Top 100 đề thi vật lí lớp 11 học kì 1, học kì 2 năm 2022 2023 có đáp án phần (3)

Điện trường Các dạng bài tập định luật cu lông và cách giải Bài tập cường độ điện trường và cách giải Bài tập công của lực điện và cách giải Bài tập tụ điện, năng lượng điện trường và cá

Các dạng bài tập Vật lí lớp 11 Giữa học kì 1 Các dạng bài tập Điện tích Điện trường

Các dạng bài tập định luật cu lông và cách giải

Bài tập cường độ điện trường và cách giải

Bài tập công của lực điện và cách giải

Bài tập tụ điện, năng lượng điện trường và cách giải

Công thức tính lực tĩnh điện hay nhất | Cách tính lực tĩnh điện

Công thức định luật Cu-lông hay nhất | Cách làm bài tập định luật Cu-lông

Công thức lực tương tác giữa hai điện tích điểm hay nhất | Cách tính lực tương tác giữa hai điện tích điểm

Công thức tính cường độ điện trường hay nhất | Cách tính cường độ điện trường

Công thức tính cường độ điện trường tổng hợp hay nhất | Cách tính cường độ điện trường tổng hợp

Công thức tính cường độ điện trường tại trung điểm hay nhất | Cách tính cường độ điện trường tại trung điểm

Công thức tính cường độ điện trường giữa hai bản tụ hay nhất | Cách tính cường độ điện trường giữa hai bản tụ

Công thức tính cường độ điện trường gây ra bởi điện tích q hay nhất | Cách tính cường độ điện trường gây ra bởi điện tích q

Công thức tính công của lực điện hay nhất | Cách tính công của lực điện

Công thức tính thế năng của điện tích hay nhất | Cách tính thế năng của điện tích

Công thức tính điện thế hay nhất | Cách tính điện thế

Công thức tính hiệu điện thế hay nhất | Cách tính hiệu điện thế

Công thức tính tụ điện hay nhất | Cách tính tụ điện

Công thức tính tụ điện mắc nối tiếp hay nhất | Cách tính tụ điện mắc nối tiếp

Công thức tính tụ điện mắc song song hay nhất | Cách tính tụ điện mắc song song

Công thức tính năng lượng tụ điện hay nhất | Cách tính năng lượng tụ điện Các dạng bài tập Dòng điện không đổi

Bài tập Đại cương về dòng điện không đổi và cách giải

Bài tập Định luật Ôm cho đoạn mạch chỉ chứa R và cách giải

Bài tập Định luật Ôm cho toàn mạch và cách giải

Bài tập tính điện năng, công suất điện và cách giải

Ghép các nguồn điện thành bộ và cách giải

Công thức tính cường độ dòng điện

Công thức tính suất điện động

Công thức tính điện năng hao phí trong nguồn điện có điện trở trong

Công thức tính điện năng tiêu thụ

Công thức tính công suất tỏa nhiệt của vật dẫn khi có dòng điện chạy qua Công thức tính công của nguồn điện

