Bài tập điện trường

CHƯƠNG I. ĐIỆN TÍCH – ĐIỆN TRƯỜNG


I. Lực tương tác giữa 2 điện tích điểm.
1. Điện tích q1; q2 đặt trong chân ko (hoặc ko khí
):


2. Điện tích q1; q2 đặt trong điện môi có hằng số điện môi ε:


Trong đó:

là hệ số tỉ lệ.

: điện tích (C)
r : khoảng cách giữa hai điện tích (m)
II. Điện tích q của một vật tích điện:

+ Vật thiếu electron (tích điện dương): q = + n.e
+ Vật thừa electron (tích điện âm): q = – n.e
Với:
: là điện tích nguyên tố.
n : số hạt electron bị thừa hoặc thiếu.


DẠNG 1: LỰC TĨNH ĐIỆN.
I. Bài tập về lực tương tác giữa các điện tích điểm.
1. Dạng 1: Bài tập đơn giản (Học sinh tự làm)
Bài 1. Hai điện tích
,
đặt cách nhau 20cm trong không khí. Xác định độ lớn và vẽ hình lực tương tác giữa chúng?
ĐS:

Bài 2. Hai điện tích
,
đặt tại hai điểm A và B trong không khí. Lực tương tác giữa chúng là 0,4N. Xác định khoảng cách AB, vẽ hình lực tương tác đó.
ĐS: 30cm
Bài 3. Hai điện tích đặt cách nhau một khoảng r trong không khí thì lực tương tác giữa chúng là
N. Nếu với khoảng cách đó mà đặt trong điện môi thì lực tương tác giữa chúng là
N.
a/ Xác định hằng số điện môi của điện môi.
b/ Để lực tương tác giữa hai điện tích khi đặt trong điện môi bằng lực tương tác khi đặt trong không khí thì phải đặt hai điện tích cách nhau bao nhiêu? Biết trong không khí hai điện tích cách nhau 20cm.
ĐS:
;
14,14cm.
Bài 4. Trong nguyên tử hiđrô (e) chuyển động tròn đều quanh hạt nhân theo quỹ đạo tròn có bán kính 5.10 -9 cm.
a. Xác định lực hút tĩnh điện giữa (e) và hạt nhân. b. Xác định tần số của (e)
Bài 5. Một quả cầu có khối lượng riêng (aKLR)
= 9,8.103 kg/m3,bán kính R=1cm tích điện q = -10 -6 C được treo vào đầu một sợi dây mảnh có chiều dài l =10cm. Tại điểm treo có đặt một điện tích âm q0 = - 10 -6 C .Tất cả đặt trong dầu có KLR D= 0,8 .103 kg/m3, hằng số điện môi
=3.Tính lực căng của dây? Lấy g=10m/s2.
Bài 6. Trong chân không đặt 2 electron (e) (coi như 2 điện tích điểm) cách nhau 5.10-9 cm. Cho biết điện tích của mỗi e là qe = -1,6.10-19 C.
a. 2 điện tích này tương tác với nhau như thế nào?
b.Tìm lực tương tác giữa chúng ? Hãy so sánh lực tĩnh điện này với lực hấp dẫn giữa 2 e ?
c.Nếu cho 2 e này vào dầu lửa thì lực tương tác giữa chúng sẽ thay đổi như thế nào? (( =2,1)
d.Nếu khoảng cách giữa 2 e tăng lên 2.10-6 cm, thì lực tương tác giữa chúng tăng hay giảm ?
Bài 7. Hai điện tích điểm dương q1 và q2 có cùng độ lớn điện tích là 8.10-7 C được đặt trong không khí cách nhau 10 cm.
a. Hãy xác định lực tương tác giữa hai điện tích đó.
b. Đặt hai điện tích đó vào trong môi trường có hằng số điện môi là ( = 2 thì lực tương tác giữa chúng sẽ thay đổi thế nào ? Để lực tương tác giữa chúng là không đổi (bằng lực tương tác khi đặt trong không khí) thì khoảng cách giữa chúng khi đặt trong môi trường có hằng số điện môi ( =2 là bao nhiêu ?
Bài 8. Hai điện tích điểm q1 = q2 = 5.10-10 C đặt trong không khí cách nhau một đoạn 10 cm.
a. Xác định lực tương tác giữa hai điện tích?
b. Đem hệ hai điện tích này đặt vào môi trường nước (( = 81), hỏi lực tương tác giữa hai điện tích sẽ thay đổi thế nào ? Để lực tương tác giữa hai điện tích không thay đổi (như đặt trong không khí) thì khoảng cách giữa hai điện tích là bao nhiêu?
Bài 9. Hai quả cầu nhỏ, giống nhau, bằng kim loại. Quả cầu A mang điện tích 4,50 µC; quả cầu B mang điện tích
– 2,40 µC. Cho chúng tiếp xúc