tienvu2812
New Member
Download miễn phí Phương pháp giải bài tập Định luật Culomb
Bài 5: Người ta treo hai quả cầu nhỏ có khối lượng bằng nhau m = 0,01g bằng những sợi
dây có chiều dài bằng nhau (khối lượng không đáng kể). Khi hai quả cầu nhiễm điện
bằng nhau về độ lớn và cùng dấu chúng đẩy nhau và cách nhau một khoảng R=6cm. Lấy
g= 9,8m/s2. Tính điện tích mỗi quả cầu
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
ĐỊNH LUẬT CULOMBA. PHƢƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP
1. Hai loại điện tích:
- Điện tích dương và điện tích âm
- Điện tích dương nhỏ nhất là của proton, điện tích âm nhỏ nhất là điện tích của
electron
Giá trị tuyệt đối của chúng là e = 1,6.10-19C
2. Tƣơng tác giữa hai điện tích điểm đứng yên.
- Điểm đặt: Tại điện tích đang xét.
- Giá: Là đường thẳng nối hai điện tích.
- Chiều: là lực đẩynếu hai điện tích cùng dấu, lực hút nếu hai điện tích trái dấu.
- Độ lớn:
1 2
2
q q
F k
r
Trong đó k = 9.109
2 2Nm / c
.
: là hằng số điện môi.
3. Định luật bảo toàn điện tích:
Trong một hệ cô lập về điện, tổng đại số các điện tích là một hằng số
4. Khi điện tích chịu tác dụng của nhiều lực:
Hợp lực tác dụng lên điện tích Là:
1 2F F F ...
Xét trường hợp chỉ có hai lực:
1 2F F F
a. Khí
1F
cùng hướng với
2F
:
F cùng hướng với 1F , 2F
F = F1 + F2
b. Khi
1F
ngược hướng với
2F
:
1 2F F F
F cùng hướng với 1 1 2
2 1 2
F khi : F F
F khi : F F
c. Khi
1 2F F
2 2
1 2F F F
F hợp với 1F một góc xác định bởi:
2
1
F
tan
F
Simpo PDF Merge and Split Unregistered phiên bản -
d. Khi F1 = F2 và
1 2F ,F
1F 2F cos
2
F hợp với 1F một góc
2
B. BÀI TẬP:
I. BÀI TẬP VÍ DỤ:
Bài 1: Hai điện tích điểm cách nhau một khoảng r =3cm trong chân không hút nhau bằng một
lực F = 6.10-9N. Điện tích tổng cộng của hai điện tích điểm là Q=10-9C. Tính điện đích của
mỗi điện tích điểm:
Hƣớng dẫn giải:
Áp dụng định luật Culong:
1 2
2
q q
F k
r
2
18 2
1 2
Fr
q q 6.10 C
k
(1)
Theo đề:
9
1 2q q 10 C
(2)
Giả hệ (1) và (2)
9
1
9
2
q 3.10 C
q 2.10 C
Bài 2: Hai quả cầu giống nhau mang điện, cùng đặt trong chân không, và cách nhau khoảng
r=1m thì chúng hút nhau một lực F1=7,2N. Sau đó cho hai quả cầu đó tiếp xúc với nhau và
đưa trở lại vị trí cũ thì chúng đảy nhau một lực F2=0,9N. tính điện tích mỗi quả cầu trước và
sau khi tiếp xúc.
Hƣớng dẫn giải:
Trước khi tiếp xúc
2
10 2
1 2
Fr
q q 8.10 C
k
(1)
Điện tích hai quả cầu sau khi tiếp xúc:
, , 1 2
1 2
q q
q q
2
2
1 2
5
2 1 22
q q
2
F k q q 2.10 C
r
(2)
Từ hệ (1) và (2) suy ra:
5
1
5
2
q 4.10 C
q 2.10 C
Simpo PDF Merge and Split Unregistered phiên bản -
Bài 3: Cho hai điện tích bằng +q (q>0) và hai điện tích bằng –q đặt tại bốn đỉnh của một hình
vuông ABCD cạnh a trong chân không, như hình vẽ. Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên
mỗi điện tích nói trên
Hƣớng dẫn giải:
A B
FBD
FCD
D FD C
FAD F1
Các lự tác dụng lên +q ở D như hình vẽ, ta có
2
1 2
AD CD 2 2
q q q
F F k k
r a
2 2
1 2
BD 22 2
q q q q
F k k k
r 2aa 2
D AD CD BD 1 BDF F F F F F
2
1 AD 2
q
F F 2 k 2
a
1F
hợp với CD một góc 450.
2
2 2
D 1 BD 2
q
F F F 3k
2a
Đây cũng là độ lớn lực tác dụng lên các điện tích khác
Bài 4: Cho hai điện tích q1=
4 C
, q2=9
C
đặt tại hai điểm A và B trong chân không AB=1m.
Xác định vị trí của điểm M để đặt tại M một điện tích q0, lực điện tổng hợp tác dụng lên q0
bằng 0, chứng tỏ rằng vị trí của M không phụ thuộc giá trị của q0.
