Bài tập Hai loại điện tích - Sự nhiễm điện của các vật

Bài này sẽ trình bày một số khái niệm mở đầu về điện. (điện tích dương, điện tích âm, sự nhiễm điện của các vật) và về định luật tương tác giữa hai điện tích. 1. Hai loại điện tích. Sự nhiễm điện của các vật a) Hai loại điện tích Có hai loại điện tích là điện tích dương và điện tích âm. Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, các điện tích khác dấu thì hút nhau. Đơn vị điện tích là Coulomb, ký hiệu C. Điện tích của electron có giá trị tuyệt đối e = 1,6.10-19C. Trong tự nhiên không có điện tích nào có giá trị tuyệt đối nhỏ hơn e. Giá trị tuyệt đối của điện tích một hạt bao giờ cũng bằng một số nguyên lần e. b) Sự nhiễm điện của các vật • Nhiễm điện do cọ xát Sau khi cọ xát vào lụa, thanh thuỷ tinh có thể hút các mẩu giấy vụn (Hình 16.2). Người ta nói thanh thuỷ tinh được nhiễm điện do cọ xát. • Nhiễm điện do tiếp xúc Cho thanh kim loại không nhiễm điện tiếp xúc với quả cầu đã nhiễm điện, thanh kim loại nhiễm điện cùng dấu với điện tích của quả cầu (Hình 16.3). Người ta nói thanh kim loại được nhiễm điện do tiếp xúc. • Nhiễm điện do hưởng ứng Đưa thanh kim loại không nhiễm điện đến gần quả cầu đã nhiễm điện, hai đầu thanh kim loại được nhiễm điện, đầu gần quả cầu hơn nhiễm điện trái dấu với điện tích quả cầu, đầu xa hơn nhiễm điện cùng dấu (Hình 16.4). Người ta nói thanh kim loại được nhiễm điện do hưởng ứng. 2. Định luật Coulomb a) Phát biểu định luật Độ lớn của lực tương tác giữa hai điện tích điểm đứng yên trong chân không tỉ lệ thuận với tích các giá trị tuyệt đối của hai điện tích đó và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng : r là khoảng cách giữa hai điện tích q1, q2; k là hệ số tỉ lệ phụ thuộc vào hệ đơn vị. Hệ SI, k = 9.109 đơn vị SI, và biểu thức Coulomb được viết : Phương của lực tương tác giữa hai điện tích điểm là đường thẳng nối hai điện tích điểm đó. b) Công thức xác định lực Coulomb : Dưới dạng vectơ, công thức xác định lực Coulomb có thể viết như sau : Trong đó : là lực mà điện tích q1 tác dụng lên q2. là vectơ vẽ từ điện tích q1 đến điện tích q2. r12 là khoảng cách giữa 2 điện tích (Hình 16.6). Vectơ là vectơ đơn vị chỉ hướng của của vectơ . Gọi là lực mà điện tích q2 tác dụng lên q1 thì : (Hình 16.7) 3. Lực tương tác của các điện tích trong điện môi Lực tương tác giữa các điện tích điểm đặt trong điện môi đồng tính được xác định : là hằng số điện môi của môi trường. Câu 1: Hai quả cầu nhẹ giống nhau treo vào một điểm bằng hai dây tơ giống nhau,truyền cho hai quả cầu hai điện tích cùng dấu ql, q2 với ql - 2q2, hai quả cầu đẩy nhau. Góc lệch của dây treo hai quả cầu thoả hệ thức nào sau đây? a) 1 = 22 b) 1 = 2. c) 2 = 21 d) 1 = 42. Câu 2: Trong các cách làm sau đây: I. Nhiễm điện do hưởng ứng II. Chạm tay III. Nối đất bằng dây dẫn. Muốn dùng một quả cầu A mang điện âm làm cho một vật dẫn B mang điện dương ta phải làm cách nào? a) I và II b) I và III c) II và III d) Cả a và b đều đúng.  Câu 3: Lực tương tác giữa hai điện tích điểm đứng yên trong không khí sẽ thay đổi thế nào khi đặt một tấm kính xen vào giữa hai điện tích?. a) Phương, chiều, độ lớn không đổi. b) Phương, chiều, độ lớn không đổi. c) Phương chiều không đổi, độ lớn tăng. d) Phương chiều đổi theo vị trí tấm kính, độ lớn giảm.  Câu 4: Hai điện tích điểm q1= q2 đứng yên trong chân không, tương tác nhau bằng lực F. Nếu đặt giữa chúng một điện tích q3 thì lực tương tác giữa hai điện tích q1, q2 có giá trị F' . a) F' = F nếu |q3| = |ql| b) F' = F không phụ thuộc q3 c) F' > F nếu |q3| > |ql| d) F' < F nếu |q3| < |ql|  Câu 5: Đưa vật A mang điện dương tới gần một quả cầu kim loại nhỏ treo bằng một dây tơ thì ta thấy vật A hút quả cầu. Từ kết quả này có thể kết luận : a) Quả cầu mang điện âm. b) Quả cầu bị nhiễm điện do hưởng ứng. c) Có tương tác giữa vật mang điện và vật không mang điện. d) a hoặc b.  Câu 6: Biểu thức xác định lực tương tác giữa hai điện tích điểm đứng yên trong chân không là: a) b) c) d) Một biểu thức khác.  Câu 7: Biểu thức xác định lực tương tác giữa hai điện tích điểm đứng yên trong một điện môi là: a) b) c) d) Một biểu thức khác. Câu 8: Trong các yếu tố sau: I. Dấu của điện tích. II. Độ lớn của điện tích. III. Bản chất của điện môi. IV. Khoảng cách giữa hai điện tích. Độ lớn của lực tương tác giữa hai điện tích điểm đứng yên phụ thuộc các yếu tố nào ? a) II và IV. b) I ; II và IV. c) II ; III và IV d) Cả bốn yếu tố.  Câu 9:Xét 4 trường hợp sau: I. Vật A mang điện dương đặt gần một quả cầu bằng nhôm. II. Vật A mang điện dương đặt gần một quả cầu bằng thuỷ tinh. III. Vật A mang điện âm đặt gần một quả cầu bằng nhôm. IV. Vật A mang điện âm đặt gần một quả câu bằng thuỷ tinh. Ở trường hợp nào có sự nhiễm điện của quả cầu? a) I và II. b) III và IV. c) I và III. d) Cả 4 trường hợp.  Câu 10:Cho bốn giá trị sau: I. 2.l0-15C II. -l,8.l0-15C III. 3,l.l0-16C IV. -4,l.l0-16C Giá trị nào có thể là điện tích của một vật bị nhiễm điện? a) I và III . b) III và IV. c) I và II. d) II và IV.  Câu 11: Hai quả cầu nhỏ có điện tích 10-7C và 4.10-7C đẩy nhau một lực 0,1N. trong chân không. Khoảng cách giữa chúng là: a) 6cm. b) 3,6cm. c) 3.6mm. d) 6mm.  Câu 12: Hai điện tích điểm giống nhau đặt trong chân không cách nhau 3 cm đẩy nhau một lực bằng 0,4N. Độ lớn của mỗi điện tích là: a) 2.10-7C b) 10-12C c) 2.10-12C d) 10-7C  Câu 13: Hai điện tích điểm có độ lớn bằng nhau và , bằng 4.10-8C, đặt trong chân không, hút nhau một lực bằng 0,009N. Khoảng cách giữa hai điện tích là: a) 0,2cm. b) 4cm. c) 1,6cm d) 0,4cm.  Câu 14: Hai điện điểm q1 = 3.10-6C , q2 = - 3.10-6C đặt cách nhau 3cm trong dầu hoả có ε = 2. Lực tương tác giữa hai điện tích là: a) 45N. b) 90N. c) 60N. d) Một giá trị khác.  Câu 15: Hai điện tích điểm trái dấu, cùng độ lớn 2. 10-7C, đặt trong một điện môi đồng chất có ε = 4, hút nhau một lực bằng 0,lN. Khoảng cách hai điện tích là: a) 2.10-2cm. b) 2cm. c) 3.10-3 cm d) 3cm.  Câu 16: Hai điện tích điểm q = 6.l0-6C và -q = 6.l0-6C đặt tại hai điểm A, B cách 6cm trong chân không. Một điện tích điểm q1 = q đặt tại C là đỉnh của tam giác đều ABC. Lực tác dụng lên q1 có độ lớn: a) 45N b) 45N c) 90N d) Một giá trị khác. Câu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Chọn b d b b d b d c d c c a a b d d