Các chuyên đề vật lý 11 Chủ đề 1: Điện tích, tương tác điện

Phone:
01689.996.187



CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH - TƯƠNG TÁC ĐIỆN – THUYẾT
ELECTRON – BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
I. KIẾN THỨC
1. Sự nhiễm điện. Điện tích. Tương tác điện
b) Điện tích. Điện tích điểm:
Vật nhiễm điện: là vật mang điện, vật tích điện hay một điện tích. Vật nhiễm
điện có khả năng hút được các vật nhẹ.
Có 3 hiện tượng nhiễm điện là nhiễm điện do cọ xát, nhiễm điện do do tiếp
xúc và nhiễm điện do hưởng ứng.
- Điện tích: Điện là một thuộc tính của vật và điện tích là số đo độ lớn thuộc tính
đó của vật. Đơn vị điện tích là culông (C).
- Điện tích điểm: vật tích điện có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách tới
điểm xét.
c) Tương tác điện:
- Tương tác điện: Sự đẩy hoặc hút giữa các điện tích.
- Hai loại điện tích: Điện tích dương (+) và điện tích âm (-).
- Các điện tích cùng dấu đẩy nhau.
- Các điện tích khác dấu hút nhau.

Phone:
01689.996.187



CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH - TƯƠNG TÁC ĐIỆN – THUYẾT

ELECTRON – BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
I. KIẾN THỨC


Phone:
01689.996.187



CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH - TƯƠNG TÁC ĐIỆN – THUYẾT
ELECTRON – BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
I. KIẾN THỨC


Phone:
01689.996.187



CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH - TƯƠNG TÁC ĐIỆN – THUYẾT
ELECTRON – BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
I. KIẾN THỨC


Phone:
01689.996.187



CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH - TƯƠNG TÁC ĐIỆN – THUYẾT

ELECTRON – BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
I. KIẾN THỨC
3. Thuyết electron
a) Cấu tạo nguyên tử. Điện tích nguyên tố:
-Cấu tạo nguyên tử:
-Nguyên tử gồm hạt nhân mang điện tích dương
và các electron mang điện tích âm chuyển động
xung quanh.
-Hạt nhân gồm notron không mang điện và proton mang điện dương.
-Electron có điện tích – 1,6.10-19 C và khối lượng 9,1.10-31 kg. Proton có điện
tích + 1,67.10-19 C và khối lượng 1,67.10-27 kg. Notron có điện tích bằng 0 và
khối lượng xấp xỉ khối lượng proton.
-Điện tích nguyên tố: Là điện tích nhỏ nhất của electron và của proton (âm hoặc
dương).
b) Thuyết electron:
-Nội dung: Sự cư trú và sự di chuyển của các electron gây ra các hiện tượng
điện và các tính chất điện của các vật.

Phone:
01689.996.187



CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH - TƯƠNG TÁC ĐIỆN – THUYẾT
ELECTRON – BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
I. KIẾN THỨC
3. Thuyết electron
b) Thuyết electron:
-Giải thích các hiện tượng điện:
-Nguyên tử mất electron trở thành ion dương.

-Nguyên tử nhận thêm electron trở thành ion âm.
-Vật nhiễm điện âm khi số electron của vật lớn hơn số điện tích nguyên tố
dương, và ngược lại.
4. Chất dẫn điện và chất các điện:
-Chất dẫn điện là chất có chứa các điện tích tự do.
-Chất cách điện là chất chứa ít, không chứa các điện tích tự do.
5. Định luật bảo toàn điện tích:
Trong một hệ vật cô lập về điện, tổng đại số của các điện tích là không đổi.


Phone:
01689.996.187



CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH - TƯƠNG TÁC ĐIỆN – THUYẾT
ELECTRON – BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
II. VÍ DỤ MINH HỌA

VD1.Tính lực tương tác điện giữa một electron và một prôtôn khi
chúng đặt cách nhau 2.10-9cm
A.9.10-7N
HD.

F =k

B. 6,6.10-7N C.5,76. 10-7N
q1 .q 2
r

2

D. 0,85.10-7N

=>F= K.e2/r2 = 5,76.10-7 N

VD2. Bốn quả cầu kim loại kích thước giống nhau mang điện tích + 2,3μC, 264.10-7C, - 5,9 μC, + 3,6.10-5C. Cho 4 quả cầu đồng thời tiếp xúc nhau sau
đó tách chúng ra. Tìm điện tích mỗi quả cầu?
A.+1,5 μC

B.+2,5 μC

C. - 1,5 μC

D. - 2,5 μC

HD. Áp dụng định luật bảo toàn điện tích:
q1’=q2’=q3’=q4’ = ( q1+q2+q3+q4) =1,5 µC

Phone:
01689.996.187



CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH - TƯƠNG TÁC ĐIỆN – THUYẾT
ELECTRON – BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
II. VÍ DỤ MINH HỌA

VD3. Hai quả cầu nhỏ có điện tích 10-7 (C) và 4.10-7 (C), tương tác với
nhau một lực 0,1 (N) trong chân không. Khoảng cách giữa chúng là

A,r = 0,6 (cm)

B. r = 0,6 (m)

HD. từ công thức

F =k

q1 .q 2

ε .r 2

C.r = 6 (m).

q1 q 2
→r = k. ε F
2

⇒

D.r = 6 (cm)

r=6 (cm)

