Bai tap tinh dien hay co loi giai

<span class='text_page_counter'>(1)</span>GV. Huỳnh Mai Thuận. ĐT. 0905 245 832. PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ BÀI TẬP HAY VỀ LỰC TĨNH ĐIỆN Câu 1: Hai điện tích điểm cách nhau một khoảng r = 3cm trong chân không hút nhau bằng một lực F = 6.10-9 N. Điện tích tổng cộng của hai điện tích điểm là 10-9C. Tính điện đích của mỗi điện tích điểm: Hướng dẫn giải: Áp dụng định luật Culông: (Trong chân không ε = 1 qq Fr 2 F k 1 22  q1q 2  6.10 18  C 2  r k Vì lực tương tác giữa hai điện tích là lực hút nên chúng phải mang điện tích trái dấu nhau, vì vậy: q1.q2 = -6.10-18 (C2) (1) Theo đề:. q1  q 2 10 9 C. => q2 = 10-9 – q1 (2). Thay (2) vào (1) ta được: q1.(10-9 – q1) = -6.10-18 => -q12 + 10-9.q1 + 6,10-18 = 0 Giải phương trình bật hai theo q1 ta được hai nghiệm:  q1 3.10 9 C  9  q1  2.10 C.  q2  2.10 9 C  q 3.10 9 C =>  2. Câu 2: Hai quả cầu giống nhau mang điện, cùng đặt trong chân không, và cách nhau khoảng r = 1m thì chúng hút nhau một lực F1 = 7,2N. Sau đó cho hai quả cầu đó tiếp xúc với nhau và đưa trở lại vị trí cũ thì chúng đẩy nhau một lực F 2 = 0,9N. tính điện tích mỗi quả cầu trước và sau khi tiếp xúc. Hướng dẫn giải: q .q F k 1 2 2 7, 2 N r Trước khi tiếp xúc:. F .r 2 q1.q2  8.10  10 C 2 k Vì lực tương tác giữa hai điện tích là lực hút nên chúng phải mang điện tích trái dấu nhau, vì vậy: q1.q2 = -8.10-10 (C2) (1). Đường Mai Đăng Chơn-Tổ 47/Hòa Quý/Ngũ Hành Sơn/Đà Nẵng.

<span class='text_page_counter'>(2)</span> GV. Huỳnh Mai Thuận. ĐT. 0905 245 832. Điện tích hai quả cầu sau khi tiếp xúc: q q q1, q ,2  1 2 2 2.  q1  q 2    2   F2 k  q1  q 2 2.10 5 C 2 r (2) Từ hệ (1) và (2) suy ra:  q1 4.10 5 C  5 q 2 2.10 C. Câu 3: Người ta treo hai quả cầu nhỏ có khối lượng bằng nhau m = 0,01g bằng những sợi dây có chiều dài bằng nhau (khối lượng không đáng kể). Khi hai quả cầu nhiễm điện bằng nhau về độ lớn và cùng dấu chúng đẩy nhau và cách nhau một khoảng R=6cm. Lấy g= 9,8m/s2. Tính điện tích mỗi quả cầu Hướng dẫn giải:. Theo định luật II Niwton   khi điện  tích cân bằng ta có: P  F  T 0 R 2 Từ hình vẽ: Ta có tan α = OH R R R F tan      2 2.OH 2 mg R 2 2 l     2. q 2 Rmg R 3mg  k 2  q 1,533.10  9 C R 2l 2kl. Đường Mai Đăng Chơn-Tổ 47/Hòa Quý/Ngũ Hành Sơn/Đà Nẵng. R.

