Độ dài đại số của đoạn từ hình chiếu điểm đầu đến hình chiếu điểm cuối lên một đường sức, tính theo chiều đường sức điện Câu 11 Quan hệ giữa cường độ điện trường E và hiệu điện thế U giữ[r]
Trang 1Vật lí 11 Chương 1: ĐIỆN TÍCH- ĐIỆN TRƯỜNG
BÀI 1: ĐIỆN TÍCH - ĐỊNH LUẬT CU-LÔNG
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-lông:
a Nội dung: (Sgk)
b Biểu thức: 1.22
r
q q k
F
Trong đó: + 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 môi (chất cách điện).
1 22
.
.
r
q q k F
: hằng số điện môi, chỉ phụ thuộc vào bản chất điện môi.
4 Lực tương tác điện tổng hợp của nhiều điện tích tác dụng lên một điện tích xét;
Nếu có các điện tích q1, q2, q3 lần lượt tác dụng các lực điện
… lên điện tích q thì lực tương tác điện tổng hợp:
1, 2, 3
F F F
, Fn F = F + F + F + + F 1 2 3 n
BÀI 2: THUYẾT ELECTRON - ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH.
1 Thuyết electron:
- Bình thường nguyên tử trung hoà về điện.
- Nguyên tử bị mất electron trở thành ion dương, nguyên tử nhận thêm electron trở thành ion âm.
- Electron có thể di chuyển trong một vật hay từ vật này sang vật khác vì độ linh động lớn.
2 Vật (chất) dẫn điện và vật (chất) cách điện:
- Vật dẫn điện là những vật có các điện tích tự do có thể di chuyển được bên trong vật.
- Vật cách điện là những vật có rất ít các điện tích tự do có thể di chuyển bên trong vật.
3 Giải thích ba hiện tượng nhiễm điện:
a Nhiễm điện do cọ xát:
Khi thanh thuỷ tinh cọ xát với lụa thì có một số electron di chuyển từ thuỷ tinh sang lụa nên thanh thuỷ tinh nhiễm điện dương, mảnh lụa nhiễm điện âm.
b Nhiễm điện do tiếp xúc:
Khi thanh kim loại trung hoà điện tiếp xúc với quả cầu nhiễm điện thì có sự di chuyển điện tích từ quả cầu sang thanh kim loại nên thanh kim loại nhiễm điện cùng dấu với quả cầu.
c Nhiễm điện do hưởng ứng:
Thanh kim loại trung hoà điện đặt gần quả cầu nhiễm điện thì các electron tự do trong thanh kim loại dịch chuyển Đầu thanh kim loại xa quả cầu nhiễm điện cùng dấu với quả cầu, đầu thanh kim loại gần quả cầu nhiễm điện trái dấu với quả cầu.
4 Định luật bảo toàn điện tích
Ở một hệ vật cô lập về điện, nghĩa là hệ không trao đổi điện tích với các hệ khác, thì tổng đại số các điện tích trong hệ là một hằng số.
Trang 2Vật lí 11 Chương 1: ĐIỆN TÍCH- ĐIỆN TRƯỜNG
☺TỰ LUẬN
Bài 1)Hai vật nhỏ giống nhau, mỗi vật thừa một electron Tìm khố lượng của mỗi vật để lực tĩnh điện bằng lực hấp dẫn
Bài 2)Hai hạt bụi trong không khí ở cách nhau 3 cm, mỗi hạt mang điện tích q = - 9,6.10-13C.
a Tính lực tĩnh điện giữa hai hạt bụi.
b Tính số electron dư trong mỗi hạt bụi, biết điện tích nguyên tố là e = 1,6.10-19C.
Đs: a) 9,216.10-12N; b) 6.106 hạt.
Bài 3)Hai vật nhỏ mang điện tích đặt trong không khí cách nhau 1m, đẩy nhau bằng lực F = 1,8 N Điện tích tổng cộng của hai vật có độ lớn là 3.10-5C Tính điện tích mỗi vật.
Đs: q1 = 2.10-5C; q2 = 10-5C hoặc q1 = - 2.10-5C; q2 = - 10-5C
Bài 4)Mỗi proton có khối lượng m = 1,67.10-27kg, điện tích q = 1,6.10-19C Hỏi lực đẩy Coulomb giữa hai proton lớn hơn lực hấp dẫn giữa chúng là bao nhiêu? Biết hằng số hấp dẫn G = 6,67.10-11Nm2/kg2
Bài 5)Eelectron quay quanh hạt nhân nguyên tử Hidro theo quỹ đạo tròn với bán kính R = 5.10-11m.
a Tính độ lớn lực hướng tâm đặt lên electron.
b Tính vận tốc và tần số chuyển động của electron.
Coi e và hạt nhân trong nguyên tử H tuân theo định luật tĩnh điện
Đs: a) F = 9.10- 8N; b) v = 2,2.106 m/s; n = 7.1015 vòng/s.
Bài 6)Hai quả cầu kim loại nhỏ như nhau mang điện tích q1, q2 đặt trong không khí cáh nhau 2 cm, đẩy nhau bằng lực
F = 2,7.10-4N Cho hai quả cầu tiếp xúc nhau rồi lại đưa về vị trí cũ chúng đẩy nhau bằng lực F‘=3,6.10-4N Tính q1,
q2
Đs : q1 = 6.10-9C; q2 = 2.10-9C hoặc ngược lại
q1 = - 6.10-9C; q2 = - 2.10-9C hoặc ngược lại
Bài 7)Hai điện tích q1 = 4.10-8C, q2 = -4.10-8C đặ tại hai điêm A, B cách nhau một đoạn 4cm trong không khí Xác định lực tác dụng lên điện tích điểm q = 2.10-9C.
a q đặt tại trung diểm AB
b q đặt tại m với AM = 4cm, BM = 8cm
Bài 8)Ba điện tích điểm q1 = 27.10-8C, q2 = 64.10-8C, q3 = -10-7C đặt tại ba điểm của tam giác ABC vuông tại C Cho
AC = 30cm, BC = 40cm Xác định lực tác dụng lên q3 Hệ thống đặt trong không khí.
