Tính quãng đường mà e đã di chuy n?ể Câu 2.
Trang 22 Đi n tích Đi n tích đi m ệ ệ ể
- V t b nhi m đi n còn g i là v t mang đi n, v t tích đi n hay là m t đi n tích.ậ ị ễ ệ ọ ậ ệ ậ ệ ộ ệ
- Đi n tích đi m ệ ể là đi n tích có kích thệ ướ ấc r t nh so v i kho ng cách mà ta xét.ỏ ớ ả
3 T ươ ng tác đi n Hai ho i đi n tích ệ ạ ệ
- S đ y hay hút nhau gi a các đi n tích g i là s tự ẩ ữ ệ ọ ự ương tác đi n.ệ
- Có 2 lo i đi n tích: ạ ệ đi n tích âm và đi n tích dệ ệ ương
+ Các đi n tích ệ cùng d u (cùng lo i) thì đ y nhau.ấ ạ ẩ
+ Các đi n tích ệ khác d u (khác lo i) thì hút nhau.ấ ạ
II Đ nh lu t Cu-lông H ng s đi n môi ị ậ ằ ố ệ
1 Đ nh lu t Cu-lông ị ậ
- L c hút hay đ y gi a hai đi n tích đi m đ t trong chân không có phự ẩ ữ ệ ể ặ ương trùng v iớ
đường th ng n i hai đi n tích đi m đó, có đ l n t l thu n v i tích đ l n c a haiẳ ố ệ ể ộ ớ ỉ ệ ậ ớ ộ ớ ủ
đi n tích và t l ngh ch v i bình phệ ỉ ệ ị ớ ương kho ng cách gi a chúng.ả ữ
2 L c t ự ươ ng tác gi a các đi n tích đi m đ t trong đi n môi đ ng tính H ng s ữ ệ ể ặ ệ ồ ằ ố
đi n môi ệ
- Đi n môi là môi trệ ường cách đi n.ệ
- Khi đ t các đi n tích đi m trong m t đi n môi đ ng tính thì l c tặ ệ ể ộ ệ ồ ự ương tác gi a chúngữ
Trang 3- H ng s đi n môi cho bi t khi đ t các đi n tích trong ch t đó thì l c tác d ng gi aằ ố ệ ế ặ ệ ấ ự ụ ữchúng sẽ nh đi bao nhiêu l n so v i khi đ t chúng trong chân không.ỏ ầ ớ ặ
B Bài t p ậ
D ng 1 L c t ạ ự ươ ng tác gi a hai đi n tích đi m đ ng yên Đ nh lu t Cu-lông ữ ệ ể ứ ị ậ
Câu 1 Trong chân không đ t 2 electron (e) (coi nh 2 đi n tích đi m) cách nhau 5.10ặ ư ệ ể -9
cm Cho bi t đi n tích c a m i e là qế ệ ủ ỗ e = -1,6.10-19 C
a Hai đi n tích này tệ ương tác v i nhau nh th nào?ớ ư ế
b Tìm l c tự ương tác gi a chúng? Hãy so sánh l c tĩnh đi n này v i l c h p d n gi a 2ữ ự ệ ớ ự ấ ẫ ữe? (Bi t h ng s h p d n G = 6,67.10ế ằ ố ấ ẫ -11 N.m2/kg2, kh i lố ượng c a e mủ e = 9,1.10-31 kg)
c N u cho 2 e này vào d u l a thì l c tế ầ ử ự ương tác gi a chúng sẽ thay đ i nh th nào?ữ ổ ư ế(Bi t r ng h ng s đi n môi c a d u h a ế ằ ằ ố ệ ủ ầ ỏ ε
a Hãy xác đ nh đ l n c a 2 đi n tích đi m trên?ị ộ ớ ủ ệ ể
b Đ l c tể ự ương tác gi a chúng là 2,5.10ữ -4 N thì kho ng cách gi a chúng là bao nhiêu?ả ữ
Câu 4 Hai qu c u nh mang hai đi n tích qả ầ ỏ ệ 1 = 2.10-7 C và q2 = 3.10-7 C đ t trong chânặkhông thì tương tác nhau b ng m t l c 0,6 N Tìm kho ng cách gi a chúng.ằ ộ ự ả ữ
Câu 5 Hai v t nh mang đi n tích đ t trong không khí cách nhau đo n ậ ỏ ệ ặ ạ r 1=
m, đ yẩnhau b ng l c ằ ự F 1,8=
D ng 2 T ng h p l c tác d ng lên m t đi n tích đi m ạ ổ ợ ự ụ ộ ệ ể
Câu 1 Hai đi n tích đi m q1 = - 2.10ệ ể -8 C, q2 = 2.10-6 C, đ t t i 2 đi m A, B trong chânặ ạ ểkhông, cách nhau 6 cm, t i đi m n m gi a 2 đi n tích trên ngạ ể ằ ữ ệ ười ta đ t m t đi n tíchặ ộ ệ
q3 = 2.10-6 C, hãy tính l c tự ương tác do q1, q2 tác d ng lên qụ 3 trong các trường h p sau:ợ
a q3 đ t t i đi m C là trung đi m c a AB.ặ ạ ể ể ủ
b q3 đ t t i đi m D n m cách A 4 cm.ặ ạ ể ằ
Trang 4Câu 2 Hai đi n tích đi m qệ ể 1 = q2 = 4.10-10 C đ t t i hai đi m A và B cách nhau m tặ ạ ể ộkho ngả
a = 10 cm trong không khí Xác đ nh l c đi n mà qị ự ệ 1, q2 tác d ng lên qụ 3 = 3.10-12 C đ t t iặ ạ
C cách A và B nh ng kho ng b ng a.ữ ả ằ
Đáp s : 1,87.10ố -9 N
Câu 3 Ba đi n tích đi m ệ ể
7 1
q = −10−
C,
8 2
q =5.10−
C,
8 3
q =4.10−
C l n lầ ượ ặ ạt đ t t i A, B, Ctrong không khí (A, B, C th ng hàng) ẳ AB 5=
cm, AC 4=
cm, BC 1=
cm Tính l c tácự
d ng lên m i đi n tích.ụ ỗ ệ
Câu 4 Hai đi n tích đi m qệ ể 1 = 5.10-5 C và q2 = 6.10-5 C đ t t i 2 đi m A, B cách nhau 10ặ ạ ể
cm trong chân không Xác đ nh l c đi n t ng h p tác d ng lên đi n tích qị ự ệ ổ ợ ụ ệ 3 = -5.10-5 Ctrong các trường h p sau:ợ
a q3 n m t i đi m C là trung đi m c a AB.ằ ạ ể ể ủ
b q3 n m t i đi m D n m trên đằ ạ ể ằ ường th ng AB, cách A là 5 cm và cách B là 15 cm.ẳ
c q3 n m t i đi m E cách A là 10 cm và cách B là 10 cm.ẳ ạ ể
Câu 5 Cho 2 đi n tích đi m qệ ể 1 và q2 có đ l n b ng nhau, n m cách nhau 4 cm, l c đi nộ ớ ằ ằ ự ệ
gi a 2 đi n tích là l c hút và có đ l n F = 2,25.10ữ ệ ự ộ ớ -3 N
a Hãy xác đ nh đ l n c a m i đi n tích và cho bi t chúng cùng d u hay trái d u?ị ộ ớ ủ ỗ ệ ế ấ ấ
b T i trung đi m c a 2 đi n tích nói trên ngạ ể ủ ệ ười ta đ t đi n tích qặ ệ 3 = -2.10-6 C Hãy xác
q =4.10−
C,
8 2
q = −4.10−
C,
8 3
q =5.10−
C đ t trong không khíặ
t i 3 đ nh ABC c a m t tam giác đ u, c nh ạ ỉ ủ ộ ề ạ a 2=
cm Xác đ nh vect l c tác d ng lên ị ơ ự ụ q3
Trang 5Câu 9 Ba đi n tích đi m ệ ể
8 1
q =27.10−
C,
8 2
q =64.10−
C,
7 3
q =4.10−
C,
8 2
q 2.10
C,
−
= − 8 2
q 8.10
C đ t t i A và B trong không khí, AB = 8ặ ạ
cm M t đi n tích qộ ệ 0 đ t t i C H i C đâu đ qặ ạ ỏ ở ể 0 cân b ng?ằ
Câu 2 Hai đi n tích ệ
−
= − 8 1
q 2.10
C,
−
= − 8 2
q 8.10
