Bài giảng Chuyên đề Vật lý 11 - Chương 1: Chủ đề 1

http://lophocthem.com Phone:

01689.996.187

vuhoangbg@gmail.com

CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH - TƯƠNG TÁC ĐIỆN – THUYẾT ELECTRON – BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH

I. KIẾN THỨC

1. Sự nhiễm điện. Điện tích. Tương tác điện b) Điện tích. Điện tích điểm: (cid:1) Vật nhiễm điện: là vật mang điện, vật tích điện hay một điện tích. Vật nhiễm

điện có khả năng hút được các vật nhẹ.

(cid:1) Có 3 hiện tượng nhiễm điện là nhiễm điện do cọ xát, nhiễm điện do do tiếp

xúc và nhiễm điện do hưởng ứng.

- Điện tích: Điện là một thuộc tính của vật và điện tích là số đo độ lớn thuộc tính

đó của vật. Đơn vị điện tích là culông (C).

- Điện tích điểm: vật tích điện có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách tới

điểm xét.

c) Tương tác điện: - Tương tác điện: Sự đẩy hoặc hút giữa các điện tích. - Hai loại điện tích: Điện tích dương (+) và điện tích âm (-).

- Các điện tích cùng dấu đẩy nhau. - Các điện tích khác dấu hút nhau.

http://lophocthem.com Phone:

01689.996.187

vuhoangbg@gmail.com

CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH - TƯƠNG TÁC ĐIỆN – THUYẾT ELECTRON – BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH

I. KIẾN THỨC

http://lophocthem.com Phone:

01689.996.187

vuhoangbg@gmail.com

CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH - TƯƠNG TÁC ĐIỆN – THUYẾT ELECTRON – BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH

I. KIẾN THỨC

http://lophocthem.com Phone:

01689.996.187

vuhoangbg@gmail.com

CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH - TƯƠNG TÁC ĐIỆN – THUYẾT ELECTRON – BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH

I. KIẾN THỨC

http://lophocthem.com Phone:

01689.996.187

vuhoangbg@gmail.com

CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH - TƯƠNG TÁC ĐIỆN – THUYẾT ELECTRON – BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH

I. KIẾN THỨC

3. Thuyết electron a) Cấu tạo nguyên tử. Điện tích nguyên tố: -Cấu tạo nguyên tử:

-Nguyên tử gồm hạt nhân mang điện tích dương và các electron mang điện tích âm chuyển động xung quanh. -Hạt nhân gồm notron không mang điện và proton mang điện dương. -Electron có điện tích – 1,6.10-19 C và khối lượng 9,1.10-31 kg. Proton có điện tích + 1,67.10-19 C và khối lượng 1,67.10-27 kg. Notron có điện tích bằng 0 và khối lượng xấp xỉ khối lượng proton.

-Điện tích nguyên tố: Là điện tích nhỏ nhất của electron và của proton (âm hoặc dương). b) Thuyết electron: -Nội dung: Sự cư trú và sự di chuyển của các electron gây ra các hiện tượng điện và các tính chất điện của các vật.

http://lophocthem.com Phone:

01689.996.187

vuhoangbg@gmail.com

CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH - TƯƠNG TÁC ĐIỆN – THUYẾT ELECTRON – BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH

I. KIẾN THỨC

3. Thuyết electron b) Thuyết electron: -Giải thích các hiện tượng điện:

-Nguyên tử mất electron trở thành ion dương. -Nguyên tử nhận thêm electron trở thành ion âm. -Vật nhiễm điện âm khi số electron của vật lớn hơn số điện tích nguyên tố dương, và ngược lại.

