Bài tập Vật lí 11 HKI

Bài tập để ôn tập, dạy thêm vật lí 11 dành cho GV hoặc HS tự học. Đầy đủ các dạng trong chương trình 11 cơ bản không mất công soạn nhiều lần....................................................................................................................................................................................................................................................

CHƯƠNG I ĐIỆN TÍCH ĐIỆN TRƯỜNG

I LÝ THUYẾT

1 Điện tích Điện tích điểm Tương tác điện.

Nêu các khái niệm điện tích, điện tích điểm, tương tác điện.

+ Vật bị nhiễm điện gọi là vật mang điện, vật tích điện hay là một điện tích

Điện tích điểm là một vật tích điện có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách tớiđiểm mà ta xét

+ Tương tác điện: Có hai loại điện tích là điện tích dương (+) và điện tích âm (-).Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, trái dấu thì hút nhau Sự đẩy hay hút giữa cácđiện tích đó là sự tương tác điện

2 Định luật Cu-lông.

Phát biểu, viết biểu thức định luật Cu-lông.

+ Lực hút hay đẩy giữa hai điện tích điểm đặt trong chân không có phương trùngvới đường thẳng nối hai điện tích đó, có độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ lớn của haiđiện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng

+ Biểu thức: F = k

1 2 2

|q q |

r ; F là lực tương tác, đơn vị niu tơn (N); k = 9.109

2 2

Nm

C là

hệ số tỉ lệ; q1, q2 là điện tích của các điện tích điểm, đơn vị cu-lông (C); r là khoảngcách giữa hai điện tích, đơn vị mét (m)

3 Tương giữa các điện tích đặt trong điện môi Hằng số điện môi.

Nêu lực tương tác giữa các điện tích điểm đặt trong điện môi đồng tính Hằng số điện môi.

+ Trong môi trường điện môi (môi trường cách điện) đồng tính, lực tương tác giữa

các điện tích sẽ yếu đi  lần so với trong chân không: F = k

1 2 2

|q q |

r

 + Hằng số  được gọi là hằng số điện môi của môi trường cách điện (  1) Hằng

số điện môi là một đặc trưng quan trọng của một môi trường cách điện Nó chobiết, khi đặt điện tích trong chất đó thì lực tác dụng giữa chúng sẽ nhỏ đi bao nhiêulần so với khi đặt chúng trong chân không

4 Lực tương tác giữa hai điện tích điểm.

Vẽ hình và nêu đặc điểm của các véc tơ lực tương tác giữa hai điện tích điểm.

Véc tơ lực tương tác giữa hai điện tích điểm có:

Điểm đặt (gốc véc tơ): đặt trên mỗi điện tích;

3

Phương: trùng với đường thẳng nối hai điện tích;

Chiều: các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, các điện tích khác dấu thì hút nhau;

Độ lớn: Trong không khí: F12 = F21 = F = k

1 2 2

|q q |

r ;

Trong điện môi: F = k

1 2 2

|q q |

r

5 Cấu tạo nguyên tử về phương diện điện Điện tích nguyên tố.

Nêu cấu tạo nguyên tử về phương diện điện Điện tích nguyên tố.

+ Nguyên tử có cấu tạo gồm một hạt nhân mang điện tích dương nằm ở trung tâm

và các electron mang điện âm chuyển động xung quanh Hạt nhân có cấu tạo gồmhai loại hạt là nơtron không mang điện và prôtôn mang điện dương

Electron có điện tích qe = –1,6.10-19 C, có khối lượng me = 9,1.10-31 kg Prôtôn cóđiện tích qp = +1,6.10-19 C, có khối lượng mp = 1,67.10-27 kg Khối lượng củanơtron xấp xĩ bằng khối lượng của prôtôn

Số prôtôn trong hạt nhân bằng số electron quay quanh hạt nhân nên độ lớn củađiện tích dương của hạt nhân bằng độ lớn của tổng điện tích âm của các electron vànguyên tử ở trạng thái trung hoà về điện

+ Trong các hiện tượng điện mà ta xét ở chương trình Vật lí THPT thì điện tích củaelectron và điện tích của prôtôn là điện tích có độ lớn nhỏ nhất có thể có được Vìvậy ta gọi chúng là những điện tích nguyên tố

6 Thuyết electron về việc giải thích sự nhiễm điện của các vật Định luật bảo toàn điện tích.

Nêu thuyết electron và nội dung của thuyết electron về việc giải thích sự nhiễm điện của các vật Nêu định luật bảo toàn điện tích.

+ Thuyết dựa vào sự cư trú và di chuyển của các electron để giải thích các hiệntượng điện và các tính chất điện của các vật được gọi là thuyết electron

+ Nội dung của thuyết electron về việc giải thích sự nhiễm điện của các vật:

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 mangđiện âm và được gọi là ion âm

Một vật nhiễm điện âm khi số electron mà nó chứa lớn hơn số prôtôn Nếu sốelectron ít hơn số prôtôn thì vật nhiễm điện dương

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

7 Điện trường Cường độ điện trường.

Nêu định nghĩa điện trường và cường độ điện trường.

+ Điện trường là một dạng vật chất (môi trường) bao quanh điện tích và gắn liềnvới điện tích Điện trường tác dụng lực điện lên các điện tích khác đặt trong nó

+ Cường độ điện trường tại một điểm là đại lượng đặc trưng cho tác dụng lực củađiện trường tại điểm đó Nó được xác định bằng thương số của độ lớn lực điện F

tác dụng lên điện tích thử q (dương) đặt tại điểm đó và độ lớn của q E =

F

q

5

8 Cường độ điện trường gây bởi một điện tích điểm Nguyên lí chồng chất điện trường.

Vẽ hình và nêu đặc điểm của véc tơ cường độ điện trường gây bởi một điện tích điểm Nêu nguyên lí chồng chất điện trường.

+ Véc tơ cường độ điện trường gây bởi một điện tích điểm có:

Điểm đặt (gốc véc tơ): đặt tại điểm ta xét;

Phương: trùng với đường thẳng nối điểm đặt điện tích với điểm ta xét;

Chiều: hướng ra xa điện tích nếu là điện tích dương; hướng về phía điện tích nếu

 + Nguyên lí chồng chất điện trường: Véc tơ cường độ điện trường E của điện

trường tổng hợp do n điện tích điểm gây ra tại một điểm trong không gian chứacác điện tích: E = E1+ E2+ … + En Với E i

là vector cường độ điện trường

do điện tích điểm ni gây ra tại điểm đang xét

9 Đường sức điện Điện trường đều.

Nêu định nghĩa và các đặc điểm của đường sức điện Điện trường đều.

+ Đường sức điện là đường mà tiếp tuyến tại mỗi điểm của nó là giá của véc tơcường độ điện trường tại điểm đó Nói cách khác, đường sức điện là đường mà lựcđiện tác dụng dọc theo nó

+ Các đặc điểm của đường sức điện:

Qua mỗi điểm trong điện trường có một đường sức điện và chỉ một mà thôi.Đường sức điện là những đường có hướng Hướng của đường sức điện tại mộtđiểm là hướng của véc tơ cường độ điện trường tại điểm đó

Đường sức điện của điện trường tĩnh là những đường không khép kín Nó đi ra từđiện tích dương và kết thúc ở điện tích âm Trong trường hợp chỉ có một điện tíchthì các đường sức đi từ điện tích dương ra vô cực hoặc từ vô cực đến điện tích âm.Qui ước vẽ số đường sức đi qua một diện tích nhất định đặt vuông góc với vớiđường sức điện tại điểm mà ta xét thì tỉ lệ với cường độ điện trường tại điểm đó.+ Điện trường đều là điện trường mà véc tơ cường độ điện trường tại mọi điểm đều

có cùng phương chiều và độ lớn; đường sức điện của điện trường đều là nhữngđường thẳng song song, cách đều

10 Công của lực điện trong sự di chuyển điện tích trong điện trường Công của lực điện và độ giảm thế năng của điện tích trong điện trường.

Nêu đặc điểm công của lực điện trong sự di chuyển điện tích trong điện trường và mối liên hệ giữa công của lực điện và độ giảm thế năng của điện tích trong điện trường.

+ Công của lực điện trong sự di chuyển của một điện tích không phụ thuộc hìnhdạng đường đi mà chỉ phụ thuộc vị trí điểm đầu và điểm cuối của đường đitrong điện trường AMN = q.E.dMN; dMN là khoảng cách giữa M và N dọc theođường sức điện trường

+ Khi một điện tích q di chuyển từ điểm M đến điểm N trong điện trường thì công

mà lực điện tác dụng lên điện tích đó sinh ra sẽ bằng độ giảm thế năng của điệntích q trong điện trường đó AMN = WM – WN

11 Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N trong điện trường.