Bài 9)Có 4 diện tích : q1 = qo > 0; q2 = q3 = - qo; q4 = qo/2 Ba q1, q2 , q3 điện tích đặt tại 3 đỉnh của tam giác đều ABC cạnh a trong không khí,còn điện tích q4 thì đặt tại tâm O của tam giác.Hãy xác định lưc điện tổng hợp tác dụng các điện tích q1 và q4.Áp dụng số : q0 = 40 nC; a = 4 cm
Bài 10) Hai quả cầu nhỏ tích điện có cùng bán kính và khối lượng,được treo vào một điểm bằng hai sợi dây tơ,dải bằng nhau và nhúng vào điện môi lỏng có khối lượng riêng D1 và hằng số điện môi .Các quả cầu phải có khối lượng riêng bằng bao nhiêu để cho góc lệch giữa hai sợi dây là như nhau khi hai quả cầu được đặt trong không khí cũng như trong điện môi lỏng.Xét trường hợp điện môi là dầu hỏa có = 2 và D1 = 800 kg/m3.
Bài 11) Hai quả cầu nhỏ bằng kim loại có cùng khối lượng m = 1,8 g được treo tại cùng một điểm bằng hai sợi dây mảnh có cùng chiều dài l = 1,5m.
a)Truyền cho nhau hai quả cầu một điện tích q = 1,2.10-8 C thì thấy hai quả cầu tác ra xa nhau một đoạn a Xác định
a Xem góc lệch của các sợi dây so với phương thằng đứng là rất nhỏ.Lấy g = 10 m/s2.
b)Do một nguyên nhân nào đó một trong hai quả cầu bị mất hết điện tích.Khi đó hiện tượng sẽ xảy ra thế nào? Tính khoảng cách mới giữa các quả cầu.
Bài 12) Hai quả cầu kim loại nhỏ giống nhau,có cùng khối lượng m = 0,1g cùng điện tích q = 10-7C, được treo tại cùng một điểm bằng hai sợi dây mảnh có cùng chiều dài.Do lực đẩy tĩnh điện hai quả cầu tách ra xa nhau một đoạn a
= 30 cm.Tính góc lệch của dây treo so với phương thẳng đứng.Lấy g = 10 m/s2.
Bài 13) Ba quả cầu nhỏ như nhau,bằng kim loại,có cùng khối lượng m = 10 g được treo vào một điểm bằng ba sợi dây tơ dài bằng nhau l = 1m.Tích điện như nhau cho ba quả cầu người ta thấy chúng lập thành một tam giác đều có cạnh a = 0,1 m.Tìm điện tích Q của mỗi quả cầu.
Trang 3Vật lí 11 Chương 1: ĐIỆN TÍCH- ĐIỆN TRƯỜNG
☺ CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM
Câu 1)Trong những cách sau cách nào có thể làm nhiễm điện cho một vật?
A Cọ chiếc vỏ bút lên tóc; B Đặt một nhanh nhựa gần một vật đã nhiễm điện;
C Đặt một vật gần nguồn điện; D Cho một vật tiếp xúc với viên pin
Câu 2) Trong các hiện tượng sau, hiện tượng nào không liên quan đến nhiễm điện?
A Về mùa đông lược dính rất nhiều tóc khi chải đầu; B Chim thường xù lông về mùa rét;
C Ôtô chở nhiên liệu thường thả một sợi dây xích sắt kéo lê trên mặt đường; D Sét giữa các đám mây
Câu 3)Điện tích điểm là
A vật có kích thước rất nhỏ B điện tích coi như tập trung tại một điểm
C vật chứa rất ít điện tích D điểm phát ra điện tích
Câu 4) Về sự tương tác điện, trong các nhận định dưới đây, nhận định sai là
A Các điện tích cùng loại thì đẩy nhau B Các điện tích khác loại thì hút nhau
C Hai thanh nhựa giống nhau, sau khi cọ xát với len dạ, nếu đưa lại gần thì chúng sẽ hút nhau
D Hai thanh thủy tinh sau khi cọ xát vào lụa, nếu đưa lại gần nhau thì chúng sẽ đẩy nhau
Câu 5)Khi khoảng cách giữa hai điện tích điểm trong chân không giảm xuống 2 lần thì độ lớn lực Cu – lông
A tăng 4 lần B tăng 2 lần C giảm 4 lần D giảm 4 lần
Câu 6) Nhận xét không đúng về điện môi là:
A Điện môi là môi trường cách điện B Hằng số điện môi của chân không bằng 1
C Hằng số điện môi của một môi trường cho biết lực tương tác giữa các điện tích trong môi trường đó nhỏ hơn so với khi chúng đặt trong chân không bao nhiêu lần
D Hằng số điện môi có thể nhỏ hơn 1
Câu 7)Có thể áp dụng định luật Culông để tính lực tương tác trong trường hợp
A tương tác giữa hai thanh thủy tinh nhiễm đặt gần nhau
B tương tác giữa một thanh thủy tinh và một thanh nhựa nhiễm điện đặt gần nhau
C tương tác giữa hai quả cầu nhỏ tích điện đặt xa nhau
D tương tác điện giữa một thanh thủy tinh và một quả cầu lớn đặt gần nhau
Câu 8)Cho 2 điện tích có độ lớn không đổi, đặt cách nhau một khoảng không đổi Lực tương tác giữa chúng sẽ lớn nhất khi đặt trong
A chân không B nước nguyên chất C dầu hỏa D không khí ở điều kiện tiêu chuẩn
Câu 9) Sẽ không có ý nghĩa khi ta nói về hằng số điện môi của
A hắc ín ( nhựa đường) B nhựa trong C Thủy tinh D nhôm.
