5.a/ Tính lực hút tĩnh điện giữa hạt nhân trong nguyên tử Heli với một electron trong lớp vỏ nguyên tử. Lực tương tác giữa hai điện tích đó bằng 10N. Đặt hai điện tích đó vào trong dầu v[r]
Trang 1Bài 1: ĐIỆN TÍCH _ ĐỊNH LUẬT COULOMB
I.CÂU HỎI GIÁO KHOA:
1) Điện tích điểm là gì?
2) Phát biểu định luật Coulomb.
3) Hằng số điện môi của 1 chất cho ta biết điều gì?
4) Có 2 vật kích thước nhỏ, nhiễm điện đẩy nhau Các điện tích trên mỗi vật có dấu như thế nào? 5) Có 4 vật A, B, C, D kích thước nhỏ, nhiễm điện Biết rằng vật A hút vật B nhưng đẩy vật C Vật C
hút vật D Hỏi vật D hút hay đẩy vật B?
6) Hãy nêu sự khác nhau giữa nhiễm điện do tiếp xúc và do huởng ứng.
7) Nêu những điểm giống và khác nhau giữa định luật Coulomb và định luật vạn vật hấp dẫn.
II.BÀI TẬP:
1.Hai quả cầu nhỏ mang điện tích có độ lớn bằng nhau, đặt cách nhau 10cm trong chân không thì tác
dụng lên nhau 1 lực là 9.10-3N Xác định điện tích của hai quả cầu đó ĐS: q1 = q2 = ±10-7 C
2.Hai điện tích điểm trái dấu có cùng độ lớn
1
3 10-4 C đặt cách nhau 1 m trong parafin có điện môi bằng 2
thì chúng hút nhau một lực bằng bao nhiêu? ĐS: 5N
3.Hai quả cầu nhỏ có điện tích 10-7 C và 4.10-7 Tác dụng vào nhau lực 0,1 N trong chân không Tính
khỏang cách giữa chúng ĐS: 6cm
4.Hai điện tích điểm đặt cách nhau 100 cm trong parafin có hằng số điện môi bằng 2 thì tương tác với
nhau bằng lực 8N Nếu chúng được đặt cách nhau 50cm trong chân không thì tương tác nhau bằng lực có
độ lớn bao nhiêu? ĐS: 64N
5.a/ Tính lực hút tĩnh điện giữa hạt nhân trong nguyên tử Heli với một electron trong lớp vỏ nguyên tử.
Cho rằng electron này nằm cách hạt nhân 2,94.10-11 m
b/ Nếu electron này chuyển động tròn đều quanh hạt nhân với bán kính quỹ đạo như đã cho ở trên thì tốc độ góc sẽ là bao nhiêu?
c/ So sánh lực hút tĩnh điện với lực hấp dẫn giữa hạt nhân và electron
Điện tích của electron: -1,6.10-19C Khối lượng của hạt nhân Heli: 6,65.10-27kg Khối lượng của electron: 9,1.10-31kg Hằng số hấp dẫn: 6,67.10-11 m3/kg.s2
ĐS: a/ 5,33.10 -7 N b/ 1,41.10 17 Rad/s c/ 1,14.10 39 N
6.Hai điện tích điểm có độ lớn bằng nhau được đặt trong không khí cách nhau 12cm Lực tương tác giữa
hai điện tích đó bằng 10N Đặt hai điện tích đó vào trong dầu và đưa chúng cách nhau 8cm thì lực tương tác giữa chúng vẫn bằng 10N Hỏi độ lớn của các điện tích và hằng số điện môi của dầu bằng bao nhiêu?
ĐS: |q| = 4.10 -6 C ; E = 2,25
7.Cho 2 quả cầu nhỏ trung hòa điện đặt trong không khí, cách nhau 40cm Giả sử có 4.1012 electron từ quả cầu này di chuyển sang quả cầu kia Hỏi khi đó 2 quả cầu hút hay đẩy nhau? Tính độ lớn của lực đó Cho biết điện tích của electron bằng -1,6.10-19C ĐS: 2,3.10 -2 N
8.Có 2 giọt nước giống nhau, mỗi giọt nước chứa 1 electron dư Hỏi bán kính của mỗi giọt nước bằng bao
nhiêu, nếu lực tương tác điện giữa 2 giọt bằng lực hấp dẫn giữa chúng? Cho biết hằng số hấp dẫn G = 6,67.10-11 Nm2 /kg 2 và khối lượng riêng của nước p = 1000kg/m3 ĐS: 76µm
9.Hai hạt mang điện tích bằng nhau chuyển động không ma sát dọc theo trục x’x trong không khí Khi 2
hạt này cách nhau r = 2,6cm thì gia tốc của hạt 1 là a1 = 4,41.103 m/s , của hạt 2 là a2 2 = 8,40.103 m/s , khối2
lượng của hạt 1 là m1 = 1,6mg Bỏ qua lực hấp dẫn hãy tìm
a/ Điện tích của mỗi hạt
b/ Khối lượng của hạt 2 ĐS: a/ 2,3.10 -8 C ; b/0,84mg
10.Một quả cầu khối lượng 10g, được treo vào 1 sợi chỉ cách điện Quả cầu mang điện tích q1 = 0,1µC Đưa quả cầu thứ 2 mang điện tích q2lại gần thì quả cầu thứ nhất lệch khỏi vị trí ban đầu, dây treo hợp với đường thẳng đứng góc = 30o Khi đó 2 quả cầu ở trên cùng một mặt phẳng nằm ngang và cách nhau 3cm Hỏi độ lớn điện tích q2 và lực căng sợi dây? Lấy g = 10m/s2 ĐS: 0,058µC ; 0,115N
11.Tại 3 đỉnh A, B, C của 1 tam giác đều có 3 điện tích qA = 2,0µC ; qB = 8,0µC ; qC = -8,0µC Cạnh của tam giác bằng 0,15m Hãy vẽ vectơ tác dụng lên qA và tính độ lớn của lực đó ĐS:6,4N
12 Cho 2 điện tích điểm q1 = - q2 = 4.10-8C, đặt tại A và B cách nhau 8cm trong không khí Xác định lực tác dụng lên điện tích điểm q = 2.10-9C khi q đặt tại :
a/ Trung điểm O của AB
b/ M sao cho AM = 8cm ; BM = 6cm
Trang 2c/ N sao cho AN = BN = 42cm
d/ P sao cho AP = 6cm ; BP = 10cm
ĐS: a/ 9.10 -4 N b/ (27/32).10 -4 N c/ (9/4) 2 10 -4 N d/ 0,9.10 -4 N
13 Hai quả cầu kim lọai nhỏ như nhau mang các điện tích q1, q2 đặt trong không khí cách nhau R = 2cm, đẩy nhau bằng lực F1 = 2,7.10-4 N Cho 2 quả cầu tiếp xúc nhau rồi lại đưa về vị trí cũ Chúng đẩy nhau bằng lực F2 = 3,6.10-4 N Tính q1, q2 ĐS: 6.10 -9 C ; 2.10 -9 C
14.Cho 2 quả cầu nhỏ giống hệt nhau, đặt cách nhau 1 đọan r = 10cm trong không khí Đầu tiên hai quả
cầu này tích điện trái dấu, chúng hút nhau với lực F1 = 1,6.10 N Cho 2 quả cầu tiếp xúc nhau rồi lại đưa-2
ra vị trí cũ thì thấy chúng đẩy nhau với lực F2 = 9.10 N Tìm điện tích mỗi quả cầu lúc đầu.-3