Nêu định nghĩa và viết công thức tính hiệu điện thế giữa hai điểm M và N trong điện trường

+ Hiệu điện thế giữa hai điểm M, N trong điện trường đặc trưng cho khả năng sinhcông của điện trường trong sự di chuyển của một điện tích từ M đến N Nó đượcxác định bằng thương số của công của lực điện tác dụng lên điện tích q trong sự dichuyển từ M đến N và độ lớn của q

+ Công thức: UMN = VM – VN =

MN

A

q ; trong đó UMN là hiệu điện thế giữa hai điểm

M và N, đơn vị V (vôn); VM và VN là điện thế tại M và N, đơn vị V (vôn); AMN làcông của lực điện trường thực hiện khi điện tích q di chuyển từ M đến N, đơn vị J(jun); q là độ lớn điện tích, đơn vị C (culong)

+ Công thức: C =

Q

U ; trong đó: C là điện dung, đơn vị F (fara); Q là điện tích của

tụ, đơn vị C (culong); U là hiệu điện thế giữa hai bản tụ, đơn vị V (vôn)

+ Đơn vị điện dung trong hệ SI là fara (kí hiệu F): 1 F =

11

C

V.+ Các ước số thường dùng của fara (F):

II CÁC DẠNG BÀI TẬP TỰ LUẬN

1 Điện tích của vật tích điện - Tương tác giữa hai điện tích điểm.

* Kiến thức liên quan

+ Điện tích của electron qe = -1,6.10-19 C Điện tích của prôtôn qp = 1,6.10-19 C Điệntích e = 1,6.10-19 C gọi là điện tích nguyên tố

+ Khi cho hai vật giống nhau, có tích điện q1 và q2 tiếp xúc với nhau rồi tách chúng

ra thì điện tích của chúng sẽ bằng nhau và bằng

2

q q

.+ Lực tương tác giữa hai điện tích điểm:

Điểm đặt lên mỗi điện tích

Phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích

Chiều: đẩy nhau nếu cùng dấu, hút nhau nếu trái dấu

Độ lớn: F = 9.109

1 2 2

* Bài tập

Bài 1 Hai điện tích điểm bằng nhau đặt trong chân không, cách nhau một đoạn r =

4 cm Lực đẩy tĩnh điện giữa chúng là F = 10-5 N

a) Tìm độ lớn mỗi điện tích

b) Tìm khoảng cách r’ giữa chúng để lực đẩy tĩnh điện là F’ = 2,5.10-6 N

Bài 2 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 12cm

a) Xác định số electron thừa, thiếu ở mỗi quả cầu và lực tương tác điện giữachúng

b) Cho hai quả cầu tiếp xúc điện với nhau rồi đặt về chỗ cũ Xác định lực tươngtác điện giữa hai quả cầu sau đó

Bài 3 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 tíchcủa q1 và q2 Vẽ các véc tơ lực tác dụng của điện tích này lên điện tích kia Tính q1

và q2

Bài 4 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 tíchcủa q1 và q2 Tính q1 và q2

Bài 5 Hai điện tích q1 và q2 đặt cách nhau 15 cm trong không khí, chúng hút nhau

với một lực F = 4,8 N Biết q1 + q2 = 3.10-6 C; |q1| < |q2| Xác định loại điện tích củaq1 và q2 Vẽ các véc tơ lực tác dụng của điện tích này lên điện tích kia Tính q1 vàq2

Bài 6 Hai điện tích điểm có độ lớn bằng nhau được đặt cách nhau 12 cm trong

không khí Lực tương tác giữa hai điện tích đó bằng 10 N Đặt hai điện tích đótrong 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

Bài 7 Hai vật nhỏ giống nhau (có thể coi là chất điểm), mỗi vật thừa một electron.

Tìm khối lượng của mỗi vật để lực tĩnh điện bằng lực hấp dẫn Cho hằng số hấpdẫn G = 6,67.10-11 N.m2/kg2

Bài 8 Hai viên bi kim loại rất nhỏ (coi là chất điểm) nhiễm điện âm đặt cách nhau

6 cm thì chúng đẩy nhau với một lực F1 = 4 N Cho hai viên bi đó chạm vào nhausau đó lại đưa chúng ra xa với cùng khoảng cách như trước thì chúng đẩy nhau vớilực F2 = 4,9 N Tính điện tích của các viên bi trước khi chúng tiếp xúc với nhau

Bài 9 Hai quả cầu nhỏ hoàn toàn giống nhau, mang điện tích q1,q2 đặt trong chân

không cách nhau 20cm thì hút nhau bằng một bằng lực F1=5.10-5N Đặt vào giữa hai quả cầu một tấm thủy tinh dày d=5cm, có hằng số điện môi =4 Tính lực tác dụng giữa hai quả cầu lúc này

Bài 10 Bài tập phát triển năng lực:

Cho hai điện tích điểm q1 = 10-8 C và q2 = - 2.10-8 C đặt tại hai điểm A và B cáchnhau 10 cm trong không khí

a) Tìm lực tương tác tĩnh diện giữa hai điện tích

b) Muốn lực hút giữa chúng là 7,2.10-4 N Thì khoảng cách giữa chúng bây giờ làbao nhiêu?

c) Thay q2 bởi điện tích điểm q3 cũng đặt tại B như câu b) thì lực lực đẩy giữachúng bây giờ là 3,6.10-4 N Tìm q3?

d) Tính lực tương tác tĩnh điện giữa q1 và q3 như trong câu c (chúng đặt cáchnhau 10 cm) trong chất parafin có hằng số điện môi  = 2

* Hướng dẫn giải

Bài 1 a) Độ lớn mỗi điện tích:

Ta có: F = k

1 2 2

| q q |

2 2

109.10



 1,3.10-9 (C)

b) Khoảng cách

9 9

6

9.10' 1,3.10

q k r F

Bài 2 a) Số electron thừa ở quả cầu A: N1 = 19

3,2.101,6.10

= 2.1012 electron

Số electron thiếu ở quả cầu B: N2 =

7 9

2, 4.101,6.10



 = 1,5.1012 electron

Lực tương tác điện giữa chúng là lực hút và có độ lớn:

1,8.0, 29.10 = 8.10-12; q1 và q2 cùng dấu nên |q1q2| = q1q2 = 8.10-12 (1) và q1 + q2 = - 6.10-6 (2)

Từ (1) và (2) ta thấy q1 và q2 là nghiệm của phương trình: x2 + 6.10-6x + 8.10-12 = 0

C q

6 2

6 1

10.4

10.2

C q

6 2

6 1

10.2

10.4

1, 2.0,39.10 = 12.10-12; q1 và q2 trái dấu nên |q1q2| = - q1q2 = 12.10-12 (1); theo bài ra thì q1 + q2 = - 4.10-6(2)

Từ (1) và (2) ta thấy q1 và q2 là nghiệm của phương trình: x2 + 4.10-6x - 12.10-12 = 0

C q

6 2

6 1

10.6

10.2

C q

6 2

6 1

10.2

10.6

4,8.(15.10 )9.10

C q

6 2

6 1

10.6

10.2

C q

6 2

6 1

10.2

10.6

| q q |

2 2

q

r ; lực hấp dẫn: F’ = G

1 2 2

q q

2 2

m

r .

Để F = F’ thì: k

2 2

q

r = G

2 2

9.106,67.10

= 1,86.10-9 (kg)

Bài 8 Trước khi tiếp xúc: f1 = k

1 2 2

f r k

Lực tĩnh điện F = kq1q2 / r2 => F.r2. = kq1q2 = không đổi

Khi điện môi không đồng nhất: khoảng cách mới giữa hai điện tích: rm = di i

11

(Khi đặt hệ điện tích vào môi trường điện môi không đồng chất, mỗi điện môi có chiều dày là di và hằng số điện môi ɛi thì coi như đặt trong chân không với khoảng cách tăng lên là (di   di)

Ta có : Khi đặt vào khoảng cách hai điện tích tấm điện môi chiều dày d thì khoảng cách mới tương đương là rm = r1 + r2 = d1 + d2 = 0,15 + 0,05 = 0, 25 m

Vậy : F0.r0 = F.r2 =>

2 2

0 0

a) Tìm lực tương tác tĩnh diện giữa hai điện tích

- Lực tương tác giữa hai điện tích là:

10 2.10

b) Muốn lực hút giữa chúng là 7,2.10-4 N Tính khoảng cách giữa chúng:

Vì lực F tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách nên khi F’ =7,2.10-4 N =

4F( tăng lên 4 lần) thì khoảng cách r giảm 2 lần: r’ = 2

r

=

0,1

2 = 0,05 (m) =5 (cm).Hoặc dùng công thức:

Vì lực đẩy nên q3 cùng dấu q1

d) Tính lực tương tác tĩnh điện giữa q1 và q3 như trong câu c (chúng đặt cáchnhau 10 cm) trong chất parafin có hằng số điện môi  = 2

r1 r2 , r3

Ta có: lực F tỉ lệ nghịch với nên F’ =

F

 =

43,6.102

+ Véc tơ lực tương tác giữa hai điện tích điểm:

- Điểm đặt: đặt trên mỗi điện tích

- Phương: trùng với đường thẳng nối hai điện tích

- Chiều: hút nhau nếu cùng dấu, đẩy nhau nếu trái dấu

- Độ lớn: F = k

1 2 2

|q q |

r

 ; với k = 9.109

2 2

Nm

C .+ Lực tương tác của nhiều điện tích lên một điện tích: F

 = F1+F2+ +Fn.

