ÔN CHƯƠNG 1, 2 Bài 1: Trong nguyên tử Hidro, electron chuyển động tròn đều quanh hạt nhân theo quỹ đạo tròn có 5.10 cm a Xác định lực hút tĩnh điện giữa electron và hạt nhân.. Tìm khối
Trang 103/11/2019 ÔN CHƯƠNG 1, 2
03/11/2019 ÔN CHƯƠNG 1, 2
Bài 1: Trong nguyên tử Hidro, electron chuyển động tròn đều quanh hạt nhân theo quỹ đạo tròn có
5.10 cm
a ) Xác định lực hút tĩnh điện giữa electron và hạt nhân
b) Xác định tần số chuyển động của electron Biết khối lượng của electron là 9,1.10 kg 31
Bài 2: 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 hấp dẫn G 6,67.10 N.m / kg 11 2 2
q 8.10 C;q 8.10 C
3
q 8.10 C
a) CA = 4 cm, CB = 2 cm b) CA = 4 cm, CB = 10 cm c) CA = CB = 5 cm
Bài 4: Hai điện tích điểm 8 8
q 10 C,q 4.10 C
3
q 2.10 C
Bài 5: Tại ba đỉnh của một tam giác đều trong không khí, đặt ba điện tích giống nhau
7
bằng?
Bài 6: Hai qua cầu nhỏ giống nhau bằng kim loại có khối lượng m = 5 g được treo vào cùng một
điểm O bằng 2 sợi dây không dãn, dài 30 cm Cho hai quả cầu tiếp xúc với nhau rồi tích điện cho mỗi quả cầu thì thấy chúng đẩy nhau cho đến khi 2 dây treo hợp với nhau 1 góc 90° Tính điện tích
mà ta đã truyền cho quả cầu Lấy g 10m / s 2
Bài 7: Cho hai điểm A và B cùng nằm trên một đường sức điện do điện tích q < 0 gây ra Biết độ
lớn của cường độ điện trường tại A là 49 V/m, tại B là 16 V/m
a) Xác định cường độ điện trường tại trung điểm M của AB
0
q 2.10 C
định phương chiều của lực này
Bài 8: Có 2 điện tích q10,5nC,q2 0,5nClần lượt đặt tại hai điểm A, B cách nhau một đoạn a =
6 cm trong không khí Hãy xác định cường độ điện trường E tại điểm M trong các trường hợp sau: a) Điểm M là trung điểm của AB
b) Điểm M cách A đoạn 6 cm, cách B đoạn 12 cm
Bài 9: Tại hai điểm A, B cách nhau 15 cm trong không khí đặt 6 6
q 12.10 C,q 2,5.10 C
điểm M mà tại đó cường độ điện trường tổng hợp do hai điện tích này gây ra bằng 0
Bài 10: Tại hai điểm A, B cách nhau 20 cm trong không khí đặt 6 6
q 9.10 C,q 4.10 C
điểm M mà tại đó cường độ điện trường tổng hợp do hai điện tích này gây ra bằng 0
Bài 11: Người ta dịch chuyể điện tích q 4.10 C 8
A có cạnh AB = 6cm, AC = 8cm trong điện trường đều có cường độ E = 5000 V/m Biết E / /AC
Trang 2
Tính công của lực điện trường dùng để dịch chuyển q dọc theo các cạnh AB, CB, AC.
Bài 12: Một electron bay ra từ bản âm sang bản dương của tụ điện phẳng Điện trường giữa hai bản
tụ có cường độ 9.10 V / m4 Khoảng cách giữa hai bản là d = 7,2cm Khối lượng của e là
31
9,1.10 kg
Vận tốc đầu của electron là không Vận tốc của electron khi tới bản dương của tụ điện là
4,77.10 m / s B 7
3,65.10 m / s C 6
4,01.10 m / s D 7
3,92.10 m / s
Bài 13: Tam giác ABC vuông tại A được đặt trong điện trường đều
E ; ABC 60 , AB / /E
Biết BC = 6cm, UBC 120V a) Tìm U , UAC BA và cường độ điện trường E0
b) Đặt thêm ở C điện tích điểm q 9.10 C. 10
A
Bài 15: Một nguồn điện có điện trở trong r, suất điện động E , điện trở mạch ngoài là R thay đổi được Để công suất trên mạch ngoài đạt cực đại thì R có giá trị là như thế nào?
Bài 16: Một nguồn điện có suất điện động E 6 V, điện trở trong r = 2 mắc với biến trở R thành mạch kín Để công suất tiêu thụ ở mạch ngoài đạt giá trị lớn nhất thì biến trở R phải có giá trị là bao nhiêu?
Bài 17: Một nguồn điện có điện trở trong r, suất điện động E , điện trở mạch ngoài là R thay đổi được Công suất mạch ngoài có giá trị cực đại là như thế nào?
Bài 18: Cho mạch điện kín gồm nguồn điện có suất điện động E 12V, điện trở trong r = 2,5 , mạch ngoài gồm điện trở R1 = 0,5 mắc nối tiếp với điện trở R Công suất tiêu thụ trên điện trở R đạt giá trị cực đại là bao nhiêu?
Bài 19: Cho mạch điện như hình vẽ R1= R2= 6 , R3= 3 , r = 5 , các
của nguồn và số chỉ của Ampe kế A2 có giá trị là bao nhiêu?
Bài 20: Cho mạch điện như hình vẽ Trong đó E 6 V, r = 0,5 , R1= 1 ,
R2= R3= 4 , R4= 6 Công suất và hiệu suất của nguồn điện nhận giá trị
nào?
HƯỚNG DẪN CHI TIẾT
Ví dụ 4: Trong nguyên tử Hidro, electron chuyển động tròn đều quanh hạt nhân theo quỹ đạo tròn
có bán kính 5.10 cm 9
a ) Xác định lực hút tĩnh điện giữa electron và hạt nhân
b) Xác định tần số chuyển động của electron Biết khối lượng của electron là 9,1.10 kg 31
Lời giải
Trang 303/11/2019 ÔN CHƯƠNG 1, 2
a) Lực hút tĩnh điện giữa electron và hạt nhân:
2
b) Electron chuyển động tròn quanh hạt nhân, nên lực tĩnh điện đóng vai trò là lực hướng tâm:
2
Ví dụ 5: 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 hấp dẫn G 6,67.10 N.m / kg 11 2 2
Lời giải
Lực tĩnh điện :
2
1 2
2
1 2
q 8.10 C;q 8.10 C
3
q 8.10 C
a) CA = 4 cm, CB = 2 cm b) CA = 4 cm, CB = 10 cm c) CA = CB = 5 cm
Lời giải
Lực tổng hợp tác dụng lên q3 là: F F F 1 2
a) Vì AC + CB = AB nên C nằm trong đoạn AB
1 3
q ,q cùng dấu nên F 1
là lực đẩy
2 3
q ,q cùng dấu nên F2 là lực hút
Do F1và F2 cùng chiều Fcùng chiều F1,F2
8.10 8.10 8.10 8.10
b) Vì CB - CA = AB nên C nằm trên đường AB, ngoài khoảng AB, về phía A
Trang 4
1 2
F F
F
cùng chiều F1và 3
1 2
F F F 30, 24.10 N
c) Vì C cách đều A, B nên c nằm trên đường trung trực của đoạn AB
Vì F1F2 nên F nằm trên phân giác góc F ;F 1 2
F CH
(phân giác của 2 góc kề bù) F / /AB
F ; F1 2 CAB
F 2F cos 2F 2.23,04.10 27,65.10 N
Ví dụ 12: Hai điện tích điểm 8 8
q 10 C,q 4.10 C
3
q 2.10 C
Lời giải
Điều kiện cân bằng của q3 : F13F23 0 F13 F23
điểm C phải thuộc AB
Vì q ,q1 2 cùng dấu nên C phải nằm trong AB
Trang 503/11/2019 ÔN CHƯƠNG 1, 2
Mặt khác: CA + CB = 9 (2)
Từ (1) và (2) CA 3cm,CB 6cm
Ví dụ 13: Tại ba đỉnh của một tam giác đều trong không khí, đặt ba điện tích giống nhau
7
bằng?
Lời giải
Xét điều kiện cân bằng của q : F3 13 F23 F03 F3 F03 0
Với
2
13 23 2
q
a
q
a
3
F có phương là đường phân giác góc C, lại có F03 F3
nên q0 nằm trên phân giác góc C
Tương tự, q0 cũng thuộc phân giác các góc A và B Vậy q0 tại trọng tâm G của ABC
Vì F03 F3
nên F03 hướng về phía G, hay là lực hút nên q0 0
2
a
Ví dụ 15: Hai qua cầu nhỏ giống nhau bằng kim loại có khối lượng m = 5 g được treo vào cùng
một điểm O bằng 2 sợi dây không dãn, dài 30 cm Cho hai quả cầu tiếp xúc với nhau rồi tích điện cho mỗi quả cầu thì thấy chúng đẩy nhau cho đến khi 2 dây treo hợp với nhau 1 góc 90° Tính điện tích mà ta đã truyền cho quả cầu Lấy g 10m / s 2
Lời giải
lực tương tác tĩnh điện (lực tĩnh điện) F giữa hai quả cầu
Khi quả cầu cân bằng ta có: T P F 0 T R 0
R
cùng phương, ngược chiều với T 45
Trang 6Ta có: tan 45 F F P mg 0, 05N
P
Mà
2
2
q q
F k r
r
Từ hình có: r 2 sin 45 2
2
Vậy tổng độ lớn điện tích đã truyền cho hai quả cầu là Q 2 q 2.10 C 6
Ví dụ 3: Cho hai điểm A và B cùng nằm trên một đường sức điện do điện tích q < 0 gây ra Biết độ
lớn của cường độ điện trường tại A là 49 V/m, tại B là 16 V/m
a) Xác định cường độ điện trường tại trung điểm M của AB
0
q 2.10 C
định phương chiều của lực này
Lời giải
a) Ta có: 2rM rAr 1B
E 26V / m
7 4
Do q < 0 E hướng vào điện tích q
F q E 2.10 26 0,52N;q 0 F
cùng chiều với E nên lực điện này là lực hút
Ví dụ 4: Có 2 điện tích q10,5nC, q2 0,5nClần lượt đặt tại hai điểm A, B cách nhau một đoạn a
sau:
a) Điểm M là trung điểm của AB
b) Điểm M cách A đoạn 6 cm, cách B đoạn 12 cm
Lời giải
Điện trường tổng hợp gây ra tại M: E E 1E2
Vì E , E 1 2 cùng chiều nên E E 1E2 10000V / m
b) Ta có:
9
1
9
Trang 703/11/2019 ÔN CHƯƠNG 1, 2
Điện trường tổng hợp gây ra tại M: E E 1E2
Vì E , E 1 2 ngược chiều nên: E E 1 E2 937,5V / m
Ví dụ 7: Tại hai điểm A, B cách nhau 15 cm trong không khí đặt 6 6
q 12.10 C,q 2,5.10 C
Tìm điểm M mà tại đó cường độ điện trường tổng hợp do hai điện tích này gây ra bằng 0
Lời giải
Gọi E , E 1 2 là cường độ điện trường do q ,q1 2 gây ra tại M thì cường độ điện trường tổng hợp do
1 2
1 2
Để thỏa mãn các điều kiện trên thì M phải nằm trên đường thẳng nổi AB; nằm ngoài đoạn thẳng AB
và gần q2 hơn
Với E1 E2 thì
2 2
2
Vậy M nằm cách A 30 cm và cách B 15 cm; ngoài ra còn có các điểm ở cách rất xa điểm đặt các điện tích q ,q1 2 cũng có cường độ điện trường bằng 0 vì ở đó cường độ điện trường do các điện tích
1 2
q ,q gây ra đều 0.
Ví dụ 8: Tại hai điểm A, B cách nhau 20 cm trong không khí đặt 6 6
q 9.10 C,q 4.10 C
điểm M mà tại đó cường độ điện trường tổng hợp do hai điện tích này gây ra bằng 0
Lời giải
Gọi E , E 1 2 là cường độ điện trường do q ,q1 2 gây ra tại M thì cường độ điện trường tổng hợp do
1 2
q ,q gây ra tại M là
1 2
Để thỏa mãn các điều kiện trên thì M phải nằm trên đường thẳng nổi AB; nằm trong đoạn thẳng AB
2
q
AM AB q 2 5
Vậy M nằm cách A 12 cm và cách B 8 cm; ngoài ra còn có các điểm ở cách rất xa điểm đặt các điện tích q ,q1 2cũng có cường độ điện trường bằng 0 vì ở đó cường độ điện trường do các điện tích q ,q1 2
gây ra đều 0.
Ví dụ 2: Người ta dịch chuyể điện tích q 4.10 C 8
Tính công của lực điện trường dùng để dịch chuyển q dọc theo các cạnh AB, CB, AC
Trang 8Lời giải
Công của lực điện trường di chuyển q:
AC
A q.E.AC.cos180 4.10 5000.0,08 1 1, 6.10 J
AB
A q.E.AB.cos90 0
Điện tích di chuyển vuông góc với đường sức từ thì lực điện
không thực hiện công
2 2
BC
6
8
A q.E.CB.cos37 4.10 5000.0,1.0,8 1,6.10 J
Ví dụ 5: Một electron bay ra từ bản âm sang bản dương của tụ điện phẳng Điện trường giữa hai
31
9,1.10 kg
Vận tốc đầu của electron là không Vận tốc của electron khi tới bản dương của tụ điện là
A 4,77.10 m / s7 B 3,65.10 m / s7 C 4,01.10 m / s6 D 3,92.10 m / s7
Lời giải
Lực điện tác dụng lên điện tích F e E 1,6.10 9.10 19 4 1, 44.10 N 14
m
0
v v 2as
v 2as 2.1,58.10 0,072 4,77.10 m / s
Chọn A.
DẠNG 2: ĐIỆN THẾ HIỆU ĐIỆN THẾ
Ví dụ 6: Tam giác ABC vuông tại A được đặt trong điện trường đều
E ; ABC 60 , AB / /E
Biết BC = 6cm, UBC 120V a) Tìm U , UAC BA và cường độ điện trường E0
b) Đặt thêm ở C điện tích điểm q 9.10 C. 10
A
Lời giải
a) Hiệu điện thế giữa 2 điểm A, C: UAC E AC.cos900 0
(hình chiếu của AC lên đường sức bằng 0)
Hiệu điện thế giữa 2 điểm A, B:
U E BC.cos 60 E BA U 120V
Trang 903/11/2019 ÔN CHƯƠNG 1, 2
Cường độ điện trường E :0
BC 0
BC.cos 60 0,06.cos 60
b) Điện trường tại A là tổng hợp điện trường đều E 0
và điện trường gây ra bởi điện tích điểm q đặt tại C
9 10
Cường độ điện trường tổng hợp tại A: E E 0Eq
E E E E E 3000 4000 5000V / m
Câu 1: Một nguồn điện có điện trở trong r, suất điện động E , điện trở mạch ngoài là R thay đổi được Để công suất trên mạch ngoài đạt cực đại thì R có giá trị là
2
Lời giải
2
2
(R r)
E
; ( R + r )2
4.R.r
2 P 4.r
E 2
max
4.r
E chọn A
Câu 2: Một nguồn điện có suất điện động E 6 V, điện trở trong r = 2 mắc với biến trở R thành mạch kín Để công suất tiêu thụ ở mạch ngoài đạt giá trị lớn nhất thì biến trở R phải có giá trị là
Lời giải
2
2
(R r)
E
; ( R + r )2 4.R.r
2 P 4.r
E 2
max
4.r
E chọn B
Câu 3: Một nguồn điện có điện trở trong r, suất điện động E , điện trở mạch ngoài là R thay đổi được Công suất mạch ngoài có giá trị cực đại là
A. Pmax 2
r
E B Pmax 2
4r
E C Pmax
4r
E
2r
E
Lời giải
2
2
(R r)
E
; ( R + r )2 4.R.r
2 P 4.r
E 2
max P 4.r
E chọn B
Câu 11: Cho mạch điện kín gồm nguồn điện có suất điện động E 12V, điện trở trong r = 2,5 , mạch ngoài gồm điện trở R1 = 0,5 mắc nối tiếp với điện trở R Công suất tiêu thụ trên điện trở R đạt giá trị cực đại là
Lời giải
Điện trở mạch ngoài là RN = R1 + R
Cường độ dòng điện toàn mạch là
I
Trang 10Công suất tiêu thụ trên R là
2 2
1
R
E
(R R r) 4.R.(R r)
12
W chọn D
Câu 38: Cho mạch điện như hình vẽ R1= R2= 6 , R3= 3 , r = 5 , các
của nguồn và số chỉ của Ampe kế A2 có giá trị là
A E 5, 2V; IA2 = 0,4 A. B E 5,8V; IA2=0,8 A
C E 5, 2V; IA2=0,8 A D E 5,8V; IA2=0,4 A
Lời giải
Vì các ampe kế có điện trở không đáng kể nên mạch ngoài gồm R1//R2//R3
N
R R R R 6 6 3 3
Ta có:
1 A1 3 A2
1
A2 1 2 1
I 0, 2
I 0,8
A
N
I(R r) 0,8(1,5 5) 5, 2
Câu 39: Cho mạch điện như hình vẽ Trong đó E 6 V, r = 0,5 , R1= 1 ,
nào sau đây?
40%
Lời giải
Mạch ngoài gồm [ R1 nt ( R2 // R3)] //R4
2 3
2 3
R R
N
123 4
R R
N
6
E
A
N
chọn A.
Câu 40: Cho mạch điện như hình vẽ, nguồn điện có suất điện động
8
bằng
Lời giải
Mạch ngoài gồm [( R1 nt RAC) // R2] nt RBC
Trang 1103/11/2019 ÔN CHƯƠNG 1, 2
Ta có
2
N AB
3.(3 x)
Cường độ dòng điện toàn mạch là
I
6 x
E
Cường độ dòng điện qua đèn là
2
3(3 x)
6 x
I '
Để đèn sáng yếu nhất, tức là I’ nhỏ nhất
2
chọn A