Công thức tính công suất của nguồn điện

Công thức định luật Jun – Len xơ

Công thức tính hiệu suất của nguồn điện

Công thức tính hiệu suất ấm điện, bếp điện khi đun nước

Công thức định luật ôm cho toàn mạch

Công thức tính cường độ dòng điện khi đoản mạch

Công thức tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn

Công thức tính số pin của bộ nguồn

Các dạng bài tập Dòng điện trong các môi trường

Các dạng bài tập dòng điện trong kim loại và cách giải

Tính điện trở của dây dẫn kim loại ở nhiệt độ xác định và cách giải

Sự phụ thuộc của điện trở suất, điện trở vào nhiệt độ và cách giải

Hiện tượng nhiệt điện, suất điện động nhiệt điện và cách giải bài tập

Các dạng bài tập dòng điện trong chất điện phân và cách giải

Hiện tượng dương cực tan và cách giải bài tập

Hiện tượng dương cực không tan và cách giải bài tập

Các dạng bài tập Dòng điện trong chất khí, chân không, chất bán dẫn và cách giải

Dòng điện trong chất khí và cách giải bài tập

Dòng điện trong chân không và cách giải bài tập

Dòng điện trong chất bán dẫn và cách giải bài tập

Công thức tính điện trở suất

Công thức định luật Faraday

Công thức tính đương lượng điện hóa

Công thức tính khối lượng vật được giải phóng

Công thức tính cảm ứng từ tại tâm vòng dây

Công thức tính từ trường của dòng điện

Công thức tính lực Lorenxơ

Công thức tính bán kính quỹ đạo của electron

Cảm ứng điện từ

Xác định chiều dòng điện cảm ứng và cách giải bài tập

Tính từ thông, suất điện động cảm ứng và cường độ đòng điện cảm ứng Suất điện động cảm ứng trong một đoạn dây dẫn chuyển động

Bài tập về hiện tượng tự cảm

Năng lượng từ trường của ống dây tự cảm

Công thức tính từ thông

Công thức tính từ thông cực đại

Công thức tính suất điện động cảm ứng

Công thức tính từ thông riêng

Công thức tính độ tự cảm của ống dây

Công thức tính suất điện động tự cảm

Công thức tính năng lượng từ trường của ống dây

Các dạng bài tập Khúc xạ ánh sáng

Bài tập áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng và cách giải

Bài tập phản xạ toàn phần và cách giải

Công thức tính chiết suất tuyệt đối

Công thức tính chiết suất tỉ đối

Công thức tính bản mặt song song

Các dạng bài tập Mắt Các dụng cụ quang

Các dạng bài tập về lăng kính và cách giải

Các dạng bài tập về thấu kính và cách giải

Tính tiêu cự, độ tụ của thấu kính theo chiết suất và hình dạng của thấu kính Xác định vị trí, tính chất, độ lớn của vật và ảnh

Bài toán di chuyển vật và ảnh và cách giải

Bài toán liên quan đến vệt sáng trên màn và cách giải

Hệ hai thấu kính ghép đồng trục và cách giải

Các dạng bài tập về mắt và cách giải

Mắt thường, xác định các đặc trưng cơ bản của mắt và cách giải

Mắt cận thị, sửa tật mắt cận thị và cách giải bài tập

Sửa tật mắt viễn thị, lão thị và cách giải bài tập

Bài tập về kính lúp và cách giải

Bài tập về kính hiển vi và cách giải

Bài tập về kính thiên văn và cách giải

Công thức tính tiêu cự của kính lúp

Công thức tính tiêu cự của mắt

Công thức tính độ tụ

Công thức tính độ tụ của thấu kính

Công thức tính độ tụ của mắt

Công thức tính độ tụ của kính lúp

Công thức tính số bội giác của kính lúp khi ngắm chừng vô cực

Công thức tính số bội giác của kính lúp

Công thức tính số bội giác của kính hiển vi

Công thức tính số bội giác của kính thiên văn

Công thức tính ảnh ảo của thấu kính hội tụ

1 Điện tích Định luật Cu–lông

- Có hai loại điện tích: điện tích âm và điện tích dương Các điện tích cùng loại

(dấu) thì đẩy nhau, các điện tích khác loại (dấu) thì hút nhau

- Định luật Cu–lông: Lực hút hay đẩy giữa hai điện tích điểm đặt trong chân không

có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích điểm đó, có độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ lớn của hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng

F=k.q1.q2r2

Trong đó:

+ k=9.109N.m2C2 là hệ số tỉ lệ;

+ q1 và q2 là điện tích (C);

+ r là khoảng cách giữa hai điện tích (m)

- Lực tương tác giữa các điện tích điểm đặt trong điện môi đồng tính:

F=k.q1.q2εr2

+ Với là hằng số điện môi (ε≥1) là một đặc trưng quan trọng cho tính chất điện của một vật cách điện Nó cho biết, khi đặt các điện tích trong chất đó thì lực tác dụng giữa chúng sẽ nhỏ đi bao nhiêu lần so với khi đặt chúng trong chân không

