chuong 1

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (138.75 KB, 5 trang )

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

Bài 1: Hai điện tích điểm bằng nhau được đặt trong khơng khí cách nhau 10 cm, lực tương tác giữa
hai điện tích là 1N. Đặt hai điện tích đó vào trong dầu có  = 2 cách nhau 10 cm. hỏi lực tương tác

giữa chúng là bao nhiêu?

Hướng dẫn:

- Trong khơng khí: 1 2

| . |q q

F k
r


- Trong dầu: / | . |1 22

.
q q
F

r



- Lập tỉ số:

1 1 1 0,5

2 2 2

F F F

F       N.

Bài 2: Hai điện tích điểm bằng nhau, đặt trong chân khơng cách nhau một khoảng r1 = 2 cm. lực

tương tác giữa chúng là 1,6.10-4 N.

a) Tìm độ lớn hai điện tích đó?

b) Khoảng cách r2 giữa chúng là bao nhiêu để lực tác dụng giữa chúng là 2,5.10-4 N?
Hướng dẫn:

a) Ta có: 1 1 22

1
.
q q
F k

r







4 2

2 1 1 18

1,6.10 . 2.10

.

64 .10

9

9.10 F r

q

k

 







Vậy: q = q1= q2=

9
8 .10

3  C.

b) Ta có: 2 1 22

2
.
q q
F K

r

 suy ra:

2 2

1 2 1 1

2
2

2 1 2

.
F r r F r

F r   F Vậy r2 = 1,6 cm.

Bài 3 : Hai điện tích điểm q1 = -10-7 C và q2 = 5.10-8 C đặt tại hai điểm A và B trong chân không cách

nhau 5 cm. Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên điện tích q0 = 2.10-8 C đặt tại điểm C sao cho CA

= 3 cm, CB = 4 cm.

Hướng dẫn :

- Lực tương tác giữa q1 và q0 là : 1 1 20 2
.

2.10
q q

F k N

AC



 

- Lực tương tác giữa q2 và q0 là : 2 2 20 3
.

5,625.10
q q

F k N

BC



 

- Lực điện tác dụng lên q0 là :

2 2 2

1 2 1 2 2,08.10
F F F  F F F   N

  

Bài 4 : Hai điện tích q1 = 4.10-5 C và q2 = 1.10-5 C đặt cách nhau 3 cm trong khơng khí.

a) Xác định vị trí đặt điện tích q3 = 1.10-5 C để q3 nằm cân bằng ?

b) Xác định vị trí đặt điện tích q4 = -1.10-5 C để q4 nằm cân bằng ?
Hướng dẫn :

- Gọi F13



là lực do q1 tác dụng lên q3

F23


là lực do q2 tác dụng lên q3

- Để q3 nằm cân bằng thì F13F230

  

13 23

F F

 

 

 F F13, 23

 

cùng phương, ngược chiều và F13 = F23

Vì q1, q2, q3 >0 nên M nằm giữa A và B.

Đặt MA = x
Ta có :





1 3 2 3

2 2

3
q q q q

k k

x   x

2 2

1
2

3 3

q x x

   

     

 

   

 x = 2 cm.

b) Nhận xét : khi thay q4 = -1.10-5 C thì khơng ảnh hưởng đến lực tương tác nên kết quả không

thay đổi, vậy x = 2 cm.

Điện Trường

Q

2

B

A

C

Q

0

Q

1

F

1

F

2

F

q

1

q

A

B

M

q

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

Bài 5: Hai điện tích điểm q1 = 4.10-8C và q2 = - 4.10-8C nằm cố định tại hai điểm AB cách nhau 20 cm

trong chân khơng.

1. Tính lực tương tác giữa 2 điện tích.

2. Tính cường độ điện trường tại:

a. điểm M là trung điểm của AB.
b. điểm N cách A 10cm, cách B 30 cm.
c. điểm I cách A 16cm, cách B 12 cm.

d. điểm J nằm trên đường trung trực của AB cách AB một đoạn 10 3 cm
Hướng dẫn:

1. Lực tương tác giữa 2 điện tích:





8 8

1 2 9 5

2
2

4.10 .( 4.10 )

.

9.10 .

36.10 ( )

.

0, 2

q q

F k

N

r



 





2. Cường độ điện trường tại M:

a. Vectơ cđđt E1M;E2M

 

do điện tích q1; q2 gây ra tại M có:

- Điểm đặt: Tại M.

- Phương, chiều: như hình vẽ
- Độ lớn:





9 3

1 2 2 2

4.10

9.10 . 36.10 ( / )

. 0,1

M M

q

E E k V m

r




   

Vectơ cường độ điện trường tổng hợp: E E 1M E2M

  

Vì E1M E2M

 

  nên ta có E = E1M + E2M = 72.10 ( / )3 V m
b. Vectơ cđđt E1N;E2N

 

do điện tích q1; q2 gây ra tại N có:

- Điểm đặt: Tại N.

- Phương, chiều: như hình vẽ
- Độ lớn:









1 9 3

1 2 2

2 9

2 2 2

4.10

9.10 . 36.10 ( / )

. 0,1

4.10

9.10 . 4000( / )

. 0,3

M

q

E k V m

r
q

E k V m

r






  



  

Vectơ cường độ điện trường tổng hợp: E E 1M E2M

  

Vì E1M E2M

 

  nên ta có E = E - E1N 2N = 32000 (V/m)

c. Vectơ cđđt E E1I; 2I

 

do điện tích q1; q2 gây ra tại I có:

- Điểm đặt: Tại I.

- Phương, chiều: như hình vẽ
- Độ lớn:









1 9 3

1 2 2

2 9 3

2 2 2

4.10

9.10 . 14,1.10 ( / )

. 0,16

4.10

9.10 . 25.10 ( / )

. 0,12

I

M

I

M

q

E k V m

r
q

E k V m

r






  



  

Vectơ cường độ điện trường tổng hợp: E E 1M E2M

  

Vì AB = 20cm; AI = 16cm; BI = 12cm AB2 AI2 BI2

  

1M 2M
E E

    nên ta có E = E + E 28,7.10 (V/m)1N2 22N  3
d. Vectơ cđđt E E1J; 2J

 

do điện tích q1; q2 gây ra tại J có:

2N

E



q

1

q

1I

E



2I

E



q

1

q

I

E



A

B

I

A

B

I

1J

E



q

1

q

2J

E



J

E



A

B

I

1M

E



2M

E



q

1

q

M

N

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

- Điểm đặt: Tại J.

- Phương, chiều: như hình vẽ
- Độ lớn:





1 9 3

1 2 2 2

4.10

9.10 . 9.10 ( / )

. J 0, 2

J J

q

E E k V m

r




   

Vectơ cường độ điện trường tổng hợp: E E 1JE2J

  

Ta có: IH = 10 3 cm; AH = AB/2 = 10cm tanIAH IH 3 IAH 600

AH

    







1M; 2M 120

E E



     nên ta có E = E + E1J2 22J2E E .cos =9.10 (V/m)1J 2J  3

Hoặc : 2. 1 .cos 9.10 ( / )3


 

  

 

j

E E V m

Bài 6 : Tại hai điểm A và B đặt hai điện tích điểm q1 = 20Cvà q2 = -10C cách nhau 40 cm trong

chân khơng.

a) Tính cường độ điện trường tổng hợp tại trung điểm AB.

b) Tìm vị trí cường độ điện trường gây bởi hai điện tích bằng 0 ?
Hướng dẫn :

a) Gọi E1



và E2


vecto là cường độ điện trường do q1 và q2 gây ra tại trung điểm A, B.

- Điểm đặt : tại I

- Phương, chiều : như hình vẽ
- Độ lớn :

- Gọi E là vecto cường độ điện trường tổng hợp tại I :

1 2
E E E

  

Vậy : E = E1 + E2 = 6,75.106 V/m.

b) Gọi C là điểm có cddt tổng hợp Ec 0

 

/ /

2
1 ,

E E

 

là vecto cddt do q1 và q2 gây ra tại C.

Có : / / /
1 2 0
E E E 

   

/ /
1 2

E E

 

 

Do q1 > |q2| nên C nằm gần q2

Đặt CB = x  AC40x, có :





 

 

         

 



1 2

/ / 1

1 2 2 2

40 40

; 2 96,6

q q q x x

E E K k x cm

q x x

x
x

Bài 7 : Hai điện tích điểm q1 = 1.10-8 C và q2 = -1.10-8 C đặt tại hai điểm A và B cách nhau một

khoảng 2d = 6cm. Điểm M nằm trên đường trung trực AB, cách AB một khoảng 3 cm.
a) Tính cường độ điện trường tổng hợp tại M.

b) Tính lực điện trường tác dụng lên điện tích q = 2.10-9 C đặt tại M.
Hướng dẫn :

a) Gọi E E1, 2

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

là vecto cddt do q1 và q2 gây ra tại M

E là vecto cddt tổng hợp tại M
Ta có : E E 1E2

  

, do q1 = | -q2 | và MA = MB nên

E1 = E2 , Vậy E = 2.E1.cos Trong đó: cos = d

MA, MA = 3 32  2 3 2.102m Vậy: E =

7.104 V/m.



1 2

;

2 2

q

E

k

E

k

IA

IB



E

q

1

q

1

E



E

A

B

M

d



d

q

1

q

A

B

I

E

1

E

2

/
1



E

/
2



E

q

1

q

A

B

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

b) Lực điện tác dụng lên điện tích q đặt tại M có:
- Điểm đặt: tại M

- Phương, chiều: cùng phương chiều với E (như hình vẽ) F = |q|.E =  



9 4 4

2.10 .7.10 1,4.10 N

CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN. ĐIỆN THẾ. HIỆU ĐIỆN THẾ.

Bài 8 : Một e di chuyển một đoạn 0,6 cm từ điểm M đến điểm N dọc theo một đường sức điện của 1
điện trường đều thì lực điện sinh cơng 9,6.10-18J

1. Tính cường độ điện trường E

2. Tính cơng mà lực điện sinh ra khi e di chuyển tiếp 0,4 cm từ điểm N đến điểm P theo phương và
chiều nói trên?

3. Tính hiệu điện thế UMN; UNP

4. Tính vận tốc của e khi nó tới P. Biết vận tốc của e tại M bằng khơng.

Giải:

1. Ta có: AMN =q.E.M'N' vì AMN > 0; q < 0; E > 0 nên M'N'< 0 tức là e đi ngược chiều đường sức.

=> M'N'=- 0,006 m

Cường độ điện trường:









4
19

9,6.10

10 ( / )

. ' ' 1,6.10 . 0,006

MN

A

E V m

q M N



  

 

2. Ta có: N P' ' = -0,004m => A

NP= q.E.N'P' = (-1,6.10-19).104.(-0,004) = 6,4.10-18 J
3. Hiệu điện thế:

-18 -18

MN NP

MN -19 NP -19

9,6.10 6,4.10

U 60( ); U 40( )

-1,6.10 -1,6.10

A A

V V

q q

     

4. Vận tốc của e khi nó tới P là:

Áp dụng định lý động năng: AMP = WđP – WđN =>WđP = AMN +ANP = 16.10-18 J
18

6
31

2 2.16.10

5,9.10 ( / )
9,1.10

dP

W

v m s

m




   

Bài 9: Hiệu điện thế giữa hai điểm M, N trong điện trường là UMN = 100V.

a) Tính công điện trường làm dịch chuyển proton từ M đến N.
b) Tính cơng điện trường làm dịch chuyển electron từ M đến N.

c) Nêu ý nghĩa sự khác nhau trong kết quả tính được theo câu a và câu b.

Hướng dẫn:

a. Công điện trường thực hiện proton dịch chuyển từ M đến N.

A q U

1



p MN

.



1,6.10 .100 1,6.10

19



17 J
b. Công điện trường thực hiện electron dịch chuyển từ M đến N.

 





2 e MN

.

1,6.10 .100 1,6.10

A q U

J

c. A1 > 0, có nghĩa là điện trường thực sự làm việc dịch chuyển proton từ M đến N.

A2 < 0, điện trường chống lại sự dịch chuyển đó, muốn đưa electron từ M đến N thì ngoại lực phải

thực hiện cơng đúng bằng 1,6.10-17 J.

CƠNG CỦA LỰC ĐIỆN. ĐIỆN THẾ. HIỆU ĐIỆN THẾ.

Bài 10: Ba điểm A, B, C tạo thành một tam giác vuông tại C; AC = 4cm, BC = 3cm và nằm trong
một điện trường đều. Vecto cường độ điện E trường song song AC, hướng từ A đến C và có độ lớn
E = 5000V/m. Hãy tính:

a) UAC, UCB,UAB.

b) Công của điện trường khi e di chuyển từ A đến B và trên

đường gãy ACB Hướng dẫn:

a.Tính các hiệu điện thế - UAC = E.AC = 5000.0,04 = 200V.

- UBC = 0 vì trên đoạn CB lực điện trường F q E .

 

vng góc CB nên ACB = 0 UCB = 0.

- UAB = UAC + UCB = 200V.

b. Công của lực điện trường khi di chuyển e- từ A đến B.

19 17

1,6.10 .200 3,2.10
AB

A   J

 

Công của lực điện trường khi di chuyển e- theo đường ACB.

</div>
(5)<div class='page_container' data-page=5>

Bài 11Một electron bay với vận tốc v = 1,5.107m/s từ một điểm có điện thế V

1 = 800V theo hướng

của đường sức điện trường đều. Hãy xác định điện thế V2 của điểm mà tại đó electron dừng lại. Biết

me = 9,1.10-31 kg, Hướng dẫn:

Áp dụng định lý động năng 0 – ½.m.v2

0 = e.(V1 – V2) Nên : V2 = V1 -
2

0
2
mv

e = 162V.
TỤ ĐIỆN. GHÉP TỤ ĐIỆN

Bài 1 : Cho bộ tụ điện mắc như hình vẽ. C1 = 4F, C2 = 6F , C3 = 3,6F và C4 = 6F. Mắc 2

cực AB vào hiệu điện thế U = 100V.

1. Tính điện dung của bộ tụ và điện tích của mỗi tụ.

2. Nếu hiệu điện thế giới hạn của bộ tụ C1,2,3 (CAM) là 40V; hiệu điện thế giới hạn của tụ C4 là 60V.

Thì hiệu điện thế tối đa đặt vào 2 đầu mạch điện là bao nhiêu để các tụ không bị đánh thủng?

Giải:

1. Cấu tạo của mạch điện: 



C nt C1 2



C nt C3 4

Điện dung của bộ tụ:













1 2 4

12 12 3

1 2 4

6.4 6.6

2, 4 ; 2, 4 3, 6 6 ; 3

6 4 6 6

AM

AM AB

AM

C C C C

C F C C C F C F

C C   C C 

          

   

Điện tích của các tụ:

6 4

4 6 12 3

6 4 6 4

3 3 3 12 12 12 1 2

3.10

. 3.10 .100 3.10 ( ) ; 50( ) ;

6.10

. 3,6.10 .50 1,8.10 ( ); . 2, 4.10 .50 1, 2.10 ( )

AM

AB AB AB AM AM

AM

Q

Q C U C Q Q U V U U

C

Q C U C Q C U C Q Q



 



   

         

       

2. Điện tích cực đại có thể tích trên bộ tụ CAM và C4 là:

QmaxAM = CAM.UmaxAM = 6.10-6.40 = 24.10-5(C) Qmax4 = C4.Umax4 = 6.10-6.60 = 36.10-5(C)

Mà thực tế ta có vì CAM; C4 mắc nối tiếp nên để khơng có tụ nào bị đánh thủng thì:

QAM = Q4 min Q



maxAM;Qmax4



Điện tích tối đa của bộ: QAB = QAM = Q4 = QmaxAM = 24.10-5(C)

Hiệu điện thế tối đa có thể đặt vào 2 đầu mạch điện là:

24.10

80( )
3.10

AB
AB

AB

Q

U V

C



  

Bài 13: Cho bộ tụ như hình vẽ, biết C1 = 8F; C2 = 6F; C3 =3F.

a) Tính điện dung tương đương của bộ tụ.

b) Đặt vào hai đầu AB một hiệu điện thế U = 8V.
Tính hiệu điện thế và điện tích của mỗi tụ.

Hướng dẫn:

a. Điện dung tương đương của bộ tụ Ta có: 23 2 3

2 3

. 6.3 2 .

6 3
C C

C F

C C 

  

 

- Điện dung tương đương: Cb = C1 +C23 = 10F.

b.Hiệu điện thế giữa hai bản tụ C1 là: U1 = U = 8V

- Điện tích của tụ C1: Q1 = C1.U = 6,4.10-5 C.

- Điện tích trên mỗi tụ C2 và C3: Q2 = Q3 = C23.U = 1,6.10-5 C.

- Hiệu điện thế giữa hai bản tụ C2: 2 2
2

2,67 .
Q

U V

C

 

- Hiệu điện thế giữa hai bản tụ C3 là: U3 = U – U2 = 5,33 V.

C3

C1 C2

C4

A

M

B

C3

C1
C2

</div>

chuong 1





1,6.10 . 2.10

.

<sub>64 .10</sub>

9

9.10

<i>F r</i>

<i>q</i>

<i>k</i>













Điện Trường

Q

B

A

C

Q

Q

F

F

F

q

q

A

B

M

q





4.10 .( 4.10 )

.

9.10 .

36.10 ( )

.

<sub>0, 2</sub>

<i>q q</i>

<i>F k</i>

<i>N</i>

<i>r</i>































<i>E</i>



q

<sub>q</sub>

<i>E</i>



<i>E</i>



q

<sub>q</sub>

<i>E</i>



A

B

I

A

B

I

<i>E</i>

