Hai quả cầu nhỏ giống nhau bằng kim loại A và B đặt trong không khí, có điện tích lần lượt là q1 = 3,2.107 C và q2 = 2,4.107 C, cách nhau một khoảng 12 cm. a) Xác định số electron thừa, thiếu ở mỗi quả cầu và lực tương tác điện giữa chúng. b) Cho hai quả cầu tiếp xúc điện với nhau rồi đặt về chỗ cũ. Xác định lực tương tác điện giữa hai quả cầu sau đó. ĐS:a. 2.1012 , 1,5.1012 , 48.103 N b. 103 N
Trang 1CHUYÊN ĐỀ I: ĐIỆN TÍCH ĐỊNH LUẬT CU LÔNG.
Dạng 1 Xác định các đại lượng liên quan đến lực tương tác giữa hai điện tích điểm đứng yên.
Bài 1 Hai quả cầu nhỏ giống nhau bằng kim loại A và B đặt trong không khí, có điện tích lần lượt là q1 = - 3,2.10-7 C và q2 = 2,4.10-7 C, cách nhau một khoảng 12 cm
a) Xác định số electron thừa, thiếu ở mỗi quả cầu và lực tương tác điện giữa chúng
b) Cho hai quả cầu tiếp xúc điện với nhau rồi đặt về chỗ cũ Xác định lực tương tác điện giữa hai quả cầu sau đó
ĐS:a 2.1012 , 1,5.1012 , 48.10-3 N
b 10-3 N
Bài 2 Hai điện tích q1 và q2 đặt cách nhau 20 cm trong không khí, chúng đẩy nhau với một lực F = 1,8 N Biết q1 + q2 = - 6.10-6 C và |q1| > |q2| Xác định loại điện tích của q1 và q2 Vẽ các véc tơ lực tác dụng của điện tích này lên điện tích kia Tính q1 và q2
ĐS: q1 = - 4.10-6 C; q2 = - 2.10-6 C
Bài 3 Hai điện tích q1 và q2 đặt cách nhau 30 cm trong không khí, chúng hút nhau với một lực F = 1,2 N Biết q1 + q2 = - 4.10-6 C và |q1| < |q2| Xác định loại điện tích của q1 và q2 Vẽ các véc tơ lực tác dụng của điện tích này lên điện tích kia Tính q1 và q2
ĐS: q1 = 2.10-6 C; q2 = - 6.10-6 C
Bài 4 Hai điện tích q1 và q2 đặt cách nhau 15 cm trong không khí, chúng hút nhau với một lực F = 4 N Biết q1 + q2 = 3.10-6 C; |q1| < |q2| Xác định loại điện tích của q1 và q2 Vẽ các véc tơ lực tác dụng của điện tích này lên điện tích kia Tính q1 và q2
ĐS: q1 = 2.10-6 C; q2 = - 6.10-6 C
Bài 5 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
ĐS: 4.10-12 C.; 2,25
Bài 6 Cho hai quả cầu kim loại nhỏ, giống nhau, tích điện và cách nhau 20 cm thì chúng hút nhau một
lực bằng 1,2 N Cho chúng tiếp xúc với nhau rồi tách chúng ra đến khoảng cách như cũ thì chúng đẩy nhau với lực đẩy bằng lực hút Tính điện tích lúc đầu của mỗi quả cầu
ĐS:
hoặc
hoặc
Dạng 2 Tìm lực tổng hợp tác dụng lên một điện tích.
Bài 7 Tại 2 điểm A, B cách nhau 10 cm trong không khí, đặt 2 điện tích q1 = q2 = - 6.10-6 C Xác định lực điện trường do hai điện tích này tác dụng lên điện tích q3 = -3.10-8 C đặt tại C Biết AC = BC = 15 cm ĐS: 136.10-3 N
−
=
=
−
−
C q
C q
6 2
6 1
10
58
,
5
10
96
,
0
=
−
=
−
−
C q
C q
6 2
6 1
10 96 , 0
10 58 , 5
=
−
=
−
−
C q
C q
6 2
6 1
10
58
,
5
10
96
,
0
−
=
=
−
−
C q
C q
6 2
6 1
10 96 , 0
10 58 , 5
Trang 2Bài 8 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 = 2.10-6C đặt tại C Biết AC = 12 cm, BC = 16 cm ĐS: 6,76 N
Bài 9 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, AB=5cm, AC=4cm, BC=1cm Tính lực tác dụng lên mỗi điện tích
ĐS: F1=4,05.10-2N; F2=16,2.10-2N; F3=20,25.10-2N
Bài 10 Ba điện tích điểm q1=q2=q3=q=1,6.10-19C đặt trong chân không tại ba đỉnh tam giác đều cạnh a=16cm Xác định lực tác dụng lên điện tích q3
ĐS: 15,6.10-27N
Dạng 3 Khảo sát sự cân bằng của một điện tích.
Bài 11 Có hai điện tích điểm q và 4q đặt cách nhau một khoảng r Cần đặt điện tích thứ ba Q ở đâu và có
dấu như thế nào để để hệ ba điện tích nằm cân bằng? Xét hai trường hợp:
a) Hai điện tích q và 4q được giữ cố định
b) hai điện tích q và 4q để tự do
ĐS: a Vậy Q phải đặt cách q khoảng cách và cách 4q khoảng cách ; với q có độ lớn và dấu tùy ý
b Q = -
Bài 12 Hai quả cầu nhỏ giống nhau bằng kim loại, có khối lượng 5 g, được treo vào cùng một điểm O
bằng hai sợi dây không dãn, dài 10 cm Hai quả cầu tiếp xúc với nhau Tích điện cho một quả cầu thì thấy hai quả cầu đẩy nhau cho đến khi hai dây treo hợp với nhau một góc 600 Tính điện tích đã truyền cho quả cầu Lấy g = 10 m/s2
ĐS: 4.10-7 C
Bài 13 Hai quả cầu nhỏ có cùng khối lượng m, cùng điện tích q, được treo trong không khí vào cùng một
điểm O bằng hai sợi dây mãnh (khối lượng không đáng kể) cách điện, không co dãn, cùng chiều dài l Do lực đẩy tĩnh điện chúng cách nhau một khoảng r (r << l).
a) Tính điện tích của mỗi quả cầu
b) Áp dụng số: m = 1,2 g; l = 1 m; r = 6 cm Lấy g = 10 m/s2
ĐS: a q| =
b) Thay số: |q| = 1,2.10-8 C
Bài 14 Hai điện tích q1=-2.10-8C, q2=1,8.10-7C đặt trong không khí tại A và B, AB=8cm Một điện tích q3
đặt tại C Hỏi:
a C ở đâu để q3 nằm cân bằng?
b Dấu và độ lớn của q3 để q1, q2 cân bằng
ĐS: a AC=4cm, BC=12cm,
b q3=4,5.10-8C
3
r
3
2r
9
4q
lk
mgr
2
3