Tài liệu phụ đạo Vật lý 11 – Nâng cao - Chương I: Điện tích –điện trường

CHƯƠNG I : ĐIỆN TÍCH –ĐIỆN TRƯỜNG 1. ĐIỆN TÍCH – ĐỊNH LUẬT CU –LÔNG CÁC CÔNG THỨC CƠ BẢN : I. Tương tác giữa hai điện tích : Phương pháp : - Phương , chiều , điểm đặt của lực ( như hình vẽ) - Độ lớn : F = - Chiều của lực dựa vào dấu của hai điện tích : hai điện tích cùng dấu : lực đẩy ; hai điện tích trái dấu : lực hút II. Tương tác giữa nhiều điện tích : Phương pháp : - Lực tương tác của nhiều điện tích điểm lên một điện tích điểm lên một điện tích điểm khác : - Biểu diễn các các lực ,,bằng các vecto , gốc tại điểm ta xét . -Vẽ các véc tơ hợp lực theo quy tắc hình bình hành . - Tính độ lớn của lực tổng hợp dựa vào phương pháp hình học hoặc định lí hàm số cosin. BÀI TẬP : TỰ LUẬN Bài 1: Hai điện tích q1= 3.10-6C và q2= - 5.10-6C đặt cách nhau 20cm trong chân không tại A và B. Tìm lực tổng hợp tác dụng lên q3 đặt tại M trong các trường hợp sau : a) q3= 4.10-6C; MA= 10cm; MB= 30m b) q3= - 2.10-6C; MA= 25cm; MB= 5cm c) q3= 6.10-6C; MA= MB= 10cm Bài 2: Ba điện tích q1,q2,q3 đặt tại 3 đỉnh của ABC đều ( hình vẽ )Biết AB= BC= CA= 40cm. Tìm lực tác dụng lên q1 nếu : a) q1= + 8.10-9C; q2= - 8.10-9C; q3= - 8.10-9C b) q1= + 6.10-8C; q2= - 6.10-8C; q3= + 6.10-8C Bài 3: Ba điện tích có độ lớn lần lượt q1= 9 C; q2= - 16 C; q3= 25 C đặt tại 3 đỉnh của ABC như hình vẽ. Hệ thống đặt trong chân không. Biết AB= 100cm, BC= 80cm, CA= 60cm Xác định lực tổng hợp tác dụng lên q1 Xác định lực tổng hợp tác dụng lên q2 Xác định lực tổng hợp tác dụng lên q3 Bài 4: Treo một quả cầu nhỏ có m= 1,6g, mang điện tích q1= 2.10-7C bằng sợi dây mảnh. Ở dưới nó theo phương thẳng đứng, cách nó 30cm cần đặt điện tích q2 như thế nào để : Sức căng sợi dây giảm đi một nửa Sức căng sợi dây tăng lên gấp đôi . Lấy g= 10 m/s2. Bài 5: Hai qủa cầu giống nhau, cùng khối lượng m, cùng mang điện tích q được treo vào hai sợi dây co cùng chiều dài l. Đầu trên của hai sợi dây cùng treo vào một điểm. Do lực tương tác tĩnh điện hai quả cầu đẩy nhau và cách nhau một đoạn a. Lấy g= 10 m/s2 Xác định góc lệch của các sợi dây so với phương thẳng đứng ? Xác định lực căng của mỗi dây treo ? Áp dụng với m= 2,5g; q= 5.10-7C; a= 60cm Bài 6: a) Hai quả cầu giống nhau mang điện tích q1, q2 đặt trong không khí và cách nhau một đoạn 20cm, chúng hút nhau bằng lực F= 2,16.10-3N. Người ta cho chúng tiép xúc nhau rồi lại đưa trở về vị trí cũ. Bây giờ chúng lại đẩy nhau bằng một lực F’= 2,25.10-3N. XĐ điện tích ban đầu mỗi quả cầu ? b) Hai quả cầu giống nhau mang điện đặt trong chân không, cách nhau r= 1m, ta thấy chúng hút nhau bằng lực F= 7,2N. Sau đó cho 2 quả cầu tiếp xúc nhau rồi đưa trở về vị trí cũ, bây giờ chúng lại đẩy nhau bằng lực F’= 0,9N. XĐ điện tích ban đầu mỗi quả cầu. Bài 7 : Hai qủa cầu nhỏ có cùng khối lượng m= 1g treo vào 2 sợi dây có cùng chiều dài l. Đầu trên của 2 sợi dây treo vào cùng một điểm. Truyền cho mỗi quả cầu một điện tích q= 10-8C thì ta thấy chúng tách ra xa nhau đoạn a= 3cm. Lấy g= 10 m/s2. Hãy XĐ chiều dài l của dây treo ? Bài 8: Hai qủa cầu nhỏ giống nhau được treo vào 2 sợi dây có cùng chiều dài l= 20cm. Đầu trên của 2 sợi dây treo vào cùng một điểm. Truyền cho 2 quả cầu điện tích tổng cộng Q= 8.10-7C thì ta thấy chúng đẩy nhau và 2 dây treo hợp với nhau một góc 900. Lấy g= 10 m/s2. Hãy XĐ khối lượng m của mỗi quả cầu ? TRẮC NGHIỆM 1 Cã hai ®iÖn tÝch ®iÓm q1 vµ q2, chóng ®Èy nhau. Kh¼ng ®Þnh nµo sau ®©y lµ ®óng? A. q1> 0 vµ q2 0. C. q1.q2 > 0. D. q1.q2 < 0. 