Gửi đến các bạn học sinh Phương pháp giải bài tập về điện tích, định luật cu-lông môn Vật Lý 11 năm 2021-2022 được chia sẻ dưới đây nhằm giúp các em có thêm tư liệu để tham khảo cũng như củng cố kiến thức trước khi bước vào kì thi. Cùng tham gia giải đề thi để ôn tập kiến thức và làm quen với cấu trúc đề thi các em nhé, chúc các em thi tốt!
1. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
+ Vật bị nhiễm điện gọi là vật mang điện, vật tích điện hay là một điện tích.
+ Điện tích điểm là một vật tích điện có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách tới điểm mà ta khảo sát.
+ Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, trái dấu thì hút nhau.
+ Lực hút hay đẩy giữa hai điện tích điểm đặt trong chân không có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích đó, có độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ lớn của hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.
\({F = k.\frac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{{r^2}}};k = {{9.10}^9}.\frac{{N{m^2}}}{{{C^2}}}}\)
+ Trong môi trường có hằng số điện môi ε thì \({{F^/} = \frac{F}{\varepsilon }}\)
+ Hằng số điện môi ε là một đặc trưng quan trọng cho tính chất điện của một chất cách điện. Nó cho biết, khi đặt các điện tích trong chất đó thì lực tác dụng giữa chúng sẽ nhỏ đi bao nhiêu lần so với khi đặt chúng trong chân không.
+ Đơn vị điện tích là Cu−lông (C).
2. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP
+ Điện tích của electron −1,6.10−19C.
+ Điện tích cuaproton 1,6.10−19C.
+ Điện tích e = 1,6.10−19C gọi là điện tích nguyên tố.
+ Độ lớn điện tích của một vật tích điện bao giờ cũng bằng một số nguyên lần điện tích nguyên tố.
.png?enablejsapi=1)
+ Khi cho hai vật tích điện q1 và q2 tiếp xúc với nhau rồi tách chúng ra thì điện tích của chúng sẽ bằng nhau và bằng (q1 + q2)/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 dấy, hút nhau nếu trái dấu
.png)
+ Độ lớn: \(F = k\frac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{\varepsilon {r^2}}},\) với \(k = {9.10^9}\left( {N{m^2}/{C^2}} \right)\)
3. BÀI TẬP MINH HỌA
Câu 1. Hai quả cầu nhỏ mang điện tích có độ lớn bằng nhau, đặt cách nhau 10 cm trong chân không thì tác dụng lên nhau một lực 9.10−3 N. Xác định độ lớn điện tích của hai quả cầu đó.
A. 0,1 µC. B. 0,2 µC. C. 0,15 µC. D. 0,25 µC.
Chọn đáp án A
+ \(F = k\frac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{{r^2}}} = {9.10^{ - 3}} = {9.10^9}.\frac{{{q^2}}}{{0,{1^2}}} \Rightarrow \left| q \right| = 0,{1.10^{ - 6}}\left( C \right)\)
Câu 2. Trong không khí, khi hai điện tích điểm đặt cách nhau lần lượt là d và d + 10 (cm) thì lực tương tác điện giữa chúng có độ lớn tương ứng là 2.10−6N và 5.10−7N. Giá trị của d là
A. 5 cm. B. 20 cm. C. 2,5 cm. D. 10 cm.
Chọn đáp án B
+ \(F = k\frac{{{q_1}{q_2}}}{{{r^2}}} \Rightarrow \frac{{{F_2}}}{{{F_1}}} = {\left( {\frac{{{r_1}}}{{{r_2}}}} \right)^2} \Rightarrow \frac{{{{5.10}^{ - 7}}}}{{{{2.10}^{ - 6}}}} = {\left( {\frac{d}{{d + 0,1}}} \right)^2} \Rightarrow d = 0,1\left( m \right)\)
Câu 3. Xét nguyên tử heli, gọi Fd và Fhd lần lượt là lực hút tĩnh điện và lực hấp dẫn giữa một electron và hạt nhân. Điện tích của electron: −1,6.10−19C. Khối lượng của electron: 9,1.10−31kg. Khối lượng của heli: 6,65.10−27kg. Hằng số hấp dẫn: 6,67.10−11 m3/kg.s2. Chọn kết quả đúng
A. \({F_d}/{F_{hd}} = 1,{14.10^{39}}.\)
B. \({F_d}/{F_{ht}} = 1,{24.10^{39}}.\)
C. \({F_d}/{F_{ht}} = 1,{54.10^{39}}.\)
D. \({F_d}/{F_{ht}} = 1,{34.10^{39}}.\)
Chọn đáp án A
+ Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}
{F_d} = k\frac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{{r^2}}}\\
{F_{ht}} = G\frac{{{m_1}{m_2}}}{{{r^2}}}
\end{array} \right. \Rightarrow \frac{{{F_d}}}{{{F_{hd}}}} = \frac{{k\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{G{m_1}{m_2}}} = \frac{{{{9.10}^9}.1,{{6.10}^{ - 19}}.3,{{2.10}^{ - 19}}}}{{6,{{67.10}^{ - 11}}.9,{{1.10}^{ - 31}}.6,{{65.10}^{ - 27}}}} = 1,{14.10^{39}}\)
Câu 4. Hai quả cầu kim loại nhỏ, giống hệt nhau, chứa các điện tích cùng dấu q1 và q2, đuợc treo vào chung một điểm O bằng hai sợi dây chỉ mảnh, không dãn, dài bằng nhau. Hai quả cầu đẩy nhau và góc giữa hai dây treo là 60°. Cho hai quả cầu tiếp xúc với nhau, rồi thả ra thì chúng đẩy nhau mạnh hơn và góc giữa hai dây treo bây giờ là 90°. Tỉ số q1/q2 có thể là
