Bài tập về Định luật Coulomb Vật lí lớp 11

I) ĐỊNH LUẬT COULOMB

Công thức: F = k

?1?2

??2 ; k (Nm2/C2)hằng số coulomb; q1,q2(C) là 2 điện tích; r(m): là khoảng cách giữa tâm 2 điện tích Bài tập: 1) Hai điện tích điểm bằng nhau trong chân không cách nhau 4cm. Lực đẩy giữa chúng là F = 10N. a)Tìm độ lớn mỗi điện tích. b) Tìm khoảng cách giữa chúng để lực đẩy giữa chúng là 2,5N. (a) q = 1,33.10-6C; b) r = 8cm) 2) Hai quả cầu nhỏ có điện tích lần lượt là 2.10-8C và 4,5.10-8C tác dụng với nhau một lực bằng 0,1N trong chân không. a)Tính khoảng cách giữa chúng. b) Nhúng hệ thống vào dầu hỏa (? = 2). Muốn lực tác dụng giữa 2 quả cầu vẫn bằng 0,1N thì khoảng cách giữa chúng phải bằng bao nhiêu? (9mm; 6,36mm) 3) So sánh độ lớn của lực Coulomb và lực hấp dẫn giữa electron và proton trong nguyên tử hidro. Cho m = 9,1.10-31kg, mp = 1,7.10-24kg. Hằng số hấp dẫn G = 6,7.10-11Nm2/kg2; qe = qp = 1,6.10-19C.

(

?? ?ℎ? = 2,3.1039) 4) Hai điện tích điểm cách nhau 1m trong chân không thì đẩy nhau một lực F = 1,8N, Tổng độ lớn các điện tích là 5.10-

5C. Tìm độ lớn điện tích của mỗi vật. (2.10-5C và 10-5C) 5) Hai vật nhỏ mang điện tích trái dấu, đặt cách nhau một khoảng 2m trong chân không thì hút nhau một lực 1N. độ lớn điện tích tổng cộng của 2 vật là 5.10-5C. Tìm độ lớn điện tích mỗi vật. (3,8.10-5C và 1,2.10-5C) 6) Cho hai điện tích điểm q1 = - 10-7 và q2 = 5.10-8C đặt cố định tại 2 điểm A và B trong chân không. (AB = 5cm). Tìm độ lớn của lực điện tác dụng lên điện tích điểm q0 = 2.10-8C đặt tại điểm C trong mỗi trường hợp sau: a)CA = 2cm; CB = 3cm; (3,5.10-2N) b) CA = 3cm; CB = 4cm ; (2,08.10-2N) 7) Có 3 điện tích điểm dương đặt trong chân không ở 3 đỉnh của một tam giác đều cạnh là a = 3cm, có cùng độ lớn q = 10-5C. Tính độ lớn lực điện tác dụng lên mỗi điện tích. (F = 3. 10-3J) 8) Có 2 điện tích điểm +q và –q đặt tại 2 điểm A và B Cách nhau một đoạn AB = 2d. Một điện tích dương q0 = +q đặt trên đường trung trực của AB, cách AB một đoạn x . Cả hệ đặt trong không khí. a)Viết biểu thức độ lớn của lực tác dụng lên q0 b) Áp dụng bằng số q = 2.10-6C, d = 3cm, x = 4cm.

(ĐS: a) F = 18.109 ?2

?2 + ?2

? ?2 + ?2 ; b) F = 17,3N)

9) Có 2 điện tích Q1 = 4e, Q2 = e.đặt cố định cách nhau một khoảng l trong chân không. Phải đặt một điện tích q > 0 ở đâu để nó nằm cân bằng? (Cách Q1 :2l/3 và Q2 = l/3 10) Tương tự bài 9. Giả sử Q1 = 4e và Q2 = -e (Cách Q1 2l và Q2 l) 11) Hai quả cầu kim loại nhỏ giống nhau được treo ở đầu hai sợi dây mãnh không co giãn, dài bằng nhau sau cho bề mặt các quả cầu tiếp xúc nhau. Sau khi truyền cho 2 quả cầu một điện tích 4.10-7C, chúng sẽ đẩy nhau cho tới khi các dây treo hợp với nhau một góc 60º . Tìm trọng lượng của mỗi quả cầu . Biết rằng khoảng cách từ điểm treo tới tâm mỗi quả cầu bằng 20cm (P = 9 3.10-3N) 12) Hai quả cầu nhỏ giống nhau tích điện như nhau và được treo vào cùng một điểm trong không khí bằng 2 sợi dây mãnh có cùng độ dài l = 1m. Khi hệ cân bằng thì khoảng cách giữa 2 quả cầu là 6cm. Chạm nhẹ tay vào một trong 2 quả cầu thì hiện tượng xãy ra như thế nào ? Tìm khoảng cách giữa 2 quả cầu sau đó. (3,78cm) II) VEC TƠ CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG

Lý thuyết: E = k

? ??2

k (Nm2/C2) : là hằng số coulomb; Q(C) là điện tích gây ra cường độ điện trường tại điểm cách nó r ? : hằng số điện môi phụ thuộc vào môi trường, r là khoảng cách từ Q đến điểm

Chiều hướng ta nếu Q > 0, hướng vào nếu Q < 0

? = ?

?

? cùng chiều ? nếu điện tích q > 0, ? ngược chiều ? nếu điện tích q < 0; q là điện tích chịu lực tác dụng của điện trường E

Bài tập:

1) Một điện tích điểm q = 5.10-9C đặt tại một điểm M trong điện trường của một điện tích điểm Q chịu tác dụng cúa một lực F = 3.10-4. Tính cường độ điện trường tại M và độ lớn của điện tích Q. Biết hai điện tích đặt trong chân không và cách nhau 10cm. (6.104V/m; 0,67.10-7C)

ThuVienDeThi.com