2 Cã bèn vËt A, B, C, D kÝch th­íc nhá, nhiÔm ®iÖn. BiÕt r»ng vËt A hót vËt B nh­ng l¹i ®Èy C. VËt C hót vËt D. Kh¼ng ®Þnh nµo sau ®©y lµ kh«ng ®óng? A. §iÖn tÝch cña vËt A vµ D tr¸i dÊu. B. §iÖn tÝch cña vËt A vµ D cïng dÊu. C. §iÖn tÝch cña vËt B vµ D cïng dÊu. D. §iÖn tÝch cña vËt A vµ C cïng dÊu. 3 Ph¸t biÓu nµo sau ®©y lµ ®óng? A. Khi nhiÔm ®iÖn do tiÕp xóc, electron lu«n dÞch chuyÓn tõ vËt nhiÔm ®iÖn sang vËt kh«ng nhiÔm ®iÖn. B. Khi nhiÔm ®iÖn do tiÕp xóc, electron lu«n dÞch chuyÓn tõ vËt kh«ng nhiÔm ®iÖn sang vËt nhiÔm ®iÖn. C. Khi nhiÔm ®iÖn do h­ëng øng, electron chØ dÞch chuyÓn tõ ®Çu nµy sang ®Çu kia cña vËt bÞ nhiÔm ®iÖn. D. Sau khi nhiÔm ®iÖn do h­ëng øng, sù ph©n bè ®iÖn tÝch trªn vËt bÞ nhiÔm ®iÖn vÉn kh«ng thay ®æi. 4 §é lín cña lùc t­¬ng t¸c gi÷a hai ®iÖn tÝch ®iÓm trong kh«ng khÝ A. tØ lÖ víi b×nh ph­¬ng kho¶ng c¸ch gi÷a hai ®iÖn tÝch. B. tØ lÖ víi kho¶ng c¸ch gi÷a hai ®iÖn tÝch. C. tØ lÖ nghÞch víi b×nh ph­¬ng kho¶ng c¸ch gi÷a hai ®iÖn tÝch. D. tØ lÖ nghÞch víi kho¶ng c¸ch gi÷a hai ®iÖn tÝch. 5 Tæng ®iÖn tÝch d­¬ng vµ tæng ®iÖn tÝch ©m trong mét 1 cm3 khÝ Hi®r« ë ®iÒu kiÖn tiªu chuÈn lµ: A. 4,3.103 (C) vµ - 4,3.103 (C). B. 8,6.103 (C) vµ - 8,6.103 (C). C. 4,3 (C) vµ - 4,3 (C). D. 8,6 (C) vµ - 8,6 (C). 6 Kho¶ng c¸ch gi÷a mét pr«ton vµ mét ªlectron lµ r = 5.10-9 (cm), coi r»ng pr«ton vµ ªlectron lµ c¸c ®iÖn tÝch ®iÓm. Lùc t­¬ng t¸c gi÷a chóng lµ: A. lùc hót víi F = 9,216.10-12 (N). B. lùc ®Èy víi F = 9,216.10-12 (N). C. lùc hót víi F = 9,216.10-8 (N). D. lùc ®Èy víi F = 9,216.10-8 (N). 7 Hai ®iÖn tÝch ®iÓm b»ng nhau ®Æt trong ch©n kh«ng c¸ch nhau mét kho¶ng r = 2 (cm). Lùc ®Èy gi÷a chóng lµ F = 1,6.10-4 (N). §é lín cña hai ®iÖn tÝch ®ã lµ: A. q1 = q2 = 2,67.10-9 (μC). B. q1 = q2 = 2,67.10-7 (μC). C. q1 = q2 = 2,67.10-9 (C). D. q1 = q2 = 2,67.10-7 (C). 8 Hai ®iÖn tÝch ®iÓm b»ng nhau ®Æt trong ch©n kh«ng c¸ch nhau mét kho¶ng r1 = 2 (cm). Lùc ®Èy gi÷a chóng lµ F1 = 1,6.10-4 (N). §Ó lùc t­¬ng t¸c gi÷a hai ®iÖn tÝch ®ã b»ng F2 = 2,5.10-4 (N) th× kho¶ng c¸ch gi÷a chóng lµ: A. r2 = 1,6 (m). B. r2 = 1,6 (cm). C. r2 = 1,28 (m) . D. r2 = 1,28 (cm). 9 Hai ®iÖn tÝch ®iÓm q1 = +3 (μC) vµ q2 = -3 (μC).,®Æt trong dÇu (ε = 2) c¸ch nhau mét kho¶ng r = 3 (cm). Lùc t­¬ng t¸c gi÷a hai ®iÖn tÝch ®ã lµ: A. lùc hót víi ®é lín F = 45 (N). B. lùc ®Èy víi ®é lín F = 45 (N). C. lùc hót víi ®é lín F = 90 (N). D. lùc ®Èy víi ®é lín F = 90 (N). 10 Hai ®iÖn tÝch ®iÓm b»ng nhau ®­îc ®Æt trong n­íc (ε = 81) c¸ch nhau 3 (cm). Lùc ®Èy gi÷a chóng b»ng 0,2.10-5 (N). Hai ®iÖn tÝch ®ã A. tr¸i dÊu, ®é lín lµ 4,472.10-2 (μC). B. cïng dÊu, ®é lín lµ 4,472.10-10 (μC). C. tr¸i dÊu, ®é lín lµ 4,025.10-9 (μC) D. cïng dÊu, ®é lín lµ 4,025.10-3 (μC) 11 Hai qu¶ cÇu nhá cã ®iÖn tÝch 10-7 (C) vµ 4.10-7 (C), t­¬ng t¸c víi nhau mét lùc 0,1 (N) trong ch©n kh«ng. Kho¶ng c¸ch gi÷a chóng lµ: A. r = 0,6 (cm). B. r = 0,6 (m). C. r = 6 (m). D. r = 6 (cm). 