Bài 1: Điện tích và định luật Cu-lông - Vật lý 11

Lý thuyếtTrắc nghiệmBT SGK FAQ

Mời các em cũng nhau nghiên cứu nội dung bài 1: Điện tích và định luật Cu-lông . Bài viết trình bày lý thuyết và phương pháp giải các dạng bài tập về điện tích và định luật Cu-lông một cách rõ ràng chi tiết, nhằm giúp các em vừa có thể tiếp thu kiến thức lý thuyết vừa thực hành bài tập một cách hiệu quả. Chúc các em học tốt !


 

Tóm tắt lý thuyết

1.1. Sự nhiễm điện của các vật. Điện tích. Tương tác điện.

a. Sự nhiễm điện của các vật. 

  • Một vật có khả năng hút được các vật nhẹ như mẩu giấy, sợi bông, … ta nói vật đó bị nhiễm điện.

  • Có thể làm cho một vật nhiễm điện bằng cách: cọ xát với vật khác, tiếp xúc với vật đã nhiễm điện.

  • Các hiện tượng nhiễm điện của vật

    • Nhiễm điện do cọ xát.

    • Nhiễm điện do tiếp xúc.a

    • Nhiễm điện do hưởng ứng.

b. Điện tích. Điện tích điểm.

  • Vật bị nhiễm điện còn gọi là vật mang điện,vật tích điện hay là một điện tích.

  • Vật tích điện có kích thước rất nhỏ so với khỏang cách tới điểm ta xét được gọi là điện tích điểm.

c. Tương tác điện. Hai loại điện tích.

  • Hai loại điện tích: 

    • Điện tích dương.

    • Điện tích âm.

  • Tương tác điện

    • Sự đẩy nhau hay hút nhau giữa các điện tích gọi là sự tương tác điện.

    • Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, các điện tích trái dấu thì hút nhau. 

1.2. Định luật Cu-lông. Hằng số điện môi.

a. Định luật Cu-lông:

  • Nội dung:

    • Lực hút hay đẩy giữa hai điện tích điểm đặt trong chân không có phương trùng với đường thẳng nối 2 điện tích điểm đó, có độ lớn tỉ lệ với tích độ lớn của 2 điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng. 

  • Biểu thức:

\(F=k.\frac{\left |q_1q_2 \right |}{r^2}\) 

  • Trong đó:

    • k là hệ số tỉ lệ, phụ thuộc vào hệ đơn vị
    • (Trong hệ SI,\(k=9.10^9 \frac{N.m^2}{C^2}\)  ) 
    • \(q_1\) và \(q_2\): các điện tích (C)
    • r: Khoảng cách giữa \(q_1\) và \(q_2\) (\(m^2\))
  • Đơn vị của điện tích là: Culông(C)

  • Biểu diễn: 

      

b. Lực tương tác giữa các điện tích điểm đặt trong điện môi đồng tính. Hằng số điện môi.

  • Điện môi: là môi trường cách điện.

  • Trong điện môi có hằng số điện môi là  \(\varepsilon\).

  • Hằng số điện môi của một môi trường cho biết:

    • Khi đặt các điện tích trong môi trường đó thì lực tương tác giữa chúng giảm đi bao nhiêu lần so với khi chúng đặt trong chân không.

    • Đối với chân không thì \(\varepsilon\)=1

  • Công thức Định luật Culông trong trường hợp lực tương tác giữa 2 điện tích điểm đặt trong môi trường đồng tính :

\(F=K.\frac{\left |q_1q_2 \right |}{\varepsilon .r^2}\)

  • Nội dung: Lực tương tác tĩnh điện giữa hai điện tích điểm đặt trong môi trường có hằng số điện môi \(\varepsilon\) tỉ lệ thuận với tich độ lớn của hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng

Bài tập minh họa

Bài 1:

Hai điện tích điểm có độ lớn bằng nhau được đặt trong không khí cách nhau 12 cm. 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.

