a) Xác định hằng số điện môi. b) Để lực tương tác giữa hai điện tích đó khi đặt trong điện môi bằng lực tương tác giữa hai điện tích khi đặt trong không khí thì khoảng cách giữa hai điệ[r]
Trang 1Lực tương tác giữa 2 điện tích điểm là lực Culông: 9 1 2
2
q q
F 9.10
r
Bài toán cho tích độ lớn 2 điện tích và tổng độ lớn 2 điện tích thì AD hệ thức Vi-ét:
1 2
q q S
q q P
thì q ;q là nghiệm của phương trình bậc 2: 1 2
2
X S.X P 0
Chú ý: Cho 2 vật tích điện q và 1 q tiếp xúc với nhau rồi tách ra thì điện tích chúng sẽ bằng nhau: 2
q q
q q
2
Ví dụ 1: Hai điện tích điểm q12.10 C, q8 2 10 C8 đặt cách nhau 20cm trong không khí Xác định lực tương tác giữa chúng?
Lời giải
Lực tương tác giữa hai điện tích điểm q , q là 1 2 F , F12 21 có:
Phương là đường thẳng nối hai điện tích điểm
1 2
q q 0 chiều là lực hút
Độ lớn
1 2
Trang 2Ví dụ 2: Hai điện tích đặt cách nhau một khoảng r trong không khí thì lực tương tác giữa chúng là 2.10 N3 Nếu khoảng cách đó mà đặt trong môi trường điện môi thì lực tương tác giữa chúng là 3
10 N a) Xác định hằng số điện môi
b) Để lực tương tác giữa hai điện tích đó khi đặt trong điện môi bằng lực tương tác giữa hai điện tích khi
đặt trong không khí thì khoảng cách giữa hai điện tích là bao nhiêu? Biết khoảng cách giữa hai điện tích
này trong không khí là 20 cm
Lời giải
a) Biểu thức lực tương tác giữa hai điện tích trong không khí và trong điện môi được xác định bởi:
1 2
0
1 2
2
q q
F k
F r
2
F k
r
b) Để lực tương tác giữa hai điện tích khi đặt trong điện môi bằng lực tương tác giữa hai điện tích khi ta đặt trong không khí thì khoảng cách giữa hai điện tích bây giờ là r’:
1 2
0
1 2
2
q q
F k
r r
F F ' r ' 10 2cm
q q
F k
r '
Ví dụ 3: Cho hai điện tích điểm q110 C, q8 2 2.10 C8 đặt tại hai điểm A và B cách nhau 10 cm trong không khí
a) Tìm lực tương tác tĩnh điện giữa hai điện tích
b) Muốn lực hút giữa chúng là 7, 2.10 N4 Thì khoảng cách giữa chúng bây giờ là bao nhiêu?
c) Thay q bởi điện tích điểm 2 q cũng đặt tại B như câu b) thì lực lực đẩy giữa chúng bây giờ là 3
4
3, 6.10 N Tìm q ? 3
d) Tính lực tương tác tĩnh điện giữa q1 và q3 như trong câu c (chúng đặt cách nhau 10 cm) trong chất
parafin có hằng số điện môi = 2
Trang 3a) Lực tương tác giữa hai điện tích là:
10 2.10
q q
b) Vì lực F tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách nên khi 4
F'7, 2.10 N 4F (tăng lên 4 lần) thì khoảng cách r giảm 2 lần: r 0,1
r ' 0, 05 m 5 cm
2 2
c)
3
1
q q F.r 3, 6.10 0,1
r k q 9.10 10
d) Ta có: lực F tỉ lệ nghịch với nên
4
4
F 3, 6.10
2
Ví dụ 4: Trong nguyên tử Hidro, electron chuyển động tròn đều quanh hạt nhân theo quỹ đạo tròn có bán
kính 5.10 cm9
a ) Xác định lực hút tĩnh điện giữa electron và hạt nhân
b) Xác định tần số chuyển động của electron Biết khối lượng của electron là 31
9,1.10 kg
Lời giải
a) Lực hút tĩnh điện giữa electron và hạt nhân:
2
b) Electron chuyển động tròn quanh hạt nhân, nên lực tĩnh điện đóng vai trò là lực hướng tâm:
Tần số chuyển động của electron là: f 0, 72.10 Hz26
2
Ví dụ 5: Hai vật nhỏ giống nhau (có thể coi là chất điểm), mỗi vật thừa một electron Tìm khối lượng của
mỗi vật để lực tĩnh điện bằng lực hấp dẫn Cho hằng số hấp dẫn G6, 67.1011N.m / kg2 2
Lời giải
Trang 4Lực tĩnh điện :
2
1 2
; lực hấp dẫn
2
1 2
Ví dụ 6: Hai điện tích q1 và q2 đặt cách nhau 20 cm trong không khí, chúng đẩy nhau một lực F = 1,8 N
q q 6.10 C và q2 q1 Xác định dấu của điện tích q , q Vẽ các vecto lực điện tác dụng 1 2
lên các điện tích Tính q , q 1 2
Lời giải
Hai điện tích đẩy nhau nên chúng cùng dấu, mặt khác tổng hai điện tích này là số âm do đó có hai điện tích đều âm:
2
1 2 2
Kết hợp với giả thuyết q1q2 6.10 C6 , ta có hệ phương trình
6
12
1 2
q q 6.10
q q 8.10
Áp dụng hệ thức Viét q , q là hai nghiệm của phương trình 1 2 2 6 12
X 6.10 X 8.10 0
6 1
6 2
6 1
6 2
q 2.10 C
q 4.10 C
q 4.10 C
q 2.10 C
vì
6 1
2
Ví dụ 7: Cho hai quả cầu kim loại nhỏ, giống nhau, tích điện và cách nhau 20 cm thì chúng hút nhau một
lực bằng 1,2 N Cho chúng tiếp xúc với nhau rồi tách chúng ra đến khoảng cách như cũ thì chúng đẩy nhau một lực bằng lực hút Tính điện tích lúc đầu của mỗi quả cầu
Lời giải
Hai quả cầu ban đầu hút nhau nên chúng mang điện trái dấu
Trang 5Từ giả thuyết bài toán, ta có
2
12
6
Fr 16
Áp dụng hệ thức Viét q , q1 2 là nghiệm của phương trình: X2 19210 X6 16.10 12 0
6 1
6 2
q 0,96.10 C
q 5,58.10 C
6 1
6 2
q 5,58.10 C
q 0,96.10 C
Trang 6Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các trường chuyên
danh tiếng
I Luyện Thi Online
các khóa luyện thi THPTQG các môn: Toán, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và Sinh Học
PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường Chuyên khác cùng TS.Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo và Thầy Nguyễn Đức Tấn
II Khoá Học Nâng Cao và HSG
7, 8, 9 yêu thích môn Toán phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt ở các kỳ thi HSG
học sinh các khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam
Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn cùng đôi HLV đạt thành
tích cao HSG Quốc Gia
học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất
từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn Toán- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và Tiếng Anh
Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai
Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online cùng Chuyên Gia
HOC247 NET cộng đồng học tập miễn phí HOC247 TV kênh Video bài giảng miễn phí