12* Cã hai ®iÖn tÝch q1 = + 2.10-6 (C), q2 = - 2.10-6 (C), ®Æt t¹i hai ®iÓm A, B trong ch©n kh«ng vµ c¸ch nhau mét kho¶ng 6 (cm). Mét ®iÖn tÝch q3 = + 2.10-6 (C), ®Æt trªn ®­¬ng trung trùc cña AB, c¸ch AB mét kho¶ng 4 (cm). §é lín cña lùc ®iÖn do hai ®iÖn tÝch q1 vµ q2 t¸c dông lªn ®iÖn tÝch q3 lµ: A. F = 14,40 (N). B. F = 17,28 (N). C. F = 20,36 (N). D. F = 28,80 (N). 2. ĐIỆN TRƯỜNG – VECTO CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG A. CÁC CÔNG THỨC CƠ BẢN : I. Điện trường của một điện tích điểm . Lực điện trường : Phương pháp : - Điện trường của điện tích điểm : E = . Chú ý : - Cường độ điện trường do điện tích nào gây ra . - Chiều của điện trường : hướng ra xa Q ( Q > 0 ) ; hướng vào Q ( Q < 0 ) II. Điện trường của nhiều điện tích điểm : Phương pháp : - Áp dụng nguyên lí chồng chất điện trường : . - Biểu diễn ,, - Vẽ vecto hợp lực bằng theo quy tắc hình bình hành. - Tính độ lớn hợp lực dựa vào phương pháp hình học hoặc định lí hàm số cosin. BÀI TẬP : TỰ LUẬN Bài1. Tại 2 điểm A và B cách nhau 10cm trong không khí có đặt 2 điện tích q1 = q2 = 4.10-6C. Xác định cường độ điện trường do hai điện tích này gây ra tại điểm C biết AC = BC = 8cm. Xác định lực điện trường tác dụng lên điện tích q3 = 2.10-8C đặt tại C. Bài 2. Tại 2 điểm A và B cách nhau 10cm trong không khí có đặt 2 điện tích q1 = - q2 = 6.10-6C. Xác định cường độ điện trường do hai điện tích này gây ra tại điểm C biết AC = BC = 12cm. Xác định lực điện trường tác dụng lên điện tích q3 = -3.10-8C đặt tại C. Bài 3. Tại 2 điểm A, B cách nhau 20cm trong không khí có đặt 2 điện tích q1 = 3.10-6C, q2 = -5.10-6C. Xác định cường độ điện trường do hai điện tích này gây ra tại điểm C biết AC = 10cm ; BC = 30cm. Xác định lực điện trường tác dụng lên điện tích q3 = -5.10-8C đặt tại C. Bài 4. Tại 2 điểm A, B cách nhau 10cm trong không khí có đặt 2 điện tích q1 = 4.10-6C, q2 = 9.10-6C. Xác định cường độ điện trường do 2 điện tích này gây ra tại điểm C biết AC = 10cm, BC = 20cm. Xác định vị trí điểm M mà tại đó cường độ điện trường tổng hợp do 2 điện tích này gây ra bằng 0. Bài 5. Tại 2 điểm A, B cách nhau 15cm trong không khí có đặt 2 điện tích q1 = -12.10-6C, q2 = - 3.10-6C. Xác định cường độ điện trường do 2 điện tích này gây ra tại điểm C biết AC = 20cm, BC = 5cm. Xác định vị trí điểm M mà tại đó cường độ điện trường tổng hợp do 2 điện tích này gây ra bằng 0. Bài 6. Tại 2 điểm A, B cách nhau 20cm trong không khí có đặt 2 điện tích q1 = - 9.10-6C, q2 = 4.10-6C. Xác định cường độ điện trường do 2 điện tích này gây ra tại điểm C biết AC = 15cm, BC = 5cm. Xác định vị trí điểm M mà tại đó cường độ điện trường tổng hợp do 2 điện tích này gây ra bằng 0. Bài 7. Đặt 4 điện tích có cùng độ lớn q tại 4 đỉnh của một hình vuông ABCD cạnh a với điện tích dương đặt tại A và C, điện tích âm đặt tại B và D. Xác định cường độ tổng hợp tại giao điểm hai đường chéo của hình vuông. Bài 8. Đặt 4 điện tích có cùng độ lớn q tại 4 đỉnh của một hình vuông ABCD cạnh a với điện