ĐS: 0,67.10 -7 C ; 2,67.10 -7 C
15.Hai quả cầu nhỏ giống nhau bằng kim loại có khối lượng 5g, được treo vào cùng 1 điểm O bằng 2 sợi
chỉ không dãn dài 10cm Hai quả cầu tiếp xúc với nhau Tích điện cho 1 quả cầu thì thấy 2 quả cầu đẩy nhau cho đến khi 2 dây treo hợp với nhau 1 góc 60 Tính điện tích mà ta đã truyền cho các quả cầu Lấy
g = 10m/s2 ĐS: q 3,58.10 -7 C
16.Hai quả cầu kim loại nhỏ, giống hệt nhau, chứa các điện tích cùng dấu q1 và q2, được treo vào chung 1 điểm O bằng 2 sợi chỉ mảnh, không dãn, dài bằng nhau Hai quả cầu đẩy nhau và góc giữa 2 dây treo là 60
Cho 2 quả cầu tiếp xúc với nhau, rồi thả ra thì chúng đẩy nhau mạnh hơn và góc giữa 2 dây treo bây giờ là 90 Tính tỉ số q1/q2 ĐS: 11,77 và 0,085
17.Cho 2 điện tích dương q1= q và q2= 4q đặt cố định trong không khí cách nhau 1 khoảng a = 30cm Phải chọn điện tích qo như thế nào và đặt ở đâu để nó cân bằng ĐS: 10cm ; dấu và độ lớn qo
18.Hai điện tích q1= 2.10-8C ; q2= - 8.10-8C đặt tại A và B trong không khí AB = 8cm Một điện tích qo đặt tại C Hỏi :
a/ C ở đâu để qo cân bằng ;
b/ Dấu và độ lớn qo để có q1, q2 cân bằng ĐS:CA=8cm ; qo=8.10 -8 C
19.Làm lại bài 18 với q1=2.10-8C ; q2= 1,8.10-7C
ĐS: CA= 2cm ; qo= 1,12.10 -17 C
20.Tại 4 đỉnh của 1 hình vuông có 4 điện tích đặt cố định, trong đó có 2 điện tích dương, 2 điện tích âm.
Độ lớn của 4 điện tích đó bằng nhau và bằng 1,5µC Hệ điện tích đó nằm trong nước cĩ = 81 và được sắp xếp sao cho lực tác dụng lên các điện tích đều hướng vào tâm hình vuông Hỏi các điện tích được sắp xếp như thế nào và độ lớn của lực tác dụng lên mỗi điện tích là bao nhiêu?
ĐS: 0,023N
21.Tại 4 đỉnh của 1 hình vuông có 4 điện tích điểm q = 1µC và tại tâm hình vuông có điện tích điểm qo
Hệ 5 điện tích đó nằm cân bằng Hỏi dấu và độ lớn của điện tích qo? ĐS: - 0,96µC
22.Ở mỗi đỉnh hình vuông cạnh a có đặt điện tích Q=10-8C Xác định dấu và độ lớn điện tích q đặt ở tâm
hình vuông để có hệ cân bằng ĐS: q= -(Q/4)(22 +1)
23.Hai quả cầu nhỏ giống nhau, cùng khối lượng m, tích điện q được treo tại cùng 1 điểm bằng 2 sợi dây
mảnh chiều dài l Do lực đẩy tĩnh điện 2 quả cầu tách ra xa nhau 1 đoạn a= 3cm Xác định góc lệch của các sợi dây so với phương thẳng đứng Áp dụng bằng số: m= 0,1kg ; q= 10-8C ; g=10m/s2
ĐS: 45
24.Hai quả cầu nhỏ cùng khối lượng m = 0,6g được treo trong không khí bằng 2 sợi dây nhẹ cùng chiều
dài ℓ= 50cm vào cùng 1 điểm Khi 2 quả cầu nhiễm điện giống nhau, chúng đẩy nhau và cách nhau 1 khoảng R= 6cm
a/ Tính điện tích mỗi quả cầu Lấy g= 10m/s2
b/ Nhúng hệ thống vào rượu êtylic (= 27) Tính khoảng cách R’ giữa 2 quả cầu, bỏ qua lực đẩy
Acsimet Cho biết khi góc nhỏ sin tan ĐS: a/ 12.10 -9 C ; b/ 2cm
25.Hai quả cầu kim loại nhỏ giống nhau, mỗi quả có điện tích q, khối lượng m= 10g treo bởi 2 dây cùng
chiều dài ℓ = 30cm vào cùng 1 điểm Giữ quả cầu thứ nhất cố định theo phương thẳng đứng, dây treo quả
thứ hai sẽ lệch góc = 60 so với phương thẳng đứng Tìm q ĐS: 10 -6 C
26.Hai quả cầu nhỏ khối lượng giống nhau treo vào 1 điểm bởi 2 dây dài ℓ = 20cm Truyền cho 2 quả cầu
điện tích tổng cộng q= 8.10-7C, chúng đẩy nhau, các dây treo hợp thành góc = 90 Cho g = 10m/s2
a/ Tìm khối lượng mỗi quả cầu
b/ Truyền thêm cho 1 quả cầu điện tích q’ , 2 quả cầu vẫn đẩy nhau nhưng góc giữa 2 dây treo giảm còn 60 Tính q’ ĐS: a/ 1,8g ; b/ - 2,85.10 -7 C
Trang 3
27.Hai quả cầu nhỏ bằng kim loại giống nhau, treo trên 2 sợi dây dài vào cùng 1 điểm, được tích điện
bằng nhau và cách nhau 1 đọan a = 5cm Cham nhẹ tay vào 1 quả cầu Tính khoảng cách giữa chúng sau
đó ĐS: 3,15cm
28.Một quả có khối lượng riêng D, bán kính R, tính điện âm q được treo vào đầu 1 sợi dây dài ℓ Tại
điểm treo có đặt 1 điện tích âm qo Tất cả đặt trong dầu có khối lượng riêng d và hằng số điện môi Tính lực căng của sợi dây treo Áp dụng hằng số: q= qo= -10-6C ; R= 1cm ; ℓ = 10cm ; = 3 ; g = 10m/s2 ; d=0,8.103kg/m3 ; D = 9,8.103kg/m3 ĐS: 0,68N
29.Hai quả cầu nhỏ giống nhau có cùng khối lượng m, bán kính R, điện tích q, được treo vào 2 sợi dây
mảnh có chiều dài bằng nhau trong không khí Do lực đẩy tĩnh điện, các sợi dây lệch theo phương đứng 1 góc Nhúng 2 quả cầu vào trong dầu có hằng số điện môi = 2, người ta thấy góc lệch của mỗi sợi dây vẫn là Tìm khối lượng riêng D của quả cầu Biết khối lượng riêng của dầu d=0,8.103kg/m3
ĐS: 1,6.10 3 kg/m 3
30.Cho biết trong 22,4l khí hydro ở 0C và dưới áp suất 1atm thì có 2.6,02.1023 nguyên tử hydro Mỗi nguyên tử hydro gồm 2 hạt mang điện là prôtôn và electron Hãy tính tổng các điện tích dương và âm trong 1cm3 khí hydro ĐS: 8,6C
31.Cho 2 quả cầu kim loại nhỏ, giống nhau, nhiễm điện và cách nhau 20cm Lực hút của 2 quả cầu bằng
1,2N Cho 2 quả cầu tiếp xúc với nhau rồi lại tách chúng ra đến khoảng cách như cũ thì chúng đẩy nhau với lực đẩy bằng lực hút Hỏi điện tích lúc đầu của mỗi quả cầu ?
