Bài 25: Hai quả cầu nhỏ bằng kim loại được treo vào điểm O bằng hai sợi dây mảnh có chiều dài bằng nhau l = 50cm. Tính góc nghiêng của hai sợi dây so với đường thẳng đứng? b. Khi hai qu[r]
Trang 1GV: Trần Minh Triển
BÀI TẬP ĐIỆN TÍCH ĐỊNH LUẬT CU – LÔNG Dạng 1: Bài tập cơ bản
Bài 1: Khoảng cách giữa một prôton và một êlectron là r = 5.10-9 (cm), coi rằng prôton và êlectron là các điện tích điểm Tính lực tương tác giữa chúng
Bài 2: Hai điện tích điểm bằng nhau đặt trong chân không cách nhau một khoảng r = 2 (cm) Lực đẩy
giữa chúng là F = 1,6.10-4 (N) Tính độ lớn của hai điện tích
Bài 3: Hai điện tích điểm bằng nhau đặt trong chân không cách nhau một khoảng r1 = 2 (cm) Lực đẩy giữa chúng là F1 = 1,6.10-4 (N) Để lực tương tác giữa hai điện tích đó bằng F2= 2,5.10-4 (N) Tính khoảng cách giữa hai điện tích khi đó
Bài 4: Hai điện tích điểm q1 = +3 (C) và q2 = -3 (C),đặt trong dầu ( = 2) cách nhau một khoảng r
= 3 (cm) Lực tương tác giữa hai điện tích đó là:
Bài 5: Hai điện tích điểm bằng nhau được đặt trong nước ( = 81) cách nhau 3 (cm) Lực đẩy giữa chúng bằng 0,2.10-5 (N) Hai điện tích đó là
Bài 6: Hai quả cầu nhỏ có điện tích 10-7 (C) và 4.10-7 (C), tương tác với nhau một lực 0,1 (N) trong chân không Khoảng cách giữa chúng là
Bài 7: Xác định lực tương tác giữa hai điện tích điểm q1= 3.10-6C và q2= -3.10-6C cách nhau một
khoảng r =3cm trong hai trường hợp: a Đặt trong chân không b.Đặt trong điện môi có ε = 4
Bài 8: Cho hai điện tích điểm q1= 9.10-8C và q2= -4.10-8 C cách nhau một khoảng r = 6cm trong không khí
a Xác định lực tương tác giữa hai điện tích
b Khoảng cách giữa hai điện tích phải bằng bao nhiêu để lực tương tác giữa chúng có độ lớn là
20,25.10-3N
Bài 9: Cho hai điện tích q1 và q2 đặt cách nhau một khoảng r = 30 cm trong không khí, lực tác dung giữa chúng là F0 Nếu đặt chúng trong dầu thì lực này yếu đi 2,25 lần Vây cần dịch chuyển chúng lại một khoảng bằng bao nhiêu để lực tương tác giữa chúng vân bằng F
Bài 10: Hai quả cầu nhỏ giống nhau mang điện tích cóđộ lớn bằng nhau, đặt cách nhau 3cm trong
không khí thì chúng đẩy nhau bằng một lực có độ lớn 3,6.10-2N Xác định điện tích của 2 quả cầu này
Bài 11: Hai quả cầu nhỏ giống nhau, mỗi vât thừa một electrôn Tìm khối lượng mỗi quả cầu để lực
tĩnh điện bằng lực hấp dân giữa chúng Cho G = 6,67.10-11 m3/kg.s
Bài 12: Electrôn quay đều quanh hạt nhân nguyên tử Hiđrô theo quỹ đạo tròn với bán kính R = 5.10-11
m
a) Tính độ lớn lực hướng tâm đặt lên electrôn
b) Tính vân tốc và tần số chuyển động của electron Coi electrôn và hạt nhân trong nguyên tử Hiđrô tương tác theo định luât tĩnh điện
Bài 13: Có ba quả cẩu kim loại kích thước bằng nhau Quả cầu A mang điện tích 27μC , quả cầu B
mang điện tích 3μC, quả cầu C không mang điện Cho hai quả cầu A và B chạm nhau rồi tách chúng ra Sau đó cho hai quả cầu B và C chạm nhau rồi tách ra Tính điện tích trên mỗi quả cầu
Bài 14: Hai quả cầu nhỏ, giống nhau, bằng kim loại Quả cầu A mang điện tích 4,50 µC; quả cầu B
mang điện tích – 2,40 µC Cho chúng tiếp xúc nhau rồi đưa chúng ra cách nhau 1,56 cm Tính lực tương tác điện giữa chúng
Bài 15: Hai quả cầu nhỏ bằng kim loại giống hệt nhau, mang điện tích như nhau q đặt cách nhau một
khoảng R, chúng đẩy nhau một lực có độ lớn 6,4 N Sau khi cho chúng tiếp xúc nhau rồi tách ra một khoảng 2R thì chúng đẩy nhau một lực bao nhiêu ?
