[Nhóm vật lí] Học trước chương trình 11.

S

saodo_3

[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.

Nhóm dành cho những mem chuẩn bị lên lớp 11, có nhu cầu học trước chương trình.

Chương trình Vật Lí 11 gồm 2 phần: Điện - điện từ và quang học.

Phần điện - điện từ học gồm 5 chương.

Chương I: Điện tích - điện trường.

I. Tóm tắt một số lý thuyết cơ bản:

- Hai điện tích điểm đặt trong môi trường bất kì sẽ tương tác với nhau bằng một lực có độ lớn:

[TEX]F = k.\frac{q_1q_2}{r^2\epsilon}[/TEX]

Với [TEX]r[/TEX] là khoảng cách giữa hai điện tích.

[TEX]\epsilon[/TEX] hằng số điện môi của môi trường (nó cản trở từ trường, điện trường).

[TEX]k = 9.10^9[/TEX] là hệ số tỉ lệ.

Công thức này rất giống với công thức của lực hấp dẫn. [TEX]F = G\frac{M.m}{R^2}[/TEX].

Có thể thấy, các trường tồn tại xung quanh vật chất, khi tương tác với nhau đều có những quy luật tương tác nhất định.


- Để đặc trưng cho trường hấp dẫn trên Trái Đất, người ta đưa ra khái niệm gia tốc trọng trường [TEX]g = G\frac{M}{R^2}[/TEX]. Nghĩa là khi một vật có khối lượng m đặt vào trong trường hấp dẫn của Trái Đất (gần mặt đất), nó sẽ chịu một lực bằng [TEX]F = G\frac{Mm}{r^2} = mg[/TEX]

Tương tự, xung quanh một điện tích Q vật mang điện) luôn tồn tại một trường điện. Để đặc trưng cho trường điện này, người ta đưa ra khái niệm cường độ điện trường tại 1 điểm [TEX]E = k.\frac{Q}{r^2}[/TEX]. Nghĩa là khi đặt một điện tích q nào đó cách điện tích Q một khoảng r thì Q sẽ tác động lên nó một lực [TEX]F = k.\frac{Qq}{r^2} = E.q[/TEX].

E là một đại lượng vecto, có thể tổng hợp được. E hướng vào trong điện tích âm và hướng ra ngoài điện tích dương.

VD: 2 điện tích q1, q2 đặt tại A và B sẽ gây ra vecto cường độ điện trường E1, E2 như hình.

[TEX]E_{th}[/TEX] là vecto cường độ điện trường tổng hợp.

picture.php



- Thuyết bảo toàn điện tích: Tổng đại số của các điện tích trước và sau khi tiếp xúc là không đổi.

- Những phần lí thuyết còn lại các mem có thể xem thêm trong SGK. Phần nào không hiểu, đừng ngần ngại đặt câu hỏi!


II. Bài tập vận dụng:


1) Hai điện tích điểm có độ lớn [TEX]q_1 = 2,6.10^{-9} C, q_2 = 0,8.10^{-9} C[/TEX] đặt tại 2 điểm A, B trong chân không cách nhau 2 cm.

- Xác định cường độ điện trường tại trung điểm O của AB.
- Đặt một điện tích [TEX]q_3 = -0,6.10^{-9}[/TEX] tại O. Tính lực điện tác dụng lên điện tích này.


2) Hai điện tích điểm có độ lớn [TEX]q_1 = 10^{-9} C, q_2 = - 2.10^{-9} C[/TEX] đặt tại 2 đỉnh A, B của tam giác đều ABC cạnh a = 4 cm.

- Xác định cường độ điện trường gây ra bởi 2 điện tích tại C.
- Đặt điện tích [TEX]q_3 = 0,8.10^{-9} C[/TEX] tại C. Xác định phương, chiều, và độ lớn lực điện tác dụng lên q3.
 
