Chương I: ðiện tích - ðiện trường Dạng 1: Tính lực tương tác giữa các ñiện tích ñiểm Bài toán 1.. Khi ñặt hai quả cầu trong ñiện môi có ε= 4 thì khoảng cách giữa hai quả cầu phải bằng b
Trang 1Chương I: ðiện tích - ðiện trường
Dạng 1: Tính lực tương tác giữa các ñiện tích ñiểm
Bài toán 1 Tương tác giữa hai ñiện tích ñiểm
2 2 1
r
q q k
F = Trong ñó k = 9.109
2
2
N.m C Các ñiện tích ñặt trong ñiện môi thì lực tương tác giữa chúng giảm ñi e lần
1 2 2
q q
r
= ε
- Bài 1 Xác ñịnh lực tương tác giữa hai ñiện tích ñiểm q1= 3.10-6C và q2= -3.10-6C cách nhau một khoảng r = 3cm trong hai trường hợp
1 ðặt trong chân không
2 ðặt trong ñiện môi có ε= 4
Bài 2 Cho hai ñiện tích ñiểm q1= 9.10-8C và q2= -4.10-8C cách nhau một khoảng r = 6cm trong không khí
1 Xác ñịnh lực tương tác giữa hai ñiện tích
2 Khoảng cách giữa hai ñiện tích phải bằng bao nhiêu ñể lực tương tác giữa chúng có ñộ lớn là 20,25.10-3N
Bài 3 Cho hai quả cầu nhỏ tích ñiện q1= 9 µ C và q2= 4 µ C ñặt cách nhau 10cm trong không khí
1 Tính lực tương tác giữa hai ñiện tích
2 Khi ñặt hai quả cầu trong ñiện môi có ε= 4 thì khoảng cách giữa hai quả cầu phải bằng bao nhiêu ñể lực tương tác không ñổi
Bài 4 Hai quả cầu nhỏ giống nhau mang ñiện tích có ñộ lớn bằng nhau, ñặt cách nhau 3cm trong
không khí thí chúng ñẩy nhau bằng một lực có ñộ lớn 3,6.10-2N Xác ñịnh ñiện tích của 2 quả cầu này
Bài 5 Hai quả cầu nhỏ mang ñiện tích q1, q2 ñặt cách nhau 3cm trong không khí thì ñẩy nhau bằng một lực 6.10-3N ðiện tích tổng cộng của 2 quả cầu là -5.10-8C Xác ñịnh ñiện tích của mỗi quả cầu? Biết rằng q1 < q2
Bài 6 Hai quả cầu nhỏ mang ñiện tích q1, q2 ñặt cách nhau 3cm trong không khí thì hút nhau bằng một lực 2.10-2N ðiện tích tổng cộng của 2 quả cầu là -1.10-8N Xác ñịnh ñiện tích của mỗi quả cầu? Biết rằng q1 > q2
Trang 2Bài 7 Hai quả cầu bằng kim loại giống hệt nhau mang các ñiện tích q1 và q2 Khi ñặt 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 dẫn, xong bỏ dây dẫn ñi thì thấy hai quả cẩu ñẩy nhau với một lực F2= 5.10-7N Xác ñịnh các ñiện tích q1 ,
q2
Bài 8 Hai quả cầu bằng kim loại giống hệt nhau mang các ñiện tích q1 và q2 Khi ñặt 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 dụng lẫn nhau những lực F2= 0,9N Xác ñịnh các ñiện tích q1 , q2
Bài 9 Có ba quả cẩu kim loại kích thước bằng nhau Quả cầu A mang ñiện tích 27µC , quả cầu B mang
ñiện tích -3µC, quả cầu C không mang ñiện Cho hai quả cầu A và B chạm nhau rồi tách chúng ra Sau
ñó cho hai quả cầu B và C chạm nhau rồi tách ra Tính ñiện tích trên mỗi quả cầu
Bài 10 (1.20-NC) Hai ñiện tích ñiểm có ñộ lớn bằng nhau ñặt trong không khí, lực tương tác bằng
10N ðặt hai ñiện tích ñó trong dầu cách nhau 8cm thì lực tương tác vẫn bằng 10N Tính ñộ lớn hai ñiện tích và hằng số ñiện môi của dầu
Bài toán 2 Tương tác của hệ ñiện tích
Bước 1: Xác ñịnh các lực thành phần tác dụng lên ñiện tích
