chuyên đề vật lí 11- cực hay

Đầu tiên hai quả cầu này tích điện trái dấu, chúng hút nhau với một lực 1 , 6.. Tìm điện tích mỗi quả cầu trước khi chúng tiếp xúc nhau.. Bài 7: Hai vật nhỏ tích điện đặt cách nhau 3m t

F

21

F

12

F

q1>0 q2>0

12

F

r

q1>0 q2<0

11NC

Chủ đề 1: ĐIỆN TÍCH – ĐỊNH LUẬT CULÔNG I./ Kiến thức cần nhớ:

1 Hai loại điện tích Sự nhiễm điện của các vật.

a Hai loại điện tích: + Điện tích dương

+ Điện tích âm

- Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, các điện tích trái dấu thì hút nhau

b Sự nhiễm điện của các vật

- Nhiễm điện do cọ xát

- Nhiễm điện do tiếp xúc

- Nhiễm điện do hưởng ứng

2 Định luật Cu-lơng:

a Nội dung : (Sgk)

b Biểu thức : 1 22

r

q q k

F  Trong đĩ: + k = 9.109Nm2 /C2 : hệ số tỉ lệ

+ r : khoảng cách giữa hai điện tích điểm

+ q1, q2 : độ lớn của hai điện tích điểm

c Biểu diễn:

3 Lực tương tác của các điện tích trong điện mơi (chất cách điện).

1 22

.

.

r

q q k F





II./ BÀI TẬP.

Bài 1:Cho 2 điện tích q C q 7C

2

6

1 2 10 ; 9 10 







 , đặt cách nhau 2cm trong khơng khí Tính lực tương tác giữa hai điện tích đĩ

Bài 2: Hai điện tích điểm bằng nhau, đặt trong chân khơng, cách nhau 1 khoảng r1 2cm Lực đẩy giữa chúng là F 4N

1 1 , 6 10 

a Tìm độ lớn của các điện tích đĩ

b Khoảng cách r2 giữa chúng phải bằng bao nhiêu để lực tác dụng giữa chung làF 4N

2 2 , 5 10 

Bài 3: Cho 2 điện tích q1; q2 đặt cách nhau một khoảng 30cm trong khơng khí, lực tác dụng lên chúng là

F Nếu đặt chúng trong dầu thì lực này yếu đi 2,25 lần Vậy cần dịch chuyển chung một khoảng bao nhiêu

để lực tác dụng vẫn là F

Bài 4 : Cho 2 điện tích diểm q C q 8C

2

7

1 10  ; 5 10 





 đặt tại hai điểm A và B trong chân khơng cách nhau 5cm Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên điện tích điểm q 8C

2 2 10 

 đạt tại điểm C sao cho CA=3cm; CB=4cm

Bài 5: Cĩ 3 điện tích q C q C q 6C

3

7 2

7

1   6 10  ;  2 10  ;  10  đặt trong chân khơng ở 3đỉnh của tam giác đều cạnh a=16cm Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên mỗi điện tích điểm

Bài 6: Cho hai quả cầu nhỏ giống hệt nhau đặt cách nhau một đoạn r = 10cm Đầu tiên hai quả cầu này

tích điện trái dấu, chúng hút nhau với một lực 1 , 6 10 2

 Cho hai quả cầu tiếp xúc nhau rồi đưa lại

vị trí cũ thì chúng đẩy nhau bằng một lực F 3N

2 9 10 

 Tìm điện tích mỗi quả cầu trước khi chúng tiếp xúc nhau

Bài 7: Hai vật nhỏ tích điện đặt cách nhau 3m trong chân khơng thì hút nhau bằng một lực

10

.

6 9

 Điện tích tổng cộng hai vật là 10  9C Tìm điện tích mỗi vật

Bài 8: Hai quả cầu nhỏ giống nhau , cùng khối lượng m , điện tích q được treo vào cùng một điểm bằng

hai sợi dây mảnh Do lực đẩy tĩnh điện hai quả cầu tách xa nhau 3cm Xác định gĩc lệch của các sợi dây Biết

m = 100g, q  108C;g  10m/s2

Bài 9: cho hai điện tích điểm q1=-q2=4.10-8Cđược đặt cố định trong chân không tại hai điểm A và B cách nhau 20cm Hãy xác định lực tác dụngk lênđiện tích q3=2.10-8C đặt tại:

a M là trung điểm của AB

b N nằm trên đường trung trực của AB và cách AB một đoạn 10cm

ĐS: a F = 2,88.10 -3 N; b F = 1,02.10 -3 N

Bài 10: Ở mỗi đỉnh của một hình vuôngcó một điện tích điểm dương tự do q = 2.10-9C Hỏi phải đặt thyêm điện tích điểm q0 bằng bao nhiêu vào tâm hình vuông để hệ điện tích đứng yên?