32.Một quả cầu khối lượng 10 g, được treo vào một sợi chỉ cách điện Quả cầu thứ nhất 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 treo hợp với đường thẳng đứng một góc =300 Khi đó 2 quả cầu nằm trên cùng một mặt phẳng nằm ngang và cách nhau 3 cm Tìm độ lớn của q2 và lực căng của dây treo? g=10m/s2
HD: F=P.tan ; P=T.cos ; ĐS: Dộ lớn của q2=0,058 C ; T=0,115 N
Bài 2: THUYẾT ELECTRON - ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
I.CÂU HỎI GIÁO KHOA:
1) Trình bày nội dung của thuyết electron
2) Theo thuyết electron thì thế nào là 1 vật nhiễm điện dương hay nhiễm điện âm?
3) Theo thuyết electron thì có gì khác nhau giữa vật dẫn điện và vật cách điện?
4) Giải thích hiện tượng nhiễm điện dương của 1 quả cầu kim loại do tiếp xúc bằng thuyết electron 5) Trình bày hiện tượng nhiễm điện do hưởng ứng và giải thích hiện tượng đó bằng thuyết electron 6) Hãy giải thích tại sao khi đưa 1 quả cầu kim loại không nhiễm điện lại gần 1 quả khác nhiễm điện thì 2 quả cầu hút nhau
7) Phát biểu định luật bảo tòan điện tích
II.BÀI TẬP:
1.Một quả cầu mang điện tích dương và 1 quả cầu mang điện tích âm Sau khi cho chúng tiếp xúc với
nhau, khối lượng của 2 quả cầu thay đổi như thế nào? Tại sao?
2.Đưa 1 vật đã nhiễm điện dương lại gần 1 quả cầu kim loại nhẹ treo trên 1 sợi dây tơ Kết quả cho thấy
vật nhiễm điện hút quả cầu Từ đó có thể suy ra quả cầu đã tích điện âm không? Giải thích?
3.Hãy giải thích hiện tượng bụi bám chặt vào các cánh quạt trần, mặc dù cánh quạt thường xuyên quay rất
nhanh
4.Hãy giải thích tại sao ở các xe xitéc chở dầu người ta phải lắp 1 chiếc xích sắt chạm xuống đất.
5.Treo 1 sợi tóc trước màn hình của tivi chưa hoạt động Đột nhiên bật máy Quan sát hiện tượng xảy ra
đối với sợi tóc, mô tả và giải thích hiện tượng
6.Đặt 2 hòn bi thép nhỏ không nhiễm điện, gần nhau trên mặt 1 tấm phẳng, nhẵn, nằm ngang Tích điện
cho 1 hòn bi Hãy phỏng đoán hiện tượng sẽ xảy ra nếu :
a/ Tấm phẳng là1 tấm thép mạ kiềm b/ Tấm phẳng là1 tấm thủy tinh
7.Có 3 vật dẫn, A nhiễm điện dương, B và C không nhiễm điện Làm thế nào để 2 vật B, C nhiễm điện
trái dấu nhau và có độ lớn bằng nhau?
8.Hai quả cầu giống nhau bằng kim loại tích điện trái dấu đặt cách nhau 20 cm chúng hút nhau bằng 1 lực
F1=4.10-3 N Cho 2 quả cầu tiếp xúc với nhau sau đó lại tách chúng ra vị trí cũ Khi đó 2 quả cầu đẩy nhau bởi 1 lực F2=2,25.10-3 N Xác định điện tích của mỗi quả cầu trước khi cho chúng tiếp xúc nhau
Trang 4Bài 3: ĐIỆN TRƯỜNG
I.CÂU HỎI GIÁO KHOA:
1) Điện trường là gì? Tính chất cơ bản của điện trường?
2) Vectơ cường độ điện trường là gì? Nó được xác định như thế nào? Đơn vị cường độ điện trường là
gì?
3) Có thể coi đường sức điểm là quỹ đạo của 1 điện tích điểm chuyển động dưới tác dụng của điện
trường được không? Hãy giải thích?
4) Hãy nêu tính chất các đường sức điện.
5) Viết công thức tính và nêu những đặc điểm của cường độ điện trường của 1 điện tích điểm.
6) Cường độ điện trường của 1 hệ điện tích điểm được xác định như thế nào?
7) Điện trường đều là gì?
II.BÀI TẬP:
1.Một điện tích thử đặt tại điểm có cường độ điện trường 0,16 V/m Lực tác dụng lên điện tích đó bằng
2.10-4 N Hỏi độ lớn của điện tích đó là bao nhiêu?
ĐS: 125.10 -5 C
2.Có 1 điện tích Q= 5.10-9 C đặt tại điểm A trong chân không Xác định cường độ điện trường tại điểm B
cách A một khoảng 10cm ĐS: 4500 V/m
3.Có 2 điện tích q1, q2 đặt cách nhau 10cm trong chân không Điện tích q1= 5.10-9 C, điện tích q2= - 5.10-9
C Xác định cường độ điện trường tại điểm M nằm trên đường thẳng đi qua 2 điện tích đó và:
a/ Cách đều 2 điện tích
b/ Cách q1 một khoảng 5cm và cách q2 một khoảng 15cm ĐS:a/ 36000 V/m ; b/ 16000 V/m
4.Hai điện tích q1= q2= 5.10-16 C được đặt cố định tại 2 đỉnh B, C của 1 tam giác đều cạnh là 8cm Các điện tích đặt trong không khí
a/ Xác định cường độ điện trường tại đỉnh A của tam giác nói trên
b/ Câu trả lời sẽ thay đổi thế nào nếu q1= 5.10-16 C, q2= - 5.10-16 C ?
