Định luật Cu-lông: Nội dung: Độ lớn của lực tương tác giữa hai điện tích điêm tỉ lệ thuận với tích các độ lớn của hai điện tích đó và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng
Trang 11 Hai loại điện tích Sự nhiễm điện của các vật.
a.Hai loại điện tích:
+ Điện tích dương
+ Điện tích âm
- Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, các điện tích trái dấu thì hút nhau
- Đơn vị điện tích là Cu lông (C)
- Electron là hạt mang điện tích âm có độ lớn e=1,6.10−19C gọi là điện tích nguyên tố Một vạt
mang điện thì điện tích của nó luôn là n.e (n là số nguyên)
b Sự nhiễm điện của các vật.
- Nhiễm điện do cọ xát
- Nhiễm điện do tiếp xúc
- Nhiễm điện do hưởng ứng
Định luật Cu-lông:
Nội dung: Độ lớn của lực tương tác giữa hai điện tích điêm tỉ lệ thuận với tích các độ lớn của hai điện tích
đó và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng Phương của lực tương tác giữa hai điện tích là đường thẳng nối hai điện tích điểm đó Hai điện tích đó cùng dấu thì đẩy nhau trái dấu thì hút nhau
Biểu thức: F=k|q1.q2|
r2
Trong đó: + k = 9.109Nm2 /C2 : hệ số tỉ lệ
+ r : khoảng cách giữa hai điện tích điểm
+ q1, q2 : độ lớn của hai điện tích điểm
Biểu diễn:
2 Lực tương tác của các điện tích trong điện môi (chất cách điện)
-Lực tương tác giữa hai điện tích trong điện môi giảm đi ε so với trong chân không
ε : hằng số điện môi, chỉ phụ thuộc vào bản chất điện môi
3 Định luật bảo toàn điện tích:
Trong một hệ cô lập về điện, tổng đại số các điện tích là một hằng số
+ Các trường hợp đặc biệt:
Trang 2Ví dụ 1: Hai điện tích điểm q 1 2.10 8
Vậy khoảng cách giữa hai điện tích điểm là 0,3 m.
Ví dụ 3: Hai điện tích đặt cách nhau một khoảng r trong không khí thì lực tương tác giữa chúng là 2.10 N 3
Nếu khoảng cách đó mà đặt trong môi trường điện môi thì lực tương tác giữa chúng là 10 N 3
Trang 3a Xác định lực hút tĩnh điện giữa electron và hạt nhân.
b Xác định tần số chuyển động của electron Biết khối lượng của electron là 9,1.1031kg
a Lực hút tĩnh điện giữa electron và hạt nhân:
b Tần số chuyển động của electron:
Electron chuyển động tròn quanh hạt nhân, nên lực tĩnh điện đóng vai trò là lực hướng tâm
Ví dụ 5: Hai điện tích q1 và q 2 đặt cách nhau 20 cm trong không khí, chúng đẩy nhau một lực F = 1,8 N Biết
Hai điện tích đẩy nhau nên chúng cùng dấu, mặt khác tổng hai điện
tích này là số âm do đó có hai điện tích đều âm
Ta có
2
1 2 2
6 6
6 2
Ví dụ 6: 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 lại cách nhau 8 cm thì lực tương tác giữa chúng vẫn là 10 N Tính độ lớn của các điện tích và hằng số điện môi của dầu.
+ Lực tương tác giữa hai điện tích khi đặt trong không khí
2 2
12 0
F r q
Trang 4Với dạng bài tập này ta cần lưu ý:
+ Một hệ cô lập về điện thì tổng đại số các điện tích có trong hệ là một hằng số.
+ Khi cho hai vật q 1 và q 2 tiếp xúc nhau rồi tách chúng ra thì điện tích của chúng sẽ bằng nhau
a Xác định số electron thừa và thiếu ở mỗi quả cầu và lực tương tác giữa chúng.
b Cho hai quả cầu tiếp xúc điện với nhau rồi đặt về chỗ cũ Xác định lực tương tác tĩnh điện giữa hai quả cầu đó.
a Số electron thừa ở quả cầu A là:
12 A
C BÀI TẬP TỰ RÈN LUYỆN CÓ HƯỚNG DẪN GIẢI:
Câu 1: Hai quả cầu nhỏ giống nhau được tích điện q 1 3,2.10 C 9
nhau 10 cm.
a Quả cầu nào thừa electron, quả cầu nào thiếu electron Tính lượng electron thừa thiếu của mỗi quả cầu.
b Tính lực tương tác giữa hai quả cầu, nếu môi trường tương tác là
+ Chân không.
+ Dầu hỏa ε = 2.
c Cho hai quả cầu tiếp xúc nhau.
+ Tìm điện tích của mỗi quả cầu sau khi tiếp xúc.
+ Nếu sau khi tiếp xúc, ta lại đặt chúng cách nhau 15 cm trong dầu hỏa, thì lực tương tác giữa chúng là.
Hướng dẫn:
a Số electron thừa trong quả cầu q 2 :
10 2
Trang 5b Lực tương tác giữa hai quả cầu trong môi trường chân không
Hướng dẫn:
+ Lực tương tác giữa hai quả cầu khi đặt chúng cách nhau 4 cm trong dầu hỏa
1 2 2
Câu 5: Hai điện tích điểm trong chân không cách nhau một khoảng r, tác dụng lên nhau một lực F Khi đặt trong môi
trường điện môi với hằng số điện môi bằng 9 đồng thời giảm khoảng cách giữa chúng đi 20 cm so với trong chân không thì lực tương tác vẫn là F Tìm r
Câu 6: Hai điện tích điểm q1 và q 2 đặt cách nhau trong không khí một khoảng 30 cm, thì lực tương tác giữa chúng là
F Nếu đặt chúng trong dầu thì lực tương tác này giảm đi 2,25 lần Hỏi phải dịch chuyển khoảng cách giữa chúng lại gần nhau một đoạn bao nhiêu để lực tương tác vẫn là F.