ĐS: 1,91.10 -9 C.

Bài 11: Cho ba điện tích q1 = q2 = q3=10-9C đặt tại ba đỉnh A, B, C của tam gáic đều cạnh a =10cm

a tính lực tác dung lên mỗi điện tích

b Hỏi phải đặt điện tích q0 ở đâu, có giá trị bao nhiêu để hệ thống đứng cân bằng

ĐS: a F = 1,56.10 -6 N; b q 0 = - 0,58.10 -9 C; đặt tại trọng tâm tam giác.

Bài 12 **: Hai quả cầu kim loại nhỏ, giống hệt nhau, chứa các điện tích cùng dấu q1, q2, được treo vào chung một điểm 0 bằng hai sợi chỉ mảnh, không dãn dài bằng nhau Hai quả cầu đẩy nhau và góc giữa hai dây treo là 600 Cho hai quả cầu tiếp xúc với nhau, rồi thả ra thì đẩy nhau mạnh hơn và góc giữa dây treo bây giờ là 900 Tính tỉ số q1/q2

ĐS: 11,77; 0,085.

Bài 13: Hai điện tích điểm giống nhau cách nhau một khoảng 5cm đặt trong chân không Lực tương

tác giữa chúng là F1=1,8.10-4N

a Tìm độ lớn điện tích q1,q2

b Tính khoảng cách giữa hai điện tíchnếu lực tương tác giữa chúng là F2 =12,5.10-5N

c Nhúng hai điện tích vào dầu hoả có 2,1 Tìm khoảng cách giữa chúng đẻ lực tương tác vẫn là

F2

ĐS: a q = ± 5 2 10 -9 C; b r = 0,06 m; c r c =0,04m.

**Hết**

Chuỷ ủeà 2: ẹIEÄN TRệễỉNG

I Kieỏn thửực caàn nhụự:

II./ BAỉI TAÄP

Caõu 1: Có tam giác vuông cân ABC ( tại A), đặt tại B và C các điện tích q1= 2q và q2= - q Cho AB = a,môi trờng chân không

a Cờng độ điện trờng tại A

b Cờng độ điện trờng tại trung điểm M của CB

Caõu 2: Tại các đỉnh của hình vuông ABCD có cạnh bằng a, đặt các điện tích q1, q2, q3, q4 Haừy tớnh:

a Cờng độ điện trờng tại tâm hình vuông khi q1 = q2 = q3= q4 = q

b Cờng độ điện trờng tại tâm hình vuông khi q1 = q2 = q ; q3= q4 = - q

Caõu 3 Tính gia tốc mà electron thu đợc khi nó nằm trong điện trờng đều có E = 103V/m

Cho qe= - 1,6.10 – 19C và me= 9.10 – 31kg

Caõu 4: Một quả cầu có khối lợng m = 12g, tích điện q đợc treo ở trong 1 điện trờng đều có phơng

ngang, có E = 1000 V/m Khi quả cầu ở trạng thái cân bằng thì dây treo nó hợp với phơng thẳng đứng 1 góc

α = 30 0, lấy g = 10m/s2 Tớnh:

1 Điện trường:

a) Khỏi niệm điện trường: laứ moọt daùng vaọt chaỏt (moõi trửụứng) bao quanh caực ủieọn tớch

b) Tớnh chất cơ bản của điện trường: Tỏc dụng lực điện lờn điện tớch khỏc đặt trong nú

2 Cường độ điện trường:

a) Định nghĩa: (sgk).

b) Biểu thức: E  F q Đơn vị: E(V/m)

 Neỏu q > 0: F cựng phương, cựng chiều với E ;

 Neỏu q < 0: F cựng phương, ngược chiều với E

3 Đường sức điện:

a) Định nghĩa: (sgk).

b) Cỏc tớnh chất của đường sức điện: (sgk)

c) Điện phổ: (sgk)

4 Điện trường đều : (sgk)

- Đường sức của điện trường đều là những đường thẳng song song và cỏch đều nhau

9

2 9.10 . .

.

r

Q r

Q k E





Neỏu Q > 0 : E hướng ra xa điện tớch, neỏu Q < 0 : E hướng lại gần điện tớch

6 Nguyờn lớ chồng chất điện trường: (sgk) EE1E2  E n

2 2 2 1 2

1

2 1 2

1

2 1 2

1

.

