X

Các dạng bài tập Vật Lí lớp 11

Các dạng bài tập Lực tương tác tĩnh điện chọn lọc có đáp án chi tiết - Vật Lí lớp 11


Các dạng bài tập Lực tương tác tĩnh điện chọn lọc có đáp án chi tiết

Với Các dạng bài tập Lực tương tác tĩnh điện chọn lọc có đáp án chi tiết Vật Lí lớp 11 tổng hợp các dạng bài tập, 100 bài tập trắc nghiệm có lời giải chi tiết với đầy đủ phương pháp giải, ví dụ minh họa sẽ giúp học sinh ôn tập, biết cách làm dạng bài tập Lực tương tác tĩnh điện từ đó đạt điểm cao trong bài thi môn Vật Lí lớp 11.

Các dạng bài tập Lực tương tác tĩnh điện chọn lọc có đáp án chi tiết

Bài tập trắc nghiệm

Lý thuyết Lực tương tác tĩnh điện

Hai loại điện tích: Có hai loại điện tích là điện tích dương và điện tích âm. Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, trái dấu thì hút nhau.

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

Định luật Cu-lông:

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. Lực đó được gọi là lực Culông hay lực tĩnh điện:

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

Với k = 9.109 Nm2/C2; q1, q2 là điện tích, đơn vị là Culông (C); r là khoảng cách giữa hai điện tích (m).

Hằng số điện môi:

Điện môi là môi trường cách điện. Hằng số điện môi (ε) đặc trưng cho tính cách điện của chất cách điện.

Khi đặt các điện tích trong một điện môi đồng tính thì lực tương tác giữa chúng sẽ yếu đi ε lần so với khi đặt nó trong chân không, ε luôn ≥ 1 (ε của không khí ≈ chân không = 1).

Lực tương tác giữa các điện tích điểm đặt trong điện môi: Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án .

Thuyết electrôn:

- Nguyên tử gồm:

Hạt nhân mang điện tích dương gồm: Prôtôn mp = 1,67.10-27kg Nơtrôn mn ≈ mp
qp = +1,6.10-19 C = + e qn = 0
Các electrôn chuyển động xung quanh hạt nhân: Elêctrôn me = 9,1.10-31kg << mp, mn
qe = −1,6.10-19 C = - e

- Bình thường số p = số e → nguyên tử trung hòa về điện.

- Do me << mn, mp nên electrôn rất linh động. Electrôn có thể bứt ra khỏi nguyên tử, di chuyển từ nguyên tử này sang nguyên tử khác, di chuyển từ vật này sang vật khác và làm cho các vật nhiễm điện.

- Nguyên tử (vật) nhận electrôn trở thành ion âm (vật mang điện âm). Nguyên tử (vật) mất electrôn trở thành ion dương (vật mang điện dương).

Vận dụng thuyết electrôn:

- Vật dẫn điện là vật có chứa nhiều điện tích tự do, như: kim loại, dung dịch muối, axit,... Vật cách điện là vật không chứa hoặc chứa rất ít các điện tích tự do,như: không khí khô, cao su, một số nhựa…Sự phân biệt vật dẫn điện và vật cách điện chỉ là tương đối.

- Sự nhiễm điện do cọ xát: khi cọ xát, electrôn có thể di chuyển từ vật này sang vật khác.

- Sự nhiễm điện do tiếp xúc: Nếu cho một vật tiếp xúc với một vật nhiễm điện thì nó sẽ nhiễm điện cùng dấu với vật đó = Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án .

- Sự nhiễm điện do hưởng ứng: Đưa một quả cầu A nhiễm điện dương lại gần đầu M của một thanh kim loại MN trung hoà về điện thì đầu M nhiễm điện âm còn đầu N nhiễm điện dương. Điện tích của thanh MN là không thay đổi. Khi đưa quả cầu A ra xa điện tích trong thanh MN phân bố lại như ban đầu.