Bài 16: Hai quả cầu kim loại giống nhau, được tích điện 3.10-5 C và 2.10-5 C Cho hai quả cầu tiếp xúc nhau rồi đặt cách nhau một khoảng 1m Lực điện tác dung lên mỗi quả cầu có độ lớn là bao nhiêu?
Trang 2GV: Trần Minh Triển
Bài 17: Hai hòn bi bằng kim loại giống nhau có điện tích cung dấu q và 4q ở cách nhau một khoảng r
Sau khi cho hai hòn bi tiếp xúc nhau, để cho lực tương tác giữa chúng không thay đổi, ta phải đặt chúng cách một khoảng r’ Tìm r’ ?
Bài 18: Hai điện tích q1, q2 đặt cách nhau một khoản r=10cm thì tương tác với nhau bằng lực F trong
4 nếu đặt trong dầu Để lực tương tác vân là F thì hai điện tích phải đạt cách nhau
bao nhiêu trong dầu?
Bài 19: Hai điện tích cách nhau 30(cm) trong chân không thì tương tác nhau bằng lực có độ lớn là F
Nếu nhúng chúng vào trong rượu (không đổi khoảng cách) thì lực tương tác giảm đi 27 lần
a/ Xác định hằng số điện môi của rượu
b/ Phải giảm khoảng cách của chúng là bao nhiêu để lực tương tác giữa chúng vân như trong chân không?
Bài 20: Hai quả cầu nhỏ giống nhau, cung khối lượng m = 0,2kg, được treo tại cung một điểm bằng hai
sợi tơ mảnh dài l = 0,5m Khi mỗi quả cầu tích điện q như nhau, chúng tách nhau ra một khoảng a = 5cm Xác đinh q
Dạng 2: Vận dụng định luật II Niu - tơn
Bài 21: Một quả cầu khối lượng 10 g,được treo vào một sợi chỉ cách điện Quả cầu mang điện tích q1= 0,1 C Đưa quả cầu thứ 2 mang điện tích q2 lại gần thì quả cầu thứ nhất lệch khỏi vị trí lúc đầu,dây
ngang và cách nhau 3 cm Tìm độ lớn của q2 và lực căng của dây treo? g=10m/s2
Bài 22: Người ta treo hai quả cầu nhỏ có khối lượng bằng nhau m = 0,01g bằng những sợi dây có chiều dài bằng nhau (khối
lượng không đáng kể) Khi hai quả cầu nhiễm điện bằng nhau về độ lớn và cung dấu chúng đẩy nhau và cách nhau một khoảng r=6cm Lấy g=9,8m/s2 Tính điện tích mỗi quả cầu
Bài 23: Hai quả cầu nhỏ giống nhau có cung khối lượng m = 0,1g, mang cung điện tích q =10−8C được treo vào cung một điểm bằng hai sợi dây mảnh trong không khí Khoảng cách giữa hai quả cầu là 3cm Tìm góc lệch của dây treo so với phương thẳng đứng? Cho g=10m/s2
Bài 24: Hai quả cầu nhỏ giống nhau, có cung khối lượng m = 2,5g, điện tích của hai quả cầu bằng nhau và bằng q = 5.10-7C, được treo bởi hai sợi dây mảnh vào cung một điểm Do lực đẩy tĩnh điện hai quả cầu tách xa nhau một khoảng a = 60cm Xác định góc hợp bởi các sợi dây với phương thẳng đứng
Bài 25: Hai quả cầu nhỏ bằng kim loại được treo vào điểm O bằng hai sợi dây mảnh có chiều dài bằng nhau l = 50cm Mỗi
quả cầu có khối lượng m = 0,1g và được tích điện cung dấu gấp đôi nhau q và 2q Chúng đẩy nhau và nằm cân bằng cách nhau r = 14cm
a Tính góc nghiêng của hai sợi dây so với đường thẳng đứng?
b Tìm điện tích của mỗi quả cầu?
Bài 26: Hai quả cầu nhỏ cung khối lượng m= 0,6 kg được treo trong không khí bằng hai sợi dây nhẹ cung chiều dài l= 50 cm
vào cung một điểm Khi hai quả cầu nhiễm điện giống nhau, chúng đẩy nhau và cách nhau một khoảng R = 6cm
a Tính điện tích của mỗi quả cầu, lấy g= 10m/s2
b Nhúng hệ thống vào rượu êtylic (= 27), tính khoảng cách R’ giữa hai quả cầu, bỏ qua lực đẩy Acsimet Cho biết khi góc nhỏ thì sin ≈ tan
Bài 27: Hai quả cầu nhỏ giống nhau bằng nhôm không nhiễm điện, mỗi quả cầu có khối lượng 0,1kg và được treo vào hai
đầu một sợi chỉ tơ dài 1m rồi móc vào cung một điểm cố định sao cho hai quả cầu vừa chạm vào nhau Sau khi chạm một vât nhiễm điện vào một trong hai quả cầu thì thấy chúng đẩy nhau và tách ra xa nhau một khoảng r = 6 cm Xác định điện tích của mỗi quả cầu?
