bài tâạ vật lí 11 chương 1

chuyên đề 1: định luật Coulomb
I. Phơng pháp:
1. Nội dung Định luật : lực tơng tác giữa 2 điện tích tỷ lệ với tích 2 độ lớn và tỷ lệ
nghịch với bình phơng khoảng cách giữa chúng.
2. Lực culông:
- Điểm đặt: Tại điện tích.
- Phơng: nằm trên đờng thẳng nối 2 điện tích.
- Chiều : hớng ra nếu 2 điện tích cùng dấu, hớng vào nếu 2 điện tích trái dấu.
- Độ lớn:
2
21
r
qq
kF
=
II. Bài Tập áp dụng.
Dạng 1: Xác định các đại lợng liên quan đến lực tơng tác giữa hai điện tích điểm
đứng yên trong chân không.
Bài 1.
Hai quả cầu kim loại nhỏ giống nhau, mang các điện tích q
1
,q
2
, đặt trong không khí, cách nhau
một đoạn R=20 cm. Chúng hút nhau bằng lực
NF
4
10.6,3

=
. Cho hai quả cầu tiếp xúc rồi đa về

khoảng cách cũ, chúng đẩy nhau lực
NF
4'
10.025,2

=
.
Tính q
1
,q
2
Bài 2.
Hai điện tích điểm đặt trong không khí, cách nhau khoảng R=20cm. Lực tơng tác tĩnh điện giữa
chúng có một giá trị nào đó. Khi đặt trong dầu ở cùng khoảng cách, lực tơng tác tĩnh điện giữa chúng
giảm đi 4 lần. Hỏi khi đặt trong dầu, khoảng cách giữa các điện tích phải là bao nhiêu để lực tơng tác
giữa chúng bằng lực tơng tác ban đầu trong không khí.
Bài 3.
Hai vật nhỏ giống nhau, mỗi vật thừa một (e). Tìm khối lợng mỗi vật để lực tĩnh điện bằng lực
hấp dẫn.
Bài 4.
Hai vật nhỏ mang điện tích đặt trong không khí cách nhau đoạn R=1m, đẩy nhau bằng lực
F=1,8N. Điện tích tổng cộng của hai vật là
CQ
5
10.3

=
. Tính điện tích mỗi vật.
Bài 5.
Hai quả cầu kim loại nhỏ nh nhau mang các điện tích q

1
,q
2
đặt trong không khí, cách nhau một
đoạn R=2cm, đẩy nhau bằng lực
NF
4
10.7,2

=
. Cho hai quả cầu tiếp xúc rồi đa về vị trí cũ, chúng
đẩy nhau lực
NF
4'
10.6,3

=
. Tính q
1
,q
2
1
Dạng 2: Tìm lực tổng hợp tác dụng lên một điện tích
Bài 1.
Ba điện tích
Cq
8
1
10.4

=
,
Cq
8
2
10.4

=
,
Cq
8
3
10.5

=
đặt trong không khí tại ba đỉnh
ABC của một tam giác đều, cạnh a=2cm. Xác định véctơ lực tác dụng lên q
3
.
ĐS:
NF
3
3
10.45

=
Bài 2.
Ba điện tích điểm q
1
=q

2
=q
3
=q=
C
19
10.6,1

đặt trong chân không tại ba đỉnh của một tam giác
đều, cạnh a=16cm. Xác định lực tác dụng lên điện tích q
3
ĐS:
NNF
2727
10.6,1510.39

=
Bài 3.
Tại ba đỉnh của một tam giác đều, cạnh a=6cm trong không khí có đặt 3 điện tích
Cq
9
1
10.6

=
,
Cqq
9
32
10.8

==
. Xác định lực tác dụng lên
Cq
9
0
10.8

=
tại tâm tam giác.
ĐS:
F

BC, hớng từ ABC,
NF
4
10.4,8

=
Bài 4 .
Có 6 điện tích q bằng nhau đặt trong không khí tại 6 đỉnh của lục giác đều cạnh a.Tìm lực tác
dụng lên mỗi điện tích. ĐS:
F

hớngra xa tâm lục giác
2
2
.
12
)3415(

a
kq
F
+
=
Dạng 3: Khảo sát sự cân bằng của một điện tích
Bài 1.
Hai điện tích
Cq
8
1
10.2