Định luật bảo toàn điện tích: Trong một hệ cô lập về điện, tổng đại số của các điện tích là không đổi: q1 + q2 + q3+...+ qn = q'1 + q'2 + q'3+...+ q'n

► Hệ cô lập về điện là hệ mà các vật trong hệ chỉ trao đổi điện tích với nhau mà không trao đổi điện tích với bên ngoài.

Hay lắm đó

Cách giải bài tập Lực điện tổng hợp tác dụng lên một điện tích

A. Phương pháp & Ví dụ

- Khi một điện tích điểm q chịu tác dụng của nhiều lực tác dụng F1, F2, ... do các điện tích điểm q1, q2, ... gây ra thì hợp lực tác dụng lên q là: F = F1 + F2 + F3 + ... + Fn

- Các bước tìm hợp lực F do các điện tích q1; q2; ... tác dụng lên điện tích qo:

Bước 1: Xác định vị trí điểm đặt các điện tích (vẽ hình).

Bước 2: Tính độ lớn các lực F1, F2 lần lượt do q1 và q2 tác dụng lên qo.

Bước 3: Vẽ hình các vectơ lực F1, F2

Bước 4: Từ hình vẽ xác định phương, chiều, độ lớn của hợp lực F.

- Các trường hợp đặc biệt:

F1F2 cùng chiều thì: F = F1 + F2 (α = 0, cosα = 1).

F1F2 ngược chiều thì: F = |F1 – F2| (α = π, cosα = –1).

F1F2 vuông góc thì: Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án(α = 90°, cosα = 0).

F1F2 cùng độ lớn (F1 = F2) thì: Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

Tổng quát: F2 = F12 + F22 + 2F1F2cosα(α là góc hợp bởi F1F2 ).

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

Ví dụ 1: Hai điện tích q1 = 8.10-8 C, q2 = - 8.10-8 C đặt tại A, B trong không khí (AB = 6 cm). Xác định lực tác dụng lên q3 = 8.10-8 C, nếu:

a) CA = 4cm, CB = 2cm

b) CA = 4cm, CB = 10cm

c) CA = CB = 5cm

Hướng dẫn:

Điện tích q3 sẽ chịu hai lực tác dụng của q1 và q2F1F2.

Lực tổng hợp tác dụng lên q3 là: F = F1 + F2

a) Trường hợp 1: CA = 4cm, CB = 2cm

Vì AC + CB = AB nên C nằm trong đoạn AB.

q1, q3 cùng dấu nên F1 là lực đẩy

q2, q3 trái dấu nên F2 là lực hút.

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

Trên hình vẽ, ta thấy F1F2 cùng chiều.

Vậy: F cùng chiều F1, F2 (hướng từ C đến B).

Độ lớn:

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

b) Trường hợp 2: CA = 4cm, CB = 10cm

Vì CB – CA = AB nên C nằm trên đường AB, ngoài khoảng AB, về phía A.

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

Ta có:

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

Theo hình vẽ, ta thấy F1F2 ngược chiều, F1 > F2.

Vậy:

    + F cùng chiều F1 (hướng xảy ra A, B)

    + Độ lớn F = F1 – F2 = 30,24.10-3N

c) Trường hợp 3: Vì C cách đều A, B nên C nằm trên đường trung trực của đoạn AB.

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

Ta có:

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

Vì F1 = F2 nên F nằm trên phân giác góc (F1; F2).

F ⊥ CH(phân giác của hai góc kề bù) ⇒ F // AB

Nên:

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

Vậy: F có phương song song với AB, chiều hướng từ A đến B, độ lớn F = 27,65.10-3N.

Ví dụ 2: Ba điện tích điểm q1 = -10-7 C, q2 = 5.10-8 C, q3 = 4.10-8 C lần lượt tại A, B, C trong không khí. Biết AB = 5 cm, BC = 1 cm, AC = 4 cm. Tính lực tác dụng lên mỗi điện tích.

Hướng dẫn:

Trong một tam giác tổng hai cạnh bất kì luôn lớn hơn cạnh còn lại nên dễ thấy A, B, C phải thẳng hàng.