<span class='text_page_counter'>(3)</span> GV. Huỳnh Mai Thuận. ĐT. 0905 245 832. Câu 4: Cho hai điện tích bằng +q (q > 0) và hai điện tích bằng –q đặt tại bốn đỉnh của một hình vuông ABCD cạnh a trong chân không, như hình vẽ. Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên mỗi điện tích nói trên Hướng dẫn giải: A. B. Các lự tác dụng lên +q ở D như hình vẽ, ta có q1q 2 q2 FAD FCD k 2 k 2 r a q1q 2 q2 q2 FBD k 2 k k 2 2 r 2a a 2. . FBD FCD D FAD. FD F1. .       FD FAD  FCD  FBD F1  FBD q2 F1 FAD 2 k 2 2 a. C.  F1 hợp với CD một góc 450.. q2 2a 2 Đây cũng là độ lớn lực tác dụng lên các điện tích khác 2 FD  F12  FBD 3k. Câu 5: Hai quả cầu kim loại nhỏ hoàn toàn giống nhau mang điện tích q1 = 1,3.10-9C và q2 = 6.5.10-9C, đặt trong không khí cách nhau một khoảng r thì đẩy nhau với lực F. Chi hai quả cầu tiếp xúc nhau, rồi đặt chung trong một lớp điện môi lỏng, cũng cách nhau một khoảng r thì lực đẩy giữa chúng cũng bằng F a. Xác đinh hằng số điện môi  b. Biết lực tác đụng F = 4,6.10-6N. Tính r. Hướng dẫn giải: a. Khi cho hai quả cầu tiếp xúc nhau thì: q  q2 q1, q ,2  1 2 Ta có: 2.  q1  q 2    q .q 2  F, F  k  k 1 2 2   1,8 2 r r. Đường Mai Đăng Chơn-Tổ 47/Hòa Quý/Ngũ Hành Sơn/Đà Nẵng.

<span class='text_page_counter'>(4)</span> GV. Huỳnh Mai Thuận. ĐT. 0905 245 832. b. Khoảng cách r: q1q 2 q1q 2  r  k 0,13m r2 F Câu 6: Một quả cầu nhỏ có khối lượng m = 1,6g, tích điện q = 2.10-7C được treo bằng một sợi dây tơ mảnh. Ở phía dưới nó cần phải đạt một điện tích q 2 như thế nào để lực căng dây giảm đi một nửa. Hướng dẫn giải: F k.  T.  P. Lực căng của sợi dây khi chưa đặt điện tích:T = P = mg Lực căng của sợi dây khi đặt điện tích: P T=P–F= 2 qq P mg mgr 2  F   k 12 2   q 4.10  7 C 2 r 2 2kq1. Vậy q2 > 0 để lực tương tác do q2 tác dụng lên q1 là lực đẩy hướng lên trên và có độ lớn q2 = 4.10-7C. Câu 7: Cho hai điện tích điểm q1=16 C và q2 = -64 C lần lượt đặt tại hai điểm A và B trong chân không cách nhau AB = 100cm. Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên điện tích điểm q0=4 C đặt tại: a. Điểm M: AM = 60cm, BM = 40cm. b. Điểm N: AV = 60cm, BN = 80cm Hướng dẫn giải:    F F 10 20 F A M q1. q0. q2. a. Vì MA + MB = AB vậy 3 điểm M, A, B thẳng hàng M nằm giữa AB Lực điện tổng hợp tác dụng lên q0: qq qq   F F10  F20 k 1 02  k 2 02 16N AM BM Vì F10 cùng hường với F20 nên:    F cùng hường với F10 và F20 Đường Mai Đăng Chơn-Tổ 47/Hòa Quý/Ngũ Hành Sơn/Đà Nẵng.

<span class='text_page_counter'>(5)</span> GV. Huỳnh Mai Thuận. ĐT. 0905 245 832.  F10 q0 N.  F20. 2 2 2 b. Vì NA  NB AB  NAB vuông tại N. Hợp lực tác dụng lên q0 là:    F F10  F20.  F. q1. .  F  F20 Theo hình thì 10. q2 A. F  F102  F202 3,94V. =>  F hợp với NB một góc  : F   10 0, 44   240 F20 tan. B. Kết luận:.  F. - Điểm đặt tại N - Phương và chiều hợp với NB góc 240 - Độ lớn F = 3,94N. Câu 8: Hai quả cầu kim loại giống nhau, mang điện tích q1, q2 đặt cách nhau 20cm thì hút nhau bợi một lực F 1 = 5.10-7N. Nối hai quả cầu bằng một dây dẫn, xong bỏ dây dẫn đi thì hai quả cầu đẩy nhau với một lực F2 = 4.10-7 N. Tính q1, q2. Hướng dẫn giải: q  q2 q1, q ,2  1 2 Khi cho hai quả cầu tiếp xúc nhau thì: Áp dụng định luật Culong: q .q Fr 2 0, 2  16 F1 k 1 2 2  q1.q 2  1  .10 r k 9 (vì lực tương tác hút) 2. F2  q1  q 2  4   q1  q 2  .10 8 C F1 4 q1q 2 15 Vậy q1, q2 là nghiệm của phương trình: 4 0, 2  19 q2  q  .10 15 9.  10 8   3 C 0  q    1 10 8 C  15. Đường Mai Đăng Chơn-Tổ 47/Hòa Quý/Ngũ Hành Sơn/Đà Nẵng.

<span class='text_page_counter'>(6)</span> GV. Huỳnh Mai Thuận. ĐT. 0905 245 832. Câu 9: Hai quả cầu nhỏ giống nhau, cùng khối lượng m = 0,2kg, được treo tại cùng một điểm bằng hai sợi tơ mảnh dài l = 0,5m. Khi mỗi quả cầu tích điện q như nhau, chúng tách nhau ra một khoảng a = 5cm. Xác đinh q. Hướng dẫn giải: 0.  l. T H F q. Quả cầu chịu tác dụng của ba lực như hình vẽ. Điều kiện cân bằng:     P  F  T 0 Ta có: a F 2 tan    P a2 l2  4. r P. q2 a2  mg. Q .  q a.. a 2. k. amg 2. k 4l  a. 2. a2 l  4 2. 5,3.10 9 C. Câu 10: A. O.  F2 C.  F3  F1. Người ta đặt ba điện tích q1 = 8.10-9C, q2=q3=-8.10-C tại ba đỉnh của một tam giác đều ABC cạnh a = = 6cm trong không khí. Xác định lực tác dụng lên điện tích q 0=6109 C đặt tại tâm O của tam giác. Hướng dẫn giải: Lực tổng hợp tác dụng lên q0:       F F1  F2  F3 F1  F23 q1.q 0 q1.q 0 F1 k 36.10 5 N B 2 3k 2 a 2 3 a   3 2 . Đường Mai Đăng Chơn-Tổ 47/Hòa Quý/Ngũ Hành Sơn/Đà Nẵng.

<span class='text_page_counter'>(7)</span> GV. Huỳnh Mai Thuận  F. F2 F3 k. ĐT. 0905 245 832. q 2q 0 2 3  a  3 2 . 2. 3k. q1.q 0 36.10  5 N 2 a. F23 2F2cos1200 F2 Vậy F = 2F1 = 72.10-5N. A q1. O q0.  F03. B. C q2. q3.  F23  F3. Câu 11: Tại ba đỉnh của một tam giác đều, người ta đặt ba điện tích giống nhau q1=q2=q3=6.10-7C. Hỏi phải đặt điện tích thứ tư q0 tại đâu, có giá trị bao nhiêu để hệ thống đứng yên cân bằng. Hướng dẫn giải: Điều kiện cân bằng của điện tích q3 đặt tại C       F13  F23  F03 F3  F03 0 q2 F13 F23 k 2  F3 2F13cos300 F13 3 a.  F3 có phương là phân giác của góc C  F cùng giá ngược chiều với 3 .  F13.  F Suy ra 03 Xét tương tự với q1, q2 suy ra q0 phải nằm tại tâm của tam giác. q 0q q2 F03 F3  k  k 3  q 0  3,46.10  7 C 2 2 a 2 3  a  3 2 . Đường Mai Đăng Chơn-Tổ 47/Hòa Quý/Ngũ Hành Sơn/Đà Nẵng.

<span class='text_page_counter'>(8)</span>