ĐS:a/ 1,2.10 -3 V/m ; b/ 0,7.10 -3 V/m
5.Ba điện tích q giống nhau được đặt cố định tại 3 đỉnh của 1 tam giác đều cạnh a Xác định cường độ
điện trường tại tâm của tam giác ĐS: 0
6.Một thanh KIM LOạI mang điện tích – 2,5.10-6 C Sau đó nó được nhiễm điện để có điện tích 5,5µC Hỏi khi đó các electron được di chuyển đến thanh KIM LOạI hay từ thanh KIM LOạI di chuyển đi và số electron di chuyển là bao nhiêu? Biết điện tích của electron là – 1,6.10-19 C ĐS: 5.10 13
7.Điện tích điểm q = - 3.10-6 C được đặt tại điểm mà tại đó điện trường có phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống dưới và điện trường E = 12000V/m Hỏi phương, chiều và độ lớn của lực tác dụng lên điện
tích q? ĐS: 0,036N
8.Một điện tích điểm q được đặt trong điện môi đồng tính, vô hạn Tại điểm M cách q một đoạn 0,4m,
điện trường có cường độ 9.105 V/m và hướng về phía điện tích q Hỏi độ lớn và dấu của q? Cho biết hằng
số điện môi của môi trường = 2,5 ĐS: - 40µC
9.Hai điện tích điểm q1= - 9 µC, q2= 4 µC nằm cách nhau 20cm Tìm vị trí mà tại đó điện trường bằng
không ĐS: M cách q2 40cm
10.Một quả cầu khối lượng m= 1g treo trên 1 sợi dây mảnh, cách điện Quả cầu nằm trong điện trường
đều có phương nằm ngang, cường độ E = 2kV/m Khi đó dây treo hợp với phương thẳng đứng 1 góc 60 Hỏi lực căng dây của sợi dây và điện tích của quả cầu? Lấy g = 10m/s2 ĐS: 0,02N ; 8,67 µC
11.Tại 3 đỉnh của tam giác đều, cạnh 10cm có 3 điện tích điểm bằng nhau và bằng 10nC Hãy xác định
cường độ điện trường tại:
a/ trung điểm của mỗi cạnh tam giác
b/ tâm của tam giác ĐS: 12000V ; 0
12.Một điện tích điểm q= 2,5 µC được đặt tại điểm M Điện trường tại M có 2 thành phần Ex = 6000V/m,
Ey= - 63 103 V/m Hỏi :
a/ Góc hợp bởi vecto lực tác dụng lên điện tích q và trục Oy?
b/ Độ lớn của lực tác dụng lên điện tích q? ĐS: 150 ; 0,03N
13.Cho 2 tấm kim loại song song, nằm ngang, nhiễm điện trái dấu Khoảng không gian giữa 2 tấm kim
loại đó chứa đầy dầu Một quả cầu sắt bán kính R = 1cm mang điện tích q nằm lơ lửng trong lớp dầu Điện trường giữa 2 tấm kim loại là điện trường đều hướng từ trên xuống dưới và có cường độ 20000V/m
Trang 5Hỏi độ lớn và dấu của điện tích q? Cho biết khối lượng riêng của sắt là 7800 kg/m3, của dầu là 800 kg/m3 Lấy g=10m/s2 ĐS: 14,7 µC
14.Cường độ điện trường của 1 điện tích điểm tại A bằng 36 V/m, tại B bằng 9 V/m Hỏi cường độ điện
trường tại trung điểm AB? Cho biết 2 điểm A, B nằm trên cùng 1 đường sức
ĐS: 16 V/m
15.Có bốn quả cầu kim loại, kích thước bằng nhau Các quả cầu mang các điện tích : 2,3 µC ; - 264.10-7C -5,9 µC ; 3,6.10-5 C Cho bốn quả cầu đồng thời chạm nhau, sau đó lại tách chúng ra Hỏi điện tích mỗi
quả cầu ĐS: 1,5 µC
16.Có ba quả cầu kim loại, kích thước bằng nhau Quả cầu A mang điện tích 27 µC, quả cầu B mang điện
tích - 3µC, quả cầu C không mang điện Cho 2 quả cầu A và B chạm nhau rồi tách chúng ra Sau đó cho 2 quả cầu B và C chạm nhau Hỏi :
a/ Điện tích trên mỗi quả cầu?
b/ Điện tích tổng cộng của cả 3 quả cầu lúc đầu tiên và lúc cuối cùng? ĐS: 12 µC ; 6 µC ; 24 µC
17.Một điện tích q = 10-7 đặt trong điện trường của 1 điện tích điểm Q, chịu tác dụng của lực F = 3.10-3N Tìm cường độ điện trường E tại điểm đặt điện tích q và tìm độ lớn của Q, biết rằng 2 điện tích đặt cách
nhau r = 30cm ĐS: 3.10 4 V/m ; 3.10 -7 C
18.Quả cầu nhỏ mang điện tích q = 10-5 C đặt trong không khí
a/ Tính độ lớn cường độ điện trường EM tại điểm M cách tâm O của quả cầu đoạn R = 10 cm b/ Xác định luật điện trường F do quả cầu tích điện tác dụng lên điểm q’ = - 10-7 C đặt ở M Suy ra
lực điện trường tác dụng lên quả cầu mang điện tích q ĐS:a/ 9.10 6 V/m ; b/ 0,9N
19.Một điện tích điểm Q = 10-6 C đặt trong không khí
a/ Tính độ lớn cường độ điện trường tại điểm cách Q 30cm
b/ Đặt Q trong chất lỏng có hằng số điện môi E = 16, điểm có cường độ điện trường như câu a/
cách điện tích bao nhiêu? ĐS:a/ 10 5 V/m ; b/ 7,5cm
20.Cho 2 điện tích q1= 4.10-10 C ; q2 = - 4.10-10 C đặt ở A, B trong không khí AB = a = 2cm Xác định vectơ cường độ điện trường E tại:
a/ H, trung điểm AB
b/ M cách A 1cm, cách B 3cm
c/ N hợp với A, B thành tam giác đều ĐS: a/ 72.10 3 V/m ; b/ 32.10 3 V/m ; c/ 9.10 3 V/m
21.Giải lại bài 20 với q1 = q2 = 4.10-10 C
ĐS: 4.10 4 V/m ; 15,6.10 3 V/m
22.Hai điện tích điểm q1 = - 10-6 C ; q2 = 10-6 C đặt tại 2 điểm A, B cách nhau 40cm trong chân không Xác định vectơ cường độ điện trường tại :
a/ M là trung điểm AB
b/ N có AN = 20cm, BN = 60cm ĐS: 4,5.10 5 V/m ; 10 5 V/m
23.Có 3 điện tích điểm cùng độ lớn q đặt tại 3 đỉnh tam giác đều cạnh a Xác định cường độ điện trường