C đ t t i A và B trong không khí, AB =ặ ạ8cm M t đi n tích q3 đ t t i C H i C đâu đ q3 cân b ng?ộ ệ ặ ạ ỏ ở ể ằ
Câu 3 Hai đi n tích đi m qệ ể 1 = 10-8 C, q2 = 4 10-8 C đ t t i A và B cách nhau 9 cm trongặ ạchân không
a Xác đ nh vecto l c tác d ng lên đi n tích qị ự ụ ệ 0 = 3 10-6 C đ t t i trung đi m AB.ặ ạ ể
b Ph i đ t đi n tích qả ặ ệ 3 = 2 10-6 C t i đâu đ đi n tích qạ ể ệ 3 n m cân b ng?ằ ằ
Câu 4 Hai đi n tích ệ
8 1
q = −2.10−
C,
7 2
q =1,8.10−
C đ t trong không khí t i A và B,ặ ạ
AB l 8= =
cm M t đi n tích ộ ệ q3 đ t t i C H i C n m đâu đ ặ ạ ỏ ằ ở ể q3 cân b ng?ằ
Câu 5 Cho hai đi n tích qệ 1 = -2.10-8 C, q2 = 18.10-8 C đ t t i A và B trong không khí, AB =ặ ạ
8 cm
a Tìm l c tự ương tác gi a chúng L c này là l c hút hay l c đ y?ữ ự ự ự ẩ
b Ph i thay đ i kho ng cách gi a chúng nh th nào đ l c tả ổ ả ữ ư ế ể ự ương tác gi a chúngữkhông thay đ i khi đ t chúng vào đi n môi, bi t h ng s đi n môi = 16.ổ ặ ệ ế ằ ố ệ ε
Trang 6- Nguyên t có c u t o g m m t h t nhân mang đi n dử ấ ạ ồ ộ ạ ệ ương n m trung tâm và cácằ ởelectron mang đi n tích âm chuy n đ ng xung quanh.ệ ể ộ
- H t nhân có c u t o g m hai lo i h t là n tron không mang đi n và proton mangạ ấ ạ ồ ạ ạ ơ ệ
- Đi n tích c a electron và đi n tích c a proton là đi n tích nh nh t mà ta có th cóệ ủ ệ ủ ệ ỏ ấ ể
được Vì v y, ta g i chúng là nh ng đi n tích nguyên t (âm ho c dậ ọ ữ ệ ố ặ ương)
2 Thuy t electron ế
- Thuy t electron d a vào s c trú và di chuy n c a các electron đ gi i thích các hi nế ự ự ư ể ủ ể ả ệ
tượng đi n và các tính ch t đi n c a các v t.ệ ấ ệ ủ ậ
- N i dung c a thuy t electron:ộ ủ ế
+ Electron có th r i kh i nguyên t đ di chuy n t n i này đ n n i khác Nguyên tể ờ ỏ ử ể ể ừ ơ ế ơ ừ
b m t electron sẽ tr thành m t h t mang đi n dị ấ ở ộ ạ ệ ương g i là ion dọ ương Ví d : ion ụ Na
+
+ M t nguyên t trung hòa có th nh n thêm electron đ tr thành m t h t mang đi nộ ử ể ậ ể ở ộ ạ ệ
âm và đượ ọc g i là ion âm Ví d : ion ụ Cl
−
.+ M t v t nhi m đi n âm khi s electron mà nó ch a l n h n s đi n tích nguyên tộ ậ ễ ệ ố ứ ớ ơ ố ệ ố
dương (proton) N u s electron ít h n s proton thì v t nhi m đi n dế ố ơ ố ậ ễ ệ ương
3 S nhi m đi n do h ự ễ ệ ưở ng ng ứ
- Đ a m t qu c u A nhi m đi n dư ộ ả ầ ễ ệ ương l i g n đ u M c a m t thanh kim lo i MNạ ầ ầ ủ ộ ạtrung hòa v đi n Ta th y đ u M nhi m đi n âm, còn đ u N nhi m đi n dề ệ ấ ầ ễ ệ ầ ễ ệ ương Sựnhi m đi n c a thanh kim lo i MN là s nhi m đi n do hễ ệ ủ ạ ự ễ ệ ưởng ng.ứ
III Đ nh lu t b o toàn đi n tích ị ậ ả ệ
- Trong m t h cô l p v đi n, t ng đ i s c a các đi n tích là không đ i.ộ ệ ậ ề ệ ổ ạ ố ủ ệ ổ
- H v t cô l p v đi n là h v t không có trao đ i đi n tích v i các v t khác ngoài h ệ ậ ậ ề ệ ệ ậ ổ ệ ớ ậ ệ
Trang 7B Bài t p ậ
Câu 1 Hai qu c u trung hòa v đi n đ t trong không khí, cách nhau 12 cm Gi s cóả ầ ề ệ ặ ả ử5.1012 electron t qu c u này di chuy n sang qu c u kia H i khi đó 2 qu c u hútừ ả ầ ể ả ầ ỏ ả ầhay đ y nhau? Tính đ l n c a l c tẩ ộ ớ ủ ự ương tác khi đó (Bi t đi n tích electron: -1,6.10ế ệ -19
C)
Câu 2 Hai qu c u kim lo i nh gi ng nhau tích đi n qả ầ ạ ỏ ố ệ 1 = 4.10-7 C và q2 hút nhau m tộ
l c 0,5 N trong chân không v i kho ng cách gi a chúng là 3 cm.ự ớ ả ữ
, qu c u C không mang đi n Cho hai qu c u A, Bả ầ ệ ả ầ
ch m nhau r i tách chúng ra Sau đó l i cho hai qu c u B, C ch m nhau H i đi n tíchạ ồ ạ ả ầ ạ ỏ ệtrên m i qu c u? Đi n tích t ng c ng c a 3 qu c u lúc đ u tiên và lúc sau cùng?ỗ ả ầ ệ ổ ộ ủ ả ầ ầ
Câu 4 Cho 2 qu c u kim lo i nh , gi ng nhau, nhi m đi n và cách nhau 20 cm L cả ầ ạ ỏ ố ễ ệ ựhút gi a hai qu c u là 1,2 N Cho hai qu c u ti p xúc v i nhau r i l i tách chúng raữ ả ầ ả ầ ế ớ ồ ạ
đ n kho ng cách cũ thì hai qu c u đ y nhau v i l c đ y b ng l c hút H i đi n tíchế ả ả ầ ẩ ớ ự ẩ ằ ự ỏ ệlúc đ u c a m i qu c u?ầ ủ ỗ ả ầ
Câu 5 Hai qu c u kim lo i nh nh nhau mang các đi n tích ả ầ ạ ỏ ư ệ q1, q2 đ t trong khôngặkhí cách nhau r 2=
cm, đ y nhau b ng l c ẩ ằ ự
4
F 2,7.10= −
N Cho hai qu c u ti p xúcả ầ ếnhau r i l i đ a v v trí cũ, chúng đ y nhau b ng l c ồ ạ ư ề ị ẩ ằ ự
Câu 7 Người ta treo hai qu c u nh có kh i lả ầ ỏ ố ượng b ng nhau m = 0,01 g b ng nh ngằ ằ ữ
s i dây có chi u dài nh nhau (kh i lợ ề ư ố ượng dây không đáng k ) Khi hai qu c u nhi mể ả ầ ễ
đi n b ng nhau v đ l n và cùng d u thì chúng đ y nhau và cách nhau m t kho ng rệ ằ ề ộ ớ ấ ẩ ộ ả
= 6 cm L y g = 9,8 m/sấ 2 Tìm đ l n đi n tích hai qu c u B qua l c h p d n gi a haiộ ớ ệ ả ầ ỏ ự ấ ẫ ữ
qu c u.ả ầ
Trang 8Câu 8 Hai qu c u nh gi ng nhau, m i qu có đi n tích q và kh i lả ầ ỏ ố ỗ ả ệ ố ượng m = 10 g đượctreo b i hai s i dây cùng chi u dài l = 30 cm vào cùng m t đi m O Gi qu c u 1 cở ợ ề ộ ể ữ ả ầ ố
đ nh theo phị ương th ng đ ng, dây treo qu c u 2 sẽ b l ch góc ẳ ứ ả ầ ị ệ α
= 60o so v i phớ ương
th ng đ ng Cho g = 10m/sẳ ứ 2 Tìm q?
