- ĐIỆN TÍCH - ĐIỆN TRƯỜNG. - Lực tương tác giữa hai điện tích q1 và q2 Phương: đường thẳng nối tâm hai điện tích Chiều: Hai điện tích cùng dấu (q1.q2 >. - 0) thì đẩy nhau Hai điện tích trái dấu (q1.q2 <. - 0) thì hút nhau Độ lớn: F12: lực tác dụng của q1 lên điện tích q2 F21: lực tác dụng của q2lên điện tích q1 k: hệ số tỉ lệ ( hằng số tĩnh điện ) k = 9.109 N.m2/ C2 r: khoảng cách giữa hai điện tích ε : hằng số điện môi (ε. - Định luật bảo toàn điện tích Trong một hệ cô lập về điện, tổng đại số của các điện tích là không đổi: Chú ý: Khi hai vật cùng bản chất, kích thước, hình dạng giống nhau tiếp xúc với nhau thì 3. - Điện tích của một vật nhiễm điện:. - Điện trường ra do điện tích Q gây tại một điểm M có biểu thức sau. - EQ : điện trường do Q gây ra tại M (V/m) r : khoảng cách từ điện tích Q đến M q: điện tích thử nằm trong điện trường của điện tích Q ( q đặt tại M. - F : lực tác dụng của Q lên q + Chiều điện trường do điện tích Q gây tại một điểm M: Nếu Q >. - 0: điện trường có chiều hướng ra xa Q Nếu Q <. - 0: điện trường có chiều hướng vào Q. - Chú ý: Hình dạng của điện trường là hình dạng của đường sức điện:. - Công của lực điện Công của lực điện trong điện trường đều: AMN = qEd với d là hình chiếu đường đi MN lên một đường sức điện 6. - Hiệu điện thế Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường trong sự dịch chuyển của một điện tích từ M đến N. - Nó được xác định bằng thương số giữa công của lực điện tác dụng lên điện tích q trong sự dịch chuyển của q từ M đến N và độ lớn của q Với VM và VN là điện thế tại M và N trong điện trường. - Hệ thức liên hệ giữa hiệu điện thế và cường độ điện trường : Lưu ý: Vectơ cường độ điện trường luôn hướng từ nơi điện thế cao về nơi điện thế thấp ( trong tụ điện c/đ điện trường hướng từ bản dương sang bản âm) Điện trường phải là điện trường đều 7. - Thế năng tĩnh điện giữa hai điện tích. - Cân bằng của điện tích ( Sắp xếp theo mức độ khó dần) Bài 1. - Cho hai quả cầu xem như chất điểm đặt cố định trong không khí tại 2 điểm A và B ( AB = 20cm). - Biết điện tích mỗi quả là q1 = 2.10-6 C và q2. - Cho hai quả cầu nhỏ mang điện tích q1 và q2 đặt trong không khí, hút nhau bằng một lực F. - Cho hai quả cầu tiếp xúc với nhau, rồi đưa về vị trí cũ, thì chúng đẩy nhau bằng một lực F. - Hai điện tích cùng dấu có kích thước rất nhỏ, đặt trong chân không đang đẩy nhau bằng một lực F. - Trên đoạn nối hai điện tích , đặt một thanh kim loại dọc theo đoạn thẳng này và cách đều hai điện tích. - a) Lực tương tác giữa hai điện tích q1 và q2 tăng hay giảm. - b) Lực đẩy mỗi điện tích ra xa nhau tăng hay giảm Bài 4. - Đặt điện tích Q tại O. - Sau đó lần lượt đặt điện tích q tại A, B và C. - Biết rằng khi q đặt tại A và B thì lực tương tác giữa hai điện tích là. - Tìm lực tương tác giữa các điện tích khi q đặt tại C.. - Ba hạt cườm được xâu vào một vòng chỉ kín, mềm và cách điện, một hạt mang điện tích q, hai hạt còn lại mang điện tích 3q. - Các điện tích đều dương nên chúng đẩy nhau, do tính chất đối xứng nên vòng dây tạo thành 1 tam giác cân. - Hai điện tích q1 = q2 = q >. - Xác định cường độ điện trường tại điểm M trên trung trực của AB và cách AB đoạn h. - Một quả cầu khối lượng m=1g treo trên một sợi dây mảnh, cách điện. - Quả cầu nằm trong điện trường đều có phương nằm ngang, cường độ điện trường E=2kV/m. - Hỏi lực căng sợi dây và điện tích quả cầu? Cho g = 10 m/s2. - Hai quả