ĐIỆN TÍCH ĐIỆN TRƯỜNG
LÝ THUYẾT
1 Điện tích Điện tích điểm Tương tác điện
Nêu các khái niệm điện tích, điện tích điểm, tương tác điện.
Vật mang điện, hay còn gọi là vật tích điện, là những vật bị nhiễm điện Điện tích điểm là loại vật tích điện có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách đến điểm mà ta đang xem xét.
Tương tác điện xảy ra giữa hai loại điện tích: điện tích dương (+) và điện tích âm (-) Khi các điện tích cùng dấu, chúng sẽ đẩy nhau, trong khi các điện tích trái dấu sẽ hút nhau Sự tương tác này giữa các điện tích được gọi là sự tương tác điện.
Phát biểu, viết biểu thức định luật Cu-lông.
Lực hút hoặc đẩy giữa hai điện tích điểm trong chân không có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích, với độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ lớn của hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.
+ Biểu thức: F = k|q q 1 2 2 |; F là lực tương tác, đơn vị niu tơn (N); k = 9.10 9 là r
Nm C hệ số tỉ lệ; q1, q2 là điện tích của các điện tích điểm, đơn vị cu-lông (C); r là khoảng cách giữa hai điện tích, đơn vị mét (m).
3 Tương giữa các điện tích đặt trong điện môi Hằng số điện môi
Nêu lực tương tác giữa các điện tích điểm đặt trong điện môi đồng tính Hằng số điện môi.
+ Trong môi trường điện môi (môi trường cách điện) đồng tính, lực tương tác giữa các điện tích sẽ yếu đi lần so với trong chân không: F = k|q q 1 2 2 |.
Hằng số điện môi () là một đặc trưng quan trọng của môi trường cách điện, với giá trị 1 Hằng số này cho biết mức độ giảm lực tác dụng giữa các điện tích khi chúng được đặt trong môi trường cách điện so với khi ở trong chân không.
4 Lực tương tác giữa hai điện tích điểm
Vẽ hình và nêu đặc điểm của các véc tơ lực tương tác giữa hai điện tích điểm.
Véc tơ lực tương tác giữa hai điện tích điểm có: Điểm đặt (gốc véc tơ): đặt trên mỗi điện tích;
Phương: trùng với đường thẳng nối hai điện tích;
Chiều: các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, các điện tích khác dấu thì hút nhau; Độ lớn: Trong không khí: F 12 = F 21 = F = k|q q 1 2 2 |; r
5 Cấu tạo nguyên tử về phương diện điện Điện tích nguyên tố
Nêu cấu tạo nguyên tử về phương diện điện Điện tích nguyên tố.
Nguyên tử được cấu tạo từ một hạt nhân mang điện tích dương ở trung tâm, xung quanh là các electron mang điện âm Hạt nhân bao gồm hai loại hạt: nơtron không mang điện và prôtôn mang điện dương.
Electron có điện tích q e = –1,6.10 -19 C, có khối lượng m e = 9,1.10 -31 kg Prôtôn có điện tích q p = +1,6.10 -19 C, có khối lượng m p = 1,67.10 -27 kg Khối lượng của nơtron xấp xĩ bằng khối lượng của prôtôn.
Số lượng prôtôn trong hạt nhân tương đương với số electron xoay quanh hạt nhân, do đó, điện tích dương của hạt nhân cân bằng với tổng điện tích âm của các electron, khiến nguyên tử ở trạng thái trung hòa điện.
Trong chương trình Vật lý THPT, electron và prôtôn được xem là hai loại điện tích có độ lớn nhỏ nhất, do đó chúng được gọi là điện tích nguyên tố.
6 Thuyết electron về việc giải thích sự nhiễm điện của các vật Định luật bảo toàn điện tích
Nêu thuyết electron và nội dung của thuyết electron về việc giải thích sự nhiễm điện của các vật Nêu định luật bảo toàn điện tích.
Thuyết electron giải thích các hiện tượng điện và tính chất điện của vật chất dựa vào sự cư trú và di chuyển của các electron.
+ Nội dung của thuyết electron về việc giải thích sự nhiễm điện của các vật:
Electron có khả năng thoát ra khỏi nguyên tử và di chuyển giữa các vị trí khác nhau Khi một nguyên tử mất electron, nó sẽ trở thành một hạt mang điện dương, được gọi là ion dương.
Một nguyên tử trung hòa có thể nhận thêm electron để trở thành một hạt mang điện âm và được gọi là ion âm.
Một vật nhiễm điện âm khi số electron mà nó chứa lớn hơn số prôtôn Nếu số electron ít hơn số prôtôn thì vật nhiễm điện dương.
+ Định luật bảo toàn điện tích: Trong một hệ cô lập về điện, tổng đại số của các điện tích là không đổi.
7 Điện trường Cường độ điện trường
Nêu định nghĩa điện trường và cường độ điện trường.
Điện trường là một dạng vật chất bao quanh điện tích, có vai trò quan trọng trong việc tác động lực điện lên các điện tích khác trong khu vực của nó.
Cường độ điện trường tại một điểm phản ánh lực tác dụng của điện trường tại vị trí đó Nó được tính bằng cách chia độ lớn của lực điện F tác động lên điện tích thử q (dương) cho độ lớn của q, công thức được biểu diễn là E = F/q.
8 Cường độ điện trường gây bởi một điện tích điểm Nguyên lí chồng chất điện trường
Vẽ hình và nêu đặc điểm của véc tơ cường độ điện trường gây bởi một điện tích điểm Nêu nguyên lí chồng chất điện trường.
+ Véc tơ cường độ điện trường gây bởi một điện tích điểm có: Điểm đặt (gốc véc tơ): đặt tại điểm ta xét;
Phương: trùng với đường thẳng nối điểm đặt điện tích với điểm ta xét;
Chiều: hướng ra xa điện tích nếu là điện tích dương; hướng về phía điện tích nếu là điện tích âm; Độ lớn: Trong không khí: E = k| |q 2 ; trong điện môi: E = k r 2
Nguyên lý chồng chất điện trường cho biết rằng véc tơ cường độ điện trường tổng hợp tại một điểm trong không gian được xác định bằng tổng của các véc tơ cường độ điện trường do từng điện tích điểm gây ra Cụ thể, cường độ điện trường tổng hợp E được tính bằng công thức E = E1 + E2 + … + En, trong đó Ei là véc tơ cường độ điện trường do điện tích điểm i tạo ra tại điểm đang xét.
9 Đường sức điện Điện trường đều
Nêu định nghĩa và các đặc điểm của đường sức điện Điện trường đều.
Đường sức điện là đường mà tại mỗi điểm, tiếp tuyến của nó thể hiện giá trị véc tơ cường độ điện trường Nói cách khác, đường sức điện chính là đường mà lực điện tác dụng dọc theo nó.