tại điểm đặt của mỗi điện tích do 2 điện tích kia gây ra khi :
a/ Ba điện tích cùng dấu
b/ Một điện tích trái dấu với 2 điện tích kia
24.Hai điện tích q1= 8.10-8 C ; q2= - 8.10-8 C đặt tại A, B trong không khí, AB = 4cm Tìm vectơ cường độ điện trường tại C trên trung trực AB cách AB 2cm suy ra lực tác dụng lên q = 2.10-9 C đặt ở C
ĐS: 92 10 5 V/m ; 25,4.10 -4 N
25.Hai điện tích q1 = - 10-8 C; q2 = 10-8 C đặt tại A, B trong không khí AB = 6cm Xác định vectơ E tại M
trên trung trực AB, cách AB 4cm ĐS: 0,432.10 5 V/m
26.Cho 4 điện tích cùng độ lớn q đặt tại 4 đỉnh hình vuông cạnh a Tìm E tại tâm hình vuông trong trường
hợp 4 điện tích lần lượt có dấu sau :
a/ + + + + ; b/ + - + - ; c/ + - - +
ĐS:a,b/ E = 0 ; c/ E = 42 kq/a 2
27.Tại 3 đỉnh A, B, C của hình vuông ABCD cạnh a đặt 3 điện tích q giống nhau (q> 0) Tính E tại
a/ Tâm O hình vuông
b/ Đỉnh D ĐS:a/ 2 kq/a 2 ; b/ ( 2 + ½ ) kq/a 2
Trang 628.Tại 3 đỉnh A, B, C trong không khí tạo thành tam giác vuông tại A, AB = 4cm, AC = 3cm Tại A đặt
q1 = - 2,7.10-9 C, tại B đặt q2 Biết vectơ cường độ điện trường E tổng hợp tại C có phương song song với
AB Tìm q2 và độ lớn của
E ĐS: q2 = 12,5.10 -9 C ; E = 3,6.10 4 V/m
29.Cho 2 điện tích điểm q1= 8.10-8 C ; q2 = 2.10-8 C đặt tại 2 điểm cách nhau l = 10cm Xác định vị trí của điểm mà tại đó cường độ điện trường bằng 0
ĐS: 10cm
30.Cho q1 = 36.10-6 C ; q2 = 4.10-6 C đặt ở A, B trong không khí, AB = 100cm Tìm điểm C tại đó cường
độ điện trường tổng hợp bằng 0 ĐS: 75cm ; 25cm
32.Cho 2 điện tích q1, q2 đặt tại A, B với AB = 2cm Biết q1 + q2 = 7.10-8 C và điểm C cách q1 6cm, cách
q2 8cm có cường độ điện trường E = 0 Tính q1, q2 ĐS: - 9.10 -8 C ; 16.10 -8 C
33.Cho hình vuông ABCD, tai A và C đặt các điện tích q1 = q3 = q Hỏi phải đặt ở B điện tích bao nhiêu
để cường độ điện trường ở D bằng 0? ĐS: -22 q
34.Bốn điểm A, B, C, D trong không khí tạo thành hình chữ nhật ABCD, AD = a = 3cm, AB = b = 4cm.
Các điện tích q1, q2, q3 đặt lần lượt tại A, B, C Biết q2 = - 12,5.10-8 C và cường độ điện trường tổng hợp ở
D bằng 0 Tính q1, q3 ĐS: 2,7.10 -8 C ; 6,4.10 -8 C
35.Một hạt bụi tích điện âm có khối lượng m = 10-8g 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 bụi
b/ Hạt bụi mất hết một số điện tích bằng điện tích của 5.105 electron, muốn hạt bụi vẫn cân bằng thì cường độ điện trường phải bằng bao nhiêu? Cho me = 9,1.10-31kg
ĐS: a/ -10 -13 ;b/ 5000 V/m
36.Một giọt chất lỏng tích điện có khối lượng 2.10-9g nằm cân bằng trong điện trường đều có phương thẳng đứng, có E = 1,25.105V/m Tính điện tích của giọt chất lỏng và số electron thứa hoặc thiếu trên giọt
chất lỏng ĐS: 1,6.10 -16 C ; 1000
37.Một hòn bi nhỏ bằng kim loại được đặt trong dầu Bi có thể tích V= 10mm3, khối lượng m = 9.10-5kg Dầu có khối lượng riêng D= 800kg/m3 Tất cả được đặt trong điện trường đều,
E hướng từ trên xuống, E
= 4,1.105 V/m Tìm điện tích của bi để nó cân bằng lơ lửng trong dầu
ĐS: - 2.10 -9 C
38.Một quả cầu kim loại nhỏ, bán kính R= 1cm tích điện dương qo nằm lơ lửng trong dầu, trong đó có điện trường đều hướng thẳng đứng từ dưới lên trên và có cường độ E= 2.104V/m Biết trọng lượng riêng của kim loại và của dầu lần lượt là87840N/m3 và 7840N/m3 Tìm qo ĐS: 1,67.10 -8 C
39.Quả cầu nhỏ khối lượng m= 0,25g mang điện tích q= 2,5.10-9 C được treo bởi 1 sợi dây và được đặt trong điện trường đều E có phương nằm ngang và có độ lớn E= 106 V/m Tính góc lệch của dây treo so
với phương thẳng đứng ĐS: 45
40.Một quả cầu nhỏ khối lượng m= 20g mang điện tích q= 10-7 C được treo bởi sợi dây mảnh trong điện trường đều E có phương nằm ngang Khi quả cầu cân bằng dây treo hợp với phương đứng góc = 30 Tính E
ĐS: 1,15.10 6 V/m
41.Tại các đỉnh A,B,C của 1 hình vuông ABCD cạnh a=1,5 cm lần lượt đặt cố định q1,q2,q3
1) Biết q2=4.10-6C và CĐĐT tổng hợp tại D bằng không Tính q1, q3 (ĐS: q1=q3=-1,4.10-6C)
2) Tìm CĐĐT tổng hợp tại tâm O của hình vuông (3,2.108 V/m)
42 Hai điện tích điểm q1= -4.10-8C và q2= 4.10-8C đặt tại hai điểm AB cách nhau một khoảng 40cm trong không khí Xác định cường độ điện trường tại:
a Trung điểm AB
b M với MA = 20cm; MB = 60cm
c N với NA = NB = 40cm
43.Trong không khí.Tại 3 đỉnh của tam giác vuông ABC, AB = 30cm; AC = 40cm đặt 3 điện tích dương
có độ lớn bằng nhau q=10-9C Xác định cường độ điện trường tại H là chân đường cao hạ từ đỉnh góc vuông xuống cạch huyền
Trang 744 Một quả cầu tích điện có khối lượng m = 20g có điện tích q = 10-7C treo vào một sợi chỉ mảnh trong điện trường đều có phương nằm ngang Khi cân bằng, dây chỉ hợp với phương thẳng đứng một góc 300 Tính độ lớn của cường độ điện trường Lấy g = 10m/s2