Câu 10) Hãy chọn phát biểu đúng :
Độ lớn của lực tương tác giữa hai điện tích điểm trong không khí
A tỉ lệ thuận với bình phương khoảng cách giữa hai điện tích B tỉ lệ thuận với khoảng cách giữa hai điện tích
C tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa hai điện tích D tỉ lệ nghịch với khoảng cách giữa hai điện tích
Câu 11) Nếu tăng khoảng cách giữa hai điện tích điểm lên 3 lần thì lực tương tác tĩnh điện giữa chúng sẽ:
A tăng lên 3 lần B tăng lên 9 lần C giảm đi 9 lần D giảm đi 3 lần
Câu 12) Nếu tăng đồng thời khoảng cách giữa hai điện tích điểm và độ lớn của mỗi điện tích lên 2 lần thì lực tương tác tĩnh điện giữa chúng sẽ
A không thay đổi B giảm đi 2 lần C tăng lên 2 lần D tăng lên 4 lần
Câu 13) Hãy chọn phát biểu đúng :
Dấu của các điện tích q1, q2 trên hình bên là :
A q1>0; q2<0 B q1<0; q2>0 C q1<0; q2<0 D Chưa biết chắc chắn vì chưa biết độ lớn của q1, q2
Câu 14) Chọn phát biểu sai :
A Trong vật dẫn điện có rất nhiều điện tích tự do B Trong vật dẫn điện có rất ít điện tích tự do
C Xét về toàn bộ, một vật trung hòa điện sau đó được nhiễm điện do hưởng ứng thì vẫn là một vật trung hòa điện
D Xét về toàn bộ, một vật nhiễm điện do tiếp xúc vẫn là một vật trung hòa điện
Câu 15) Chọn phát biểu đúng :
A Một quả cầu bấc treo gần một vật nhiễm điện thì quả cầu bấc được nhiễm điện do hưởng ứng
B Khi một đám mây tích điện bay ở gần mặt đất thì những cột chống sét được nhiễm điện chủ yếu là do cọ xát
Trang 4Vật lí 11 Chương 1: ĐIỆN TÍCH- ĐIỆN TRƯỜNG
C Khi một vật nhiễm điện chạm vào núm kim loại của một điện nghiệm thì hai lá kim loại của điện nghiệm được nhiễm điện do tiếp xúc
D Khi chải đầu, thường thấy một số sợi tóc bám vào lược, hiện tượng đó là do lược được nhiễm điện do tiếp xúc
Câu 16) Có hai điện tích điểm q1 và q2, chúng đẩy nhau Khẳng định nào sau đây là đúng?
A q1> 0 và q2 < 0 B q1< 0 và q2 > 0 C q1.q2 > 0 D q1.q2 < 0
Câu 17) Có bốn vật A, B, C, D kích thước nhỏ, nhiễm điện Biết rằng vật A hút vật B nhưng lại đẩy C Vật C hút vật D Khẳng
định nào sau đây là không đúng?
A Điện tích của vật A và D trái dấu B Điện tích của vật A và D cùng dấu
C Điện tích của vật B và D cùng dấu D Điện tích của vật A và C cùng dấu
Câu 18) Nhiễm điện cho một thanh nhựa rồi đưa nó lại gần hai vật M và N Ta thấy thanh nhựa hút cả hai vật M và N Tình huống nào dưới đây chắc chắn không thể xảy ra?
A M và N nhiễm điện cùng dấu B M và N nhiễm điện trái dấu
C M nhiễm điện còn N không nhiễm điện D Cả M và N đều không nhiễm điện
Câu 19) Phát biểu nào sau đây là đúng?
A Khi nhiễm điện do tiếp xúc, electron luôn dịch chuyển từ vật nhiễm điện sang vật không nhiễm điện
B Khi nhiễm điện do tiếp xúc, electron luôn dịch chuyển từ vật không nhiễm điện sang vật nhiễm điện
C Khi nhiễm điện do hưởng ứng, electron chỉ dịch chuyển từ đầu này sang đầu kia của vật bị nhiễm điện
D Sau khi nhiễm điện do hưởng ứng, sự phân bố điện tích trên vật bị nhiễm điện vẫn không thay đổi
Câu 20) Ion âm là do:
A nguyên tử mất điện tích dương B nguyên tử nhận được electron
C nguyên tử mất electron D A và B đều đúng
Câu 21) Vào mùa hanh khô, nhiều khi kéo áo lên qua đầu, ta thấy có tiếng nổ lốp đốp nhỏ Đó là do:
A.Hiện tượng nhiễm điện do tiếp xúc B Hiện tượng nhiễm điện do cọ xát
C Hiện tượng nhiễm điện do hưởng ứng D Cả ba hiện tượng nhiễm điện nêu trên
Câu 22) Nếu truyền cho một quả cầu trung hoà điện 105 điện tử thì quả cầu sẽ mang một điện tích là:
A + 1,6.10-14C B + 1,6.10-24C C - 1,6.10-14C D - 1,6.10-24C
Câu 23) Tinh thể muối ăn NaCl là:
A Vật dẫn điện vì có chứa các ion tự do B Vật dẫn điện vì có chứa các electron tự do
C Vật dẫn điện vì có chứa các ion lẫn các electron tự do D Vật cách điện vì không chứa điện tích tự do
Câu 24) Một vật mang điện âm là do:
A Nó có dư electron B Hạt nhân nguyên tử của nó có số nơtron nhiều hơn số prôton
C Nó thiếu electron D Hạt nhân nguyên tử của nó có số prôton nhiều hơn số nơtron
Câu 25) Ion dương là do:
A nguyên tử nhận được điện tích dương B nguyên tử nhận được electron
C nguyên tử mất electron D A và C đều đúng
Câu 26) Cho quả cầu kim loại trung hoà điện tiếp xúc với một vật nhiễm điện dương thì quả cầu cũng được nhiễm điện dương Khi đó khối lượng của quả cầu:
A Tăng lên B Giảm đi C Không đổi D Lúc đầu tăng rồi sau đó giảm
Câu 27) Đưa một quả cầu kim loại A chứa một điện tích dương rất lớn lại gần một quả cầu kim loại B chứa một điện tích âm rất nhỏ Quả cầu B sẽ:
A Nhiễm thêm điện dương lẫn điện âm B Chỉ nhiễm thêm điện dương
C Chỉ nhiễm thêm điện âm D Không nhiễm thêm điện
Câu 28) Trong trường hợp nào dưới đây sẽ không xảy ra hiện tượng nhiễm điện do hưởng ứng? Đặt quả cầu mang điện ở gần đầu của một:
A Thanh kim loại không mang điện B Thanh kim loại mang điện dương
C Thanh kim loại mang điện âm D Thanh nhựa mang điện âm
Câu 29) Môi trường nào sau đây không chứa điện tích tự do?