+ Các đặc điểm của đường sức điện:
Trong điện trường, mỗi điểm chỉ có một đường sức điện duy nhất, thể hiện hướng của véc tơ cường độ điện trường tại điểm đó Đường sức điện của điện trường tĩnh không khép kín, bắt đầu từ điện tích dương và kết thúc ở điện tích âm Nếu chỉ có một điện tích, các đường sức sẽ đi từ điện tích dương ra vô cực hoặc từ vô cực đến điện tích âm Số đường sức đi qua một diện tích vuông góc với đường sức tại điểm xét tỷ lệ với cường độ điện trường tại điểm đó Điện trường đều là trường mà véc tơ cường độ điện trường tại mọi điểm có cùng phương, chiều và độ lớn, với các đường sức điện là những đường thẳng song song và cách đều.
10 Công của lực điện trong sự di chuyển điện tích trong điện trường Công của lực điện và độ giảm thế năng của điện tích trong điện trường
Công của lực điện trong sự di chuyển của điện tích trong điện trường được xác định bởi độ lớn và hướng của lực điện tác động lên điện tích Khi điện tích di chuyển trong điện trường, công của lực điện sẽ liên quan trực tiếp đến sự thay đổi thế năng của điện tích Cụ thể, công của lực điện sẽ làm giảm thế năng của điện tích khi nó di chuyển từ vùng có thế năng cao sang vùng có thế năng thấp trong điện trường Mối liên hệ này cho thấy rằng công của lực điện là yếu tố quyết định trong việc chuyển đổi thế năng thành động năng và ngược lại trong các hệ thống điện.
CÁC DẠNG BÀI TẬP TỰ LUẬN
1 Điện tích của vật tích điện - Tương tác giữa hai điện tích điểm
+ Điện tích của electron q e = -1,6.10 -19 C Điện tích của prôtôn q p = 1,6.10 -19 C Điện tích e = 1,6.10 -19 C gọi là điện tích nguyên tố
+ Khi cho hai vật giống nhau, có tích điện q 1 và q 2 tiếp xúc với nhau rồi tách chúng ra thì điện tích của chúng sẽ bằng nhau và bằng 1 2
+ Lực tương tác giữa hai điện tích điểm: Điểm đặt lên mỗi điện tích.
Phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích.
Chiều: đẩy nhau nếu cùng dấu, hút nhau nếu trái dấu. Độ lớn: F = 9.10 9 |q q 1 2 2 |; là hằng số điện môi của môi trường (trong chân không
r hoặc gần đúng là không khí thì = 1).
Để xác định các đại lượng liên quan đến sự tích điện của vật và lực tương tác giữa hai điện tích điểm, chúng ta cần viết biểu thức liên quan đến các đại lượng đã biết và những đại lượng cần tìm Từ đó, có thể suy ra và tính toán được các đại lượng cần thiết.
Bài 1 Hai điện tích điểm bằng nhau đặt trong chân không, cách nhau một đoạn r 4 cm Lực đẩy tĩnh điện giữa chúng là F = 10 -5 N. a) Tìm độ lớn mỗi điện tích. b) Tìm khoảng cách r’ giữa chúng để lực đẩy tĩnh điện là F’ = 2,5.10 -6 N.
Bài 2 Hai quả cầu nhỏ giống nhau bằng kim loại A và B đặt trong không khí, có điện tích lần lượt là q 1 = - 3,2.10 -7 C và q 2 = 2,4.10 -7 C, cách nhau một khoảng 12 cm. a) Xác định số electron thừa, thiếu ở mỗi quả cầu và lực tương tác điện giữa chúng. b) Cho hai quả cầu tiếp xúc điện với nhau rồi đặt về chỗ cũ Xác định lực tương tác điện giữa hai quả cầu sau đó.
Bài 3 Hai điện tích q 1 và q 2 đặt cách nhau 20 cm trong không khí, chúng đẩy nhau với một lực F = 1,8 N Biết q 1 + q 2 = - 6.10 -6 C và |q 1 | > |q 2 | Xác định loại điện tích của q 1 và q 2 Vẽ các véc tơ lực tác dụng của điện tích này lên điện tích kia Tính q 1 và q 2
Bài 4 Hai điện tích q 1 và q 2 đặt cách nhau 30 cm trong không khí, chúng hút nhau với một lực F = 1,2 N Biết q 1 + q 2 = - 4.10 -6 C và |q 1 | < |q 2 | Xác định loại điện tích của q 1 và q 2 Tính q 1 và q 2
Bài 5 Hai điện tích q 1 và q 2 đặt cách nhau 15 cm trong không khí, chúng hút nhau với một lực F = 4,8 N Biết q 1 + q 2 = 3.10 -6 C; |q 1 | < |q 2 | Xác định loại điện tích của q 1 và q 2 Vẽ các véc tơ lực tác dụng của điện tích này lên điện tích kia Tính q 1 và q 2
Bài 6 Hai điện tích điểm có độ lớn bằng nhau được đặt cách nhau 12 cm trong không khí Lực tương tác giữa hai điện tích đó bằng 10 N Đặt hai điện tích đó trong dầu và đưa chúng cách nhau 8 cm thì lực tương tác giữa chúng vẫn bằng 10 N Tính độ lớn các điện tích và hằng số điện môi của dầu.
Bài 7 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
Bài 8 Hai viên bi kim loại rất nhỏ (coi là chất điểm) nhiễm điện âm đặt cách nhau
Hai viên bi khi cách nhau 6 cm sẽ đẩy nhau với lực F1 = 4 N Sau khi chạm vào nhau và được đưa ra xa với khoảng cách tương tự, lực đẩy giữa chúng tăng lên F2 = 4,9 N Từ đó, ta có thể tính được điện tích của các viên bi trước khi chúng tiếp xúc.
Bài 9 Hai quả cầu nhỏ hoàn toàn giống nhau, mang điện tích q 1 ,q 2 đặt trong chân không cách nhau 20cm thì hút nhau bằng một bằng lực F 1 =5.10 -5 N Đặt vào giữa hai quả cầu một tấm thủy tinh dày d\m, có hằng số điện môi =4 Tính lực tác dụng giữa hai quả cầu lúc này.
Bài 10 Bài tập phát triển năng lực:
Hai điện tích điểm q1 = 10^-8 C và q2 = -2 × 10^-8 C được đặt tại hai điểm A và B cách nhau 10 cm trong không khí Lực tương tác tĩnh điện giữa hai điện tích này cần được tính toán Để lực hút giữa chúng đạt 7,2 × 10^-4 N, khoảng cách giữa chúng phải được xác định lại Nếu thay q2 bằng điện tích điểm q3 tại B, lực đẩy giữa chúng sẽ là 3,6 × 10^-4 N, từ đó ta cần tìm giá trị của q3 Cuối cùng, lực tương tác tĩnh điện giữa q1 và q3 cũng cần được tính toán khi chúng được đặt cách nhau một khoảng nhất định.
10 cm) trong chất parafin có hằng số điện môi = 2.