Bài 28: Một quả cầu có khối lượng riêng D, bán kính R tích điện âm q được treo vào đầu sợi dây mảnh, dài l Tại điểm treo có đặt
một điện tích âm q0 Tất cả đặt trong dầu có khối lượng riêng d và hằng số điện môi Tính lực căng của dây treo Ap dung: q = q0
= -10-6C; R = 1cm; l = 10cm, 3; g = 10m/s2; d = 0,8.10-3kg/m3; D = 9,8.103kg/m3
2
Trang 3GV: Trần Minh Triển
Bài 29: Hai quả cầu nhỏ giống nhau có cung khối lượng m được treo tại cung một điểm bằng hai sợi dây mảnh l.
a Truyền cho hai quả cầu một điện tích q thì thấy hai quả cầu tách ra xa nhau một đoạn a Xác định a biết rằng góc lệch của các sợi dây so với phương thẳng đứng là rất nhỏ
b Do một nguyên nhân nào đó, một trong hai quả cầu mất hết điện tích Khi đó hiện tượng xảy ra thế nào, tìm khoảng cách mới của các quả cầu
Bài 30: Hai quả cầu nhỏ giống nhau được treo vào một sợi dây nhẹ, cách điện và không giãn Khoảng cách giữa các quả cầu
là 4 cm Tính lực căng của các đoạn chỉ nối các quả cầu nếu các quả cầu này mang điện tích cung độ lớn 4.10-8C, khối lượng mỗi quả cầu là 1 g Lấy g = 10 m/s2, khảo sát hai trường hợp:
a Hai điện tích cung dấu
b Hai điện tích trái dấu
Bài 31: Một quả cầu nhỏ có m= 1,6g, q1= 2.10-7C được treo bằng một sợi dây mảnh Ờ phía dưới cách q1 30cm cần phải đặt một điện tích q2 bằng bao nhiêu để lực căng dây giảm đi một nửa
Bài 32: Hai quả cầu giống nhau tích điện như nhau q1 = q2 = 10-6C được treo vào cung điểm O bằng hai sợi dây, không dãn, dài 10cm Khi hai điện tích cân bằng thì hai điện tích điểm và điểm treo tạo thành một tam giác đều Tìm lực căng dây treo?
Dạng 3: Sử dụng định lý Vi – et
Bài 33 Hai điện tích điểm cách nhau 1m trong chân không thì đẩy nhau bằng một lực F = 1,8N Tổng
độ lớn các điện tích của chúng là 3.10-5 C Tìm độ lớn của mỗi điện tích?
Bài 34 Hai quả cầu nhỏ bằng kim loại giống nhau, tích điện và cách nhau một khoảng r = 60cm trong
1
F 7.10 N
2
F 1,6.10 N
đầu của mỗi quả cầu?
Bài 35: Hai điện tích điểm cách nhau một khoảng r =3m trong chân không hút nhau bằng một lực F=6.10-9N Điện tích tổng cộng của hai điện tích điểm là Q=10-9C Tính điện đích của mỗi điện tích điểm
Bài 36: Hai quả cầu giống nhau mang điện, cung đặt trong chân không, và cách nhau khoảng r = 1m thì chúng hút nhau một
lực F1=7,2N Sau đó cho hai quả cầu đó tiếp xúc với nhau và đưa trở lại vị trí cũ thì chúng đảy nhau một lực F2=0,9N tính điện tích mỗi quả cầu trước và sau khi tiếp xúc
Bài 37: Hai quả cầu kim loại nhỏ giống nhau mang các điện tích q1; q2 trong không khí cách nhau 2 cm lực đẩy tĩnh điện giữa chúng là 2,7.10−4 N Cho hai quả cầu chạm nhau rồi đưa về vị trí cũ thì lực đẩy tĩnh điện giữa chúng là 3,6.10−4 N Tính điện tích q1; q2.
Bài 38: Hai quả cầu kim loại giống nhau, mang điện tích q1, q2 đặt cách nhau 20cm thì hút nhau bợi một lực F 1 = 5.10-7N Nối hai quả cầu bằng một dây dân, xong bỏ dây dân đi thì hai quả cầu đẩy nhau với một lực F2 = 4.10-7 N Tính q1, q2
Bài 39: Hai quả cầu nhỏ bằng kim loại giống hệt nhau mang các điện tích q1, q2 đặt cách nhau một khoảng 10cm trong không khí, chúng hút nhau với một lực là F1 = 4,5N Sau khi cho chúng tiếp xúc nhau rồi tách nhau ra một khoảng 20cm thì chúng tác dung lân nhau những lực là F2 = 0,9N Xác định q1,q2?
