Vui lòng download xuống để xem tài liệu đầy đủ.

Bài tập vật lý lớp 11

Chia sẻ: | Ngày: doc 4 p | 512

3
3.545
views

Định luật Cu-lông chỉ cho phép tiń h lưc điêṇ tương tác giưa hai điện tích điểm. Trường hơp naỳ , để tiń h lưc điện tương tác giưa vòng dây và điện tích điểm, ta phải tìm cách đưa về trường hơp tương tác giưa hai điện tích điểm để có thể aṕ duṇ g đươc điṇ h luâṭ Culông.

Bài tập vật lý lớp 11
Nội dung Text

  1. httphttp http://love.easyvn.com/nguyenhuuduc 2009 I. VÍ DỤ Loai 1: Cân băng cua điên tich - Hệ điên tich ̣ ̀ ̉ ̣ ́ ̣ ́ Bai 1: Hai điên tich q1 = 2.10-8C và q2 = -8.10-8C đăt tai A và B trong không khi. AB = 8cm. Môt điên tich ̀ ̣ ́ ̣ ̣ ́ ̣ ̣ ́ q3 = đăt tai C. ̣ ̣ a, C ơ đâu để q3 cân băng. ̀ b, Dâu và độ lơn cua q3 để q1 và q2 cung cân băng (hệ điên tich cân băng). ́ ̉ ̃ ̀ ̣ ́ ̀ HD: a, Xđ vị trí qu u 3 r r u r r - Để q3 CB: F3 = F13 + F23 = 0 − Cïng  ¸ ⇒ C ∈ A B gi u r u r  F13   b»ng    23 ⇔ −   g­ îc  Òu ⇒ C    c©n  víiF N chi n»m ngoµiA B  gÇn  a      1; 2  r     vµ  phÝ A v×q q t¸idÊu −   é ín  = F  § l F13 23 qq q q3 CA q1 1 CA = 8cm ⇒k 1 3 =k 2 2 ⇒ = = .L¹icã:CB     A B  8cm ⇒        ­CA =  =  . Dâu và độ lơn cua ́ ̉ CB = 16cm 2 CA CB CB q2 2 q3 tuy y. ̀ ́ u u r r u r r b, Để q1 CB: F1 = F21 + F31 = 0 u r u r F21   b»ng    31 c©n  víiF B C A − Cïng  ¸ gi  u r uuu r  q1; 2  r   ⇒ F21 ↑↑ A B u  q t¸idÊu r uuu r u r uuur ⇔ −   g­ îc  Òu  u N chi r ur ⇒ F21 ↑↓ A B ⇒ F31 ↑↑ A C ⇒ q1q3 < 0 ⇒ q3 < 0  F31 ↑↓ F21  −   é ín  = F  § l F31 21 qq q q2 AC2 ⇒ k 1 3 = k 1 2 ⇒ q3 = 2 2 q2 ⇒ q3 = −8. −8 C 10 AC AB AB u r u r r F13 + F23 = 0 u  r u r u r u r r u r u r r - V × u   r u r r ⇒ F13 + F23 + F21 + F31 = 0 ⇒ F32 + F12 = 0 ⇒   i tch  2   § Ön Ý q còng  CB F21 + F31 = 0  * Chú y: Nêu hệ gôm n điên tich có (n - 1) điên tich cân băng thì hệ đó cân băng. ́ ́ ̀ ̣ ́ ̣ ́ ̀ ̀ Bai 2: Điên tich q1 = -5.10-9C và q2 = -8.10-8C đăt tai A và B cach nhau đoan a = 8cm trong không khi. ̀ ̣ ́ ̣ ̣ ́ ̣ ́ a, Phai đăt điên tich q3 tai đâu, có dâu, độ lơn bao nhiêu để q3 cân băng. ̉ ̣ ̣ ́ ̣ ́ ̀ b, Xac đinh vị tri, dâu, độ lơn cua q3 để hệ điên tich cân băng. ́ ̣ ́ ́ ̉ ̣ ́ ̀ c, q3 thoa man về dâu, độ lơn như thế nao để CB là bên, không bên. ̉ ̃ ́ ̀ ̀ ̀ d, Nêu hệ cân băng thì cân băng cua hệ là bên hay không bên. ́ ̀ ̀ ̉ ̀ ̀ HD: a − x 2 q2 a, q3 đăt tai M sao cho: M năm giưa AB, cach A khoang AM = x sao cho: ( ̣ ̣ ̀ ́ ̉ )= ⇒ x = 1,6cm . x q1 Dâu và độ lơn cua q3 là tuy y. ́ ̉ ̀ ́ b, Để hệ CB thì q1 CB. Khi đó q3 > 0 và có độ lơn: x2 A q3 = 2 q2 = 0, 10−8 C . 32. q1 a ̀ ̣ ̉ Bai 3: Tai ba đinh cua môt tam giac đêu trong không khi, đăt 3 ̉ ̣ ́ ̀ ́ ̣ ̣ ́ ́ điên tich giông nhau q1 = q2 = q3 = q = 6.10 C. Hoi phai đăt điên -7 ̉ ̉ ̣ ̣ tich q0 tai đâu, có giá trị bao nhiêu để hệ điên tich cân băng? ́ ̣ ̣ ́ ̀ q3 HD: u r u r u r u u r r r ur B C ́ ̀ ̣ - Xet điêu kiên CB cua q3: F13 + F23 + F03 = F3 + F03 = 0 ̉ q2 F23 q3 u r Biên soạn : Nguyễn Hưu Đức…….Lơp 11 Trường THPT Lê Quí Đôn F13 ur Email: duc.cnn@gmail.com............Tel: 0975185102 F3 Page 1
  2. httphttp http://love.easyvn.com/nguyenhuuduc 2009 u u r r - Vơi F13 = F23 = k ( q2 a 2 ) và F13; 23 = 60 F 0 q2 ⇒ F3 = 2F13 cos300 = F13 3 = 3k 2 a u r u r - Trong đó F 3 có phương là đường phân giac goc C, lai có F03 ↑↓ F3 nên q0 năm trên phân giac goc C. ́ ́ ̣ ̀ ́ ́ - Tương tư, u 0 cunguthuôc phân giac cac goc A và B. Vây q 0 tai trong tâm G cua ABC. u r q r ̃ r ̣ ́ ́ ́ ̣ ̣ ̣ ̉ - Vì F03 ↑↓ F3 nên F03 hương về phia G, hay là lưc hut nên q0 < 0. ́ ́ q0q q 2 3 F03 = F3 ⇒ k 2 = k 2 ⇒ q0 = − q ≈ 3, 10−7 C 46. - Độ lơn:  2 3 a 3  a  3 2  Loai 2: Lưc điên tương tac cua vât có kich thươc, hinh dang đôi xưng đăc biêt ̣ ̣ ́ ̉ ̣ ́ ̀ ̣ ́ ̣ ̣ Bai 4: Môt vong dây ban kinh R = 5cm tich điên Q phân bố đêu trên vong dây, vong dây đăt trong măt ̀ ̣ ̀ ́ ́ ́ ̣ ̀ ̀ ̀ ̣ ̣ phăng thăng đứng. Quả câu nhỏ m = 1g tich điên q = Q treo băng sơi dây manh (cach điên) vao điêm cao ̉ ̉ ̀ ́ ̣ ̀ ̉ ́ ̣ ̀ ̉ nhât cua vong dây. Khi cân băng, quả câu năm trên truc cua vong dây. Chiêu dai cua dây treo quả câu là l ́ ̉ ̀ ̀ ̀ ̀ ̣ ̉ ̀ ̀ ̀ ̉ ̀ = 7,2cm. Tinh Q? ́ HD: y u u u r r r r ∆Q - Đk cân băng cua m: F + P + T = 0 (*) ̀ - Trong đó ta phai tim F là lưc điên do vong dây tac ̉ ̉ ̀ u r ̣ ̀ ́ O x u r u r ̣ dung lên điên tich q. ̣ ́ T ∆F2 u r - Đinh luât Cu-lông chỉ cho phep tinh lưc điên tương ̣ ̣ ́ ́ R ̣ α q ∆F tac giưa hai điên tich điêm. Trường hơp nay, để tinh ́ ̣ ́ ̉ ̀ ́ lưc điên tương tac giưa vong dây và điên tich điêm, ta ̣ ́ ̀ ̣ ́ ̉ ur u r phai tim cach đưa về trường hơp tương tac giưa hai ̉ ̀ ́ ́ P ∆F1 điên tich điêm để có thể ap dung đươc đinh luât Cu- ̣ ́ ̉ ́ ̣ ̣ ̣ lông. Muôn vây, ta lam như sau: ́ ̣ ̀ ∆Q - Vì vong dây tich điên đêu theo chiêu dai, nên chia ̀ ́ ̣ ̀ ̀ ̀ vong dây thanh vô số nhưng phân nhỏ thoa man: ̀ ̀ ̀ ̉ ̃ + Bât kỳ phân tư nao cung có môt phân tư đôi xứng vơi nó qua tâm vong dây (dây có dang đôi xứng). ́ ̀ ̀ ̃ ̣ ̀ ́ ̀ ̣ ́ + Cac phân đươc coi là điên tich điêm, có điên tich băng nhau và băng ́ ̀ ̣ ́ ̉ ̣ ́ ̀ ̀ ∆Q . - Vong dây và q tich điên cung dâu nên lưc điên là lưc đây. u ̀ ́ ̣ ̀ ́ ̣ ̉ r u r u r - Lưc điên do hai yêu tố đôi xưng ∆Q tac dung lên q la: ∆ F = ∆ F1 + ∆ F2 . ̣ ́ ́ ́ ̣ ̀ q∆Q q∆Q l − R 2 2 - Do ∆F1 = ∆F2 = k 2  ⇒ ∆F = 2∆F1 cosα = 2k 2 l l l - Dây đôi xứng, lưc điên tông hơp do vong dây tac dung lên q băng tông cac lưc điên do cac yêu tố ∆Q ́ ̣ ̉ ̀ ́ ̣ ̀ ̉ ́ ̣ ́ ́ phân bố trên cả vong u u r u r ̀ dây: r F = ∑ ∆ F.Tr ®ã  cã:   ong  F     −   Óm    ¹iq ®i ®Ætt    −   ­ ¬ng ≡  r vßng   ph  tôc  d©y  −   Òu  ­ íng a  vßng  chi h r xa  d©y  u r  −   é ín:V ×∆ F µ  l cïng  ­ íng    = ∆F = 2k l − R q∆Q 2 2 § l     l c¸c ùc  h nªn:F  ∑ ∑   l3 l − R2 2 l − R2 2 l − R2 2 2 ⇒F=k q ( ∑ 2∆Q ) = k qQ = k Q l3 14 2 4 3 l3 l3 =Q ́ - Chiêu (*) lên xOy: Biên so ạn : Nguyễn Hưu Đức…….Lơp 11 Trường THPT Lê Quí Đôn Email: duc.cnn@gmail.com............Tel: 0975185102 Page 2
  3. httphttp http://love.easyvn.com/nguyenhuuduc 2009  −T cosα + F = 0 P R mg R m gl  ⇒ =t α= 2 an ⇒ = 2 ⇒q= Q = l = 9. −8 C 10  T s nα − P = 0 i F l −R 2 l −R 2 2 2 l −R 2 kR k 3 Q l Bai 5: Hai quả câu cung khôi lương m, tich điên giông nhau q, đươc nôi vơi nhau băng lò xo nhẹ cach ̀ ̀ ̀ ́ ́ ̣ ́ ́ ̀ ́ điên, độ cứng K, chiêu dai tư nhiên l0. Môt sơi chỉ manh, nhe, cach điên, không dan, có chiêu dai 2L, môi ̣ ̀ ̀ ̣ ̉ ̣ ́ ̣ ̃ ̀ ̀ ̃ đâu sơi chỉ đươc găn vơi 1 quả câu. Cho điêm giưa (trung điêm) cua sơi chỉ chuyên đông thăng đứng lên ̀ ́ ̀ ̉ ̉ ̉ ̉ ̣ ̉ r g vơi gia tôc a , a = thì lò xo có chiêu dai l và l0 < l < 2L. Tinh q. ́ ̀ ̀ ́ 2 r HD: y a - Trong hệ quy chiêu quan tinh găn vơi quả câu, hệ cân băng. ́ ́ ́ ́ ̀ ̀ - Lò xo dan nên lưc đan hôi hươnguvao trong lò xo. ̃ ̀u ù u r r r r r r ̀u x - Điêu kiên cân băng: P + F® +F®h +T+Fqt=  ̀ ̣ ̀ 0 O ur α L ́ - Chiêu lên xOy: T u r u r O x:−F® + F®h + T s n α = 0  F® − K ( 0 )= T s n α  i l­l i F® F®h  ⇒ O y:T cosα − P − Fqt = 0   T cosα = m g + m a = m ( + a) g q q l;k l u r Fqt F − K ( 0) l­l 2 l ⇒t α= ® an = = ur m ( + a) g  l 2 4L2 − l 2 P L −  2  2 q2 3m gl 1  3m gl  ⇒ k 2 = K ( 0 )+ l­l ⇒q= l  + K ( 0) l­l  l 2 4L − l 2 2 k  2 4L − l2 2  II. BAI TÂP TỰ GIAI ̀ ̣ ̉ Bai 1: Hai quả câu giông nhau, mang điên, đăt cach nhau l = 0,2m, hut nhau môt lưc F1 = 4.10-3N. Sau ̀ ̀ ́ ̣ ̣ ́ ́ ̣ đo, người ta cho hai quả câu tiêp xuc nhau và lai đăt cach nhau 0,2m như trươc. Lưc đây giưa hai quả ́ ̀ ́ ́ ̣ ̣ ́ ̉ câu luc nay là F2 = 2,25.10 N. Tinh điên tich ban đâu cua hai quả câu. ̀ ́ ̀ -3 ́ ̣ ́ ̀ ̉ ̀ ĐS: - Khi tiêp xuc, hai quả câu trao đôi điên tich, sau khi tiêp xuc, điên tich hai quả câu băng nhau. ́ ́ ̀ ̉ ̣ ́ ́ ́ ̣ ́ ̀ ̀ - KQ: q1 = ± 2,67.10-7C; q2 = m0,67.10-7C Bai 2: Hai điên tich điêm q1 = 9.10-8C và q2 = 36.10-8C trong chân không, cach nhau môt khoang r = 3cm. ̀ ̣ ́ ̉ ́ ̣ ̉ a, Xac đinh lưc tương tac giưa hai điên tich. ́ ̣ ́ ̣ ́ b, Phai đăt môt điên tich điêm q3 ơ đâu (gân hai điên tich) để nó cân băng. ̉ ̣ ̣ ̣ ́ ̉ ̀ ̣ ́ ̀ c, Dâu và giá trị cua q3 để hệ cân băng. ́ ̉ ̀ ĐS: a, 0,324N b, x = 1cm c, -4.10-8C Bai 3: Hai quả câu băng kim loai giông nhau có điên tich lân lươt là q 1 và q2, đăt cach nhau r = 30cm ̀ ̀ ̀ ̣ ́ ̣ ́ ̀ ̣ ́ trong chân không, chung hut nhau vơi lưc F1 = 9.10 N. Nôi hai quả câu băng môt dây dân manh, sau đó ́ ́ -5 ́ ̀ ̀ ̣ ̃ ̉ bỏ dây nôi, lưc đây giưa chung khi nay là F2 = 1,6.10-4N. Tinh điên tich ban đâu cua môi quả câu. ́ ̉ ́ ̀ ́ ̣ ́ ̀ ̉ ̃ ̀ ĐS: 9.10-8C và -10-8C Bai 4: Hai quả câu giông hêt nhau, đăt cach nhau r = 10cm trong không khi. Đâu tiên hai quả câu nay tich ̀ ̀ ́ ̣ ̣ ́ ́ ̀ ̀ ̀ ́ điên trai dâu, hut nhau vơi lưc F1 = 1,6.10-2N. Cho hai quả câu tiêp xuc nhau, rôi đưa ra vị trí cũ thì thây ̣ ́ ́ ́ ̀ ́ ́ ̀ ́ chung đây nhau vơi lưc F2 = 9.10 N. Tim điên tich cua môi quả câu trươc khi chung tiêp xuc nhau. ́ ̉ -3 ̀ ̣ ́ ̉ ̃ ̀ ́ ́ ́ 2 −7 8 −7 ĐS: ± . C; . C 10 m 10 3 3 ̀ ̣ ́ ̀ Bai 5: Cho 3 điên tich băng nhau q = 10-6C đăt tai 3 đinh cua môt tam giac đêu canh a = 5cm. ̣ ̣ ̉ ̉ ̣ ́ ̀ ̣ a, Tinh lưc điên tac dung lên môi điên tich. ́ ̣ ́ ̣ ̃ ̣ ́ Biên soạn : Nguyễn Hưu Đức…….Lơp 11 Trường THPT Lê Quí Đôn Email: duc.cnn@gmail.com............Tel: 0975185102 Page 3
  4. httphttp http://love.easyvn.com/nguyenhuuduc 2009 b, Nêu 3 điên tich đó không đươc giư cố đinh thì phai đăt thêm môt điên tich thứ tư q0 ơ đâu, dâu và độ ́ ̣ ́ ̣ ̉ ̣ ̣ ̣ ́ ́ lơn thế nao để hệ bôn điên tich cân băng. ̀ ́ ̣ ́ ̀ q ĐS: a, 6,23N b, q = − 0 = −5, 10 C 77. −7 3 Bai 6: Hai quả câu nhỏ giông nhau có cung khôi lương m đươc treo tai cung môt điêm băng hai sơi dây ̀ ̀ ́ ̀ ́ ̣ ̀ ̣ ̉ ̀ manh l. ̉ a, Truyên cho hai quả câu môt điên tich q thì thây hai quả câu tach ra xa nhau môt đoan a. Xac đinh a biêt ̀ ̀ ̣ ̣ ́ ́ ̀ ́ ̣ ̣ ́ ̣ ́ răng goc lêch cua cac sơi dây so vơi phương thăng đứng là rât nho. ̀ ́ ̣ ̉ ́ ̉ ́ ̉ b, Do môt nguyên nhân nao đo, môt trong hai quả câu mât hêt điên tich. Khi đó hiên tương xay ra thế ̣ ̀ ́ ̣ ̀ ́ ́ ̣ ́ ̣ ̉ nao, tim khoang cach mơi cua cac quả câu. ̀ ̀ ̉ ́ ̉ ́ ̀ 2 kq l a ĐS: a, a = 3 b, b = 3 2m g 4 Bai 7: Môt quả câu có khôi lương riêng D, ban kinh R tich điên âm q đươc treo vao đâu sơi dây manh, ̀ ̣ ̀ ́ ́ ́ ́ ̣ ̀ ̀ ̉ dai l. Tai điêm treo có đăt môt điên tich âm q 0. Tât cả đăt trong dâu có khôi lương riêng d và hăng số điên ̀ ̣ ̉ ̣ ̣ ̣ ́ ́ ̣ ̀ ́ ̀ ̣ môi ε . Tinh lưc căng cua dây treo. Ap dung: q = q 0 = -10-6C; R = 1cm; l = 10cm, ε = 3; g = 10m/s2; d = ́ ̉ ́ ̣ 0,8.10-3kg/m3; D = 9,8.103kg/m3. ĐS: T = 0,68N Bai 8: Hai điên tich q1 = 4e và q2 = e đăt cach nhau khoang l. ̀ ̣ ́ ̣ ́ ̉ a, Phai đăt điên tich thứ ba q ơ đâu để điên tich nay cân băng. ̉ ̣ ̣ ́ ̣ ́ ̀ ̀ b, Vơi điêu kiên nao thì q cân băng bên, vơi điêu kiên nao thì q cân băng không bên. ̀ ̣ ̀ ̀ ̀ ̀ ̣ ̀ ̀ ̀ ĐS: a, x = 2l/3 b, q > 0 CB bên ̀ Bai 9: Ba quả câu kim loai nhỏ tich điên cung dâu q 1; q2; q3 vơi q2 = q3 có thể chuyên đông tư do doc theo ̀ ̀ ̣ ́ ̣ ̀ ́ ̉ ̣ ̣ phia trong cua môt vanh tron không dân điên đăt năm ngang. Khi ba quả câu năm cân băng, goc ơ đinh ́ ̉ ̣ ̀ ̀ ̃ ̣ ̣ ̀ ̀ ̀ ̀ ́ ̉ cua tam giac tao bơi ba quả câu đó băng 30 . Tinh tỉ số q 1/q2. ̉ ́ ̣ ̀ ̀ 0 ́ q1 ĐS: ≈ 12, 5 q2 Bai 10: Trên hai tâm thuy tinh phăng nhăn P 1; P2 cung nghiêng goc 600 đôi vơi măt ban năm ngang có ba ̀ ́ ̉ ̉ ̃ ̀ ́ ́ ̣ ̀ ̀ điên tich nhỏ A, B, C khôi lương m1 = m2 = 2g và m3, mang điên tich q1 = q2 = 6.10-6C; q3 = 3.10-6C. Quả ̣ ́ ́ ̣ ́ câu A năm ơ chân hai măt phăng nghiêng, con hai quả câu B và C có thể trươt không ma sat trên P 1 và ̀ ̀ ̣ ̉ ̀ ̀ ́ P2. Khi cân băng, hai quả câu B, C có cung độ cao và tâm cua ba quả câu năm trong măt phăng thăng ̀ ̀ ̀ ̉ ̀ ̀ ̣ ̉ ̉ đứng. Tinh m 3 và khoang cach giưa cac quả câu. Cân băng cua hệ có bên không? ́ ̉ ́ ́ ̀ ̀ ̉ ̀ ĐS: - m3 = 1,2g - r = 3,95cm - Cân băng là bên ̀ ̀ Bai 11: Ba quả câu giông hêt nhau băng kim loai, có cung khôi lương m = 10g đươc treo vao môt điêm ̀ ̀ ́ ̣ ̀ ̣ ̀ ́ ̀ ̣ ̉ băng ba sơi dây dai băng nhau l = 1m. Tich điên như nhau cho ba quả câu người ta thây chung lâp thanh ̀ ̀ ̀ ́ ̣ ̀ ́ ́ ̣ ̀ môt tam giac đêu có canh a = 0,1m. Tim điên tich môi quả câu? ̣ ́ ̀ ̣ ̀ ̣ ́ ̃ ̀ ĐS: 6,1.10-8C B C A Biên soạn : Nguyễn Hưu Đức…….Lơp 11 Trường THPT Lê Quí Đôn Email: duc.cnn@gmail.com............Tel: 0975185102 Page 4

Có Thể Bạn Muốn Download

Đồng bộ tài khoản