Hƣớng dẫn giải:
q1 q0 q2
A B
F20 F10
Giả sử q0 > 0. Hợp lực tác dụng lên q0:
10 20F F 0
Do đó:
1 0 1 0
10 20 2
q q q q
F F k k AM 0,4m
AM AB AM
Theo phép tính toán trên ta thấy AM không phụ thuộc vào q0.
0
l
T
H
F
q r
P Q
Bài 5: Người ta treo hai quả cầu nhỏ có khối
lượng bằng nhau m = 0,01g bằng những sợi
dây có chiều dài bằng nhau (khối lượng
không đáng kể). Khi hai quả cầu nhiễm điện
bằng nhau về độ lớn và cùng dấu chúng đẩy
nhau và cách nhau một khoảng R=6cm. Lấy
g= 9,8m/s
2. Tính điện tích mỗi quả cầu
Hƣớng dẫn giải:
Ta có:
P F T 0
Simpo PDF Merge and Split Unregistered phiên bản -
Từ hình vẽ: 2
2
2 3
9
2
R R R F
tan
2.OH 2 mgR
2 l
2
q Rmg R mg
k q 1,533.10 C
R 2l 2kl
Bài 6: Hai điện tích q1, q2 đặt cách nhau một khoản r=10cm thì tương tác với nhau bằng lực F
trong không khí và bằng F
4
nếu đặt trong dầu. Để lực tương tác vẫn là F thì hai điện tích phải
đạt cách nhau bao nhiêu trong dầu?
Hƣớng dẫn giải:
,1 2 1 2
2 ,2
q q q q r
F k k r 5cm
r r
Bài 7: Cho hai điện tích điểm q1=16
C
và q2 = -64
C
lần lượt đặt tại hai điểm A và B trong
chân không cách nhau AB = 100cm. Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên điện tích điểm
q0=4
C
đặt tại:
a. Điểm M: AM = 60cm, BM = 40cm.
b. Điểm N: AV = 60cm, BN = 80cm
Hƣớng dẫn giải:
A M
10F
20F
F
q1 q0 q2
a. Vì MA + MB = AB vậy 3 điểm M, A, B
thẳng hàng M nằm giữa AB
Lực điện tổng hợp tác dụng lên q0:
10 20F F F
Vì
10F
cùng hường với
20F
nên:
1 0 2 0
10 20 2 2
q q q q
F F F k k 16N
AM BM
F cùng hường với 10F và 20F
10F
q
N F
20F
q1 q2
A B
b. Vì 2 2 2NA NB AB NAB vuông tại
N. Hợp lực tác dụng lên q0 là:
10 20F F F
2 2
10 20F F F 3,94V
F
hợp với NB một góc
:
tan
010
20
F
0,44 24
F
Bài 8: Một quả cầu nhỏ có khối lượng m = 1,6g, tích điện q = 2.10-7C được treo bằng một sợi
dây tơ mảnh.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered phiên bản -
Ở phía dưới nó cần đạt một điện tích q2 như thế nào để lực căng dây giảm đi một
nửa.
Hƣớng dẫn giải:
T
P
Lực căng của sợi dây khi chưa đặt điện tích:
T = P = mg
Lực căng của sợi dây khi đặt điện tích:
T = P – F = P
2
2
71 2
2
1
q qP mg mgr
F k q 4.10 C
2 r 2 2kq
Vậy q2 > 0 và có độ lớn q2 = 4.10
-7
C
Bài 9: Hai quả cầu kim loại nhỏ hoàn toàn giống nhau mang điện tích q1 = 1,3.10
-9
C và
q2=6.5.10
-9C, đặt trong không khí cách nhau một kh oảng r thì đẩy nhau với lực F. Chi hai
quả cầu tiếp xúc nhau, rồi đặt chung trong một lớp điện môi lỏng, cũng cách nhau một
khoảng r thì lực đẩy giữa chúng cũng bằn F
a. Xác đinh hằng số điện môi
b. Biết lực tác đụng F = 4,6.10-6N. Tính r.
Hƣớng dẫn giải:
a. Khi cho hai quả cầu tiếp xúc nhau thì:
, , 1 2
1 2
q q
q q
2
Ta có:
2
1 2
, 1 2
2 2
q q
q .q2
F F k k 1,8
r r
b. Khoảng cách r:
1 2 1 2
2
q q q q
F k r k 0,13m
r F
Bài 10: Hai quả cầu kim loại giống nhau, mang điện tích q1, q2 đặt cách nhau 20cm thì hút
nhau bợi một lực F 1 = 5.10
-7N. Nối hai quả cầu bằng một dây dẫn, xong bỏ dây dẫn đi thì hai
quả cầu đẩy nhau với một lực F2 = 4.10
-7
N. Tính q1, q2.
Hƣớng dẫn giải:
Khi cho hai quả cầu tiếp xúc nhau thì:
, , 1 2
1 2
q q
q q
2
Áp dụng định luật Culong:
2
161 2 1
1 1 22
q .q Fr 0,2
F k q .q .10
r...