Chú ý:

+ Điện môi là môi trường cách điện

+ Đối với chân không ε=1, không khí ε≈1

2 Thuyết electron Định luật bảo toàn điện tích

- Nguyên tử có cấu tạo gồm một hạt nhân mang điện dương nằm ở trung tâm và các electron mang điện âm chuyển động xung quanh Hạt nhân có cấu tạo gồm hai loại hạt là nowtron không mang điện và proton mang điện dương

+ Đơn vị của điện tích là cu – lông (kí hiệu là C)

+ Điện tích của electron là qe = - 1,6 10-19C

+ Điện tích của proton là qP = + 1,6 10-19C

- Nội dung thuyết electron giải thích về sự nhiễm điện của các vật như sau:

+ Electron có thể rời khỏi nguyên tử để di chuyển từ nơi này đến nơi khác Nguyên

tử bị mất electron sẽ trở thành một hạt mang điện dương gọi là ion dương

+ Một nguyên tử trung hòa có thể nhận thêm electron để trở thành một hạt mang điện âm và được gọi là ion âm

+ Một vật nhiễm điện âm khi số electron mà nó chứa lớn hơn số điện tích nguyên

tố dương (proton) Nếu số electron ít hơn số proton thì vật nhiễm điện dương

- Định luật bảo toàn điện tích: Trong một hệ cô lập về điện, tổng đại số của các điện tích là không đổi

Chú ý:

+ Hệ cô lập về điện là hệ không có trao đổi điện tích với các vật khác ngoài hệ + Độ lớn điện tích bao giờ cũng bằng một số nguyên lần e: q = n.|e|

+ Vật thiếu electron (tích điện dương): q = +n.|e|

+ Vật thừa electron (tích điện âm): q = -n.|e|

(Với: |e| = 1,6 10-19 C là điện tích nguyên tố: n: số hạt electron thừa hoặc thiếu)

II Các dạng bài tập

Dạng 1: Xác định lực tương tác giữa 2 điện tích điểm đứng yên.

1 Lý thuyết

* Biểu diễn lực tương tác giữa hai điện tích điểm đứng yên:

- Điểm đặt: Tại điện tích đang xét

- Phương: nằm trên đường thẳng nối hai điện tích điểm

- Chiều:

+ hướng vào nhau nếu hai điện tích trái dấu

+ hướng ra xa nhau nếu hai điện tích cùng dấu

- Độ lớn: F=k.q1.q2εr2

Trong đó:

+ k=9.109N.m2C2 là hệ số tỉ lệ;

+ q1 và q2 là điện tích (C);

+ r là khoảng cách giữa hai điện tích (m)

+ ε: hằng số điện môi (trong chân không ε=1, trong không khí ε≈1

2 Phương pháp giải

* Bước 1: Biểu diễn lực tương tác giữa hai điện tích điểm

* Bước 2: Áp dụng định luật Culong tính các đại lượng liên quan tới yêu cầu bài toán

+ Hai điện tích có độ lớn bằng nhau nhưng trái dấu thì: q1=-q2

+ Hai điện tích bằng nhau thì: q1=q2

+ Hai điện tích cùng dấu: q1.q2>0⇒q1.q2=q1.q2

+ Hai điện tích trái dấu: q1.q2<0⇒q1.q2=−q1.q2

+ Áp dụng hệ thức của định luật Coulomb để tìm ra q1.q2 sau đó tùy điều kiện bài toán chúng ra sẽ tìm được q1 và q2