Last edited by a moderator:
P

pe_lun_hp

Góp ý với anh là mấy cái tính lực với CĐĐT anh thiếu GTTĐ :p. Và a thiếu đơn vị nữa, lần sau anh cố gắng tìm sách tóm tắt cho bọn e nhé. >.< A cứ nhớ rồi viết ra là ko đc đâu đấy . Em cũng gọi là góp vui chứ ko dám so tài gì vì lv còn kém lắm :D.
saodo_3 said:
II. Bài tập vận dụng:


1) Hai điện tích điểm có độ lớn [TEX]q_1 = 2,6.10^{-9} C, q_2 = 0,8.10^{-9} C[/TEX] đặt tại 2 điểm A, B trong chân không cách nhau 2 cm.

a. Xác định cường độ điện trường tại trung điểm O của AB.
b. Đặt một điện tích [TEX]q_3 = -0,6.10^{-9}[/TEX] tại O. Tính lực điện tác dụng lên điện tích này.
Bấm để xem đầy đủ nội dung ...

$E_1 = k.\dfrac{|q1|}{r^2} = 9.10^9.2,6.10^{-9} = 23,4 \ \ \ \ \left(\dfrac{V}{m} \right)$

Tương tự ta tính được $E_2 = 7,2 \ \ \ \ \left(\dfrac{V}{m}\right)$

Vì $ E_1 > E_2$ và $\vec{E_1} $ ngược chiều với $\vec{E_2}$ nên :

$\vec{E_o} = \vec{E_1} + \vec{E_2} $

$\Rightarrow E_O = E_1 - E_2 = 16,2 \ \ \ \ \left(\dfrac{V}{m}\right)$

b.

Ta có $F_{13} = 14,04.10^{-9} \ \ \ \ (N)$

$F_{23} = 4,32 \ \ \ \ (N)$

Vì $ F_{13} > F_{23}$ và $\vec{F_{13}} $ ngược chiều với $\vec{F_{23}}$ nên :

$F_3 = 9,72 \ \ \ \ (N)$
 
T

thuong0504

pe_lun_hp said:
Góp ý với anh là mấy cái tính lực với CĐĐT anh thiếu GTTĐ :p. Và a thiếu đơn vị nữa, lần sau anh cố gắng tìm sách tóm tắt cho bọn e nhé. >.< A cứ nhớ rồi viết ra là ko đc đâu đấy . Em cũng gọi là góp vui chứ ko dám so tài gì vì lv còn kém lắm :D.


$E_1 = k.\dfrac{|q1|}{r^2} = 9.10^9.2,6.10^{-9} = 23,4 \ \ \ \ \left(\dfrac{V}{m} \right)$

Tương tự ta tính được $E_2 = 7,2 \ \ \ \ \left(\dfrac{V}{m}\right)$

Vì $ E_1 > E_2$ và $\vec{E_1} $ ngược chiều với $\vec{E_2}$ nên :

$\vec{E_o} = \vec{E_1} + \vec{E_2} $

$\Rightarrow E_O = E_1 - E_2 = 16,2 \ \ \ \ \left(\dfrac{V}{m}\right)$

b.

Ta có $F_{13} = 14,04.10^{-9} \ \ \ \ (N)$

$F_{23} = 4,32 \ \ \ \ (N)$

Vì $ F_{13} > F_{23}$ và $\vec{F_{13}} $ ngược chiều với $\vec{F_{23}}$ nên :

$F_3 = 9,72 \ \ \ \ (N)$
Bấm để xem đầy đủ nội dung ...

Giải thích cho mình ở phần này

$F_{23} = 4,32 \ \ \ \ (N)$

Vì $ F_{13} > F_{23}$ và $\vec{F_{13}} $ ngược chiều với $\vec{F_{23}}$ nên :

$F_3 = 9,72 \ \ \ \ (N)$
Bấm để xem đầy đủ nội dung ...

Sao $F_{23}=4,32$ mà không phải là $F_{23}=4,32.10^{-9}$

Và $F_3=9,72.10^{-9}$ chứ nhỉ?
 
S

saodo_3

Do tính nhầm ấy mà. Mà đã có E tổng hợp rồi thì nên lấy E tổng hợp x q sẽ đỡ hơn một phép tính.
 