45 Một quả cầu tích điện có khối lượng m = 0,1g treo vào một sợi chỉ mảnh trong điện trường đều có
phương nằm ngang có cường độ điện trường 103 V/m Dây chỉ hợp với phương thẳng đứng một góc 300 Tính điện tích của quả cầu Lấy g = 10m/s2
46.Hai điện tích điểm q1= 2.0-8C và q2= 4.10-8C đặt tại hai điểm AB cách nhau một khoảng 40cm trong không khí Tìm vị trí mà tại đó cường độ điện trường bằng không
47 Hai điện tích điểm q1= 8.0-8C và q2= -4.10-8C đặt tại hai điểm AB cách nhau một khoảng 10cm trong không khí Tìm vị trí mà tại đó cường độ điện trường bằng không
48.Hai điện tích q1 = 4q và q2 = - q đặt tại hai điểm AB cách nhau 9 cm trong không khí Tìm vị trí mà tại
đó cường độ điện trường bằng không
49 Ba điện tích điểm q1= 2.10-8C , q2= 4.10-8C và q3 đặt tại hai điểm ABC, hệ thống nằm cân bằng trong không khí Biết AB = 1cm
a Xác định điện tích q3 và khoảng cách BC
b Xác định cường độ điện trường tại các điểm A, B, C
50.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 CĐĐT bằng không Hỏi phải đặt một điện tích q0 ở đâu để nó nằm cân bằng? ĐS: Cách q2 40 cm
CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN - HIỆU ĐIỆN THẾ
I.CÂU HỎI GIÁO KHOA:
1) Viết công thức tính công của lực điện trong sự di chuyển của 1 điện tích trong 1 điện trường đều 2) Nêu đặc điểm của công của lực điện
3) Hiệu điện thế giữa 2 điểm trong điện trường là gì?
4) Viết hệ thức giữa hiệu điện thế và cường độ điện trường, nói rõ điều kiện áp dụng hệ thức đó
II.BÀI TẬP:
1.Hai tấm kim loại phẳng rộng đặt song song, cách nhau 2cm, được nhiễm điện trái dấu nhau và có độ lớn
bằng nhau Muốn điện tích q= 5.10-10 C di chuyển từ tấm này đến tấm kia cần một công A= 2.10-9J Hãy xác định cường độ điện trường bên trong 2 tấm kim loại đó Cho biết điện trường bên trong 2 tấm kim loại đã cho là điện trường đều và có đường sức vuông với các tấm
2.Một electron chuyển động dọc theo đường sức của 1 điện trường đều Cường độ điện trường E= 100V/
m Vận tốc ban đầu của electron bằng 300km/s Hỏi electron chuyển động được quãng đường dài bao nhiêu thì vận tốc của nó bằng 0? Cho biết khối lượng electron m= 9,1.10-31kg
3.Hiệu điện thế giữa 2 điểm M, N là UMN = 1V Một điện tích q= - 1 C di chuyển từ M đến N thì công của lực điện bằng bao nhiêu? Giải thích ý nghĩa của kết quả tính được
4.Một quả cầu nhỏ khối lượng 3,06.10-15kg nằm lơ lửng giữa 2 tấm kim loại song song nằm ngang và nhiễm điện trái dấu Điện tích của quả cầu đó bằng 4,8.10-18C Hai tấm kim loại cách nhau 2cm Hãy tính hiệu điện thế đặt vào 2 tấm đó Lấy g= 10m/s2
5.Một quả cầu khối lượng 4,5.10-3kg treo vào 1 sợi dây dài ℓ = 1 m Quả cầu
nằm giữa 2 tấm kim loại song song, thẳng đứng như hình vẽ Hai tấm cách
nhau 4cm Đặt 1 hiệu điện thế 750V vào 2 tấm đó thì quả cầu lệch ra khỏi vị
trí ban đầu 1cm Tính điện tích của quả cầu Lấy g= 10m/s2
6.Một electron chuyển động dọc theo 1 đường sức của điện trường đều có
cường độ 364 V/m Electron xuất phát từ điểm M với vận tốc 3,2.106 m/s
Vectơ vận tốc cùng hướng với đường sức điện Hỏi
a/ Electron đi được quãng đường dài bao nhiêu thì vận tốc của nó bằng 0 ?
b/ Sau bao lâu kể từ lúc xuất phát, electron lại trở về điểm M ?
7.Trong đèn hình của máy thu hình, các electron được tăng tốc bởi hiệu điện thế 25000V Hỏi khi
electron đập vào màn hình thì vận tốc của nó bằng bao nhiêu? Vận tốc ban đầu của electron nhỏ Coi khối
Trang 8
+-lượng của electron bằng 9,1.10-31kg và không phụ thuộa vào vận tốc Điện tích của electron bằng – 1,6.10
-19 C
8.Giả thiết rằng trong 1 tia sét có điện tích q = 25 C được phóng từ đám mây dông xuống mặt đất và khi
đó hiệu điện thế giữa đám mây và mặt đất U = 1,4.108 V Tính năng lượng của tia sét đó Năng lượng này
có thể làm bao nhiêu kilôgam nước ở 100C bốc thành hơi ở 100C ? Cho biết nhiệt hóa hơi của nước bằng 2,3.106 J/kg
9.Một điện tích điểm q= 10 µC chuyển động từ đỉnh B đến đỉnh C của tam giác đều ABC Tam giác ABC
nằm trong điện trường đều có cường độ 5000 V/m Đường sức của điện trường này song song với cạnh
BC và có chiều từ C đến B Cạnh của tam giác bằng 10cm Tính công của lực điện khi điện tích q dịch chuyển trong 2 trường hợp sau :
a/ q chuyển động theo đoạn thẳng BC
b/ q chuyển động theo đoạn gấp khúc BAC Tính công trên các đoạn BA, AC và coi công trên đoạn đường BC bằng tổng các công trên 2 đoạn đường trên
10.Một prôton 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/m Hỏi điện thế tại điểm B? Cho biết prôtôn
có khối lượng 1,67.10-27 kg và có điện tích 1,6.10-19 C
11.Mặt trong của màng tế bào trong cơ thể sống mang điện tích âm, mặt ngoài mang điện tích dương.