A Nước biển B Nước sông C Nước mưa D Nước cất
Câu 30) Chọn câu trả lời sai:
Hạt nhân của một nguyên tử:
A Mang điện tích dương B Chiếm hầu hết khối lượng nguyên tử
C Kích thước rất nhỏ so với kích thước nguyên tử D Trung hoà về điện
Trang 5Vật lí 11 Chương 1: ĐIỆN TÍCH- ĐIỆN TRƯỜNG
Câu 31) Chọn câu đúng nhất :
Lực tương tác tĩnh điện Cu-lông được áp dụng đối với trường hợp:
A hai vật tích điện cách nhau một khoảng rất lớn hơn kích thước của chúng
B hai vật tích điện cách nhau một khoảng rất nhỏ hơn kích thước của chúng
C hai vật tích điện được coi là điện tích điểm và đứng yên
D hai vật tích điện được coi là điện tích điểm có thể đứng yên hay chuyển động
Câu 32) So lực tương tác tĩnh điện giữa điện tử với prôton với lực vạn vật hấp dẫn giữa chúng thì:
A.Lực tương tác tĩnh điện rất nhỏ so với lực vạn vật hấp dẫn B.Lực tương tác tĩnh điện rất lớn so với lực vạn vật hấp dẫn C.Lực tương tác tĩnh điện bằng so với lực vạn vật hấp dẫn
D.Lực tương tác tĩnh điện rất lớn so với lực vạn vật hấp dẫn ở khoảng cách nhỏ và rất nhỏ so với lực vạn vật hấp dẫn ở khoảng cách lớn
Câu 33) Hai điện tích điểm trái dấu có cùng độ lớn 10-4/3 C đặt cách nhau 1 m trong parafin có điện môi bằng 2 thì chúng
A hút nhau một lực 0,5 N B hút nhau một lực 5 N C đẩy nhau một lực 5N D đẩy nhau một lực 0,5 N
Câu 34) Hai điện tích điểm cùng độ lớn 10-4 C đặt trong chân không, để tương tác nhau bằng lực có độ lớn 10-3 N thì chúng phải đặt cách nhau
A 30000 m B 300 m. C 90000 m D 900 m
Câu 35) Hai điện tích điểm được đặt cố định và cách điện trong một bình không khí thì hút nhau 1 lực là 21 N Nếu đổ đầy dầu hỏa có hằng số điện môi 2,1 vào bình thì hai điện tích đó sẽ
A hút nhau 1 lực bằng 10 N B đẩy nhau một lực bằng 10 N
C hút nhau một lực bằng 44,1 N D đẩy nhau 1 lực bằng 44,1 N
Câu 36) Hai điện tích điểm q1 = +3 ( C) và qm 2 = -3 ( C),đặt trong dầu ( = 2) cách nhau một khoảng r = 3 (cm) Lực tương m e tác giữa hai điện tích đó là:
A lực hút với độ lớn F = 45 (N) B lực đẩy với độ lớn F = 45 (N)
C lực hút với độ lớn F = 90 (N) D lực đẩy với độ lớn F = 90 (N)
Câu 37) 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 8
N Nêu chúng được đặt cách nhau 50 cm trong chân không thì tương tác nhau bằng lực có độ lớn là
A 1 N B 2 N C 8 N D 48 N
Câu 38) Hai điện tích điểm cùng độ lớn được đặt cách nhau 1 m trong nước nguyên chất tương tác với nhau một lực bằng 10
N Nước nguyên chất có hằng số điện môi bằng 81 Độ lớn của mỗi điện tích là
A 9 C B 9.10-8 C C 0,3 mC. D 10-3 C
Câu 39) 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) thì khoảng cách giữa chúng là:
A r2 = 1,6 (m) B r2 = 1,6 (cm) C r2 = 1,28 (m) D r2 = 1,28 (cm)
Câu 40) Tổng điện tích dương và tổng điện tích âm trong một 1 cm3 khí Hiđrô ở điều kiện tiêu chuẩn là:
A 4,3.103 (C) và - 4,3.103 (C) B 8,6.103 (C) và - 8,6.103 (C) 4,3 (C) và - 4,3 (C) D 8,6 (C) và - 8,6 (C)
Câu 41) Khoảng cách giữa một prôton và một êlectron là r = 5.10-9 (cm), coi rằng prôton và êlectron là các điện tích điểm Lực tương tác giữa chúng là:
A lực hút với F = 9,216.10-12 (N) B lực đẩy với F = 9,216.10-12 (N)
C lực hút với F = 9,216.10-8 (N) D lực đẩy với F = 9,216.10-8 (N)
Câu 42) Hai điện tích điểm bằng nhau được đặt trong nước ( = 81) cách nhau 3 (cm) Lực đẩy giữa chúng bằng 0,2.10e -5 (N) Hai điện tích đó
A trái dấu, độ lớn là 4,472.10-2 ( C).m B cùng dấu, độ lớn là 4,472.10-10 ( C).m
C trái dấu, độ lớn là 4,025.10-9 ( C)m D cùng dấu, độ lớn là 4,025.10-3 ( C).m
Câu 43) Có hai điện tích q1 = + 2.10-6 (C), q2 = - 2.10-6 (C), đặt tại hai điểm A, B trong chân không và cách nhau một khoảng 6 (cm) Một điện tích q3 = + 2.10-6 (C), đặt trên đương trung trực của AB, cách AB một khoảng 4 (cm) Độ lớn của lực điện do hai điện tích q1 và q2 tác dụng lên điện tích q3 là:
A F = 14,40 (N) B F = 17,28 (N) C F = 20,36 (N) D F = 28,80 (N)
Câu 44) Hai điện tích dương cùng độ lớn được đặt tại hai điểm A, B Đặt một chất điểm tích điện tích Q0 tại trung điểm của AB thì ta thấy Q0 đứng yên Có thể kết luận:
A Q0 là điện tích dương B Q0 là điện tích âm C Q0 là điện tích có thể có dấu bất kì D Q0 phải bằng không
Câu 45) Hai điện tích đẩy nhau bằng một lực F0 khi đặt cách xa nhau 8 cm Khi đưa lại gần nhau chỉ còn cách nhau 2 cm thì lực tương tác giữa chúng bây giờ là:
Trang 6Vật lí 11 Chương 1: ĐIỆN TÍCH- ĐIỆN TRƯỜNG
A F0 B 2F0 C 4F0 D.16F0
2
Câu 46) Hai điện tích hút nhau bằng một lực 2.10-6 N Khi chúng dời xa nhau thêm 2 cm thì lực hút là 5.10-7N Khoảng cách ban đầu giữa chúng:
A 1 cm B 2 cm C 3 cm D 4 cm
Câu 47) Một hệ cô lập gồm ba điện tích điểm, có khối lượng không đáng kể, nằm cân bằng với nhau Tình huống nào dưới đây
có thể xảy ra?
A Ba điện tích cùng dấu nằm ở ba đỉnh của một tam giác đều B Ba điện tích cùng dấu nằm trên một đường thẳng
C Ba điện tích không cùng dấu nằm tại ba đỉnh của một tam giác đều
D Ba điện tích không cùng dấu nằm trên một đường thẳng
Câu 48) Hai quả cầu kim loại giống nhau được treo vào điểm O bằng hai dây cách điện cùng chiều dài Gọi P = mg là trọng lượng một quả cầu F là lực Coulomb tương tác giữa hai quả cầu khi truyền điện tích cho một quả cầu Khi đó
A Hai dây treo hợp với nhau góc với tan = F B Hai dây treo hợp với nhau góc = 0
P
C Hai dây treo hợp với nhau góc với sin = F D Cả A, B, C đều sai
P
Câu 49) Hai quả cầu nhẹ cùng khối lượng được treo gần nhau bằng hai dây cách điện có cùng chiều dài và hai quả cầu không chạm nhau Tích cho hai quả cầu điện tích cùng dấu nhưng có độ lớn khác nhau thì lực tác dụng làm hai dây treo lệch đi những góc so với phương thẳng đứng là:
A.Bằng nhau
B Quả cầu nào tích điện có độ lớn điện tích lớn hơn thì có góc lệch lớn hơn
C Quả cầu nào tích điện có độ lớn điện tích lớn hơn thì có góc lệch nhỏ hơn
D Quả cầu nào tích điện có độ lớn điện tích nhỏ hơn thì có góc lệch nhỏ hơn
Câu 50) Hai quả cầu kim loại cùng kích thước Ban đầu chúng hút nhau Sau khi cho chúng chạm nhau người ta thấy chúng đẩy nhau Có thể kết luận rẳng cả hai quả cầu đều:
A Tích điện dương C Tích điện trái dấu nhưng có độ lớn bằng nhau
B Tích điện âm D Tích điện trái dấu nhưng có độ lớn không bằng nhau
Câu 51) Hai quả cầu nhỏ giống nhau, có điện tích Q1 và Q2 ở khoảng cách r đẩy nhau với lực F0 Sau khi cho chúng tiếp xúc, đặt lại ở khoảng cách R chúng sẽ:
A hút nhau với F < F0 B đẩy nhau với F < F0 C đẩy nhau với F > F0 D hút nhau với F > F0
Câu 52) Hai điện tích dương cùng độ lớn được đặt tại hai điểm A, B Đặt một chất điểm tích điện tích q0 tại trung điểm của AB thì ta thấy q0 đứng yên Có thể kết luận:
A q0 là điện tích dương B q0 là điện tích âm C q0 là điện tích có thể có dấu bất kì D q0 phải bằng không
Câu 53) Một hệ cô lập gồm hai vật cùng kích thước, một vật tích điện dương và một vật trung hoà điện, ta có thể làm cho chúng nhiễm điện cùng dấu và bằng nhau bằng cách
A Cho chúng tiếp xúc với nhau B Cọ xát chúng với nhau C Đặt hai vật lại gần nhau D Cả A, B, C đều đúng
Câu 54) Trong sự nhiễm điện do tiếp xúc, sau khi tiếp xúc với vật đã nhiễm điện và được tách ra, hai vật sẽ nhiễm điện:
A Nhiễm điện cùng dấu B mang điện tích có độ lớn bằng nhau
C Nhiễm điện trái dấu D luôn trở thành các vật trung hòa về điện
Câu 55) Hai quả cầu cùng kích thước nhưng cho tích điện trái dấu và có độ lớn khác nhau Sau khi cho chúng tiếp xúc nhau vào nhau rồi tách ra thì chúng sẽ:
A Luôn luôn đẩy nhau B Luôn luôn hút nhau
C Có thể hút hoặc đẩy tuỳ thuộc vào khoảng cách giữa chúng D Không có cơ sở để kết luận