T

thuong0504

2) Hai điện tích điểm có độ lớn $q_1 = 10^{-9}$ C, $q_2 = - 2.10^{-9}$ C đặt tại 2 đỉnh A, B của tam giác đều ABC cạnh a = 4 cm.

- Xác định cường độ điện trường gây ra bởi 2 điện tích tại C.
- Đặt điện tích q_3 = 0,8.10^{-9} C tại C. Xác định phương, chiều, và độ lớn lực điện tác dụng lên q3.
Bấm để xem đầy đủ nội dung ...

Em làm thử:

$E_1=k.\frac{q_1}{a^2}$ \Leftrightarrow$E_1=0,5625$

$E_2=k.\frac{|q_2|}{a^2}$ \Leftrightarrow$E_1=1,125$

Do đó: $E_C^2=E_1^2+E_2^2-2E_1.E_2.cos60$

\Leftrightarrow$E_C=\frac{9\sqrt{3}}{16}$

$F_{13}=4,5.10^{-10}$

$F_{23}=9.10^{-10}$

\Rightarrow$F_3=7,8.10^{-10}$

$F_3$ hợp với CB về phía dưới một góc 30*

P/s: Sửa giúp em/mình luôn nhé! :D
 
P

pe_lun_hp

thuong0504 said:
Em làm thử:

$E_1=k.\frac{q_1}{a^2}$ \Leftrightarrow$E_1=0,5625$

$E_2=k.\frac{|q_2|}{a^2}$ \Leftrightarrow$E_1=1,125$


P/s: Sửa giúp em/mình luôn nhé! :D
Bấm để xem đầy đủ nội dung ...

Chỗ đơn vị của a bạn quy đổi về (m) để nó thành đv thường dùng :D

À còn chỗ tổng hợp cddt là dấu +2E1E2.cos... nhé ;)) Nhầm sang toán rồi
 
Last edited by a moderator:
S

saodo_3

Khi làm em nên vẽ nháp cái hình ra mới thấy được vấn đề.

picture.php


Đúng thì chỉ đúng đáp số thôi chứ hình dung bất hợp lí rồi đó.


Bài 3. 2 điện tích điểm có điện tích lần lượt là [TEX]q_1 = 8.10^{-9} C, q_2 = 4.10^-9 C[/TEX] đặt cách nhau 2 cm trong chân không. Hỏi phải đặt điện tích thứ 3 ở đâu và có giá trị bằng bao nhiêu để hệ 3 điện tích cân bằng.

Bài 4. Tương tự bài 3, nhưng [TEX]q_1 = - 8.10^{-9} C, q_2 = 4.10^-9 C[/TEX].

Bài 5. Cho 4 điện tích có giá trị lần lượt là [TEX]q_1 = 2.10^{-9} C, q_2 = -4.10^{-9} C, q_3 = 2.10^{-9} C[/TEX] đặt tại 2 đỉnh A, B, C của hình vông cạnh [TEX]a = 2 cm[/TEX].

Tìm cường độ điện trường E tại đỉnh D.
 
C

congratulation11

Bài 3, 4

**Để hệ 3 điện tích cân bằng thì các lực điện tác dụng lên mỗi điện tích cân bằng nhau. Do vậy 3 điện tích cần thẳng hàng.

Với bài 3, $q_1, q_2$ đều dương. Lực điện tác dụng sẽ có chiều đi từ điện tích ra. $q_3$ muốn cân bằng thì $\vec F_{13}, \vec F_{23}$ cần ngược chiều nhau.
--> $q_3$ nằm giữa $q_1$ và $q_2$.

Gọi khoảng cách giữa $q_1$ và $q_3$ là $x$.