Lực tác dụng lên điện tích q1

    + Gọi lần lượt là lực do điện tích q2 và q3 tác dụng lên q1

    + Ta có:

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

    + Lực F2, F3 được biểu diễn như hình

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

    + Gọi F là lực tổng hợp do q2 và q3 tác dụng lên q1. Ta có: F = F2 + F3

    + Vì F2, F3 cùng phương cùng chiều nên ta có: F = F2 + F3 = 0,0405 N

Lực tác dụng lên điện tích q2

    + Gọi F1, F3 lần lượt là lực do điện tích q1 và q3 tác dụng lên q2

    + Ta có: Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

    + Lực F1, F3 được biểu diễn như hình

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

    + Gọi F là lực tổng hợp do q2 và q3 tác dụng lên q1. Ta có: F = F1 + F3

    + Vì F1, F3 cùng phương, ngược chiều nên ta có: F = F3 – F1 = 0,162 N

Lực tác dụng lên điện tích q3

    + Gọi F1, F2 lần lượt là lực do điện tích q1 và q2 tác dụng lên q3

    + Ta có: Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

    + Lực F1, F2 được biểu diễn như hình

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

    + Gọi F là lực tổng hợp do q1 và q2 tác dụng lên q3. Ta có: F = F1 + F2

    + Vì F1, F2 cùng phương cùng chiều nên ta có: F = F1 + F2 = 0,2025 N

Ví dụ 3: Ba điện tích điểm q1 = 4.10-8C, q2 = –4.10-8C, q3 = 5.10-8C đặt trong không khí tại ba đỉnh ABC của một tam giác đều, cạnh a = 2cm. Xác định vectơ lực tác dụng lên q3.

Hướng dẫn:

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

Vậy: Vectơ lực tác dụng lên q3 có:

    + điểm đặt: tại C.

    + phương: song song với AB.

    + chiều: từ A đến B.

    + độ lớn: F3 = 45.10-3N.

Hay lắm đó

Ví dụ 4: Người ta đặt 3 điện tích q1 = 8.10-9 C, q2 = q3 = -8.10-9 C tại 3 đỉnh của tam giác đều ABC cạnh a = 6 cm trong không khí. Xác định lực tác dụng lên q0 = 6.10-9 C đặt tại tâm O của tam giác.

Hướng dẫn:

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

Gọi F1, F2, F3 lần lượt là lực do điện tích q1, q2 và q3 tác dụng lên q0

    + Khoảng cách từ các điện tích đến tâm O:

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

    + Lực tác dụng F1, F2, F3 được biểu diễn như hình

    + Gọi F là lực tổng hợp tác dụng lên điện tích q0:

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

Suy ra: Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

    + Vì tam giác ABC đều nên F23 ↑ ↑ F1, nên: F = F1 + F23 = 7,2.10-4 N

    + Vậy lực tổng hợp F có phương AO có chiều từ A đến O, độ lớn 7,2.10-4

Ví dụ 5: Hai điện tích điểm q1 = 3.10-8 C, q2 = 2.10-8 C đặt tại hai điểm A và B trong chân không, AB = 5 cm. Điện tích q0 = -2.10-8 C đặt tại M, MA = 4 cm, MB = 3 cm. Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên q0.

Hướng dẫn:

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

    + Nhận thấy AB2 = AM2 + MB2 → tam giác AMB vuông tại M

    + Gọi F1, F2 lần lượt là lực do điện tích q1 và q2 tác dụng lên q0

    + Ta có:

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

    + Vậy lực tổng hợp F tác dụng lên q0 có điểm đặt tại C, phương tạo với F2 một góc φ ≈ 40° và độ lớn F = 5,234.10-3 N.

B. Bài tập

Bài 1: Đặt hai điện tích điểm q1 = -q2 = 8.10-8 C tại A,B trong không khí cách nhau 6 cm. Xác định lực điện tác dụng lên q3 = 8.10-8 C đặt tại C trong hai trường hợp:

a) CA = 4 cm, CB = 2 cm

b) CA = 4 cm, CB = 10 cm.

Lời giải:

a. Trường hợp C trong AB.

