Bài giảng Chuyên đề Vật lý 11 - Chương 1: Chủ đề 1 (Lý thuyết và bài tập)

Chủ đề 1 - Điện tích, tương tác điện, thuyết electron, bảo toàn điện tích.Chủ đề này trang bị cho học sinh những kiến thức lý thuyết cơ ban về: Vật nhiễm điện, điện tích, tương tác điện; định luật Cu-Lông, hằng số điện môi; thuyết electron. Ngoài ra tài liệu còn kèm theo các bài tập và có đáp án. Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Chuyên đề Vật lý 11 - Chương 1: Chủ đề 1 (Lý thuyết và bài tập) http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH - TƯƠNG TÁC ĐIỆN – THUYẾT ELECTRON – BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH I KIẾN THỨC. 1. Vật nhiễm điện (vật mang điện, tích điện) là vật có khả năng hút được các vật nhẹ. Có 3 hiện tượng nhiễm điện là nhiễm điện do cọ xát, nhiễm điện do do tiếp xúc và nhiễmđiện do hưởng ứng. 2. Một vật tích điện có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách tới điểm ta xét được gọi làđiện tích điểm. 3. Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, trái (ngược) dấu thì hút nhau. 4. Định luật Cu_Lông (Coulomb): Lực hút hay đẩy giữa hai điện tích điểm đặt trong chânkhông có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích điểm đó, có độ lớn tỉ lệ thuận với tíchđộ lớn của hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng q1 .q 2 Công thức: F =k r2 1 N .m 2Với k= = 9.10 ( 9 ) 4π .ε 0 C2q1, q2 : hai điện tích điểm (C )r : Khoảng cách giữa hai điện tích (m) 5.Lực tương tác của các điện tích trong điện môi (môi trường đồng tính) Điện môi là môi trường cách điện. Các thí nghiệm đã chứng tỏ rằng, lực tương tác giữa các điện tích điểm đặt trong một điệnmôi đồng chất, chiếm đầy không gian xung quanh điện tích, giãm đi ε lần khi chúng được đặttrong chân không: q1 .q 2 F =k ε : hằng số điện môi của môi trường. (chân không thì ε .r 2ε = 1) 6. Thuyết electron (e) dựa vào sự cư trú và di chuyển của các e để giải thích các hiện tượngđiện và các tính chất điện của các vật. Trong việc vận dụng thuyết e để giải thích các hiện tượngnhiễm điện (do cọ xát, tiếp xúc, hưởng ứng), ta thừa nhận chỉ có e có thể di chuyển từ vật nàyCHUYÊN ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH – ĐIỆN TRƯỜNG 1 http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.comsang vật kia hoặc từ điểm này đến điểm kia trên vật. 7. Chất dẫn điện là chất có nhiều điện tích tự do, chất cách điện (điện môi) không có điệntích tự do. 8. Định luật bảo toàn điện tích: Trong một hệ vật cô lập về điện, tổng đại số của các điệntích là không đổi.*MỘT SỐ BÀI TOÁN THƯỜNG GẶPBÀI TOÁN 1: TÌM CÁC ĐẠI LƯỢNG THƯỜNG GẶPVÍ DỤ MINH HỌAVD1.Tính lực tương tác điện giữa một electron và một prôtôn khi chúng đặt cách nhau 2.10-9 cmA.9.10-7N B. 6,6.10-7N C.5,76. 10-7N D. 0,85.10-7N q1 .q 2HD. F = k =>F= K.e2/r2 = 5,76.10-7 N r2VD2. Bốn quả cầu kim loại kích thước giống nhau mang điện tích + 2,3μC, -264.10-7C, - 5,9μC, + 3,6.10-5C. Cho 4 quả cầu đồng thời tiếp xúc nhau sau đó tách chúng ra. Tìm điện tíchmỗi quả cầu?A.+1,5 μC B.+2,5 μC C. - 1,5 μC D. - 2,5 μCHD. Áp dụng định luật bảo toàn điện tích:q1’=q2’=q3’=q4’ = ( q1+q2+q3+q4) =1,5 µCVD3. Hai quả cầu nhỏ có điện tích 10-7 (C) và 4.10-7 (C), tương tác với nhau một lực 0,1 (N)trong chân không. Khoảng cách giữa chúng làA,r = 0,6 (cm) B. r = 0,6 (m) C.r = 6 (m). D.r = 6 (cm) q1 .q 2 q1 q 2 2HD. từ công thức F = k →r = k. ⇒ r=6 (cm) ε .r 2 εFVD4. Hai điện tích điểm cách nhau một khoảng 2cm đẩy nhau một lực 1N. Tổng điện tích củahai vật bằng 5.10-5C. Tính điện tích của mỗi vật:A. q1 = 2,6.10-5 C; q2 = 2,4.10-5 C B. q1 = 1,6.10-5 C; q2 = 3,4.10-5 CCHUYÊN ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH – ĐIỆN TRƯỜNG 2 http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.comC.q1 = 4,6.10-5 C; q2 = 0,4.10-5 C D. q1 = 3.10-5 C; q2 = 2.10-5 C q1 .q 2HD. F = k 2 ⇒ q1.q2= 4,45.10-14 và q1+q2=5.10-5 r => q1 = 4,6.10-5 C; q2 = 0,4.10-5 CVD5. Hai điện tích điểm có độ lớn bằng nhau được đặt trong không khí cách nhau 12 cm. Lựctương tác giữa hai điện tích đó bằng 10 N. Đặt hai điện tích đó trong dầu và đưa chúng cách nhau8 cm thì lực tương tác giữa chúng vẫn bằng 10 N. Tính độ lớn các điện tích và hằng số điện môicủa dầu. Fr 2HD. Khi đặt trong không khí: |q1| = |q2| = = 4.10-12 C. 9.109 | q1q2 | Khi đặt trong dầu: ε = 9.109 = 2,25. Fr 2VD6. Hai điện tích q1 và q2 đặt cách nhau 15 cm trong không khí, chúng hút nhau với một lực F =4 N. Biết q1 + q2 = 3.10-6 C; |q1| < |q2|. Xác định loại điện tích của q1 và q2 . Vẽ các véc tơ lực tácdụng của điện tích này lên điện tích kia. Tính q1 và q2.HD. Hai điện tích hút nhau nên chúng trái dấu;vì q1 + q2 > 0 và |q1| < |q2| nên q1 < 0; q2 > 0.Véc tơ lực tương tác điện giữa hai điện tích: | q1q2 | Fr 2Ta có: F = 9.109 |q1q2| = = 12.10-12; vì q1 và q2 trái dấu nên |q1q2| = - q1q2 = 12.10-12 r2 9.10 9(1) và q1 + q2 = - 4.10-6 (2). ...