Khi $q_3$ cân bằng, ta có: $F_{13}=F_{23} \\ \leftrightarrow k \dfrac{q_1.|q_3|}{x^2}=k \dfrac{q_2.|q_3|}{(2-x)^2} ( * )$

Thay: $q_1=8.10^{-9}C; \ \ q_2=4.10^{-9}C$ vào $( * )$ và rút gọn, ta được: $x^2-8x+8=0$
Tìm được $x\approx 1,17 \ \ (cm)$
** Khi $q_1$ cân bằng, ta cũng có:

$k\dfrac{q_1q_2}{2^2}=k\dfrac{q_1|q_3|}{1,17^2}$

Thay số ta tìm được $|q_3|=1,37C$
Mặt khác để $q_1$ cân bằng thì $\vec F_{31}$ và $F_{21}$ ngược chiều nhau. $q_3, q_2$ lại nằm cùng phía so với $q_1$, vậy dấu điện tích của chúng phải trái nhau.

Suy ra: $q_3=-1,37C$
 
S

saodo_3

Để hệ 3 điện tích cân bằng thì các lực điện tác dụng lên mỗi điện tích cân bằng nhau. Do vậy 3 điện tích cần thẳng hàng.
Bấm để xem đầy đủ nội dung ...

Câu này anh còn nghi ngờ.

Nếu chúng không nằm trên cùng một đường thẳng mà vẫn cân bằng được thì sao? Biết đâu xảy ra trường hợp đó?
 
S

saodo_3

Ơ hay, em trình bày phương án thì phải chứng minh phương án của mình là đúng chứ. Nói thế khác nào bảo cái núi này nặng 10 tấn, không tin ông đi cân thử?
 
C

congratulation11

saodo_3 said:
Ơ hay, em trình bày phương án thì phải chứng minh phương án của mình là đúng chứ. Nói thế khác nào bảo cái núi này nặng 10 tấn, không tin ông đi cân thử?
Bấm để xem đầy đủ nội dung ...

@-), thế này nhé!

Bây giờ chỉ có 3 điện tích thôi. Xét bừa 1 cái $q_1$ đi.
-- $q_1$ chịu tác dụng của lực điện do $q_2$ và $q_3$. Đó là $\vec F_{21}, \vec F_{31}$

-- Để $q_1$ cân bằng thì $\vec F_{21}, \vec F_{31}$ cân bằng nhau.

Hai lực cân bằng thì cùng phương, ngược chiều, cùng độ lớn. Phương của lực điện tương tác giữa 2 điện tích lại trùng với đường thẳng nối 2 điện tích điểm.

Do đó 3 điện tích này phải thẳng hàng.! :|
 
L

lanhnevergivesup

saodo_3 said:
Bài 5. Cho 4 điện tích có giá trị lần lượt là [TEX]q_1 = 2.10^{-9} C, q_2 = -4.10^{-9} C, q_3 = 2.10^{-9} C[/TEX] đặt tại 2 đỉnh A, B, C của hình vông cạnh [TEX]a = 2 cm[/TEX].

Tìm cường độ điện trường E tại đỉnh D.
Bấm để xem đầy đủ nội dung ...

Áp dụng CT:[TEX]E=\frac{k./q/}{e.r^2}[/TEX]
Từ đó suy ra [TEX] E_{AD}=E_{DC}=45.10^3 (V/m) ; E_{BD}=45.10^3 (V/m)[/TEX]
Vì q1,q3>O và AD và DC vuông góc và bằng nhau , nên [TEX]E_1=E_{AD}.\sqrt{2}=45.10^3.sqrt{2} (V/m)[/TEX] và hướng ra xa BD ( E1 là tổng Ead và Edc)
Mặt khác q3<0 nên [TEX]E_{BD}[/TEX] hướng vào gần điện tích
=> [TEX]E_{BD}[/TEX] và [TEX]E_1[/TEX] ngược chiều ,
Vậy cường độ điện trường tại đỉnh D [TEX] (\sqrt{2}-1).45.10^3 (V/m)[/TEX]
 
