện sẽ giảm đi 32=9lần
Câu trả lời của bạn
Ta có:
+ Hạt nhân là proton có điện tích dương \({p_0} = 1,{6.10^{ - 19}}C\)
Hạt nhân nguyên tử Heli có 2 proton => Điện tích của hạt nhân nguyên tử Heli là \(p = 2{p_0} = 2.1,{6.10^{ - 19}} = 3,{2.10^{ - 19}}C\)
+ Electron là điện tích âm \(e = - 1,{6.10^{ - 19}}C\)
Lực hút tĩnh điện giữa hạt nhân trong nguyên tử Heli với một electron trong lớp vỏ nguyên tử:
\(F = k\dfrac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{{r^2}}} = k\dfrac{{\left| {q.e} \right|}}{{{r^2}}} \\= {9.10^9}\dfrac{{\left| {3,{{2.10}^{ - 19}}.\left( { - 1,{{6.10}^{ - 19}}} \right)} \right|}}{{{{\left( {2,{{94.10}^{ - 11}}} \right)}^2}}} \\= 5,{33.10^{ - 7}}N\)á
Câu trả lời của bạn
Electron khi chuyển động xung quanh hạt nhân thì khi đó lực hút tĩnh điện đóng vai trò là lực hướng tâm
Ta có: \(F = {F_{ht}} = m{a_{ht}} = m{\omega ^2}r\)
Ta suy ra tốc độ góc của electron là:
\(\omega = \sqrt {\dfrac{F}{{mr}}} \\= \sqrt {\dfrac{{5,{{33.10}^{ - 11}}}}{{9,{{1.10}^{ - 31}}.2,{{94.10}^{ - 11}}}}} \\= 1,{41.10^{17}}\left( {rad/s} \right)\)
Điện tích của êlectron : -1,6.10-19C. Khối lượng của êlectron : 9,1.10-31kg.
Khối lượng của hạt nhân heli 6,65.10-27kg. Hằng số hấp dẫn \(6,{67.10^{ - 11}}\) m3/kg.s2.v
Câu trả lời của bạn
Lực hấp dẫn giữa hạt nhân và electron là:
\({F_{hd}} = G\dfrac{{{m_{hn}}.{m_e}}}{{{r^2}}} \\= 6,{67.10^{-11}}.\dfrac{{6,{{65.10}^{ - 27}}.9,{{1.10}^{ - 31}}}}{{{{\left( {2,{{94.10}^{ - 11}}} \right)}^2}}} \\= 4,{67.10^{ - 46}}N\)
Ta có: \(\dfrac{F}{{{F_{hd}}}} = \dfrac{{5,{{33.10}^{ - 7}}}}{{4,{{67.10}^{ - 46}}}} = 1,{14.10^{39}}\)
Suy ra lực hút tĩnh điện gấp \(1,{14.10^{39}}\) lần lực hấp dẫn giữa hạt nhân và electron
Tính điện tích mà ta đã truyền cho các quả cầu. Lấy g = 10 m/s2.
Câu trả lời của bạn
Điện tích q mà ta truyền cho các quả cầu sẽ phân bố đều cho hai quả cầu. Mỗi quả cầu mang một điện tích q/2. Hai quả cầu sẽ đẩy nhau với môt lực là:
\(F = k{\dfrac{q^2}{4r^2}}\)
Vì góc giữa hai dây treo α = 60° nên r = l= 10 cm. Mỗi quả cầu sẽ nằm cân bằng dưới tác dụng của ba lực: lực căng \(\overrightarrow T \) của sợi dây, lực điện \(\overrightarrow F \) và trọng lực \(\overrightarrow P \) của quả cầu (Hình bên dưới)
Ta có:
\(\tan \dfrac{\alpha }{2} = \dfrac{F}{P} = \dfrac{{k{q^2}}}{{4{\ell ^2}mg}}\)
\( \Rightarrow q = \pm 2\ell \sqrt {\frac{{mg}}{k}\tan \frac{\alpha }{2}} \)
\( \Rightarrow q \approx \pm 3,{58.10^{ - 7}}C\)
Vậy điện tích đã truyền cho các quả cầu là:\( q \approx \pm {3,58.10^{-7}} C \)
a) Hãy cho biết cấu trúc của hệ và khoảng cách giữa ion dương và ion âm (theo a).
b) Tính điện tích của một ion âm (theo e)
Câu trả lời của bạn
a) Trong trạng thái cân bằng, những lực điện tác dụng lên mỗi ion cân bằng lẫn nhau. Điều đó có nghĩa là tất cả các lực phải có cùng một giá hay ba ion phải nằm trên cùng một đường thẳng. Mặt khác, hai ion âm phải nằm đối xứng với nhau ở hai bên ion dương (Hình 1.2 G), thì lực điện do chúng tác dụng lên ion dương mới có thể cân bằng nhau.
b) Xét sự cân bằng của một ion âm.
Cường độ của lực đẩy giữa hai ion âm : \({F_đ} = k{\dfrac{q^2}{a^2}}\)
Cường độ của lực hút giữa ion dương và ion âm : \({F_h} = k{\dfrac{4\left| q \right|e}{a^2}}\)
Vì Fđ = Fh, nên \(|q| = 4e\). Kết quả là \( q = - 4e.\)
a) CA = 4 cm và CB = 2 cm.
b) CA = 4 cm và CB = 10 cm.
c) CA = CB = 5 cm.