Hướng dẫn giải:

  • Ta có: 

\(r_1\) =12cm = \(12.10^{-2}m\) ; \(F_1=10N\); \(\varepsilon _1=1\)

\(r_2\) = 8cm = \(8.10^{-2}m\) ; \(F_2=10N\)

  • Áp dụng Định luật Culông trong trường hợp lực tương tác giữa 2 điện tích điểm đặt trong môi trường đồng tính

\(F_1=9.10^9.\frac{\left |q_1q_2 \right |}{\varepsilon_1 .r_1^2} (1)\)

\(F_2=9.10^9.\frac{\left |q_1q_2 \right |}{\varepsilon_2 .r_2^2} (2)\)

  • Lập tỉ số \(\frac{(1)}{(2)}\) \(\Rightarrow \varepsilon _2=\frac{\varepsilon _1r_1^2}{r_2^2}\) = 2,25

Bài 2:

Hai quả cầu nhỏ mang hai điện tích có độ lớn bằng nhau, đặt cách nhau 10cm trong chân không thì tác dụng lên nhau một lực là 9.10-3N. Xác định điện tích của hai quả cầu đó.

Hướng dẫn giải:

  • Ta có: 

  • Áp dụng công thức , trong đó ta biết : 

F=9.10^{-3}N, r=10.10^{-2}m, \varepsilon =1

  • Ta biết  |\(q_1\)| = |\(q_2\)​ | = q.

  • Từ đó ta tính được : \small q=\sqrt{\frac{\varepsilon .r^{2}.F}{9.10^{9}}}= \sqrt{\frac{10^{-2}.9.10^{-3}}{9.10^{9}}}= \pm 10^-^7 C

3. Luyện tập Bài 1 Vật lý 11

Qua bài giảng Điện tích và Định luật Cu-lông này, các em cần hoàn thành 1 số mục tiêu mà bài đưa ra như :

  • Nắm được các khái niệm: Điện tích , điện tích điểm ,các loại điện tích,tương tác giữa các điện tích.

  • Áp dụng Định luật Cu-lông giải các bài tập đơn giản về cân bằng của hệ điện tích. Giải thích hiện tượng nhiễm điện trong thực tế.

3.1. Trắc nghiệm

Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Vật lý 11 Bài 1 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết. 

Câu 2- Câu 5: Xem thêm phần trắc nghiệm để làm thử Online 

3.2. Bài tập SGK và Nâng cao về Điện tích và định luật Culong

Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Vật lý 11 Bài 1 để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.

- Bài tập 1 trang 9 SGK Vật lý 11

- Bài tập 2 trang 9 SGK Vật lý 11

- Bài tập 3 trang 9 SGK Vật lý 11

- Bài tập 4 trang 9 SGK Vật lý 11

- Bài tập 5 trang 10 SGK Vật lý 11

- Bài tập 6 trang 10 SGK Vật lý 11

- Bài tập 7 trang 10 SGK Vật lý 11

- Bài tập 8 trang 10 SGK Vật lý 11

4. Hỏi đáp Bài 1 Chương 1 Vật lý 11

Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Vật lý HOC247 sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!

Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!

  • Giải thích chi tiết câu này giúp em với, em cảm ơn nhiều.

    Hai quả cầu nhẹ cùng khối lượng được treo gần nhau bằng hai dây cách điện có cùng chiều dài và hai quả cầu không chạm nhau. Tích cho hai quả cầu điện tích cùng dấu nhưng có độ lớn khác nhau thì lực tác dụng làm dây treo hai điện tích lệch đi những góc so với phương thẳng đứng 

          A. bằng nhau

          B. quả cầu nào tích điện có độ lớn điện tích lớn hơn thì có góc lệch lớn hơn.

          C. quả cầu nào tích điện có độ lớn điện tích lớn hơn thì có góc lệch nhỏ hơn.

          D. quả cầu nào tích điện có độ lớn điện tích nhỏ hơn thì có góc lệch nhỏ hơn.

    Theo dõi (0) 3 Trả lời
  • Ai biết cách làm bài này không nhỉ ?

    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 \(\left |q_1 \right |\) < \(\left |q_2 \right |\).

    Xác định loại điện tích của \(q_1\) và \(q_2\). Tính \(q_1\) và \(q_2\).

    Theo dõi (0) 2 Trả lời
  • Giúp em bài này ạh

    Tính lực tương tác tĩnh điện giữa một electron và một proton nếu khoảng cách giữa chúng bằng 5.10-9 cm. Điện tích của một electron và proton có độ lớn bằng nhau và bằng 1,6.10-19 C. Xem electron và proton là những tích điểm. 

    Theo dõi (0) 2 Trả lời

-- Mod Vật Lý 11 HỌC247

Được đề xuất cho bạn