Bài 1 a) Độ lớn mỗi điện tích:
Bài 2 a) Số electron thừa ở quả cầu A: N 1 = 3, 2.10 19 7 = 2.10 12 electron.
Số electron thiếu ở quả cầu B: N 2 = 2, 4.10 9 7 = 1,5.10 12 electron.
Lực tương tác điện giữa chúng là lực hút và có độ lớn:
b) Khi cho hai quả cầu tiếp xúc với nhau rồi tách ra, điện tích của mỗi quả cầu là:
chúng lúc này là lực đẩy và có độ lớn:
Bài 3 Hai điện tích đẩy nhau nên chúng cùng dấu; vì q 1 + q 2 < 0 nên chúng đều là điện tích âm
Véc tơ lực tương tác điện giữa hai điện tích:
1,8.0, 2 9.10 q 1 và q 2 cùng dấu nên |q 1 q 2 | = q 1 q 2 = 8.10 -12 (1) và q 1 + q 2 = - 6.10 -6 (2)
Từ (1) và (2) ta thấy q 1 và q 2 là nghiệm của phương trình: x 2 + 6.10 -6 x + 8.10 -12 = 0
Bài 4 Hai điện tích hút nhau nên chúng trái dấu nhau; vì q1 + q2 < 0 và |q1| < |q2| nên q1 > 0; q2 < 0.
1, 2.0,3 9.10 q 1 và q 2 trái dấu nên |q 1 q 2 | = - q 1 q 2 = 12.10 -12 (1); theo bài ra thì q 1 + q 2 = - 4.10 -6 (2)
Từ (1) và (2) ta thấy q 1 và q 2 là nghiệm của phương trình: x 2 + 4.10 -6 x - 12.10 -12 = 0
Bài 5 Hai điện tích hút nhau nên chúng trái dấu nhau; vì q 1 + q 2 > 0 và |q 1 | < |q 2 | nên q 1 < 0; q 2 > 0.
F = k| q 1 2 q 2 | |q 1 q 2 | = = = 12.10 -12 ; vì q 1 và q 2 trái dấu nên: r
Từ (1) và (2) ta thấy q 1 và q 2 là nghiệm của phương trình: x 2 + 4.10 -6 x - 12.10 -12 = 0
Bài 6 Khi đặt trong không khí: |q 1 | = |q 2 | = 2 10.(12.10 ) 9 2 2 = 4.10 -6 C.
Bài 7 Lực tĩnh điện: F = k| q 1 2 q 2 |= k ; lực hấp dẫn: F’ = G = G r
Bài 8 Trước khi tiếp xúc: f 1 = k| q 1 q 2 2 | |q 1 q 2 | = = 16.10 -13 ; r
và q 2 < 0 nên: q 1 + q 2 = - 28.10 -7 q 2 = - (q 1 + 28.10 -7 ) (2); Thay (2) vào (1) ta có:
Giải ra ta có: q1 = -8.10 -7 C; q2 = -20.10 -7 C hoặc q1 = -20.10 -7 C; q2 = -8.10 -7 C.
Lực tĩnh điện F = kq 1 q 2 / r 2 => F.r 2 = kq 1 q 2 = không đổi.
Khi điện môi không đồng nhất: khoảng cách mới giữa hai điện tích: r m = d i i
Khi đặt hệ điện tích trong môi trường điện môi không đồng chất, mỗi điện môi có chiều dày di và hằng số điện môi ɛi sẽ được xem như nằm trong chân không, với khoảng cách hiệu dụng tăng lên là (di ɛ - di).
Ta có : Khi đặt vào khoảng cách hai điện tích tấm điện môi chiều dày d thì khoảng cách mới tương đương là rm = r1 + r2 = d1 + d2 ε = 0,15 + 0,05 4 = 0, 25 m
Vậy lực tác dụng giữa hai quả cầu lúc này là F 3, 2.10 5 N
Bài 10. a) Tìm lực tương tác tĩnh diện giữa hai điện tích.
- Lực tương tác giữa hai điện tích là:
b) Muốn lực hút giữa chúng là 7,2.10 -4 N Tính khoảng cách giữa chúng:
Vì lực F tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách nên khi F’ =7,2.10 -4 N = 4F( tăng lên 4 lần) thì khoảng cách r giảm 2 lần: r’ = = = 0,05 (m) =5 (cm).
F k r k r F c) Thay q 2 bởi điện tích điểm q 3 cũng đặt tại B như câu b thì lực lực đẩy giữa chúng bây giờ là 3,6.10 -4 N Tìm q 3 ?
Vì lực đẩy nên q3 cùng dấu q1. d) Tính lực tương tác tĩnh điện giữa q 1 và q 3 như trong câu c (chúng đặt cách nhau
10 cm) trong chất parafin có hằng số điện môi = 2.
Ta có: lực F tỉ lệ nghịch với nên F’ = F = = 1,8.10 -4 N).
2 Tương tác giữa các điện tích trong hệ các điện tích điểm
+ Véc tơ lực tương tác giữa hai điện tích điểm:
- Điểm đặt: đặt trên mỗi điện tích
- Phương: trùng với đường thẳng nối hai điện tích.
- Chiều: hút nhau nếu cùng dấu, đẩy nhau nếu trái dấu.
+ Lực tương tác của nhiều điện tích lên một điện tích: F = F 1 +F 2 + +F n
+ Vẽ hình, xác định các lực thành phần tác dụng lên điện tích.
+ Tính độ lớn của các lực thành phần.
+ Viết biểu thức (véc tơ) lực tổng hợp.
+ Dùng phép chiếu hoặc hệ thức lượng trong tam giác để chuyển biểu thức véc tơ về biểu thức đại số.
+ Giải phương trình hoặc hệ phương trình để tìm các đại lượng cần tìm.
Bài 1 Ba điện tích điểm q 1 = 4.10 -8 C, q 2 = - 4.10 -8 C, q 3 = 5.10 -8 C đặt trong không khí tại ba đỉnh ABC của một tam giác đều, cạnh a = 2 cm Xác định lực điện trường tổng hợp do các điện tích q 1 và q 2 tác dụng lên điện tích q 3
Bài 2 Ba điện tích điểm q 1 = q 2 = q 3 = 1,6.10 -19 C đặt trong chân không tại ba đỉnh tam giác đều cạnh a = 16 cm Xác lực điện trường tổng hợp của hai điện tích q 1 và q 2 tác dụng lên q 3
Bài 3 Ba điện tích q 1 = 27.10 -8 C, q 2 = 64.10 -8 C, q 3 = -10 -7 C đặt trong không khí tại ba đỉnh tam giác vuông ABC vuông góc tại C Cho AC = 30 cm, BC = 40 cm
Xác lực điện trường tổng hợp của hai điện tích q 1 và q 2 tác dụng lên q 3
Bài 4 Tại hai điểm A và B cách nhau 10 cm trong không khí, có đặt hai điện tích q 1
= q 2 = - 6.10 -6 C Xác định lực điện trường do hai điện tích này tác dụng lên điện tích q 3 = -3.10 -8 C đặt tại C Biết AC = BC = 15 cm.
Bài 5 Tại hai điểm A và B cách nhau 20 cm trong không khí, có đặt hai điện tích q 1 = -3.10 -6 C, q 2 = 8.10 -6 C Xác định lực điện trường do hai điện tích này tác dụng lên điện tích q 3 = 2.10 -6 C đặt tại C Biết AC = 12 cm, BC = 16 cm.
Bài 6 Có hai điện tích điểm q1 = 5.10 -9 C và q2 = - 2.10 -8 C đặt tại hai điểm A và B cách nhau 20 cm trong không khí Hỏi phải đặt một điện tích thứ ba q0 tại vị trí nào để điện tích này nằm cân bằng?
Bài 7 Hai điện tích q1 = - 2.10 -6 C, q2 = 18.10 -6 C đặt tại hai điểm A và B trong không khí, cách nhau 8 cm Một điện tích q3 đặt tại C. a) Xác định vị trí đặt C để q3 nằm cân bằng. b) Xác định dấu và độ lớn của q3 để q1 và q2 cũng cân bằng.
TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN
Câu 1 Cọ xát thanh êbônit vào miếng dạ, thanh êbônit tích điện âm vì
A Electron chuyển từ thanh êbônit sang dạ.
B Electron chuyển từ dạ sang thanh êbônit.
C Prôtôn chuyển từ dạ sang thanh êbônit.
D Prôtôn chuyển từ thanh êbônit sang dạ.
Câu 2 Hai hạt bụi trong không khí, mỗi hạt chứa 5.10 8 electron cách nhau 2 cm Lực đẩy tĩnh điện giữa hai hạt bằng
Câu 3 Nếu tăng khoảng cách giữa hai điện tích điểm lên 3 lần thì lực tương tác tĩnh điện giữa chúng sẽ
A Tăng 3 lần B Tăng 9 lần C Giảm 9 lần D Giảm 3 lần. Câu 4 Một thanh êbônit khi cọ xát với tấm dạ (cả hai cô lập với các vật khác) thì thu được điện tích -3.10 -8 C Tấm dạ sẽ có điện tích
Câu 5 Lực hút tĩnh điện giữa hai điện tích là 8.10 -6 N Khi đưa chúng xa nhau thêm
2 cm thì lực hút là 2.10 -6 N Khoảng cách ban đầu giữa chúng là
Câu 6 Cách biểu diễn lực tương tác giữa hai điện tích đứng yên nào sau đây là sai ?
Hai điện tích điểm đứng yên trong không khí cách nhau một khoảng r thì lực tương tác giữa chúng có độ lớn F Khi chuyển chúng vào trong dầu hỏa với hằng số điện môi ε = 2 và giảm khoảng cách giữa chúng, độ lớn của lực tương tác sẽ thay đổi.
Câu 8 Hai điện tích q 1 = -q 2 = 3q đặt cách nhau một khoảng r Nếu q 1 tác dụng lên q 2 lực có độ lớn là F thì lực tác dụng của q 2 lên q 1 có độ lớn là
Lực tương tác tĩnh điện giữa hai điện tích điểm đứng yên cách nhau 4 cm là F Khi khoảng cách giữa chúng giảm xuống còn 1 cm, lực tương tác sẽ tăng lên đáng kể.
Hai quả cầu nhỏ có cùng kích thước, với điện tích q1 = 8.10^-6 C và q2 = -2.10^-6 C, được đặt cách nhau 10 cm trong không khí Khi hai quả cầu tiếp xúc, chúng sẽ tương tác với nhau và tạo ra một lực Độ lớn của lực tương tác giữa hai quả cầu này cần được tính toán dựa trên các yếu tố như điện tích và khoảng cách giữa chúng.
Câu 11 Câu phát biểu nào sau đây đúng?
A Electron là hạt sơ cấp mang điện tích 1,6.10 -19 C.
B Độ lớn của điện tích nguyên tố là 1,6.10 19 C.
C Điện tích hạt nhân bằng một số nguyên lần điện tích nguyên tố.
D Tất cả các hạt sơ cấp đều mang điện tích.
Khi đưa một thanh kim loại trung hòa về điện gần một quả cầu tích điện dương, điện tích dương của quả cầu sẽ tác động lên thanh kim loại, khiến các điện tích trong thanh kim loại phân bố lại Sau khi đưa thanh kim loại ra xa quả cầu, thanh kim loại sẽ vẫn giữ một điện tích âm do sự phân bố lại này, vì các điện tích dương đã bị hút về phía quả cầu.
A có hai nữa tích điện trái dấu B tích điện dương.
C tích điện âm D trung hòa về điện.
Câu 13 Thế năng của một electron tại điểm M trong điện trường của một điện tích điểm là -3,2.10 -19 J Điện thế tại điểm M là
Hai điện tích dương q1 = q và q2 = 4q được đặt tại hai điểm A và B trong không khí, cách nhau 12 cm Tại điểm M, lực tổng hợp tác dụng lên điện tích q0 được tính toán dựa trên vị trí và độ lớn của các điện tích.
Cường độ điện trường tại điểm A do điện tích +q gây ra có độ lớn là E, khi thay bằng điện tích -2q và giảm khoảng cách đến A còn một nửa, cường độ điện trường tại A sẽ thay đổi.
Tại điểm A trong một điện trường, véc tơ cường độ điện trường có hướng thẳng đứng từ trên xuống với độ lớn 5 V/m Khi đặt điện tích q = -4 x 10^-6 C vào điện trường này, lực tác dụng lên điện tích q sẽ được xác định dựa trên cường độ điện trường và giá trị của điện tích.
A độ lớn bằng 2.10 -5 N, hướng thẳng đứng từ trên xuống.
B độ lớn bằng 2.10 -5 N, hướng thẳng đứng từ dưới lên.
C độ lớn bằng 2 N, hướng thẳng đứng từ trên xuống.
D độ lớn bằng 4.10 -6 N, hướng thẳng đứng từ dưới lên.
Câu 17 Câu phát biểu nào sau đây chưa đúng ?
A Qua mỗi điểm trong điện trường chỉ vẽ được một đường sức
B Các đường sức của điện trường không cắt nhau.
C Đường sức của điện trường bao giờ cũng là đường thẳng.
D Đường sức của điện trường tĩnh không khép kín.
Điện tích điểm q tạo ra cường độ điện trường 10^5 V/m tại vị trí cách nó 2 cm Để xác định khoảng cách mới tại đó cường độ điện trường giảm xuống còn 4.10^5 V/m, ta cần áp dụng công thức tính điện trường và các quy luật liên quan đến điện tích.
Hai điện tích q1 < 0 và q2 > 0, với |q2| > |q1|, được đặt tại hai điểm A và B, trong đó I là trung điểm của AB Điểm M, nằm trên đường thẳng nối A và B, có cường độ điện trường tổng hợp do hai điện tích này gây ra bằng 0.
Đặt bốn điện tích có cùng độ lớn q tại bốn đỉnh của hình vuông ABCD, với điện tích dương ở A và C, và điện tích âm ở B và D Tại giao điểm của hai đường chéo của hình vuông, cường độ điện trường đạt được một giá trị nhất định.
Để cường độ điện trường tại trung điểm I của đoạn AB bằng 0, hai điện tích đặt tại hai điểm A và B phải có độ lớn bằng nhau và trái dấu.
C cùng độ lớn và cùng dấu D cùng độ lớn và trái dấu.
Tại ba đỉnh của hình vuông có cạnh a, ba điện tích dương cùng độ lớn được đặt Cường độ điện trường tại đỉnh thứ tư do ba điện tích này gây ra có độ lớn đáng chú ý.
Câu 23 Điện tích điểm q = - 2.10 -7 C, đặt tại điểm A trong môi trường có hằng số điện môi = 2, gây ra véc tơ cường độ điện trường E tại điểm B với AB = 6 cm có
A phương AB, chiều từ A đến B, độ lớn 2,5.10 5 V/m.
B phương AB, chiều từ B đến A, độ lớn 1,5.10 4 V/m.
C phương AB, chiều từ B đến A, độ lớn 2,5.10 5 V/m.
D phương AB, chiều từ A đến B, độ lớn 2,5.10 4 V/m.
Quả cầu nhỏ có khối lượng 25 g và điện tích 2,5 x 10^-9 C được treo bằng một sợi dây nhẹ trong một điện trường đều với cường độ 10^6 V/m Với gia tốc trọng trường g = 10 m/s², ta cần xác định góc lệch của dây treo so với phương thẳng đứng.
Câu 25 Công của lực điện trường khi một điện tích di chuyển từ điểm M đến điểm
N trong điện trường đều là A = |q|Ed Trong đó d là
A chiều dài đường đi của điện tích.
B đường kính của quả cầu tích điện.
D hình chiếu của đường đi lên phương của một đường sức.
Một điện tích điểm di chuyển trong điện trường đều với cường độ E = 1000 V/m, đã di chuyển một khoảng d = 5 cm Công của lực điện trường thực hiện là A = 15 x 10^-5 J Để xác định độ lớn của điện tích, ta áp dụng công thức liên quan đến công, điện trường và khoảng cách di chuyển.
BÀI TẬP TỰ LUẬN NÂNG CAO
Bài 1 Hai điện tích q 1 = 4.10 -8 C, q 2 = -12,5.10 -8 C đặt tại hai điểm A và B cách nhau
Xác định lực tổng hợp tác dụng lên điện tích q3 = 2.10^-9 C tại điểm C, trong tam giác BAC vuông tại A với AC = 3 cm và khoảng cách giữa hai điện tích là 4 cm trong không khí.
Bài 2 Có 6 điện tích bằng nhau bằng q > 0 đặt trong không khí tại 6 đỉnh của một lục giác đều cạnh a Xác định lực tổng hợp của 5 điện tích tác dụng lên điện tích còn
Bài 3 Hai điện tích q 1 = 4.10 -8 C, q 3 = 2.10 -9 C đặt tại hai đỉnh A và C của tam giác vuông BAC (vuông tại A, AB = 12 cm, AC = 9 cm) trong không khí Xác định dấu và độ lớn của điện tích q 2 đặt tại B để lực tổng hợp do q 1 và q 2 tác dụng lên q 3 có phương song song với AB
Bài 4 Tại ba đỉnh A, B và C của một tam giác đều, người ta đặt 3 điện tích giống nhau q 1 = q 2 = q 3 = q = 6.10 -6 C Phải đặt điện tích thứ tư q 4 có dấu và độ lớn bằng bao nhiêu và đặt ở đâu để hệ cân bằng.
Bài 5 Hai quả cầu nhỏ giống nhau bằng kim loại, có khối lượng 5 g, được treo vào cùng một điểm O bằng hai sợi dây không dãn, dài 10 cm Hai quả cầu tiếp xúc với nhau Tích điện cho một quả cầu thì thấy hai quả cầu đẩy nhau cho đến khi hai dây treo hợp với nhau một góc 60 0 Tính điện tích đã truyền cho quả cầu Lấy g 10 m/s 2
Bài 6 Hai quả cầu nhỏ có cùng khối lượng m, cùng điện tích q, được treo trong không khí vào cùng một điểm O bằng hai sợi dây mãnh (khối lượng không đáng kể) cách điện, không co dãn, cùng chiều dài l Do lực đẩy tĩnh điện chúng cách nhau một khoảng r (r 0 đặt tại hai điểm A và B trong không khí cách nhau một khoảng AB = 2a a) Xác định véc tơ cường độ điện trường tổng hợp do hai điện tích này gây ra tại điểm M nằm trên đường trung trực của đoạn AB và cách trung điểm H của đoạn AB một khoảng x. b) Định giá trị của x (theo a) để cường độ điện trường tổng hợp tai M lớn nhất.
Bài 11 Hai điện tích q1 = - q2 = q > 0 đặt tại hai điểm A và B trong không khí cách nhau một khoảng AB = 2a a) Xác định véc tơ cường độ điện trường tổng hợp do hai điện tích này gây ra tại điểm M nằm trên đường trung trực của đoạn AB và cách trung điểm H của đoạn AB một khoảng x. b) Định giá trị của x (theo a) để cường độ điện trường tại M có giá trị lớn nhất.
Bài 12 Hai bản kim loại phẵng đặt nằm ngang, song song và cách nhau một khoảng d = 4 cm, hiệu điện thế giữa hai bản là U = 80 V Từ một điểm cách bản tích điện âm một khoảng d 1 = 3 cm, một electron có vận tốc ban đầu v 0 = 4,2.10 6 m/s chuyển động dọc theo đường sức điện trường về phía bản tích điện âm Electron chuyển động như thế nào? Biết electron có điện tích q e = - 1,6.10 -19 C, có khối lượng m e 9,1.10 -31 kg, coi điện trường giữa hai bản là đều và bỏ qua tác dụng của trọng trường.
13 Có 4 quả cầu nhỏ giống hệt nhau, mỗi quả có khối lượng m, điện tích q Treo 4 quả vào điểm O bằng 4 sợi dây mảnh cách điện dài l Khi cân bằng, bốn điện tích nằm tại 4 đỉnh của hình vuông ABCD cạnh a = l a) Tính lực điện do ba điện tích đặt tại A, B, D tác dụng lên điện tích đặt tại C theo q, l và hằng số điện k. b) Tính giá trị của q theo m, l và gia tốc trọng trường g. Áp dụng bằng số: l = 20 cm, m = (1 2 2) g, g = 10 m/s 2 , k = 9.10 9 Nm 2 2
Bài 14 Giữa hai bản kim loại đặt song song, nằm ngang, tích điện bằng nhau, trái dấu có một điện áp U 1 = 1000 V Khoảng cách giữa 2 bản tụ là d = 1 cm Ở chính giữa 2 bản có 1 giọt thủy ngân nằm lơ lửng Đột nhiên, điện áp giữa hai bản giảm xuống chỉ còn là U 2 = 995 V, cho g = 10 m/s 2 Sau thời gian bao lâu giọt thủy ngân rơi đến bản dưới?
Bài 15 Hai điện tích q 1 = 3.10 -8 C và q 2 = - 5.10 -8 C đặt tại hai điểm A và B trong không khí cách nhau 8 cm Tìm những điểm tại đó có điện thế bằng 0 trên: a) Đường thẳng nối A và B. b) Đường vuông góc với AB tại A.
Bài 1 Ta có: BC = AB 2 AC 2 = 5 cm Các điện tích q 1 và q 2 tác dụng lên q 3 các lực F 1 và F 2 có phương chiều như hình vẽ:
Lực tổng hợp tác dụng lên q 3 là = F F 1 + F 2 , có phương chiều như hình vẽ. Tính độ lớn của : Chọn hệ trục toạ độ Oxy như hình vẽ.F
Chiếu lên trục Ox: F x = F 1x + F 2x = 0 + F 2 cosB = 9.10 -4 = 7,2.104 -4 (N).
Chiếu lên trục Oy: F y = F 1y + F 2y = F 1 + F 2 cosC = 8.10 -4 - 9.10 -4 = 2,6.103 -4 (N).
Góc mà hợp với trục Oy (hợp với đường thẳng nối A và C): F tan = = 2,77 = tan70 0 = 70 0
Bài 2 Do tính đối xứng nên chỉ cần khảo sát lực tác dụng lên điện tích bất kì, chẳng hạn điện tích đặt tai G trong lục giác đều ABCDEG.
Các điện tích đặt tại các đỉnh A, B, C, D, E tác dụng lên điện tích đặt tại G các lực , , , và có phương chiều như hình vẽ:
Lực tổng hợp tác dụng lên điện tích đặt tại G là F = F 1 + F 2 + F 3 + F 4 + F 5 có phương chiều như hình vẽ, có độ lớn:
Bài 3 Ta có: BC = AB 2 AC 2 = 15 cm Các điện tích q 1 và q 2 tác dụng lên q 3 các lực F 1 và F 2 Lực tổng hợp tác dụng lên q 3 là = F F 1 + F 2 Để song song F với AB thì F 2 phải hướng về phía B tức là q 2 phải là điện tích âm và 1 (như
Bài 4 Các điện tích q1, q2 và q3 tác dụng lên điện tích q4 các lực điện F 14 , F 24 và Để q 4 cân bằng thì + + = Vì q 1 = q 2 = q 3 = q q 4 phải nằm ở
F 34 F 14 F 24 F 34 0 tâm của tam giác ABC.
MỘT SỐ ĐỀ KIỂM TRA 15 PHÚT VÀ 1 TIẾT
1 Kiểm tra 15 phút Đề 1 Hai điện tích q 1 và q 2 đặt cách nhau 20 cm trong không khí, chúng đẩy nhau với lực F = 1,8 N Biết q 1 + q 2 = - 6.10 -6 C và |q 1 | > |q 2 | Vẽ các véc tơ lực tác dụng của điện tích này lên điện tích kia Xác định các giá trị của các điện tích q 1 và q 2 Đề 2 Hai điện tích q 1 và q 2 đặt cách nhau 15 cm trong không khí, chúng hút nhau với một lực F = 4 N Biết q 1 + q 2 = 3.10 -6 C; |q 1 | < |q 2 | Vẽ các véc tơ lực tác dụng của điện tích này lên điện tích kia Xác định các giá trị của các điện tích q 1 và q 2 Đề 3 Tại hai điểm A và B cách nhau 20 cm trong không khí người ta đặt hai điện tích q 1 = q 2 = 6.10 -6 C Xác định cường độ điện trường tổng hợp do hai điện tích này gây ra tại điểm C Biết AC = 15 cm, BC = 5 cm Đề 4 Tại hai điểm A và B cách nhau 10 cm trong không khí người ta đặt hai điện tích q 1 = - q 2 = 8.10 -6 C Xác định cường độ điện trường tổng hợp do hai điện tích này gây ra tại điểm C Biết AC = 10 cm, BC = 20 cm Đề 5 Tại hai điểm A và B cách nhau 15 cm trong không khí người ta đặt hai điện tích q 1 = 24.10 -6 C, q 2 = 6.10 -6 C Xác định vị trí điểm M mà tại đó cường độ điện trường tổng hợp do hai điện tích này gây ra bằng 0. Đề 6 Tại hai điểm A và B cách nhau 10 cm trong không khí người ta đặt hai điện tích q 1 = 24.10 -6 C, q 2 = - 6.10 -6 C Xác định vị trí điểm M mà tại đó cường độ điện trường tổng hợp do hai điện tích này gây ra bằng 0. Đề 7 Tại hai điểm A và B cách nhau 12 cm trong không khí người ta đặt hai điện tích q 1 = q 2 = 6.10 -6 C Xác định cường độ điện trường tồng hợp do hai điện tích này gây ra tại điểm C biết AC = BC = 16 cm Tính lực điện trường tác dụng lên điện tích q 3 = 5.10 -6 C đặt tại C. Đề 8 Tại hai điểm A và B cách nhau 20 cm trong không khí người ta đặt hai điện tích q1 = 6.10 -6 C, q2 = - 9.10 -6 C Xác định cường độ điện trường tổng hợp do hai điện tích này gây ra tại điểm C biết AC = 12 cm; BC = 16 cm Xác định lực điện trường tác dụng lên q3 = - 3.10 -6 C đặt tại C. Đề 9 Tại hai điểm A và B cách nhau 15 cm trong không khí người ta đặt hai điện tích q1 = - q2 = 12.10 -6 C Xác định cường độ điện trường tổng hợp do hai điện tích này gây ra tại điểm C biết AC = BC = 20 cm Tính lực điện trường tác dụng lên điện tích q3 = - 6.10 -6 C đặt tại C. Đề 10 Tại hai điểm A và B cách nhau 30 cm trong không khí người ta đặt hai điện tích q 1 = -8.10 -6 C, q 2 = -6.10 -6 C Xác định cường độ điện trường tổng hợp do hai điện tích này gây ra tại điểm C biết AC = 24 cm; BC = 18 cm Xác định lực điện trường tác dụng lên q 3 = 9.10 -6 C đặt tại C.
Véc tơ lực tương tác giữa hai điện tích điểm thể hiện hướng và độ lớn của lực tác động lẫn nhau, có thể được minh họa bằng hình vẽ Điện dung của tụ điện được định nghĩa là khả năng lưu trữ điện tích của tụ, đơn vị đo điện dung là farad (F), với các ước số thường dùng như microfarad (μF) và nanofarad (nF).
Hai điện tích điểm q1 = 6.10^-6 C và q2 = -4.10^-6 C được đặt tại hai điểm A và B cách nhau 20 cm trong không khí Để xác định véc tơ lực tương tác giữa hai điện tích, ta cần áp dụng định luật Coulomb Tiếp theo, để tính cường độ điện trường tổng hợp tại điểm C, với AC = 30 cm và BC = 10 cm, ta sẽ sử dụng công thức điện trường và quy tắc tổng hợp điện trường.
Hai điện tích điểm q1 = 9.10^-6 C và q2 = -9.10^-6 C được đặt tại hai điểm A và B cách nhau 24 cm trong không khí Để xác định véc tơ cường độ điện trường tổng hợp tại điểm M nằm trên đường trung trực của đoạn thẳng AB, ta cần tính toán ảnh hưởng của cả hai điện tích đến điện trường tại M.
AB và cách trung điểm H của đoạn thẳng này một khoảng HM = 16 cm Xác định lực điện tổng hợp do q 1 và q 2 tác dụng lên điện tích q 3 = - 5.10 -8 C đặt tại M. Đề 2
Câu 1 (2 điểm): Vẽ hình, nêu các đặc điểm của véc tơ cường độ điện trường gây bởi một điện tích điểm.
Câu 2 (2 điểm): Nêu thuyết electron và nội dung thuyết của electron về việc giải thích sự nhiễm điện của các vật.
Câu 3 (3 điểm): Hai điện tích điểm q 1 = 6.10 -6 C; q 2 = 8.10 -6 C đặt tại hai điểm A và
Hai điện tích cách nhau 16 cm trong không khí Để xác định véc tơ lực tương tác giữa hai điện tích, cần tính toán dựa trên khoảng cách và độ lớn của từng điện tích Tiếp theo, để xác định cường độ điện trường tổng hợp tại điểm C, ta sử dụng các thông tin về khoảng cách AC = 10 cm và BC = 6 cm.
Hai điện tích điểm q1 = q2 = 6.10^-6 C được đặt tại hai điểm A và B, cách nhau 18 cm trong không khí Tại điểm M, nằm trên đường trung trực của đoạn thẳng AB và cách trung điểm H một khoảng HM = 12 cm, cần xác định véc tơ cường độ điện trường tổng hợp do hai điện tích này tạo ra Cuối cùng, tính toán lực điện tổng hợp tác dụng lên điện tích q3 = 5.10^-8 C đặt tại điểm M.
Câu 1 (2 điểm): Phát biểu, viết biểu thức của định luật Culông, nêu các đại lượng và đơn vị đo cuat các đại lượng trong biểu thức.
Câu 2 (2 điểm): Nêu định nghĩa và các đặc điểm của các đường sức điện.
Hai điện tích điểm q1 = 9.10^-6 C và q2 = -4.10^-6 C được đặt tại hai điểm A và B, cách nhau 16 cm trong không khí Để xác định véc tơ lực tương tác giữa hai điện tích, ta cần áp dụng định luật Coulomb Tiếp theo, để tìm vị trí điểm M mà tại đó cường độ điện trường tổng hợp do hai điện tích này gây ra bằng 0, ta sẽ tính toán dựa trên công thức điện trường và vị trí tương đối của hai điện tích.
Hai điện tích điểm q1 = -q2 = 8.10^-6 C được đặt tại hai điểm A và B, cách nhau 20 cm trong không khí Tại điểm C, cách cả A và B 25 cm, cần xác định véc tơ cường độ điện trường tổng hợp do hai điện tích này gây ra Sau đó, tính toán lực điện tổng hợp mà q1 và q2 tác dụng lên điện tích q3 = -5.10^-8 C đặt tại C.
Nguyên tử được cấu tạo từ các hạt cơ bản như proton, neutron và electron, trong đó proton mang điện tích dương, electron mang điện tích âm, còn neutron không mang điện tích Công của lực điện trong điện trường liên quan đến sự di chuyển của điện tích, thể hiện qua sự thay đổi năng lượng của điện tích khi di chuyển trong điện trường Mối liên hệ giữa công của lực điện và độ giảm thế năng của điện tích cho thấy rằng khi điện tích di chuyển từ vùng có điện thế cao đến vùng có điện thế thấp, công của lực điện thực hiện sẽ bằng độ giảm thế năng của điện tích đó.
Hai điện tích điểm q1 = 9.10^-6 C và q2 = -4.10^-6 C được đặt tại hai điểm A và B cách nhau 15 cm trong không khí Để xác định véc tơ lực tác dụng của q2 lên q1, ta cần tính toán lực điện giữa hai điện tích Để lực điện tổng hợp do q2 và một điện tích q3 đặt tại điểm C (với AC = 12 cm, BC = 9 cm) tác dụng lên q1 có phương song song với BC, ta phải xác định giá trị của q3.
Hai điện tích điểm q1 = q2 = -8.10^-6 C được đặt tại hai điểm A và B, cách nhau 20 cm trong không khí Để xác định véc tơ cường độ điện trường tổng hợp tại điểm C, với AC = BC = 25 cm, ta cần tính toán sự ảnh hưởng của cả hai điện tích Để cường độ điện trường tổng hợp tại C bằng 0, cần đặt một điện tích q3 có dấu và độ lớn phù hợp tại trung điểm H của đoạn AB.
1 Kiểm tra 15 phút Đề Nội dung Điểm
1 Hai điện tích đẩy nhau nên chúng là các điện tích cùng dấu. q 1 + q 2 < 0 nên q 1 và q 2 đều là các điện tích âm.
Véc tơ lực tương tác giữa hai điện tích:
Giá trị của các điện tích: F = k q q| | 1 2 2 ; |q1.q2| = q1.q2; r
2 Hai điện tích hút nhau nên chúng là các điện tích trái dấu. q 1 + q 2 > 0 và |q 1 | < |q 2 | nên q 1 < 0 và q 2 > 0.
Véc tơ lực tương tác giữa hai điện tích:
Giá trị của các điện tích: F = k q q| | 1 2 2 ; |q1.q2| = - q1.q2; r
3 Các điện tích q1 và q2 gây ra tại C các véc tơ cường độ điện trường và có phương chiều như hình vẽ:
Cường độ điện trường tổng hợp tại C là E = E 1 +E 2 có phương chiều như hình vẽ, có độ lớn:
4 Các điện tích q 1 và q 2 gây ra tại C các véc tơ cường độ điện trường và có phương chiều như hình vẽ:
Cường độ điện trường tổng hợp tại C là E = E 1 +E 2 có phương chiều như hình vẽ, có độ lớn:
5 Các điện tích q 1 và q 2 gây ra tại M các véc tơ cường độ điện trường là: E 1 và E 2
Cường độ điện trường tổng hợp tại M là:
E M E 1 E 2 0 E 1 E 2 Để thoả mãn điều đó thì M phải nằm trên đường thẳng nối A và B, nằm trong đoạn thẳng AB và gần B hơn vì |q 2 | < |q 1 | (như hình vẽ).
6 Các điện tích q 1 và q 2 gây ra tại M các véc tơ cường độ điện trường và Cường độ điện trường tổng hợp tại M là:
E M E 1 E 2 0 E 1 E 2 Để thoả mãn điều đó thì M phải nằm trên đường thẳng nối A và B, nằm ngoài đoạn thẳng AB và gần B hơn vì |q 2 | < |q 1 | (như hình vẽ).
7 Các điện tích q 1 và q 2 gây ra tại C các véc tơ cường độ điện trường và có phương chiều như hình vẽ:
Cường độ điện trường tổng hợp tại C là: E = E 1 +E 2 có phương chiều như hình vẽ, có độ lớn:
= q3 ; vì q3 > 0 nên cùng phương cùng chiều với và có
8 Tam giác ABC vuông tại C vì AB 2 = AC 2 + BC 2
Các điện tích q 1 và q 2 gây ra tại C các véc tơ cường độ điện trường và có phương chiều như hình vẽ:
Cường độ điện trường tổng hợp tại C là:
= + có phương chiều như hình vẽ, có độ lớn:
= q 3 ; vì q 3 < 0 nên cùng phương ngược chiều với và có
9 Các điện tích q 1 và q 2 gây ra tại C các véc tơ cường độ điện trường và có phương chiều như hình vẽ.
Cường độ điện trường tổng hợp tại C là: E= E 1+E 2 ; có phương chiều như hình vẽ, có độ lớn:
= q 3 ; vì q 3 < 0 nên cùng phương ngược chiều với và
10 Tam giác ABC vuông tại C vì AB 2 = AC 2 + BC 2
Các điện tích q 1 và q 2 gây ra tại C các véc tơ cường độ điện trường và có phương chiều như hình vẽ.
Cường độ điện trường tổng hợp tại C là:
= + có phương chiều như hình vẽ, có độ lớn:
= q 3 ; vì q 3 > 0 nên cùng phương cùng chiều với và có
1 Véc tơ lực tương tác giữa hai điện tích điểm có: Điểm đặt (gốc véc tơ): đặt trên mỗi điện tích;
Phương: trùng với đường thẳng nối hai điện tích;
Chiều: các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, các điện tích khác dấu thì hút nhau; Độ lớn: Trong không khí: F 12 = F 21 = F = k|q q 1 2 2 |; r
2 Điện dung, đơn vị điện dung của tụ điện:
+ Điện dung của tụ điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện ở một hiệu điện thế nhất định
Nó được xác định bằng thương số của điện tích của tụ điện và hiệu điện thế giữa hai bản của nó.
+ Công thức: C = Q ; trong đó: C là điện dung, đơn vị F (fara);
Q là điện tích của tụ, đơn vị C (culong); U là hiệu điện thế giữa hai bản tụ, đơn vị V (vôn).
+ Đơn vị điện dung trong hệ SI là fara (kí hiệu F): 1 F = 1
3 a) Véc tơ lực tương tác giữa hai điện tích có phương chiều như hình vẽ:
b) Các điện tích q1 và q2 gây ra tại C các véc tơ cường độ điện trường E 1 và E 2 có phương chiều như hình vẽ:
Cường độ điện trường tổng hợp tại C do q 1 và q 2 gây ra là:
= + ; có phương chiều như hình vẽ; có độ lớn:
4 Ta có AM = BM = AH 2 HM 2 12 2 16 2 = 20 (cm)
Các điện tích q 1 và q 2 gây ra tại M các véc tơ cường độ điện trường E 1 và E 2 có phương chiều như hình vẽ.
Cường độ điện trường tổng hợp tại M là: E = E 1 +E 2
Có phương chiều như hình vẽ.
Có độ lớn: E = E 1 cos + E2.cos = 2E1.cos
= q3 ; vì q3 < 0 nên cùng phương ngược chiều với
F E F E và có độ lớn: F = |q3|.E = 5.10 -8 24,3.10 5 = 0,1215 (N) 0,5 Đề 2
1 + Véc tơ cường độ điện trường gây bởi một điện tích điểm có: Điểm đặt (gốc véc tơ): đặt tại điểm ta xét;
Phương: trùng với đường thẳng nối điểm đặt điện tích với điểm ta xét;
Chiều: hướng ra xa điện tích nếu là điện tích dương; hướng về phía điện tích nếu là điện tích âm; Độ lớn: Trong không khí: E = k| |q 2 ; Trong điện môi: E = k r 2
Thuyết electron giải thích các hiện tượng điện và tính chất điện của vật dựa vào sự cư trú và di chuyển của các electron.
+ Nội dung của thuyết electron về việc giải thích sự nhiễm điện của các vật:
Electron có khả năng thoát ra khỏi nguyên tử và di chuyển giữa các vị trí khác nhau Khi một nguyên tử mất electron, nó sẽ trở thành một ion dương, tức là một hạt mang điện tích dương.
Một nguyên tử trung hòa có thể nhận thêm electron để trở thành một hạt mang điện âm và được gọi là ion âm.
Một vật nhiễm điện âm khi số electron mà nó chứa lớn hơn số prôtôn Nếu số electron ít hơn số prôtôn thì vật nhiễm điện dương.
3 a) Véc tơ lực tương tác giữa hai điện tích có phương chiều như hình vẽ:
0,5 b) Các điện tích q 1 và q 2 gây ra tại C các véc tơ cường độ điện trường E 1 và E 2 có phương chiều như hình vẽ:
Cường độ điện trường tổng hợp tại C do q 1 và q 2 gây ra là:
= + ; có phương chiều như hình vẽ; có độ lớn:
4 Ta có AM = BM = AH 2 HM 2 9 12 2 2 = 15 (cm)
Các điện tích q 1 và q 2 gây ra tại M các véc tơ cường độ điện trường E 1 và E 2 có phương chiều như hình vẽ:
Cường độ điện trường tổng hợp tại M là: E = E 1 +E 2
Có phương chiều như hình vẽ, có độ lớn:
= q3 ; vì q3 > 0 nên cùng phương ngược chiều với
Lực hút hoặc đẩy giữa hai điện tích điểm trong chân không có hướng theo đường thẳng nối chúng, với độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ lớn của hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.
+ Biểu thức: F = k|q q 1 2 2 |; F là lực tương tác, đơn vị niu tơn (N); r k = 9.10 9 Nm 2 2 là hệ số tỉ lệ; q 1 , q 2 là điện tích của các điện
C tích điểm, đơn vị cu-lông (C); r là khoảng cách giữa hai điện tích, đơn vị mét (m).
Đường sức điện là đường mà tại mỗi điểm, tiếp tuyến của nó thể hiện giá trị của véc tơ cường độ điện trường Điều này có nghĩa là lực điện tác dụng dọc theo các đường này.
+ Các đặc điểm của đường sức điện: