Tổng hợp lý thuyết và bài tập nâng cao về Định luật Cu-lông có giải chi tiết môn Vật lý 11

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

W: www.hoc247.net F: www.facebook.com/hoc247.net Y: youtube.com/c/hoc247tvc Trang | 1
<b>Vững vàng nền tảng, Khai sáng tƣơng lai </b>

<b>1. TƢƠNG TÁC GIỮA HAI ĐIỆN TÍCH ĐIỂM. </b>

<i><b>Phương pháp giải: </b></i>

Tương tác giữa hai loại điện tích: cùng dấu đẩy nhau, trái dấu hút nhau

Áp dụng định luật Cu-lông: F₁₂ F₂₁ F k q q1 ₂2
r

   



<b>Chú ý:</b> Định luật Cu-lông chỉ áp dụng được cho trường hợp các điện tích điểm, các điện tích phân bố đều
trên những vật dẫn hình cầu.

<b>2. VÍ DỤ MINH HỌA </b>

<b>Ví dụ 1: </b>Hai quả cầu nhỏ mang điện tích q1 = 2.10-7 C và q2 = 3.10-7 C đặt trong chân khơng thì tương tác
nhau một lực có giá trị 0,6 N. Tìm khoảng cách giữa chúng ?

<b>Giải </b>





9 7 7

1 2 2 1 2 1 2

2

9.10 2.10 . 2.10

q q k q q k q q

F k r r 0, 03

r F F 1.0, 6

 _ 

       

   (m)

Hay r = 3 cm.

<b>Ví dụ 2: </b>Hai quả cầu nhỏ mang điện tích q1 = -10-7 C và q2 = 4.10-7 C đặt cách nhau 6 cm trong chân khơng.
a. Tính lực tương tác tĩnh điện giữa hai quả cầu ?

b. Nếu q1= 2.10-8 C và q2 = 4,5.10-8 C để lực tĩnh điện không đổi thì khoảng cách giữa hai quả cầu là
bao nhiêu ?

<b>Giải </b>

a.

 

7 7

1 2 9

2 2

( 10 ).4.10
q q

F k F 9.10 0,1 N

r 1.0, 06

 



    

</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

W: www.hoc247.net F: www.facebook.com/hoc247.net Y: youtube.com/c/hoc247tvc Trang | 2
<b>Vững vàng nền tảng, Khai sáng tƣơng lai </b>

b.

 

  



8 8

1 2 9 3

2 2

2.10 .4,5.10
q q

F k F 9.10 0,1 N r 9.10 m 9 mm

r r

 



       



<b>Ví dụ 3: </b>Có hai quả cầu nhỏ trung hịa về điện đặt trong mơi trường khơng khí, cách nhau 40 cm. Giả sử có
4.1012 electron di chuyển từ quả cầu này sang quả cầu kia. Hỏi khi đó hai quả cầu hút hay đẩy nhau ? Tính độ
lớn lực tương tác đó ? điện tích của electron là e = -1,6.10-19 C

<b>Giải </b>

Khi electron di chuyển từ quả cầu này sang quả cầu kia thì một quả cầu thiếu electron nên nhiễm điện dương,
quả còn lại thừa electron nên nhiễm điện âm. Do đó hai quả cầu tích điện trái dấu nên chúng hút nhau.

Lực tương tác giữa chúng được xác định theo định luật Cu-lông:





2

_{ }

12 19

1 2 9

2 2

4.10 . 1, 6.10
q q

F k 9.10 0, 023 N

r 1.0, 4




   



<b>Ví dụ 4: </b>Hai vật nhỏ mang điện tích đặt trong khơng khí cách nhau một khoảng r = 1 m và đẩy nhau một lực
1,8 N. Tổng điện tích của chúng là 3.10-5 C. Tính điện tích mỗi vật ?

<b>Giải </b>

Vì hai quả cầu đẩy nhau nên chúng có điện tích cùng dấu, do đó ta có:
2

1 2 9

1 2

2 9

q q r F 1,8

F k q q 0, 2.10 P

r k 9.10




      



Mặt khác 5

1 2

q q 3.10 S

   

9
1 2

5
1 2

q q 0, 2.10 P
q q 3.10 S

 



  

Theo định lí Vi-ét:

5
1

2 2 5 9

5
2

q 2.10 C
q Sq P 0 q 3.10 q 0, 2.10 0

q 10 C

 


        


<b>3. BÀI TẬP TỰ LUYỆN </b>

<b>Bài 1: </b>Hai điện tích điểm đứng n trong khơng khí, cách nhau 3 cm thì tương tác với nhau bằng một lực 0,4

N. Xác định độ lớn của mỗi điện tích. Biết rằng độ lớn điện tích q2 lớn gấp 4 lần độ lớn điện tích q1 ?

ĐS: 7

1

q 10 C và q₂ 4.10 C7

<b>Bài 2: </b>Hai điện tích điểm q1 và q2 đặt cách nhau một khoảng r = 30 cm trong chân khơng thì lực tương tác
giữa chúng có độ lớn là F. Nếu nhúng chúng vào rượu với cùng khoảng cách thì lực tương tác giữa chúng là
F’ nhỏ hơn F 27 lần.

a. Xác định hằng số điện môi của rượu ?

b. Phải thay đổi khoảng cách giữa chúng như thế nào để lực tương tác giữa chúng trong rượu vẫn
bằng trong chân không ?

ĐS: a.  27; b. r = 5,77 cm

</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

W: www.hoc247.net F: www.facebook.com/hoc247.net Y: youtube.com/c/hoc247tvc Trang | 3
<b>Vững vàng nền tảng, Khai sáng tƣơng lai </b>

chúng là F = 10 N. Nếu nhúng chúng vào dầu và đưa chúng cách nhau 8 cm thì lực tương tác giữa chúng vẫn
là F’ = 10 N.

a. Xác định độ lớn của hai điện tích đó.
b. Xác định hằng số điện môi của dầu.
ĐS: a. 4.10-6

C; b.  2, 25

<b>Bài 4: </b>Hai quả cầu nhỏ giống nhau mang điện tích q1 và q2 đặt trong chân không cách nhau một khoảng r = 2
cm. Lực đẩy giữa chúng là 2,7.10-4 N. Cho hai quả cầu tiếp xúc nhau rồi đưa chúng về vị trí cũ thì chúng đẩy
nhau bằng một lực 3,6.10-4 N. Tìm q1 và q2 ?

ĐS: 2.10-9

C; 6.10-9 C hoặc -2.10-9 C; -6.10-9 C

<b>Bài 5: </b>Electron trong nguyên tử Hidro chuyển động tròn quanh hạt nhân theo quĩ đạo có bán kính r = 0,53
A0. Cho biết điện tích của electron là -1,6.10-19 C, khối lượng của electron là 9,1.10-31 kg và điện tích hạt
nhân nguyên tử Hidro là 1,6.10-19 C.

a. Tính độ lớn lực hướng tâm đặt lên electron.
b. Tính vận tốc và tần số chuyển động của elctron.
ĐS:

</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

W: www.hoc247.net F: www.facebook.com/hoc247.net Y: youtube.com/c/hoc247tvc Trang | 4
<b>Vững vàng nền tảng, Khai sáng tƣơng lai </b>

Website <b>HOC247</b> cung cấp một môi trường <b>học trực tuyến</b> sinh động, nhiều <b>tiện ích thơng minh</b>, nội
dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những <b>giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, </b>
<b>giỏi về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm</b> đến từ các trường Đại học và các trường chuyên
danh tiếng.

<b>I.</b>

<b>Luyện Thi Online</b>

- <b>Luyên thi ĐH, THPT QG:</b> Đội ngũ <b>GV Giỏi, Kinh nghiệm</b> từ các Trường ĐH và THPT danh tiếng xây dựng
các khóa <b>luyện thi THPTQG </b>các mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và Sinh Học.

- <b>Luyện thi vào lớp 10 chun Tốn: </b>Ơn thi <b>HSG lớp 9</b> và <b>luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán</b> các trường

<i>PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An</i> và các trường Chuyên khác cùng

<i>TS.Trần Nam Dũng, TS. Phạm Sỹ Nam, TS. Trịnh Thanh Đèo và Thầy Nguyễn Đức Tấn.</i>

<b>II. </b>

<b>Khoá Học Nâng Cao và HSG </b>

- <b>Toán Nâng Cao THCS:</b> Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Tốn Chun dành cho các em HS THCS lớp 6,
7, 8, 9 u thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt ở các kỳ
thi HSG.

- <b>Bồi dưỡng HSG Toán:</b> Bồi dưỡng 5 phân mơn <b>Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học </b>và <b>Tổ Hợp</b> dành cho
học sinh các khối lớp 10, 11, 12. Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: <i>TS. Lê Bá Khánh Trình, TS. Trần Nam </i>

<i>Dũng, TS. Pham Sỹ Nam, TS. Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn</i> cùng đôi HLV đạt thành

tích cao HSG Quốc Gia.

<b>III.</b>

<b>Kênh học tập miễn phí</b>

- <b>HOC247 NET:</b> Website hoc miễn phí các bài học theo <b>chương trình SGK</b> từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn
học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo
phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất.

- <b>HOC247 TV:</b> Kênh <b>Youtube</b> cung cấp các Video bài giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề thi miễn phí
từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các mơn Tốn- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và Tiếng Anh.

<i><b>Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai </b></i>

<i><b> Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90% </b></i>

<i><b>Học Toán Online cùng Chuyên Gia </b></i>

</div>

<!--links-->