Hướng dẫn:
Trang 6+ Để lực tương tác không đổi thì
r
r 20cm r 10cm
Câu 7: Nếu tăng đồng thời độ lớn của hai điện tích lên gấp đôi và giảm khoảng cách giữa chúng đi 3 lần thì lực
tương tác giữa chúng sẽ thay đổi thế nào
Hướng dẫn:
+ Lực tương tác giữa chúng sẽ tăng lên 36 lần.
Câu 8: Hai điện tích q1 và q 2 đặt cách nhau 10 cm thì tương tác với nhau một lực F trong không khí và bằng 0,25F nếu đặt trong điện môi Để lực tương tác giữa hai điện tích đặt trong điện môi vẫn là F thì hai điện tích đó đặt cách nhau một khoảng bao nhiêu?
6 2
6 2
+ Hai điện tích hút nhau nên chúng trái dấu nhau, vì q 1 + q 2 > 0 và q 1 q 2 nên q 1 < 0 và q 2 > 0.
Vecto lực điện tác dụng lên các điện tích
+ Ta có
2
11 11
6 2
6 2
Trang 7+ Ta có
2
18 18
9 2
Câu 12: Hai điện tích điểm q và 4q đặt cách nhau một khoảng r Cần đặt điện tích Q thứ ba ở đâu và có dấu như thế
nào để hệ ba điện tích nằm cân bằng Xét hai trường hợp:
a Hai điện tích q và 4q đươck giữ cố định.
b Hai điện tích q và 4q được để tự do.
Hướng dẫn:
a Trường hợp hai điện tích q và 4q được giữ cố định: vì q và 4q cùng dấu nên để cặp lực do q và 4q tác dụng lên Q
là cặp lực cân bằng nhau thì thì Q phải nằm ở chính giữa đường thẳng nối q và 4q Gọi x là khoảng cách từ Q đến q,
Vậy phải đặt Q cách q một khoảng r/3 với điện tích q tùy ý.
b Trường hợp điện tích q và 4q được để tự do Ngoài các điều kiện khoảng cách như câu trên, thì cần thêm điều kiện: cặp lực do Q và 4q tác dụng lên q phải là cặp lực cân bằng nhau, đồng thời cặp lực do Q và q tác dụng lên điện tíc 4q cũng là cặp lực cân bằng Để thõa mãn điều kiện đó thì Q phải trái dấu với q và:
Câu 13: Hai quả cầu giống nhau mang điện, cùng đặt trong chân không, và cách nhau một khoảng r = 1 m thì chúng
hút nhau một lực F 1 = 7,2 N Sau đó cho hai quả cầu tiếp xúc với nhau và đưa trở lại vị trí cũ thì chúng đẩy nhau một lực F 2 = 0,9 N Tính điện tích của mỗi quả cầu trước khi tiếp xúc.
5 2
Câu 14: Hai quả cầu giống 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 này tiếp xúc 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 60 0 Tính độ lớn điện tích đã tích cho quả cầu Lấy g = 10 m/s 2
Hướng dẫn:
+ Khi tích điện q cho một quả cầu thì mỗi quả cầu sẽ mang điện 0,5q cùng dấu nên chúng đẩy nhau.
Trang 8+ Ở vị trí cân bằng mỗi quả cầu sẽ chịu tác dụng của ba lực: trọng lực P
, lực tĩnh điện F⃗ và lực căng dây T
, khi đó:
2
2 4r mg tan F
Câu 15: hai quả cầu nhỏ có cùng khối lượng m, cùng tích điện q, được treo trong không khí vào cùng một điểm O
bằng sợi dây mãnh (khối lượng dây không đáng kể) cách điện, không dãn, 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 với m = 1,2 g, l = 1 m, r = 6 cm Lấy g = 10 m/s 2
Hướng dẫn:
+ Khi tích điện q cho một quả cầu thì mỗi quả cầu sẽ mang điện 0,5q cùng dấu nên chúng đẩy nhau.
+ Ở vị trí cân bằng mỗi quả cầu sẽ chịu tác dụng của ba lực: trọng lực P
, lực tĩnh điện F⃗ và lực căng dây T
⃗ , khi đó:
2
2 4r mg tan F
+ Lực căng của sợi dây, khi chưa đặt điện tích T P mg
+ Lực căng của sợi dây khi đặt điện tích
1 2 2
Câu 2 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.
Trang 9A Điện tích của vật A và D trái dấu B Điện tích của vật A và D cùng dấu.
C Điện tích của vật B và D cùng dấu D Điện tích của vật A và C cùng dấu.
Câu 3 Phát biểu nào sau đây là đúng.
A Khi nhiễm điện do tiếp xúc, electron luôn dịch chuyển từ vật nhiễm điện sang vật không nhiễm điện.
B Khi nhiễm điện do tiếp xúc, electron luôn dịch chuyển từ vật không nhiễm điện sang vật nhiễm điện.
C Khi nhiễm điện do hưởng ứng, electron chỉ dịch chuyển từ đầu này sang đầu kia của vật bị nhiễm điện.