E

E E E E E

E E E E E

E E E E

























a Điện tích của quả cầu

b Lực căng của dây treo

Caõu 5 Đặt tại A và B các điện tích q1 và q2 cho q1 + q2 = 11.10 – 8 (C), cho AB = 4cm Điểm M ở trên AB

và cách A 20cm và cách B là 24cm Cờng độ điện trờng tại M triệt tiêu Tính q1 và q2

Caõu 6: taùi hai ủổnh M, P (ủoỏi dieọn nhau) cuỷa moọt hỡnh vuoõng MNPQ caùnh a, ủaởt hai ủieọn tớch ủieồm

qM=qp=-3.10-6C Phaỷi ủaởt taùi Q moọt ủieọn tớch q baốg bao nhieõu ủeồ ủieọn trửụứng gaõy bụỷi heọ ba ủieọn tớch naứy taùi N trieọt tieõu?

ẹS: q = 6caờn2.10 -6 C

Caõu 7: Cho ủieọn tớch dửụng q1=24.10-8C vaứ q2 ủaởt trong khoõng khớ taùi hai ủieồm A vaứ B caựch nhau 50cm Xeựt ủieồm C laàn lửụùt caựch A,B laứ 30cm vaứ 40cm

a ẹeồ tỡm cửụứng ủoọ doứng ủieọn toồng hụùp tai C song song vụựi AB thỡ q2 phaỷi coự daỏu vaứ ủoọ lụựn nhử theỏ naứo?

b ẹeồ cửụứng ủoọ doứng ủieọn toồng hụùp taùi C vuoõng goực vụựi AB thỡ q2 phaỷi coự daỏu vaứ ủoọ lụựn nhử theỏ naứo?

c Muoỏn cửụứng ủoọ ủieọn trửụứng taùi C baống 0 thỡ phaỷi ủaởt theõm ủieọn tớch q3 treõn AB vaứ coự giaự trũ nhử theỏ naứo?

ẹS: a q 2 = -32.10 -8 C; b q 2 = 18.10 -8 C; c q 3 = -16,64.10 -8 C

Caõu 8: Ba ủieọn tớch ủieồm q1=9.10-7C naốm taùi ủieồm A; q2=9.10-7C naốm taùi ủieồm B vaứ q3naốm taùi C Heọ thoỏng naốm caõn baống trong moọt chaỏt loỷng coự haống soỏ ủieọn moõi baống 2 Khoaỷng caựch AB = 30cm

a Xaực ủũnh q3 vaứ khoaỷng caựch AC

b Xaực ủũnh ủoọ lụựn cuỷa cửụứng ủoọ ủieọn trửụứng taùi caực ủieồm A, B vaứ C

ẹS: a q 3 = -2.10 -7 C; AC = 10cm; b E A =E B =E C =0

Caõu 9: Moọt haùt buùi coự ủieọn tớch aõm vaứ coự khoỏi lửụùng m = 10-11kg naốm caõn baờng trong ủieọn trửụứng ủeàu coự phửụng thaỳng ủửựng hửụựng xuoỏng vaứ coự cửụứng ủoọ E = 2000V/m

a Tớnh ủieọn tớch haùt buùi

b Haùt buùi tớch theõm moọt lửụùng ủieọn tớch baống vụựi ủieọn tớch cuỷa 6.106 eõlectron Muoỏn haùt buùi vaón naốm can baống thỡ cửụứng ủoọ ủieọn trửụứng phaỷi baống bao nieõu? Cho me =9.1.10-31kg, g=10m/s2

ẹS: a q=-5.10 -14 C; b E=99V/m

Caõu 10: Coự hai ủieọn tớch q1=5.10-9C, q2 = -5.10-9C ủaởt caựch nhau 10cm trong chaõn khoõng Xaực ủũnh veựctụ cửụứng ủoọ ủieọn trửụứng taùi ủieồm M naốm treõn ủửụứng thaỳng ủi qua hai ủieọn tớch ủoự vaứ:

a Caựch ủeàu hai ủieọn tớch

b Caựch q1 5cm vaứ q2 15cm

ẹS: a E =36000V/m; b E = 16000V/m.

Caõu 11: Cho hai ủieọn tớch ủieồm q1=8.10-8C vaứ q2=2.10-8C ủaởt taùi hai ủieồm A vaứ B caựch nhau moọt ủoaùn

r = 18cm Xaực ủũnh vũ trớ cuỷa ủieồm M maứ taùi ủoự cửụứng ủoọ ủieọn trửụứng baống 0

ẹS: M naốm trong khoaỷng AB vaứ caựch A moọt khoaỷng 12cm

Caõu 12: Hai ủieọn tớch q1 = q2 = q ủaởt taùi A, B(AB = 2a) trong khoõng khớ

a Xaực ủũnh cửụứng ủoọ ủieọn trửụứng taùi C treõ trung trửùc cuỷa AB caựch AB doaùn h

b Xaực ủũnh khoaỷng caựch h ủeồ cửụứng ủoọ ủieọn trửụứng ủaùt cửùc ủaùi Tớnh giaự trũ cửùc ủaùi naứy

ẹS: a E= 2kqh/(a 2 +b 2 ) 3/2

b HD: AD baỏt ủaỷng thửực Coõsi suy ra E Mmax =4kq/3caờn3.a 2 khi h =a/caờn 2.