* Phương pháp giải

+ Vẽ hình, xác định các lực thành phần tác dụng lên điện tích

+ Tính độ lớn của các lực thành phần

+ Viết biểu thức (véc tơ) lực tổng hợp

+ Dùng phép chiếu hoặc hệ thức lượng trong tam giác để chuyển biểu thức véc tơ

Bài 2 Ba điện tích điểm q1 = q2 = q3 = 1,6.10-19 C đặt trong chân không tại ba đỉnhtam giác đều cạnh a = 16 cm Xác lực điện trường tổng hợp của hai điện tích q1 vàq2 tác dụng lên q3

Bài 3 Ba điện tích q1 = 27.10-8 C, q2 = 64.10-8 C, q3 = -10-7 C đặt trong không khítại ba đỉnh tam giác vuông ABC vuông góc tại C Cho AC = 30 cm, BC = 40 cm.Xác lực điện trường tổng hợp của hai điện tích q1 và q2 tác dụng lên q3

Bài 4 Tại hai điểm A và B cách nhau 10 cm trong không khí, có đặt hai điện tích

q1 = q2 = - 6.10-6 C Xác định lực điện trường do hai điện tích này tác dụng lên điệntích q3 = -3.10-8 C đặt tại C Biết AC = BC = 15 cm

Bài 5 Tại hai điểm A và B cách nhau 20 cm trong không khí, có đặt hai điện tích

q1 = -3.10-6C, q2 = 8.10-6C Xác định lực điện trường do hai điện tích này tác dụnglên điện tích q3 = 2.10-6C đặt tại C Biết AC = 12 cm, BC = 16 cm

Bài 6 Có hai điện tích điểm q1 = 5.10-9 C và q2 = - 2.10-8 C đặt tại hai điểm A và Bcách nhau 20 cm trong không khí Hỏi phải đặt một điện tích thứ ba q0 tại vị trí nào

để điện tích này nằm cân bằng?

13

Bài 7 Hai điện tích q1 = - 2.10-6 C, q2 = 18.10-6 C đặt tại hai điểm A và B trongkhông khí, cách nhau 8 cm Một điện tích q3 đặt tại C.

a) Xác định vị trí đặt C để q3 nằm cân bằng

b) Xác định dấu và độ lớn của q3 để q1 và q2 cũng cân bằng

Bài 8 Một hệ gồm bốn điện tích dương q giống nhau và một điện tích Q nằm cân

bằng Bốn điện tích q nằm tại bốn đỉnh của một hình vuông Xác định dấu, độ lớn(theo q) và vị trí của điện tích Q

 = 45.10-3 (N)

Lực tổng hợp do q1 và q2 tác dụng lên q3 là:

F = F1+F2; có phương chiều như hình vẽ, có độ lớn:

F = F1cos600 + F2cos600 = 2F1cos600 = F1 = 45.10-3 N

Bài 2 Các điện tích q1 và q2 tác dụng lên điện tích q3 các lực F1 và F2có phương

chiều như hình vẽ:

Có độ lớn: F1 = F2 = k

1 3 2



= 9.10-27 (N)

Lực tổng hợp do q1 và q2 tác dụng lên q3 là: F



= F1+F2; có phương chiều như hình

vẽ, có độ lớn: F = F1cos300 + F2cos300 = 2F1cos300 = 2.9.10-27

3

2 = 15,6.10-27(N)

Bài 3 Các điện tích q1 và q2 tác dụng lên điện tích q3 các lực F1 và F2có phương

chiều như hình vẽ:

Có độ lớn: F1 = k

1 3 2



= 36.10-4 (N)

Lực tổng hợp do q1 và q2 tác dụng lên q3 là:

F = F1+F2; có phương chiều như hình vẽ, có độ lớn: F = F12 F22 = 45.10-4 N

Bài 4 Các điện tích q1 và q2 tác dụng lên điện tích q3 các lực F1 và F2có phương

chiều như hình vẽ:

Có độ lớn: F1 = F2 = 9.109

1 3 2

|q q |

AC = 72.10-3 N

Lực tổng hợp do q1 và q2 tác dụng lên q3 là:

F = F1+F2; có phương chiều như hình vẽ, có độ lớn:

F = F1cos + F2 cos = 2F1 cos = 2.F1

AC

  136.10-3 N

15

Bài 5 Các điện tích q1 và q2 tác dụng lên điện tích q3 các lực F1và F2 có phương

chiều như hình vẽ:

Có độ lớn: F1 = 9.109

1 3 2

|q q |

AC = 3,75 N; F2 = 9.10 9

2 3 2

|q q |

BC = 5,625 N.

Lực tổng hợp do q1 và q2 tác dụng lên q3 là:

F = F1+F2; có phương chiều như hình vẽ, có độ lớn: F = F12 F22  6,76 N

Bài 6 Điện tích q1 tác dụng lên q0 lực F1, điện tích q2 tác dụng lên q0 lực F2

Để q0 nằm cân bằng thì F1+ F2= 0  F1= - F2  F1và F2 phải cùng phương,

ngược chiều và bằng nhau về độ lớn Để thỏa mãn các điều kiện này thì q0 phải đặttrên đường thẳng nối A, B (để hai lực cùng phương), đặt ngoài đoạn thẳng AB (đểhai lực ngược chiều) và gần q1 hơn (để hai lực bằng nhau về độ lớn vì |q1| < |q2|)

 =

Bài 7 a) Các điện tích q1 và q2 tác dụng lên điện tích q3 các lực điện F13và F23

Để q3 nằm cân bằng thì F13+ F23= 0 F13= -F23 F13và F23phải cùng phương,ngược điều và bằng nhau về độ lớn Để thoả mãn điều kiện đó thì C phải nằm trênđường thẳng nối A, B (để F13và F23cùng phương), nằm ngoài đoạn thẳng AB (vì q1

và q2 trái dấu, q3 có thể là điện tích dương hay âm đều được, trong hình q3 là điệntích dương) và gần A hơn (vì |q1| < |q2|)

 =

Bài 8 Xét sự cân bằng của điện tích q nằm tại đỉnh D của hình vuông Các điện

tích q đặt tại các đỉnh A, B, C tác dụng lên điện tích q đặt tại D các lực F14, F24, F34

có phương chiều như hình vẽ:

Có độ lớn: F14 = F34 =

2 2

kq

a ; F24 =

2 22

kq

a (

122

) Để điện tích q đặt tại D cân bằng thì điện tích Q tácdụng lên điện tích q đặt tại D lực F54phải thoả mãn: F54= - F1234 Để các điện tích

đặt trên các đỉnh khác cũng cân thì Q phải là điện tích âm và đặt tại tâm O của hìnhvuông

Khi đó: F54 = F1234 hay 2

2 | |k Q q

2 2

kq

a (

122

)

 Q = - 2

q

(

12

2

) = - 0,957q

17

3 Cường độ điện trường của các điện tích điểm – Lực điện trường.

* Các công thức

+ Véc tơ cường độ điện trường gây bởi một điện tích điểm:

- Điểm đặt: tại điểm ta xét

- Phương: trùng với đường thẳng nối điện tích điểm với điểm ta xét

- Chiều: hướng ra xa q nếu q > 0; hướng về phía q nếu q < 0

- Độ lớn: E = 2

| |

k q r

* Phương pháp giải

+ Giải bài toán tìm véc tơ cường độ điện trường tổng hợp:

- Vẽ hình, xác định các véc tơ cường độ điện trường gây ra tại điểm ta xét

- Tính độ lớn của các véc tơ cường độ điện trường thành phần

- Viết biểu thức (véc tơ) cường độ điện trường tổng hợp

- Dùng phép chiếu hoặc hệ thức lượng trong tam giác để chuyển biểu thức véc tơ

về biểu thức đại số

- Giải phương trình để tìm độ lớn của cường độ điện trường tổng hợp

- Kết luận đầy đủ về véc tơ cường độ điện trường tổng hợp

* Bài tập

Bài 1 Cho hai điện tích q1 = 4.10-6 C và q2 = - 4.10-6 C đặt tại hai điểm A và B cáchnhau 4 cm Xác định cường độ điện trường tổng hợp do hai điện tích này gây ra tại:a) Trung điểm H của AB

b) Điểm C cách A 2 cm, cách B 6 cm

Bài 2 Cho hai điện tích q1 = 6.10-6 C và q2 = 8.10-6 C đặt tại hai điểm A và B cáchnhau 8 cm Xác định cường độ điện trường tổng hợp do hai điện tích này gây ra tại:a) Trung điểm H của AB