Gọi F1, F2 lần lượt là lực do điện tích q1 và q2 tác dụng lên q3

    + Ta có:

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

    + Lực tác dụng F1, F2 được biểu diễn như hình

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

    + Gọi F là lực tổng hợp tác dụng lên điện tích q3, ta có: F = F1 + F2

    + Vì F1 ↑↑ F2 nên: F = F1 + F2 = 0,18 N.

b. Trường hợp C ngoài AB về phía A

Gọi F1, F2 lần lượt là lực do điện tích q1 và q2 tác dụng lên q3

    + Ta có:

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

    + Lực tác dụng F1, F2 được biểu diễn như hình

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

    + Gọi F là lực tổng hợp tác dụng lên điện tích q3, ta có: F = F1 + F2

    + Vì F1 ↓↑ F2 và F1 > F2 nên: F = F1 – F2 = 0,03 N.

Bài 2: Trong chân không, cho hai điện tích q1 = -q2 = 10-7 C đặt tại hai điểm A và B cách nhau 8 cm. Xác định lực tổng hợp tác dụng lên điện tích q0 = 10-7 C trong các trường hợp sau:

a) Điện tích q0 đặt tại H là trung điểm của AB.

b) Điện tích q0 đặt tại M cách A đoạn 4 cm, cách B đoạn 12 cm.

Lời giải:

a) Gọi F1, F2 lần lượt là lực do điện tích q1 và q2 tác dụng lên q0

    + Ta có:

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

    + Lực tác dụng F1, F2 được biểu diễn như hình

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

    + Gọi F là lực tổng hợp tác dụng lên điện tích q0, ta có: F = F1 + F2

    + Vì F1 ↑↑ F2 nên: F = F1 + F2 = 0,1125 N

b) Gọi F1, F2 lần lượt là lực do điện tích q1 và q2 tác dụng lên q0

    + Ta có:

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

    + Lực tác dụng F1, F2 được biểu diễn như hình

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

    + Gọi F là lực tổng hợp tác dụng lên điện tích q0, ta có: F = F1 + F2

    + Vì F1 ↓↑ F2 nên: F = F1 - F2 = 0,05 N

Bài 3: Cho năm điện tích Q được đặt trên cùng một đường thẳng sao cho hai điện tích liền nhau cách nhau một đoạn a. Xác định lực tác dụng vào mỗi điện tích. Vẽ hình ký hiệu các điện tích bằng các chỉ số 1,2,3,4,5.

Lời giải:

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

    + Lực tác dụng vào điện tích q1 là :

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

    + Lực tác dụng vào điện tích 2 là :

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

    + Lực tác dụng vào điện tích 3 là : F3 = 0

    + Lực tác dụng vào điện tích 4 là : Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

    + Lực tác dụng vào điện tích 5 là : Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

Bài 4: Đặt hai điện tích điểm q1 = -q2 = 2.10-8 C tại A, B trong không khí cách nhau 12 cm. Xác định lực điện tác dụng lên q3 = 4.10-8 C tại C mà CA = CB = 10 cm.

Lời giải:

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

Các lực điện được biểu diễn như hình bên :

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

F = F1 + F2

F1 = F2F // AB

Hay F2 = 2F1.cosα = 2F1cosA = 0,432.10-3 N.

Hay lắm đó

Bài 5: Tại hai điểm A và B cách nhau 20 cm trong không khí, đặt hai điện tích q1 = -3.10-6C, q2 = 8.10-6C. Xác định lực điện trường tác dụng lên điện tích q3 = 2.10-6C đặt tại C. Biết AC = 12 cm, BC = 16 cm.

Lời giải:

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

Các điện tích q1 và q2 tác dụng lên điện tích q3 các lực F1F2 có phương chiều như hình vẽ, có độ lớn:

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

Lực tổng hợp do q1 và q2 tác dụng lên q3 là: F = F1 + F2

có phương chiều như hình vẽ,

có độ lớn: Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

Bài 6: Ba điện tích q1 = q2 = q3 = 1,6.10-19 C đặt trong không khí, tại 3 đỉnh của tam giác đều ABC cạnh a = 16 cm. Xác định véctơ lực tác dụng lên q3.