tích dương đặt tại A và D, điện tích âm đặt tại B và C. Xác định cường độ tổng hợp tại giao điểm hai đường chéo của hình vuông. Bài 9. Tại 3 đỉnh của một hình vuông cạnh a đặt 3 điện tích dương cùng độ lớn q. Xác định cường độ điện trường tổng hợp do 3 điện tích gây ra tại đỉnh thứ tư của hình vuông. Bài 10. Tại 3 đỉnh A, B, C của một hình vuông cạnh a đặt 3 điện tích dương cùng độ lớn q. Trong đó điện tích tại A và C dương, còn điện tích tại B âm. Xác định cường độ điện trường tổng hợp do 3 điện tích gây ra tại đỉnh D của hình vuông. Bài 11. Hai điện tích q1 = q2 = q > 0 đặt tại hai điểm A và B trong không khí cách nhau một khoảng AB = 2a. Xác định véc tơ cường độ điện trường tại điểm M nằm trên đường trung trực của đoạn AB và cách trung điểm H của đoạn AB một đoạn x. TRẮC NGHIỆM 1 Ph¸t biÓu nµo sau ®©y lµ kh«ng ®óng? A. §iÖn tr­êng tÜnh lµ do c¸c h¹t mang ®iÖn ®øng yªn sinh ra. B. TÝnh chÊt c¬ b¶n cña ®iÖn tr­êng lµ nã t¸c dông lùc ®iÖn lªn ®iÖn tÝch ®Æt trong nã. C. VÐct¬ c­êng ®é ®iÖn tr­êng t¹i mét ®iÓm lu«n cïng ph­¬ng, cïng chiÒu víi vect¬ lùc ®iÖn t¸c dông lªn mét ®iÖn tÝch ®Æt t¹i ®iÓm ®ã trong ®iÖn tr­êng. D. VÐct¬ c­êng ®é ®iÖn tr­êng t¹i mét ®iÓm lu«n cïng ph­¬ng, cïng chiÒu víi vect¬ lùc ®iÖn t¸c dông lªn mét ®iÖn tÝch d­¬ng ®Æt t¹i ®iÓm ®ã trong ®iÖn tr­êng. 2 §Æt mét ®iÖn tÝch d­¬ng, khèi l­îng nhá vµo mét ®iÖn tr­êng ®Òu råi th¶ nhÑ. §iÖn tÝch sÏ chuyÓn ®éng: A. däc theo chiÒu cña ®­êng søc ®iÖn tr­êng. B. ng­îc chiÒu ®­êng søc ®iÖn tr­êng. C. vu«ng gãc víi ®­êng søc ®iÖn tr­êng. D. theo mét quü ®¹o bÊt kú. 3. §Æt mét ®iÖn tÝch ©m, khèi l­îng nhá vµo mét ®iÖn tr­êng ®Òu råi th¶ nhÑ. §iÖn tÝch sÏ chuyÓn ®éng: A. däc theo chiÒu cña ®­êng søc ®iÖn tr­êng. B. ng­îc chiÒu ®­êng søc ®iÖn tr­êng. C. vu«ng gãc víi ®­êng søc ®iÖn tr­êng. D. theo mét quü ®¹o bÊt kú. 4 Ph¸t biÓu nµo sau ®©y vÒ tÝnh chÊt cña c¸c ®­êng søc ®iÖn lµ kh«ng ®óng? A. T¹i mét ®iÓm trong ®iÖn tr­êng ta cã thÓ vÏ ®­îc mét ®­êng søc ®i qua. B. C¸c ®­êng søc lµ c¸c ®­êng cong kh«ng kÝn. C. C¸c ®­êng søc kh«ng bao giê c¾t nhau. D. C¸c ®­êng søc ®iÖn lu«n xuÊt ph¸t tõ ®iÖn tÝch d­¬ng vµ kÕt thóc ë ®iÖn tÝch ©m. 5. Ph¸t biÓu nµo sau ®©y lµ kh«ng ®óng? A. §iÖn phæ cho ta biÕt sù ph©n bè c¸c ®­êng søc trong ®iÖn tr­êng. B. TÊt c¶ c¸c ®­êng søc ®Òu xuÊt ph¸t tõ ®iÖn tÝch d­¬ng vµ kÕt thóc ë ®iÖn tÝch ©m. C. Còng cã khi ®­êng søc ®iÖn kh«ng xuÊt ph¸t tõ ®iÖn tÝch d­¬ng mµ xuÊt ph¸t tõ v« cïng. D. C¸c ®­êng søc cña ®iÖn tr­êng ®Òu lµ c¸c ®­êng th¼ng song song vµ c¸ch ®Òu nhau. 6. C«ng thøc x¸c ®Þnh c­êng ®é ®iÖn tr­êng g©y ra bëi ®iÖn tÝch Q < 0, t¹i mét ®iÓm trong ch©n kh«ng, c¸ch ®iÖn tÝch Q mét kho¶ng r lµ: A. B. C. D. 7. Mét ®iÖn tÝch ®Æt t¹i ®iÓm cã c­êng ®é ®iÖn tr­êng 0,16 (V/m). Lùc t¸c dông lªn ®iÖn tÝch ®ã b»ng 2.10-4 (N). §é lín ®iÖn tÝch ®ã lµ: A. q = 8.10-6 (μC) B. q = 12,5.10-6 (μC). C. q = 1,25.10-3 (C). D. q = 12,5 (μC) 8. C­êng ®é ®iÖn tr­êng g©y ra bëi ®iÖn tÝch Q = 5.10-9 (C), t¹i mét ®iÓm trong ch©n kh«ng c¸ch ®iÖn tÝch mét kho¶ng 10 (cm) cã ®é lín lµ: A. E = 0,450 (V/m). B. E = 0,225 (V/m). C. E = 4500 (V/m). D. E = 2250 (V/m). 9. Ba ®iÖn tÝch q gièng hÖt nhau ®­îc ®Æt cè ®Þnh t¹i ba ®Ønh cña mét tam gi¸c ®Òu cã c¹nh a. §é lín c­êng ®é ®iÖn tr­êng t¹i t©m cña tam gi¸c ®ã lµ: A. B. C. D. E = 0. 10. Hai ®iÖn tÝch q1 = 5.10-9 (C), q2 = - 5.10-9 (C) ®Æt t¹i hai ®iÓm c¸ch nhau 10 (cm) trong ch©n kh«ng. §é lín c­êng ®é ®iÖn tr­êng t¹i ®iÓm n»m trªn ®­êng th¼ng ®i qua hai ®iÖn tÝch vµ c¸ch ®Òu hai ®iÖn tÝch lµ: A. E = 18000 (V/m). B. E = 36000 (V/m). C. E = 1,800 (V/m). D. E = 0 (V/m). 11. Hai ®iÖn tÝch q1 = q2 = 5.10-16 (C), ®Æt t¹i hai ®Ønh B vµ C cña mét tam gi¸c ®Òu ABC c¹nh b»ng 8 (cm) trong kh«ng khÝ. C­êng ®é ®iÖn tr­êng t¹i ®Ønh A cña tam gi¸c ABC cã ®é lín lµ: A. E = 1,2178.10-3 (V/m). B. E = 0,6089.10-3 (V/m). C. E = 0,3515.10-3 (V/m). D. E = 0,7031.10-3 (V/m). 12. Hai ®iÖn tÝch q1 = 5.10-9 (C), q2 = - 5.10-9 (C) ®Æt t¹i hai ®iÓm c¸ch nhau 10 (cm) trong ch©n kh«ng. §é lín c­êng ®é ®iÖn tr­êng t¹i ®iÓm n»m trªn ®­êng th¼ng ®i qua hai ®iÖn tÝch vµ c¸ch q1 5 (cm), c¸ch q2 15 (cm) lµ: A. E = 16000 (V/m). B. E = 20000 (V/m). C. E = 1,600 (V/m). D. E = 2,000 (V/m). 13. Hai ®iÖn tÝch q1 = 5.10-16 (C), q2 = - 5.10-16 (C), ®Æt t¹i hai ®Ønh B vµ C cña mét tam gi¸c ®Òu ABC c¹nh b»ng 8 (cm) trong kh«ng khÝ. C­êng ®é ®iÖn tr­êng t¹i ®Ønh A cña tam gi¸c ABC cã ®é lín lµ: A. E = 1,2178.10-3 (V/m). B. E = 0,6089.10-3 (V/m). C. E = 0,3515.10-3 (V/m). D. E = 0,7031.10-3 (V/m). 3. CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN – ĐIỆN THẾ - HIỆU ĐIỆN THẾ A. CÁC CÔNG THỨC CƠ BẢN : - Công thức tính điện thế : Chú ý : Người ta luôn chọn mốc điện thế tại mặt đất và ở vô cùng ( bằng 0 ) - C«ng thøc ®Þnh nghÜa hiÖu ®iÖn thÕ: = VM – VN - C«ng thøc liªn hÖ gi÷a c­êng ®é ®iÖn tr­êng vµ hiÖu ®iÖn thÕ trong ®iÖn tr­êng ®Òu: M’N’ là hình chiếu của MN lên phương của đường sức điện . B. BÀI TẬP ; TỰ LUẬN : Bài 1: Một e di chuyển một đoạn 0,6 cm từ điểm M đến điểm N dọc theo một đường sức điện của 1 điện trường đều thì lực điện sinh công 9,6.10-18J 1) Tính công mà lực điện sinh ra khi e di chuyển tiếp 0,4 cm từ điểm N đến điểm P theo phương và chiều nói trên? 2) Tính vận tốc của e khi nó tới P. Biết vận tốc của e tại M bằng không Bài 2: Một hạt mang điện tích q=+1,6.10-19C ; khối lượng m=1,67.10-27kg chuyển động trong một điện trường. Lúc hạt ở điểm A nó có vận tốc là 2,5.104 m/s. Khi bay đến B thì nó dừng lại. Biết điện thế tại B là 503,3 V. Tính điện thế tại A Bài 3: Ba điểm A,B,C tạo thành một tam giác vuông (vuông ở A); AC= 4 cm; AB=3 cm nằm trong một điện trường đều có song song với cạnh CA, chiều từ C đến A. Điểm D là trung điểm của AC. 1) Biết UCD=100 V. Tính E, UAB; UBC 2) Tính công của lực điện khi một e di chuyển : a) Từ C đến D b) Từ C đến B c) Từ B đến A TRẮC NGHIỆM 1. C«ng thøc x¸c ®Þnh c«ng cña lùc ®iÖn tr­êng lµm dÞch chuyÓn ®iÖn tÝch q trong ®iÖn tr­êng ®Òu E lµ A = qEd, trong ®ã d lµ: A. kho¶ng c¸ch gi÷a ®iÓm ®Çu vµ ®iÓm cuèi. B. kho¶ng c¸ch gi÷a h×nh chiÕu ®iÓm ®Çu vµ h×nh chiÕu ®iÓm cuèi lªn mét ®­êng søc. C. ®é dµi ®¹i sè cña ®o¹n tõ h×nh chiÕu ®iÓm ®Çu ®Õn h×nh chiÕu ®iÓm cuèi lªn mét ®­êng søc, tÝnh theo chiÒu ®­êng søc ®iÖn. D. ®é dµi ®¹i sè cña ®o¹n tõ h×nh chiÕu ®iÓm ®Çu ®Õn h×nh chiÕu ®iÓm cuèi lªn mét ®­êng søc. 2. Ph¸t biÓu nµo sau ®©y lµ kh«ng ®óng? A. C«ng cña lùc ®iÖn t¸c dông lªn mét ®iÖn tÝch kh«ng phô thuéc vµo d¹ng ®­êng ®i cña ®iÖn tÝch mµ chØ phô thuéc vµo vÞ trÝ ®iÓm ®Çu vµ ®iÓm cuèi cña ®o¹n ®­êng ®i trong ®iÖn tr­êng. B. HiÖu ®iÖn thÕ gi÷a hai ®iÓm trong ®iÖn tr­êng lµ ®¹i l­îng ®Æc tr­ng cho kh¶ n¨ng sinh c«ng cña ®iÖn tr­êng lµm dÞch chuyÓn ®iÖn tÝch gi÷a hai ®iÓm ®ã. C. HiÖu ®iÖn thÕ gi÷a hai ®iÓm trong ®iÖn tr­êng lµ ®¹i l­îng ®Æc tr­ng cho ®iÖn tr­êng t¸c dông lùc m¹nh hay yÕu khi ®Æt ®iÖn tÝch thö t¹i hai ®iÓm ®ã. D. §iÖn tr­êng tÜnh lµ mét tr­êng thÕ. 3. Mèi liªn hÖ gi­a hiÖu ®iÖn thÕ UMN vµ hiÖu ®iÖn thÕ UNM lµ: A. UMN = UNM. B. UMN = - UNM. C. UMN =. D. UMN = . 4. Hai ®iÓm M vµ N n»m trªn cïng mét ®­êng søc cña mét ®iÖn tr­êng ®Òu cã c­êng ®é E, hiÖu ®iÖn thÕ gi÷a M vµ N lµ UMN, kho¶ng c¸ch MN = d. C«ng thøc nµo sau ®©y lµ kh«ng ®óng? A. UMN = VM – VN. B. UMN = E.d C. AMN = q.UMN D. E = UMN.d 5. Mét ®iÖn tÝch q chuyÓn ®éng trong ®iÖn tr­êng kh«ng ®Òu theo mét ®­êng cong kÝn. Gäi c«ng cña lùc ®iÖn trong chuyÓn ®éng ®ã lµ A th× A. A > 0 nÕu q > 0. B. A > 0 nÕu q < 0. C. A = 0 trong mäi tr­êng hîp. D. A ≠ 0 cßn dÊu cña A ch­a x¸c ®Þnh v× ch­a biÕt chiÒu chuyÓn ®éng cña q. 6. Hai tÊm kim lo¹i song song, c¸ch nhau 2 (cm) vµ ®­îc nhiÔm ®iÖn tr¸i dÊu nhau. Muèn lµm cho ®iÖn tÝch q = 5.10-10 (C) di chuyÓn tõ tÊm nµy ®Õn tÊm kia cÇn tèn mét c«ng A = 2.10-9 (J). Coi ®iÖn tr­êng bªn trong kho¶ng gi÷a hai tÊm kim lo¹i lµ ®iÖn tr­êng ®Òu vµ cã c¸c ®­êng søc ®iÖn vu«ng gãc víi c¸c tÊm. C­êng ®é ®iÖn tr­êng bªn trong tÊm kim lo¹i ®ã lµ: A. E = 2 (V/m). B. E = 40 (V/m). C. E = 200 (V/m). D. E = 400 (V/m). 7. Mét ªlectron chuyÓn ®éng däc theo ®­êng søc cña mét ®iÖn tr­êng ®Òu. C­êng ®é ®iÖn tr­êng E = 100 (V/m). VËn tèc ban ®Çu cña ªlectron b»ng 300 (km/s). Khèi l­îng cña ªlectron lµ m = 9,1.10-31 (kg). Tõ lóc b¾t ®Çu chuyÓn ®éng ®Õn lóc vËn tèc cña ªlectron b»ng kh«ng th× ªlectron chuyÓn ®éng ®­îc qu·ng ®­êng lµ: A. S = 5,12 (mm). B. S = 2,56 (mm). C. S = 5,12.10-3 (mm). D. S = 2,56.10-3 (mm). 8. HiÖu ®iÖn thÕ gi÷a hai ®iÓm M vµ N lµ UMN = 1 (V). C«ng cña ®iÖn tr­êng lµm dÞch chuyÓn ®iÖn tÝch q = - 1 (μC) tõ M ®Õn N lµ: A. A = - 1 (μJ). B. A = + 1 (μJ). C. A = - (μJ). D. A = + 1 (J). 9. Mét qu¶ cÇu nhá khèi l­îng 3,06.10-15 (kg), mang ®iÖn tÝch 4,8.10-18 (C), n»m l¬ löng gi÷a hai tÊm kim lo¹i song song n»m ngang nhiÔm ®iÖn tr¸i dÊu, c¸ch nhau mét kho¶ng 2 (cm). LÊy g = 10 (m/s2). HiÖu ®iÖn thÕ ®Æt vµo hai tÊm kim lo¹i ®ã lµ: A. U = 255,0 (V). B. U = 127,5 (V). C. U = 63,75 (V). D. U = 734,4 (V). 10. C«ng cña lùc ®iÖn tr­êng lµm di chuyÓn mét ®iÖn tÝch gi÷a hai ®iÓm cã hiÖu ®iÖn thÕ U = 2000 (V) lµ A = 1 (J). §é lín cña ®iÖn tÝch ®ã lµ A. q = 2.10-4 (C). B. q = 2.10-4 (μC). C. q = 5.10-4 (C). D. q = 5.10-4 (μC). 11. Mét ®iÖn tÝch q = 1 (μF) di chuyÓn tõ ®iÓm A ®Õn ®iÓm B trong ®iÖn tr­êng, nã thu ®­îc mét n¨ng l­îng W = 0,2 (mJ). HiÖu ®iÖn thÕ gi÷a hai ®iÓm A, B lµ: A. U = 0,20 (V). B. U = 0,20 (mV). C. U = 200 (kV). D. U = 200 (V). 3. TỤ ĐIỆN – NĂNG LƯỢNG ĐIỆN TRƯỜNG A. CÁC CÔNG THỨC CƠ BẢN : I. Ghép tụ điện : + Điện dung của tụ điện C = + Điện dung của tụ điện phẵng C = + Ghép các tụ điện Ghép song song U = U1 = U2 = = Un Q = Q1 + Q2 + + Qn C = C1 + C2 + + Cn Ghép nối tiếp Q = Q1 = Q2 = = Qn U = U1 + U2 + + Un II . Năng lượng của tụ điện : + Năng lượng tụ điện: W = QU = = CU2 + Năng lượng điện trường trong tụ điện phẵng: W = V Trong đó V = Sd là thể tích khoảng không gian gữa hai bản tụ điện phẵng. + Mật độ năng lượng điện trường: w = B. BÀI TẬP : TỰ LUẬN : Bài 1. Cho bộ tụ được mắc như hình vẽ. Trong đó : C1 = C2 = C3 = 6mF ; C4 = 2mF ; C5 = 4mF ; UAB = 12V Điện dung tương đương của bộ tụ. Điện tích và hiệu điện thế trên từng tụ điện. Bài 2. Cho bộ tụ được mắc như hình vẽ. Trong đó :C1 = C2 = C3 = 4mF ; C4 = C5 = 6mF ; q1 = 2.10-6C. Điện dung tương đương của bộ tụ. Điện tích và hiệu điện thế trên từng tụ điện. Bài 3. Cho bộ tụ được mắc như hình vẽ. Trong đó :C1 = C2 = 4mF ; C3 = C4 = 6mF ; C5 = 7mF ; UAB = 6V. Điện dung tương đương của bộ tụ. Điện tích và hiệu điện thế trên từng tụ điện. Bài 4. Cho bộ tụ được mắc như hình vẽ. Trong đó : C1 = C2 = C3 = 8mF ; C4 = C5 = 12mF ; q3 = 3.10-6C. Điện dung tương đương của bộ tụ. Điện tích và hiệu điện thế trên từng tụ điện. Bài 5. Cho bộ tụ được mắc như hình vẽ. Trong đó :C1 = 1mF ; C2 = 3mF ; C3 = 2mF ; UAB = 12V. Tính UMN khi : a) C4 = 6mF b) C4 = 2mF Bài 6. Cho bộ tụ được mắc như hình vẽ. Trong đó :C1 = 1mF ; C2 = 4mF ; C3 = 2mF ; C4 = 3mF ; C5 = 6mF. UAB = 12V. Tính : a) Điện dung của bộ tụ. b) Hiệu điện thế và điện tích trên từng tụ. Bài 7. Cho bộ tụ được mắc như hình vẽ. Trong đó :C1 = C2 = 2mF ; C3 = 3mF ; C4 = 6mF ; C5 = C6 = 5mF. U3 = 2V. Tính : a) Điện dung của bộ tụ. b) Hiệu điện thế và điện tích trên từng tụ. Bài 8:Một tụ điện phẳng mà điện môi có =2 mắc vào nguồn điện có hđt U=100 V; khoảng cách giữa 2 bản là d=0,5 cm; diện tích một bản là 25 cm2 1) Tính mật độ năng lượng điện trường trong tụ 2) Sau khi ngắt tụ ra khỏi nguồn,điện tích của tụ điện phóng qua lớp điện môi giữa 2 bản tụ đến lúc điện tích của tụ bằng không. Tính nhiệt lượng toả ra ở điện môi Bài 9:Có 2 tụ điện, tụ điện 1 có điện dung C1=1 tích điện đến hđt U1=100 V; tụ điện 2 có điện dung C2= 2 tích điện đến hđt U2=200 V 1) Nối các bản tụ điện cùng dấu với nhau. Tính hiệu điện thế và điện tích của mỗi tụ điện sau khi nối và nhiệt lượng toả ra sau khi nối các bản 2) Hỏi như phần 1 nhưng chỉ khác ta nối các bản trái dấu của 2 tụ với nhau Bài 10:Một bộ tụ gồm 5 tụ điện giống hệt nhau nối tiếp mỗi tụ có C=10 được nối vào hđt 100 V 1) Hỏi năng lượng của bộ thay đổi ra sao nếu 1 tụ bị đánh thủng 2) Khi tụ điện bị đánh thủng thì năng lượng của bộ tụ bị tiêu hao do phúng điện. Tìm năng lượng tiêu hao đó. Bài 11:Hai bản của tụ điện phẳng có dạng hình tròn bán kính R=60 cm,khoảng cách giữa 2 bản là 2 mm. Giữa 2 bản là không khí. 1) Tính điện dung của tụ điện 2) Có thể tích cho tụ điện đó một điện tích lớn nhất là bao nhiêu để tụ điện không bị đánh thủng. Biết cđđt lớn nhất mà không khí chịu được là 3.106 V/m . Hiệu điện thế lớn nhất giữa 2 bản tụ là bao nhiêu? TRẮC NGHIỆM 1 Ph¸t biÓu nµo sau ®©y lµ kh«ng ®óng? A. Tô ®iÖn lµ mét hÖ hai vËt