Hà Nội, ngày Vật lí 11 BÀI TẬP HỌC KÌ 1 Chủ đề 03 DÀNH CHO HỌC SINH Ngày tháng năm Số điện thoại Họ và tên Lớp 11 BÀI TẬP LẦN THỨ 03 – HK1 Thuyết electron và định luật bảo toàn điện tích ( tài liệu gồ[.]
Trang 1DÀNH CHO HỌC SINH
Ngày …… tháng……… năm……… Số điện thoại:………
Họ và tên:………Lớp 11……….
BÀI TẬP LẦN THỨ 03 – HK1
Thuyết electron và định luật bảo toàn điện tích
( tài liệu gồm 02 trang, từ trang 01 đến trang 02 )
LÍ THUYẾT
1/ Điện tích electron là ; điện tích proton là
2/ Vật mang điện có điện tích với n là số nguyên
3/ Trong một hệ vật cô lập về điện, tổng đại số của các điện tích là không đổi
4/ Hai quả cầu kim loại nhỏ giống hệt nhau mang điện tích q1, q2 tiếp xúc nhau thì sau tiếp xúc mỗi quả cầu mang điện tích
BÀI 1 ( HỌC SINH PHẢI LÀM ):
a/ Một vật có số electron nhiều hơn số proton là 4.1021 hạt thì vật đó có điện tích bằng bao nhiêu ? b/ Một vật có số electron ít hơn số proton là 12.1021 hạt thì vật đó có điện tích bằng bao nhiêu ? c/ Một vật mang điện tích 6,4 (nC) thì có số hạt electron nhiều hơn hay ít hơn số hạt proton bao nhiêu hạt ?
d/ Một vật mang điện tích -32 (pC) thì có số hạt electron nhiều hơn hay ít hơn số hạt proton bao nhiêu hạt ?
BÀI 2 ( HỌC SINH PHẢI LÀM ):
a/ Một hệ cô lập về điện gồm hai vật A, B lần lượt mang điện tích 4(nC) và -8(nC) Cho hai vật lần lượt tiếp xúc nhau và sau tiếp xúc thấy vật A mang điện tích 3(nC) thì vật B mang điện tích bằng bao nhiêu ? Hỏi electron đã di chuyển từ vật nào sang vật nào ?
b/ Một hệ cô lập về điện gồm ba vật A, B, C lần lượt mang điện tích 4(nC), 6(nC) và -8(nC) Cho ba vật lần lượt tiếp xúc nhau và sau tiếp xúc thấy vật A, B lần lượt mang điện tích 2(nC) , 4(nC) thì vật
C mang điện tích bằng bao nhiêu ?
c/ Một hệ cô lập về điện gồm hai vật A và B trung hòa về điện cho cọ xát với nhau và sau cọ xát thấy vật A mang điện tích 32(nC) thì vật B mang điện tích bằng bao nhiêu ? Hỏi electron đã di chuyển từ vật nào sang vật nào ?
BÀI 3 ( HỌC SINH PHẢI LÀM ):
Trong chân không, cho hai quả cầu kim loại nhỏ A, B có cùng khối lượng m1 = m2 = 50(g) mang điện tích lần lượt , , ban đầu giữ 2 quả cầu nằm yên cách nhau một đoạn 30(cm) sau đó thả quả cầu B ra Hỏi ngay khi thả quả cầu B thì quả cầu B có gia tốc tức thời có độ lớn bằng bao nhiêu ? Bỏ qua trọng lực tác dụng lên mỗi quả cầu
BÀI 4 ( HỌC SINH PHẢI LÀM ):
Trong chân không, cho hai quả cầu kim loại nhỏ A, B có cùng khối lượng m1 = m2 = 200(g) mang điện tích lần lượt , , ban đầu giữ 2 quả cầu nằm yên cách nhau một đoạn 30(cm) ( hai quả cầu nằm trên đường thẳng song song với mặt đất ) sau đó thả quả cầu B ra Hỏi ngay khi thả quả cầu B thì quả cầu B có gia tốc tức thời có độ lớn bằng bao nhiêu ? Lấy g = 10(m/s2)
BÀI 5 ( HỌC SINH PHẢI LÀM ):
Trong không khí tại hai điểm A, B cách nhau 6(cm) lần lượt đặt hai điện tích ,
a/ Xác định vị trí điểm C để đặt điện tích q3 tại điểm C thì q3 nằm yên ?
b/ Xác định điện tích q3 để khi điện tích q3 đặt vào điểm C ở câu a/ thì cả 3 điện tích q1, q2, q3 đều nằm yên ?
