Lý thuyết Thuyết Êlectron. Định luật bảo toàn điện tích hay, chi tiết nhất - Vật Lí lớp 11

Lý thuyết Thuyết Êlectron. Định luật bảo toàn điện tích hay, chi tiết nhất

Tài liệu Lý thuyết Thuyết Êlectron. Định luật bảo toàn điện tích hay, chi tiết nhất Vật Lí lớp 11 sẽ tóm tắt kiến thức trọng tâm về Êlectron. Định luật bảo toàn điện tích từ đó giúp học sinh ôn tập để nắm vứng kiến thức môn Vật Lí lớp 11.

A. Tóm tắt lý thuyết

I. Thuyết electron

1. Cấu tạo nguyên tử về phương diện điện. Điện tích nguyên tố.

• Cấu tạo nghuyên tử:

- Hạt nhân mang điện dương nằm ở trung tâm, gồm: nơtron không mang điện và proton mang điện dương.

- Các electron mang điện âm chuyển động xung quanh hạt nhân.

- Số proton bằng số electron nên nguyên tử trung hòa về điện.

• Điện tích của electron và proton là điện tích nhỏ nhất mà ta có thể có được nên ta gọi chúng là điện tích nguyên tố (âm hoặc dương)

Điện tích của electron: - e = - 1,6.10^-19 C

Điện tích của proton: + e = 1,6.10^-19 C

⇒ Một điện tích bất kì:

2. Thuyết electron.

• Thuyết dựa vào sự cư trú và di chuyển của các electron để giải thích các hiện tượng điện và các tính chất điện của các vật gọi là thuyết electron.

• Nội dung

- Electron có thể rời khỏi nguyên tử để di chuyển từ nơi này đến nơi khác. Nguyên tử bị mất electron sẽ trở thành một hạt mang điện dương gọi là ion dương.

- Một nguyên tử trung hòa có thể nhận thêm electron để trở thành một hạt mang điện âm gọi là ion âm.

- Vật nhiễm điện âm nếu: số electron > số proton

Vật nhiễm điện dương nếu: số electron < số proton

II. Vận dụng

1. Vật (chất) dẫn điện và vật (chất) cách điện

- Điện tích tự do là điện tích có thể di chuyển từ điểm này đến điểm khác trong phạm vi thể tích của vật dẫn.

- Vật (chất) dẫn điện là vật (chất) có chứa nhiều điện tích tự do.

Ví dụ: kim loại chứa electron tự do, các dung dịch axit, bazo, muối chứa các ion tự do… là các chất dẫn điện.

- Vật (chất) cách điện là vật (chất) không chứa hoặc chứa rất ít điện tích tự do.

Ví dụ: không khí khô, thủy tinh, sứ, cao su… là các chất cách điện.

2. Sự nhiễm điện do tiếp xúc

Nếu cho một vật chưa nhiễm điện tiếp xúc với một vật nhiễm điện khi đó điện tích sẽ di chuyển từ vật nhiễm điện sang nó đẫn đến cả 2 vật đều nhiễm điện cùng dấu. Đó là sự nhiễm điện do tiếp xúc.

3. Sự nhiễm điện do hưởng ứng

Đưa quả cầu A nhiễm điện dương lại gần thanh kim loại MN. Khi đó quả cầu A sẽ hút các electron dịch chuyển về đầu M dẫn đến đầu M nhiễm điện âm, đầu N nhiễm điện dương. Sự nhiễm điện trong thanh MN gọi là nhiễm điện do cảm ứng.

III. Định luật bảo toàn điện tích

Trong một hệ cô lập về điện, tổng đại số các điện tích là không đổi.

B. Kỹ năng giải bài tập

Dạng 1: Tính số electron thừa (thiếu), tính điện tích của vật.

Một điện tích bất kì:

Dạng 2: Tính điện tích của mỗi vật sau khi tiếp xúc.

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích

⇒

C. Bài tập trắc nghiệm

Câu 1: Phát biểu nào sau đây là không đúng?

A. Hạt êlectron là hạt có mang điện tích âm, có độ lớn 1,6.10^-19 (C).

B. Hạt êlectron là hạt có khối lượng m = 9,1.10^-31 (kg).

C. Nguyên tử có thể mất hoặc nhận thêm êlectron để trở thành ion.

D. êlectron không thể chuyển động từ vật này sang vật khác.

Hướng dẫn:

Chọn D.

Theo thuyết electron thì electron có thể di chuyển từ vật này sang vật khác.

Câu 2: Trong trường hợp nào dưới đây sẽ không xảy ra hiện tượng nhiễm điện do hưởng ứng? Đặt một quả cầu mang điện ở gần một

A. thanh kim loại không mang điện

B. thanh kim loại mang điện dương

C. thanh kim loại mang điện âm

D. thanh nhựa mang điện âm

Hướng dẫn:

Chọn D.

Nhiễm điện do hưởng ứng xảy ra với một vật tích điện đặt gần một vật dẫn điện.

→ nhựa không phải vật dẫn điện nên trường hợp đặt quả cầu mang điện gần thanh nhựa sẽ không xảy ra hiện tượng hưởng ứng.

Câu 3: Vào mùa hanh khô, nhiều khi kéo áo len qua đầu, ta thấy có tiếng nổ lốp đốp nhỏ. Đó là do

A. hiện tượng nhiễm điện do tiếp xúc

B. hiện tượng nhiễm điện do cọ xát

C. hiện tượng nhiễm điện do hưởng ứng

D. cả ba hiện tượng nhiễm điện nêu trên

Hướng dẫn:

Chọn B.

Khi kéo áo len qua đầu có tiếng nổ lốp đốp là do hiện tượng nhiễm điện do cọ xát giữa len và tóc.

Câu 4: Theo thuyết êlectron phát biểu nào sau đây là không đúng?

A. Một vật nhiễm điện dương là vật thiếu êlectron.

B. Một vật nhiễm điện âm là vật thừa êlectron.

C. Một vật nhiễm điện dương là vật đã nhận thêm các ion dương.

D. Một vật nhiễm điện âm là vật đã nhận thêm electron.

Hướng dẫn:

Chọn C.

Theo thuyết electron thì một vật nhiễm điện là do nó nhận thêm hay bị mất đi electron.

⇒ Một vật nhiễm điện dương là do vật bị mất electron.

Câu 5: Xét cấu tạo nguyên tử về phương diện điện. Trong các nhận định sau, nhận định nào không đúng?

A. Proton mang điện tích là + 1,6.10^-19 C.

B. Khối lượng notron xấp xỉ khối lượng proton.

C. Tổng số hạt proton và notron trong hạt nhân luôn bằng số electron quay xung quanh nguyên tử.

D. Điện tích của proton và điện tích của electron gọi là điện tích nguyên tố.

Hướng dẫn:

Chọn C.

Trong một nguyên tử thì tổng số hạt proton = số electron.

Câu 6: Hạt nhân của một nguyên tử oxi có 8 proton và 9 notron, số electron của nguyên tử oxi là

A. 9.                 B. 16.

C. 17.                 D. 8

Hướng dẫn:

Chọn D.

Trong một nguyên tử thì số proton = số electron ⇒ số electron của nguyên tử oxi là 8e.

Câu 7: Hai quả cầu kim loại giống nhau mang điện tích q₁ và q₂ với |q₁| = |q₂|, đưa chúng lại gần thì chúng hút nhau. Nếu cho chúng tiếp xúc nhau rồi sau đó tách ra thì mỗi quả cầu sẽ mang điện tích

A. q = q₁.                 B. q = 0.

C. q = 2q₁.                 D. q = 0,5q₁.

Hướng dẫn:

Chọn B.

Vì hai điện tích đưa lại gần thì hút nhau ⇒ 2 điện tích trái dấu.

Theo bài ra có độ lớn hai điện tích bằng nhau ⇒ q₁ = -q₂.

⇒ Cho hai điện tích tiếp xúc thì khi tách ra thì mỗi quả mang điện tích là

Câu 8: Một thanh thép mang điện tích -2,5.10^-6 C, sau đó nó lại được nhiễm điện để có điện tích 5,5.10^-6 C. Trong quá trình nhiễm điện lần sau, thanh thép đã

A. nhận vào 1,875.10¹³ electron.

B. nhường đi 1,875.10¹³ electron.

C. nhường đi 5.10¹³ electron.

D. nhận vào 5.10¹³ electron.

Hướng dẫn:

Chọn C.

Thanh thép đang mang điện tích -2,5.10^-6 để có điện tích 5,5.10^-6 thì thanh thép đã mất đi 5,5.10^-6 - (-2,5.10^-6) = 8.10^-6C.

⇒ Thanh thép đã nhường đi

Câu 9: Nếu nguyên tử oxi bị mất hết electron nó mang điện tích

A. +1,6.10^-19 C.                 B. –1,6.10^-19 C.

C. +12,8.10^-19 C.                 D. -12,8.10^-19 C.

Hướng dẫn:

Chọn C.

Nguyên tử có 8 electron nên khi mất hết e thì nguyên tử mang điện tích dương với độ lớn:

|q| = n.|e| = 8.1,6.10^-19 = 1,28.10^-18 = C. +12,8.10^-19 C.

Câu 10: Hai quả cầu nhỏ giống hệt nhau bằng kim loại A và B đặt trong không khí, có điện tích lần lượt là q₁ = -3,2.10^-7C, q₂ = 2,4.10^-7C, cách nhau một khoảng 12 cm. Cho hai quả cầu tiếp xúc điện với nhau rồi đặt về chỗ cũ. Lực tương tác tĩnh điện giữa hai quả cầu đó là:

A. 10^-4 N                 B. 10^-3 N

C. 10N                 D. 1N

Hướng dẫn:

Chọn B.

Khi cho hai quả cầu tiếp xúc với nhau rồi tách chúng ra thì điện tích của mỗi quả cầu sau này là

Lực tương tác giữa chúng bây giờ là lực hút