VD4. Hai điện tích điểm cách nhau một khoảng 2cm đẩy nhau một lực
1N. Tổng điện tích của hai vật bằng 5.10-5C. Tính điện tích của mỗi vật:
A. q1 = 2,6.10-5 C; q2 = 2,4.10-5 C

B. q1 = 1,6.10-5 C; q2 = 3,4.10-5 C

C.q1 = 4,6.10-5 C; q2 = 0,4.10-5 C

D. q1 = 3.10-5 C; q2 = 2.10-5 C

HD. F = k

q 1 .q 2
r

2

⇒

q1.q2= 4,45.10-14 và q1+q2=5.10-5
= 4,6.10-5 C; q2 = Phone:
0,4.10-5 C
=> q1
01689.996.187



CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH - TƯƠNG TÁC ĐIỆN – THUYẾT
ELECTRON – BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
II. VÍ DỤ MINH HỌA

VD5. Các điện tích q1 và q2 tác dụng lên điện tích q3 các lực
có phương chiều như hình vẽ, có độ lớn:

→

→

F1 và F2

F1 = F2 = 9.109 | q q | = 72.10-3 N. Lực tổng hợp do q1 và q2 tác dụng
1 3
2

AC

lên q3 là:
có phương chiều như hình vẽ, có độ lớn: F = F1cosα
HD.
+ F2 cosα = 2F1 cosα
→

F

=

→

→

F1 + F2 ;

= 2.F1.

AC 2 − AH 2
AC

≈ 136.10-3 N.


Phone:
01689.996.187



CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH - TƯƠNG TÁC ĐIỆN – THUYẾT
ELECTRON – BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
II. VÍ DỤ MINH HỌA


Phone:
01689.996.187



CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH - TƯƠNG TÁC ĐIỆN – THUYẾT
ELECTRON – BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
II. VÍ DỤ MINH HỌA

VD7. Hai quả cầu nhỏ giống nhau bằng kim loại A và B đặt trong
không khí, có điện tích lần lượt là q1 = - 3,2.10-7 C và q2 = 2,4.10-7 C,
cách nhau một khoảng 12 cm. Cho hai quả cầu tiếp xúc điện với nhau
rồi đặt về chỗ cũ. Xác định lực tương tác điện giữa hai quả cầu sau
đó.
HD. Khi cho hai quả cầu tiếp xúc với nhau rồi tách ra, điện tích của
mỗi quả cầu là: q = q = q’ = q + q = - 0,4.10-7 C; lực tương tác điện

'
1

'
2

1

2

2

giữa chúng bây giờ là lực hút và có độ lớn:
'

'

9 | q1q 2

F’ = 9.10

r

2

|

= 10-3 N.

Phone:
01689.996.187



CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH - TƯƠNG TÁC ĐIỆN – THUYẾT
ELECTRON – BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
II. VÍ DỤ MINH HỌA
VD8. Có hai điện tích điểm q1 = 5.10-9 C và q2 = - 10-8 C đặt tại hai điểm A
và B cách nhau 20 cm trong không khí. Hỏi phải đặt một điện tích thứ ba
q0 tại vị trí nào để điện tích này nằm cân bằng?
HD. Điện tích q1 tác dụng lên q0 lực

→

F1 ,

điện tích q2 tác dụng lên q0 lực

→

F2

.

Để q0 nằm cân bằng thì F1 + F2 = 0
F1 = - F2
F1 và F2 phải cùng
phương, ngược chiều và bằng nhau về độ lớn. Để thỏa mãn các điều
kiện này thì q0 phải đặt trên đường thẳng nối A, B (để hai lực cùng

phương), đặt ngoài đoạn thẳng AB (để hai lực ngược chiều) và gần q1
hơn (để hai lực bằng nhau về độ lớn vì |q1| < |q2|). Khi đó:
→

9.109 | q q | = 9.109
1 0
2

AC

AC =

AB
2 −1

| q2 q0 |
( AB + AC )2

→

AB + AC
AC

→

→

=

| q2 |

| q1 |

=

→

2

= 5 cm; BC = 25 cm.

Phone:
01689.996.187


→

→


CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH - TƯƠNG TÁC ĐIỆN – THUYẾT
ELECTRON – BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
II. VÍ DỤ MINH HỌA
VD9. Hai quả cầu nhỏ giống nhau bằng kim loại, có khối lượng 5 g, được treo
vào cùng một điểm O bằng hai sợi dây không dãn, dài
10 cm. Hai quả cầu
tiếp xúc với nhau. Tích điện cho một quả cầu thì thấy hai quả cầu đẩy nhau
cho đến khi hai dây treo hợp với nhau một góc 600. Tính điện tích đã truyền
cho quả cầu. Lấy g = 10 m/s2.
HD. Khi truyền cho một quả cầu điện tích q thì do tiếp xúc, mỗi quả cầu sẽ
nhiễm điện tích q2 , chúng đẩy nhau và khi ở vị trí cân bằng mỗi quả cầu sẽ

chịu tác dụng của 3 lực: trọng lực
khi đó:

tan α2 =

F
P

=

q2
9.10 9 42
r
mg

q2 =

4 r 2 mg tan
9.10

9

→

P,

lực tĩnh điện

α
2

. Vì tan α2 =

r
2
l

α

r = 2l tan α2 . Nên: |q| =

16 mgl 2 tan 3 ( )
2
9.10 9

= 4.10-7 C.


Phone:
01689.996.187


→

F

và sức căng sợi dây

→

T

,