D Sau khi nhiễm điện do hưởng ứng, sự phân bố điện tích trên vật bị nhiễm điện vẫn không thay đổi.
Câu 4 Độ lớn của lực tương tác giữa hai điện tích điểm trong không khí
A tỉ lệ với bình phương khoảng cách giữa hai điện tích.
B tỉ lệ với khoảng cách giữa hai điện tích.
C tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa hai điện tích.
D tỉ lệ nghịch với khoảng cách giữa hai điện tích.
Câu 5 Tổng điện tích dương và tổng điện tích âm trong một 1 cm3 khí Hiđrô ở điều kiện tiêu chuẩn là.
A 4,3.10 3 C và - 4,3.10 3 C B 8,6.10 3 C và - 8,6.10 3 C.
Câu 6 Khoảng cách giữa một prôton và một êlectron là r = 5.10-9 cm, coi rằng prôton và êlectron là các điện tích điểm Lực tương tác giữa chúng là.
A lực hút với F = 9,216.10 -12 N B lực đẩy với F = 9,216.10 -12 N.
C lực hút với F = 9,216.10 -8 N D lực đẩy với F = 9,216.10 -8 N.
Câu 7 Hai điện tích điểm bằng nhau đặt trong chân không cách nhau một khoảng r = 2 cm Lực đẩy giữa chúng là F
= 1,6.10 -4 N Độ lớn của hai điện tích đó là.
A q 1 = q 2 = 2,67.10 -9 C B q 1 = q 2 = 2,67.10 -7 C
C q 1 = q 2 = 2,67.10 -9 C D q 1 = q 2 = 2,67.10 -7 C.
Câu 8 Hai điện tích điểm bằng nhau đặt trong chân không cách nhau một khoảng r1 = 2 cm Lực đẩy giữa chúng là
F 1 = 1,6.10 -4 N Để lực tương tác giữa hai điện tích đó bằng F 2 = 2,5.10 -4 N thì khoảng cách giữa chúng là.
A r 2 = 1,6 m B r 2 = 1,6 cm C r 2 = 1,28 m D r 2 = 1,28 cm.
Câu 9 Hai điện tích điểm q1 = +3C và q2 = -3C,đặt trong dầu ( = 2) cách nhau một khoảng r = 3 cm Lực
tương tác giữa hai điện tích đó là.
A lực hút với độ lớn F = 45 N B lực đẩy với độ lớn F = 45 N.
C lực hút với độ lớn F = 90 N D lực đẩy với độ lớn F = 90 N.
Câu 10 Hai điện tích điểm bằng nhau được đặt trong nước ( = 81) cách nhau 3cm Lực đẩy giữa chúng bằng
0,2.10 -5 N Hai điện tích đó
A trái dấu, độ lớn là 4,472.10 -2C. B cùng dấu, độ lớn là 4,472.10-10C.
C trái dấu, độ lớn là 4,025.10 -9C. D cùng dấu, độ lớn là 4,025.10-3C.
Câu 11 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.
Câu 12 Có hai điện tích q1 = + 2.10 -6 C, q 2 = - 2.10 -6 C, đặt tại hai điểm A, B trong chân không và cách nhau một khoảng 6 cm Một điện tích q 3 = + 2.10 -6 C, đặt trên đương trung trực của AB, cách AB một khoảng 4cm Độ lớn của lực điện do hai điện tích q 1 và q 2 tác dụng lên điện tích q 3 là.
A F = 14,40 N. B F = 17,28 N C F = 20,36 N D F = 28,80 N.
Trang 10Câu 13 Hai điện tích điểm trái dấu có cùng độ lớn 10-4/3 C đặt cách nhau 1m trong parafin có điện môibằng 2 thì chúng:
Câu 14 Hai điện tích điểm cùng độ lớn 10-4 C đặt trong chân không, để tương tác nhau bằng một lực có độlớn 10-3 N thì chúng phải đặt cách nhau:
Câu 15 Hai điện tích điểm được đặt cố định và cách điện trong một bình không khí thì hút nhau một lực21N Nếu đổ đầy dầu hỏa có hằng số điện môi 2,1 vào bình thì hai điện tích đó sẽ:
Câu 16 Hai điện tích điểm được đặt cố định trong một bình không khí thì lực tương tác giữa chúng là 12N.
Khi đổ đầy một chất lỏng cách điện vào bình thì lực tương tác giữa chúng là 4N Hằng số điện môi của chấtlỏng này là:
Câu 17 Hai điện tích điểm đặt cách nhau 100cm trong parafin có hằng số điện môi bằng 2 thì lực tươngtác là 1N Nếu chúng được đặt cách nhau 50cm trong chân không thì lực tương tác có độ lớn là:
Câu 18 Hai điện tích điểm có cùng độ lớn, đặt cách nhau 1m trong nước nguyên chất, tương tác với nhau
một lực 10N Nước nguyên chất có hằng số điện môi bằng 81 Độ lớn của mỗi điện tích là:
Câu 19 Cách nào sau đây có thể làm nhiễm điện cho một vật?
A.Cọ chiếc thước lên tóc C Đặt một vật gần nguồn điện.
B.Đặt một thanh nhựa gần một vật đã nhiễm điện D Cho một vật tiếp xúc với cục pin.
Câu 20 Trong các hiện tượng sau, hiện tượng nào không liên quan đến nhiễm điện?
A.Về mùa đông lược dính rất nhiều tóc khi chải đầu
B.Chim thường xù lông về mùa rét
C.Ôtô chở nhiên liệu thường thả một sợi dây xích kéo lê trên mặt đường
D.Sét giữa các đám mây
Câu 21 Điện tích điểm là:
A.Vật có kích thước rất nhỏ C Vật chứa rất ít điện tích.
B Điện tích coi như tập trung tại một điểm D Điểm phát ra điện tích.
Câu 22 Về sự tương tác điện, nhận định nào dưới đây là sai?
A.Các điện tích cùng loại thì đẩy nhau
B.Các điện tích khác loại thì hút nhau
C.Hai thanh nhựa giống nhau, sau khi cọ xát với len dạ, nếu đưa lại gần thì chúng sẽ hút nhau
D.Hai thủy tinh sau khi cọ xát vào lụa, nếu đưa lại gần nhau thì chúng sẽ đẩy nhau
Câu 23 Khi khoảng cách giữa hai điện tích điểm trong chân không giảm 2 lần thì độ lớn lực Cu-lông:
Trang 11Câu 24 Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A.Điện môi là môi trường cách điện
B.Hằng số điện môi của chân không bằng 1
C.Hằng số điện môi của một môi trường cho biết lực tương tác giữa các điện tích trong môi trường đó nhỏhơn khi chúng đặt trong chân không bao nhiêu lần
D.Hằng số điện môi có thể nhỏ hơn 1
Câu 25 Có thể áp dụng định luật Cu-lông để tính lực tương tác trong trường hợp:
A.Tương tác giữa hai thanh thủy tinh nhiễm điện đặt gần nhau
B.Tương tác giữa một thanh thủy tinh và một thanh nhựa nhiễm điện đặt gần nhau
C.Tương tác giữa hai quả cầu nhỏ tích điện đặt xa nhau
D.Tương tác điện giữa một thanh thủy tinh và một quả cầu
Câu 26 Định luật Cu-lông được áp dụng cho trường hợp tương tác nào sau đây?
A.Hai điện tích điểm dao động quanh hai vị trí cố định trong một môi trường
B.Hai điện tích điểm nằm tại hai vị trí cố định trong một môi trường
C.Hai điện tích điểm nằm cố định gần nhau, một trong dầu, một trong nước
D.Hai điện tích điểm chuyển động tự do trong cùng một môi trường
Câu 27 Cho hai điện tích có độ lớn không đổi, đặt cách nhau một khoảng không đổi Lực tương tác giữachúng sẽ lớn nhất khi đặt trong môi trường:
A.Chân không B Nước nguyên chất C Dầu hỏa D Không khí ở đktc
Câu 28 Xét tương tác giữa hai điện tích điểm trong một môi trường xác định Khi lực đẩy Cu-lông tăng 2
lần thì hằng số điện môi:
Câu 29 Sẽ không có ý nghĩa khi ta nói về hằng số điện môi của:
Câu 30 Trong vật nào sau đây không có điện tích tự do?
Câu 31: Bốn vật kích thước nhỏ A,B, C, D nhiễm điện Vật A hút vật B nhưng đẩy vật C, vật C hút vật D.
Biết A nhiễm điện dương Hỏi B nhiễm điện gì:
A B âm, C âm, D dương B B âm, C dương, D dương
C B âm, C dương, D âm D B dương, C âm, D dương
Câu 32: Đưa một quả cầu kim loại không nhiễm điện A lại gần quả cầu kim loại B nhiễm điện thì chúng
hút nhau Giải thích nào là đúng:
A A nhiễm điện do tiếp xúc Phần A gần B nhiễm điện cùng dấu với B, phần kia nhiễm điện tráidấu Lực hút lớn hơn lực đẩy nên A bị hút về B
B A nhiễm điện do tiếp xúc Phần A gần B nhiễm điện trái dấu với B làm A bị hút về B
C A nhiễm điện do hưởng ứng Phần A gần B nhiễm điện cùng dấu với B, phần kia nhiễm điện tráidấu Lực hút lớn hơn lực đẩy nên A bị hút về B
D A nhiễm điện do hưởng ứng Phần A gần B nhiễm điện trái dấu với B, phần kia nhiễm điện cùngdấu Lực hút lớn hơn lực đẩy nên A bị hút về B
Câu 33: Có 3 vật dẫn, A nhiễm điện dương, B và C không nhiễm điện Để B và C nhiễm điện trái dấu độ
lớn bằng nhau thì:
A Cho A tiếp xúc với B, rồi cho A tiếp xúc với C
B Cho A tiếp xúc với B rồi cho C đặt gần B
C Cho A gần C để nhiễm điện hưởng ứng, rồi cho C tiếp xúc với B
D nối C với D rồi đặt gần A để nhiễm điện hưởng ứng, sau đó cắt dây nối
Trang 12Câu 34: Đưa vật A nhiễm điện dương lại gần quả cầu kim loại B ban đầu trung hoà về điện được nối với
đất bởi một dây dẫn Hỏi điện tích của B như nào nếu ta cắt dây nối đất sau đó đưa A ra xa B:
A B mất điện tích B B tích điện âm
C B tích điện dương D.B tích điện dương hay âm tuỳ vào tốc độ đưa A ra xa
Câu 35: Trong 22,4 lít khí Hyđrô ở 00C, áp suất 1atm thì có 12,04 1023 nguyên tử Hyđrô Mỗi nguyên tửHyđrô gồm 2 hạt mang điện là prôtôn và electron Tính tổng độ lớn các điện tích dương và tổng độ lớn cácđiện tích âm trong một cm3 khí Hyđrô:
A Q+ = Q- = 3,6C B Q+ = Q- = 5,6C C.Q+ = Q- = 6,6C D.Q+ = Q- = 8,6C
Câu 36: Bốn quả cầu kim loại kích thước giống nhau mang điện tích + 2,3μC, -264.10C, -264.10-7C, - 5,9 μC, -264.10C, +3,6.10-5C Cho 4 quả cầu đồng thời tiếp xúc nhau sau đó tách chúng ra Tìm điện tích mỗi quả cầu?
