Bài 1. Điện tích. Định luật Cu - lông
Câu hỏi C1 trang 6 SGK Vật Lí 11: Trên hình 1.2, AB và MN là hai thanh đã được nhiễm điện. Mũi tên chỉ chiều quay của đầu B khi đưa đầu M đến gần. Hỏi đầu B và đầu M nhiễm điện cùng dấu hay trái dấu?
Lời giải:
Quan sát hình 1.2, ta thấy khi đưa đầu M đến gần đầu B, thì đầu B đẩy đầu M ra xa => đầu B và đầu M nhiễm điện cùng dấu.
Câu hỏi C2 trang 8 SGK Vật Lí 11: Nếu tăng khoảng cách giữa hai quả cầu lên ba lần thì lực tương tác giữa chúng tăng, giảm bao nhiêu lần?
Lời giải:
Theo định luật Cu-lông, lực tương tác điện giữa hai điện tích có độ lớn tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng nên khi khoảng cách tăng 3 lần thì lực tương tác điện giảm 9 lần.
Câu hỏi C3 trang 9 SGK Vật Lí 11: Không thể nói về hằng số điện môi của chất nào dưới đây?
A. Không khí khô.
B. Nước tinh khiết.
C. Thủy tinh . D. Đồng.
Lời giải:
Hằng số điện môi đặc trưng cho tính chất điện của một vật (chất) cách điện.
+ Không khí khô, nước tinh khiết, thủy tinh đều là chất cách điện => các chất này có hằng số điện môi.
+ Đồng là chất dẫn điện => không thể nói tới hằng số điện môi của đồng.
Chọn đáp án D.
Bài 1 trang 9 SGK Vật Lí 11: Điện tích điểm là gì?
Lời giải:
Điện tích điểm là một vật tích điện có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách tới điểm mà ta xét.
Bài 2 trang 9 SGK Vật Lí 11: Phát biểu định luật Cu-lông.
Lời giải:
Lực hút hay đẩy giữa hai điện tích điểm đặt trong chân không có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích điểm đó, có độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ lớn của hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.
1 2
2
F k q .q
r Trong đó:
+ k là hệ số tỉ lệ;
2 9
2
k 9.10 N.m C
+ q1, q2 lần lượt là điện tích của hai điện tích điểm (C) + r là khoảng cách giữa hai điện tích điểm (m)
+ F là lực tương tác giữa hai điện tích điểm (N)
Bài 3 trang 9 SGK Vật Lí 11: Lực tương tác giữa các điện tích khi đặt trong một điện môi sẽ lớn hay nhỏ hơn khi đặt trong chân không?
Lời giải:
- Ta có hằng số điện môi trong các môi trường:
+ chân không ε = 1 hoặc không khí 1
+ trong các môi trường cách điện khác, điện môi ε > 1.
- Mặt khác, từ biểu thức định luật Cu-lông ta nhận thấy: hằng số điện môi càng lớn thì lực tương tác giữa các điện tích càng giảm.
=> Lực tương tác giữa các điện tích khi đặt trong điện môi sẽ nhỏ hơn khi đặt trong chân không.
Bài 4 trang 10 SGK Vật Lí 11: Hằng số điện môi của một chất cho ta biết điều gì?
Lời giải:
Hằng số điện môi của một chất cho biết khi đặt các điện tích trong môi trường điện môi đó thì lực tương tác Cu-lông giữa chúng sẽ giảm đi bao nhiêu lần so với khi đặt chúng trong chân không.
Bài 5 trang 10 SGK Vật Lí 11: Chọn câu đúng.
Khi tăng đồng thời độ lớn của hai điện tích điểm và khoảng cách giữa chúng lên gấp đôi thì lực tương tác giữa chúng
A. Tăng lên gấp đôi B. Giảm đi một nửa C. Giảm đi bốn lần D. Không thay đổi Lời giải:
Gọi hai điện tích điểm ban đầu có điện tích lần lượt là q1, q2. Gọi khoảng cách giữa hai điện tích điểm ban đầu là r
Ta có lực tương tác giữa hai điện tích điểm là: q .q1 22
F k
r
Khi tăng đồng thời độ lớn của mỗi điện tích điểm và khoảng cách giữa chúng lên gấp đôi thì: q1' 2q ; q1 '2 2q ; r '2 2r
Ta có lực tương tác giữa hai điện tích điểm là:
' '
1 2 1 2 1 2
'2 2 2
q .q 2q .2q q .q
F' k k k F
r (2r) r
Chọn đáp án D.
Bài 6 trang 10 SGK Vật Lí 11: Trong trường hợp nào sau đây, ta có thể coi các vật nhiễm điện là các điện tích điểm?
A. Hai thanh nhựa đặt gần nhau.
B. Một thanh nhựa và một quả cầu đặt gần nhau.
C. Hai quả cầu nhỏ đặt xa nhau.
D. Hai quả cầu lớn đặt gần nhau.
Lời giải:
Vì kích thước của quả cầu rất nhỏ so với khoảng cách giữa chúng.
Chọn đáp án C.
Bài 7 trang 10 SGK Vật Lí 11: Nêu những điểm giống nhau và khác nhau giữa định luật Cu-lông và định luật vạn vật hấp dẫn.
Lời giải:
Định luật Cu-lông Định luật vạn vật hấp dẫn Giống nhau +Tuân theo quy luật tương tự:
Fđiện 1 2
2
k q .q
r
; Fhấp dẫn
1 2
2
Gm m
r
+ Lực tương tác điện hay hay lực hấp dẫn đều tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.
Khác nhau Định luật Cu-lông nói về lực tương tác giữa các điện tích và lực tương tác giữa các điện tích có thể là lực hút, có thể là lực đẩy.
Định luật vạn vật hấp dẫn nói về lực hấp dẫn và lực hấp dẫn luôn luôn là lực hút, độ lớn của lực hấp dẫn yếu hơn nhiều so với lực tương tác điện.
Bài 8 trang 10 Vật lí lớp 11: Hai quả cầu nhỏ mang hai điện tích có độ lớn bằng nhau, đặt cách xa nhau 10 cm trong không khí thì tác dụng lên nhau một lực bằng 9.10-3 N. Xác định điện tích của hai quả cầu đó.
Lời giải:
Theo đề bài ra ta có: q1 = q2 = q; r = 10 cm = 0,1 m; F = 9.10-3 N; kk 1 Theo định luật Cu-lông, lực tương tác điện giữa hai quả cầu:
2
1 2
2 2
q .q q
F k k
r r
22 3
2 14
9
9.10 .1. 0,1
q F .r 10
k 9.10
7
1 2
q q q 10 (C)