cầu nhỏ A và B mang điện tích lần lượt là -2.10-9C và 2.10-9C được treo ở đầu hai sợi dây tơ cách điện dài bằng nhau. - Một học sinh tiến hành thí nghiệm với các dụng cụ sau: hai dây treo có cùng chiều dài l = 1m, hai quả cầu kim loại nhỏ nhẹ giống nhau có cùng khối lượng 10-4 kg. - Hãy tìm lực (điện) tương tác giữa hai quả cầu.. - Thí nghiệm 2: (1 điểm) Sau đó học sinh này thả tay ra không giữ cố định nữa, một lúc sau thì nhận thấy thấy hai quả cầu này lại cách nhau một khoảng r. - Một vòng dây dẫn điện tròn bán kính R được tích điện đều, mang điện tích Q >. - a) Cường độ điện trường tổng hợp tại tâm O của vòng dây. - b) Cường độ điện trường tại M nằm trên trục của vòng dây và cách tâm O của vòng dây một đoạn OM = h. - Có 4 quả cầu nhỏ giống hệt nhau, mỗi quả có khối lượng m, điện tích q. - Khi cân bằng, bốn điện tích nằm tại 4 đỉnh của hình vuông ABCD cạnh a=l.. - a) Tính lực điện do ba điện tích đặt tại A, B, D tác dụng lên điện tích đặt tại C theo q, l và hằng số điện k. - Chủ đề 2: Sự chuyển động của điện tích trong điện trường. - Hệ thức liên hệ giữa hiệu điện thế và cường độ điện trường : Lưu ý: Vectơ cường độ điện trường luôn hướng từ nơi điện thế cao về nơi điện thế thấp ( trong tụ điện c/đ điện trường hướng từ bản dương sang bản âm) Điện trường phải là điện trường đều 3. - Một điện tích Q gây ra một điện trường xung quanh nó thì điện thế tại một điện cách Q một khoảng r là:. - Một proton được đặt trong điện trường đều E = 1,7.106V/m. - Electron đang chuyển động với vận tốc v0 = 4.106m/s thì đi vào một điện trường đều, cường độ điện trường E = 910V/m,. - cùng chiều đường sức điện trường. - Một điện tích Q = đặt ở O trong không khí.. - Hai điện tích q1 = 2.10-6C , q cách nhau 20cm trong không khí. - Di chuyển hai điện tích để chúng cách nhau 50cm. - Năng lượng của hệ hai điện tích tăng hay giảm . - Quả cầu nhỏ có khối lượng m mang điện tích +q trượt không ma sát với vận tốc đầu v0 = 0 từ đỉnh B có độ cao h của mặt phẳng nghiêng BC ( góc nghiêng α. - Tại đỉnh góc vuông A của tam giác ABC có một điện tích -q. - Tính vận tốc của quả cầu khi đến C. - Định α để quả cầu có thể đến được C. - cm trong không khí, lần lượt đặt 3 điện tích điểm q1 = -10-8 C, q2 = q3 = 10-8C. - b) Công cần thiết để di chuyển một điện tích từ q = -10-9 C từ O đến M.. - Ba điện tích q1 = q2 = q3 = 10-8C ban đầu rất xa nhau. - Tính công cần thực hiện để đưa 3 điện tích đến 3 đỉnh của tam giác đều ABC cạnh a = 3cm trong không khí. - Hai điện tích +9q và - q được giữ chặt tại A và B trong chân không, AB = a. - Một hạt khối lượng m, điện tích q chuyển động dọc theo đường AB như h.vẽ. - Hai quả cầu nhỏ tích điện 1 và 2 có khối lượng và điện tích tương ứng là m1 = m, q1 = +q, m2 = 4m, q2 = +2q được đặt cách nhau một đoạn là a. - Ban đầu quả cầu 2 đứng yên, quả cầu 1 chuyển động thẳng hướng vào quả cầu 2 với vận tốc vo. - Tính khoảng cách nhỏ nhất r min giữa hai quả cầu. - Khi 2 quả cầu có khoảng cách cực tiểu thì chúng có cùng vận tốc. - Chia cả tử và mẫu của (3) cho a ta được: c.Khi hai quả cầu lại ở rất xa nhau Bảo toàn động lượng. - Hai quả cầu nhỏ có điện tích và khối lượng lần lượt là q1, m1. - Chúng bắt đầu chuyển động vào một điện trường đều. - Sau một khoảng thời gian người ta thấy hướng chuyển động của quả cầu 1 quay đi một góc 60o và độ lớn vận tốc giảm đi hai lần, còn hướng chuyển động của quả cầu 2 thì quay đi một góc 90o. - a) Hỏi