Bài 13 : Cho hai điểm A và B cùng ở trên một đường sức của điện trường do điện tích điểm q tại O

gây ra Biết độ lớn của cđđt tại A và B lần lượt là E1 và E2 và A ở gần O hơn B Tính độ lớn cđđt tại

M là trung điểm của đoạn AB?

2 1

2 1

) (

4

E E

E E

E M





Bài 14 : Quả cầu nhỏ khối lượng m = 0,25 g mang điện tích q = 2,5.10-9 C được treo bằng sợi dây nhẹ, không dãn, cách điện và đặt trong điện trường đều E nằm ngang và có độ lớn E = 106 V/m Lấy g = 10 m/s2 Tính góc lệch của dây treo so với phương thẳng đứng?

ĐS :   45 0

**Hết**

Chủ đề 3: CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN – HIỆU ĐIỆN THẾ.

I./ Kiến thức cần nhớ:

II./ Bài tập:

Bài 1: Cho ba bản kim loại phẳng A, B, C, đặt song song như hình vẽ, d1= 5 cm, d2 = 8 cm Các bản được tích điện và điện trường giữa các bản là điện trường đều, có chiều như hình vẽ với độ lớn

E1=4.104 V/m, E2 = 5.104 V/m Chọn mốc điện thế tại bản A, tính điện thế VB và VC của bản B và bản C?

ĐS: V C = 2.10 3 (V/m)

1 Cơng của lực điện:

- Điện tích q di chuyển từ điểm M đến N trong điện trường đều, cơng của lực điện trường:

A MN q.E.M'N' M'N' : hình chiếu của MN lên phương của điện truờng

- Cơng của lực điện tác dụng lên điện tích q khơng phụ thuộc dạng đường đi của điện tích mà chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm đầu và điểm cuối của đường đi

- => Vậy điện trường tĩnh là một trường thế

2 Khái niệm hiệu điện thế.

a Cơng của lực điện và hiệu thế năng của điện tích: AMN = WM – WN

b Hiệu điện thế, điện thế: U V V A q MN

N M

MN   

- Khái niệm hiệu điện thế: (sgk)

- Điện thế của điện trường phụ thuộc vào cách chọn mốc điện thế Điện thế ở mặt đất và ở một điểm

xa vơ cùng bằng khơng

3 Liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế: U d

N M

U

E Mn 

' '

d là khoảng cách giữa hai điểm M’, N’

Bài 2: Ba điểm A, B, C tạo thành một tam giác vuông tại C và ở trong điện trường đều (AC = 4 cm,

BC = 3 cm) Véc tơ cường độ điện trường E song song với AC , hướng từ A đến C và có độ lớn E=5000 V/m Hãy tính:

a) UAC , UCB , UAB ?

b) Công của lực điện trường khi một electrôn di chuyển từ A đến B ?

Bài 3: Hiệu điện thế giữa hai điểm M, N trong điện trường là UMN = 80 V

a Tính cơng của lực điện trường khi một electron di chuyển từ M đến N

b Tính cơng cần thiết để di chuyển electron từ M đến N

Bài 4: Để di chuyển q = 10-4C từ rất xa vào điểm M của điện trường cần thực hiện cơng A’ = 5.10-5J Tìm điện thế ở M ( mốc điện thế ở )

Bài 5: Một điện tích dương q=6.10-3C di chuyển dọc theo

cạnh của một tam giác đều, cạnh a=16cm đặt trong điện

trường đều E=2.104V/m (hinh vẽ) Tính công của lực điện

trường thực hiện để di chuyển điện tích q theo các cạnh

AB, BC, CA Biết véc tơ cường độ điện trường song song

với cạnh đường cao AH hướng tứ A đến H

ĐS:

Bài6: Hai bản kim loại phẳng sog song mang điện tích trái dấu đạt cách nhau 2cm Cường độ điện

trường giữa hai bản là 3000V/m Sát bản mang điện dương, người ta đặt một hạt mang điện dương có khối lượng m=4,5.10-6g và có điện tích q =1,5.10-2C Tính:

a Công của điện trường khi hạt mang điện chuyển động từ bản dương đến bản âm

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

Đs: A= 0,9J; v=2.10 4 m/s.

A