Last edited by a moderator:
S

saodo_3

lanhnevergivesup said:
Áp dụng CT:[TEX]E=\frac{k./q_1.q_2/.e}{r^2}[/TEX]
Từ đó suy ra [TEX] E_{AD}=E_{DC}=45.10^3 ; E_{BD}=45.10^3[/TEX]
Vì q1,q3>O và AD và DC vuông góc và bằng nhau , nên [TEX]E_1=E_{AD}.\sqrt{2}=45.10^3.sqrt{2}[/TEX] và hướng ra xa BD ( E1 là tổng Ead và Edc)
Mặt khác q3<0 nên [TEX]E_{BD}[/TEX] hướng vào gần điện tích
=> [TEX]E_{BD}[/TEX] và [TEX]E_1[/TEX] ngược chiều ,
Vậy cường độ điện trường tại đỉnh D [TEX] (\sqrt{2}-1).45.10^3[/TEX]
Bấm để xem đầy đủ nội dung ...

Tổng hợp vecto thì là đúng rồi. Nhưng mà cái công thức em ghi bên trên là sao thế.
Cập nhât luôn, đơn vị của cường độ điện trường là V/m - Vôn/ mét.

Nó bằng hiệu điện thế chia cho khoảng cách.


Thông thường những bài cân bằng điện tích anh hay viết biểu thức vecto.

[TEX]\vec{F}_{12} + \vec{F}_{13} = \vec{0} \Rightarrow \vec{F}_{13} = - \vec{F}_{13}[/TEX]

---> Kết luận, cùng phương, ngược chiều, cùng độ lớn. Sau đó mới bắt tay vào tính toán.
 
Last edited by a moderator:
S

saodo_3

Bài 6. Cho một tụ điện phẳng gồm hai tấm kim loại dài 10 cm, đặt cách nhau 6 cm, tích điện trái đấu. Cường độ điện trường đều giữa hai bản là E = 200 V/m.

Một electron bay vào vùng không gian giữa hai bản tụ theo phương song song và cách đều hai bản. Hỏi electron phải có vận tốc đầu là bao nhiêu để có thể thoát khỏi tụ?
 
C

congratulation11

Nếu vậy thì giải như sau:

saodo_3 said:
Bài 6. Cho một tụ điện phẳng gồm hai tấm kim loại dài 10 cm, đặt cách nhau 6 cm, tích điện trái đấu. Cường độ điện trường đều giữa hai bản là E = 200 V/m.

Một electron bay vào vùng không gian giữa hai bản tụ theo phương song song và cách đều hai bản. Hỏi electron phải có vận tốc đầu là bao nhiêu để có thể thoát khỏi tụ?
Bấm để xem đầy đủ nội dung ...

Giả sử e có điện tích $q$, khối lượng $m$. Khoảng cách giữa hai bản là $l=6cm$

Lực điện tác dụng lên nó khi đi qua tụ là: $F=qE$

Gia tốc theo phương lực điện tác dụng của e là: $a=\dfrac{F}{m}=\dfrac{qE}{m}$

Thời gian để nó qua tụ là: $t=\sqrt{\dfrac{l}{a}}=\sqrt{\dfrac{lm}{qE}}$

Vật sẽ cđ qua tụ như vật bị "ném ngang". Như vậy, tầm bay xa là: $L=Vt$

Để e qua tụ thì: $L_{min}=10cm=0,1m$

Suy ra: $V_{min}=\dfrac{0,1}{t}=0,1.\sqrt{\dfrac{qE}{lm}}=10\sqrt{\dfrac{q}{3m}} \ \ (m/s)$
 
C

congratulation11

thandieu_pro said:
giả sử có 2 diện tích đang tương tác với nhau trong không khí thì ta xen vào giữa chúng một tấm thủy tinh thì ta tính lực culông ntn?
Mình nghĩ là: $F=\frac{kq1q2}{e_{1}(r-d)^2+e_{2}d^2}$
nhưng mà thầy mình bảo là sai!!!???
:khi (111):
Bấm để xem đầy đủ nội dung ...

Thấy bài này hay nhưng không hiểu nên không giải được. Đem ra đây để mọi người cùng làm.
 
You must log in or register to reply here.
Top Bottom