Bài 40: Hai quả cầu giống nhau, mang điện, đặt cách nhau l = 0,2m, hút nhau một lực F1 = 4.10-3N Sau đó, người ta cho hai quả cầu tiếp xúc nhau và lại đặt cách nhau 0,2m như trước Lực đẩy giữa hai quả cầu lúc này là F2 = 2,25.10-3N Tính điện tích ban đầu của hai quả cầu
Bài 41: Hai quả cầu bằng kim loại giống nhau có điện tích lần lượt là q1 và q2, đặt cách nhau r = 30cm trong chân không, chúng hút nhau với lực F1 = 9.10-5N Nối hai quả cầu bằng một dây dân mảnh, sau đó bỏ dây nối, lực đẩy giữa chúng khi này là F2 = 1,6.10-4N Tính điện tích ban đầu của mỗi quả cầu
Bài 42: Hai quả cầu giống hệt nhau, đặt cách nhau r = 10cm trong không khí Đầu tiên hai quả cầu này tích điện trái dấu, hút nhau
với lực F1 = 1,6.10-2N Cho hai quả cầu tiếp xúc nhau, rồi đưa ra vị trí cũ thì thấy chúng đẩy nhau với lực F2 = 9.10-3N Tìm điện tích của mỗi quả cầu trước khi chúng tiếp xúc nhau
Bài 43: Hai quả cầu nhỏ mang điện tích q1, q2 đặt cách nhau 3cm trong không khí thì đẩy nhau bằng một lực 6.10-3N Điện tích tổng cộng của 2 quả cầu là -5.10-8N Xác định điện tích của mỗi quả cầu? Biết rằng q1 q2
Trang 4GV: Trần Minh Triển
Bài 44: Hai quả cầu nhỏ mang điện tích q1, q2 đặt cách nhau 3cm trong không khí thì hút nhau bằng một lực 2.10-2N Điện tích tổng cộng của 2 quả cầu là -1.10-8N Xác định điện tích của mỗi quả cầu? Biết rằng q1 q2
Bài 45: Hai quả cầu kim loại nhỏ như nhau mang các điện tích q1, q2 đặt trong không khí cách nhau R=20cm, hút nhau bằng lực F = 3,6.10-4N Cho hai quả cầu tiếp xúc nhau rồi đưa về vị trí cũ, thì chúng đẩy nhau bằng lực F' = 2,025.10-4N Tính q1, q2
Dạng 4: Tìm lực tổng hợp nhiều điện tích
Bài 46: Cho hai điện tích điểm q1=16C và q2 = -64C lần lượt đặt tại hai điểm A và B trong chân không cách nhau AB = 100cm Xác định lực điện tổng hợp tác dung lên điện tích điểm q0=4C đặt tại:
a Điểm M: AM = 60cm, BM = 40cm
b Điểm N: AN = 60cm, BN = 80cm
Bài 47: Hai điện tích điểm q1 = 2.10-2 (C) và q2 = - 2.10-2 (C) đặt tại hai điểm A và B cách nhau một đoạn a = 30 (cm) trong không khí Lực điện tác dung lên điện tích q0 = 2.10-9 (C) đặt tại điểm M cách đều A và B một khoảng bằng a có độ lớn là:
Bài 48: Hai điện tích q1 = 8.10-8 C, q2 = -8.10-8 C đặt tại A và B trong không khí AB = 6 cm Xác định lực tác dung lên q3 = 8.10-8 C , nếu:
a CA = 4 cm, CB = 2 cm
b CA = 4 cm, CB = 10 cm
c CA = CB = 5 cm
Bài 49: Người ta đặt 3 điện tích q1 = 8.10-9 C, q2 = q3 = -8.10-9 C tại ba đỉnh của một tam giác đều cạnh 6 cm trong không khí Xác định lực điện tổng hợp tác dung lên điện tích q0= 6.10-9 C đặt ở tâm O của tam giác
Bài 50: Ba điện tích điểm q1 = 27.10-8C, q2 = 64.10-8C, q3 = -10-7C đặt trong không khí lần lượt tại ba đỉnh của một tam giác vuông góc tại C Cho AC = 30cm, BC=40cm Xác định vectơ lựcđiện tổng hợp tác dung lên q3
Bài 51: Cho 3 điện tích điểm q1 = 4.10-8C ; q2 = -4.10-8C ; q3 = 5.10-8C đặt tại ba đỉnh của một tam giác ABC đều cạnh a = 2cm trong không khí Xác định vectơ lực tác dung lên q3.