Đáp s : q = 10ố -6 C
Câu 9 Hai qu c u gi ng nhau tích đi n nh nhau qả ầ ố ệ ư 1 = q2 = 10-6 C được treo vào cùng
đi m O b ng hai s i dây, không dãn, dài 10cm Khi hai đi n tích cân b ng thì hai đi nể ằ ợ ệ ằ ệtích đi m và đi m treo t o thành m t tam giác đ u Tìm l c căng dây treo.ể ể ạ ộ ề ự
Đáp s : 1,8 N.ố
Câu 10 Trong nguyên t H, e quay xung quanh h t nhân theo quỹ đ o tròn v i bán kínhử ạ ạ ớ
R = 5.10-11 m Hãy tính v n t c và t n s chuy n đ ng c a e (cho kh i lậ ố ầ ố ể ộ ủ ố ượng c a e b ngủ ằ9,1.10-31 kg, đi n tích c a proton qệ ủ p = 1,6.10-19 C)
BÀI 3: ĐI N TR Ệ ƯỜ NG VÀ C ƯỜ NG Đ ĐI N TR Ộ Ệ ƯỜ NG Đ ƯỜ NG
S C ĐI N Ứ Ệ
A Bài h c ọ
I Đi n tr ệ ườ ng
- Đi n trệ ường là m t d ng v t ch t (môi trộ ạ ậ ấ ường) bao quanh đi n tích và g n li n v iệ ắ ề ớ
đi n tích Đi n trệ ệ ường tác d ng l c đi n lên các đi n tích khác đ t trong nó ụ ự ệ ệ ặ
II C ườ ng đ đi n tr ộ ệ ườ ng
1 Đ nh nghĩa ị
- Đ đ c tr ng cho s m nh, y u c a đi n trể ặ ư ự ạ ế ủ ệ ường t i m t đi m, ta xây d ng khái ni mạ ộ ể ự ệ
cường đ đi n trộ ệ ường
- Cường đ đi n trộ ệ ường t i m t đi m là đ i lạ ộ ể ạ ượng đ c tr ng cho tác d ng l c c a đi nặ ư ụ ự ủ ệ
trường t i đi m đó Nó đạ ể ược xác đ nh b ng thị ằ ương s c a đ l n l c đi n F tác d ngố ủ ộ ớ ự ệ ụlên m t đi n tích th q (dộ ệ ử ương) đ t t i đi m đó và đ l n c a q.ặ ạ ể ộ ớ ủ
F
E
q
=
trong đó, E là cường đ đi n trộ ệ ường t i đi m mà ta xét.ạ ể
2 Vect c ơ ườ ng đ đi n tr ộ ệ ườ ng
- Cường đ đi n trộ ệ ường được bi u di n b ng m t vect g i là vect cể ễ ằ ộ ơ ọ ơ ường đ đi nộ ệ
Trang 9+ phương và chi u trùng v i phề ớ ương và chi u c a l c đi n tác d ng lên đi n tích th qề ủ ự ệ ụ ệ ử
dương
+ chi u dài (môđun) bi u di n đ l n c a cề ể ễ ộ ớ ủ ường đ đi n trộ ệ ường theo m t t xích nàoộ ỉđó
3 Đ n v đo c ơ ị ườ ng đ đi n tr ộ ệ ườ ng
- Đ n v đo cơ ị ường đ đi n trộ ệ ường là vôn trên mét (V/m)
4 C ườ ng đ đi n tr ộ ệ ườ ng c a m t đi n tích đi m ủ ộ ệ ể
- Công th c tính cứ ường đ đi n trộ ệ ường c a m t đi n tích đi m Q trong chân không:ủ ộ ệ ể
2
QF
đ ng th i tác d ng l c đi n lên đi n tích q m t cách đ c l pồ ờ ụ ự ệ ệ ộ ộ ậ
v i nhau và đi n tích q ch u tác d ng c a đi n trớ ệ ị ụ ủ ệ ường t ng h p ổ ợ E
ur:
- Đường s c đi n là đứ ệ ường mà ti p tuy n t i m i đi m c a nó là giá c a vect cế ế ạ ỗ ể ủ ủ ơ ường
đ đi n trộ ệ ường t i đi m đó Nói cách khác, đạ ể ường s c đi n là đứ ệ ường mà l c đi n tácự ệ
d ng d c theo đó.ụ ọ
2 Hình d ng đ ạ ườ ng s c c a m t s đi n tr ứ ủ ộ ố ệ ườ ng
- Đường s c đi n trong đi n trứ ệ ệ ường c a m t đi n tích đi mủ ộ ệ ể
- Nh ng trữ ường h p khác:ợ
Trang 10
3 Các đ c đi m c a đ ặ ể ủ ườ ng s c đi n ứ ệ
- Qua m i đi m trong đi n trỗ ể ệ ường có m t độ ường s c đi n và ch m t mà thôi.ứ ệ ỉ ộ
- Đường s c đi n là nh ng đứ ệ ữ ường có hướng Hướng c a đủ ường s c đi n t i m t đi mứ ệ ạ ộ ể
là hướng c a vect củ ơ ường đ đi n trộ ệ ường t i đi m đó.ạ ể
- Đường s c đi n c a đi n trứ ệ ủ ệ ường tĩnh đi n là đệ ường không khép kín Nó đi ra t đi nừ ệtích dương và k t thúc đi n tích âm ế ở ệ
- ch cỞ ỗ ường đ đi n trộ ệ ường l n thì các đớ ường s c đi n sẽ mau, còn ch cứ ệ ở ỗ ường độ
đi n trệ ường nh thì các đỏ ường s c đi n sẽ th a.ứ ệ ư
Câu 1 M t đi n tích đi m q = 4.10ộ ệ ể -8 C được đ t trong không khí ặ
a Hãy xác đ nh cị ường đ đi n trộ ệ ường do đi n tích trên gây ra t i đi m M cách đi n tíchệ ạ ể ệ
b N u t i đi m M n m cách qế ạ ể ằ 1 1 kho ng 5 cm có đi n tích qả ệ 2 = 4.10-8 C hãy tính l cự
đi n do qệ 1 tác d ng lên qụ 2? Đi n tích qệ 2 có tác d ng l c lên qụ ự 1 hay không?
Câu 3 Hai đi n tích đi m qệ ể 1 = 3.10-7 C, q2 = 3.10-8 C l n lầ ượt đ t t i 2 đi m A, B trongặ ạ ểchân không AB = 9 cm
Trang 11a Tìm cường đ đi n trộ ệ ường do q1, q2 gây ra t i đi m C n m gi a AB cách B là 3 cm? Vẽạ ể ằ ữhình
b Gi s t i C có đi n tích qả ử ạ ệ 3 = 3.10-5 C, l c đi n tác d ng lên qự ệ ụ 3 sẽ có đ l n nh thộ ớ ư ếnào?
Câu 4 Cho hai đi n tích đi m qệ ể 1 = 3.10-5 C và đi n tích qệ 2 = -3.10-6 C được đ t trong chânặkhông l n lầ ượ ạt t i 2 đi m A, B cách nhau 9 cm.ể
a Tính l c đi n gi a 2 đi n tích và cho bi t nó là l c hút hay l c đ y ?ự ệ ữ ệ ế ự ự ẩ
b Tìm cường đ đi n trộ ệ ường do 2 đi n tích gây ra t i đi m C n m gi a AB và cách A làệ ạ ể ằ ữ
3 cm? Vẽ hình minh h a.ọ
Câu 5 Hai đi n tích qệ 1 = 5.10-5 C và q2 = -5.10-5 C đ t t i 2 đi m A, B cách nhau 10 cmặ ạ ểtrong chân không Hãy xác đ nh:ị
a Cường đ đi n trộ ệ ường do q1, q2 gây ra t i đi m C là trung đi m c a AB?ạ ể ể ủ
b Cường đ đi n trộ ệ ường do q1, q2 gây ra t i đi m D n m cách A là 15 cm, cách B là 5 cmạ ể ằ
Câu 8 Trong chân không có hai đi n tích đi m qệ ể 1 = 3 10-8 C và q2 = 4.10-8 C đ t theo thặ ứ
t t i hai đ nh B và C c a tam giác ABC vuông cân t i A v i AB = AC = 0,1 m Tính cự ạ ỉ ủ ạ ớ ường
đ đi n trộ ệ ường t i A.ạ
Đáp s : 45.10ố 3 V/m
Trang 12D ng 2 Tìm v trí mà t i đó c ạ ị ạ ườ ng đ đi n tr ộ ệ ườ ng b tri t tiêu (b ng 0) ị ệ ằ
Câu 1 Cho 2 đi n tích đi m qệ ể 1 = 8.10-8 C; q2 = 2.10-8 C đ t t i 2 đi m cách nhau l = 10ặ ạ ể
cm Xác đ nh v trí c a đi m mà t i đó cị ị ủ ể ạ ường đ đi n trộ ệ ường b ng 0.ằ
Câu 2 Cho hai đi n tích đi m ệ ể q1 và q2 đ t A, B trong không khí, ặ ở AB 100=