Bài 4 Tại 2 điểm A và B cách nhau 10 cm trong không khí có đặt 2 điện tích q1 =

q2 = 16.10-8 C Xác định cường độ điện trường do hai điện tích này gây ra tại điểm

C biết AC = BC = 8 cm Xác định lực điện trường tác dụng lên điện tích q3 = 2.10

-6 C đặt tại C

Bài 5 Tại hai điểm A và B cách nhau 10 cm trong không khí có đặt hai điện tích q1

= - q2 = 6.10-6C Xác định cường độ điện trường do hai điện tích này gây ra tạiđiểm C biết AC = BC = 12 cm Tính lực điện trường tác dụng lên điện tích q3 = -3.10-8 C đặt tại C

19

Bài 6 Tại hai điểm A và B cách nhau 20 cm trong không khí có đặt hai điện tích q1

= 4.10-6 C và q2 = -6,4.10-6 C Xác định cường độ điện trường do hai điện tích nàygây ra tại điểm C biết AC = 12 cm; BC = 16 cm Xác định lực điện trường tácdụng lên q3 = -5.10-8 C đặt tại C

Bài 7 Tại hai điểm A và B cách nhau 10 cm trong không khí có đặt hai điện tích q1

= - 1,6.10-6 C và q2 = - 2,4.10-6 C Xác định cường độ điện trường do 2 điện tíchnày gây ra tại điểm C Biết AC = 8 cm, BC = 6 cm Xác định lực điện trường tácdụng lên q3 = 4.10-8 C đặt tại C

Bài 8 Tại hai điểm A, B cách nhau 15 cm trong không khí có đặt hai điện tích q1 =

Bài 10 Đặt 4 điện tích có cùng độ lớn q tại 4 đỉnh của một hình vuông ABCD cạnh

a với điện tích dương đặt tại A và C, điện tích âm đặt tại B và D Xác định cường

độ tổng hợp tại giao điểm hai đường chéo của hình vuông

* Hướng dẫn giải

Bài 1 a) Các điện tích q1 và q2 gây ra tại trung điểm H các véc tơ cường độ điện

trường E1và E2có phương chiều như hình vẽ:

Có độ lớn: E1 = E2 = k

1 2



 = 9.107 (V/m)

Cường độ điện trường tổng hợp tại H do q1 và q2 gây ra là: E



=E1+E2; có phương

chiều như hình vẽ; có độ lớn: E = E1 + E2 = 18.107 V/m

b) Các điện tích q1 và q2 gây ra tại C các véc tơ cường độ điện trường E1và E2có

phương chiều như hình vẽ:

Có độ lớn: E1 = k

1 2

Bài 2 a) Các điện tích q1 và q2 gây ra tại trung điểm H các véc tơ cường độ điện

trường E1và E2có phương chiều như hình vẽ:

Có độ lớn: E1 = k

1 2

b) Các điện tích q1 và q2 gây ra tại C các véc tơ cường độ điện trường E1và E2có

phương chiều như hình vẽ

Có độ lớn: E1 = k

1 2

Bài 3 a) Các điện tích q1 và q2 gây ra tại C các véc tơ cường độ điện trường E1và2

E có phương chiều như hình vẽ:

Có độ lớn: E1 = k

1 2

b) Các điện tích q1 và q2 gây ra tại D các véc tơ cường độ điện trường E1và E2

có phương chiều như hình vẽ:

Có độ lớn: E1 = k

1 2

phương chiều như hình vẽ; có độ lớn: E = E2 + E1 = 8,24.107 V/m

Bài 4 Các điện tích q1 và q2 gây ra tại C các véc tơ cường độ điện trường E1 và2

E có phương chiều như hình vẽ.

23

Có độ lớn: E1 = E2 = 9.109

1 2

|q |

AC = 225.103 V/m

Cường độ điện trường tổng hợp tại C do các điện tích q1 và q2 gây ra là:

E =E1+E2; có phương chiều như hình vẽ.

Có độ lớn: E = E1cos + E2cos = 2E1cos = 2E1

AC

  351.10 3 V/m Lực điện trường tổng hợp do q1 và q3 tác dụng lên q3 là: F

 = q3E Vì q3 > 0, nên

F cùng phương cùng chiều với E và có độ lớn: F = |q3|E = 0,7 N.

Bài 5 Các điện tích q1 và q2 gây ra tại C các véc tơ cường độ điện trường E1 và2

E có phương chiều như hình vẽ:

Có độ lớn: E1 = E2 = 9.109

1 2

|q |

AC = 375.104 V/m

Cường độ điện trường tổng hợp tại C do các điện tích q1 và q2 gây ra là:

E =E1+E2; có phương chiều như hình vẽ; có độ lớn:

E = E1cos + E2 cos = 2E1 cos = 2E1

AH

AC  312,5.104 V/m

Lực điện trường tổng hợp do q1 và q3 tác dụng lên q3 là:

F= q3E Vì q3 < 0, nên F cùng phương ngược chiều với E và có độ lớn:

F = |q3|E = 0,094 N

Bài 6 Tam giác ABC vuông tại C Các điện tích q1 và q2 gây ra tại C các véc tơ

cường độ điện trườngE1vàE2có phương chiều như hình vẽ.

Có độ lớn: E1 = 9.109

1 2

|q |

AC = 25.105 V/m; E2 = 9.109

2 2

 Vì q3 < 0, nên

F cùng phương ngược chiều với E và có độ lớn: F = |q3|.E = 0,17 N.

Bài 7 Tam giác ABC vuông tại C Các điện tích q1 và q2 gây ra tại C các véc tơ

cường độ điện trườngE1vàE2có phương chiều như hình vẽ:

Có độ lớn: E1 = 9.109

1 2

|q |

AC = 255.104 V/m; E2 = 9.109

2 2

2

E   64.105 V/m

25

Lực điện trường tổng hợp do q1 và q3 tác dụng lên q3 là: F = q3E Vì q3 > 0, nên

F cùng phương cùng chiều với E và có độ lớn: F = |q3|.E = 0,256 N.

Bài 8 a) Các điện tích q1 và q2 gây ra tại C các véc tơ cường độ điện trường E1và2

E có phương chiều như hình vẽ:

Có độ lớn: E1 = 9.109

1 2

|q |

AC = 27.105 V/m; E2 = 9.109

2 2

E là cường độ điện trường do q1 và q2 gây ra tại M thì cường độ điện

trường tổng hợp do q1 và q2 gây ra tại M là: E

E phải cùng phương, ngược chiều và bằng nhau về độ lớn Để thỏa mãn

các điều kiện đó thì M phải nằm trên đường thẳng nối A, B; nằm ngoài đoạn thẳng

|

|

AB AM

q

|

|2

1

q

q AB AM

AM





= 2

 AM = 2AB = 30 cm Vậy M nằm cách A 30 cm và cách B 15 cm; ngoài ra còn

có các điểm ở rất xa điểm đặt các điện tích q1 và q2 cũng có cường độ điện trườngbằng 0 vì ở đó cường độ điện trường do các điện tích q1 và q2 gây ra đều xấp xĩbằng 0

Bài 9 a) Các điện tích q1 và q2 gây ra tại C các véc tơ cường độ điện trường E1và2

E có phương chiều như hình vẽ:

Có độ lớn: E1 = 9.109

1 2

|q |

AC = 9.105 V/m; E2 = 9.109

2 2

b) Gọi E1'và '

2

E là cường độ điện trường do q1 và q2 gây ra tại M thì cường độ

điện trường tổng hợp do q1 và q2 gây ra tại M là:



và E2'

 phải cùng phương, ngược chiều và bằngnhau về độ lớn Để thỏa mãn các điều kiện đó thì M phải nằm trên đường thẳng nối

A, B; nằm trong đoạn thẳng AB (như hình vẽ)

Với E1' = E'2  9.109

1 2

|q |

2 2

| | 3

| | 2

q AM

AB AM  q   AM =

35

AB

= 12 cm

Vậy M nằm cách A 12 cm và cách B 8 cm; ngoài ra còn có các điểm ở rất xa điểmđặt các điện tích q1 và q2 cũng có cường độ điện trường bằng 0 vì ở đó cường độđiện trường do các điện tích q1 và q2 gây ra đều xấp xĩ bằng 0

Bài 10 Các điện tích đặt tại các đỉnh của hình vuông gây ra tại giao điểm O của hai

đường chéo hình vuông các véc tơ cường độ điện trường EA, EB, EC , EDcó

phương chiều như hình vẽ:

Có độ lớn: EA = EB = EC = ED = 2

2kq

a

 Cường độ điện tường tổng hợp tại O là:

E = EA+EB+EC +ED= 0 vì EA+EC = 0 và EB+ED = 0.