Câu trả lời của bạn
a) F = F1 + F2 = 0,18 N
b) F = F1 – F2 = 30,24.10-3 N
c) C nằm trên trung trực AB và F = 2F1.cosα = 2.F1. \(\frac{AH}{AC}\)= 27,65.10-3 N
a Tính cường độ điện trường E
b. Tính công mà lực điện sinh ra khi e di chuyển tiếp 0,4 cm từ điểm N đến điểm P theo phương và chiều nói trên?
c Tính hiệu điện thế UMN; UNP
d. Tính vận tốc của e khi nó tới P. Biết vận tốc của e tại M bằng không.
Câu trả lời của bạn
a) 104V/m;
b) 6,4.10-18 J
c) UMN = -60V, UNP = -40V
d) 5,9.106m/s
a) UAC, UCB,UAB.
b) Công của điện trường khi e di chuyển từ A đến B và trên đường gãy ACB. So sánh và giải thích kết quả.
Câu trả lời của bạn
a) UAC = 200V; UBC = 0; UAB = 200V.
b) \(A_{AB}=A_{ACB}=-3,2.10^{-17}J\)
a). Tìm UAC,UBA và độ lớn \(\vec{E}\) .
b). Đặt thêm ở C một điện tích q = 9.10-10 C.Tính cường độ điện trường tổng hợp tại A.
Câu trả lời của bạn
a. \(\Delta ABC\) là ½ tam giác đều, vậy nếu BC = 6cm.
Suy ra: BA = 3cm và AC = \(\frac{6\sqrt{3}}{2}=3\sqrt{3}\)
UBA = UBC = 120V, UAC = 0
E = \(\frac{U}{d}=\frac{U_{BA}}{BA}=4000V/m\).
b. \(\overrightarrow{E_{A}}=\overrightarrow{E_{C}}+\vec{E}\Rightarrow E_{A}=\sqrt{{E_{C}}^{2}+E^{2}}=5000V/m\)
a) Công của lực điện trường khi hạt mang điện chuyển động từ bản dương sang bản âm.
b) Vận tốc của hạt mang điện khi nó đập vào bản âm.
Câu trả lời của bạn
a) A = 0,9J
b) v2 = 2.104m/s
a. Tính điện dung của tụ điện
b. Biết rằng không khí chỉ còn tính chất cách điện khi cường độ điện trường tối đa là 3.105V/m. Hỏi :
- hiệu điện thế lớn nhất giữa hai bản mà chưa xảy ra phóng điện
- có thể tích điện cho tụ điện điện tích lớn nhất là bao nhiêu mà tụ điện không bị đánh thủng ?
Câu trả lời của bạn
a) 5.10-10F
b) Ugh = 1500V và Qgh = 75.10-8C.
a. Tính điện dung của tụ?
b. Tính điện tích mà tụ đã tích được?
c. Nếu tụ được tích điện dưới hiệu điện thế U’ thì năng lượng điện trường tích lũy trong tụ là 531.10-9 J. Tính điện tích trên mỗi bản tụ khi đó?
Câu trả lời của bạn
a)2,12.10-10F
b)1,06.10-8C
c)1,5.10-8C
Câu trả lời của bạn
\(F_{0}\approx 5,23.10^{-3}N\) .
a) q chuyển động trên đoạn BC
b) q chuyển động theo những đoạn gấp khúc. Và tính công trên các đoạn BA, AC
Câu trả lời của bạn
ABC: ABC = q.E.dBC do dBC = -BC
Nên ABC = - q.E.dBC = -10-5.5.103.10-1 = - 5.10-3(J)
ABA = - q.E.dHB = -10-5.5.103.5.10-2= 25.10-4(J)
AAC = - q.E.dHC = -10-5.5.103.5.10-2= 25.10-4(J)
Câu trả lời của bạn
Dùng nguyên lý chồng chất lực điện.
- Lực tương tác của nhiều điện tích điểm lên một điện tích điểm lên một điện tích điểm khác : \(\vec{F} =\vec{F_{1}} +\vec{F_{2}} +..+ \vec{F_{n}}\)
- Biểu diễn các các lực \(\vec{F_{1}} ,\vec{F_{2}}, \vec{F_{3}}...\vec{F_{n}}\) bằng các vecto , gốc tại điểm ta xét .
-Vẽ các véc tơ hợp lực theo quy tắc hình bình hành .
- Tính độ lớn của lực tổng hợp dựa vào phương pháp hình học hoặc định lí hàm số cosin.
Câu trả lời của bạn
Áp dụng định luật Cu – lông.
- Phương , chiều , điểm đặt của lực ( như hình vẽ)
- Độ lớn : F = \(\frac{9.10^{9}.\left | q_{1}.q_{2} \right |}{\varepsilon .r^{2}}\)
- Chiều của lực dựa vào dấu của hai điện tích : hai điện tích cùng dấu : lực đẩy ; hai điện tích trái dấu : lực hút
a) Tính UAC, UBC, UAB
b) Chọn A làm gốc điện thế, tính điện thế tại B, C
Câu trả lời của bạn
UAC = E.dAC = 6.103.8.10-2 = 480(V) = UBC
Do dAB = 0 nên UAB = 0
Chọn A là gốc: UAC = VA – VB (VA = 0) nên : UAC = – VB = - 480(V)
UBC = VB – VC suy ra VB= 480 - 480 = 0
Câu trả lời của bạn
UCB = E.d2 = 5.103.8.10-2 = 400(V) mà UCB = VC – VB (Vì chọn C làm gốc VC = 0)
UCB = – VB = - 400 (V)
UAB = E.d1= 5.103.4.10-2 = 200(V) mà VA = UAB + VB = 200 – 400 = 200 (V)
0 Bình luận
Để lại bình luận
Địa chỉ email của hạn sẽ không được công bố. Các trường bắt buộc được đánh dấu *