Bài 52: Cho 3 điện tích điểm q1 = 6.10-9C ; q2 = -8.10-9C ; q3 = -8.10-9C đặt tại ba đỉnh của một tam giác ABC đều cạnh a = 6cm trong không khí Xác định vectơ lực tác dung lên q0= 8.10-9C đặt tại tâm tam giác
Bài 53: Ba điện tích điểm q1 = 27.10-8 C; q2 = 64.10-8 C, q3 = -10-7 C đặt tại ba đỉnh của tam giác ABC
không khí
Bài 54: Hai điện tích q1 = 4.10-8 C, q2 = -4.10-8 C đặt tại hai điểm A, B cách nhau một khoảng a = 4 cm trong không khí Xác định lực tác dung lên điện tích điểm q = 2.10-9 C khi:
a q đặt tại trung điểm O của AB
b q đặt tại M sao cho AM = 4 cm, BM = 8 cm
Bài 55: Tại 2 điểm A, B cách nhau 10 cm trong không khí, đặt 2 điện tích q1 = q2 = - 6.10-6 C Xác định lực điện trường do hai điện tích này tác dung lên điện tích q3 = -3.10-8 C đặt tại C? Biết AC =
BC = 15 cm Vẽ hình?
Bài 56 Tại hai điểm A và B cách nhau 20 cm trong không khí, đặt hai điện tích q1 = -3.10-6C, q2 = 8.10
-6C Xác định lực điện trường tác dung lên điện tích q3 = 2.10-6C đặt tại C Biết AC = 12 cm, BC =
16 cm Vẽ hình
Bài 57: Cho hai điện tích điểm q1 = 9.10-8C, q2 = -12.10-8C đặt tại A và B cách nhau 12 cm trong môi trường chân không Xác định lực tương tác của hai điện tích lên điện tích q3 = 3.10-8C đặt tại M biết:
a M là trung điểm của AB?
b MA = 3cm, MB = 15cm?
c Tam giác MAB là tam giác đều?
4
Trang 5GV: Trần Minh Triển
Bài 58: Bốn điện tích cung loại có độ lớn q 10 C 5
trong không khí Xác định lực tác dung của ba điện tích lên điện tích thứ tư?
Dạng 5: Bài toán cân bằng điện tích
Bài 59: Hai điện tích điểm q1 = 10-8 C, q2 = 4 10-8 C đặttại A và B cách nhau 9 cm trong chân không Phải đặt điện tích q3 = 2.10-6 C tại đâu để điện tích q3 nằm cân bằng (không di chuyển) ?
Bài 60: Hai điện tích điểm q1 = q2 = -4 10-6C, đặt tại Avà B cách nhau 10 cm trong không khí Phải đặt điện tích q3 = 4 10-8C tại đâu để q3 nằm cân bằng?
Bài 61: Hai điện tích q1 = 2 10-8 C đặt tại A và q2 = -8.10-8 C đặt tại B, chúng cách nhau một đoạn AB
Bài 62: Cho hai điện tích q1= -2.10-8 C và q2=1,8.10-7 C đặt tại hai điểm A, B cách nhau 8cm trong không khí Phải đặt một điện tích q3 tại M cách A bao nhiêu để nó cân bằng?
Bài 63: Tại ba đỉnh của một tam giác đều cạnh a ngườita đặt ba điện tích giống nhau q1 = q2 =q3 = 6.10
-7C,Phải đặt điện tích q0 tại đâu và có điện tích bằng bao nhiêu để hệ cân bằng
Bài 64 Cho hệ 3 điện tích q14q2, 5
3
q 10 C
a Đặt q3 tại M sao cho hệ trên cân bằng Tìm MA, MB và q1, q2 ?
b Đặt q3 tại C sao cho tam giác ABC đều Tìm lực điện tổng hợp tác dung lên q3?
Bài 65 Hai điện tích dương q1 = q và q2 = 4q đặt cách nhau một đoạn d trong không khí Phải đặt điện tích q0 ở đâu, bằng bao nhiêu để q0 nằm cân bằng?
ĐIỆN TRƯỜNG
A PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP:
1 Khái niệm điện trường:
Điện trường là dạng vât chất:
- Tồn tại xung quanh điện tích
- Tác dung lực điện lên điện tích khác đặt vào trong nó
2 Cường độ điện trương:
Véctơ cường độ điện trường là đại lượng đặc trưng cho điện trường về mặt tác dung lực:
F E q
3 Cường độ điện trường của một điện tích điểm Q
- Điểm đặt: Tại điểm đang xét.
- Giá: Là đường thẳng nối điện tích điểm và điểm đang xét.
- Chiều: Hướng vào Q nếu Q < 0; hướng xa Q nếu Q >0
- Độ lớn:
2
Q
E k
r
4 Lực tác dụng lên một điện tích đặt trong điện trường:
Trang 6GV: Trần Minh Triển
F q.E
q > 0 : F cung hướng với E
q < 0 : F ngược hướng với E
5 Cường độ điện trường do nhiều điện tích điểm gây ra
E E E
Xét trường hợp chỉ có hai Điện trường
E E E
a Khí E 1
cùng hướng với E 2:
E
cung hướng với E 1,E 2
E = E1 + E2
b Khi E 1 ngược hướng với E 2:
E E E
E
c Khi E 1 E2
E E E E
hợp với E 1 một góc xác định bởi:
2 1
E tan
E
d Khi E 1 = E 2 và E ,E 1 2
1
E 2E cos
2
E
hợp với E 1 một góc
2
Dạng 1: Xác định cường độ điện trường tạo bởi điện tích điểm.