vận tốc quả cầu 2 thay đổi bao nhiêu lần? b) Xác định tỷ số. - a) Gọi vo là vận tốc đầu của mỗi quả cầu.v1 là vận tốc của quả cầu 1 khi quay góc 60o.v2 là vận tốc của quả cầu 2 khi quay góc 90o. - Gia tốc của mỗi quả cầu là không đổi trong quá trình chuyển động. - Xét quả cầu 1:. - Xét quả cầu 2:. - khi đó ta có điện thế tại B và C do điện tích q1 gây ra là. - a,giả sử ta giữ điện tích q1 ở 1 điểm cố định và di chuyển q2 từ B đến C : A. - Vì hệ ba quả cầu có tính đối xứng, nên trong quá trình chúng dịch chuyển ra xa, các quả cầu luôn luôn nằm tại ba đỉnh của tam giác đều có cạnh song song với các cạnh của tam giác đều ban đầu cạnh a. - Mỗi quả cầu chuyển động trong điện trường của hai quả cầu kia. - Xét chuyển động của một trong số ba quả cầu đó.. - Ban đầu năng lượng của quả cầu đó chỉ là thế trong điện trường:. - Khi ba quả cầu cách nhau một khoảng r, năng lượng của quả cầu đó bao gồm động năng và thế năng trong điện trường:. - b) Khi một quả cầu dịch chuyển ra rất xa hai quả cầu khi, thì khi đó cả ba quả cầu ở rất xa nhau. - Do đó công của lực điện trường để làm cho mỗi quả cầu dịch chuyển ra rất xa hai quả cầu kia sẽ bằng:. - Ba quả cầu kim loại có cùng khối lượng m=0,1g và mang điện tích q=10-7C, lúc đầu chúng được giữ cố định tại 3 đỉnh của tam giác đều cạnh a=1,5cm. - Cùng lúc buông 3 quả cầu ra (bỏ qua trọng lực), hãy tính: a/ Vận tốc các quả cầu khi chúng cách nhau một khoảng r=4,5cm? b/ Công của lực điện trường làm mỗi quả cầu dịch chuyển ra rất xa 2 quả cầu kia? Năng lượng của quả cầu ban đầu: E1=2qV0=2kq2/a Khi các quả cầu cách nhau khoảng r thì năng lượng của chúng là E2=mV2/2+2kq2/r Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng ta được V=. - =8,94m/s Khi các quả cầu rất xa nhau thì công của điện trường là: A=3q(V0-V. - có hai quả cầu nhỏ đứng yên, có khối lượng m và M, tích điện trái dấu Q và –Q.Người ta bắt đầu đẩy chầm chậm quả cầu m cho chuyển động về phía quả cầu M cho đến khi tự quả cầu m chuyển động được thì thôi. - Đến lúc quả cầu M dịch chuyển được thì người ta lấy đi nhanh các điện tích của nó.Hỏi khối lượng hai quả cầu phải thoả mãn điều kiện nào để chúng có thể chạm được vào nhau sau khi đã tiếp tục chuyển động? Bỏ qua kích thước của hai quả cầu.. - Khi quả cầu 1 tự chuyển động thì được lực hút tĩnh điện bắt dầu thắng đượclực ma sát giữa quả cầu 1 và mặt phẳng ngang:. - Quả cầu 2 bắt đầu chuyển động từ khoảng cách r1 cách quả cầu 1:. - Khi mất điện tích, điều kiện để quả cầu 1 đuổi kịp quả cầu 2 là:. - Bài 22: Cho hai quả cầu nhỏ tích điện A và B. - Không tính đến tác dụng của trọng lực a) Hai quả cầu được đặt trong một điện trường đều có cường độ điện trường. - hướng theo đường nối tâm của chúng như hình vẽ (H.2a).Cần tích điện cho quả cầu như thế nào để chúng nằm cân bằng trong điện trường khi khoảng cách giữa chúng là r ? b) Hai quả cầu có khối lượng bằng nhau và bằng m, được tích điện cùng dấu, điện tích mỗi quả cầu bằng q được xâu vào và có thể trượt không ma sát dọc theo hai thanh dài song song cách nhau một khoảng a như hình vẽ (H.2b).Ban đầu quả cầu B nằm yên, quả cầu A được cấp một vận tốc ban đầu để trượt từ rất xa theo hướng đến quả cầu B.Xác định điều kiện của vận tốc ban đầu này để quả cầu A có thể vượt qua được quả cầu B trong quá trình chuyển động.Biết thế năng tương tác giữa hai điện tích điểm cách nhau một khoảng r được xác định theo hệ thức Wt = kq2/r