Giải Vật Lý 11 Bài 1. Điện tích - Định luật culông

Phần một.
Chương I.
ĐIỆN HỌC - ĐIỆN TỪ HỌC
ĐIỆN TÍCH - ĐIỆN TRƯỜNG
§1. ĐIỆN TÍCH - ĐỊNH LUẬT CULÓNG
A. KIẾN THỨC CẨN NẮM vững
Sự nhiễm điện của các vật - Điện tích - Tương tác điện
Sự nhiêm diện của các vật
Khi cọ xát các vật như thủy tinh, nhựa... vào miêng vải lon thì chúng có the hút được các vật nhẹ, ta nói các vật sau khi cọ xát đã bị nhiễm điện.
Điện tích
Điện tích dược dùng dê chi một vật mang điện, một vật tích điện hoặc một “lượng diện” cua vật.
Điện tích diêm là điện tích được coi như tập trung tại một điểm, một vật tích diện có kích thước rất nhỏ so với khoang cách tới điểm mà ta xét có the coi là một diện tích diem.
Tương tác diện - ỉ lai loại diện tích
Có hai loại điện tích là diện tích dương ( + ) và diện tích âm (-).
- Sự đẩy hay hút nhau giữa các điện tích gọi là tương tác diện. Các diện tích cùng dấu thì dẩy nhau, các điện tích khác dấu thì hút nhau.
Định luật Cu-lông - Hằng sô điện môi
Định luật Cu-lông
Lực hút hay lực dây giữa hai điện tích điếm đặt trong chân không có phương trùng với đường thảng nô'i hai điện tích diem đó, có độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ lớn cùa hai diện tích và tí lệ nghịch với bình phương khoang cách giữa chúng.
Trong dó: k là hệ số ti lệ.
q1; q2: điện tích của vật (đo bằng dơn vị culông (C)) nr là khoảng cách giữa hai điện tích qi và q2
Trong hệ Sl, k có giá trị: k = 9.109.
N.m2 * * * *
c2
(hình 1.1)
F = k.Mẩ
er2
Công thức của định luật Cu-lông trong trường hợp này là:
Đôi với chân không thì e = 1
B. CÂU HỎI VẬN DỤNG
Cl. Trên hình 1.2, AB và MN là hai thanh đã được nhiễm điện. Mũi tên chỉ chiều quay của đầu B khi đưa đầu M đến gần. Hỏi đầu B và đầu M nhiễm điện cùng dấu hay trái dấu?
Hướng dẫn
Đầu B và đầu M nhiễm điện cùng dấu vì chúng đẩy nhau.
C2. Trong thí nghiệm đo lực tương tác giữa hai điện tích, nếu tăng khoảng cách của hai quả cầu lên ba lần thì lực tương tác giữa chúng tăng hay giảm bao nhiêu lần?
Hướng dẫn
Nếu tăng khoảng cách của hai quả cầu lên ba lần thì lực tương tác giữa chúng giảm chín lần.
C3. Không thể nói về hằng số điện môi của chất nào dưới đây:
A. Không khí khô	B. Nước tinh khiết
c. Thủy tinh	D. Đồng.
Hướng dẫn
Chọn D. Không thể nói về hằng sô" điện môi của đồng vì đồng là chất dẫn điện rất tốt.
c. CÂU HỎI - BÀI TẬP
Điện tích điểm là gì?
Hướng dẫn
Điện tích điểm là điện tích tập trung tại một điểm.
Nếu một vật tích điện có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách tới điểm mà ta xét thì có thể coi vật tích điện đó là một điện tích điểm.
Phát biểu định luật Cu-lông.
Hướng dẫn
Lực hút hay đẩy giữa hai điện tích điểm đặt trong chân không có phương trùng với đường thẳng nô'i hai điện tích điểm; có cường độ tỉ lệ với tích độ lớn của hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.
Lực tương tác giữa các điện tích đặt trong một điện môi sẽ lớn hơn hay nhỏ hơn khi đặt trong chân không?
Hướng dẫn
Khi đặt hai điện tích trong một điện môi thì lực tương tác sẽ yếu đi so với khi đặt trong chân không.
Công thức: F = k—. Với s là hằng sô' điện môi.
sr
Hằng số điện môi của một chất cho ta biết điều gì?
Hướng dẫn
Hằng số’ điện môi của một chất cho ta biết khi đặt các điện tích trong chất đó thì lực tác dụng giữa chúng sẽ giảm đi bao nhiêu lần so với khi đặt chúng trong chân không.
Chọn câu đúng.
Khi tăng đồng thời độ lớn của hai điện tích điểm và khoảng cách giữa chúng lên gấp đôi thì lực tương tác giữa chúng:
A. Tăng lên gấp đôi	B. Giảm đi một nửa
c. Giảm đi bốn làn	D. Không thay đổi.
Chọn D.
Trong trường hợp nào sau đây có thể coi các vật nhiễm điện là điện tích điểm?
Hai thanh nhựa đặt gần nhau.
Một thanh nhựa và một quả cầu đặt gần nhau.
c. Hai quả cầu nhỏ đặt xa nhau.
D. Hai quả cầu lớn đặt gần nhau.
Hướng dẫn
Chọn c. Vì khi đó kích thước hai quả cầu rất nhỏ so với khoảng cách giữa chúng.
Nêu những điểm giông nhau và khác nhau giữa định luật Cu-lông và định luật vạn vật hấp dẫn.
Hướng dẫn
Giống nhau:
Lực hấp dẫn tỉ lệ với tích hai khối lượng của hai vật tương tác với nhau; lực Cu-lông tỉ lệ với tích các giá trị tuyệt đốỉ của hai điện tích.
Lực hấp dẫn tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa hai vật mang khối lượng, còn lực Cu-lông tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa hai điện tích.
Khác nhau:
Lực hấp dẫn chỉ có lực hút, lực Cu-lông có cả lực hút và lực đẩy.Hai quả cầu nhỏ mang hai điện tích có độ lớn bằng nhau đặt cách nhau 10cm trong không khí thì tác dụng lên nhau một lực là 9.1CF3 N. Hãy xác định điện tích của hai quả cầu đó.
Hưởng dẫn
r2F
9.109
a2
Theo định luật Cu-lông thì: F = 9.109-^- => q =
r