Trường THPT Trần Quốc Tuấn GV: Đỗ
Quang Tấn
Chương I: ĐIỆN TÍCH.ĐIỆN TRƯỜNG
Chủ đề 1: ĐIỆN TÍCH. ĐIỆN TRƯỜNG.
I. LÝ THUYẾT.
1. Điện tích.
*Điện tích là một vật mang điện (nhiễm điện).
*Điện tích điểm là một điện tích có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách tới điểm mà ta xét.
*Có hai loại điện tích: điện tích dương và điện tích âm. Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, các điện tích
khác dấu thì hút nhau.
* Đơn vị của điện tích là Cu lông, kí hiệu là C.
* Điện tích của êlectron là điện tích âm và có độ lớn e = 1,6. 10
-19
C.
*Trong tự nhiên không có hạt nào có điện tích nhỏ hơn e. Độ lớn điện tích của một hạt bao giờ cũng bằng
một số nguyên lần e.
2. Định luật Cu lông.
* Phát biểu: Độ lớn của lực tương tác giữa hai điện tích điểm đứng yên trong chân không tỉ lệ thuận với
tích các độ lớn của hai điện tích đó và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng. Phương của
lực tương tác giữa hai điện tích điểm là đường thẳng nối hai điện tích điểm đó.
* Biểu thức:
1 2
2
.q q
F k
r
=
Trong đó: r là khoảng cách giữa hai điện tích điểm
k là hệ số tỉ lệ phụ thuộc vào hệ đơn vị đo. Trong hệ SI, k = 9.10
9
2
Nm
kg
), m
e
= 9,11.10
-31
kg và m
p
= 1,67.10
-27
kg.
ĐS: F
đ
= 0,92.10
-7
N và F
hd
= 0,4.10
-46
N
Bài 2. Hai điện tích điểm bằng nhau, đặt trong chân không cách nhau một khoảng r
1
= 2cm thì lực đẩy giữa
chúng là F
1
=1,6.10
-4
N.
a) Tìm độ lớn của các điện tích đó.
2
=4.10
-10
C đặt tại hai điểm A và B cách nhau một khoảng a=10cm trong
không khí. Xác định lực điện mà q
1
và q
2
tác dụng lên q
3
=3.10
-12
C đặt tại C cách A và B những khoảng
bằng a.
ĐS: 1,87.10
-9
N.
Bài tập vật lý 11- NC
Trang 1
Trường THPT Trần Quốc Tuấn GV: Đỗ
Quang Tấn
Bài 5. Có hai điện tích q và –q đặt tại hai điểm A và B cách nhau một khoảng AB=2d. Một điện tích
dương q
1
=q đặt trên đường trung trực của AB cách AB một khoảng x.
a) Xác định lực điện tác dụng lên q
1
b) Áp dụng số q =2.10
-6
C; d=3cm; x=4cm.
= ±
Bài 8. Hai quả cầu giống nhau tích điện như nhau q
1
=q
2
=10
-6
C được treo vào cùng điểm O bằng hai sợi
dây, không dãn, dài 10cm. Khi hai điện tích cân bằng thì hai điện tích điểm và điểm treo tạo thành một
tam giác đều. Tìm lực căng dây treo.
ĐS: 1,8N
Bài 9. Hai quả cầu nhỏ bằng kim loại được treo vào điểm O bằng hai sợi dây mảnh có chiều dài bằng nhau
l=50cm. Mỗi quả cầu có khối lượng m=0,1g và được tích điện cùng dấu gấp đôi nhau q và 2q. Chúng đẩy
nhau và nằm cân bằng cách nhau r =14cm.
a) Tính góc nghiêng của hai sợi dây so với đường thẳng đứng.
b) Tìm điện tích của mỗi quả cầu.
ĐS: a. 8
0
; b. q=
±
1,23.10
-8
C.
Bài 10 . Cho hai điện tích q và 4q đặt trên trục xx’ cách nhau một khoảng a.
a) Phải đặt điện tích q
3
ở đâu để nó cân bằng. Tìm điều kiện để q
3
cân bằng bền.
b) Muốn cả ba điện tích đó cân bằng thì q
?
ĐS:
9
1
10
.10 ( )
3
q C
−
= ±
và
9
2
2
.10 ( )
3
q C
−
= m
Bài 12. Hai quả cầu nhỏ có khối lượng bằng nhau m
1
=m
2
=0,01(g) treo vào hai sợi dây dài bằng nhau có
chiều dài l =50cm (bỏ qua khối lượng của sợi dây) vào chung điểm treo O, tích điện bằng nhau, cùng dấu
đẩy nhau và cách nhau 6cm.
a) Tìm độ lớn điện tích của mỗi quả cầu.
b) Nhúng cả hệ thống vào trong rượu Êtylic (
27
ε
Đưa một quả cầu mang điện tích q
2
lại gần thì quả cầu thứ nhất lệch khỏi vị trí lúc đầu, dây treo hợp với
Bài tập vật lý 11- NC
Trang 2
Trường THPT Trần Quốc Tuấn GV: Đỗ
Quang Tấn
đường thẳng đứng một góc 30
0
. Khi đó hai quả cầu cùng nằm trên một mặ phẳng nằm ngang và cách nhau
3m. Lấy g=10m/s
2
. Xác định dấu, độ lớn của q
2
và lực căng sợi dây?
ĐS: q
2
=0,58.10
-7
C và T=0,115N
Bài 14. Hai quả cầu nhỏ mang điện tích cùng dấu q
1
và q
2
được treo vào điểm O chug bằng hai dây mảnh,
không dãn, bằng nhau. Hai quả cầu đẩy nhau và góc giữa hai dây là
0
1
60
α
-7
N. Nếu đặt một tấm thủy tinh dày d =5cm;
4
ε
=
vào giữa hai quả cầu thì lực
hút F
2
giữa chúng là bao nhiêu?
ĐS:
2
7
1
2 1
1
. 3,2.10 ( )
( 1)
r
F F N
r d
ε
−
= =
+ −
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Bài tập vật lý 11- NC
Trang 3
trường
F
E
q
=
uv
uv
.
- Trong trường hợp ta đã biết véc tơ cường độ điện trường
E
uv
thì ta suy ra
F qE=
u uv v
+ Nếu q > 0 thì
F
uv
cùng chiều với
E
uv
.
+ Nếu q > 0 thì
F
uv
ngược chiều với
E
uv
.
- Trong hệ SI, đơn vị của cường độ điện trường là vôn trên mét, kí hiệu V/m.
3. Đường sức điện.
, Q
2
, …, Q
n
. Gọi
E
uv
là cường độ điện trường của hệ tại một
điểm nào đó.
1
E
uuv
là cường độ điện trường của điện tích Q
1
,
2
E
uuv
là cường độ điện trường của điện tích Q
2
, …
n
E
uuv
là cường độ điện trường của điện tích Q
n
. Khi đó ta có:
1 2
...
n
= - q
1
tại M thì q
2
chịu lực tác dụng như thế nào?
Hướng dẫn giải:
a. Cường độ điện trường tại M:
q
E k 8000V
M
2
r
= =
b. Lực điện tác dụng lên q
2
:
3
F q E 0,64.10 N
2
−
= =
. Vì q
2
<0 nên
F
r
ngược chiều với
E
r
Bài 2: Hai điện tích điểm q
cùng phương nên M phải nằm trên đường thẳng AB.
+ Vì q
1
và q
2
trái dấu và
1 2
q q>
nên M nằm ngoài AB và ở gần B.
* Đặt BM=x, ta có:
1 2
2 2
. .
8( )
( )
k q k q
x cm
AB x x
= ⇒ =
+
Vậy: M cách B 8cm và cách A 16cm.
Bài 3: Hai điện tích +q và – q (q >0) đặt tại hai điểm A và B với AB = 2a. M là một điểm nằm trên đường
trung trực của AB cách AB một đoạn x.
a. Xác định vectơ cường độ điện trường tại M
b. Xác định x để cường độ điện trường tại M cực đại, tính giá trị đó
Hướng dẫn giải:
E
1
M E
E
2kqa
3/2
a x
α =
+
(1)
Bài tập vật lý 11- NC
Trang 5