4. Chất dẫn điện và chất các điện: -Chất dẫn điện là chất có chứa các điện tích tự do. -Chất cách điện là chất chứa ít, không chứa các điện tích tự do. 5. Định luật bảo toàn điện tích: Trong một hệ vật cô lập về điện, tổng đại số của các điện tích là không đổi.

http://lophocthem.com Phone:

01689.996.187

vuhoangbg@gmail.com

CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH - TƯƠNG TÁC ĐIỆN – THUYẾT ELECTRON – BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH

II. VÍ DỤ MINH HỌA

VD1.Tính lực tương tác điện giữa một electron và một prôtôn khi

chúng đặt cách nhau 2.10-9cm

A.9.10-7N

B. 6,6.10-7N C.5,76. 10-7N

D. 0,85.10-7N

2

kF =

=>F= K.e2/r2 = 5,76.10-7 N

qq 1. 2 r

HD. VD2. Bốn quả cầu kim loại kích thước giống nhau mang điện tích + 2,3μC, -

264.10-7C, - 5,9 μC, + 3,6.10-5C. Cho 4 quả cầu đồng thời tiếp xúc nhau sau

đó tách chúng ra. Tìm điện tích mỗi quả cầu?

A.+1,5 μC B.+2,5 μC C. - 1,5 μC D. - 2,5 μC

HD. Áp dụng định luật bảo toàn điện tích:

q1’=q2’=q3’=q4’ = ( q1+q2+q3+q4) =1,5 µC

http://lophocthem.com Phone:

01689.996.187

vuhoangbg@gmail.com

CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH - TƯƠNG TÁC ĐIỆN – THUYẾT ELECTRON – BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH

II. VÍ DỤ MINH HỌA

VD3. Hai quả cầu nhỏ có điện tích 10-7 (C) và 4.10-7 (C), tương tác với

nhau một lực 0,1 (N) trong chân không. Khoảng cách giữa chúng là

A,r = 0,6 (cm)

B. r = 0,6 (m)

C.r = 6 (m).

D.r = 6 (cm)

2

= kF

→r2= k.

⇒ r=6 (cm)

HD. từ công thức

q q 1 Fε

qq . 1 2 ε 2 r .

VD4. Hai điện tích điểm cách nhau một khoảng 2cm đẩy nhau một lực

1N. Tổng điện tích của hai vật bằng 5.10-5C. Tính điện tích của mỗi vật:

A. q1 = 2,6.10-5 C; q2 = 2,4.10-5 C

B. q1 = 1,6.10-5 C; q2 = 3,4.10-5 C

C.q1 = 4,6.10-5 C; q2 = 0,4.10-5 C

D. q1 = 3.10-5 C; q2 = 2.10-5 C

2

F =

k

HD.

⇒ q1.q2= 4,45.10-14 và q1+q2=5.10-5

qq 1 . 2 r

=> q1 = 4,6.10-5 C; q2 = 0,4.10-5 C http://lophocthem.com Phone:

01689.996.187

vuhoangbg@gmail.com

CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH - TƯƠNG TÁC ĐIỆN – THUYẾT ELECTRON – BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH

II. VÍ DỤ MINH HỌA

→

→

1F

2F

VD5. Các điện tích q1 và q2 tác dụng lên điện tích q3 các lực và có phương chiều như hình vẽ, có độ lớn:

|

|

F1 = F2 = 9.109

= 72.10-3 N. Lực tổng hợp do q1 và q2 tác dụng

qq 31 2 AC

lên q3 là:

→

→

→ F

2F

1F

HD. = + ; có phương chiều như hình vẽ, có độ lớn: F = F1cosα + F2 cosα = 2F1 cosα

2

2 −

AC

AH

≈ 136.10-3 N.

= 2.F1.

AC

http://lophocthem.com Phone:

01689.996.187

vuhoangbg@gmail.com

CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH - TƯƠNG TÁC ĐIỆN – THUYẾT ELECTRON – BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH

II. VÍ DỤ MINH HỌA

http://lophocthem.com Phone:

01689.996.187

vuhoangbg@gmail.com

CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH - TƯƠNG TÁC ĐIỆN – THUYẾT ELECTRON – BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH

II. VÍ DỤ MINH HỌA

VD7. Hai quả cầu nhỏ giống nhau bằng kim loại A và B đặt trong không khí, có điện tích lần lượt là q1 = - 3,2.10-7 C và q2 = 2,4.10-7 C, cách nhau một khoảng 12 cm. Cho hai quả cầu tiếp xúc điện với nhau rồi đặt về chỗ cũ. Xác định lực tương tác điện giữa hai quả cầu sau đó.

HD. Khi cho hai quả cầu tiếp xúc với nhau rồi tách ra, điện tích của = - 0,4.10-7 C; lực tương tác điện mỗi quả cầu là: q '

2 = q’ =

1 = q '

q + 1 q 2 2

giữa chúng bây giờ là lực hút và có độ lớn:

|

|

' 2

= 10-3 N.

F’ = 9.109

' qq 1 2 r

http://lophocthem.com Phone:

01689.996.187

vuhoangbg@gmail.com

CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH - TƯƠNG TÁC ĐIỆN – THUYẾT ELECTRON – BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH

II. VÍ DỤ MINH HỌA

VD8. Có hai điện tích điểm q1 = 5.10-9 C và q2 = - 10-8 C đặt tại hai điểm A và B cách nhau 20 cm trong không khí. Hỏi phải đặt một điện tích thứ ba q0 tại vị trí nào để điện tích này nằm cân bằng?

, điện tích q2 tác dụng lên q0 lực

→ 2F

và

→ = - (cid:2) 2F

→ 2F

→ 2F

→ 1F

→ 1F

→ 1F

→ HD. Điện tích q1 tác dụng lên q0 lực . 1F → (cid:2) phải cùng Để q0 nằm cân bằng thì + = 0 phương, ngược chiều và bằng nhau về độ lớn. Để thỏa mãn các điều kiện này thì q0 phải đặt trên đường thẳng nối A, B (để hai lực cùng phương), đặt ngoài đoạn thẳng AB (để hai lực ngược chiều) và gần q1 hơn (để hai lực bằng nhau về độ lớn vì |q1| < |q2|). Khi đó:

+

|

|

|

= 9.109

(cid:2) AB AC

=

= 2

2

2

q q 9.109 1 0 AC

AC

q q | 2 0 AB AC+

(

)

| |

| |

q 2 q 1

(cid:2) AC =

= 5 cm; BC = 25 cm.

AB − 2 1

http://lophocthem.com Phone:

01689.996.187

vuhoangbg@gmail.com

CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH - TƯƠNG TÁC ĐIỆN – THUYẾT ELECTRON – BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH

II. VÍ DỤ MINH HỌA

VD9. Hai quả cầu nhỏ giống nhau bằng kim loại, có khối lượng 5 g, được treo vào cùng một điểm O bằng hai sợi dây không dãn, dài 10 cm. Hai quả cầu tiếp xúc với nhau. Tích điện cho một quả cầu thì thấy hai quả cầu đẩy nhau cho đến khi hai dây treo hợp với nhau một góc 600. Tính điện tích đã truyền cho quả cầu. Lấy g = 10 m/s2.

HD. Khi truyền cho một quả cầu điện tích q thì do tiếp xúc, mỗi quả cầu sẽ , chúng đẩy nhau và khi ở vị trí cân bằng mỗi quả cầu sẽ nhiễm điện tích

→ P

→ F

→ T

, lực tĩnh điện và sức căng sợi dây

,

q 2 chịu tác dụng của 3 lực: trọng lực khi đó:

2

α

2

r

mg

4

tan

10.9

α

α

2

q 9 4 2 r

. Vì tan =

tan = =

(cid:2) q2 =

9

F P

2

2

r 2 l

mg

10.9

2

3

mgl

α )

16

tan

(

2

= 4.10-7 C.

9

α (cid:2) r = 2l tan . Nên: |q| = 2

10.9

http://lophocthem.com Phone:

01689.996.187

vuhoangbg@gmail.com