Trang 2BÀI 6 ( HỌC SINH PHẢI LÀM ):
Trong không khí tại hai điểm A, B cách nhau 6(cm) lần lượt đặt hai điện tích ,
a/ Xác định vị trí điểm C để đặt điện tích q3 tại điểm C thì q3 nằm yên ?
b/ Xác định điện tích q3 để khi điện tích q3 đặt vào điểm C ở câu a/ thì cả 3 điện tích q1, q2, q3 đều nằm yên ?
BÀI 7 ( HỌC SINH PHẢI LÀM ):
Trong chân không có hai điểm A, B cách nhau 30 (cm) và có hai quả cầu kim loại nhỏ giống hệt nhau mang điện tích q1, q2 với q1 > q2 > 0 được đặt tại hai điểm AB thì thấy chúng đẩy nhau với lực 2,4(N) Sau đó cho hai quả cầu tiếp xúc nhau xong lại đưa hai quả cầu về vị trí cũ thì thấy chúng đẩy nhau với lực 2,5(N) Tính điện tích q1, q2 ?
BÀI 8 ( HỌC SINH PHẢI LÀM ):
Trong chân không có hai điểm A, B cách nhau 30 (cm) và có hai quả cầu kim loại nhỏ giống hệt nhau mang điện tích q1, q2 với q1 > q2 được đặt tại hai điểm AB thì thấy chúng hút nhau với lực 1,6(N) Sau đó cho hai quả cầu tiếp xúc nhau xong lại đưa hai quả cầu về vị trí cũ thì thấy chúng đẩy nhau với lực 0,9(N) Tính điện tích q1, q2 ?
BÀI 9 ( HỌC SINH PHẢI LÀM ):
Trong chân không, lần lượt tại ba điểm A, B, C tạo thành tam giác đều cạnh a = 30(cm) đặt 3 điện tích q1, q2, q3 mà Tại điểm G ( G là trọng tâm của tam giác ABC ) đặt điện tích
a/ Tính hợp lực tác dụng lên q0 ?
b/ Tính hợp lực tác dụng lên q1 ?
c/ Tính hợp lực tác dụng lên q3 ?
BÀI 10 ( HỌC SINH PHẢI LÀM ):
Trong chân không, lần lượt tại ba điểm A, B, C tạo thành tam giác đều cạnh a = 30(cm) đặt 3 điện tích q1, q2, q3 mà
a/ Chứng tỏ rằng đặt mọi điện tích q0 tại điểm G ( G là trọng tâm của tam giác ABC ) thì q0 đều nằm yên
b/ Tìm điện tích q0 đặt vào điểm G ở câu a/ để hợp lực tác dụng vào điện tích q1 bằng không ?
003 - HỌC KÌ 1
LỜI GIẢI DÀNH CHO GIÁO VIÊN
BÀI TẬP LẦN THỨ 03 – HK1
Trang 3Thuyết electron và định luật bảo toàn điện tích
( tài liệu gồm 05 trang, từ trang 03 đến trang 07 )
BÀI 1 ( HỌC SINH PHẢI LÀM ):
a/ Một vật có số electron nhiều hơn số proton là 4.1021 hạt thì vật đó có điện tích bằng bao nhiêu ? b/ Một vật có số electron ít hơn số proton là 12.1021 hạt thì vật đó có điện tích bằng bao nhiêu ? c/ Một vật mang điện tích 6,4 (nC) thì có số hạt electron nhiều hơn hay ít hơn số hạt proton bao nhiêu hạt ?
d/ Một vật mang điện tích -32 (pC) thì có số hạt electron nhiều hơn hay ít hơn số hạt proton bao nhiêu hạt ?
LỜI GIẢI :
a/ Thừa electron nên mang điện tích âm
b/ Thiếu electron nên mang điện tích dương
c/ Mang điện tích dương tức thiếu electron :
d/ Mang điện tích âm tức thừa electron :
BÀI 2 ( HỌC SINH PHẢI LÀM ):
a/ Một hệ cô lập về điện gồm hai vật A, B lần lượt mang điện tích 4(nC) và -8(nC) Cho hai vật lần lượt tiếp xúc nhau và sau tiếp xúc thấy vật A mang điện tích 3(nC) thì vật B mang điện tích bằng bao nhiêu ? Hỏi electron đã di chuyển từ vật nào sang vật nào ?
b/ Một hệ cô lập về điện gồm ba vật A, B, C lần lượt mang điện tích 4(nC), 6(nC) và -8(nC) Cho ba vật lần lượt tiếp xúc nhau và sau tiếp xúc thấy vật A, B lần lượt mang điện tích 2(nC) , 4(nC) thì vật
C mang điện tích bằng bao nhiêu ?
c/ Một hệ cô lập về điện gồm hai vật A và B trung hòa về điện cho cọ xát với nhau và sau cọ xát thấy vật A mang điện tích 32(nC) thì vật B mang điện tích bằng bao nhiêu ? Hỏi electron đã di chuyển từ vật nào sang vật nào ?
LỜI GIẢI :
a/
Độ biến thiên điện tích trên vật A là vậy electron trên A tăng nên electron từ B chuyển sang A
a/
c/ Ban đầu hai vật trung hòa về điện vậy tổng điện tích của hệ bằng 0, sau cọ sát thì
, vậy electron đã di chuyển từ A sang B
BÀI 3 ( HỌC SINH PHẢI LÀM ):
Trong chân không, cho hai quả cầu kim loại nhỏ A, B có cùng khối lượng m1 = m2 = 50(g) mang điện tích lần lượt , , ban đầu giữ 2 quả cầu nằm yên cách nhau một đoạn 30(cm) sau đó thả quả cầu B ra Hỏi ngay khi thả quả cầu B thì quả cầu B có gia tốc tức thời có độ lớn bằng bao nhiêu ? Bỏ qua trọng lực tác dụng lên mỗi quả cầu
LỜI GIẢI :
Gia tốc
BÀI 4 ( HỌC SINH PHẢI LÀM ):
Trong chân không, cho hai quả cầu kim loại nhỏ A, B có cùng khối lượng m1 = m2 = 200(g) mang điện tích lần lượt , , ban đầu giữ 2 quả cầu nằm yên cách nhau một đoạn 30(cm) ( hai quả cầu nằm trên đường thẳng song song với mặt đất ) sau đó thả quả cầu B ra Hỏi ngay khi thả quả cầu B thì quả cầu B có gia tốc tức thời có độ lớn bằng bao nhiêu ? Lấy g = 10(m/s2)
LỜI GIẢI :
Trang 4Gia tốc
BÀI 5 ( HỌC SINH PHẢI LÀM ):
Trong không khí tại hai điểm A, B cách nhau 6(cm) lần lượt đặt hai điện tích ,
a/ Xác định vị trí điểm C để đặt điện tích q3 tại điểm C thì q3 nằm yên ?
b/ Xác định điện tích q3 để khi điện tích q3 đặt vào điểm C ở câu a/ thì cả 3 điện tích q1, q2, q3 đều nằm yên ?
LỜI GIẢI :
a/ q1, q2 cùng dấu nên điểm C phải nẳm trên đoạn AB và nằm giữa A, B mới thỏa mãn đề bài
Vậy BC = 4(cm)
b/ q1, q2 cùng dương và để q1 nằm yên thì q0 phải âm
BÀI 6 ( HỌC SINH PHẢI LÀM ):
Trong không khí tại hai điểm A, B cách nhau 6(cm) lần lượt đặt hai điện tích ,
a/ Xác định vị trí điểm C để đặt điện tích q3 tại điểm C thì q3 nằm yên ?
b/ Xác định điện tích q3 để khi điện tích q3 đặt vào điểm C ở câu a/ thì cả 3 điện tích q1, q2, q3 đều nằm yên ?
LỜI GIẢI :
a/ q1, q2 trái dấu nên điểm C phải nẳm trên đường thẳng AB và nằm ngoài đoạn AB về phía A do
mới thỏa mãn đề bài
Vậy BC = 12 (cm)
b/ q1, q2 trái dấuvà để q1 nằm yên thì hai điện tích nằm ngoài phải trái dấu với điện tích nằm giữa nên q0 trái dấu với q1 nên q0 âm
BÀI 7 ( HỌC SINH PHẢI LÀM ):
Trong chân không có hai điểm A, B cách nhau 30 (cm) và có hai quả cầu kim loại nhỏ giống hệt nhau mang điện tích q1, q2 với q1 > q2 > 0 được đặt tại hai điểm AB thì thấy chúng đẩy nhau với lực 2,4(N) Sau đó cho hai quả cầu tiếp xúc nhau xong lại đưa hai quả cầu về vị trí cũ thì thấy chúng đẩy nhau với lực 2,5(N) Tính điện tích q1, q2 ?