Câu 56) Tại hai đỉnh A, C (đối diện nhau) của một hình vuông ABCD cạnh a, đặt hai điện tích điểm qA = qC > 0 Đặt một điện tích q < 0 tại tâm O, ta thấy nó cân bằng Dời q một đoạn nhỏ trên đường chéo BD về phía B thì:
A điện tích q bị đẩy xa O B điện tích q bị đẩy về gần O
C điện tích q vẫn đứng yên D Cả A, B, C đều sai
Câu 57) Đưa một thước bằng thép trung hoà điện và cách điện lại gần một quả cầu tích điện dương:
A Thước thép không tích điện B Ở đầu thước gần quả cầu tích điện dương
C Ở đầu thước xa quả cầu tích điện dương D Cả A, B, C đều sai
Trang 7Vật lí 11 Chương 1: ĐIỆN TÍCH- ĐIỆN TRƯỜNG
Câu 58) Hai quả cầu nhẹ cùng khối lượng được treo gần nhau bằng hai dây cách điện có cùng chiều dài và hai quả cầu không chạm nhau Tích cho hai quả cầu điện tích cùng dấu nhưng có độ lớn khác nhau thì lực tác dụng làm dây hai treo lệch đi những góc so với phương thẳng đứng là:
A Bằng nhau
B Quả cầu nào tích điện có độ lớn điện tích lớn hơn thì có góc lệch lớn hơn
C Quả cầu nào tích điện có độ lớn điện tích lớn hơn thì có góc lệch nhỏ hơn
D Quả cầu nào tích điện có độ lớn điện tích nhỏ hơn thì có góc lệch nhỏ hơn
Câu 59) Một hệ cô lập gồm hai vật trung hoà điện, ta có thể làm cho chúng nhiễm điện bằng cách:
A Cho chúng tiếp xúc với nhau B Cọ xát chúng với nhau C Đặt hai vật lại gần nhau D Cả A, B, C đều sai
Câu 60) Cho một vật tích điện tích q1 = 2.10-5C.tiếp xúc một vật tích điện tích q2 = - 8.10-5C Điện tích của hai vật sau khi cân bằng là:
A 2.10-5C B 8.10-5C C -6.10-5C D - 3.10-5C
Câu 61) Đem hai quả cầu nhỏ bằng kim.loại có kích thước giống nhau, mang điện tích lúc đầu là q1 = 3.10-6C, q2 = 10-6C, cho tiếp xúc nhau rồi đặt cách nhau 5cm trong chân không Lực tương tác tĩnh điện giữa hai quả cầu:
A F = 1,44N B F = 2,88N C F = 14,4N D F = 28,8N
Câu 62) Cho quả cầu kim loại trung hoà điện tiếp xúc với một vật nhiễm điện dương thì quả cầu cũng được nhiễm điện dương Khi đó khối lượng của quả cầu:
A Tăng lên B Giảm đi C Không đổi D Lúc đầu tăng rồi sau đó giảm
BÀI 3: ĐIỆN TRƯỜNG
I TÓM TẮT GIÁO KHOA
1 Điện trường:
a Khái niệm điện trường: Môi trường xung quanh điện tích, nhờ đó tác dụng lực lên điện tích khác.
b Tính chất cơ bản của điện trường: Tác dụng lực điện lên điện tích khác đặt trong nó.
2 Cường độ điện trường:
a Xây dựng khái niệm:
+ Tại một điểm: F q
+ Tỉ số F / q r không đổi đặc trưng cho tác dụng lực của điện trường tại điểm đang xét.
+ Đặt : Cường độ điện trường (V/m)
q
F
E
b Định nghĩa: Cường độ điện trường tại một điểm là đại lượng đặc trưng cho điện trường về mặt tác dụng lực
(đây là đại lượng vectơ)
c Biểu thức tính lực điện tác dụng lên điện tích trong điện trường khi biết cường độ điện trường nơi đặt
điện tích: F r = q.E r
q > 0 : cùng phương, cùng chiều với F E
q < 0 : cùng phương, ngược chiều với F E
3 Đường sức điện:
a Định nghĩa: là đường được vẽ trong điện trường sao cho hướng của tiếp tuyến tại bất kì điểm nào trên đường
đó cũng trùng với hướng của vectơ tại điểm đó E
b Các tính chất của đường sức điện:
Tại mỗi điểm trong điện trường ta chỉ có thể vẽ được duy nhất một đường sức đi qua.
Các đường sức điện là đường cong không kín Nó xuất phát từ các điện tích dương và tận cùng ở các điện tích
âm.
Các đường sức không bao giờ cắt nhau.
Nơi nào cường độ điện trường lớn hơn thì nơi đó có đường sức điện vẽ dày hơn còn nơi nào cường độ điện
trường nhỏ thì đường sức được vẽ thưa hơn.
c Điện phổ: là đường mà các hạt bột (cách điện) đặt trong điện trường xắp xếp thành.
4 Điện trường đều :
+ mọi điểm bằng nhau.Eur
Trang 8Vật lí 11 Chương 1: ĐIỆN TÍCH- ĐIỆN TRƯỜNG
+ Đường sức: song song cách đều.
+ Ví dụ: Bên trong hai tấm kim loại phẳng tích điện trái dấu, có độ lớn bằng nhau.