A +1,5 μC, -264.10C B +2,5 μC, -264.10C C - 1,5 μC, -264.10C D - 2,5 μC, -264.10C
Câu 37: Tính lực tương tác điện, lực hấp dẫn giữa electron và hạt nhân trong nguyên tử Hyđrô, biết khoảng
cách giữa chúng là 5.10-9cm, khối lượng hạt nhân bằng 1836 lần khối lượng electron
A lực hút với độ lớn F = 45 (N) B lực đẩy với độ lớn F = 45 (N)
C lực hút với độ lớn F = 90 (N) D lực đẩy với độ lớn F = 90 (N)
Câu 40: Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A Trong vật dẫn điện có rất nhiều điện tích tự do
B Trong điện môi có rất ít điện tích tự do
C Xét về toàn bộ thì một vật nhiễm điện do hưởng ứng vẫn là một vật trung hoà điện
D Xét về toàn bộ thì một vật nhiễm điện do tiếp xúc vẫn là một vật trung hoà điện
Câu 41: Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A Đưa 1 vật nhiễm điện dương lại gần 1 quả cầu bấc (điện môi), nó bị hút về phía vật nhiễm điện dương
B Khi đưa 1 vật nhiễm điện âm lại gần một quả cầu bấc (điện môi),nó bị hút về phía vật nhiễm điện âm
C Khi đưa một vật nhiễm điện âm lại gần một quả cầu bấc (điện môi), nó bị đẩy ra xa vật nhiễm điện âm
D Khi đưa một vật nhiễm điện lại gần một quả cầu bấc (điện môi) thì nó bị hút về phía vật nhiễm điện
Câu 42: Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A êlectron là hạt mang điện tích âm: - 1,6.10-19 (C)
B êlectron là hạt có khối lượng 9,1.10-31 (kg)
C Nguyên tử có thể mất hoặc nhận thêm êlectron để trở thành ion
D êlectron không thể chuyển động từ vật này sang vật khác
Câu 43: Hai điện tích điểm nằm yên trong chân không chúng tương tác với nhau một lực F Người ta thay
đổi các yếu tố q1, q2, r thấy lực tương tác đổi chiều nhưng độ lớn không đổi Hỏi các yếu tố trên thay đổi như thế nào?
A q1' = - q1; q2' = 2q2; r' = r/2 B q1' = q1/2; q2' = - 2q2; r' = 2r
C q1' = - 2q1; q2' = 2q2; r' = 2r D Các yếu tố không đổi
Câu 44: Đồ thị biểu diễn lực tương tác Culông giữa hai điện tích quan hệ với bình phương khoảng cách
giữa hai điện tích là đường:
Câu 45: Hai điện tích điểm bằng nhau đặt trong chân không cách nhau một khoảng 2cm thì lực
đẩy giữa chúng là 1,6.10-4N Khoảng cách giữa chúng bằng bao nhiêu để lực tương tác giữa chúng
là 2,5.10-4N, tìm độ lớn các điện tích đó:
A 2,67.10-9C; 1,6cm B 4,35.10-9C; 6cm
C 1,94.10-9C; 1,6cm D 2,67.10-9C; 2,56cm
Trang 13Câu 46: Hai điện tích điểm cách nhau một khoảng 2cm đẩy nhau một lực 1N Tổng điện tích của
hai vật bằng 5.10-5C Tính điện tích của mỗi vật:
A q1 = 2,6.10-5 C; q2 = 2,4.10-5 C B.q1 = 1,6.10-5 C; q2 = 3,4.10-5 C
C q1 = 4,6.10-5 C; q2 = 0,4.10-5 C D q1 = 3.10-5 C; q2 = 2.10-5 C
Câu 47: Hai quả cầu kim loại nhỏ tích điện q1 = 5μC, -264.10C và q2 = - 3μC, -264.10C kích thước giống nhau cho tiếp xúc với nhau rồi đặt trong chân không cách nhau 5cm Tính lực tương tác tĩnh điện giữa chúng sau khi tiếp xúc:
Câu 48: Hai quả cầu kích thước giống nhau cách nhau một khoảng 20cm hút nhau một lực 4mN.