Bài 1: Một điện tích đặt tại điểm có cường độ điện trường 0,16 (V/m) Lực tác dung lên điện tích đó
bằng 2.10-4 (N) Tính độ lớn của điện tích đó
6
Trang 7GV: Trần Minh Triển
Bài 2: Cường độ điện trường gây ra bởi điện tích Q = 5.10-9 (C), Tính cường độ điện trường tại một điểm trong chân không cách điện tích một khoảng 10 (cm)
Bài 3: Xác định vectơ cường độ điện trường tại điểm M trong không khí cách điện tích điểm q = 2.10-8
C một khoảng 3 cm
Bài 4: Một điện tích điểm dương Q trong chân không gây ra một điện trường có cường độ E = 3 104
V/m tại điểm M cách điện tích một khoảng 30 cm Tính độ lớn điện tích Q ?
Bài 5: Một điện tích điểm q = 10-7C đặt tại điểm M trong điện trường của một điện tích điểm Q, chịu tác dung của một lực F = 3.10-3N Tính cường độ điện trường do điện tích điểm Q gây ra tại M
Bài 6: Quả cầu nhỏ có khối lượng m=0,25g mang điện tích q = 2,5.10-9C được treo bởi một sợi dây và
Bài 7: Một quả cầu có khối lượng m=1g treo trên một sợi dây mảnh, cách điện Quả cầu được đặt vào
Bài 8: Điện tích điểm q = 10-5 C đặt tai điểm O trong không khí
a) Tính vectơ cường độ điện trường tại điểm M cách điện tích điểm một đoạn 10cm Vẽ hình
b) Xác định lực điện trường do điện tích điểm q tác dung lên điện tích điểm q' = -10-7C đặt tại M Suy
ra lực điện do điện tích điểm q' tác dung lên điện tích điểm q
Bài 9: Điện tích điểm q = -10-5 C đặt tai điểm O trong không khí
a) Tính vectơ cường độ điện trường tại điểm M cách điện tích điểm một đoạn 10cm Vẽ hình
b) Xác định lực điện trường do điện tích điểm q tác dung lên điện tích điểm q' = -10-7C đặt tại M Suy
ra lực điện do điện tích điểm q' tác dung lên điện tích điểm q
Bài 10: Cường độ điện trường của một điện tích điểm tại A bằng 36V/m, tại B bằng 9V/m Hỏi cường
độ điện trường tại trung điểm của AB? Cho biết A, B cung nằm trên một đường sức
Dạng 2: Cường độ điện trường tổng hợp
Bài 1: Cho hai điện tích q1 = 4 10-10 C, q2 = -4 10-10C, đặt tại A và B trong không khí biết AB = 2 cm
Xác định vectơ cường độ điện trường E tại:
a H, là trung điểm của AB
b M, MA = 1 cm, MB = 3 cm
c N, biết rằng NAB là một tam giác đều
Bài 2: Giải lại bài toán số 1 với q1 = q2 = 4 10-10 C
Bài 3: Cho điện tích q1 = 4 μC đặt tại A trong không khí
1 Tính cường độ điện trường tại điểm B cách điện tích một khoảng 5 cm
2 Đặt tại B thêm một điện tích q2 = 1 μC tính lực điện tác dung lên q2
3 Tính cường độ điện trường tổng hợp tại M
a MA = 2cm, MB= 3cm b MA = 7cm, MB= 2cm c MA = 3cm, MB= 4cm d MA = MB = 5cm
4 Tìm vị trí điểm M mà tại đó cường độ điện trường bằng 0
Bài 4: Cho điện tích q1 = -9 μC đặt tại A trong không khí
1 Tính cường độ điện trường tại điểm B cách điện tích một khoảng 10 cm
2 Đặt tại B thêm một điện tích q2 = 4 μC tính lực điện tác dung lên q2
3 Tính cường độ điện trường tổng hợp tại M nằm trên trung trực của AB
a nằm tại trung điểm AB b M cách AB 5cm c M A = MB = 10cm
4 Tìm vị trí điểm M mà tại đó cường độ điện trường bằng 0
Bài 5: Cho hai điện tích bằng nhau q = 10 μC đặt tại A,B cách nhau 20cm Tính cường độ điện trường
tại M
a, Tam giác MAB vuông cân tại A
Trang 8GV: Trần Minh Triển
c, Tính và vẽ lực điện tác dung lên q1= 5 μC tại M trong 2 trường hợp
Bài 6: Hai điện tích điểm q1 = q2 = q = 10-9 C đặt cố định tại A, B; với AB = 2cm Xác định véc tơ cường độ điện trường tại
a) M trung điểm của đoạn AB b) N cách A 1cm cách B 3cm c) C hợp với A, B thành tam giác đều
Bài 7: Hai điện tích điểm q1 = 10-10 C, q2 = -9.10-10 Cđặt cố định tại A, B; với AB = a = 2cm Xác định véctơ cường độ điện trường tại
Bài 8: Trong chân không có hai điện tích điểm q1 = 2.10-8C và q2= -32.10-8C đặt tại hai điểm A và B cách nhau một khoảng 30 cm Xác định vị trí điểm M tại đó cường độ điện trường bằng không
Bài 9: Cho hai điện tích điểm q1 và q2 đặt ở A và B trong không khí, AB = 100 cm Tìm điểm C mà tại
đó cường độ điện trường bằng không với:
a q1= 36 10-6C, q2= 4 10-6C
b q1= - 36 10-6C, q2= 4 10-6C
Bài 10: Cho hai điện tích điểm q1, q2 đặt tại A và B, AB= 2 cm Biết q1 + q2 = 7 10-8C và điểm C cách
q1 là 6 cm, cách q2 là 8 cm có cường độ điện trường bằng E = 0 Tìm q1 và q2 ?