Hiệu điện thế giữa 2 mặt này bằng 0,07 V Màng tế bào dày 8.10-9m Hỏi cường độ điện trường trong màng tế bào bằng bao nhiêu ?
12.Cho 2 tấm kim loại phẳng rộng, đặt nằm ngang, song song với nhau và cách nhau d= 5cm Hiệu điện
thế giữa 2 tấm đó bằng 50 V
a/Hỏi điện trường và các đường sức điện trường ở bên trong 2 tấm kim loại có gì đáng chú ý? Tính cường độ điện trường trong khoảng không gian đó
b/Một electron có vận tốc ban đầu rất nhỏ chuyển động từ tấm tích điện âm về phía tấm tích điện dương Hỏi khi tới tấm tích điện dương thì electron nhận được một năng lượng bằng bao nhiêu? Tính vận tốc của electron lúc đó
13.Cho 1 điện trường đều có cường độ 4.103 V/m Vectơ cường độ điện trường song song với cạnh huyền
BC của tam giác vuông ABC và có chiều từ B đến C
a/ Tính hiệu điện thế giữa 2 điểm BC, AB, AC Cho biết AB= 6cm, AC= 8cm
b/Gọi H là chân đường cao hạ từ đỉnh A xuống cạnh huyền Tính hiệu điện thế giữa 2 điểm A và
H
14.Giữa 2 điểm A, B có hiệu điện thế bằng bao nhiêu nếu 1 điện tích q= 10-6 C thu được năng lượng W=2.10-4 J khi đi từ A đến B
15.Hiệu điện thế giữa 2 điểm M, Ntrong điện trường UMN = 100 V
a/ Tính công của lực điện trường khi 1 electron di chuyển từ M đến N
b/ Tính công cần thiết để di chuyển electron từ M đến N
16.Để di chuyển q= 10-4 C từ rất xa vào điểm M của điện trường, cần thực hiện công A’= 5.105 J Tìm điện thế ở M ( gốc điện thế ở )
17.Khi bay qua 2 điểm M, N trong điện trường electron tăng tốc, động năng tăng thêm 250eV
(1eV=1,6.10-19 J) Tính UMN
18.Electron chuyển động không vận tốc đầu từ A đến B trong điện trường đều UBA= 45,5V Tìm vận tốc của electron tại B
19.Một electron bay với vận tốc v= 1,2.103 m/s từ một điểm có điện thế V1= 600V theo hướng các đường sức Xác định điện thế V2 của điểm mà ở đó electron dừng lại
20.Một điện tích q= 10-8 C chuyển dịch dọc theo các cạnh của 1 tam giác đều ABC cạnh a= 20cm đặt trong điện trường đều cường độ E = 3000V/m Tính công thực hiện để dịch chuyển điện tích q theo các cạnh AB, BC, CA, biết rằng điện trường E có hướng song song với BC
21.Một electron bay dọc theo đường sức của điện trường đều E với vận tốc v0= 106 m/s và đi được quãng đường d= 20cm thì dừng lại Tìm độ lớn của cường độ điện trường E
22.Hai bản kim loại phẳng nằm ngang, song song và cách nhau d= 10cm Hiệu điện thế giữa 2 bản U=
100V Một electron có vận tốc ban đầu v0= 5.106 m/s chuyển động dọc theo đường sức về phía bản tích điện âm Electron chuyển động như thế nào? Cho biết điện trường giữa 2 bản là điện trường đều và bỏ qua tác dụng của trọng trường
Trang 923.Cho 3 bản kim loại phẳng A, B, C đặt song song với nhau, tích điện đều, cách nhau các khoảng d1= 2,5cm ; d2= 4cm Biết điện trường giữa các bản là đều, có độ lớn E1= 8.104 V/m ; E2= 105 V/m và co’ chiều như hình vẽ Nối bản A với đất ( VA= 0 ), hãy tính các điện thế VB, VC của 2 bản B, C
24.Một e di chuyển một đoạn 0,6 cm từ điểm M đến điểm N dọc theo một đường sức điện của 1 điện
trường đều thì lực điện sinh công 9,6.10-18J
1) Tính công mà lực điện sinh ra khi e di chuyển tiếp 0,4 cm từ điểm N đến điểm P theo phương
và chiều nói trên?
2) Tính vận tốc của e khi nó tới P Biết vận tốc của e tại M bằng không
HD: Ta dùng công thức: AMN =q.E.M'N' vì AMN>0; q<0; E>0 nên M'N'<0 tức là e đi ngược chiều đường sức.Với M'N'=- 0,006 m ta tính được E suy ra ANP= q.E.N'P'= 6,4.10-18 J
Dùng ĐL động năng ta tính được vP= 5,93.106m/s
25.Bắn một e với vận tốc ban đầu v0 vào điện trường đều giữa hai bản kim loại phẳng song song,nằm ngang theo phương vuông góc với đường sức của điện trường Electrôn bay vào khoảng chính giữa 2 bản Hiệu điện thế giữa 2 bản là U
1) Biết e bay ra khỏi điện trường tại điểm nằm sát mép một bản Viết biểu thức tính công của lực điện trong sự dịch chuyển cuả e trong điện trường
2) Viết công thức tính động năng của e khi bắt đầu ra khỏi điện trường
HD: 1) Ta nhận thấy e phải lệch về phía bản dương Gọi d là khoảng cách giữa 2 bản
A=q.E.(-d/2)=q.(-U/2) với q<0
2) Dùng định lí động năng: W2-W1=A W2= (m.v0 - e.U)/2
26.Một hạt mang điện tích q=+1,6.10-19C ; khối lượng m=1,67.10-27kg chuyển động trong một điện trường Lúc hạt ở điểm A nó có vận tốc là 2,5.104 m/s Khi bay đến B thì nó dừng lại Biết điện thế tại B
là 503,3 V Tính điện thế tại A ( ĐS: VA= 500 V)
2
2
B A AB
A
v
m
27.Cho 2 bản kim loại phẳng có độ dài l=5 cm đặt nằm ngang song song với nhau,cách nhau d=2 cm.
Hiệu điện thế giữa 2 bản là 910V Một e bay theo phương ngang vào giữa 2 bản với vận tốc ban đầu
v0=5.107 m/s Biết e ra khỏi được điện trường Bỏ qua tác dụng của trọng trường
1) Viết ptrình quĩ đạo của e trong điện trường
2) Tính thời gian e đi trong điện trường? Vận tốc của nó tại điểm bắt đầu ra khỏi điện trường? 3) Tính độ lệch của e khỏi phương ban đầu khi ra khỏi điện trường? ( ĐS: 0,4 cm)
28.Ba điểm A,B,C tạo thành một tam giác vuông (vuông ở A); AC= 4 cm; AB=3 cm nằm trong một điện
trường đều có E song song với cạnh CA, chiều từ C đến A Điểm D là trung điểm của AC.
1) Biết UCD=100 V Tính E, UAB; UBC ( ĐS: 5000V/m; UBC=-200 V; UAB=0)
2) Tính công của lực điện khi một e di chuyển :
a) Từ C đến D b) Từ C đến B c) Từ B đến A
HD: Dùng các công thức: AMN=q.UMN; E= UMN/ M'N' ; UMN=VM-VN
29.Một hạt bụi mang điện có khối lượng m=10-11g nằm cân bằng giữa 2 bản của 1 tụ điện phẳng Khoảng cách giữa 2 bản là d=0,5 cm Chiếu ánh sáng tử ngoại vào hạt bụi Do mất một phần điện tích,hạt bụi sẽ mất cân bằng Để thiết lập lại cân bằng người ta phải tăng hiệu điện thế giữa 2 bản lên một lượng U
=34V Tính điện lượng đã mất đi biết ban đầu hđt giữa 2 bản là 306,3V
HD: Lúc đầu: m.g=F=q.U/d (1); Sau đó (q-q ).(U+ U )/d = m.g (2) Từ (1) và (2) ta được q
30.Giữa 2 bản của tụ điện đặt nằm ngang cách nhau d=40 cm có một điện trường đều E=60V/m Một hạt
bụi có khối lượng m=3g và điện tích q=8.10-5C bắt đầu chuyển động từ trạng thái nghỉ từ bản tích điện dương về phía tấm tích điện âm Bỏ qua ảnh hưởng của trọng trường Xác định vận tốc của hạt tại điểm chính giữa của tụ điện ĐS: 0,8 m/s
HD: Tính a theo ĐL 2 sau đó dùng công thức của chuyển động biến đổi đều
31.Cho 3 bản kim loại phẳng A,B,C đặt song song với nhau,tích điện đều cách E 2
1
E
Trang 10nhau các khoảng d1=2,5 cm; d2=4 cm.Biết CĐĐT giữa các bản là đều có
độ lớn E1=8.104V/m; E2=105V/m có chiều như hình vẽ Nối bản A với đất
Tính điện thế của bản B và C
HD: VA-VB=E1.d1 VB; VC-VB=E2.d2 VC=2000 V
32.Một quả cầu tích điện khối lượng m=0,1 g nằm cân bằng giữa 2 bản tụ điện phẳng đặt thẳng đứng cách
nhau d=1cm Hiệu điện thế giữa 2 bản là U Góc lệch của dây treo so với phương thẳng đứng là 100 Điện tích của quả cầu là 1,3.10-9C Tìm U (cho g=10m/s2) ĐS: 1000 V
VẬT DẪN VÀ ĐIỆN MÔI TRONG ĐIỆN TRƯỜNG-TỤ ĐIỆN - NĂNG LƯỢNG TỤ ĐIỆN
I.CÂU HỎI GIÁO KHOA:
1) Tụ điện là gì ? Tụ điện phẳng có cấu tạo thế nào ?
2) Điện dung của tụ điện là gì ?
3) Điện dung của tụ điện phụ thuộc những yếu tố nào? Nêu công thức tính điện dung của tụ điện phẳng
4) Viết công thức xác định năng lượng của tụ điện và năng lượng điện trường trong tụ điện phẳng
II.BÀI TẬP:
1.Một tụ điện có điện dung 500 pF được mắc vào 2 cực của 1 máy phát điện có hiệu điện thế 220V Tính
điện tích của tụ điện
2.Cho 1 tụ điện phẳng mà 2 bản có dạng hình tròn bán kính 2cm và đặt trong không khí Hai bản cách
nhau 2mm
a/ Tính điện dung của tụ điện
b/ Có thể đặt 1 hiệu điện thế lớn nhất là bao nhiêu vào 2 bản tụ điện đó? Cho biết điện trường đánh thủng đối với không khí là 3.106 V/m
3.Một tụ điện phẳng được mắc vào 2 cực của 1 nguồn điện có hiệu điện thế 50 V Ngắt tụ điện ra khỏi
nguồn rồi kéo cho khoảng cách của 2 bản tụ điện tăng gấp 2 lần Tính hiệu điện thế của tụ điện đó
4.Hai tụ điện có điện dung C1= 0,4 µF, C2= 0,6 µF ghép song song với nhau Mắc bộ tụ điện đó vào nguồn điện có hiệu điện thế U < 60 V thì một trong 2 tụ điện đó có điện tích bằng 3.10-5 C Tính :
a/ Hiệu điện thế U
b/ Điện tích của tụ điện kia
5.Điện dung của 3 tụ điện ghép nối tiếp nhau là C1= 20pF, C2= 10pF, C3= 30pF Tính điện dung của bộ tụ điện đó
6.Cho 3 tụ điện được mắc thành bộ theo sơ đồ như hình Cho C1= 3 µF, C2= C3= 4 µF Nối 2 điểm M, N với 1 nguồn điện có hiệu điện thế U= 10V Hãy tính :
a/ Điện dung và điện tích của bộ tụ điện đó
b/ Hiệu điện thế và điện tích trên mỗi tụ điện
7.Có 2 quả cầu KL nhỏ tích điện cách nằm nhau 2,5m trong không khí Lực tác dụng lên mỗi quả cầu
bằng 9.10-3 N Cho 2 quả cầu tiếp xúc với nhau thì điện tích của 2 quả cầu đó bằng -3.10-6 C Tìm điện tích của mỗi quả cầu
8.Một tụ điện có điện dung 5.10-6F Điện tích của tụ điện bằng 86µC Hỏi hiệu điện thế trên 2 bản tụ điện?
9.Một tụ điện có điện dung 24 nF được tích điện đến hiệu điện thế 450 V thì có bao nhiêu electron di
chuyển đến bản tích điện âm của tụ điện ?
10.Bộ tụ điện trong 1 chiếc đèn chụp ảnh có điện dung 750 µF được tích điện đến hiệu điện thế 330 V.
a/ Xác định năng lượng mà đèn tiêu thụ trong mỗi lần đèn lóe sáng
b/ Mỗi lần đèn lóe sáng tụ điện phóng điện trong thời gian 5 ms Tính công suất phóng điện trung bình của tụ điện
11.Một tụ điện phẳng có điện dung 7 nF chứa đầy điện môi Diện tích mỗi bản bằng 15 cm2 và khoảng cách giữa 2 bản bằng 1.10-5 m Hỏi hằng số điện môi của chất điện môi trong tụ điện ?
12.Một bộ gồm 3 tụ điện ghép song song C1= C2= ½ C3 Khi được tích điện bằng nguồn có hiệu điện thế 45V thì điện tích của bộ tụ bằng 18.10-4 C Tính điện dung của các tụ điện
13.Hai tụ điện có điện dung C1= 2 µF, C2= 3 µF được mắc nối tiếp
a/ Tính điện dung của bộ tụ điện