Lời giải:

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

Gọi F1, F2 lần lượt là lực do điện tích q1 và q2 tác dụng lên q3

    + Ta có:

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

    + Lực tác dụng F1, F2 được biểu diễn như hình

    + Vì tam giác ANB đều nên α = 60°

    + Gọi F là lực tổng hợp tác dụng lên điện tích q0

    + Ta có: F = F1 + F2

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

    + Thay số được F = 9√3.10-27

    + Vậy lực tổng hợp F tác dụng lên q3 có điểm đặt tại C, phương vuông góc với AB, chiều như hình và độ lớn F = 9√3.10-27.

Bài 7: Tại ba đỉnh tam giác đều cạnh a = 6cm trong không khí có đặt ba điện tích q1 = 6.10-9C, q2 = q3 = – 8.10-9C. Xác định lực tác dụng lên q0 = 8.10-9C tại tâm tam giác.

Lời giải:

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

⇒ F0 = 3,6.10-4 + 4,8.10-4 = 8,4.10-4N

Vậy: Vectơ lực tác dụng lên q0 có:

    + điểm đặt: tại O.

    + phương: vuông góc với BC.

    + chiều: từ A đến BC.

    + độ lớn: F0 = 8,4.10-4N.

11 câu trắc nghiệm: Lực điện tổng hợp tác dụng lên một điện tích

Câu 1: Cho hệ ba điện tích cô lập q1, q2, q3 nằm trên cùng một đường thẳng. Hai điện tích q1, q3 là hai điện tích dương, cách nhau 60 cm và q1 = 4q3. Lực điện tác dụng lên điện tích q2 bằng 0. Nếu vậy, điện tích q2.

A. Cách q1 20 cm, cách q3 80 cm        B. Cách q1 20 cm, cách q3 40 cm

C. Cách q1 40 cm, cách q3 20 cm        D. Cách q1 80 cm, cách q3 20 cm

Lời giải:

Vì q1, q3 dương → để Fq2 = 0 thì F12 ↑↓ F23 và F12 = F23

→ q2 nằm trên đoạn nối q1, q3 và nằm trong khoảng q1, q3 Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

Chọn C.

Câu 2: Hai quả cầu nhỏ tích điện giống nhau đặt trong không khí cách nhau một đoạn 1 m, đẩy nhau một lực 7,2 N. Điện tích tổng cộng của chúng là 6.10-5 C. Tìm điện tích mỗi quả cầu ?

A. q1 = 2.10-5 C; q2 = 4.10-5 C        B. q1 = 3.10-5 C; q2 = 2.10-5 C

C. q1 = 5.10-5 C; q2 = 10-5 C        D. q1 = 3.10-5 C; q2 = 3.10-5 C

Lời giải:

Lực điện tương tác giữa hai điện tích điểm Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

Lại có q1 + q2 = 6.10-5 (2)

Từ (1)(2) → q1 = 2.10-5 C; q2 = 4.10-5 C. Chọn A.

Câu 3: Tại ba đỉnh A, B, C của một tam giác đều cạnh a = 0,15 m có ba điện tích qA = 2 μC; qB = 8 μC; qC = - 8 μC . Véc tơ lực tác dụng lên có độ lớn

A. F = 5,9 N và hướng song song với BC        B. F = 5,9 N và hướng vuông góc với BC

C. F = 6,4 N và hướng song song với BC        D. F = 6,4 N và hướng song song với AB

Lời giải:

Lực tương tác giữa hai điện tích là Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

Áp dụng quy tắc tổng hợp lực → F hướng song song với BC. Chọn C.

Câu 4: Hai điện tích điểm = 2.10-2 μC và = - 2.10-2 μC đặt tại hai điểm A và B cách nhau một đoạn a = 30 cm trong không khí. Lực điện tác dụng lên điện tích qo = 2.10-9 C đặt tại điểm M cách đều A và B một khoảng bằng a có độ lớn là

A. F = 4.10-10 N        B. F = 3,464.10-6 N        C. F = 4.10-6 N        D. F = 6,928.10-6 N

Lời giải:

Lực tương tác giữa hai điện tích Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

Chọn C.