+ Nếu đề bài chỉ yêu cầu tìm độ lớn thì chỉ cần tìm q1;q2

Lực tương tác giữa hai điện tích điểm là F21→ và F12→ có

+ Phương: đường thẳng nối hai điện tích điểm

+ Chiều: hướng vào nhau

Lực tương tác giữa hai điện tích điểm là F21→ và F12→ có

+ Phương là đường thẳng nối hai điện tích điểm

+ Chiều: hướng ra xa nhau

Do |q1| > |q2| => q1=−4.10−6C và q2=−2.10−6C

Ví dụ 4: Hai điện tích q1 và q2 đặt cách nhau 20 cm trong không khí, chúng hút nhau với một lực F = 2,7 N Biết q1 + q2 = 5.10-6 C; |q1| < |q2| Xác định loại điện tích của q1 và q2 Tính q1 và q2

Do | q1 < 0; q2 > 0 => q1=−1,77.10−6Cq2=67,7.10−7C

Dạng 2: Tìm lực điện tổng hợp tác dụng lên một điện tích

1 Lý thuyết

- Khi một điện tích điểm q chịu tác dụng của nhiều

lực F1→,F2→,F3→, ,Fn→ do các điện tích điểm q1,q2,q3, ,qngây ra thì hợp lực tác dụng lên q là: F→=F1→+F2→+F3→+ +Fn→

- Trường hợp một điện tích điểm q chịu tác dụng của hai lực F1→,F2→ do các điện tích điểm q1,q2 gây ra thì hợp lực tác dụng lên q là: F→=F1→+F2→

+ Các trường hợp đặc biệt

+ F→10↑↑F→20⇒α=00⇒F=0F10+F20

+ F→10↑↓F→20⇒α=1800⇒F0=F10−F20

Bước 3: Từ hình vẽ xác định phương, chiều, độ lớn của hợp lực F0→

3 Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Trong chân không, cho hai điện tích q1=−q2=10−7C đặt tại hai điểm A

và B cách nhau 8 cm Xác định lực tổng hợp tác dụng lên điện

tích qo=10−7C trong các trường hợp sau:

a) Điện tích q0 đặt tại H là trung điểm của AB

b) Điện tích q0 đặt tại M cách A đoạn 4 cm, cách B đoạn 12 cm

c) Điện tích q0 đặt tại N sao cho N cách đều A, B đoạn 8 cm

d) Điện tích q0 đặt tại C trên đường trung trực AB sao cho C cách AB 3

a) Gọi F→1,F→2 lần lượt là lực do điện tích q1 và q2 tác dụng lên q0

+ Lực tác dụng F→1,F→2 được biểu diễn như

hình

+ Ta

có: F1=kq1q0AH2=9.10910−7.10−70,042=9160NF2=kq2q0BH2=9.10910−7.10−70,042=9160N

+ Gọi F→ là lực tổng hợp tác dụng lên điện tích q0 ta có: F→=F→1+F→2

+ Vì F→1↑↑F→2nên: F=F1+F2=0,1125N có phương và chiều như hình vẽ

b) Gọi F→1,F→2 lần lượt là lực do điện tích q1 và q2 tác dụng lên q0

+ Lực tác dụng F→1,F→2 được biểu diễn như hình

+ Ta

có: F1=kq1q0AM2=9.10910−7.10−70,042=9160NF2=kq2q0BM2=9.10910−7.10−70,122=1160N

+ Gọi F→ là lực tổng hợp tác dụng lên điện tích q0 ta có: F→=F→1+F→2

+ Vì F→1↑↓F→2 nên: F=F1−F2=0,05N

c) Gọi F→1,F→2 lần lượt là lực do điện tích và tác dụng lên

Ta có:

+ F1=kq1q0AN2=9.10910−7.10−70,082=9640NF2=kq2q0BN2=9.10910−7.10−70,082=9640N

+ Vì tam giác ANB đều nên α=1200

+ Gọi F→ là lực tổng hợp tác dụng lên điện tích q0

+ Vì F1CF2F là hình thoi nên CF song song với AB nên F→ có phương // AB

Ví dụ 2: Tại hai điểm A và B cách nhau 20 cm trong không khí, đặt hai điện

tích q1=−3.10−6C, q2=8.10−6C Xác định lực điện trường tác dụng lên điện tích q3=2.10−6Cđặt tại C Biết AC = 12 cm, BC = 16 cm