Cho hai quả cầu tiếp xúc với nhau rồi lại đặt cách nhau với khoảng cách cũ thì chúng đẩy nhau mộtlực 2,25mN Tính điện tích ban đầu của chúng:
A q1 = 2,17.10-7 C; q2 = 0,63.10-7 C B q1 = 2,67.10-7 C; q2 = - 0,67.10-7 C
C q1 = - 2,67.10-7 C; q2 = - 0,67.10-7 C D q1 = - 2,17.10-7 C; q2 = 0,63.10-7 C
Câu 49: Hai quả cầu kim loại nhỏ tích điện cách nhau 2,5m trong không khí chúng tương tác với
nhau bởi lực 9mN Cho hai quả cầu tiếp xúc nhau thì điện tích của mỗi quả cầu bằng - 3μC, -264.10C Tìmđiện tích của các quả cầu ban đầu:
A q1 = - 6,8 μC, -264.10C; q2 = 3,8 μC, -264.10C B q1 = 4μC, -264.10C; q2 = - 7μC, -264.10C
C q1 = 1,41 μC, -264.10C; q2 = - 4,41μC, -264.10C D q1 = 2,3 μC, -264.10C; q2 = - 5,3 μC, -264.10C
Câu 50: Hai điện tích điểm đặt cách nhau một khoảng r trong không khí thì hút nhau một lực F
Đưa chúng vào trong dầu có hằng số điện môi ε = 4, chúng cách nhau một khoảng r' = r/2 thì lực hút giữa chúng là:
Câu 54: Hai điện tích điểm bằng nhau đặt trong chân không cách nhau một đoạn 4cm, chúng hút
nhau một lực 10-5 N Để lực hút giữa chúng là 2,5.10-6 N thì chúng phải đặt cách nhau:
Câu 55: Hai điện tích có độ lớn bằng nhau cùng dấu là q đặt trong không khí cách nhau một khoảng r Đặt
điện tích q3 tại trung điểm của đoạn thẳng nối hai điện tích trên Lực tác dụng lên q3 là:
Trang 14Câu 57: Tại hai điểm A, B trong không khí đặt hai điện tích qA = -2μC, -264.10C, qB = + 4μC, -264.10C biết AB=20cm
a)Khi đặt một điện tích qC = 8 μC, -264.10C tại trung điểm của AB thì lực điện tổng hợp tác dụng lên qC là bao nhiêu
A F = 6,4N, phương song song với BC, chiều cùng chiều ⃗ BC
B F = 8,4 N, hướng vuông góc với ⃗ BC
C F = 5,9 N, phương song song với BC, chiều ngược chiều ⃗ BC
D F = 6,4 N, hướng theo ⃗ AB
Câu 57: Ba điện tích điểm q1 = 2.10-8 C, q2 = q3 = 10-8 C đặt lần lượt tại 3 đỉnh A, B, C của tam giác vuông tại A có AB = 3cm, AC = 4cm Tính lực điện tác dụng lên q1:
Trang 15A 0,3.10-3 N B 1,3.10-3 N C 2,3.10-3 N D 3,3.10-3 N
Câu 58: Hai điện tích có độ lớn bằng nhau trái dấu là q đặt trong không khí cách nhau một khoảng r Đặt
điện tích q3 tại trung điểm của đoạn thẳng nối hai điện tích trên Lực tác dụng lên q3 là:
Câu 60: Hai điện tích điểm q và 4q đặt cách nhau một khoảng r Cần đặt điện tích thứ 3 Q có điện tích
dương hay âm và ở đâu để điện tích này cân bằng, khi q và 4q giữ cố định:
A Q > 0, đặt giữa hai điện tích cách 4q khoảng r/4
B Q < 0, đặt giữa hai điện tích cách 4q khoảng 3r/4
C Q > 0, đặt giữa hai điện tích cách q khoảng r/3
D Q tùy ý đặt giữa hai điện tích cách q khoảng r/3
Câu 61: Hai điện tích điểm q và 4q đặt cách nhau một khoảng r Cần đặt điện tích thứ 3 Q có điện tích
dương hay âm và ở đâu để hệ 3 điện tích này cân bằng:
A Q > 0, đặt giữa hai điện tích cách 4q khoảng r/3
B Q < 0, đặt giữa hai điện tích cách 4q khoảng 2r/3
C.Q trái dấu với q đặt giữa 2 điện tích cách q khoảng r/3
D.Q tùy ý đặt giữa 2 điện tích cách q khoảng r/3
Câu 62: Tại bốn đỉnh của một hình vuông đặt 4 điện tích điểm giống nhau q = + 1μC, -264.10C và tại tâm hình
vuông đặt điện tích q0, hệ năm điện tích đó cân bằng Tìm dấu và độ lớn điện tích điểm q0?
A q0 = + 0,96 μC, -264.10C B q0 = - 0,76 μC, -264.10C C q0 = + 0,36 μC, -264.10C D q0 = - 0,96 μC, -264.10C
Câu 63: Một quả cầu khối lượng 10g mang điện tích q1 = + 0,1μC, -264.10C 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 haiquả cầu ở trên cùng một mặt phẳng nằm ngang cách nhau 3cm Tìm dấu, độ lớn điện tích q2 và sức căng của sợi dây:
A q2 = + 0,087 μC, -264.10C B q2 = - 0,087 μC, -264.10C C q2 = + 0,17 μC, -264.10C D q2 = - 0,17 μC, -264.10C
Câu 64: Người ta treo hai quả cầu nhỏ khối lượng bằng nhau m = 0,01g bằng hai sợi dây có độ dài như
nhau l = 50cm( khối lượng không đáng kể) Cho chúng nhiễm điện bằng nhau chúng đẩy nhau cách nhau
6cm Tính điện tích mỗi quả cầu:
A q = 12,7pC B q = 19,5pC C q = 15,5nC D.q = 15,5.10-10C
Câu 65: Treo hai quả cầu nhỏ khối lượng bằng nhau m bằng những sợi dây cùng độ dài l( khối lượng
không đáng kể) Cho chúng nhiễm điện bằng nhau chúng đẩy nhau cách nhau khoảng r = 6cm Nhúng cả
hệ thống vào trong rượu có ε = 27, bỏ qua lực đẩy Acsimet, tính khoảng cách giữa chúng khi tương tác trong dầu:
Câu 66: Người ta treo hai quả cầu nhỏ khối lượng bằng nhau m = 0,1g bằng hai sợi dây có độ dài như nhau
l ( khối lượng không đáng kể) Cho chúng nhiễm điện bằng nhau chúng đẩy nhau và cân bằng khi mỗi dây
treo hợp với phương thẳng đứng một góc 150 Tính lực tương tác điện giữa hai quả cầu:
A 26.10-5N B 52.10-5N C 2,6.10-5N D 5,2.10-5N
Câu 67: Người ta treo hai quả cầu nhỏ khối lượng bằng nhau m = 0,1g bằng hai sợi dây có độ dài như nhau
l = 10cm( khối lượng không đáng kể) Truyền một điện tích Q cho hai quả cầu thì chúng đẩy nhau cân bằng
khi mỗi dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc 150, lấy g = 10m/s2 Tính điện tích Q:
BÀI 2: THUYẾT ELECTRON - ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH.
