Bài tập file word vật lí 11 chân trời sáng tạo Bài 11: Định luật Coulomb về tương tác tĩnh điện

Bài 11: Định luật Coulomb về tương tác tĩnh điện

1. NHẬN BIẾT 

Câu 1: Điện tích điểm là

Giải: 

Điện tích điểm là điện tích coi như tập trung tại một điểm.

Câu 2: Biểu thức tính lực tương tác giữa hai điện tích đặt trong chân không là:

Giải:

Biểu thức tính lực tương tác giữa hai điện tích đặt trong chân không là:

Câu 3:  Độ lớn của lực tương tác giữa hai điện tích điểm đứng yên trong môi trường điện môi đồng chất không phụ thuộc vào những yếu tố nào sau đây?

Giải:

Độ lớn của lực tương tác giữa hai điện tích điểm đứng yên trong môi trường điện môi đồng chất có công thức   nên độ lớn chỉ phụ thuộc vào:

+ độ lớn của các điện tích q1 và q2.

+ bản chất của điện môi đó chính là hằng số điện môi ε

+ khoảng cách r giữa hai điện tích.

Nên độ lớn này không phụ thuộc vào dấu của các điện tích vì các điện tích nằm trong dấu giá trị tuyệt đối.

Câu 4: Khi khoảng cách giữa hai điện tích điểm trong chân không giảm xuống 4 lần thì độ lớn lực Cu – lông

Giải:

Độ lớn lực tương tác giữa hai điện tích điểm đặt trong không khí: tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa 2 điện tích nên khi khoảng cách giảm 4 lần thì độ lớn lực tương tác tăng 16 lần.

Câu 5: Muốn lực tương tác giữa 2 điện tích điểm tăng 9 lần thì khoảng cách giữa chúng phải

Giải:

F tỉ lệ nghịch với r2, để F tăng 9 thì r giảm 3 lần.

Câu 6:  Khi khoảng cách giữa hai điện tích điểm trong chân không tăng lên 2 lần, đồng thời tăng độ lớn mỗi điện tích lên 2 lần thì lực điện giữa chúng:

Giải:

F tỉ lệ nghịch với r2, tỉ lệ thuận với tích độ lớn hai điện tích nên: Khi khoảng cách giữa hai điện tích điểm tăng lên 2 lần, đồng thời tăng độ lớn mỗi điện tích lên 2 lần thì lực điện giữa chúng không thay đổi.

Câu 7: 

Hai điện tích điểm q1, q2 khi đặt trong không khí chúng hút nhau bằng lực F, khi đưa chúng vào trong dầu có hằng số điện môi ε =2 thì lực tương tác giữa chúng là F’ với

Giải:

- Do độ lớn lực Cu - lông tỉ lệ nghịch với hằng số điện môi ε nên lực tương tác 

2. THÔNG HIỂU 

Câu 1: Hai điện tích q1 = 6.10-8 C và q2= 3.10-8 C đặt cách nhau 3 cm trong chân không. Lực tương tác giữa hai điện tích là:

Giải: 

Câu 2: Hai điện tích điểm trái dấu có cùng độ lớn 10-4 C đặt cách nhau 1 m trong parafin có điện môi bằng 2 thì chúng

Giải:

Hai điện tích trái dấu nên hút nhau

Câu 3: Hai điện tích điểm cùng dấu có cùng độ lớn 3.10-7 C đặt cách nhau 1 m trong chân không thì chúng

Giải:

; hai điện tích cùng dấu nên đẩy nhau

Câu 4: Hai điện tích điểm cùng độ lớn 5.10-4 C đặt trong chân không, để tương tác nhau bằng lực có độ lớn 2,5.10-2 N thì chúng phải đặt cách nhau

Giải:

Câu 5:  Hai điện tích q1 = 6.10-8C và q2= 3.10-8C đặt trong chân không, để tương tác nhau bằng lực có độ lớn 1,8.10-2 N thì chúng phải đặt cách nhau

Giải:

3. VẬN DỤNG 

Câu 1:  Hai điện tích điểm được đặt cố định và cách điện trong một bình không khí  thì hút nhau 1 lực là 42 N. Nếu đổ đầy dầu hỏa có hằng số điện môi 2,1 vào bình thì hai điện tích đó sẽ

Giải:

Khi đặt vào điện môi hai điện tích không đổi dấu nên vẫn hút nhau một lục 

Câu 2: Hai điện tích điểm được đặt cố định và cách điện trong một bình không khí thì lực tương tác Cu – lông giữa chúng là 6 N. Khi đổ đầy một chất lỏng cách điện vào bình thì lực tương tác giữa chúng là 3 N. Hằng số điện môi của chất lỏng này là

Giải:

Câu 3:  Hai điện tích điểm đặt cách nhau 10 cm trong parafin có hằng số điện môi bằng 2 thì tương tác với nhau một lực bằng 8 N. Nếu chúng được đặt cách nhau 20 cm trong chân không thì tương tác nhau bằng lực có độ lớn là

Giải:

4. VẬN DỤNG CAO 

Câu 1: . Hai vật nhỏ mang điện tích cách nhau 40cm trong không khí thì đẩy nhau với lực là 0,675 N. Biết rằng tổng điện tích của hai vật là 8.10-6C. Điện tích của mỗi vật lần lượt là:

Giải:

Vì hai vật đẩy nhau nên hai vật nhiễm điện cùng dấu

Mặt khác: (1) nên hai vật mang điện tích dương

Ta có:

Từ (1) (2), ta có:

Câu 2:  Hai điện tích dương q1, q2 có cΩng một độ lớn được đặt tại hai điểm A,B thì t thấy hệ ba điện tích này nằm cân bằng trong chân không. Bỏ qua trọng lượng của ba điện tích. Chọn kết luận đúng.

Giải:

Bỏ qua trọng lượng của 3 điện tích. Vì hai điện tích dương có cΩng độ lớn được đặt tại hai điểm A,B và qo đặt tại trung điểm của AB nên qo luôn cân bằng do chịu tác dụng của hai lực cΩng giá, ngược chiều từ hai điện tích q1, q2. Để điện tích q1 đặt tại A cân bằng thì lực tác dụng của qo lên q1 phải cân bằng với lực tác dụng của q2 lên q1, tức ngược chiều lực tác dụng của q2 lên q1. Vậy qo phải là điện tích âm