Bài 11: Hai điện tích điểm q1=-9.10-5C và q2=4.10-5C nằm cố định tại hai điểm AB cách nhau 20 cm trong chân không
1) Tính cường độ điện trường tai điểm M nằm trên đường trung trực của AB cách A 20 cm
2) Tìm vị trí tại đó cường độ điện trường bằng không Hỏi phải đặt một điện tích q0 ở đâu để nó nằm cân bằng?
Bài 12: Một hạt bui tích điện âm có khối lượng m = 10-8 g nằm cân bằng trong điện trường đều có hướng thẳng đứng xuống dưới và có cường độ E = 1000 V/m
a/ Tính điện tích hạt bui
b/ Hạt bui mất hết một số điện tích bằng điện tích của 5.105 electron, muốn hạt bui vân cân bằng thì cường độ điện trường phải bằng bao nhiêu? Cho me = 9,1.10-31kg
Bài 13: Một giot chất lỏng tích điện có khối lượng 2.10-9 gam nằm cân bằng trong điện trường đều có phương thẳng đứng, có E = 1,25.105V/m Tính điện tích của giot chất lỏng và số electron thừa hoặc thiếu trên giot chất lỏng
Bài 14: Một hòn bi nhỏ bằng kim loại được đặt trong dầu Bi có thể tích V= 10 mm3, khối lượng m = 9.10-5 kg Dầu có khối lượng riêng D = 800 kg/m3 Tất cả được đặt trong điện trường đều, véc tơ E
hướng từ trên xuống, E = 4,1.105 V/m Tìm điện tích của bi để nó cân bằng lơ lửng trong dầu
Bài 15: Một quả cầu kim loại nhỏ, bán kính R= 1cm tích điện dương qo nằm lơ lửng trong dầu, trong
lượng riêng của kim loại và của dầu lần lượt là 87840 N/m3 và 7840 N/m3 Tìm qo
Dạng 3: Xác định điểm thỏa điều kiện cho trước.
Phương pháp:
Xác định vị trí điểm M thỏa điều kiện: E 1M k E 2M
1 2
E k E
1 2
E k E
Bài tập: Đặt hai điện tích q1= -8 10-6C, q2= 4 10-6C tại 2 điểm A, B cách nhau một đoạn 12cm trong không khí Xác định vị trí điểm C sao cho: E2C 2.E1C
8
Trang 9GV: Trần Minh Triển
CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN TRƯỜNG ĐIỆN THẾ HIỆU ĐIỆN THẾ Dạng 1: Công của lực điện Điện thế Hiệu điện thế.