=
,
Cq
7
1
10.8,1

=
, đặt trong không khí tại A và B, AB=l=8cm.
Một điện tích q
3
đặt tại C. Hỏi:
a) C ở đâu để q
3
nằm cân bằng? ĐS: AC=4cm, BC=12cm;
b) Dấu và độ lớn của q
3

để q
1
,q
2
cũng cân bằng? ĐS:
Cq
8
3
10.5,4

=
Bài 2.
Tại ba đỉnh của tam giác đều, ngời ta đặt 3 điện tích giống nhau
Cqqqq
7
321
10.6

====
.
Phải đặt điện tích thứ t q
0
ở đâu, là bao nhiêu để hệ cân bằng? ĐS: q
0
tại tâm tam giác,
C
q
q
7
0

10.46,3
3

=
Bài 3 .
ở mỗi đỉnh của hình vuông cạnh a có đặt điện tích
CQ
8
10

=
. Xác định dấu, độ lớn điện tích q
đặt tại tâm hình vuông để cả hệ điện tích cân bằng? ĐS:
)122(
4
+=
Q
q
Bài 4.
2
Hai quả cầu kim loại nhỏ giống nhau mỗi quả cầu có điện tích q, khối lợng m=10g, treo bởi hai
sợi dây cùng chiều dài l=30m vào cùng 1 điểm. Giữ quả cầu I cố định theo phơng thẳng đứng, dây treo
quả cầu II sẽ lệch góc =
0
60
so với phơng thẳng đứng. Cho g=10
2
s
m
, tìm q= ? ĐS:

C
k
mg
lq
6
10

==
Bài 5.
Hai quả cầu kim loại nhỏ giống nhau treo vào một điểm bởi hai dây l=20cm. Truyền cho hai quả
cầu điện tích tổng cộng , chúng đẩy nhau, các dây hợp thành góc 2=
0
90
. Cho g=10
2
s
m
.
a) Tìm khối lợng mỗi quả cầu.
b) Truyền thêm cho một quả cầu điện tích q, hai quả cầu vẫn đẩy nhau nhng góc giữa hai dây
treo giảm còn
0
60
. Tính q.
ĐS: a)
g
tggl
kq
m 8,1
.sin16

22
2
==

; b)
Cq
7
10.85,2'


Bài 6.
Hai quả cầu nhỏ bằng kim loại có cùng kích thớc và cùng khối lợng m=90g, đợc treo tại cùng
một điểm bằng hai sợi dây mảnh cách điện có cùng chiều dài l=1,5m.
a) Truyền cho hai quả cầu (đang nằm cân bằng) một điện tích
Cq
7
10.8,4

=
thì thấy hai quả
cầu tách ra xa nhau một đoạn a. Xác định a, coi góc lệch của các sợi dây so với phơng thẳng
đứng là rất nhỏ.
b) Vì một lý do nào đó một trong hai quả cầu đó bị mất hết điện tích đã truyền cho nó. Khi đó
sẽ xảy ra hiện tợng gì? Tìm khoảng cách mới giữa hai quả cầu đó. g=10
2
s
m

ĐS: a) a=0,12m; b)
cmb 56,7

Chuyên đề 2: phần điện trờng
I. Phơng pháp:
1. Đờng sức điện trờng: Ra dơng vào âm.
2. Véc tơ cờng độ điện trờng:
- Điểm đặt : Tại điểm khảo sát.
- Phơng: nằm trên đờng thẳng nối điện tích với điểm khảo sát.
3
- Chiếu : Ra dơng vào âm.
- Độ lớn:
q
F
E


=
=>
EF
q

=
3. Điện trờng đều: Là điện trờng có các đờng sức song song và cách
đều nhau.
II. Bài tập áp dụng.
Bài 1.
Electron đang chuyển động với vận tốc
smv /10.4
6
0
=

thì đi vào một điện trờng đều, cờng độ
điện trờng E = 910V/m,
0
v

cùngchiều dơng đòng sức điện trờng. Tính gia tốc và quãng đờng (e)
chuyển động chậm dần đều cùng chiều đờng sức. Mô tả chuyển động của (e) sau đó.
ĐS:
214
/10.6,1 sma
=
...
Dạng 1 : Xác định c ờng độ điện tr ờng tổng hợp
Bài 2.
Tại 6 đỉnh của lục giác đều ABCDEF cạnh a trong không khí, lần lợt đặt các điện tích
q,2q,3q,4q,5q,6q. Xác định cờng độ điện trờng tổng hợp
E

tại tâm O của lục giác.
ĐS:
2
.6
a
q
kE
=
(nếu q>0);
2
.6
a

q
kE
=
(nếu q<0)
Bài3.
Cho hai điện tích
CqCq
10
2
10
1
10.4,10.4
==

đặt ở A,B trong không khí, AB=a=2cm. Xác
định véc tơ cờng độ điện trờng
E

tại:
a) H, trung điểm AB ĐS:
m
V
E
H
3
10.72
=
b) M cách A 1cm, cách B 3cm. ĐS:
m
V

E
M
3
10.32
=
c) N hợp với A, B thành tam giác đều. ĐS:
m
V
E
N
3
10.9
=
Bài 4.
Hai điện tích đặt tại A, B trong không khí, AB =4cm. Tìm vectơ cờng độ điện trờng tại C trên
trung trực AB, cách AB 2cm, suy ra lực tác dụng lên
Cq
9
10.2

=
đặt ở C.
ĐS:
m
V
F
m
V
m
V

E
455
10.4,25,10.7,1210.29

==
Bài 5. Tại 3 đỉnh tam giác ABC vuông tại Acạnh a=50cm, b=40cm, c=30cm. Ta đặt các điện tích
Cqqq
9
321
10

===
. Xác định E tại H, H là chân đờng cao kẻ từ A.
ĐS:
m
V
246
4
Bài 6. Cho bốn điện tích cùng độ lớn q đặt tại 4 đỉnh hình vuông cạnh a.Tìm E tại tâm O hình vuông
trong trờng hợp bốn điện tích lần lợt có dấu sau:
a) + + + + c) + - - +
b) + - + -
Bài 7. Tại 3 đỉnh A,B,C của hình vuông ABCD cạnh a đặt 3 điện tích q giống nhau (q>0). Tính E tại:
a) Tâm O hình vuông.
b) Đỉnh D ĐS: a)
2
0
2
a
kq

E
=
;b)
2
2
1
2
a
kq
E
D






+=
Bài 8. Hai điện tích
0
1
>=
qq
và
qq
=
2
đặt tại A,B trong không khí. Cho AB=2a.
a) Xác định cờng độ điện trờng
E

M
tại M trên trung trực của AB, cách AB đoạn h.
ĐS:
( )
2
3
22
2
ha
kqa
E
M
+
=

b) Xác định h để E
M
đạt giá trị cực đại. Tính giá trị cực đại đó.
2
max
2
)(
a
kq
E
M
=
Dạng 2: Điều kiện cân bằng của điện tích trong điện tr ờn g
Bài 1.

Cho hình vuông ABCD tại A và C đặt các điện tích q1=q2=q3=q. Hỏi phải đặt ở B điện tích bao
nhiêu để cờng độ điện trờng ở D bằng không? ĐS:
qq .22
2
=
Bài 2.
Một hòn bi nhỏ bằng kim loại đợc đặt trong dầu. Bi có thể tích
3
10mmV
=
, khối lợng
kgm
5
10.9

=
. Dầu có khối lợng riêng
3
800
m
kg
D
=
. Tất cả đặt trong một điện trờng đều,
E

hớng
thẳng đứng từ trên xuống,
m
V

E
5
10.1,4
=
. Tìm điện tích của bi để nó cân bằng lơ lửng trong dầu, cho
2
10
s
m
g
=
. ĐS:
Cq
9
10.2

=
Bài 3.
Cho hai điện tích điểm q
1
và q
2
đặt ở A, B trong không khí, AB=100cm. Tìm điểm C tại đó cờng
độ điện trờng tổng hợp bằng không với:
a)
CqCq
6
2
6
1

10.4;10.36

==
;b)
CqCq
6
2
6
1
10.4;10.36

==
ĐS: a) CA=75cm, CB=25cm ; b) CA=150cm, CB=50cm.
Bài 4.
Cho hai điện tích q
1
và q
2
đặt tại A,B, AB=2cm. Biết q
1
+ q
2
=
C
8
10.7

và điểm C cách q
1
6cm,

cách q
2
8cm có cờng độ điện trờng E=0. Tìm q
1
và q
2
.
ĐS:
CqCq
8
2
8
1
10.16,10.9

==
Bài 5.
5
A
B
C