Bai tap tinh dien hay co loi giai

Chi hai quả cầu tiếp xúc nhau, rồi đặt chung trong một lớp điện môi lỏng, cũng cách nhau một khoảng r thì lực đẩy giữa chúng cũng bằng F a.. Đường Mai Đăng Chơn-Tổ 47/Hòa Quý/Ngũ Hành Sơ[r]

Trang 1

PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ BÀI TẬP HAY VỀ LỰC TĨNH ĐIỆN

Câu 1: Hai điện tích điểm cách nhau một khoảng r = 3cm trong chân không hút

10-9C Tính điện đích của mỗi điện tích điểm:

Hướng dẫn giải:

Áp dụng định luật Culông: (Trong chân không ε = 1

1 2 2

q q

F k

r



1 2

Fr

k





Vì lực tương tác giữa hai điện tích là lực hút nên chúng phải mang điện tích

Theo đề:

9

1 2

Thay (2) vào (1) ta được: q1.(10-9 – q1) = -6.10-18

=> -q12 + 10-9.q1 + 6,10-18 = 0 Giải phương trình bật hai theo q1 ta được hai nghiệm:

9 1

3.10 2.10



 





9 2

2.10 3.10



 







Câu 2: Hai quả cầu giống nhau mang điện, cùng đặt trong chân không, và cách

đó tiếp xúc với nhau và đưa trở lại vị trí cũ thì chúng đẩy nhau một lực F2 = 0,9N tính điện tích mỗi quả cầu trước và sau khi tiếp xúc

Trước khi tiếp xúc:

1 2 2

7, 2

q q

r

2

10 2

1 2

k



Vì lực tương tác giữa hai điện tích là lực hút nên chúng phải mang điện tích

Trang 2

Điện tích hai quả cầu sau khi tiếp xúc:

1 2

2



2

1 2

5

2

r





Từ hệ (1) và (2) suy ra:

5 1

5 2







Câu 3: Người ta treo hai quả cầu nhỏ có khối lượng bằng

nhau m = 0,01g bằng những sợi dây có chiều dài bằng

nhau (khối lượng không đáng kể) Khi hai quả cầu nhiễm

điện bằng nhau về độ lớn và cùng dấu chúng đẩy nhau và

tích mỗi quả cầu

Theo định luật II Niwton khi điện tích cân bằng ta có:

P F T 0    

2

R OH

2 2

9 2

tan

2 l

2



   

R

Trang 3

của một hình vuông ABCD cạnh a trong chân không, như hình vẽ Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên mỗi điện tích nói trên

A B

FBD

FCD

D FD C

FAD F1

Các lự tác dụng lên +q ở D như hình vẽ, ta có

2

1 2

q q q

 

1 2

F F F F F F

2

q

a

1

F hợp với CD một góc 450

2

2 2

q

2a

Đây cũng là độ lớn lực tác dụng lên các điện tích khác

Câu 5: Hai quả cầu kim loại nhỏ hoàn toàn giống nhau mang điện tích

q1 = 1,3.10-9C và q2 = 6.5.10-9C, đặt trong không khí cách nhau một khoảng r thì đẩy nhau với lực F Chi hai quả cầu tiếp xúc nhau, rồi đặt chung trong một lớp điện môi lỏng, cũng cách nhau một khoảng r thì lực đẩy giữa chúng cũng bằng F

a Xác đinh hằng số điện môi 

b Biết lực tác đụng F = 4,6.10-6N Tính r

a Khi cho hai quả cầu tiếp xúc nhau thì:

, , 1 2

1 2

2



Ta có:

2

1 2

q q 2





Trang 4

b Khoảng cách r:

2

Câu 6: Một quả cầu nhỏ có khối lượng m = 1,6g, tích điện q = 2.10-7C được treo bằng một sợi dây tơ mảnh

giảm đi một nửa

T

P

Lực căng của sợi dây khi chưa đặt điện tích:T = P = mg Lực căng của sợi dây khi đặt điện tích:

T = P – F =

P 2

2

7

1 2 2

1

q q



Vậy q2 > 0 để lực tương tác do q2 tác dụng lên q1 là lực đẩy hướng lên trên và có độ lớn q2 = 4.10-7C

Câu 7: Cho hai điện tích điểm q1=16 C và q2 = -64 C lần lượt đặt tại hai điểm A

và B trong chân không cách nhau AB = 100cm Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên điện tích điểm q0=4 C đặt tại:

a Điểm M: AM = 60cm, BM = 40cm

b Điểm N: AV = 60cm, BN = 80cm

A M F10 F20 F

q1 q0 q2

a Vì MA + MB = AB vậy 3 điểm M, A, B thẳng hàng M nằm giữa AB Lực điện tổng hợp tác dụng lên q0:

Vì F10 cùng hường với F20 nên:

1 0 2 0

Trang 5

F10

q0

N F

F20

q1 q2

A B

b Vì NA2 NB2 AB2  NAB vuông tại N Hợp lực tác dụng lên q0 là:

10 20

F F F Theo hình thì F 10  F20

=> F F102 F202 3,94V

F hợp với NB một góc :

tan

0 10

20

F

     

- Điểm đặt tại N

Kết luận: F - Phương và chiều hợp với NB góc 240

- Độ lớn F = 3,94N

Câu 8: Hai quả cầu kim loại giống nhau, mang điện tích q1, q2 đặt cách nhau 20cm thì hút nhau bợi một lực F 1 = 5.10-7N Nối hai quả cầu bằng một dây dẫn, xong bỏ dây dẫn đi thì hai quả cầu đẩy nhau với một lực F2 = 4.10-7 N Tính q1, q2

Khi cho hai quả cầu tiếp xúc nhau thì:

, , 1 2

1 2

2



Áp dụng định luật Culong:

2

16



(vì lực tương tác hút)

2

1 2

1 1 2





Vậy q1, q2 là nghiệm của phương trình:

8

10 C

10 C 15









 



Trang 6

Câu 9: Hai quả cầu nhỏ giống nhau, cùng khối lượng m = 0,2kg, được treo tại

cùng một điểm bằng hai sợi tơ mảnh dài l = 0,5m Khi mỗi quả cầu tích điện q như nhau, chúng tách nhau ra một khoảng a = 5cm Xác đinh q

0

 l

T

H

F

q r

P Q

Quả cầu chịu tác dụng của ba lực như hình vẽ Điều kiện cân bằng:

P F T 0  

Ta có:

2 2

a

tan

l 4





2 2

k

l 4





9

2 2

amg



Câu 10:

A

O

F2 F3

B C

F1

Người ta đặt ba điện tích q1 = 8.10-9C,

q2=q3=-8.10-C tại ba đỉnh của một tam giác đều ABC cạnh a = = 6cm trong không khí Xác định lực tác dụng lên điện tích q0=610

-9C đặt tại tâm O của tam giác

Hướng dẫn giải:

Lực tổng hợp tác dụng lên q0:

F F F F F F

5

2

q q q q

a

2 3 a

3 2



Trang 7

a



Vậy F = 2F1 = 72.10-5N

A

q 1

O q 0

F03

B C F23

q 2 q 3 F3

F13

Câu 11: Tại ba đỉnh của một tam giác đều,

người ta đặt ba điện tích giống nhau

q1=q2=q3=6.10-7C Hỏi phải đặt điện tích thứ

tư q0 tại đâu, có giá trị bao nhiêu để hệ thống đứng yên cân bằng

Điều kiện cân bằng của điện tích q3 đặt tại C

13 23 03 3 03

F F F F F 0

2

0

q

a

3

F có phương là phân giác của góc C Suy ra F03 cùng giá ngược chiều với F3.

Xét tương tự với q1, q2 suy ra q0 phải nằm tại tâm của tam giác

2

7 0

a



Định dạng
Số trang	7
Dung lượng	422,9 KB