LỜI GIẢI :
Trang 5; Vậy ;
BÀI 8 ( HỌC SINH PHẢI LÀM ):
Trong chân không có hai điểm A, B cách nhau 30 (cm) và có hai quả cầu kim loại nhỏ giống hệt nhau mang điện tích q1, q2 với q1 > q2 được đặt tại hai điểm AB thì thấy chúng hút nhau với lực 1,6(N) Sau đó cho hai quả cầu tiếp xúc nhau xong lại đưa hai quả cầu về vị trí cũ thì thấy chúng đẩy nhau với lực 0,9(N) Tính điện tích q1, q2 ?
LỜI GIẢI :
Trường hợp 1 : ;
Vậy ;
Trường hợp 2 : ;
Vậy ;
BÀI 9 ( HỌC SINH PHẢI LÀM ):
Trong chân không, lần lượt tại ba điểm A, B, C tạo thành tam giác đều cạnh a = 30(cm) đặt 3 điện tích q1, q2, q3 mà Tại điểm G ( G là trọng tâm của tam giác ABC ) đặt điện tích
a/ Tính hợp lực tác dụng lên q0 ?
b/ Tính hợp lực tác dụng lên q1 ?
c/ Tính hợp lực tác dụng lên q3 ?
LỜI GIẢI :
a/
Do tính chất đối xứng
HS tự vẽ vecto là lực hút hướng từ q0 vào q1
HS tự vẽ vecto là lực hút hướng từ q0 vào q2
HS tự vẽ vecto F là lực đẩy hướng từ q30 0 ra xa q3
, và tạo với nhau một góc nên
Hướng của vecto tuân theo quy tắc hình bình hành mà nên có hướng từ q0 ra xa điểm C và nằm trên đường thẳng CG
, do và cùng hướng nên F0 = Fx + F0 = 9 + 9 = 18(N)
có hướng từ q ra xa q
Trang 6b/ Do tính chất đối xứng
Do tính chất đối xứng
HS tự vẽ vecto là lực đẩy hướng từ q1 ra xa q2
HS tự vẽ vecto là lực hút hướng từ q1 vào q3
HS tự vẽ vecto là lực hút hướng từ q1 vào q0
, và tạo với nhau một góc nên
Hướng của vecto tuân theo quy tắc hình bình hành mà nên nằm trên đường phân giác ngoài góc A
, do và vuông góc nên
, có hướng tuân theo quy tắc hình bình hành c/ HS tự vẽ vecto là lực hút hướng từ q3 vào q1
HS tự vẽ vecto là lực hút hướng từ q3 vào q1
HS tự vẽ vecto là lực đẩy hướng từ q3 ra xa q0
, và tạo với nhau một góc nên
Hướng của vecto tuân theo quy tắc hình bình hành mà nên nằm trên đường phân giác trong góc A
, do và ngược hướng nên F3 = F03- Fx = 9 – 6,24 = 2,76(N)
có hướng từ q3 ra xa q0
BÀI 10 ( HỌC SINH PHẢI LÀM ):
Trong chân không, lần lượt tại ba điểm A, B, C tạo thành tam giác đều cạnh a = 30(cm) đặt 3 điện tích q1, q2, q3 mà
a/ Chứng tỏ rằng đặt mọi điện tích q0 tại điểm G ( G là trọng tâm của tam giác ABC ) thì q0 đều nằm yên
b/ Tìm điện tích q0 đặt vào điểm G ở câu a/ để hợp lực tác dụng vào điện tích q1 bằng không ?
LỜI GIẢI :
a/
Do tính chất đối xứng
, và tạo với nhau một góc nên
Hướng của vecto tuân theo quy tắc hình bình hành mà
nên có nằm trên đường thẳng CG và ngược hướng với
, do và ngược hướng nên
, vậy q0 nằm yên
b/ Do tính chất đối xứng
HS tự vẽ vecto là lực đẩy hướng từ q1 ra xa q2
Trang 7HS tự vẽ vecto là lực đẩy hướng từ q1 ra xa q3
, và tạo với nhau một góc nên
Hướng của vecto tuân theo quy tắc hình bình hành mà nên nằm trên đường phân giác trong góc A, để q1 nằm yên thì phải cân bằng với nên hướng của từ
q1 vào q0, suy ra là lực hút nên q0 trái dấu q1, vậy q0 < 0
003 - HỌC KÌ 1