Câu 5: Hai điện tích q1 = 4.10-8C và q2 = - 4.10-8C đặt tại hai điểm A và B cách nhau một khoảng 4 cm trong không khí. Lực tác dụng lên điện tích q = 2.10-7 C đặt tại trung điểm O của AB là

A. 0 N        B. 0,36 N        C. 36 N        D. 0,09 N

Lời giải:

Lực tương tác giữa hai điện tích Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

F = F1 + F2 = 0,36N

Chọn B.

Câu 6: Cho hai điện tích điểm q1, q2 có độ lớn bằng nhau và cùng dấu, đặt trong không khí và cách nhau một khoảng r. Đặt điện tích điểm q3 tại trung điểm đoạn thẳng nối hai điện tích q1 , q2. Lực tác dụng lên điện tích q3

A.Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án        B.Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án        C.Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án        D. F = 0

Lời giải:

Lực tương tác giữa hai điện tích Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

Chọn D.

Câu 7: Có hai điện tích q1 = 2.10-6 C, q2 = - 2.10-6 C, đặt tại hai điểm A, B trong chân không và cách nhau một khoảng 6 cm. Một điện tích q3 = 4.10-6 C, đặt trên đường trung trực của AB, cách AB một khoảng 4 cm. Độ lớn của lực điện do hai điện tích q1 và q2 tác dụng lên điện tích q3

A. 14,40 N        B. 17,28 N        C. 34,56 N        D. 28,80 N

Lời giải:

Ta có lực điện tương tác giữa hai điện tích là Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

Chọn C.

Câu 8: Hai điện tích = 4.10-8 C và = -4.10-8 C đặt tại hai điểm A và B cách nhau khoảng a = 4 cm trong không khí. Lực tác dụng lên điện tích q = 2.10-7 C đặt tại trung điểm O và AB là

A. 3,6 N        B. 0,36 N        C. 36 N        D. 7,2 N

Lời giải:

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

→ F = F1 + F2 = 0,36N. Chọn B.

Câu 9: Hai quả cầu nhỏ tích điện giống nhau đặt trong không khí cách nhau một đoạn 0,5 m, đẩy nhau một lực 7,2 N. Điện tích tổng cộng của chúng là 4,5.10-5 C. Điện tích mỗi quả cầu bằng

A. = 0,5.10-5 C; = 4.10-5 C        B. = 1.10-5 C; = 3,5.10-5 C

C. = 2.10-5 C; = 2,5.10-5 C        D. = 3.10-5 C; = 1,5.10-5 C

Lời giải:

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

q1 + q2 = 4,5.10-5 (2)

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án. Chọn A.

Câu 10: Ba điện tích điểm q1 = 4.10-8 C; q2 = -4.10-8 C; q3 = 5.10-8 C đặt trong không khí tại ba đỉnh A, B, C của tam giác đều cạnh a = 2 cm. Xác định các véc tơ lực tác dụng lên ba điện tích.

A. F1 = F2 = 50.10-3 N; F3 = 45.10-3 N        B. F1 = F2 = 70,3.10-3 N; F3 = 45.10-3 N

C. F1 = F2 = 45.10-3 N; F3 = 41,2.10-3 N        D. F1 = F2 = 41,2.10-3 N; F3 = 45.10-3 N

Lời giải:

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

F3 = 2F23.cos60 = 0,045N = 45.10-3N. Chọn D.

Câu 11: Hai điện tích q1 = 4.10-8 C và q2= - 4.10-8 C đặt tại hai điểm A và B cách nhau một khoảng 4cm trong không khí. Lực tác dụng lên điện tích q = 2.10-7 C đặt tại trung điểm O của AB là

A. 0 N        B. 0, 36 N        C. 36 N        D. 0, 09 N

Lời giải:

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

Chọn B.

Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí lớp 11 chọn lọc, có đáp án hay khác: