Vật lí 11 Bài 1: ĐIỆN TÍCH - ĐỊNH LUẬT CU-LÔNG

Elishuchi

Cựu Mod Vật lí
Thành viên
13 Tháng mười 2015
2,240
2,919
479
Thanh Hoá
github.com
Thanh Hóa
✎﹏ ๖ۣۜTHPT❄๖ۣۜTriệu❄๖ۣۜSơn❄④ღ
[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!

ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.

CHƯƠNG 1- VẬT LÍ 11: ĐIỆN TÍCH - ĐỊNH LUẬT CU-LÔNG

I/Tóm tắt lý thuyết:

1.Sự nhiễm điện của các vật. Điện tích. Tương tác điện
1,a. Sự nhiễm điện của các vật

  • Một vật có khả năng hút được các vật nhẹ như mẩu giấy, sợi bông,... ta nói vật đó bị nhiễm điện
  • Có thể làm cho một vật nhiễm điện bằng cách: cọ xát với vật khác, tiếp xúc với vật đã nhiễm điện
  • Các hiện tượng nhiễm điện của vật :
  • Nhiễm điện do cọ xát
  • Nhiễm điện do tiếp xúc
  • Nhiễm điện do hưởng ứng
1b. Điện tích. Điện tích điểm .
  • Vật bị nhiễm điện còn gọi là vật mang điện, vật tích điện hay là một điện tích
  • Vật tích điện có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách tới điểm ta xét được gọi là điện tích điểm
1c. Tương tác điện. Hai loại điện tích

  • Hai loại điện tích:
  • Điện tích dương
  • Điện tích âm
  • Tương tác điện
  • Sự đẩy nhau hay hút nhau giữa các điện tích gọi là sự tương tác điện
2. Định luật Cu-lông. Hằng số điện môi

2.a.Định luật Cu-lông:
  • Nội dung: Lực hút hay đẩy giữa hai điện tích điểm đặt trong chân không có phương trùng với đường thẳng nối 2 điện tích điểm đó, có độ lớn tỉ lệ với tích độ lớn của hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng
  • Biểu thức: [imath]F = k\dfrac{|q_{1}.q_{2}|}{\varepsilon .r^{2}}[/imath]
  • Trong đó: k là hằng số tỉ lệ, phụ thuộc vào hệ đơn vị (Trong hệ SI, [imath]k=9.10^9[/imath] ) [imath]q_1[/imath] và [imath]q_2[/imath]: các điện tích ( C ) [imath]r:[/imath] khoảng cách giữa [imath]q_1[/imath] và [imath]q_2 (m^2)[/imath]
  • Đơn vị của điện tích là : Culong( C )
  • Biểu diễn :
    1659493656126.png1659493666141.png
2.b.Lực tương tác giữa các điện tích điểm đặt trong điện môi đồng tính. Hằng số điện môi:
  • Điện môi: là môi trường cách điện
  • Trong điện môi có hằng số điện môi là [imath]\varepsilon[/imath]
  • Hằng số điện môi của môi trường cho biết :Khi đặt các điện tích trong môi trường đó thì lực tương tác giữa chúng giảm đi bao nhiêu lần so với khi chúng đặt trong chân không.
    Đối với chân không thì [imath]\varepsilon =1[/imath] còn các môi trường khác thì [imath]\varepsilon >1[/imath]
  • Công thức định luật Cu-lông trong trường hợp lực tuoeng tác giữa hai điện tích điểm đặt trong môi trường đồng tính :
    [imath]F = k\dfrac{|q_{1}.q_{2}|}{\varepsilon .r^{2}}[/imath]
  • Nội dung: Lực tương tác tĩnh điện giữa hai điện tích điểm đặt trong môi trường có hằng số điện môi [imath]\varepsilon[/imath] tỉ lệ thuận với tích độ lớn hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng
2.c. Nguyên lý chồng chất:
Giả sử có n điện tích điểm [imath]q_1, q_2,…, q_n[/imath] tác dụng lên điện tích điểm q những lực tương tác tĩnh điện [imath]\overrightarrow{F_{1}}, \overrightarrow{F_{2}},....., \overrightarrow{F_{n}}[/imath] thì lực điện tổng hợp do các điện tích điểm trên tác dụng lên điện tích q tuân theo nguyên lý chồng chất lực điện.
[imath]\overrightarrow{F}= \overrightarrow{F_{1}}+\overrightarrow{F_{2}}+....+\overrightarrow{F_{n}}[/imath]

