TÓM tắt các CÔNG THỨC và PHÂN DẠNG các bài tập vật lý đại CƯƠNG 2

Tãm t¾t c«ng thøc Hãa §C Email: Website: www.caotu28.blogspot.com


Trang 1

Cao Văn Tú
Trường: ĐH CNTT&TT Thái Nguyên

TÓM TẮT CÁC CÔNG THỨC VÀ PHÂN DẠNG CÁC BÀI TẬP VẬT LÝ
ĐẠI CƯƠNG 2
CHƯƠNG I:ĐIỆN TÍCH.ĐIỆN TRƯỜNG
CHỦ ĐỀ 1:LỰC TƯƠNG TÁC TĨNH ĐIỆN
DẠNG 1: TƯƠNG TÁC GIỮA HAI ĐIỆN TÍCH ĐIỂM ĐỨNG YÊN

1.Lực tương tác giữa hai điện tích điểm.
Lực tương tác giữa hai điện tích điểm q
l
và q
2
(nằm yên, đặt trong chân không) cách nhau đoạn r có:
 Phương: đường thẳng nối gai điện tích.
 Chiều: chiều lực đẩy nếu q
l
q
2
> 0 (cùng dấu); chiều lực hút nếu q
l
q
2
< 0 (trái dấu).
 Độ lớn:

12
2
qq
Fk
r



k = 9.10
9
N.m
2
/C
2
.
Trong đó: q
1
, q
2
: độ lớn hai điện tích (C )
r: khoảng cách hai điện tích (m)


: hằng số điện môi. Trong môi trường chân không và không khí

= 1.
q
1
q
2






21
F
r
12
F

q
l
q
2
> 0


Hình 1
q
1
q
2






21
F
r
12
F


q
l
q
2
< 0

Hình 2
2. Điện tích q của một vật tích điện:
e.nq 

 Vật thiếu electron (tích điện dương): q = + n.e
 Vật thừa electron (tích điện âm): q = - n.e
Với:
C10.6,1e
19

: là điện tích nguyên tố.
n : số hạt electron bị thừa hoặc thiếu.
3. Một số hiện tượng.
 Khi cho 2 quả cầu nhỏ nhiễm điện tiếp xúc sau đó tách nhau ra thì tổng điện tích chia đều cho mỗi quả
cầu.

 Hiện tượng xảy ra tương tự khi nối hai quả cầu bằng dây dẫn mảnh rồi cắt bỏ dây nối.
 Khi chạm tay vào quả cầu nhỏ dẫn điện đã tích điện thì quả cầu mất điện tích và trở về trung hòa.

DẠNG 2: ĐỘ LỚN ĐIỆN TÍCH

Khi giải dạng bài tập này cần chú ý:
 Hai điện tích có độ lớn bằng nhau thì:
21
qq 

 Hai điện tích có độ lớn bằng nhau nhưng trái dấu thì:
21
qq 

 Hai điện tích bằng nhau thì:
21
qq 


Tãm t¾t c«ng thøc Hãa §C Email: Website: www.caotu28.blogspot.com


Trang 2

Cao Văn Tú
Trường: ĐH CNTT&TT Thái Nguyên
 Hai điện tích cùng dấu:
212121
q.qq.q0q.q 

 Hai điện tích trái dấu:
212121
q.qq.q0q.q 

 Áp dụng hệ thức của định luật Coulomb để tìm ra
21
q.q
sau đó tùy điều kiện bài toán chúng ra sẽ
tìm được q
1
và q
2
.
 Nếu đề bài chỉ yêu cầu tìm độ lớn thì chỉ cần tìm
21
q;q
.
DẠNG 3: TƯƠNG TÁC CỦA NHIỀU ĐIỆN TÍCH

*Phương pháp: Các bước tìm hợp lực
o
F

do các điện tích q
1
; q
2
; tác dụng lên điện tích q
o

 Bước 1: Xác định vị trí điểm đặt các điện tích (vẽ hình).
 Bước 2: Tính độ lớn các lực
F;F
2010
, F
no
lần lượt do q
1
và q
2
tác dụng lên q
o