Hướng dẫn

+ Gọi F→1,F→2 lần lượt là lực do điện tích q1 và q2 tác dụng lên q3

+ Các điện tích q1 và q2 tác dụng lên điện tích q3 các lực F1→,F2→ có phương chiều như hình vẽ, có độ lớn:

+ Nếu q1;q2 cùng dấu: (giả sử cùng dương như hình minh họa ở dưới)

⇒ C nằm trong đoạn AB: AC + BC = AB (3)

+ Nếu q1;q2 trái dấu (giả sử như hình minh họa)

⇒ C nằm ngoài đoạn AB: AC−BC=AB (4)

Từ (2) ⇒q2.AC2−q1.BC2=0 (5)

- Giải hệ hai phương trình (3) và (5) hoặc (4) và (5) để tìm AC và BC

Chú ý: Khi tính lực tổng hợp

+ Nếu các lực thành phần cùng phương: tính tổng đại số

+ Nếu các lực thành phần không cùng phương: áp dụng quy tắc hình bình hành hoặc phép chiếu

2 Phương pháp giải

- Áp dụng điều kiện cân bằng của một điện tích điểm để giải bài toán

- Nếu bài điện tích chịu tác dụng của lực điện và các lực cơ học thường gặp như: + Trọng lực: P = mg (luôn hướng xuống)

+ Lực căng dây: T

+ Lực đàn hồi của lò xo:F = k.Δℓ = k(ℓ - ℓo)

Ta cần: + Bước 1: Biểu diễn các lực tác dụng lên điện tích

+ Bước 2: Phân tích hoặc tổng hợp lực theo qui tắc hình bình hành

+ Bước 3: Áp dụng điều kiện cân bằng của điện tích để giải bài toán

3 Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Hai điện tích q1 = -10-7 C, q2 = -9.10-7 C đặt tại A và B trong không khí,

AB = 9cm Một điện tích q3 đặt tại C Hỏi C ở đâu để q3 cân bằng?

+ Vì q1 và q2 cùng dấu nên C nằm trong AB

+ Dấu của q3 là tùy ý

+ Lại có: F13=F23⇒q1CA2=q2CB2⇒CBCA=q2q1=3

⇒ CB = 3CA

a) + Gọi F13→,F23→ lần lượt là lực do q1, q2 tác dụng lên q3

Hướng dẫn giải

Các lực tác dụng lên quả cầu gồm: trọng lực P→, lực căng dây T→, lực tương tác

tĩnh điện (lực tĩnh điện) F→ giữa hai quả cầu

+ Khi quả cầu cân bằng ta có:

F=kq1q2r2q1=q2=q⇒F=kq2l2⇒q=1,1.10−7C

+ Vậy tổng độ lớn điện tích đã truyền cho hai quả cầu là: Q = 2|q| = 2,2.10−7C

Ví dụ 4: Người ta treo 2 quả cầu nhỏ có khối lượng bằng nhau m = 0,01 g bằng những sợi dây có chiều dài bằng nhau l=50  cm (khối lượng không đáng kể) Khi hai quả cầu nhiễm điện bằng nhau về độ lớn và cùng dấu, chúng đẩy nhau và cách nhau x = 6 cm Lấy g = 9,8 m/s2

a) Tính điện tích của mỗi quả cầu

b) Nhúng cả hệ thống vào trong rượu etylic có e = 27 Tính khoảng cách giữa hai quả cầu Bỏ qua lực đẩy Acsimet

Hướng dẫn giải:

+ Các lực tác dụng lên mỗi quả cầu gồm: trọng lực P→, lực tương tác tĩnh

điện F→ và lực căng của dây treo T→

+ Khi quả cầu cân bằng thì: Fd→+P→⏟R→+T→=0⇔R→+T→=0⇒R→ có phương sợi dây

b) Theo câu a ta có: F=kq2x2=Px2l⇒x3=2lkq2P(1)