II,Câu hỏi SGK
C1:
Đầu B và đầu M nhiễm điện cùng dấu nên 2 đầu đẩy nhau
C2:
Lực tương tác giữa 2 quả cầu tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa 2 quả cầu nên khi tăng khoảng cách giữa 2 quả cầu lên 3 lần thì lực tương tác giữa 2 quả cầu giảm đi 9 lần
C3:
Đáp án D
Vì đồng không cách điện nên không có hằng số điện môi

Xem thêm:
Bài 1: ĐIỆN TÍCH - ĐỊNH LUẬT CU-LÔNG
Bài 2: THUYẾT ÊLECTRON. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
BÀI 7: DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI - NGUỒN ĐIỆN
[Chuyên đề] Dòng điện không đổi
[Chuyên đề] Điện tích điện trường

 
Last edited:

Elishuchi

Cựu Mod Vật lí
Thành viên
13 Tháng mười 2015
2,240
2,919
479
Thanh Hoá
github.com
Thanh Hóa
✎﹏ ๖ۣۜTHPT❄๖ۣۜTriệu❄๖ۣۜSơn❄④ღ
CHƯƠNG 1- VẬT LÍ 11: ĐIỆN TÍCH - ĐỊNH LUẬT CU-LÔNG

Phần 2: Câu hỏi và bài tập SGK

1,Điện tích điểm là một vật tích điện có kích thước rất nhỏ với khoảng cách tới điểm mà ta xé

2,Định luật culông: Lực hút hay đẩy giữa hai điện tích điểm đặt trong chân không có phương trùng với đường thẳng nối 2 điện tích điểm đó, có độ lớn tỉ lệ với tích độ lớn của hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng

3,lực tương tác sẽ cực đại vì [imath]\varepsilon =1[/imath]

4,Hằng số điện môi của môi trường cho biết :Khi đặt các điện tích trong môi trường đó thì lực tương tác giữa chúng giảm đi bao nhiêu lần so với khi chúng đặt trong chân không.

5,Đáp án D
Dựa vào công thức [imath]F = k\dfrac{|q_{1}.q_{2}|}{\varepsilon .r^{2}}[/imath]
=> Lực tương tác giữa chúng không đổi

6,Đáp án C
Chú ý:
Vật tích điện có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách tới điểm ta xét được gọi là điện tích điểm

7,
Định luật vạn vật hấp dẫnĐịnh luật Cu-lông
Giống nhau
  • Chỉ xét cho các vật (định luật vạn vật hấp dẫn) hoặc các điện tích (định luật Cu-lông) được coi là chất điểm hay điện tích điểm (kích thước rất nhỏ so với khoảng cách giữa chúng)
  • Lực tương tác giữa 2 đối tượng tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng
  • Lực tương tác tỉ lệ thuận với tích độ lớn giữa chúng
  • Phương của lực tương tác trùng với đường thẳng nối giữa chúng
  • Đều có hằng số tỉ lệ
như bên
Khác nhauLà lực hútVừa là lực đẩy vừa là lực hút tùy theo dấu giữa chúng
Cho hai vật có khối lượngCho hai vật tích điện
Tỉ lệ với tích độ lớn khối lượng của hai vậtTỉ lệ với tích độ lớn của hai điện tích
Hằng số tỉ lệ: [imath]G=6,67.10^{-11} \dfrac{N.m^2}{kg}[/imath]Hằng số tỉ lệ: [imath]k=9.10^9[/imath]
Lực hấp dẫn không đổi khi môi trường xung quanh chúng thay đổiLực tương tác Cu-lông thay đổi (giảm đi) khi đặt các điện tích trong chất điện môi

8,
Ta có: [imath]q_1 = q_2 = q[/imath]
Khoảng cách: [imath]r = 10 cm = 0,1 m[/imath]
Môi trường là không khí nên hằng số điện môi: [imath]\varepsilon ≈ 1[/imath]
Lực tương tác Cu-lông giữa hai quả cầu là:
[imath]F = k\dfrac{|q_{1}.q_{2}|}{\varepsilon .r^{2}}=9.10^9 \dfrac{q^2}{0,1^2}\Rightarrow q=±10^{-7}C[/imath]

Xem thêm:
Bài 1: ĐIỆN TÍCH - ĐỊNH LUẬT CU-LÔNG
Bài 2: THUYẾT ÊLECTRON. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
BÀI 7: DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI - NGUỒN ĐIỆN
[Chuyên đề] Dòng điện không đổi
[Chuyên đề] Điện tích điện trường
 

Attachments

  • bai-4-5-trang-4-sbt-vat-li-11.png
    bai-4-5-trang-4-sbt-vat-li-11.png
    215.1 KB · Đọc: 13
  • bai-4-5-trang-4-sbt-vat-li-11-1.png
    bai-4-5-trang-4-sbt-vat-li-11-1.png
    37.1 KB · Đọc: 12
  • Love
Reactions: Triêu Dươngg

Elishuchi

Cựu Mod Vật lí
Thành viên
13 Tháng mười 2015
2,240
2,919
479
Thanh Hoá
github.com
Thanh Hóa
✎﹏ ๖ۣۜTHPT❄๖ۣۜTriệu❄๖ۣۜSơn❄④ღ
Câu hỏi và bài tập SBT
Bài 1.1: Nhiễm điện cho một thanh nhựa rồi đưa nó lại gần hai vật M và N. Ta thấy thanh nhựa hút cả hai vật M và N. Tình huống nào dưới đây chắc chắn không thể xảy ra ?

A. M và N nhiễm điện cùng dấu.
B. M và N nhiễm điện trái dấu.
C. M nhiễm điện, còn N không nhiễm điện.
D. Cả M và N đều không nhiễm điện.

Lời giải: Đáp án B
Thanh nhựa nhiễm điện hút được cả 2 vật M và N nên M và N phải cùng dấu

Bài 1.2 : Một hệ cô lập gồm ba điện tích điểm, có khối lượng không đáng kể, nằm cân bằng với nhau. Tinh huống nào dưới đây có thể xảy ra ?

A. Ba điện tích cùng dấu nằm ở ba đỉnh của một tam giác đều.
B. Ba điện tích cùng dấu nằm trên một đường thẳng.
C. Ba điện tích không cùng dấu nằm tại ba đỉnh của một tam giác đều.
D. Ba điện tích không cùng dấu nằm trên một đường thẳng.

Lời giải: Đáp án D
Ba điện tích nằm cân bằng thì các lực tương tác giữa chúng phải cùng giá với nhau và hợp lực của chúng tại điện tích bất kì đều bị triệt tiêu [imath]\to[/imath] B không thoả mãn vì không triệt tiêu [imath]\to[/imath] đáp án D là đáp án đúng

Bài 1.3 : Nếu tăng khoảng cách giữa hai điện tích điểm lên 3 lần thì lực tương tác tĩnh điện giữa chúng sẽ

A. tăng lên 3 lần.
B. giảm đi 3 lần.
C. tăng lên 9 lần.
D. giảm đi 9 lần.

Lời giải: Đáp án D
Ta có: [imath]F=k\dfrac{|q_1q_2|}{εr^2}[/imath]
[imath]\Rightarrow[/imath] lực tương tác tĩnh điện F tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách
[imath]\Rightarrow[/imath] Khi khoảng cách tăng lên 3 lần thì bình phương khoảng cách tăng lên 9 lần. Vậy lực tương tác tĩnh điện F giảm đi 9 lần.

Bài 1.4 : Đồ thị nào trong Hình 1.1 có thể biểu diễn sự phụ thuộc của lực tương tác giữa hai điện tích điểm vào khoảng cách giữa chúng ?

1660135827127.png

Lời giải:Đáp án D
Công thức lực tương tác tĩnh điện: [imath]F=k\dfrac{|q_1q_2|}{εr^2}[/imath]
Với [imath]k, q_1, q_2,ε[/imath] xác định thì Ftỉ lệ nghịch với [imath]r^2[/imath].
Vậy đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của lực tương tác tĩnh điện vào khoảng cách là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của y vào x theo hàm số [imath]y=ax^2[/imath] với [imath]a=K.|q_1.q_2|=const;x=\dfrac 1 r[/imath]


Bài 1.5 : Hai quả cầu A và B có khối lượng [imath]m_1[/imath] và [imath]m_2[/imath] được treo vào một điểm [imath]O[/imath] bằng hai sợi dây cách điện [imath]OA[/imath] và [imath]AB[/imath] (Hình 1.2). Tích điện cho hai quả cầu. Lực căng T của sợi dây OA sẽ thay đổi như thế nào so với lúc chúng chưa tích điện ?

1660135850245.png

A. T tăng nếu hai quả cầu tích điện trái dấu.
B. T giảm nếu hai quả cầu tích điện cùng dấu.
C. T thay đổi.
D. T không đổi.

Lời giải: Đáp án D

Khi tổng hợp lực lại hệ vẫn không có thêm ngoại lực nào tác động vào nên lực căng của dây [imath]OA[/imath] không đổi
Vậy so với khi chưa tích điện thì lực căng T của sợi dây [imath]OA[/imath] không đổi.

Bài 1.6 : a) Tính lực hút tĩnh điện giữa hạt nhân trong nguyên tử heli với một êlectron trong lớp vỏ nguyên tử. Cho rằng êlectron này nằm cách hạt nhân [imath]2,94.10^{-11}[/imath] m.
b) Nếu êlectron này chuyển động tròn đều quanh hạt nhân với bán kính quỹ đạo như đã cho ở trên thì tốc độ góc của nó sẽ là bao nhiêu ?
c) So sánh lực hút tĩnh điện với lực hấp dẫn giữa hạt nhân và êlectron.
Điện tích của êlectron : [imath]-1,6.10^{-19}C[/imath]. Khối lượng của êlectron : [imath]9,1.10^{-31}kg[/imath].
Khối lượng của hạt nhân heli [imath]6,65.10^{-27}kg[/imath]. Hằng số hấp dẫn [imath]6,67.10^{11} m^3/kg.s^2.[/imath]

Lời giải:

a) Hạt nhân trong nguyên tử heli có hai proton,mỗi proton mang một điện tích [imath]p = 1,6.10^{-19} C = |e|[/imath]. Nên hạt nhân trong nguyên tử Heli mang một điện tích là:
[imath]q_1 = 2e[/imath]
Một electron có điện tích: [imath]e = -1,6.10^{-19}C[/imath]
Vậy lực hút tĩnh điện giữa hạt nhân trong nguyên tử heli với một electron ở lớp vỏ nguyên tử là:
[imath]F=k\dfrac{|q_1q_2|}{εr^2}=k\dfrac{|q_1q_2|}{εr^2}=5,33.10^{-7}N[/imath]

b) Ta có: [imath]F_{ht}=\dfrac{mv^2}{r}=mrw^2[/imath]
Do electron chuyển động tròn đều quanh hạt nhân nên lực hút tĩnh điện đóng vai trò là lực hướng tâm:
[imath]F=F_{ht} \Leftrightarrow F=mrw^2 \Leftrightarrow w=\sqrt{\dfrac {F}{m.r}}=\sqrt{\dfrac {5,33.10^{-7}} {9,1.10^{-31}.2,94.10^{-11}}}=1,41.10^{17} rad/s[/imath]

c) Lực hấp dẫn giữa hạt nhân và electron:
[imath]F_{hd}=G.\dfrac{m_1m_2}{r^2}=6,67.10^{11}.\dfrac{9,1.10^{-31}.6,65.10^{-27}}{(2,94.10^{-11})^2}=4,68.10^{−46}N[/imath]

Xem thêm:
Bài 1: ĐIỆN TÍCH - ĐỊNH LUẬT CU-LÔNG
Bài 2: THUYẾT ÊLECTRON. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
BÀI 7: DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI - NGUỒN ĐIỆN
[Chuyên đề] Dòng điện không đổi
[Chuyên đề] Điện tích điện trường
 
Last edited:
Top Bottom