cm Tìm
đi m C t i đó cể ạ ường đ đi n trộ ệ ường t ng h p b ng không v iổ ợ ằ ớ
a
6 1
q =36.10−
C,
6 2
q =4.10−
C
b
6 1
q = −36.10−
C,
6 2
Câu 4 Cho hình vuông ABCD, tai A và C đ t các đi n tích qặ ệ 1 = q3 = q H i ph i đ t Bỏ ả ặ ở
đi n tích bao nhiêu đ cệ ể ường đ đi n trộ ệ ường D b ng 0?ở ằ
Câu 5 B n đi m A, B, C, D trong không khí t o thành hình ch nh t ABCD, AD = a = 3ố ể ạ ữ ậ
cm, AB = b = 4 cm Các đi n tích q1, q2, q3 đ t l n lệ ặ ầ ượ ạt t i A, B, C Bi t qế 2 = -12,5.10-8 C
và cường đ đi n trộ ệ ường t ng h p D b ng 0 Tính qổ ợ ở ằ 1, q3
BÀI 4: CÔNG C A L C ĐI N Ủ Ự Ệ
I Công c a l c đi n ủ ự ệ
1 Đ c đi m c a l c đi n tác d ng lên m t đi n tích đ t trong đi n tr ặ ể ủ ự ệ ụ ộ ệ ặ ệ ườ ng đ u ề
- Đ t đi n tích q dặ ệ ương (q > 0) t i m t đi m M trong đi n trạ ộ ể ệ ường đ u, nó sẽ ch u tácề ị
d ng c a m t l c đi n ụ ủ ộ ự ệ F qEr = ur
- L c ự F
r
là không đ i, có phổ ương song song v i các đớ ường s c đi n, chi u hứ ệ ề ướng t b nừ ả
dương sang b n âm, đ l n b ng qE.ả ộ ớ ằ
Trang 132 Công c a l c đi n trong đi n tr ủ ự ệ ệ ườ ng đ u ề
- Công c a l c đi n trong s di chuy n c a đi n tích trong đi n trủ ự ệ ự ể ủ ệ ệ ường đ u t M đ n Nề ừ ế
là AMN =qEd
, không ph thu c vào hình d ng c a đụ ộ ạ ủ ường đi mà ch ph thu c vào v tríỉ ụ ộ ị
c a đi m đ u M và đi m cu i N c a đủ ể ầ ế ố ủ ường đi
3 Công c a l c đi n trong s di chuy n c a đi n tích trong đi n tr ủ ự ệ ự ể ủ ệ ệ ườ ng b t kì ấ
- Công c a l c đi n trong s di chuy n c a m t đi n tích q t đi m M đ n đi m Nủ ự ệ ự ể ủ ộ ệ ừ ể ế ểtrong m t đi n trộ ệ ường b t kì không ph thu c hình d ng đấ ụ ộ ạ ường đi t M đ n N mà chừ ế ỉ
ph thu c vào v trí c a M và N Do đó trụ ộ ị ủ ường tĩnh đi n là m t trệ ộ ường th ế
II Th năng c a m t đi n tích trong đi n tr ế ủ ộ ệ ệ ườ ng
1 Khái ni m v th năng c a m t đi n tích trong đi n tr ệ ề ế ủ ộ ệ ệ ườ ng
- Th năng c a m t đi n tích q trong đi n trế ủ ộ ệ ệ ường đ c tr ng cho kh năng sinh côngặ ư ả
c a đi n trủ ệ ường khi đ t đi n tích q t i đi m mà ta xét trong đi n trặ ệ ạ ể ệ ường
- Ta l y s đo th năng c a đi n tích trong đi n trấ ố ế ủ ệ ệ ường là công mà đi n trệ ường có thểsinh ra khi cho đi n tích di chuy n t đi m mà ta xét đ n đi m m c đ tính th năng.ệ ể ừ ể ế ể ố ể ế
Đi m m c thể ố ường được coi là đi m mà l c đi n h t kh năng sinh công.ể ự ệ ế ả
- Đ i v i đi n tích q (dố ớ ệ ương) đ t t i đi m M trong đi n trặ ạ ể ệ ường đ u thì công này là:ề
M
A qEd W= =
trong đó d là kho ng cách t đi m M đ n b n âm; ả ừ ể ế ả WM là th năng c a đi n tích q t iế ủ ệ ạM
- Trong trường h p đi n tích q n m t i đi m M trong m t đi n trợ ệ ằ ạ ể ộ ệ ường b t kì thì có thấ ể
l y th năng b ng công c a l c đi n khi di chuy n q t M ra vô c c (ấ ế ằ ủ ự ệ ể ừ ự AM∞) Do đó:
2 S ph thu c c a th năng ự ụ ộ ủ ế WM vào đi n tích q ệ
- Th năng c a đi n tích t i M t l thu n v i q:ế ủ ệ ạ ỉ ệ ậ ớ
A ∞ =W =V q
v i ớ VM là m t h s t l , không ph thu c q và ch ph thu c vào v trí đi m M trongộ ệ ố ỉ ệ ụ ộ ỉ ụ ộ ị ể
đi n trệ ường
Trang 143 Công c a l c đi n và đ gi m th năng c a đi n tích trong đi n tr ủ ự ệ ộ ả ế ủ ệ ệ ườ ng
- Khi m t đi n tích q di chuy n t đi m M đ n đi m N trong m t đi n trộ ệ ể ừ ể ế ể ộ ệ ường thì công
mà l c đi n tác d ng lên đi n tích đó sinh ra sẽ b ng đ gi m th năng c a đi n tích qự ệ ụ ệ ằ ộ ả ế ủ ệtrong đi n trệ ường:
r ng đi n trằ ệ ường gi a 2 b n là đ u và có giá tr E = 200 V/m.ữ ả ề ị
Câu 2 M t electron di chuy n độ ể ược đo n đạ ường 1 cm, d c theo m t đọ ộ ường s c dứ ướitác d ng c a l c đi n, trong m t đi n trụ ủ ự ệ ộ ệ ường đ u có cề ường đ đi n trộ ệ ường 1000 V/m
H i công c a l c đi n trỏ ủ ự ệ ường là bao nhiêu?
Câu 3 Cho 2 t m kim lo i đ t song song, cách nhau 2 cm, đấ ạ ặ ược nhi m đi n trái d u.ễ ệ ấ
Người ta c n dùng m t công A = 2.10ầ ộ -9 J đ di chuy n đi n tích q = 5.10ể ể ệ -10 C t t m kimừ ấ
lo i này sang bên t m kim lo i kia Coi đi n trạ ấ ạ ệ ường gi a 2 t m kim lo i là đ u Hãyữ ấ ạ ềtính đi n trệ ường gi a 2 b n kim lo i?ữ ả ạ
Câu 4 M t đi n tích q = 4.10ộ ệ -8 C di chuy n trong m t đi n trể ộ ệ ường đ u có cề ường đ E =ộ
100 V/m theo đường g p khúc ABC, đo n AB dài 20 cm và vect đ d i ấ ạ ơ ộ ờ AB
uuur làm v i cácớ
đường s c m t góc 30ứ ộ o Đo n BC dài 40 cm và vect đ d i ạ ơ ộ ờ BC
uuur
làm v i các đớ ường s cứ
đi n m t góc 120ệ ộ o Hãy tính công c a l c đi n di chuy n đi n tích trênủ ư ệ ể ệ
a Khi đi n tích di chuy n t A ệ ể ừ →
B
b Khi đi n tích di chuy n t B ệ ể ừ →
C
c Khi đi n tích di chuy n trên đo n ABC.ệ ể ạ
Câu 5 M t đi n trộ ệ ường đ u có cề ường đ E = 2500 V/m Hai đi m A, B cách nhau 10 cmộ ểkhi tính d c theo đọ ường s c Tính công c a l c đi n trứ ủ ự ệ ường th c hi n m t đi n tích qự ệ ộ ệkhi nó di chuy n t A ể ừ →
B ngược chi u đề ường s c Gi i bài toán khi:ứ ả
a q = -10-6 C b q = 10-6 C
Câu 6 Tam giác ABC vuông t i A, AB = 4cm, AC = 3cm, đ t trong đi n trạ ặ ệ ường đ u E =ề
4000 V/m; vect ơ Eur↑↑BCuuur
Công c a l c đi n khi d ch chuy n đi n tích q t B đ n C làủ ự ệ ị ể ệ ừ ế
ABC = -2.10-8 J Tính công c a l c đi n khi d ch chuy n đi n tích q d c theo c nh BA vàủ ự ệ ị ể ệ ọ ạCA
Trang 15Đáp s : Aố AB = -128.10-10 J; ACA = 72.10-10 J.
Câu 7 M t e bay t b n dộ ừ ả ương sang b n âm trong đi n trả ệ ường c a m t t đi n ph ngủ ộ ụ ệ ẳtheo m t độ ường th ng AB dài 4 cm, có phẳ ương làm v i đớ ường s c đi n m t góc 60ứ ệ ộ o,
bi t E = 500 V/m Tìm công c a l c đi n trế ủ ự ệ ường trong s d ch chuy n này?ự ị ể
Câu 8 Đi n tích q = 10-8C di chuy n d c theo c nh c a m t tam giác đ u ABC c nh a =ệ ể ọ ạ ủ ộ ề ạ
10 cm trong đi n trệ ường đ u có cề ường đ là 300 V/m ộ E
ur // BC
uuur
Tính công c a l củ ự
đi n trệ ường khi q d ch chuy n trên m i c nh c a tam giác.ị ể ỗ ạ ủ
Đáp s : Aố AB = -1,5.10-7 J; ABC = 3.10-7 J; ACA = -1,5.10-7 J
Câu 9 Cho ba đi m M, N, P n m trong m t ph ng ch a các để ằ ặ ẳ ứ ường s c c a m t đi nứ ủ ộ ệ
trường đ u Bi t MN = 10 cm; NP = 15 cm, E = 2500 V/m Tính công c a l c đi n khiề ế ủ ự ệ
đi n tích q = 10ệ -6 C d ch chuy n t M đ n N; t N đ n P; t M đ n P.ị ể ừ ế ừ ế ừ ế
D ng 2 Bài toán tính công c a l c đi n tr ạ ủ ự ệ ườ ng b ng cách áp d ng đ nh lý đ ng ằ ụ ị ộ năng
Câu 1 M t e chuy n đ ng d c theo độ ể ộ ọ ường s c c a m t đi n trứ ủ ộ ệ ường đ u Cề ường độ
đi n trệ ường E = 100 V/m V n t c ban đ u c a e b ng 300 km/s Kh i lậ ố ầ ủ ằ ố ượng c a e làủ9,1.10-31 kg T lúc b t đ u chuy n đ ng đ n lúc v n t c c a e b ng không thì:ừ ắ ầ ể ộ ế ậ ố ủ ằ
a Tính công mà đi n trệ ường đã th c hi n?ự ệ
b Tính quãng đường mà e đã di chuy n?ể
Câu 2 M t e di chuy n m t đo n 0,6 cm, t đi m M đ n đi m N d c theo m t độ ể ộ ạ ừ ể ế ể ọ ộ ường
s c đi n thì l c đi n sinh công 9,6.10ứ ệ ự ệ -18 J
a Tính công mà l c đi n sinh ra khi di chuy n ti p 0,4cm t đi m N đ n đi m P theoự ệ ể ế ừ ể ế ể
phương và chi u nói trên.ề
Trang 16b Tính v n t c c a e khi nó đ n đi m P Bi t r ng t i M, e di chuy n không v n t cậ ố ủ ế ể ế ằ ạ ể ậ ố
đ u Bi t r ng kh i lầ ế ằ ố ượng c a e là 9,1.10ủ -31 kg
Câu 3 M t electron độ ược th không v n t c ban đ u sát b n âm, trong đi n trả ậ ố ầ ở ả ệ ường
đ u gi a hai b n kim lo i ph ng, tích đi n trái d u Cề ữ ả ạ ẳ ệ ấ ường đ đi n trộ ệ ường gi a haiữ
b n là 1000 V/m Kho ng cách gi a hai b n là 1 cm Tính đ ng năng c a electron khiả ả ữ ả ộ ủ
nó đ n đ p vào b n dế ậ ả ương
Câu 4 M t đi n tích dộ ệ ương, có kh i lố ượng m = 5.10-30 kg di chuy n không v n t c đ uể ậ ố ầ
t b n dừ ả ương sang b n âm, kho ng cách gi a 2 b n là 5 cm Đi n trả ả ữ ả ệ ường gi a 2 b n làữ ả
đi n trệ ường đ u và có đ l n E = 1000 V/m V n t c c a đi n tích trên khi đ n b n âmề ộ ớ ậ ố ủ ệ ế ả
là 2.105 m/s
a Tính đ ng năng c a h t đi n tích trên?ộ ủ ạ ệ
b Tính đ l n c a đi n tích trên?ộ ớ ủ ệ
c V n t c c a h t đi n tích khi đi n tích trên đi đậ ố ủ ạ ệ ệ ược n a quãng đử ường là bao nhiêu?
Câu 5 M t e chuy n đ ng d c theo độ ể ộ ọ ường s c c a m t đi n trứ ủ ộ ệ ường đ u có cề ường độ
364 V/m e xu t phát t đi m M v i v n t c 3,2.10ấ ừ ể ớ ậ ố 6 m/s H i e đi đỏ ược quãng đườngdài bao nhiêu thì v n t c c a nó b ng 0?ậ ố ủ ằ
BÀI 5: ĐI N TH HI U ĐI N TH Ệ Ế Ệ Ệ Ế
- Đi n th t i m t đi m M trong đi n trệ ế ạ ộ ể ệ ường là đ i lạ ượng đ c tr ng riêng cho đi nặ ư ệ
trường v phề ương di n t o ra th năng khi đ t t i đó m t đi n tích q Nó đệ ạ ế ặ ạ ộ ệ ược xác
đ nh b ng thị ằ ương s c a công c a l c đi n tác d ng lên q khi q di chuy n t M ra vôố ủ ủ ự ệ ụ ể ừ
c c và đ l n c a q:ự ộ ớ ủ
M M
Trang 17- Người ta đo hi u đi n th b ng tĩnh đi n k ệ ệ ế ằ ệ ế
3 H th c gi a hi u đi n th và c ệ ứ ữ ệ ệ ế ườ ng đ đi n tr ộ ệ ườ ng
l c đi n trự ệ ường khi m t electron di chuy n t M đ n N.ộ ể ừ ế
Câu 2 Công c a l c đi n trủ ự ệ ường làm d ch chuy n m t đi n tích gi a hai đi m có hi uị ể ộ ệ ữ ể ệ
đi n th 2000 V là 1 J Tính đ l n q c a đi n tích đó.ệ ế ộ ớ ủ ệ
Đáp s : 5.10ố -4 C
Câu 3 M t đi n tích q = 4.10ộ ệ -9 C, bay t đi m M đ n đi m N trong m t đi n trừ ể ế ể ộ ệ ường có
hi u đi n th Uệ ệ ế MN = 200 V
a Tính công mà l c đi n sinh ra.ự ệ
b N u 2 đi m M, N n m cách nhau 5 cm, và đi n trế ể ằ ệ ường gi a 2 đi m là đi n trữ ể ệ ường
đ u, hãy tính cề ường đ đi n trộ ệ ường gi a 2 đi m M, N.ữ ể
Trang 18Câu 4 Khi chuy n đ ng trong đi n trể ộ ệ ường m t đi n t tăng v n t c t 2000 đ n 3000ộ ệ ử ậ ố ừ ếkm/s Hi u đi n th gi a đi m đ u và đi m cu i c a đệ ệ ế ữ ể ầ ể ố ủ ường đi là bao nhiêu? Bi t đi nế ệ
t có m = 9,1.10ử -31 kg, q = 1,6.10-19 C
Đáp s : 14,2 V.ố
Câu 5 Có hai b n kim lo i ph ng đ t song song v i nhau và cách nhau 1 cm Hi u đi nả ạ ẳ ặ ớ ệ ệ
th gi a b n dế ữ ả ương và b n âm là 120 V H i đi n th t i đi m M n m trong kho ngả ỏ ệ ế ạ ể ằ ả
gi a hai b n, cách b n âm 0,6 cm sẽ là bao nhiêu? M c đi n th b n âm.ữ ả ả ố ệ ế ở ả
Câu 6 Có 2 b n kim lo i ph ng đ t song song v i nhau và cách nhau 2 cm, hi u đi nả ạ ẳ ặ ớ ệ ệ
th gi a b n dế ữ ả ương và b n âm là 200 V Bi t r ng đi n th c a b n âm b ng 0.ả ế ằ ệ ế ủ ả ằ
a Hãy tìm đi n th t i đi m M n m cách b n âm 1,4 cm?ệ ế ạ ể ằ ả
b Đi n th t i đi m N cách b n dệ ế ạ ể ả ương 1,4 cm là bao nhiêu?
Câu 7 Hai b n kim lo i ph ng song song mang đi n tích trái d u đ t cách nhau 2cm.ả ạ ẳ ệ ấ ặ
Cường đ đi n trộ ệ ường gi a hai b n E = 3000 V/m Sát b n mang đi n dữ ả ả ệ ương, đ t m tặ ộ
h t mang đi n tích dạ ệ ương có m = 4,5.10-6 g và có đi n tích q = 1,5.10ệ -2 C Tính:
a Công c a l c đi n trủ ự ệ ường khi h t mang đi n chuy n đ ng t b n dạ ệ ể ộ ừ ả ương sang b nả
t A ừ →
C và có đ l n E = 5000 V/m Tính:ộ ớ
a UAC, UBC, UAB
b Công c a l c đi n trủ ự ệ ường khi m t e di chuy n t A đ n B.ộ ể ừ ế
Câu 9 Tam giác ABC vuông t i A đạ ược đ t trong đi n trặ ệ ường đ u ề 0
a Tìm UAC, UBA và cường đ đi n trộ ệ ường E0
b Đ t thêm C đi n tích đi m q = 9.10ặ ở ệ ể -10 C Tìm cường đ đi n trộ ệ ường t ng h p t i A.ổ ợ ạĐáp s : a Uố AC = 0, UBA = 120 V, E0 = 4000 V/m; b E = 5000 V/m
Trang 19Câu 10 Cho 3 b n kim lo i ph ng A, B, C có tích đi n và đ t song song nh hình Cho dả ạ ẳ ệ ặ ư 1
= 5 cm, d2= 8 cm Coi đi n trệ ường gi a các b n là đ u và có chi u nh hình vẽ Cữ ả ề ề ư ường
đ đi n trộ ệ ường tương ng là Eứ 1 =4.104 V/m, E2 = 5 104 V/m Tính đi n th c a b n B vàệ ế ủ ả
b n C n u l y g c đi n th là đi n th b n A.ả ế ấ ố ệ ế ệ ế ả
Đáp s : Vố B = -2000 V; VC = 2000 V
Câu 11 M t h t b i nh có kh i lộ ạ ụ ỏ ố ượng m = 0,1 mg, n m l l ng trong đi n trằ ơ ử ệ ường gi aữ
2 b n kim lo i ph ng Các đả ạ ẳ ường s c đi n có phứ ệ ương th ng đ ng và có chi u hẳ ứ ề ướng từ
dưới lên trên Hi u đi n th gi a 2 b n là 120 V Kho ng cách gi a 2 b n là 1 cm Xácệ ệ ế ữ ả ả ữ ả
đ nh đi n tích c a h t b i? ( l y g = 10 m/sị ệ ủ ạ ụ ấ 2)
Câu 12 M t qu c u nh có kh i lộ ả ầ ỏ ố ượng m = 3,06.10-15 kg, mang đi n tích 4,8.10ệ -18 C,
n m l l ng gi a 2 t m kim lo i song song n m ngang nhi m đi n trái d u Cách nhauằ ơ ử ữ ấ ạ ằ ễ ệ ấ
1 kho ng 2 cm L y g = 10 m/sả ấ 2
a Tính công c a l c đi n sinh ra đ gi qu c u trên n m l l ng gi a 2 b n kim lo i?ủ ự ệ ể ữ ả ầ ằ ơ ử ữ ả ạ
b Hãy tính hi u đi n th đ t vào 2 t m kim lo i?ệ ệ ế ặ ấ ạ
2
g 10 m / s=
a Tính hi u đi n th đ t vào 2 t m?ệ ệ ế ặ ấ
Trang 20b Đi n tích h t b i gi m đi 20% Ph i thay đ i U nh th nào đ h t b i v n cânệ ạ ụ ả ả ổ ư ế ể ạ ụ ẫ
b ng?ằ
Câu 14 Hai b n kim lo i đ t n m ngang, song song và cách nhau d = 1 cm Hi u đi nả ạ ặ ằ ệ ệ
th gi a hai b n là U = 1000 V M t gi t th y ngân n m l l ng chính gi a hai b n Khiế ữ ả ộ ọ ủ ằ ơ ử ữ ả
hi u đi n th gi a hai b n gi m còn Uệ ệ ế ữ ả ả 1 = 995 V thì sau bao lâu gi t th y ngân r i ch mọ ủ ơ ạ
- T đi n đụ ệ ược dùng ph bi n trong các m ch đi n xoay chi u và các m ch vô tuy nổ ế ạ ệ ề ạ ế
đi n Nó có nhi m v tích và phóng đi n trong m ch đi n.ệ ệ ụ ệ ạ ệ
- T đi n đụ ệ ược dùng ph bi n là ……… C u t o g m hai b n kim lo i ph ngổ ế ấ ạ ồ ả ạ ẳ
đ t ……… v i nhau và ngăn cách nhau b ng m t l p ……… ặ ớ ằ ộ ớ
- Kí hi u:ệ
2 Cách tích đi n cho t đi n ệ ụ ệ
- Mu n tích đi n cho t đi n, ngố ệ ụ ệ ười ta n i hai b n c a t đi n v iố ả ủ ụ ệ ớ
- Kh năng tích đi n c a các t đi n m t hi u đi n th nh t đ nh là khác nhau.ả ệ ủ ụ ệ ở ộ ệ ệ ế ấ ị
- Đi n tích Q mà m t t đi n nh t đ nh tích đệ ộ ụ ệ ấ ị ượ ỉ ệc t l thu n v i hi u đi n th U đ tậ ớ ệ ệ ế ặ
gi a hai b n c a nó:ữ ả ủ
Q CU=
hay
QCU
=
v i C g i là ……… c a t đi n.ớ ọ ủ ụ ệ
- Đi n dung c a t đi n là đ i lệ ủ ụ ệ ạ ượng đ c tr ng cho kh năng ……… c a t đi n ặ ư ả ủ ụ ệ ở
m t hi u đi n th nh t đ nh Nó độ ệ ệ ế ấ ị ược xác đ nh b ng thị ằ ương s c a đi n tích c a tố ủ ệ ủ ụ
đi n và hi u đi n th gi a hai b n c a nó.ệ ệ ệ ế ữ ả ủ
2 Đ n v đi n dung ơ ị ệ
- C đo b ng đ n v Fara (F).ằ ơ ị
1 mF=
10-3 F
Trang 21- Người ta còn ch t o t đi n có đi n dung thay đ i đế ạ ụ ệ ệ ổ ược, g i là t xoay.ọ ụ
4 Công th c tính đi n dung c a t đi n ph ng ứ ệ ủ ụ ệ ẳ
9
SC
a Hãy gi i thích các s ghi trên t đi n nói trên?ả ố ụ ệ
b N u n i t đi n trên vào m t ngu n đi n có hi u đi n th 150V, hãy tính đi n tíchế ố ụ ệ ộ ồ ệ ệ ệ ế ệ
mà t đi n trên tích đụ ệ ược?
c Tính đi n tích t i đa mà t đi n có th tích đệ ố ụ ệ ể ược?
Câu 2 Tích đi n cho m t t đi n có đi n dung 40 pF dệ ộ ụ ệ ệ ưới hi u đi n th 100 V, sau đóệ ệ ế
người ta ng t t đi n ra kh i ngu n.ắ ụ ệ ỏ ồ
a Hãy tính đi n tích c a t đi n?ệ ủ ụ ệ
b Tính công c a đi n trủ ệ ường trong t đi n sinh ra khi phóng đi n tích ụ ệ ệ ∆
q = 1.10-4 C từ
b n dả ương sang b n âm?ả
Câu 3 M t t đi n không khí có đi n dung 1000 pF, kho ng cách gi a 2 b n t là 1 mm.ộ ụ ệ ệ ả ữ ả ụTích đi n cho t đi n dệ ụ ệ ưới hi u đi n th 120 V Tính đi n tích c a t và cệ ệ ế ệ ủ ụ ường đ đi nộ ệ
trường trong t đi n.ụ ệ
Câu 4 T ph ng có các b n hình tròn bán kính 10 cm, kho ng cách và hi u đi n th 2ụ ẳ ả ả ệ ệ ế
b n là 1 cm, 108 V Gi a hai b n là không khí Tìm đi n tích t đi n.ả ữ ả ệ ụ ệ
Đáp s : 3.10ố -9 C
Câu 5 T ph ng không khí có đi n dung ụ ẳ ệ C 2=
pF được tích đi n hi u đi n thệ ở ệ ệ ế
U 600=
V
Trang 22a Tính đi n tích Q c a t ệ ủ ụ
b Đ a hai b n t ra xa đ kho ng cách tăng g p 2 l n Tính ư ả ụ ể ả ấ ầ C2, Q2 c a t ủ ụ
Câu 6 Trên v m t t đi n có ghi ỏ ộ ụ ệ 20 Fµ
- 200 V N i hai b n c a t đi n v i m t hi uố ả ủ ụ ệ ớ ộ ệ
đi n th 120 V ệ ế
a Tính đi n tích c a t đi n.ệ ủ ụ ệ
b Tính đi n tích t i đa mà t tích đệ ố ụ ược
Câu 7 T đi n ph ng g m hai b n t hình vuông c ch a = 20 cm đ t cách nhau 1 cm.ụ ệ ẳ ồ ả ụ ạ ặ
Ch t đi n môi gi a hai b n là th y tinh có ấ ệ ữ ả ủ ε
- Dòng đi n là dòng chuy n d i có hệ ể ờ ướng c a các h t mang đi n.ủ ạ ệ
- Dòng đi n trong kim lo i là dòng d ch chuy n có hệ ạ ị ể ướng c a các electron t do.ủ ự
- Dòng đi n ch y qua các v t d n có th gây ra nh ng tác d ng nh : tác d ng nhi t, tácệ ạ ậ ẫ ể ữ ụ ư ụ ệ
d ng quang, tác d ng hóa, tác d ng t , tác d ng sinh lý.ụ ụ ụ ừ ụ
- Cường đ dòng đi n cho bi t m c đ m nh y u c a dòng đi n Đo cộ ệ ế ứ ộ ạ ế ủ ệ ường đ dòngộ
đi n b ng ampe k ệ ằ ế
II C ườ ng đ dòng đi n Dòng đi n không đ i ộ ệ ệ ổ
1 C ườ ng đ dòng đi n ộ ệ
Trang 23- Cường đ dòng đi n là đ i lộ ệ ạ ượng đ c tr ng có tác d ng m nh, y u c a dòng đi n Nóặ ư ụ ạ ế ủ ệ
được xác đ nh b ng thị ằ ương s c a đi n lố ủ ệ ượng ∆q
3 Đ n v c a c ơ ị ủ ườ ng đ dòng đi n và c a đi n l ộ ệ ủ ệ ượ ng
- Đ n v c a cơ ị ủ ường đ dòng đi n trong h SI là ampe (A).ộ ệ ệ
- Đ n v c a đi n lơ ị ủ ệ ượng là cu-lông (C)
- Ngu n đi n duy trì hi u đi n th gi a hai c c c a ngu n đi n.ồ ệ ệ ệ ế ữ ự ủ ồ ệ
- Trong nhi u ngu n đi n, hi u đi n th gi a 2 c c c a ngu n đi n đề ồ ệ ệ ệ ế ữ ự ủ ồ ệ ược duy trì b ngằcách tách các electron kh i nguyên t và chuy n các electron hay ion dỏ ử ể ương ra kh i m iỏ ỗ
c c c a ngu n đi n Khi đó m t c c th a electron đự ủ ồ ệ ộ ự ừ ượ ọc g i là c c âm (có đi n th th pự ệ ế ấ
h n), c c kia th a ít ho c thi u electron đơ ự ừ ặ ế ược g i là c c dọ ự ương (có đi n th cao h n).ệ ế ơ
Vi c tách các electron ra kh i nguyên t do các l c khác b n ch t v i l c đi n th cệ ỏ ử ự ả ấ ớ ự ệ ự
hi n và đệ ượ ọc g i là các l c l ự ạ
IV Su t đi n đ ng c a ngu n đi n ấ ệ ộ ủ ồ ệ
1 Công c a ngu n đi n ủ ồ ệ
- Trong m ch đi n kín, ngu n đi n t o ra hi u đi n th gi a 2 đ u m ch ngoài và doạ ệ ồ ệ ạ ệ ệ ế ữ ầ ạ
đó t o ra m t đi n trạ ộ ệ ường m ch ngoài Đ duy trì hi u đi n th gi a 2 c c, bên trongở ạ ể ệ ệ ế ữ ựngu n đi n, dồ ệ ưới tác d ng c a các l c l , các đi n tích dụ ủ ự ạ ệ ương d ch chuy n ngị ể ược chi uề
đi n trệ ường Khi đó các l c l th c hi n m t công th ng công c n c a l c đi n bênự ạ ự ệ ộ ắ ả ủ ự ệtrong ngu n đi n ồ ệ
Trang 24- Tương t , trong trự ường h p m ch ngoài là s chuy n d ch c a các đi n tích âmợ ở ạ ự ể ị ủ ệ(electron) t c c âm đ n c c dừ ự ế ự ương dưới tác d ng c a l c đi n thì m ch trong cácụ ủ ự ệ ở ạ
đi n tích âm d ch chuy n t c c dệ ị ể ừ ự ương t i c c âm dớ ự ưới tác d ng c a các l c l ụ ủ ự ạ
- Công c a các l c l th c hi n làm d ch chuy n các đi n tích qua ngu n đủ ự ạ ự ệ ị ể ệ ồ ược g i làọcông c a ngu n đi n.ủ ồ ệ
- Ngu n đi n là m t ngu n năng lồ ệ ộ ồ ượng, vì nó có kh năng th c hi n công.ả ự ệ
2 Su t đi n đ ng c a ngu n đi n ấ ệ ộ ủ ồ ệ
- S vôn ghi trên m i ngu n đi n cho bi t tr s c a su t đi n đ ng c a ngu n đi n đó.ố ỗ ồ ệ ế ị ố ủ ấ ệ ộ ủ ồ ệ
- Trong m ch đi n kín, dòng đi n ch y qua m ch ngoài và c m ch tr ng Nh v y,ạ ệ ệ ạ ạ ả ạ ọ ư ậngu n đi n cũng là m t v t d n và cũng có đi n tr Đi n tr này g i là đi n tr trongồ ệ ộ ậ ẫ ệ ở ệ ở ọ ệ ở
c a ngu n đi n.ủ ồ ệ
B Bài t p ậ
Câu 1 Cường đ dòng đi n ch y qua dây tóc bóng đèn là I = 0,5 A.ộ ệ ạ
a Tính đi n lệ ượng d ch chuy n qua ti t di n th ng c a dây tóc trong 1 phút.ị ể ế ệ ẳ ủ
b Tính s electron d ch chuy n qua ti t di n th ng c a dây tóc bóng đèn trong kho ngố ị ể ế ệ ẳ ủ ả
th i gian nói trên Bi t đi n tích c a electron là – 1,6.10ờ ế ệ ủ -19 C
Câu 2 M t đi n lộ ệ ượng 6 mC d ch chuy n qua ti t di n th ng c a dây d n trong kho ngị ể ế ệ ẳ ủ ẫ ả
th i gian 2 s Tính cờ ường đ dòng đi n ch y qua dây d n này.ộ ệ ạ ẫ
Câu 3 Su t đi n đ ng c a m t pin là 1,5 V Tính công c a l c l khi d ch chuy n đi nấ ệ ộ ủ ộ ủ ự ạ ị ể ệtích +2 C t c c âm t i c c dừ ự ớ ự ương bên trong ngu n đi n.ồ ệ
Đáp s : 30 J.ố
Câu 4 M t b acquy có su t đi n đ ng 6V và sinh ra công 360 J khi d ch chuy n đi nộ ộ ấ ệ ộ ị ể ệtích bên trong và gi a hai c c c a nó khi acquy này phát đi n.ở ữ ự ủ ệ
a Tính lượng đi n tích đệ ược d ch chuy n nàyị ể
b Th i gian d ch chuy n c a đi n tích này là 5 phút, tính cờ ị ể ủ ệ ường đ dòng đi n ch y quaộ ệ ạacquy khi đó
Đáp s : a 60 C; b 0,2 A.ố
Câu 5 L c l th c hi n công 840mJ khi d ch chuy n m t đi n tích 7.10ự ạ ự ệ ị ể ộ ệ -8 C gi a hai c cữ ựbên trong ngu n đi n Tính su t đi n đ ng c a ngu n đi n này.ồ ệ ấ ệ ộ ủ ồ ệ
Đáp s : 12 V.ố
Trang 25Câu 6 Cường đ dòng đi n qua dây tóc bóng đèn là 1,6 A Tính s electron đã chuy nộ ệ ố ểqua ti t di n th ng c a dây tóc bóng đèn trong th i gian 2 phút Cho bi t đi n tích c aế ệ ẳ ủ ờ ế ệ ủelectron là -1,6.10-19 C.
Câu 8 Trong kho ng th i gian đóng công t c đ ch y m t t l nh thì cả ờ ắ ể ạ ộ ủ ạ ường đ dòngộ
đi n trung bình đo đệ ược là 6 A Kho ng th i gian đóng công t c là 0,5 s Tính đi nả ờ ắ ệ
lượng d ch chuy n qua ti t di n th ng c a dây d n n i v i đ ng c t l nh.ị ể ế ệ ẳ ủ ẫ ố ớ ộ ơ ủ ạ
Câu 9 M t dây d n kim lo i có các electrong t do ch y qua và t o thành m t dòngộ ẫ ạ ự ạ ạ ộ
đi n không đ i, trong th i gian ệ ổ ờ t 10=
s có đi n lệ ượng q 9,6=
C đi qua
a Tính cường đ dòng đi n qua dây d n.ộ ệ ẫ
b Tính s electron đã đi qua ti t di n ngang c a dây trong 10 s.ố ế ệ ủ
Câu 10 Tính s electron đi qua ti t di n th ng c a m t dây d n kim lo i trong 1 s n uố ế ệ ẳ ủ ộ ẫ ạ ế
có đi n lệ ượng 30 C chuy n qua ti t di n đó trong 15 s.ể ế ệ
Câu 11 M t dòng đi n không đ i ch y trong dây d n có cộ ệ ổ ạ ẫ ường đ 1,6 mA Tính đi nộ ệ
lượng và s electron chuy n qua ti t di n th ng c a dây d n trong th i gian 1 gi ố ể ế ệ ẳ ủ ẫ ờ ờCâu 12 S electron d ch chuy n qua ti t di n th ng c a dây d n trong kho ng th iố ị ể ế ệ ẳ ủ ẫ ả ờgian 2 giây là
18
6,25.10
electron Khi đó dòng đi n qua dây d n có cệ ẫ ường đ bao nhiêu?ộ
BÀI 8: ĐI N NĂNG CÔNG SU T ĐI N Ệ Ấ Ệ
A Bài h c ọ
I Đi n năng tiêu th và công su t đi n ệ ụ ấ ệ
1 Đi n năng tiêu th c a đo n m ch ệ ụ ủ ạ ạ
- N u dòng đi n có cế ệ ường đ I thì sau th i gian t sẽ có m t đi n lộ ờ ộ ệ ượng q It=
di chuy nểtrong đo n m ch và khi đó l c đi n th c hi n m t công làạ ạ ự ệ ự ệ ộ
Trang 262 Công su t đi n ấ ệ
- Công su t đi n c a m t đo n m ch là công su t tiêu th đi n năng c a đo n m chấ ệ ủ ộ ạ ạ ấ ụ ệ ủ ạ ạ
đó và có tr s b ng đi n năng mà đo n m ch tiêu th trong m t đ n v th i gian, ho cị ố ằ ệ ạ ạ ụ ộ ơ ị ờ ặ
b ng tích c a hi u đi n th gi a hai đ u đo n m ch và cằ ủ ệ ệ ế ữ ầ ạ ạ ường đ dòng đi n ch y quaộ ệ ạ
- Nhi t lệ ượng t a ra m t v t d n t l thu n v i đi n tr c a v t d n, v i bìnhỏ ở ộ ậ ẫ ỉ ệ ậ ớ ệ ở ủ ậ ẫ ớ
phương cường đ dòng đi n và v i th i gian dòng đi n ch y qua v t d n đóộ ệ ớ ờ ệ ạ ậ ẫ
2
Q RI t=
2 Công su t t a nhi t c a v t d n khi có dòng đi n ch y qua ấ ỏ ệ ủ ậ ẫ ệ ạ
- Công su t t a nhi t v t d n khi có dòng đi n ch y qua đ c tr ng cho t c đ t aấ ỏ ệ ở ậ ẫ ệ ạ ặ ư ố ộ ỏnhi t c a v t d n đó và đệ ủ ậ ẫ ược xác đ nh b ng nhi t lị ằ ệ ượng t a ra v t d n trong m tỏ ở ậ ẫ ộ
III Công và công su t c a ngu n đi n ấ ủ ồ ệ
1 Công c a ngu n đi n ủ ồ ệ
- Công c a ngu n đi n chính là công c a l c l làm d ch chuy n các đi n tích quaủ ồ ệ ủ ự ạ ị ể ệngu n:ồ
ng
A =
2 Công su t c a ngu n đi n ấ ủ ồ ệ
- Công su t c a ngu n đi n đ c tr ng cho t c đ th c hi n công c a ngu n đi n đó:ấ ủ ồ ệ ặ ư ố ộ ự ệ ủ ồ ệ
Png =
B Bài t p ậ
Câu 1 Tính đi n năng tiêu th và công su t đi n khi dòng đi n có cệ ụ ấ ệ ệ ường đ 1 A ch yộ ạqua dây d n trong 1 h, bi t hi u đi n th gi a hai đ u dây này là 6 V.ẫ ế ệ ệ ế ữ ầ
Câu 2 M t nhà có m t bàn là lo i 220 V – 1000 W, và m t máy b m nộ ộ ạ ộ ơ ước lo i 220 V –ạ
500 W Trung bình m i ngày nhà đó dùng bàn đ là qu n áo trong th i gian 2 gi , b mỗ ể ầ ờ ờ ơ
nước đ dùng, tể ưới trong th i gian 5 gi ờ ờ
a Tính đi n năng tiêu th bàn là, máy b m nệ ụ ơ ướ ủc c a nhà đó trong m t tháng 30 ngày.ộ
Trang 27b Tính s ti n đi n nhà đó ph i tr khi s d ng hai thi t b trên trong m t tháng Bi tố ề ệ ả ả ử ụ ế ị ộ ếgiá 1kWh là 700 đ ng.ồ
Câu 3 M t bóng đèn có ghi 110 V – 50 W M c bóng đèn trên vào m ng đi n v i hi uộ ắ ạ ệ ớ ệ
đi n th 110 V.ệ ế
a Tính đi n tr c a bóng đèn trên?ệ ở ủ
b Cường đ dòng đi n đ nh m c đ đèn sáng bình thộ ệ ị ứ ể ường là bao nhiêu?
c N u th i gian th p sáng bóng đèn là 2h, hãy tính năng lế ờ ắ ượng đã cung c p cho đèn?ấ
Câu 5 Tính nhi t lệ ượng t a ra trong 1 gi trong m t dây d n có dòng đi n 1 A ch yỏ ờ ộ ẫ ệ ạqua, bi t hi u đi n th hai đ u dây d n là 5 V.ế ệ ệ ế ầ ẫ
Câu 6 M t đo n m ch g m có m t đi n tr R = 200 ộ ạ ạ ồ ộ ệ ở Ω
, được m c vào m t ngu n đi nắ ộ ồ ệ
có hi u đi n th 2 đ u ngu n là 220 V, th i gian dòng đi n ch y qua m ch là 2 phútệ ệ ế ở ầ ồ ờ ệ ạ ạ
15 s
a Cường đ dòng đi n ch y qua đi n tr b ng bao nhiêu?ộ ệ ạ ệ ở ằ
b Tính đi n lệ ượng đã d ch chuy n qua đi n tr ị ể ệ ở
c Nhi t lệ ượng đã t a ra trên R là bao nhiêu?ỏ
Câu 7 M t ngu n đi n có su t đi n đ ng 12 V, khi m c ngu n đi n này v i m t bóngộ ồ ệ ấ ệ ộ ắ ồ ệ ớ ộđèn đ thành m ch đi n kín thì nó cung c p m t dòng đi n có cể ạ ệ ấ ộ ệ ường đ 0,8 A.ộ
a Tính công c a ngu n đi n này sinh ra trong th i gian 14 phút và tìm công su t c aủ ồ ệ ờ ấ ủngu n đi n khi đó?ồ ệ
b N u bóng đèn có đi n tr 25 ế ệ ở Ω
, hãy tính nhi t lệ ượng t a ra trên bóng đèn sau khiỏ
được th p sáng trong th i gian 1 ti ng?ắ ờ ế
Câu 8 M t ngu n đi n có su t đi n đ ng 12 V Khi m c ngu n đi n này v i m t bóngộ ồ ệ ấ ệ ộ ắ ồ ệ ớ ộđèn đ thành m ch đi n kín thì nó cung c p m t dòng đi n có cể ạ ệ ấ ộ ệ ường đ 0,8 A Tínhộcông c a ngu n đi n này s n sinh ra trong th i gian 15 phút và tính công su t c aủ ồ ệ ả ờ ấ ủngu n đi n khi đó.ồ ệ
Câu 9 Đo n m ch g m đi n tr ạ ạ ồ ệ ở R1=300Ω
, m c song song v i đi n tr ắ ớ ệ ở R2=600Ω
,
hi u đi n th gi a hai đ u đo n m ch là 24ệ ệ ế ữ ầ ạ ạ V Tính
a Cường đ dòng đi n qua m i đi n tr ?ộ ệ ỗ ệ ở
b Công su t t a nhi t trên m i đi n tr và đo n m ch? ấ ỏ ệ ỗ ệ ở ạ ạ
c Nhi t lệ ượng t a ra trên ỏ R2 trong 10 phút?
Câu 10 Cho R1= Ω6
, R2= Ω4
, m c n i ti p v i nhau và m c vào hi u đi n th 20 V.ắ ố ế ớ ắ ệ ệ ế
a Tính cường đ dòng đi n qua các đi n tr và hi u đi n th hai đ u m i đi n tr ?ộ ệ ệ ở ệ ệ ế ầ ỗ ệ ở
Trang 28b Tính công su t t a nhi t trên m i đi n tr và đo n m ch? Tính nhi t lấ ỏ ệ ỗ ệ ở ạ ạ ệ ượng t a raỏtrên R2 trong 10 phút?
BÀI 9: Đ NH LU T ÔM Đ I V I TOÀN M CH Ị Ậ Ố Ớ Ạ
Câu 1 Tính cường đ dòng đi n qua m ch chính, cộ ệ ạ ường đ dòng đi n qua t ng đi nộ ệ ừ ệ
tr và hi u đi n th hai đ u m i đi n trở ệ ệ ế ở ầ ỗ ệ ở
Trang 30a Tìm đi n tr tệ ở ương đương RAB c a m ch.ủ ạ
b Tìm cường đ dòng đi n qua các đi n tr và hi u đi n th trên m i đi n tr ộ ệ ệ ở ệ ệ ế ỗ ệ ở
c Tìm hi u đi n th ệ ệ ế UAD
Đáp s : a Rố AB = 2 Ω
; b I1 = I2 = 1,2 A; I3 =1,8 A; I4 = 3 A; U1 = 1,2 V; U2 = 2,4 V; c UAD = 3,6 V
Câu 3 Cho m ch đi n nh hình vẽ Ngu n đi n có su t đi n đ ng ạ ệ ư ồ ệ ấ ệ ộ ξ =7,8
V, và đi n trệ ởtrong r 0,4= Ω
b Tính hi u đi n th gi a hai đi m C và D ệ ệ ế ữ ể
c Tính hi u đi n th hai đ u ngu n đi n và hi u su t c a ngu n đi n.ệ ệ ế ầ ồ ệ ệ ấ ủ ồ ệ
Trang 31a Tính cường đ dòng đi n qua m ch chính và các đi n tr ?ộ ệ ạ ệ ở
b Công su t c a ngu n, công su t tiêu th m ch ngoài và hi u su t c a ngu n?ấ ủ ồ ấ ụ ở ạ ệ ấ ủ ồ
a Tính su t đi n đ ng c a ngu n đi n và hi u su t c a ngu n đi n.ấ ệ ộ ủ ồ ệ ệ ấ ủ ồ ệ
b Tính công su t t a nhi t c a m ch ngoài và hi u đi n th hai đ u m i đi n tr ấ ỏ ệ ủ ạ ệ ệ ế ầ ỗ ệ ởĐáp s : E = 12 V, H = 91,67%; b P = 11 W, Uố 1 = 6 V, U2 = 2 V, U3 = 3 V
Câu 6 Khi m c đi n tr Rắ ệ ở 1 = 10 Ω
vào hai c c c a m t ngu n đi n thì dòng đi n ch yự ủ ộ ồ ệ ệ ạtrong m ch là 2 A, khi n i m c đi n tr Rạ ố ắ ệ ở 2 = 14 Ω
vào hai c c c a m t ngu n đi n thìự ủ ộ ồ ệdòng đi n ch y trong m ch là 1,5 A Tính su t đi n đ ng và đi n tr trong c a ngu nệ ạ ạ ấ ệ ộ ệ ở ủ ồ
Trang 32m ch đi n thì dòng đi n ch y trong m ch là 1 A Tính su t đi n đ ng c a ngu n đi nạ ệ ệ ạ ạ ấ ệ ộ ủ ồ ệ
a Tính cường đ dòng đi n ch y trong m ch và hi u đi n th hai đ u m i đi n tr ộ ệ ạ ạ ệ ệ ế ầ ỗ ệ ở
b Tính đi n năng tiêu th c a m ch ngoài trong 10 phút và công su t t a nhi t m iệ ụ ủ ạ ấ ỏ ệ ở ỗ