27

4 Công của lực điện trường Hiệu điện thế Tụ điện.

* Các công thức:

+ Công của lực điện: AMN = q.E.MN.cos = qEd = qUAB

+ Hiệu điện thế giữa hai điểm M, N trong điện trường: UMN = VM – VN = q

* Bài tập

Bài 1 Một electron chuyển động với vận tốc ban đầu 104 m/s dọc theo đường sứccủa một điện trường đều được một quãng đường 10 cm thì dừng lại Biết electron

có điện tích qe = - 1,6.10-19 C, có khối lượng me = 9,1.10-31 kg

a) Xác định cường độ điện trường

b) Tính gia tốc của chuyển động

Bài 2 Giữa hai điểm B và C cách nhau một đoạn 0,2 m có một điện trường đều với

đường sức hướng từ B đến C Hiệu điện thế giữa A và B là UBC = 12 V Tìma) Cường độ điện trường trong vùng có điện trường đều

b) Công của lực điện khi một điện tích q = 2.10–6 C đi từ B đến C

Bài 3 Một electron di chuyển một đoạn 1 cm, từ điểm M đến điểm N dọc theo một

đường sức điện trong điện trường đều thì lực điện sinh một công 16.10-18 J Biếtelectron có điện tích qe = - 1,6.10-19 C, có khối lượng me = 9,1.10-31 kg

a) Tính công mà lực điện sinh ra khi electron di chuyển tiếp 0,5 cm từ điểm Nđến điểm P theo phương và chiều nói trên

b) Tính vận tốc của electron khi nó đến điểm P Biết rằng tại M, electron không

có vận tốc ban đầu

Bài 4 Hai bản kim loại phẵng song song mang điện tích trái dấu được đặt cách

nhau 2 cm Cường độ điện trường giữa hai bản bằng 3000 V/m Sát bề mặt bảnmang điện dương, đặt một hạt mang điện dương q0 = 1,2.10-2 C, khối lượng m =4,5.10-6 g Tính:

a) Công của điện trường khi hạt mang điện chuyển động từ bản dương sang bảnâm.

b) Vận tốc của hạt mang điện khi nó đập vào bản mang điện âm

Bài 5 Một hạt bụi nhỏ có khối lượng m = 0,1 mg, nằm lơ lững trong điện trường

giữa hai bản kim loại phẵng Các đường sức điện có phương thẳng đứng và chiềuhướng từ dưới lên trên Hiệu điện thế giữa hai bản là 120 V Khoảng cách giữa haibản là 1 cm Xác định điện tích của hạt bụi Lấy g = 10 m/s2

Bài 6 Một quả cầu khối lượng 4,5.10-3 kg treo vào một sợi dây dài 1 m như hìnhvẽ

Quả cầu nằm giữa hai tấm kim loại song song, thẳng đứng như hình vẽ Hai tấmcách nhau 4 cm Đặt một hiệu điện thế 750 V vào hai tấm đó thì quả cầu lệch rakhỏi vị trí ban đầu 1 cm Tính điện tích của quả cầu

Bài 7 Một prôtôn bay trong điện trường Lúc prôtôn ở điểm A thì vận tốc của nó

bằng 2,5.104 m/s Khi bay đến B vận tốc của prôtôn bằng 0 Điện thế tại A bằng

500 V Tính điện thế tại B Biết prôtôn có khối lượng 1,67.10-27 kg, có điện tích1,6.10-19 C

Bài 8 Một electron di chuyển một đoạn 0,6 cm, từ điểm M đến điểm N dọc theo

một đường sức điện thì lực điện sinh công 9,6.10-18 J

a) Tính công mà lực điện sinh ra khi electron di chuyển tiếp 0,4 cm từ điểm Nđến điểm P theo phương và chiều nói trên

b) Tính vận tốc của electron khi đến điểm P Biết tại M, electron không có vậntốc ban đầu Khối lượng của electron là 9,1.10-31 kg

Bài 9 A, B, C là ba điểm tạo thành tam giác vuông tại A đặt trong điện trường đều

có véc tơ E song song với AB như hình vẽ.

c) Đặt thêm ở C một điện tích điểm q = 9.10-10 C Tìm cường độ điện trường tổnghợp tại A.

Bài 10 Hai tụ điện có điện dung C1 = 20 F, C2 = 5 F Tích điện cho tụ điện C1

dưới hiệu điện thế 200 V, sau đó nối hai bản của tụ điện C1 với hai bản của tụ điệnC2 chưa tích điện Tính điện tích và hiệu điện thế giữa hai bản của mỗi tụ điện saukhi nối với nhau

Bài 11 Một tụ điện là tụ xoay dùng trong máy thu vô tuyến, có điện dung thay đổi

được theo quy luật hàm số bậc nhất của góc xoay  của bản linh động Khi gócxoay 1 = 300 thì tụ điện có điện dung là 5 F, khi góc xoay 2 = 1200 thì tụ điện cóđiện dung là 14 F Hỏi khi góc xoay 3 = 450 thì tụ điện có điện dung là baonhiêu?

e e

b) Công của lực điện: A = qEd = 2.10-6.60.0,2 = 24.10-6 J

Bài 3 a) Ta có: A = |qe|.E.d E = | e|

Bài 4 a) Công của lực điện trường: A = |q0|Ed = 0,9 J.

b) Vận tốc của hạt mang điện khi đập vào bản âm:

Bài 5 Hạt bụi nằm cân bằng nên lực điện trường cân bằng với trọng lực Lực điện

trường phải có phương thẳng đứng và hướng lên, do đó hạt bụi phải mang điện tíchdương

Bài 6 Quả cầu chịu tác dụng của các lực: Trọng lực P, lực điện trường F và lực

căng T của sợi dây (như hình vẽ).

Điều kiện cân bằng: P + F + T = 0 Vì  nhỏ nên tan =

F

P  sin =

h l

q MN = - 104 V/m; dấu “-“ cho biết E ngược

chiều chuyển động của electron (được mặc nhiên chọn làm chiều dương)

Bài 9 a) UAC = E.AC.cos900 = 0; UBA = UBC + UCA = UBC = 400 V

E = cos

BC

U

BC  = 8.103 V/m

b) AAB = qUAB = - qUBA = - 4.10-7 J

ABC = qUBC = 4.10-7 J AAC = qUAC = 0

c) Điện tích q đặt tại C sẽ gây ra tại A véc tơ cường độ điện trường E' cóphương chiều như hình vẽ:

31

Có độ lớn: E’ = 9.109 2

| |q

| |( sin )

Câu 1 Cọ xát thanh êbônit vào miếng dạ, thanh êbônit tích điện âm vì

A Electron chuyển từ thanh êbônit sang dạ.

B Electron chuyển từ dạ sang thanh êbônit.

C Prôtôn chuyển từ dạ sang thanh êbônit.

D Prôtôn chuyển từ thanh êbônit sang dạ.

Câu 2 Hai hạt bụi trong không khí, mỗi hạt chứa 5.108 electron cách nhau 2 cm.Lực đẩy tĩnh điện giữa hai hạt bằng

Câu 6 Cách biểu diễn lực tương tác giữa hai điện tích đứng yên nào sau đây là

sai?

Câu 7 Hai điện tích điểm đứng yên trong không khí cách nhau một khoảng r tác

dụng lên nhau lực có độ lớn bằng F Khi đưa chúng vào trong dầu hỏa có hằng số

điện môi  = 2 và giảm khoảng cách giữa chúng còn

Câu 9 Lực tương tác tĩnh điện giữa hai điện tích điểm đứng yên đặt cách nhau một

khoảng 4 cm là F Nếu để chúng cách nhau 1 cm thì lực tương tác giữa chúng là

Câu 10 Hai quả cầu nhỏ có kích thước giống nhau tích các điện tích là q1 = 8.10-6

C và q2 = -2.10-6 C Cho hai quả cầu tiếp xúc với nhau rồi đặt chúng cách nhautrong không khí cách nhau 10 cm thì lực tương tác giữa chúng có độ lớn là

A 4,5 N B 8,1 N C 0.0045 N D 81.10-5 N

Câu 11 Câu phát biểu nào sau đây đúng?

A Electron là hạt sơ cấp mang điện tích 1,6.10-19 C

B Độ lớn của điện tích nguyên tố là 1,6.1019 C

C Điện tích hạt nhân bằng một số nguyên lần điện tích nguyên tố.

D Tất cả các hạt sơ cấp đều mang điện tích.

Câu 12 Đưa một thanh kim loại trung hòa về điện đặt trên giá cách điện lại gần

một quả cầu tích điện dương Sau khi đưa thanh kim loại ra thật xa quả cầu thìthanh kim loại

A có hai nữa tích điện trái dấu B tích điện dương.

C tích điện âm D trung hòa về điện.

Câu 13 Thế năng của một electron tại điểm M trong điện trường của một điện tích

điểm là -3,2.10-19 J Điện thế tại điểm M là

Câu 14 Hai điện tích dương q1 = q và q2 = 4q đặt tại hai điểm A, B trong không

khí cách nhau 12 cm Gọi M là điểm tại đó, lực tổng hợp tác dụng lên điện tích q0bằng 0 Điểm M cách q1 một khoảng

Câu 15 Cường độ điện trường do điện tích +q gây ra tại điểm A cách nó một

khoảng r có độ lớn là E Nếu thay bằng điện tích -2q và giảm khoảng cách đến Acòn một nữa thì cường độ điện trường tại A có độ lớn là

A 8E B 4E C 0,25E D E.

Câu 16 Tại điểm A trong một điện trường, véc tơ cường độ điện trường có hướng

thẳng đứng từ trên xuống, có độ lớn bằng 5 V/m có đặt điện tích q = - 4.10-6 C Lựctác dụng lên điện tích q có

33

A độ lớn bằng 2.10-5 N, hướng thẳng đứng từ trên xuống.

B độ lớn bằng 2.10-5 N, hướng thẳng đứng từ dưới lên

C độ lớn bằng 2 N, hướng thẳng đứng từ trên xuống.

D độ lớn bằng 4.10-6 N, hướng thẳng đứng từ dưới lên

Câu 17 Câu phát biểu nào sau đây chưa đúng?

A Qua mỗi điểm trong điện trường chỉ vẽ được một đường sức

B Các đường sức của điện trường không cắt nhau.

C Đường sức của điện trường bao giờ cũng là đường thẳng.

D Đường sức của điện trường tĩnh không khép kín.

Câu 18 Điện tích điểm q gây ra tại điểm cách nó 2 cm cường độ điện trường 105V/m Hỏi tại vị trí cách nó bằng bao nhiêu thì cường độ điện trường bằng 4.105 V/m?

Câu 19 Hai điện tích q1 < 0 và q2 > 0 với |q2| > |q1| đặt tại hai điểm A và B như

hình vẽ (I là trung điểm của AB) Điểm M

có cường độ điện trường tổng hợp do hai

điện tích này gây ra bằng 0 nằm trên

Câu 20 Đặt 4 điện tích có cùng độ lớn q tại 4 đỉnh của một hình vuông ABCD

cạnh a với điện tích dương tại A và C, điện tích âm tại B và D Cường độ điệntrường tại giao điểm của hai đường chéo của hình vuông có độ lớn

A E = . 2

2 4

 D E = 0.

Câu 21 Đặt hai điện tích tại hai điểm A và B Để cường độ điện trường do hai điện

tích gây ra tại trung điểm I của AB bằng 0 thì hai điện tích này

C cùng độ lớn và cùng dấu D cùng độ lớn và trái dấu.

Câu 22 Tại 3 đỉnh của hình vuông cạnh a đặt 3 điện tích dương cùng độ lớn.

Cường độ điện trường do 3 điện tích gây ra tại đỉnh thứ tư có độ lớn

kq a

A phương AB, chiều từ A đến B, độ lớn 2,5.105 V/m

B phương AB, chiều từ B đến A, độ lớn 1,5.104 V/m

C phương AB, chiều từ B đến A, độ lớn 2,5.105 V/m

D phương AB, chiều từ A đến B, độ lớn 2,5.104 V/m

Câu 24 Quả cầu nhỏ khối lượng m = 25 g, mang điện tích q = 2,5.10-9 C được treobởi một sợi dây không dãn, khối lượng không đáng kể và đặt vào trong một điệntrường đều với cường độ điện trường có phương nằm ngang và có độ lớn E = 106V/m Lấy g = 10 m/s2 Góc lệch của dây treo so với phương thẳng đứng là

A 300 B 450 C 600 D 750

Câu 25 Công của lực điện trường khi một điện tích di chuyển từ điểm M đến điểm

N trong điện trường đều là A = |q|Ed Trong đó d là

A chiều dài đường đi của điện tích.

B đường kính của quả cầu tích điện.

C chiều dài MN.

D hình chiếu của đường đi lên phương của một đường sức.

Câu 26 Một điện tích điểm di chuyển dọc theo đường sức của một điện trường đều

có cường độ điện trường E = 1000 V/m, đi được một khoảng d = 5 cm Lực điệntrường thực hiện được công A = 15.10-5 J Độ lớn của điện tích đó là

Câu 28 Khi một điện tích q = -2 C di chuyển từ điểm M đến điểm N trong điện

trường thì lực điện sinh công -6 J, hiệu điện thế UMN là

35

Câu 29 Khi một điện tích q = - 6.10-6 C di chuyển từ điểm M đến điểm N thì lựcđiện trường thực hiện được một công A = 3.10-3 J Hiệu điện thế giữa hai điểm M

Câu 32 Hai tấm kim loại phẳng đặt song song, cách nhau 2 cm, nhiễm điện trái

dấu Một điện tích q = 5.10-9 C di chuyển từ tấm này đến tấm kia thì lực điện trườngthực hiện được công A = 5.10-8 J Cường độ điện trường giữa hai tấm kim loại là

A 300 V/m B 500 V/m C 200 V/m D 400 V/m Câu 33 Truyền cho quả cầu trung hoà về điện 5.105 electron thì quả cầu mang điệntích

A 8.10-14 C B -8.10-14 C. C -1,6.10-24 C D 1,6.10-24 C

Câu 34 Hai điện tích điểm bằng nhau đặt trong chân không cách nhau 4 cm thì

đẩy nhau một lực là 9.10-5 N Để lực đẩy là 1,6.10-4 N thì khoảng cách giữa chúng là

Câu 35 Hai điện tích đẩy nhau một lực F khi đặt cách nhau 9 cm Khi đưa chúng

về cách nhau 3 cm thì lực tương tác giữa chúng bây giờ là

B các điện tích ở các đỉnh kề nhau khác dấu nhau.

C các điện tích ở các đỉnh đối diện nhau cùng dấu và cùng độ lớn.

D các điện tích cùng dấu.

Câu 37 Hai quả cầu nhỏ giống nhau, có điện tích q1 và q2 khác nhau ở khoảng

cách R đẩy nhau với lực F0 Sau khi chúng tiếp xúc, đặt lại ở khoảng cách R chúng

sẽ A hút nhau với F < F0 B hút nhau với F > F0.

Câu 38 Chọn câu sai Công của lực điện trường làm dịch chuyển điện tích

A phụ thuộc vào hình dạng đường đi B phụ thuộc vào điện tích dịch chuyển.

C phụ thuộc vào điện trường D phụ thuộc hiệu điện thế hai đầu đường

đi

Câu 39 Hai quả cầu kim loại giống nhau được treo vào điểm O bằng hai sợi dây

cách điện, cùng chiều dài, không co dãn, có khối lượng không đáng kể Gọi P = mg

là trọng lượng của một quả cầu, F là lực tương tác tĩnh điện giữa hai quả cầu khitruyền điện tích cho một quả cầu Khi đó hai dây treo hợp với nhau góc  với

A Thừa 4.1012 electron B Thiếu 4.1012 electron

C Thừa 25.1012 electron D Thiếu 25.1013 electron

Câu 41 Thả một electron không vận tốc ban đầu trong một điện trường Electron

đó sẽ

A chuyển động dọc theo một đường sức của điện trường.

B chuyển động từ nơi có điện thế cao sang nơi có điện thế thấp.

C chuyển độngtừ nơi có điện thế thấp sang nơi có điện thế cao

D đứng yên.

Câu 42 Thả một ion dương không vận tốc ban đầu trong một điện trường, ion

dương đó sẽ

A chuyển động dọc theo một đường sức của điện trường.

B chuyển độngtừ nơi có điện thế cao sang nơi có điện thế thấp

C chuyển động từ nơi có điện thế thấp sang nơi có điện thế cao.

D đứng yên.

Câu 43 Hai quả cầu có cùng kích thước và cùng khối lượng, tích các điện lượng q1

= 4.10-11 C, q2 = 10-11 C đặt trong không khí, cách nhau một khoảng lớn hơn bánkính của chúng rất nhiều Nếu lực hấp dẫn giữa chúng có độ lớn bằng lực đẩy tĩnhđiện thì khối lượng của mỗi quả cầu bằng

A  0,23 kg B  0,46 kg C  2,3 kg D  4,6 kg Câu 44 Hai viên bi sắt kích thước nhỏ, mang các điện tích q1 và q2, đặt cách nhau

một khoảng r Sau đó các viên bi được phóng điện sao cho điện tích các viên bi chỉcòn một nữa điện tích lúc đầu, đồng thời đưa chúng đến cách nhau một khoảng0,25r thì lực tương tác giữa chúng tăng lên

Câu 45 Tại A có điện tích điểm q1, tại B có điện tích điểm q2 Người ta tìm được

điểm M tại đó điện trường bằng không M nằm trong đoạn thẳng nối A, B và ở gần

A hơn B Có thể nói gì về dấu và độ lớn của các điện tích q1, q2?

A q1, q2 cùng dấu; |q1| > |q2| B q1, q2 khác dấu; |q1| > |q2|.

C q1, q2 cùng dấu; |q1| < |q2| D q1, q2 khác dấu; |q1| < |q2|.

Câu 46 Tại A có điện tích điểm q1, tại B có điện tích điểm q2 Người ta tìm được

điểm M tại đó điện trường bằng không M nằm ngoài đoạn thẳng nối A, B và ở gần

B hơn A Có thể nói gì về dấu và độ lớn của q1, q2?

A q1, q2 cùng dấu; |q1| > |q2| B q1, q2 khác dấu; |q1| > |q2|

C q1, q2 cùng dấu; |q1| < |q2| D q1, q2 khác dấu; |q1| < |q2|.

37

Câu 47 Một electron bay từ điểm M đến điểm N trong một điện trường, giữa hai

điểm có hiệu điện thế UMN = 100 V Công mà lực điện trường sinh ra sẽ là

A 1,6.10-19 J B -1,6.10-19 J C 1,6.10-17 J D -1,6.10-17 J

Câu 48 Một electron chuyển động với vận tốc ban đầu 106 m/s dọc theo đường sứccủa một điện trường đều được một quãng đường 1 cm thì dừng lại Cường độ điệntrường của điện trường đều đó có độ lớn

A 284 V/m B 482 V/m C 428 V/m D 824 V/m Câu 49 Công của lực điện tác dụng lên điện tích điểm q khi q di chuyển từ điểm

M đến điểm N trong điện trường, không phụ thuộc vào

A vị trí của các điểm M, N B hình dạng dường đi từ M đến N.

C độ lớn của điện tích q D cường độ điện trường tại M và N Câu 50 Khi một điện tích di chuyển trong một điện trường từ một điểm A đến một

điểm B thì lực điện sinh công 2,5 J Nếu thế năng của q tại A là 5 J thì thế năng của

q tại B là

Câu 51 Một hệ cô lập gồm 3 điện tích điểm có khối lượng không đáng kể, nằm

cân bằng với nhau Tình huống nào dưới đây có thể xảy ra?

A Ba điện tích cùng dấu nằm ở ba đỉnh của một tam giác đều.

B Ba điện tích cùng dấu nằm trên một đường thẳng.

C Ba điện tích không cùng dấu nằm ở 3 đỉnh của tam giác đều.

D Ba điện tích không cùng dấu nằm trên một đường thẳng.

Câu 52 Khi một điện tích q = -2.10-6 C di chuyển từ điểm M đến điểm N trongđiện trường thì lực điện sinh công -18.10-6 J Hiệu điện thế giữa M và N là

Câu 53 Một electron chuyển động dọc theo đường sức của một điện trường đều có

cường độ E = 100 V/m với vận tốc ban đầu 300 km/s theo hướng của véc tơ

trường đều giữa hai bản kim loại phẳng tích điện trái dấu Cường độ điện trườnggiữa hai bản là 100 V/m Khoảng cách giữa hai bản là 1 cm Tính động năng củaelectron khi nó đến đập vào bản dương

A 1,6.10-17 J B 1,6.10-18 J C 1,6.10-19 J D 1,6.10-20 J

Câu 55 Một điện tích chuyển động trong điện trường theo một đường cong kín.

Gọi công của lực điện trong chuyển động đó là A thì

A A > 0 nếu q > 0 B A > 0 nếu q < 0.

C A > 0 nếu q < 0 D A = 0.

Câu 56 Cường độ điện trường của điện tích điểm q tại điểm A là 16 V/m, tại điểm

B là 4 V/m, EA và EB nằm trên đường thẳng qua A và B Xác định cường độ điệntrường EC tại trung điểm C của đoạn AB

A 64 V/m B 24 V/m C 7,1 V/m D 1,8 V/m.

Câu 57 Một điện tích thử đặt tại điểm có cường độ điện trường 16 V/m Lực tác

dụng lên điện tích đó là 2.10-4 N Độ lớn của điện tích đó là

A 22,5.10-6 C B 15,5.10-6 C C 12,5.10-6 C D 25,5.10-6 C

Câu 58 Có hai điện tích q1 = 5.10-9 C và q2 = -5.10-9 C, đặt cách nhau 10 cm trongkhông khí Cường độ điện trường tổng hợp do hai điện tích này gây ra tại điểmcách điện tích q1 5 cm và cách điện tích q2 15 cm là

A 20000 V/m B 18000 V/m C 16000 V/m D 14000 V/m.

Câu 59 Trên vỏ một tụ điện có ghi 20 µF – 200 V Nối hai bản tụ điện với một

hiệu điện thế 120 V Tụ điện tích được điện tích là

A 4.10-3 C B 6.10-4 C C 10-4 C D 24.10-4 C

Câu 60 Tụ điện có điện dung C1 có điện tích q1 = 2.10-3 C Tụ điện có điện dungC2 có điện tích q2 = 10-3 C So sánh điện dung của hai tụ điện ta thấy

C C1 = C2 D Chưa đủ điều kiện để so sánh.

Câu 61 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, C, D nhiễm điện gì?

A B và C âm, D dương B B âm, C và D dương.

Câu 62 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, tách ra rồi cho A tiếp xúc với C và tách ra.

B Cho A tiếp xúc với B, tách ra rồi cho C tiếp xúc B.

C Cho A, B, C tiếp xúc nhau cùng một lúc, rồi tách ra.

D Nối B với C bằng dây dẫn rồi đặt gần A, sau đó cắt dây nối.

Câu 63 Tính lực tương tác điện giữa electron và prôtôn khi chúng cách nhau

2.10–9 cm

A F = 9,0.10–7 N B F = 6,6.10–7 N C F = 5,76.10–7 N D F = 8,5.10–8 N

Câu 64 Hai điện tích điểm q1 = +3 µC và q2 = –3 µC, đặt trong dầu (ε = 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 65 Độ lớn của lực tương tác giữa hai điện tích điểm trong không khí thì

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 66 Hai quả cầu nhỏ có điện tích 10–7 C và 4.10–7 C, tương tác với nhau mộtlực F = 0,1 N trong chân không Khoảng cách giữa chúng là

A 0,6 cm B 0,6 m C 6,0 m D 6,0 cm.

Câu 67 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 là một vật trung hòa

điện

39

D Xét về toàn bộ thì một vật nhiễm điện do tiếp xúc vẫn là một vật trung hòa

điện

Câu 68 Phát biểu nào sau đây là không đúng?

A Electron là hạt mang điện tích âm –1,6.10–19 C

B Electron là hạt có khối lượng 9,1.10–31 kg

C Nguyên tử có thể mất đi hoặc nhận thêm êlectron để trở thành ion.

D Electron không thể chuyển từ vật này sang vật khác.

Câu 69 Hai điện tích điểm nằm yên trong chân không tương tác với nhau một lực

F Thay đổi các điện tích thì lực tương tác đổi chiều nhưng độ lớn không đổi Hỏicác yếu tố trên thay đổi như thế nào?

A đổi dấu q1 và q2 B tăng gấp đôi q1, giảm 2 lần q2.

C đổi dấu q1, không thay đổi q2 D tăng giảm sao cho q1 + q2 không đổi Câu 70 Hai điện tích điểm bằng nhau đặt trong điện môi lỏng ε = 81 cách nhau

3 cm chúng đẩy nhau bởi lực 2 μN Độ lớn các điện tích là

Câu 71 Hai điện tích điểm bằng nhau đặt trong không khí cách nhau 12 cm, lực

tương tác giữa chúng bằng 10 N Các điện tích đó là

Câu 72 Hai điện tích điểm đặt trong không khí cách nhau 12 cm, lực tương tác

giữa chúng bằng 10 N Đặt chúng vào trong dầu cách nhau 8 cm thì lực tương tácgiữa chúng vẫn bằng 10 N Hằng số điện môi của dầu là

A ε = 1,51 B ε = 2,01 C ε = 3,41 D ε = 2,25.

Câu 73 Cho hai quả cầu nhỏ trung hòa điện cách nhau 40 cm Giả sử bằng cách

nào đó có 4.1012 electron từ quả cầu này di chuyển sang quả cầu kia Khi đó chúnghút hay đẩy nhau bằng lực tương tác là bao nhiêu?

C Đẩy nhau F = 13 mN D Đẩy nhau F = 23 mN.

Câu 74 Hai điện tích điểm bằng nhau đặt trong chân không cách nhau một khoảng

2 cm thì lực đẩy giữa chúng là 1,6.10–4 N Khoảng cách giữa chúng bằng bao nhiêu

để lực tương tác giữa chúng là 2,5.10–4 N?

A 1,6 cm B 6,0 cm C 1,6 cm D 2,56 cm.

Câu 75 Hai điện tích điểm cách nhau một khoảng 2 cm đẩy nhau một lực 135 N.

Tổng điện tích của hai vật bằng 5.10–6 C Tính điện tích của mỗi vật:

A q1 = 2,6.10–6 C; q2 = 2,4.10–6 C B q1 = 1,6.10–6 C; q2 = 3,4.10–6 C

C q1 = 4,6.10–6 C; q2 = 0,4.10–6 C D q1 = 3.10–6 C; q2 = 2.10–6 C

Câu 76 Hai quả cầu kim loại nhỏ tích điện q1 = 3 μC và q2 = 1 μC kích thước

giống nhau cho tiếp xúc với nhau rồi đặt trong chân không cách nhau 5 cm Tínhlực tương tác tĩnh điện giữa chúng sau đó

A 12,5 N B 14,4 N C 16,2 N D 18,3 N.

Câu 77 Hai quả cầu kim loại nhỏ tích điện q1 = 5 μC và q2 = – 3 μC 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 đó

Câu 78 Hai chất điểm mang điện tích khi đặt gần nhau chúng đẩy nhau thì có thể

kết luận

A chúng đều là điện tích dương B chúng cùng độ lớn điện tích.

C chúng trái dấu nhau D chúng cùng dấu nhau.

Câu 79 Hai quả cầu kim loại kích thước giống nhau mang điện tích lần lượt là q1

và q2, cho chúng tiếp xúc nhau rồi tách ra thì mỗi quả cầu mang điện tích là

Câu 80 Tính chất nào sau đây của các đường sức điện là sai?

A Tại một điểm bất kì trong điện trường có thể vẽ được một đường sức.

B Các đường sức điện có thể xuất phát từ các điện tích âm.

C Các đường sức điện không cắt nhau.

D Các đường sức điện có mật độ cao hơn ở nơi có điện trường mạnh hơn Câu 81 Một điện tích thử đặt tại điểm có cường độ điện trường 160 V/m Lực tác

dụng lên điện tích đó bằng 2.10–4 N Độ lớn của điện tích đó là

A q = 1,25.10–7 C B q = 8,0.10–5 C

Câu 82 Điện tích điểm q = –3 μC đặt tại điểm có cường độ điện trường E =

12000 V/m, có phương thẳng đứng chiều từ trên xuống dưới Xác định phươngchiều và độ lớn của lực tác dụng lên điện tích q

A phương thẳng đứng, chiều hướng xuống, F = 0,36 N.

B phương nằm ngang, chiều từ trái sang phải, F = 0,48 N.

C phương thẳng đứng, chiều từ dưới lên trên, F = 0,36N.

D phương thẳng đứng, chiều từ dưới lên trên, F = 0,036N.

Câu 83 Một điện tích điểm gây ra cường độ điện trường tại A bằng 36 V/m, tại B

bằng 9 V/m Hỏi cường độ điện trường tại trung điểm C của AB là bao nhiêu, biếthai điểm A, B nằm trên cùng một đường sức

A 30 V/m B 25 V/m C 16 V/m D 12 V/m.

Câu 84 Hai điện tích điểm q1 = 5 nC, q2 = – 5 nC đặt tai hai điểm A, B cách nhau

10 cm Xác định véctơ cường độ điện trường do hai điện tích này gây ra tại trungđiểm của đoạn thẳng AB

A 18000 V/m B 45000 V/m C 36000 V/m D 12500 V/m.

Câu 85 Hai điện tích điểm q1 và q2 đặt tại hai điểm cố định A và B Tại điểm I

nằm trong đoạn thẳng nối AB và ở gần A hơn B người ta thấy điện trường tại đó cócường độ bằng không Có thể kết luận là

A q1 và q2 cùng dấu, |q1| > |q2| B q1 và q2 trái dấu, |q1| > |q2|.

C q1 và q2 cùng dấu, |q1| < |q2| D q1 và q2 trái dấu, |q1| < |q2|.

Câu 86 Hai tấm kim loại phẳng song song cách nhau 2 cm nhiễm điện trái dấu.

Muốn làm cho điện tích q = 5.10–10 C di chuyển từ tấm này sang tấm kia cần tốnmột công A = 2.10–9 J Xác định cường độ điện trường bên trong hai tấm kim loại,biết điện trường bên trong là điện trường đều có đường sức vuông góc với các tấm

A 100 V/m B 200 V/m C 300 V/m D 400V/m.

41

Câu 87 Hiệu điện thế giữa hai điểm M, N là UMN = 2 V Một điện tích q = –1 C di

chuyển từ M đến N thì công của lực điện trường là

A –2,0 J B 2,0 J C –0,5 J D 0,5 J.

Câu 88 Một hạt bụi khối lượng 3,6.10–15 kg mang điện tích q = 4,8.10–18 C nằm lơlửng giữa hai tấm kim loại phẳng song song nằm ngang cách nhau 2 cm và nhiễmđiện trái dấu, bản dương ở phía dưới, bản âm ở phí trên Lấy g = 10m/s² Hiệu điệnthế giữa hai tấm kim loại là

Câu 89 Hai tấm kim loại phẳng nằm ngang song song cách nhau 5cm Hiệu điện

thế giữa hai tấm là 50 V Một electron không vận tốc ban đầu chuyển động từ tấmtích điện âm về tấm tích điện dương Hỏi khi đến tấm tích điện dương thì electron

có động năng bằng bao nhiêu?

A 8.10–18 J B 7.10–18 J C 6.10–18 J D 5.10–18 J

Câu 90 Một prôtôn và một một electron lần lượt được tăng tốc từ trạng thái đứng

yên trong các điện trường đều có cường độ điện trường bằng nhau và đi đượcnhững quãng đường bằng nhau thì

A cả hai có cùng động năng, electron có gia tốc lớn hơn.

B cả hai có cùng động năng, electron có gia tốc nhỏ hơn.

C prôtôn có động năng lớn hơn và có gia tốc nhỏ hơn.

D prôtôn có động năng nhỏ hơn và có gia tốc lớn hơn.

Câu 91 Một tụ điện điện dung 5 μF được tích điện đến điện tích bằng 86 μC Tính

hiệu điện thế trên hai bản tụ

Câu 92 Một tụ điện điện dung 24 nF tích điện đến hiệu điện thế 450 V thì có bao

nhiêu electron di chuyển đến bản âm của tụ điện

A 575.1011 B 675.1011 C 775.1011 D 875.1011

Câu 93 Một tụ điện có điện dung 500 pF mắc vào hai cực của một máy phát điện

có hiệu điện thế 220 V Tính điện tích của tụ điện

A 1,10 μC B 11,0 μC C 110 μC D 0,11 μC.

Câu 94 Một tụ điện có điện dung C, điện tích q, hiệu điện thế U Tăng hiệu điện

thế hai bản tụ lên gấp đôi thì điện tích của tụ

A không thay đổi B tăng gấp đôi C tăng gấp bốn D giảm một nửa.

Câu 95 Một tụ điện có điện dung C, điện tích q, hiệu điện thế U Ngắt tụ khỏi

nguồn, giảm điện dung xuống còn một nửa thì điện tích của tụ

A không thay đổi B tăng gấp đôi C Giảm một nửa D giảm đi 4 lần Câu 96 Tụ điện điện dung 12 pF mắc vào nguồn điện một chiều có hiệu điện thế

4 V Tăng hiệu điện thế này lên bằng 12 V thì điện dung của tụ điện này sẽ có giátrị

A 36 pF B 4 pF C 12 pF D không xác định Câu 97 Một tụ điện có hiệu điện thế giới hạn 380 V Khi đặt vào hai bản của tụ

điện này hiệu điện thế 110 V thì tụ điện tích được điện tích 55 C Khi đặt vào haibản của tụ điện này hiệu điện thế 220 V thì tụ điện tích được điện tích

A 1,1 μC B 11 μC C 110 μC D 1100 μC.