5 Điện trường của một điện tích điểm:
9 2
Q
r
=
Chú ý:
- Q > 0 : hướng ra xa điện tích.E
- Q < 0 : hướng lại gần điện tích.E
6 Nguyên lí chồng chất điện trường:
Q1 , Q E ur1 2 E ur2 thì: E ur = E ur1+ E ur2 +
Chú ý:
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
II BÀI TẬP TỰ LUẬN
Bài 1: Điện tích điểm q1 = 8.10-8C tại O trong chân không
a) Xác định cường độ điện trường tại M cách O một khoảng 30cm.
b) Đặt điện tích trong chất lỏng có hằng số điện môi 16 Điểm có cường độ điện trường như câu a) sẽ cách điện tích bao nhiêu?
Bài 2: Hai điện tích q1= -q2= 10-6C đặt tại 2 điểm A,B cách nhau 50 cm trong chân không Xác định véctơ cường độ điện trường tại:
a) M là trung điểm của AB
b) N có NA=30cm; NB=80cm
c) P có PA=30cm; PB=40cm
Bài 3: Hai điện tích điểm q1 = - q2 = 10-5C đặt ở hai điểm A và B trong chất điện nôi có hằng số điện môi Xác e định cường độ điện trường tại điểm M nằm trên đường trung trực của AB và cách AB một khoảng d biết AB = 6cm;
d = 4cm và = 2 e
Đs: 1,08.108 V/m
Bài 4: Hai điện tích điểm q1 = q2 = 0,1mC đặt ở hai điểm A và B trong chất điện môi có hằng số điện môi Xác e định cường độ điện trường tại M nằm trên đường trung trực của AB và cách AB một khoảng d Biết AB=9cm; = 4; e
d = 9 3 cm
2
Bài 5: Ba điện tích dương q1 = q2 =q3 = q =5.10-9C đặt tại 3 đỉnh hình vuông cạnh a = 30cm Xác định cường độ điện trường tại đỉnh thứ 4.
Bài 6: Có 3 điện tích cùng độ lớn q đặt tại 3 đỉnh của một 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
Bài 7:Tại 3 đỉnh của tam giác vuông ABC, AB=30cm, AC=40cm đặt 3 điện tích dương q1 = q2 =q3 = q=10-9C Xác định tại chân đường cao hạ từ đỉnh góc vuông xuống cạnh huyền E
Bài 8:Tại 3 điểm A,B,C trong không khí tạo thành tam giác vuông tại A; AB=4cm; AC=3cm Tại A đặt q1= -2,7.10
-9C, tại B đặt q2 Biết tổng hợp tại C có phương song song AB Xác định q E 2 và cường độ điện trường tại C.
Bài 9: Hai điện tích +q và –q (q> 0) đặt tại 2 điểm A,B với AB=2a trong không khí.
a) Xác định cường độ điện trường tại M nằm trên đường trung trực của AB, cách AB một đoạn x.
Trang 9Vật lí 11 Chương 1: ĐIỆN TÍCH- ĐIỆN TRƯỜNG
b) Tính x để cường độ điện trường tại M đạt giá trị cực đại và tính giá trị cực đại đó.
Bài 10: Hai điện tích q1=4q>0 và q2=q đặt tại 2 điểm A và B cách nhau 18cm trong không khí Xác định điểm M để cường độ điện trường tổng hợp tại đó bằng không.
Bài 11:Cho 3 điện tích điểm q1, q2, q3 đặt tại 3 đỉnh A,B,C của hình vuông ABCD trong không khí Xác định hệ thức liên hệ giữa q1, q2, q3 để cường độ điện trường tại D bằng không.
Bài 12: Một quả cầu nhỏ, khối lượng m=20g mang điện tích q=10-7C được treo bởi dây mảnh trong điện trường đều
có vectơ nằm ngang Khi quả cầu cân bằng, dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc 30 E o Tính độ lớn cường
độ điện trường ; cho g 10 / m s2
Bài 13: 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 thừa hoặc thiếu trên giọt chất lỏng đó Lấy g=10m/s2.
Bài 14: Một quả cầu nhỏ có bán kinh 1mm đặt trong dầu Hệ thống đặt trong điện trường đều, hướng thẳng đứng E
từ trên xuống, E= 106V/m Tìm điện tích quả cầu để nó nằm lơ lửng trong dầu Cho khối lượng riêng của kim loại và dầu lần lượt là: D=2,7.103kg/m3; Do=0,8g/ml Lấy g=10m/s2.
III TRẮC NGHIỆM
Câu 1) Điện trường là
A môi trường không khí quanh điện tích.
B môi trường chứa các điện tích.
C môi trường bao quanh điện tích, gắn với điện tích và tác dụng lực điện lên các điện tích khác đặt trong nó.
D môi trường dẫn điện.
Câu 2) Cường độ điện trường tại một điểm đặc trưng cho
A thể tích vùng có điện trường là lớn hay nhỏ B điện trường tại điểm đó về phương diện dự trữ năng lượng.
C tác dụng lực của điện trường lên điện tích tại điểm đó D tốc độ dịch chuyển điện tích tại điểm đó.
Câu 3) Tại một điểm xác định trong điện trường tĩnh, nếu độ lớn của điện tích thử tăng 2 lần thì độ lớn cường độ điện trường
A tăng 2 lần B giảm 2 lần C không đổi D giảm 4 lần.
Câu 4) Véc tơ cường độ điện trường tại mỗi điểm có chiều
A cùng chiều với lực điện tác dụng lên điện tích thử dương tại điểm đó B phụ thuộc nhiệt dộ của môi trường.
C cùng chiều với lực điện tác dụng lên điện tích thử tại điểm đó C phụ thuộc độ lớn điện tích thử.
Câu 5) Trong các đơn vị sau, đơn vị của cường độ điện trường là:
A V/m2 B V.m C V/m D V.m2.
