BÀI TẬP VÀ BÀI TOÁN
TIẾT 23-4. TIẾT 23-4. ĐỊNH LUẬT COULOMB
1E. Tính lực tĩnh điện giữa hai điện tích 1,00C cách nhau một khoảng (a) 1,00m và (b) 1,00km nếu có thể đặt được như vậy.
2E. Một điện tích điểm +3,00 x 10C cách một điện tích điểm thứ hai 1,50 x 10°C một khoàng 12,0 cm. Tính độ lớn của lực tác dụng lên mỗi điện tích.
3E. Hỏi khoảng cách giữa điện tích điểm q, = 26,0 và điện tích điểm q, = -47,0uC phải là bao nhiêu để lực tĩnh điện giữa chúng có độ lớn bằng 5,70N &c
4E. Trong một cú sét đánh điển hình cớ dòng 2,5 x 101A chạy Xin 20s. Hỏi lượng điện tích đã được chuyển trong biến cố đó ?
BB. Hai hạt tích điện bằng nhau mới đầu được giữ cách nhau 3,2.10 3m rồi được thả ra. Gia tốc ban đầu của hạt thứ nhất bằng 7,0 m/s? và của hạt thứ hai bằng 24
Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd..77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn
9,0m/s”. Nếu khối lượng của hạt thứ nhất bằng 6,3 x 107 ”kg (a) Hỏi khối lượng của
hạt thứ hai và (b) độ lớn của điện tích trên các hạt.
6E. Hình 23-12a cho thấy hai điện tích q, và q; được giữ ở một khoảng cách d cố định. (a) Hỏi độ lớn của lực tính điện tác dụng lên q,. Giả thử q¡ = q; = 20,0¿C và d = 1,50m. (b) Đặt thêm một điện tích thứ ba q, = 20,0/C như ở hình 23-12b.
Hỏi độ lớn lực tính điện tác dụng lên q¡ khi đó.
7E. Hai quả cầu 1 và 2 giống nhau, dẫn điện, cô lập có một lượng điện tích bằng nhau và cách nhau một khoảng lớn so với đường kính của chúng
(Hình 23-13a). Lực tĩnh điện do quả cầu 1 tác dụng
lên quả cầu 2 bằng F. Bây giờ giả thiết có một quả HÌNH 23-12. Bài tập 6.
cầu 3 tương tự được gắn vào một cán cách điện và mới đầu trung hòa điện. Quả cầu 3 trước hết được chạm vào quả cầu 1 (Hình 23-13b) sau đó vào quả cầu 2 (Hình 23- 18c) và cuối cùng được đưa ra xa (Hình 23-13d). Hỏi lực tĩnh điện F” (tính theo F ) bây giờ tác dụng lên quả cầu 2.
SP. Trên hình 23-14, ba hạt
mã @ @ £ @ @ mang điện nằm trên một đường _
ỉ thẳng và cỏch nhau một khoảng d.
` Các điện tích q, và q,„ được giữ cố
z định. Điện tích q, có thể tự do dị
(2) (2) chuyển nhưng nó lại rơi vào trong
_: trạng thái cân bằng (Lực tổng hợp
: _ˆ £: _ tác dụng lên nó bằng 0). Xác định
. a : ma
3 qì theo qo.
Œ) (2)
HÌNH 23-13. Bài tập 7. HÌNH 23-14. Bài toán 8.
9P. Các điện tích q, và q, nằm trên trục x ở các điểm x = -a và x = a. (a) q, và ; phải như thế nào để cho lực tĩnh điện tổng hợp tác dụng lên điện tích +Q đặt
== == bằng 0 ?.(b) Lặp lại (a) nhưng với điện tích +Q nằm ở x = +—_. 3a 2
10P. Trong hình 23.15. Tính các thành phần ngang và thẳng đứng của lực tĩnh điện tổng hợp tác dụng lên điện tích ở đỉnh trái dưới của hình vuông nếu q.= 1,0 x 107C và a = 5,0 cm ?
11P. Hai quả cầu nhỏ tích điện dương.
Tổng các điện tích của chúng bằng 5,0 x 10-ŠC. Nếu lực tĩnh điện giữa hai quả cầu là 1,0N khi đặt chúng cách nhau 2,0m, thì điện tích mỗi quả cầu là bao nhiêu ?
2-CSVIL,
2
tợ -g
Hình 23-15. Bài toán 10
25
Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd..77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn
12P. Hai quả cầu dẫn điện giống nhau, được giữ cố định, hút nhau với một lực tính điện 0,108N khi cách nhau 50,0em. Sau đó các quả cầu được nối với nhau bởi một dây dẫn nhỏ. Khi bỏ dây nối các quả cầu đẩy nhau với lực tỉnh điện 0,0360N.
Tính điện tích lúc đầu trên các quả cầu :
13P. Hai điện tích cố định.+1,0C và -3,0uC cách nhau 10cm. Một điện tích thứ 3 có thể đặt ở đâu để lực tổng hợp tác dụng lên nó bằng không ?
14P. Điện tích và tọa độ của hai hạt tích điện được giữ cố định trong mặt phẳng xydlã-: qị:-= +3,0uC, xị = 3,ðcm, y¡ = 0,5cm và q; = -4,0uỠ, x; = -2,0em, x.= 1/5em. (a) Tìm độ lớn và chiều của lực tĩnh điện tác dụng lên q;. (b) Bạn có thể đặt một điện tích thứ ba qạ = +4,0uC ở đâu để cho lực tỉnh điện tổng hợp tác
dụng lên q, bằng không ? :
1BP. Hai điện tích điểm // do +q và t4q cách nhau một khoảng L. Một điện tích thứ ba được đặt sao cho toàn bộ ở trong trạng thái cân bằng. (a) Tìm vị trí, độ lớn và dấu của điện tích thứ ba. (b) Hãy chứng tỏ sự cân bằng của hệ là không. bền.
16P. (a) Phải đặt các điện tích dương bằng nhau và bằng bao nhiêu lên Quả Đất và Mặt Trăng để cân bằng lực hấp dẫn giữa chúng ? Bạn có cần biết khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trăng để giải bài toán đó không ? Tại sao cần hoặc tại sao không cần ? (b) Cần bao nhiêu nghìn kilogam hydrô để có lượng điện tích dương đã tính ở phần (a) ?
17B. Ở mỗi đỉnh trong hai đỉnh đối diện của một hình vuông có đặt điện tích @.
Ở hai đỉnh còn lại mỗi đỉnh có điện tích q. (a) Nếu lực tính điện tổng hợp tác dụng lên Q bằng không, tính Q theo q. (b) Có thể chọn q để cho lực tĩnh điện tổng hợp tác dụng lên mỗi điện tích trong cả bốn điện tích bằng không được không ? Giải thích.
18P. Một điện tích Q được chia thành hai phần q và Q - q rồi đặt cách nhau một khoảng nào đó. q phải bằng bao nhiêu (tính theo Q) để cho lực đẩy giữa hai điện tích cực đại ?
19P. Trên hình 23-16, hái quả cầu nhỏ dẫn điện có cùng khối lượng m và điện tớch q được treo trờn 2 sợi dõy dài L. Giả thử ỉ nhỏ sao cho tgỉ ~ sinỉ. (a) Chứng minh khi cân bằng :
= qˆL + \1⁄2
(xe, 8)
trong đó x là khoảng cách giữa các quả cầu.
L = 120m, m = Í0g và x = 5,0em thì q bằng bao
nhiêu ?
20P. Giải thích điều gì sẽ xảy ra cho các quả cầu ở bài toán 19P nếu một trong hai quả cầu bị phóng điện.
Và tính khoảng cách x khi hai quả cầu đạt cân bằng mới.
21P. Hình 23.17 cho thấy một thanh dài L không dẫn điện không trọng lượng có thể quay quanh trụ đi qua tâm của nó và: được thăng bằng với một trọng lượng W đặt:
HèNH 23-16. Bài toỏn 19 cỏch đầu trỏi của thanh một khoảng %. ệ cỏc đầu trỏi và
và 20
26
Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd..77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn
phải của thanh được gắn hai quả cầu nhỏ dẫn
điện cú điện tớch dương ứng bằng q và 2q. Ở = š Ê ơ ngay dưới mỗi quả cầu đú và cỏch một khoảng E S ơ ị h cố một quả cầu cố định với điện tích dương G2 ? +22 Q. (a) Tìm khoảng cách x khi thanh nằm ngang 4 :: \ z]
và thăng bằng. (b) h phải bằng bao nhiêu để r@ PS cỊ +@
thanh không tác dụng lực thẳng đứng lên giá 7 — 7
đỡ khi thanh nằm ngang và thăng bằng ?
HÌNH 23-17. Bài toán 2I