+ Nên khi nhúng cả hệ thống vào trong rượu etylic thì:

F/=kq2εx/2=Px/2l⇒x/3=2lkq2ε.P(2)

+ Từ (1) và (2) ta có: x/=xε3⇒x/=x3=2cm

III Bài tập tự luyện

Bài 1: Hai điện tích điểm q1 và q2 được giữ cố định tại 2 điểm A và B cách nhau một khoảng a trong điện môi Điện tích q3 đặt tại điểm C trên đoạn AB cách B một khoảng a/3 Để điện tích q3 cân bằng phải có điều kiện nào sau đây?

Bài 2: Hai điện tích dương q1 = q2 = 49mC đặt cách nhau một khoảng d trong

không khí Gọi M là vị trí tại đó, lực tổng hợp tác dụng lên điện tích q0 bằng 0 Điểm M cách q1 một khoảng

Đáp án: C

Bài 4: Hai điệm tích điểm q1 = 2.10-8 C; q2 = -1,8.10-7 C đặt tại hai điểm A, B cách nhau một khoảng 12cm trong không khí Đặt một điện tích q3 tại điểm C Tìm vị trí, dấu và độ lớn của q3 để hệ 3 điện tích q1, q2, q3 cân bằng?

A Q < 0, đặt giữa hai điện tích cách 4q khoảng 2r/3

B Q > 0, đặt giữa hai điện tích cách 4q khoảng r/3

C Q tùy ý đặt giữa 2 điện tích cách q khoảng r/3

D Q trái dấu với q đặt giữa 2 điện tích cách q khoảng r/3

Đáp án: D

Bài 6: Hai điện tích điểm q1, q2 được giữ cố định tại hai điểm A, B cách nhau một khoảng a trong một điện môi Điện tích q3 đặt tại điểm C trên đoạn AB cách A một khoảng a/3 Để điện tích q3 đứng yên ta phải có

A q2 = 2q1

B q2 = - 2q1

C q2 = 4q3

D q2 = 4q1

Đáp án: D

Bài 7: Hai quả cầu nhỏ giống nhau, có cùng khối lượng 2,5g, điện tích 5.10-7C được treo tại cùng một điểm bằng hai dây mảnh Do lực đẩy tĩnh điện hai quả cầu tách ra xa nhau một đoạn 60cm, lấy g = 10m/s2 Góc lệch của dây so với phương thẳng là

A |q| = 5,3.10-9 C

B |q| = 3,4.10-7 C

C |q| = 1,7.10-7 C

D |q| = 2,6.10-9 C

Đáp án: C

Bài 12: Một quả cầu khối lượng 10g mang điện tích q1 = + 0, 1μC treo vào một sợi chỉ cách điện, người ta đưa quả cầu 2 mang điện tích q2 lại gần thì quả cầu thứ nhất lệch khỏi vị trí ban đầu một góc 300, khi đó hai quả cầu ở trên cùng một mặt phẳng nằm ngang cách nhau 3cm Tìm sức căng của sợi dây

A 3

B 2

Bài 16: Hai điện tích điểm bằng nhau đặt trong chân không cách nhau một

khoảng r = 2cm Lực đẩy giữa chúng là F = 1,6.10-4 N Độ lớn của hai điện tích đó là:

Bài 18: Hai vật nhỏ mang điện tích cách nhau 40cm trong không khí thì đẩy nhau với lực là 0,675 N Biết rằng tổng điện tích của hai vật là 8.10-6C Điện tích của mỗi vật lần lượt là:

A 0N

B 0,36N

C 36N

D 0,09N

Đáp án: B

Bài 22: Tại hai điểm A và B cách nhau 20 cm trong không khí, đặt hai điện

tích q1 = -3.10-6 C, q2 = 8.10-6 C Biết AC = 12 cm, BC = 16 cm Lực điện tác dụng lên điện tích q3 = 2.10-6 C đặt tại C bằng