Bước 2: Xác ñịnh hợp lực F=F1+F2
, tính F theo các ñịnh lý trong tam giác
Bài 7 Cho hai ñiện tích q1= q2==16µC ñặt tại hai ñiểm A, B trong không khí cách nhau 1m trong không khí Xác ñịnh lực ñiện tổng hợp tác dụng lên q0= 4µC ñặt tại :
a ðiểm M : MA= 60cm ; MB= 40cm
b ðiểm N : NA= 20cm ; NB= 120cm
c ðiểm P : PA= 60cm ; PB= 80cm
d ðiểm Q : QA=QB= 100cm
Bài 8 Cho 3 ñiện tích ñiểm q1 = 4.10-8C ; q2 = -4.10-8C ; q3 = 5.10-8C ñặt tại ba ñỉnh của một tam giác ABC ñều cạnh a = 2cm trong không khí Xác ñịnh vectơ lực tác dụng lên q3
Bài 9 Cho 3 ñiện tích ñiểm q1 = 6.10-9C ; q2 = -8.10-9C ; q3 = -8.10-9C ñặt tại ba ñỉnh của một tam giác ABC ñều cạnh a = 6cm trong không khí Xác ñịnh vectơ lực tác dụng lên q0= 8.10-9C ñặt tại tâm tam giác
Bài toán 3 Khảo sát sự cân bằng của một ñiện tích
ðiều kiện cân bằng của ñiện tích: F=F1+F2+F 3 =0
Trang 3
-Bài 1 Có hai ñiện tích ñiểm q1=2.10-8C, q2= - 8.10-8C ñặt tại A, B trong không khí, AB=8cm Một ñiện tích q3 ñặt tại C Hỏi
1 C ở ñâu ñể q3 nằm cân bằng
2 Dấu và ñộ lớn của q3 ñể q1, q2 cũng cân bằng
Bài 2 Cho hai ñiện tích q1= 2.10-8 C và q2=8.10-8 C ñặt tại hai ñiểm A, B cách nhau 9cm trong không khí
a ðặt ñiện tích q0 tại ñâu ñể q0 cân bằng
b Dấu và ñộ lớn của q0 ñể q1 và q2 cũng cân bằng
Bài 3 Tại ba ñỉnh của một tam giác ñều người ta ñặt ba ñiện tích q1=q2=q3=q=6.10-7C Hỏi phải ñặt qo
ở ñâu, có giá trị bằng bao nhiêu ñể hệ ñiện tích cân bằng
Bài 4 (1.27-NC) Một quả cầu khối lượng 10g, ñiện tích q1=0,1µC treo ở ñầu sợi dây cách ñiện ðưa quả cầu q2 lại gần q1 thì dây treo lệch góc 30o so với phương thẳng ñứng Khi ñó hai quả cầu nằm trên
mặt phẳng nằm ngang và cách nhau 3cm Hỏi dấu, ñộ lớn q2 và lực căng sợi dây? Lấy g =10m/s2
Bài 5 Có hai ñiện tích ñiểm q1=-2.10-8C, q2= 1,8.10-7C ñặt tại A, B trong không khí, AB=8cm Một ñiện tích q3 ñặt tại C Hỏi
1 C ở ñâu ñể q3 nằm cân bằng
2 Dấu và ñộ lớn của q3 ñể q1, q2 cũng cân bằng
Bài 6 Tại mỗi ñỉnh của một hình vuông cạnh a ñặt ñiện tích Q =10-8C Xác ñịnh dấu, ñộ lớn ñiện tích q ñặt tại tâm của hình vuông ñể hệ ñiện tích cân bằng
Bài 7 Một quả cầu nhỏ có m= 1,6g, q1= 2.10-7C ñược treo bằng một sợi dây mảnh Ờ phía dưới cách q1
30cm cần phải ñặt một ñiện tích q2 bằng bao nhiêu ñể lực căng dây giảm ñi một nửa
Bài 8 (3.2-GTVL12) Treo hai quả cầu nhỏ cò khối lượng bằng nhau m= 0,6g bằng những dây có cùng
chiều dài l= 50cm Khi hai quả cầu tích ñiện bằng nhau và cùng dấu thì chúng ñẩy nhau và cách nhau 6cm
a Tính ñiện tích của các quả cầu
b Nhúng cả hệ vào rượu có hằng số ñiện môi là ε= 27 Tính khoảng cách giữa hai quả cầu khi cân bằng Bỏ qua lực ñẩy Acsimet Lấy g= 10m/s2
Bài 9 Hai quả cầu kim loại nhỏ giống nhau mỗi quả cầu có ñiện tích q, khối lượng m=10g treo bởi hai
dây có cùng chiều dài l=30cm vào cùng một ñiểm Giữ quả cầu 1 cố ñịnh theo phương thẳng ñứng, dây treo quả cầu 2 lệch một góc α=60o so với phương thẳng ñứng Cho g=10m/s2 Tính q?