Câu 6) Độ lớn cường độ điện trường tại một điểm gây bởi một điện tích điểm không phụ thuộc
C khoảng cách từ điểm đang xét đến điện tích đó D hằng số điện môi của của môi trường.
Câu 7) Nếu tại một điểm có 2 điện trường gây bởi 2 điện tích điểm Q1 âm và Q2 dương thì hướng của cường độ điện trường tại điểm đó được xác định bằng
A hướng của tổng 2 véc tơ cường độ điện trường điện trường thành phần.
B hướng của véc tơ cường độ điện trường gây bởi điện tích dương.
C hướng của véc tơ cường độ điện trường gây bởi điện tích âm.
D hướng của véc tơ cường độ điện trường gây bởi điện tích ở gần điểm đang xét hơn.
Câu 8) Cho 2 điện tích điểm nằm ở 2 điểm A và B và có cùng độ lớn, cùng dấu Cường độ điện trường tại một điểm trên đường trung trực của AB thì có phương
A vuông góc với đường trung trực của AB B trùng với đường trung trực của AB.
C trùng với đường nối của AB D tạo với đường nối AB góc 450.
Câu 9) Nếu khoảng cách từ điện tích nguồn tới điểm đang xét tăng 2 lần thì cường độ điện trường
A giảm 2 lần B tăng 2 lần C giảm 4 lần B tăng 4 lần.
Câu 10) Đường sức điện cho biết
A độ lớn lực tác dụng lên điện tích đặt trên đường sức ấy.
B độ lớn của điện tích nguồn sinh ra điện trường được biểu diễn bằng đường sức ấy.
Trang 10Vật lí 11 Chương 1: ĐIỆN TÍCH- ĐIỆN TRƯỜNG
C độ lớn điện tích thử cần đặt trên đường sức ấy.
D hướng của lực điện tác dụng lên điện tích điểm đặc trên đường sức ấy.
Câu 11) Trong các nhận xét sau, nhận xét không đúng với đặc điểm đường sức điện là:
A Các đường sức của cùng một điện trường có thể cắt nhau.
B Các đường sức của điện trường tĩnh là đường không khép kín.
C Hướng của đường sức điện tại mỗi điểm là hướng của véc tơ cường độ điện trường tại điểm đó.
D Các đường sức là các đường có hướng.
Câu 12) Điện trường đều là điện trường mà cường độ điện trường của nó
A có hướng như nhau tại mọi điểm B có hướng và độ lớn như nhau tại mọi điểm.
C có độ lớn như nhau tại mọi điểm D có độ lớn giảm dần theo thời gian.
Câu 13) Đặt một điện tích thử - 1μC tại một điểm, nó chịu một lực điện 1mN có hướng từ trái sang phải Cường độ điện trường có độ lớn và hướng là
A 1000 V/m, từ trái sang phải B 1000 V/m, từ phải sang trái.
C 1V/m, từ trái sang phải D 1 V/m, từ phải sang trái.
Câu 14) Một điện tính -1 μC đặt trong chân không sinh ra điện trường tại một điểm cách nó 1m có độ lớn và hướng là
A 9000 V/m, hướng về phía nó B 9000 V/m, hướng ra xa nó.
C 9.109 V/m, hướng vầ phía nó D 9.109 V/m, hướng ra xa nó.
Câu 15) Một điểm cách một điện tích một khoảng cố định trong không khí có cường độ điện trường 4000 V/m theo chiều từ trái sang phải Khi đổ một chất điện môi có hằng số điện môi bằng 2 bao chùm điện tích điểm và điểm đang xét thì cường độ điện trường tại điểm đó có độ lớn và hướng là
A 8000 V/m, hướng từ trái sang phải B 8000 V/m, hướng từ phải sang trái.
C 2000 V/m, hướng từ phải sang trái D 2000 V/m hướng từ trái sang phải.
Câu 16) Trong không khí, người ta bố trí 2 điện tích có cùng độ lớn 0,5 μC nhưng trái dấu cách nhau 2 m Tại trung điểm của 2 điện tích, cường độ điện trường là
A 9000 V/m hướng về phía điện tích dương B 9000 V/m hướng về phía điện tích âm.
Câu 17) Cho 2 điện tích điểm trái dấu, cùng độ lớn nằm cố định thì
A không có vị trí nào có cường độ điện trường bằng 0.
B vị trí có điện trường bằng 0 nằm tại trung điểm của đoạn nối 2 điện tích.
C vị trí có điện trường bằng 0 nằm trên đường nối 2 điện tích và phía ngoài điện tích dương.
D vị trí có điện trường bằng 0 nằm trên đường nối 2 điện tích và phía ngoài điện tích âm.
Câu 18) Tại một điểm có 2 cường độ điện trường thành phần vuông góc với nhau và có độ lớn là 3000 V/m và 4000V/m Độ lớn cường độ điện trường tổng hợp là
A 1000 V/m B 7000 V/m C 5000 V/m D 6000 V/m.
Câu 19) Chọn phát biểu sai :
A Điện phổ cho phép ta nhận biết sự phân bố các đường sức của điện trường.
B Đường sức điện có thể là đường cong kín
C Cũng có khi đường sức điện không xuất phát từ điện tích dương mà xuất pháp từ vô cùng.
D Các đường sức của điện trường đều là các đường thẳng song song và cách đều nhau.
Câu 20) Chọn phương án đúng :
Công thức xác định cường độ điện trường của điện tích điểm Q<0 có dạng :
A E=9.109 Q2
9 2
Q E=-9.10
E=9.10
E=-9.10
r
Câu 21) Đặt một điện tích dương khối lượng nhỏ vào trong điện trường đều thả nhẹ Điện tích sẽ chuyển động
A) Ngược chiều đường sức điện trường B) Theo một quỹ đạo bất kì
C) Vuông góc với đường sức điện trường D) Dọc theo chiều đường sức điện trường