A. 0,03. B. 0,085. C. 10. D. 9.
Chọn đáp án B:
.png)
+ Hệ cân bằng lúc đầy: \(\tan \alpha = \frac{F}{{mg}} = \frac{{k{q_1}{q_2}}}{{mg{r^2}}} = \frac{{k{q_1}{q_2}}}{{mg{{\left( {2\ell \sin \alpha } \right)}^2}}}\)
+ Hệ cân bằng sau đó: \(\tan {\alpha ^/} = \frac{F}{{mg}} = \frac{{k{{\left( {\frac{{{q_1} + {q_2}}}{2}} \right)}^2}}}{{mg{{\left( {2\ell \sin {\alpha ^/}} \right)}^2}}}\)
\(\frac{{\tan {\alpha ^/}}}{{\tan \alpha }}{\left( {\frac{{\sin {\alpha ^/}}}{{\sin \alpha }}} \right)^2} = \frac{1}{4}\left( {\frac{{{q_1}}}{{{q_2}}} + \frac{{{q_2}}}{{{q_1}}} + 2} \right) \to \frac{{{q_1}}}{{{q_2}}} = 0,085\)
Câu 5. Hai hạt có khối lượng m1, m2, mang điện tích bằng nhau và bằng q chuyển động không ma sát dọc theo trục x'x trong không khí. Khi hai hạt này cách nhau 2,6 cm thì gia tốc của hạt 1 là 4,41.103 m/s2, của hạt 2 là 8,40.103 m/s2. Bỏ qua lực hấp dẫn. Nếu m1 = 1,6 mg thì m2q gần giá trị nào nhất sau đây?
A. 1,8.10−14 kgC B. 1,9.10−14kgC C. 1,6.1014 kgC D. 8,2.10−9 C
Chọn đáp án B
+ Theo định luật II Niu – tơn: \(F = ma \Rightarrow \frac{{k{q^2}}}{{{r^2}}} = {m_1}{a_1} = {m_2}{a_2} \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
\left| q \right| = r\sqrt {\frac{{{m_1}{a_1}}}{k}} \\
{m_2} = \frac{{{m_1}{a_1}}}{{{a_2}}}
\end{array} \right.\)
\( \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
\left| q \right| = 0,026.\sqrt {\frac{{1,{{6.10}^{ - 6}}.4,{{41.10}^3}}}{{{{9.10}^9}}}} = 2,{3.10^{ - 8}}\left( C \right)\\
{m_2} = \frac{{1,{{6.10}^{ - 6}}.4,{{41.10}^3}}}{{8,{{4.10}^3}}} = 0,{84.10^{ - 6}}\left( {kg} \right)
\end{array} \right. \Rightarrow {m_2}\left| q \right| = 1,{932.10^{ - 14}}\left( {kgC} \right)\)
4. LUYỆN TẬP
Câu 1. Lực hút tĩnh điện giữa hai điện tích là 2.10−6 N. Khi đưa chúng xa nhau thêm 2 cm thì lực hút là 5.10−7 N. Khoảng cách ban đầu giữa chúng là
A. 1 cm. B. 2 cm. C. 3 cm. D. 4 cm.
Câu 2. Cách biểu diễn lực tương tác giữa hai điện tích đứng yên nào sau đây là sai?
A. .png)
B. .png)
C. .png)
D..png)
Câu 3. Hai điện tích điểm đứng yên trong không khí cách nhau một khoảng r tác dụng lên nhau lực có độ lớn bằng F. Khi đưa chúng vào trong dầu hoả có hằng số điện môi ε = 2 và giảm khoảng cách giữa chúng còn r/3 thì độ lớn của lực tương tác giữa chúng là
A. 18F. B. 1,5F. C. 6F. D. 4,5F.
Câu 4. Hai điện tích q1 = q, q2 = −3q đặt cách nhau một khoảng r. Nếu điện tích q1 tác dụng lên điện tích q2 có độ lớn là F thì lực tác dụng của điện tích q2 lên q1 có độ lớn là
A. F B. 3F. C. 1,5F. D. 6F.
Câu 5. Lực tương tác tĩnh điện giữa hai điện tích điểm đứng yên đặt cách nhau một khoảng 4 cm là F. Nếu để chúng cách nhau 1 cm thì lực tương tác giữa chúng là
A. 4F. B. 0,25F. C. 16F. D. 0,5F.
Câu 6. Hai điện tích điểm bằng nhau đặt trong chân không cách nhau một khoảng 8 cm thì đẩy nhau một lực là 9.10−5 N. Để lực đẩy giữa chúng là 1,6.10−4 N thì khoảng cách giữa chúng là
A. 3 cm. B. 2 cm. C. 6 cm. D. 4 cm.
Câu 7. Lực tương tác giữa hai điện tích q1 = q2 = −6.10−9 C khi đặt cách nhau 10 cm trong không khí là
A. 32,4.10−10N. B. 32,4.10−6N. C. 8,1.10−10N. D. 8,1.10−6N.
Câu 8. Hai điện tích đẩy nhau một lực F khi đặt cách nhau 9 cm. Khi đưa chúng về cách nhau 3 cm thì lực tương tác giữa chúng bây giờ là
A. 3F B. 9F7 C. 4F. D. 16F.
Câu 9. Hai điện tích điểm tích điện như nhau, đặt trong chân không cách nhau một đoạn r. Lực đẩy giữa chúng có độ lớn là F = 2,5.10−6 N. Tính khoảng cách r giữa hai điện tích đó biết q1 = q2 = 3.10−9 C.
A. r = 18cm. B. r = 9cm. C. r = 27cm. D. r =12cm.
Câu 10. Hai điện tích điểm đặt trong không khí (ε = 1), cách nhau một đoạn r = 3 cm, điện tích của chúng lần lượt là q1 = q2 = −9,6.10−13 µC. Xác định độ lớn lực điện giữa hai điện tích đó.
A. 7,216.10−12 N. B. 9,256.10−12N. C. 8,216.10−12 N. D. 9,216.10−12 N.
Câu 11. Hai điện tích điểm cùng điện tích là q, đặt tại hai điểm A và B cách nhau một đoạn AB = 6 cm. Hằng số điện môi của môi trường là ε = 2. Xác định độ lớn của hai điện tích đó để lực tương tác giữa chúng có độ lớn 5.10−12 N.
A. 2,0. 10−12 C B. 79,25.10−12 C C. 8,2.10−12 C D. 9,6.10−12 C
Câu 12. Hai điện tích điểm đặt trong chân không, lực tương tác giữa hai điện tích đó có độ lớn bằng F. Đặt hai điện tích đó trong môi trường có hằng số điện môi là ε = 2, sao cho khoảng cách giữa hai điện tích đó không đổi so với khi đặt trong chân không. Lực tương tác giữa hai điện tích đó là F\ Hệ thức nào sau đây đúng?
A. F’ = 2F7 B. F’ = F/2. C. F’ = 4F. D. F’ = F/4.
Câu 13. Nếu giảm khoảng cách giữa hai điện tích điểm đi 3 lần (trong khi độ lớn của các điện tích và hằng số điện môi được giữ không đổi) thì lực tương tác giữa hai điện tích đó sẽ
A. tăng lên 3 lần. B. giảm đi 3 lần. C. tăng lên 9 lần. D. giảm đi 9 lần.
Câu 14. Nếu tăng khoảng cách giữa hai điện tích điểm lên 5 lần thì lực tương tác tĩnh điện giữa chúng sẽ
A. Tăng 5 lần. B. Tăng 25 lần. C. Giảm 25 lần. D. Giảm 5 lần.
Câu 15. Hai điện tích điểm, có độ lớn bằng nhau, đặt cách nhau 1 m trong nước cất (ε = 81) thì lực tương tác giữa chúng có độ lớn F = 10 N. Độ lớn của mỗi điện tích đó bằng
A. 9.10−4 C B. 9.10−8C C. 3.10−4C D. 1.10−4 C
---(Để xem đầy đủ, chi tiết của tài liệu vui lòng xem tại online hoặc đăng nhập để tải về máy)---
ĐÁP ÁN
|
1.B |
2.B |
3.D |
4.A |
5.C |
6.C |
7.B |
8.B |
9.B |
10.A |
|
11.D |
12.A |
13.B |
14.C |
15.C |
16.C |
17.A |
18.C |
19.D |
20.B |
|
21.B |
22.C |
23.A |
24.B |
25.C |
26.A |
27.C |
28.C |
29.B |
30.A |
|
31.A |
32.C |
33.C |
34.B |
|
|
|
|
|
|
Trên đây là trích dẫn một phần nội dung tài liệu Phương pháp giải bài tập về điện tích, định luật cu-lông môn Vật Lý 11 năm 2021-2022. Để xem thêm nhiều tư liệu hữu ích khác, các em đăng nhập vào trang hoc247.net để tải tài liệu về máy tính.
Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.