PP:
- Công của lực điện tác dung lên một điện tích không phu thuộc vào hình dạng đường đi của điện tích mà chỉ phu thuộc vào vị trí của điểm đầu và điểm cuối của đường đi trong điện trường Do đó, với một đường cong kín thì điểm đầu và điểm cuối trung nhau, nên công của lực điện trong trường hợp này bằng không
Công của lực điện: A = qEd = q.U
Công của lực ngoài A’ = A
MN
Hệ thức liên hệ giữa cường độ điện trường hiệu điện thế trong điện trường đều: E U d
Dạng 2: Chuyển động của điện tích trong điện trường
PP:
1 Công thức chuyển động thẳng biến đổi đều:
2 0
0
2 2
0
1 2
2
s v t at
v v at
v v as
2 Định lý động năng:
Bài 1: Hiệu điện thế giữa hai điểm C và D trong điện trường là UCD= 200V Tính:
a Công của điện trường di chuyển proton từ C đến D
b Công của lực điện trường di chuyển electron từ C đến D
Bài 2: Ba điểm A, B, C là ba đỉnh của một tam giác vuông trong điện trường đều, cường độ E=5000V/
a Tính hiệu điện thế giữa các điểm A và B, B và C, C và A
b Tích công di chuyển một electro từ A đến B
Bài 3: Một electron bay với vân tốc v = 1,12.107m/s từ một điểm có điện thế V1 = 600V, theo hướng của các đường sức Hãy xác định điện thế V2 ở điểm mà ở đó electron dừng lại
Bài 4: Một electron bắt đầu chuyển động doc theo chiều đường sức điện trường của một tu điện phẳng,
hai bản cách nhau một khoảng d = 2cm và giữa chúng có một hiệu điện thế U = 120V Electron sẽ có vân tốc là bai nhiêu sau khi dịch chuyển được một quãng đường 3cm
Bài 5: Một electron bay từ bản âm sang bản dương của một tị điện phẳng Điện trường trong khoảng
a Tính gia tốc của electron
b Tính thời gian bay của electron biết vân tốc ban đầu bằng 0
c Tính vân tốc tức thời của electron khi chạm bản dương
Bài 6: Một electron bay vào trong một điện trường theo hướng ngược với hướng đường sức với vân tốc
2000km/s Vân tốc của electron ở cuối đoạn đường sẽ là bao nhiêu nếu hiệu điện thế ở cuối đoạn
đường đó là 15V
Bài 7: Hai tấm kim loại song song, cách nhau 2 (cm) và được nhiễm điện trái dấu nhau Muốn làm cho
điện tích q = 5.10-10 (C) di chuyển từ tấm này đến tấm kia cần tốn một công A=2.10-9 (J) Coi điện
M N
MN
2
1
2
1
Trang 10GV: Trần Minh Triển
trường bên trong khoảng giữa hai tấm kim loại là điện trường đều và có các đường sức điện vuông góc với các tấm Tính cường độ điện trường bên trong tấm kim loại đó
Bài 8: Một êlectron chuyển động doc theo đường sức của một điện trường đều Cường độ điện trường
(kg) Từ lúc bắt đầu chuyển động đến lúc vân tốc của êlectron bằng không thì êlectron chuyển động được quãng đường là bao nhiêu
Bài 9: Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N là UMN = 1 (V) Công của điện trường làm dịch chuyển điện tích q = - 1 (C) từ M đến N là bao nhiêu
Bài 10: Một quả cầu nhỏ khối lượng 3,06.10-15 (kg), mang điện tích 4,8.10-18 (C), nằm lơ lửng giữa hai tấm kim loại song song nằm ngang nhiễm điện trái dấu, cách nhau một khoảng 2(cm) Lấy g = 10 (m/
s2) Tính Hiệu điện thế đặt vào hai tấm kim loại đó
Bài 11: Công của lực điện trường làm di chuyển một điện tích giữa hai điểm có hiệu điện thế U = 2000
(V) là A = 1 (J) Độ lớn của điện tích đó là bao nhiêu
Bài 12: Một điện tích q = 1 (C) di chuyển từ điểm A đến điểm B trong điện trường, nó thu được một năng lượng W = 0,2 (mJ) Tính hiệu điện thế giữa hai điểm A, B
Bài 13: Một electron bay trong điện trường giữa hai bản của một tu điện đã tích điện và đặt
bản phải là bao nhiêu để electron lệch đi 2,5mm khi đi được đoạn đường 5cm trong điện trường
Bài 14: Giữa hai bản kim loại đặt song song nằm ngang tích điện trái dấu có một hiệu điện thế
thủy ngân rơi xuống bản dương?
Bài 15 Một electron di chuyển được môt đoạn 1 cm, doc theo một đường sức điện, dưới tác dung của
một lực điện trong một điện trường đều có cường độ 1000 V/m Hãy xác định công của lực điện
Bài 16 Khi bay từ điểm M đến điểm N trong điện trường, electron tăng tốc, động năng tăng thêm
250eV.(biết rằng 1 eV = 1,6 10-19J) Tìm UMN?
Bài 17: Ba điểm A, B, C tạo thành một tam giác vuông tại C AC = 4 cm, BC = 3 cm và nằm trong một
a UAC, UCB, UAB
b Công của điện trường khi một electron (e) di chuyển từ A đến B ?
Bài 18 Tam giác ABC vuông tại A được đặt trong điện trường đều E, = ABC = 600,
AB E Biết BC = 6 cm, UBC= 120V
a Tìm UAC, UBA và cường độ điện trường E? E
b Đặt thêm ở C điện tích điểm q = 9 10-10 C Tìmcường độ điện trường
tổng hợp tại A
BÀI TẬP VỀ TỤ ĐIỆN
PP Chung:
Vân dung công thức:
Điện dung của tu điện:
U
Q
2
2
2
1 2
1 2
1
U C U C
Q
Điện dung của tu điện phẳng:
d
S d
S
4 10 9
.
.
9
10