dÉn ®Æt gÇn nhau nh­ng kh«ng tiÕp xóc víi nhau. Mçi vËt ®ã gäi lµ mét b¶n tô. B. Tô ®iÖn ph¼ng lµ tô ®iÖn cã hai b¶n tô lµ hai tÊm kim lo¹i cã kÝch th­íc lín ®Æt ®èi diÖn víi nhau. C. §iÖn dung cña tô ®iÖn lµ ®¹i l­îng ®Æc tr­ng cho kh¶ n¨ng tÝch ®iÖn cña tô ®iÖn vµ ®­îc ®o b»ng th­¬ng sè gi÷a ®iÖn tÝch cña tô vµ hiÖu ®iÖn thÕ gi÷a hai b¶n tô. D. HiÖu ®iÖn thÕ giíi h¹n lµ hiÖu ®iÖn thÕ lín nhÊt ®Æt vµo hai b¶n tô ®iÖn mµ líp ®iÖn m«i cña tô ®iÖn ®· bÞ ®¸nh thñng. 2. §iÖn dung cña tô ®iÖn kh«ng phô thuéc vµo: A. H×nh d¹ng, kÝch th­íc cña hai b¶n tô. B. Kho¶ng c¸ch gi÷a hai b¶n tô. C. B¶n chÊt cña hai b¶n tô. D. ChÊt ®iÖn m«i gi÷a hai b¶n tô. 3. Mét tô ®iÖn ph¼ng gåm hai b¶n tô cã diÖn tÝch phÇn ®èi diÖn lµ S, kho¶ng c¸ch gi÷a hai b¶n tô lµ d, líp ®iÖn m«i cã h»ng sè ®iÖn m«i ε, ®iÖn dung ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: A. B. C. D. 4. Mét tô ®iÖn ph¼ng, gi÷ nguyªn diÖn tÝch ®èi diÖn gi÷a hai b¶n tô, t¨ng kho¶ng c¸ch gi÷a hai b¶n tô lªn hai lÇn th× A. §iÖn dung cña tô ®iÖn kh«ng thay ®æi. B. §iÖn dung cña tô ®iÖn t¨ng lªn hai lÇn. C. §iÖn dung cña tô ®iÖn gi¶m ®i hai lÇn. D. §iÖn dung cña tô ®iÖn t¨ng lªn bèn lÇn. 5. Bèn tô ®iÖn gièng nhau cã ®iÖn dung C ®­îc ghÐp nèi tiÕp víi nhau thµnh mét bé tô ®iÖn. §iÖn dung cña bé tô ®iÖn ®ã lµ: A. Cb = 4C. B. Cb = C/4. C. Cb = 2C. D. Cb = C/2. 6. Bèn tô ®iÖn gièng nhau cã ®iÖn dung C ®­îc ghÐp song song víi nhau thµnh mét bé tô ®iÖn. §iÖn dung cña bé tô ®iÖn ®ã lµ: A. Cb = 4C. B. Cb = C/4. C. Cb = 2C. D. Cb = C/2. 7. Mét tô ®iÖn cã ®iÖn dung 500 (pF) ®­îc m¾c vµo hiÖu ®iÖn thÕ 100 (V). §iÖn tÝch cña tô ®iÖn lµ: A. q = 5.104 (μC).. B. q = 5.104 (nC). C. q = 5.10-2 (μC). D. q = 5.10-4 (C). 8. Mét tô ®iÖn ph¼ng gåm hai b¶n cã d¹ng h×nh trßn b¸n kÝnh 3 (cm), ®Æt c¸ch nhau 2 (cm) trong kh«ng khÝ. §iÖn dung cña tô ®iÖn ®ã lµ: A. C = 1,25 (pF). B. C = 1,25 (nF). C. C = 1,25 (μF). D. C = 1,25 (F). 9. Mét tô ®iÖn ph¼ng gåm hai b¶n cã d¹ng h×nh trßn b¸n kÝnh 5 (cm), ®Æt c¸ch nhau 2 (cm) trong kh«ng khÝ. §iÖn tr­êng ®¸nh thñng ®èi víi kh«ng khÝ lµ 3.105(V/m). HÖu ®iÖn thÕ lín nhÊt cã thÓ ®Æt vµo hai b¶n cùc cña tô ®iÖn lµ: A. Umax = 3000 (V). B. Umax = 6000 (V). C. Umax = 15.103 (V). D. Umax = 6.105 (V). 10. Mét tô ®iÖn ph¼ng ®­îc m¾c vµo hai cùc cña mét nguån ®iÖn cã hiÖu ®iÖn thÕ 50 (V). Ng¾t tô ®iÖn ra khái nguån råi kÐo cho kho¶ng c¸ch gi÷a hai b¶n tô t¨ng gÊp hai lÇn th× A. §iÖn dung cña tô ®iÖn kh«ng thay ®æi. B. §iÖn dung cña tô ®iÖn t¨ng lªn hai lÇn. C. §iÖn dung cña tô ®iÖn gi¶m ®i hai lÇn. D. §iÖn dung cña tô ®iÖn t¨ng lªn bèn lÇn. 11. Mét tô ®iÖn ph¼ng ®­îc m¾c vµo hai cùc cña mét nguån ®iÖn cã hiÖu ®iÖn thÕ 50 (V). Ng¾t tô ®iÖn ra khái nguån råi kÐo cho kho¶ng c¸ch gi÷a hai b¶n tô t¨ng gÊp hai lÇn th× A. §iÖn tÝch cña tô ®iÖn kh«ng thay ®æi. B. §iÖn tÝch cña tô ®iÖn t¨ng lªn hai lÇn. C. §iÖn tÝch cña tô ®iÖn gi¶m ®i hai lÇn. D. §iÖn tÝch cña tô ®iÖn t¨ng lªn bèn lÇn. 12. Mét tô ®iÖn ph¼ng ®­îc m¾c vµo hai cùc cña mét nguån ®iÖn cã hiÖu ®iÖn thÕ 50 (V). Ng¾t tô ®iÖn ra khái nguån råi kÐo cho kho¶ng c¸ch gi÷a hai b¶n tô t¨ng gÊp hai lÇn th× hiÖu ®iÖn thÕ gi÷a hai b¶n tô cã gi¸ tr