Kỹ thuật giải nhanh bài tập vật lý 11 Chương 1 Điện tích điện trường là tài liệu môn Vật Lý trong chương trình Lớp 12 được cungthi.vn tổng hợp và biên soạn. Tạo nguồn tài liệu giúp các bạn trong việc ôn tập
Những địa chỉ uy tín để bạn mua sách
Nội dung tóm tắt
CHUYÊN ĐỀ1 ĐIỆN TÍCH – ĐIỆN TRƯỜNG
CHỦ ĐỀ 1: LỰC TƯƠNG TÁC TĨNH ĐIỆN
A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
1. Hiện tượng nhiễm điện của các vật
Một vật nhiễm điện (còn gọi là điện tích) có khả năng hút hoặc đẩy những vật khác. Chẳn hạn:
+ Khi cọ sát thanh thủy tinh, nhựa ... vào da hoặc lụa thì những vật đó có thể hút được mẩu giấy, sợi bông. Lúc này thanh thủy tinh, thanh nhựa... được gọi là những vật nhiễm điện.
+ Hiện tượng bụi bám vào cánh quạt, mặc dù quạt quay rất nhanh cũng là hiện tượng nhiễm điện. Có thể giải thích hiện tượng này do ma sát với không khí khu quay mà bề mặt cánh quạt đã được tích điện, nên bụi có khả năng bám chặt vào cánh quạt.
+ Những chiếc xe chở xăng dầu, khi di chuyển trên đường phải thả một sợi xích cho tiếp xúc với mặt đường để tránh trường hợp xe bị nhiễm điện.
+ Ngoài ra hiện tượng tĩnh điện còn được ứng dụng trong phun sơn tĩnh điện, hoạt động của máy in hay máy lọc bụi mà ta hay gặp trong đời sống.
2. Hai loại điện tích
Điện tích được kí hiệu là q, đơn vị C (Cu – long) và phân thành hai loại là điện tích dương và điện tích âm . Các điện tích có thể tương tác với nhau. Cụ thể:
+ Hai điện tích cùng dấu thì đẩy nhau.
+ Hai điện tích trái dấu thì hút nhau.
3. Thuyết electron
Nguyên tử được cấu tạo gồm:
+ Hạt nhân: gồm notron khôn mang điện và proton mang điện tích dương, .
+ Các electron chuyển động xung quanh hạt nhân .
Điện tích của electron còn được gọi là điện tích nguyên tố.
Vì điện tích của electron và proton trái dấu nhau và số electron bằng số proton trong hạt nhân, nên bình thường nguyên tử trung hòa về điện.
+ Nếu nguyên tử trung hòa về điện mất electron, lúc này số điện tích dương nhiều hơn số điện tích âm nên nguyên tử mang điện dương, được gọi là ion dương.
+ Nếu nguyên tử trung hòa về điện nhận thêm electron, lúc này số điện tích âm nhiều hơn số điện tích dương nên nguyên tử mang điện âm, được gọi là ion âm.
4. Lực tương tác giữa hai điện tích điểm q1, q2. Định luật Culong.
Điện tích điểm: là vật mang điện có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách, kích thước mà ta đang xét.
Định luật Culong: lực tương tác tĩnh điện giữa hai điện tích điểm đứng yên có:
+ Phương: là đường thẳng nối hai điện tích điểm.
+ Chiều: là lực hút nếu hai điện tích trái dấu, là lực đẩy nếu hai điện tích cùng dấu.
+ Độ lớn: với ε là hằng số điện môi của môi trường.
5. Định luật bảo toàn điện tích
Trong một hệ cô lập về điện, tổng đại số của các điện tích là không đổi
Lưu ý: Hệ cô lập về điện là hệ mà các vật trong hệ chỉ trao đổi điện tích với nhau mà không trao đổi điện tích với bên ngoài.
B. CÁC DẠNG BÀI TẬP VÀ VÍ DỤ MINH HỌA:
Dạng 1: Bài tập liên quan đến lực tương tác giữa hai điện tích điểm:
Phương pháp:
Lực tương tác giữa hai điện tích điểm nằm yên, cách nhau một khoảng r trong môi trường có hằng số điện môi ε có:
+ Phương: là đường thẳng nối hai điện tích điểm.
+ Chiều: là lực hút nếu hai điện tích trái dấu, là lực đẩy nếu hai điện tích cùng dấu.
+ Độ lớn:
Trong đó:
N.m2/C2
q1, q2 là độ lớn của các điện tích (đơn vị C)
r là khoảng cách giữa hai điện tích (đơn vị m)
ε là hằng số điện môi
Chú ý:
Các công thức trên được áp dụng trong các trường hợp:
+ Các điện tích là điện tích điểm.
+ Các quả cầu đồng chất, tích điện đều, khi đó ta coi r là khoảng cách giữa hai tâm của quả cầu
Một số hiện tượng:
+ Khi cho hai quả cầu nhiễm điện, tiếp xúc với nhau, khi tách ra thì tổng điện tích chia đều cho mỗi quả cầu.
+ Hiện tượng xảy ra tương tự khi nối hai quả cầu bằng dây dẫn mãnh rồi cắt bỏ dây.
+ Khi chạm tay vào quả cầu nhỏ dẫn điện đã tích điện thì quả cầu mất điện tích và trở về trung hòa.
Các ví dụ minh họa:
Ví dụ 1: Hai điện tích điểm C, C. Đặt cách nhau 20 cm trong không khí. Xác định lực tương tác giữa chúng?
Lực tương tác giữa hai điện tích điểm q1 và q2 là và có:
+ Phương là đường thẳng nối hai điện tích điểm.
+ Chiều là lực hút
+ Độ lớn
Ví dụ 2: Hai điện tích điểm C, C. Đặt tại hai điểm A, B trong không khí. Lực tương tác giữa chúng là 0,4 N. Xác định khoảng cách AB.
Lực tương tác giữa hai điện tích điểm có độ lớn
Vậy khoảng cách giữa hai điện tích điểm là 0,3 m.
Ví dụ 3: Hai điện tích đặt cách nhau một khoảng r trong không khí thì lực tương tác giữa chúng là . Nếu khoảng cách đó mà đặt trong môi trường điện môi thì lực tương tác giữa chúng là
a. Xác định hằng số điện môi.
b. Để lực tương tác giữa hai điện tích đó khi đặt trong điện môi bằng lực tương tác giữa hai điện tích khi đặt trong không khí thì khoảng cách giữa hai điện tích là bao nhiêu? Biết khoảng cách giữa hai điện tích này trong không khí là 20 cm.
a. Ta có biểu thức lực tương tác giữa hai điện tích trong không khí và trong điện môi được xác định bởi
b. Để lực tương tác giữa hai điện tích khi đặt trong điện môi bằng lực tương tác giữa hai điện tích khi ta đặt trong không khí thì khoảng cách giữa hai điện tích bây giờ là
cm
Ví dụ 4: Trong nguyên tử Hidro, electron chuyển động tròn đều quanh hạt nhân theo quỹ đạo tròn có bán kính cm.
a. Xác định lực hút tĩnh điện giữa electron và hạt nhân.
b. Xác định tầ