 Bước 3: Vẽ hình các vectơ lực
2010
F;F


0n
F

 Bước 4: Từ hình vẽ xác định phương, chiều, độ lớn của hợp lực
o
F

.
+ Các trường hợp đặc biệt:
Góc

bất kì:


là góc hợp bởi hai vectơ lực.
2 2 2
0 10 20 10 20
2 .cosF F F F F

  



DẠNG 4: CÂN BẰNG CỦA ĐIỆN TÍCH


 Phương pháp:
Hai điện tích:
Hai điện tích
12
;qq
đặt tại hai điểm A và B, hãy xác định điểm C đặt điện tích
o
q
để
o
q
cân bằng:
Tãm t¾t c«ng thøc Hãa §C Email: Website: www.caotu28.blogspot.com


Trang 3

Cao Văn Tú
Trường: ĐH CNTT&TT Thái Nguyên
- Điều kiện cân bằng của điện tích q
0
:
10 20
0
o
F F F  

10 20
FF






2010
2010
FF
FF

)2(
)1(

+ Trường hợp 1:
12
;qq
cùng dấu:

Từ (1)

C thuộc đoạn thẳng AB: AC + BC = AB (*)

Ta có:
12
22
12
qq
rr


+ Trường hợp 2:
12
;qq
trái dấu:
Từ (1)

C thuộc đường thẳng AB:
AC BC AB
(* ’)

Ta cũng vẫn có:
12
22
12
qq
rr


- Từ (2)


22
21
. . 0q AC q BC
(**)
- Giải hệ hai phương trình (*) và (**) hoặc (* ’) và (**) để tìm AC và BC.
* Nhận xét:
- Biểu thức (**) không chứa
o
q
nên vị trí của điểm C cần xác định không phụ thuộc vào dấu và
độ lớn của q
0.
-Vị trí cân bằng nếu hai điện tích trái dấu thì điểm cân bằng nằm ngoài đoạn AB về phía điện
tích có độ lớn nhỏ hơn.còn nếu hai điện tích cùng dấu thì nằm giữa đoạn nối hai điện tích.
Hai điện tích:
- Điều kiện cân bằng của q
0
khi chịu tác dụng bởi q
1
, q
2
, q
3
:
+ Gọi
0
F


là tổng hợp lực do q
1
, q
2
, q
3
tác dụng lên q
0
:
0
3020100


 FFFF

+ Do q
0
cân bằng:
0
0


F
















30
30
30
2010
302010
0
0
FF
FF
FF
FFF
FFF







A
B
C
r
1
r
2
q
0
q
1
q
2
A
B
C
r
1
r
2
q
1
q
2
q
0
Tãm t¾t c«ng thøc Hãa §C Email: Website: www.caotu28.blogspot.com

Trang 4

Cao Văn Tú
Trường: ĐH CNTT&TT Thái Nguyên
CHỦ ĐỀ 2:BÀI TẬP VỀ ĐIỆN TRƯỜNG

DẠNG 1:ĐIỆN TRƯỜNG DO MỘT ĐIỆN TÍCH ĐIỂM GÂY RA

* Phương pháp:
-Nắm rõ các yếu tố của Véctơ cường độ điện trường do một điện tích điểm q gây ra tại một điểm
cách điện tích khoảng r:

E
: + điểm đặt: tại điểm ta xét
+ phương: là đường thẳng nối điểm ta xét với điện tích
+ Chiều: ra xa điện tích nếu q > 0, hướng vào nếu q < 0
+ Độ lớn:
2
r
q
kE



- Lực điện trường:
EF q
, độ lớn
EqF

Nếu q > 0 thì
EF
; Nếu q < 0 thì
EF

Chú ý: Kết quả trên vẫn đúng với điện trường ở một điểm bên ngoài hình cầu tích điện q, khi đó ta
coi q là một điện tích điểm đặt tại tâm cầu.
DẠNG 2. CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG DO NHIỀU ĐIỆN TÍCH ĐIỂM GÂY RA

* Phương pháp:
- Xác định Véctơ cường độ điện trường:
E,E
21
của mỗi điện tích điểm gây ra tại điểm mà bài toán yêu
cầu. (Đặc biệt chú ý tới phương, chiều)
- Điện trường tổng hợp:
EEE
21