1 Thuyết electron:
- Bình thường nguyên tử trung hoà về điện
- Nguyên tử bị mất electron trở thành ion dương, nguyên tử nhận thêm electron trở thành ion âm
- Electron có thể di chuyển trong một vật hay từ vật này sang vật khác vì độ linh động lớn ( do khối lượngnhỏ)
2 Vật (chất) dẫn điện và vật (chất) cách điện:
Trang 16- Vật dẫn điện là những vật cú nhiều cỏc điện tớch tự do cú thể di chuyển được bờn trong vật.
Vật cỏch điện(điện mụi) là những vật cú rất ớt cỏc điện tớch tự do cú thể di chuyển bờn trong vật
3 Giải thớch ba hiện tượng nhiễm điện:
a Nhiễm điện do cọ xỏt:
Khi thanh thuỷ tinh cọ xỏt với lụa thỡ cú một số electron di chuyển từ thuỷ tinh sang lụa nờn thanh thuỷ tinhnhiễm điện dương, mảnh lụa nhiễm điện õm
b Nhiễm điện do tiếp xỳc:
Khi thanh kim loại trung hoà điện tiếp xỳc với quả cầu nhiễm điện thỡ cú sự di chuyển điện tớch từ quả cầusang thanh kim loại nờn thanh kim loại nhiễm điện cựng dấu với quả cầu
c.Nhiễm điện do hưởng ứng:
Thanh kim loại trung hoà điện đặt gần quả cầu nhiễm điện thỡ cỏc electron tự do trong thanh kim loại dịch chuyển Đầu thanh kim loại xa quả cầu nhiễm điện cựng dấu với quả cầu, đầu thanh kim loại gần quả cầu nhiễm điện trỏi dấu với quả cầu
4 Định luật bảo toàn điện tớch
Ở một hệ vật cụ lập về điện, nghĩa là hệ khụng trao đổi điện tớch với cỏc hệ khỏc, thỡ tổng đại số cỏc điện tớch trong hệ là một hằng số
BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Cõu 1: Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A Hạt êlectron là hạt có mang điện tích âm, có độ lớn 1,6.10-19 (C)
B Hạt êlectron là hạt có khối lợng m = 9,1.10-31 (kg)
C Nguyên tử có thể mất hoặc nhận thêm êlectron để trở thành ion
D êlectron không thể chuyển động từ vật này sang vật khác
Cõu 2: Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A Theo thuyết êlectron, một vật nhiễm điện dơng là vật thiếu êlectron
B Theo thuyết êlectron, một vật nhiễm điện âm là vật thừa êlectron
C Theo thuyết êlectron, một vật nhiễm điện dơng là vật đã nhận thêm các ion dơng
D Theo thuyết êlectron, một vật nhiễm điện âm là vật đã nhận thêm êlectron
Cõu 3: Phát biết nào sau đây là không đúng?
A Vật dẫn điện là vật có chứa nhiều điện tích tự do B Vật cách điện là vật có chứa rất ít điện tích tự do
C Vật dẫn điện là vật có chứa rất ít điện tích tự do D Chất điện môi là chất có chứa rất ít điện tích tự do
Cõu 4: Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A Trong quá trình nhiễm điện do cọ sát, êlectron đã chuyển từ vật này sang vật kia
B Trong quá trình nhiễm điện do hởng ứng, vật bị nhiễm điện vẫn trung hoà điện
C Khi cho một vật nhiễm điện dơng tiếp xúc với một vật cha nhiễm điện, thì êlectron chuyển từ vật chanhiễm điện sang vật nhiễm điện dơng
D Khi cho một vật nhiễm điện dơng tiếp xúc với một vật cha nhiễm điện, thì điện tích dơng chuyển từ vậtvật nhiễm điện dơng sang cha nhiễm điện
Cõu 5: Khi đa một quả cầu kim loại không nhiễm điện lại gần một quả cầu khác nhiễm điện thì
C không hút mà cũng không đẩy nhau D hai quả cầu trao đổi điện tích cho nhau
Cõu 6: Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A Trong vật dẫn điện có rất nhiều điện tích tự do B Trong điện môi có rất ít điện tích tự do
C Xét về toàn bộ thì một vật nhiễm điện do hởng ứng vẫn là một vật trung hoà điện
D Xét về toàn bộ thì một vật nhiễm điện do tiếp xúc vẫn là một vật trung hoà điện
Trang 17BÀI 3: ĐIỆN TRƯỜNG
1 Điện trường:
a Khái niệm điện trường: Xuất hiện xung quanh các điện tích.
- Điện trường tĩnh ( điện trường ) là điện trường của các điện tích đứng yên
b Tính chất cơ bản của điện trường: Tác dụng lực điện lên điện tích khác đặt trong nó.
2 Cường độ điện trường:
a.Định nghĩa: Cường độ điện trường tại một điểm là đại lượng đặc trưng cho điện trường ở điểm đang xét
q > 0: ⃗F cùng phương, cùng chiều với ⃗E .
q<0: ⃗F cùng phương, ngược chiều với
3,Đường sức điện:
a Định nghĩa: Là đường được vẽ trong điện trường sao cho hướng của tiếp tuyến tại bất kì điểm nào trên
đường cũng trùng với hướng của véc tơ cường độ điện trường tại điểm đó
b Các tính chất của đường sức điện:
- Tại một điểm trong điện trường ,ta chỉ có thể vẽ được một đường sức đi qua và chỉ một mà thôi
- Các đường sức là các đường cong không kín Nó xuất phát từ các điện tích dương và tận cùng ở điện tích tích âm
- Các đường sức không bao giờ cắt nhau
- Độ mau thưa của đường sức cho biết điện trường mạnh hay yếu
4.Điện phổ: Là hình ảnh cho biết dạng và sự phân bố các đường sức điện
5.Điện trường đều :
- Là điện trường mà các véc tơ cường độ điện trường tại mọi điểm đều bằng nhau
-Đường sức của điện trường đều là những đường thẳng song song và cách đều nhau
6.Điện trường của một điện tích điểm: E=9 10
- Q < 0 : ⃗E hướng lại gần điện tích
7.Nguyên lí chồng chất điện trường:
+ Nguyên lí chồng chất điện trường: E E E1 2 En
Xét trường hợp tại điểm đang xét chỉ có 2 cường độ điện trường thành phần:
⃗
E= ⃗E1+ ⃗E2
Trang 18 cùng chiều với E⃗1 nếu E
1 > E 2 , cùng chiều với E⃗2 nếu E
E tan
E
+ Khi E⃗1 hợp với E⃗2 một góc α thì E⃗được xác định dựa vào định lý hàm cos
trong tam giác
+ Cường độ điện trường tại trung điểm M của AB là E M E 1 E 2
Trong đó E⃗1 , E⃗2 là cường độ điện trường do q
E E E 10000 V/m.
Trang 19Câu 2: Hai điện tích điểm q1 = 0,5 nC và q 2 0,5 nC đặt tại hai điểm A và B cách nhau 6 cm trong không khí Tính cường độ điện trường tại điểm M nằm trên trung trực của AB, cách trung điểm I của AB một đoạn 4 cm.
Câu 4: Một điện tích điểm Q dương trong chân không gây ra tại điểm M cách nó một khoảng r = 30 cm mộ điện
trường có cường độ E = 30000 V/m Độ lớn của điện tích Q này là
Hướng dẫn:
Ta có
2
7 2
k r
Ta để ý rằng AB = 10 cm, AC = 8 cm và BC = 6 cm, vậy ABC là tam
giác vuông tại C
+ Cường độ điện trường tại điểm C là E C E 1 E 2
Trang 20Câu 7: Hai điện tích + q và – q (q > 0) đặt tại hai điểm A và B với AB = 2a M là điểm nằm trên đường trung trực
của AB và cách AB một đoạn x
a Xác đinh vecto cường độ điện trường tại điểm M.
b Xác định x để cường độ điện trường tại M cực đại, tính giá trị đó.
a
Câu 8: Hai điện tích q1 = q 2 (q > 0) đặt tại hai điểm A và B với AB = 2a M là điểm nằm trên đường trung trực của
AB và cách AB một đoạn h
a Xác đinh vecto cường độ điện trường tại điểm M.
b Xác định x để cường độ điện trường tại M cực đại, tính giá trị đó.
Câu 9: Đặt bốn điện tích có cùng độ lớn q tại bốn đỉnh của một hình vuông ABCD cạnh a với điện tích dương đặt tại
A, C, điện tích âm đặt tại B và D Xác định cường độ điện trường tổng hợp tại giao điểm hai đường chéo của hình vuông.
Hướng dẫn:
Trang 21+ Ta dễ thấy rằng các cường độ điện trường thành phần do các điện tích gây
ra tại O chỉ khác nhau về chiều và có cùng độ lớn
Câu 10: Đặt bốn điện tích có cùng độ lớn q tại bốn đỉnh của một hình vuông ABCD cạnh a với điện tích dương đặt
tại A, D, điện tích âm đặt tại B và C Xác định cường độ điện trường tổng hợp tại giao điểm hai đường chéo của hình vuông.
Hướng dẫn:
+ Ta dễ thấy rằng các cường độ điện trường thành phần do các điện tích gây
ra tại O chỉ khác nhau về chiều và có cùng độ lớn
Câu 11: Tại ba đỉnh của một hình vuông, cạnh a đặt ba điện tích dương có cùng độ lớn q Xác định cường độ điện
trường do ba điện tích gây ra tại đỉnh còn lại của hình vuông.
Hướng dẫn:
+ Các điện tích tại các đỉnh A, B, C và D gây ra tại đỉnh D của hình vuông
các vecto cường độ điện trường E A
Câu 12: Tại ba đỉnh A, B và C của một hình vuông, cạnh a đặt ba điện tích dương có cùng độ lớn q Trong đó điện
tích tại A và C là điện tích dương, còn điện tích tại B là điện tích âm Xác định cường độ điện trường tổng hợp do ba điện tích gây ra tại điểm D.
Hướng dẫn:
+ Các điện tích tại các đỉnh A, B, C và D gây ra tại đỉnh D của hình vuông
các vecto cường độ điện trường E⃗A , E⃗B và E⃗C có phương chiều như hình vẽ