- Dùng quy tắc hình bình hành để tìm cường độ điện trường tổng hợp ( phương, chiều và độ lớn) hoặc
dùng phương pháp chiếu lên hệ trục toạ độ vuông góc Oxy
Xét trường hợp chỉ có hai Điện trường:
12
E E E

a. Khí
1

E
cùng hướng với
2
E
:
E
cùng hướng với
1
E
,
2
E

E = E
1
+ E
2

b. Khi
1
E
ngược hướng với
2
E
:
12
E E E

E
cùng hướng với

1
12
2
12
E khi:E E
E khi:E E








c. Khi
12
EE
thì
22
12
E E E


E
hợp với
1
E
một góc

xác định bởi:

2
1
E
tan
E


d. Khi E
1
= E
2
và
1
2
E ,E 

Tãm t¾t c«ng thøc Hãa §C Email: Website: www.caotu28.blogspot.com


Trang 5

Cao Văn Tú
Trường: ĐH CNTT&TT Thái Nguyên
1
E 2E cos
2







E
hợp với
1
E
một góc
2


e.Trường hợp góc bất kì áp dụng định lý hàm cosin.
- Nếu đề bài đòi hỏi xác định lực điện trường tác dụng lên điện tích thì áp dụng công thức:
EqF

DẠNG 3: CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG TỔNG HỢP TRIỆT TIÊU

Tổng quát: E=E
1
+E
2+
+E
n
=
0

Trường hợp chỉ có haiđiện tích gây điện trường:
1/ Tìm vị trí để cường độ điện trường tổng hợp triệt tiêu:
a/ Trường hợp 2 điện tích cùng dấu:( q
1
,q

2
> 0 ) : q
1
đặt tại A, q
2
đặt tại B
Gọi M là điểm có cường độ điện trường tổng hợp triệt tiêu

E
M
=
E
1
+
E
2
=
0


M

đoạn AB (r
1
= r
2
)

r
1

+ r
2
= AB (1) và E
1
= E
2


2
1
2
2
r
r
=
1
2
q
q
(2)

Từ (1) và (2)

vị trí M.
b/ Trường hợp 2 điện tích trái dấu:( q
1
,q
2
< 0 )
*

1
q
>
2
q


M đặt ngoài đoạn AB và gần B(r
1
> r
2
)

r
1
- r
2
= AB (1) và E
1
= E
2


2
1
2
2
r
r
=

1
2
q
q
(2)


Từ (1) và (2)

vị trí M.
*
1
q
<
2
q


M đặt ngoài đoạn AB và gần A(r
1
< r
2
)

r
2
- r
1
= AB (1) và E
1

= E
2


2
1
2
2
r
r
=
1
2
q
q
(2)


Từ (1) và (2)

vị trí M.
2/ Tìm vị trí để 2 vectơ cường độ điện trường do q
1
,q
2
gây ra tại đó bằng nhau, vuông góc nhau:
a/ Bằng nhau:
+ q
1
,q

2
> 0:
* Nếu
1
q
>
2
q


M đặt ngoài đoạn AB và gần B


r
1
- r
2
= AB (1) và E
1
= E
2


2
1
2
2
r
r
=

1
2
q
q
(2)
* Nếu
1
q
<
2
q


M đặt ngoài đoạn AB và gần A(r
1
< r
2
)


r
2
- r
1
= AB (1) và E
1
= E
2


2
1
2
2
r
r
=
1
2
q
q
(2)
+ q
1
,q
2
< 0 ( q
1
(-); q
2
( +) M

đoạn AB ( nằm trong AB)

r
1
+ r
2
= AB (1) và E
1

= E
2


2
1
2
2
r
r
=
1
2
q
q
(2)

Từ (1) và (2)

vị trí M.
Tãm t¾t c«ng thøc Hãa §C Email: Website: www.caotu28.blogspot.com


Trang 6

Cao Văn Tú
Trường: ĐH CNTT&TT Thái Nguyên
b/ Vuông góc nhau: r
2
1

+ r
2
2
= AB
2
; tan

=
2
1
E
E


(Vẫn còn )