50 bài tập về Các dạng bài tập định luật cu lông (có đáp án 2023) - Vật lí 11

Với Các dạng bài tập định luật cu lông và cách giải môn Vật lý lớp 11 gồm phương pháp giải chi tiết, bài tập minh họa có lời giải và bài tập tự luyện sẽ giúp học sinh biết cách làm bài tập Các dạng bài tập định luật cu lông. Mời các bạn đón xem:

1 6,571 04/02/2023
Tải về


Các dạng bài tập định luật cu lông và cách giải - Vật lý lớp 11

I. Lý thuyết

1. Điện tích. Định luật Cu–lông

- Có hai loại điện tích: điện tích âm và điện tích dương. Các điện tích cùng loại (dấu) thì đẩy nhau, các điện tích khác loại (dấu) thì hút nhau.

Các dạng bài tập định luật cu lông và cách giải (ảnh 1)

- 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.

F=k.q1.q2r2

Trong đó:

    + k=9.109N.m2C2  là hệ số tỉ lệ;

    + q1 q2 là điện tích (C);

    + r là khoảng cách giữa hai điện tích (m).

- Lực tương tác giữa các điện tích điểm đặt trong điện môi đồng tính:

F=k.q1.q2εr2.

+ Với hằng số điện môi (ε1) là một đặc trưng quan trọng cho tính chất điện của một vật cách điện. Nó cho biết, khi đặt các điện tích trong chất đó thì lực tác dụng giữa chúng sẽ nhỏ đi bao nhiêu lần so với khi đặt chúng trong chân không.

Chú ý:

+ Điện môi là môi trường cách điện.

+ Đối với chân không ε=1, không khí ε1

2. Thuyết electron. Định luật bảo toàn điện tích

- Nguyên tử có cấu tạo gồm một hạt nhân mang điện dương nằm ở trung tâm và các electron mang điện âm chuyển động xung quanh. Hạt nhân có cấu tạo gồm hai loại hạt là nowtron không mang điện và proton mang điện dương.

Các dạng bài tập định luật cu lông và cách giải (ảnh 1)

+ Đơn vị của điện tích là cu – lông (kí hiệu là C).

+ Điện tích của electron là qe = - 1,6. 10-19C

+ Điện tích của proton là qP = + 1,6. 10-19C

- Nội dung thuyết electron giải thích về sự nhiễm điện của các vật như sau:

+ 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 và được gọi là ion âm.

+ Một vật nhiễm điện âm khi số electron mà nó chứa lớn hơn số điện tích nguyên tố dương (proton). Nếu số electron ít hơn số proton thì vật nhiễm điện dương.

- Định luật bảo toàn điện tích: Trong một hệ cô lập về điện, tổng đại số của các điện tích là không đổi.

Chú ý:

+ Hệ cô lập về điện là hệ không có trao đổi điện tích với các vật khác ngoài hệ.

+ Độ lớn điện tích bao giờ cũng bằng một số nguyên lần e: q = n.|e|.

+ Vật thiếu electron (tích điện dương): q = +n.|e|.

+ Vật thừa electron (tích điện âm): q = -n.|e|.

 (Với: |e| = 1,6. 10-19 C là điện tích nguyên tố: n: số hạt electron thừa hoặc thiếu).

II. Các dạng bài tập

Dạng 1: Xác định lực tương tác giữa 2 điện tích điểm đứng yên

1. Lý thuyết

* Biểu diễn lực tương tác giữa hai điện tích điểm đứng yên:

- Điểm đặt: Tại điện tích đang xét.

- Phương: nằm trên đường thẳng nối hai điện tích điểm.

- Chiều:

+ hướng vào nhau nếu hai điện tích trái dấu.

+ hướng ra xa nhau nếu hai điện tích cùng dấu.

- Độ lớn: F=k.q1.q2εr2

Trong đó:

    + k=9.109N.m2C2 là hệ số tỉ lệ;

    + q1 q2  là điện tích (C);

    + r là khoảng cách giữa hai điện tích (m);

    + ε: hằng số điện môi (trong chân không ε=1, trong không khí ε1.

 

Các dạng bài tập định luật cu lông và cách giải (ảnh 1)

 

2. Phương pháp giải

* Bước 1: Biểu diễn lực tương tác giữa hai điện tích điểm.

* Bước 2: Áp dụng định luật Culong tính các đại lượng liên quan tới yêu cầu bài toán.

- Từ công thức tính F=k.q1.q2εr2 =>r=k.q1q2εFε=k.q1q2Fr2q1.q2=Fεr2k

-  Điện tích q1; q2 đặt trong điện môi có hằng số điện môi ε:

F'=Fε=k.q1.q2εr2

- Xác định dấu và độ lớn của điện tích: Khi giải dạng bài tập này cần chú ý:

+ Hai điện tích độ lớn bằng nhau thì: |q1|=|q2|

+ Hai điện tích có độ lớn bằng nhau nhưng trái dấu thì: q1=-q2

+ Hai điện tích bằng nhau thì: q1=q2 

+ Hai điện tích cùng dấu: q1.q2>0q1.q2=q1.q2 

+ Hai điện tích trái dấu: q1.q2<0q1.q2=q1.q2

+ Áp dụng hệ thức của định luật Coulomb để tìm ra q1.q2 sau đó tùy điều kiện bài toán chúng ra sẽ tìm được q1 và q2

+ Nếu đề bài chỉ yêu cầu tìm độ lớn thì chỉ cần tìm q1;q2

Chú ý:

- Sự truyền điện tích giữa hai quả cầu giống nhau mang điện: Khi cho hai quả cầu giống nhau mang điện q1 và q2 tiếp xúc sau đó tách ra thì điện tích của mỗi quả cầu là q1'=q2'=q1+q22

- Khi chạm tay vào quả cầu nhỏ đã tích điện thì quả cầu mất dần điện tích và trở thành trung hòa.

3. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Hai điện tích điểm q1=3.108C, q2=2.108C. Đặt cách nhau 10 cm trong không khí. Xác định lực tương tác giữa chúng là?

Hướng dẫn giải

Các dạng bài tập định luật cu lông và cách giải (ảnh 1)

Lực tương tác giữa hai điện tích điểm là F21 và F12 

    + Phương: đường thẳng nối hai điện tích điểm.

    + Chiều: hướng vào nhau

    + Độ lớn

F=k.q1.q2r2=9.109.3.108.2.1080,12=0,00054N.

Ví dụ 2: Hai điện tích điểm q1=2.108C, q2=108C. Đặt cách nhau 20 cm trong không khí. Xác định lực tương tác giữa chúng là?

Hướng dẫn giải

Lực tương tác giữa hai điện tích điểm là F21 F12

    + Phương là đường thẳng nối hai điện tích điểm.

    + Chiều: hướng ra xa nhau

Các dạng bài tập định luật cu lông và cách giải (ảnh 1)

    + Độ lớn 

F=k.q1.q2r2=9.109.2.108.1080,22=4,5.105N.

Ví dụ 3: Hai điện tích q1 và q2 đặt cách nhau 20 cm trong không khí, chúng đẩy nhau với một lực F = 1,8 N. Biết q1 + q2 = − 6.10−6C và |q1| > |q2|.

+ Xác định loại điện tích của q1 và q2.

+ Tính q1 và q2.

Hướng dẫn giải

+ Hai điện tích đẩy nhau nên chúng cùng dấu; vì q1 + q2 < 0 nên chúng đều là điện tích âm.

Các dạng bài tập định luật cu lông và cách giải (ảnh 1)

+ Từ F=k.q1.q2r2=1,8N=>q1.q2=8.1012C

Ta có 

q1+q2=6.106Cq1.q2=8.1012C=>q1=4.106Cq2=2.106Cq1=2.106Cq2=4.106C

Do |q1| > |q2| => q1=4.106C và q2=2.106C

Ví dụ 4: Hai điện tích q1 và q2 đặt cách nhau 20 cm trong không khí, chúng hút nhau với một lực F = 2,7 N. Biết q1 + q2 = 5.10-6 C; |q1| < |q2|. Xác định loại điện tích của q1 và q2 . Tính q1 và q2.

Hướng dẫn giải

+ Hai điện tích hút nhau nên chúng khác dấu; vì |q1| < |q2| nên q1 < 0; q2 > 0.

Các dạng bài tập định luật cu lông và cách giải (ảnh 1)

+ Từ  F=k.q1.q2r2=2,7N=>q1.q2=12.1012C

do q1 < 0; q2 > 0 =>q1.q2=12.1012C

Ta có:

q1+q2=5.106Cq1.q2=12.1012C=>q1=1,77.106Cq2=67,7.107Cq1=67,7.107Cq2=1,77.106C

Do | q1 < 0; q2 > 0  => q1=1,77.106Cq2=67,7.107C

Dạng 2: Tìm lực điện tổng hợp tác dụng lên một điện tích

1. Lý thuyết

- Khi một điện tích điểm q chịu tác dụng của nhiều lực F1,F2,F3,...,Fn  do các điện tích điểm q1,q2,q3,...,qn gây ra thì hợp lực tác dụng lên q là: F=F1+F2+F3+...+Fn

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

+ Các trường hợp đặc biệt

F10F20α=00F=0F10+F20

Các dạng bài tập định luật cu lông và cách giải (ảnh 1)

F10F20α=1800F0=F10F20

Các dạng bài tập định luật cu lông và cách giải (ảnh 1)

+F10F20α=90°F0=F102+F202

Các dạng bài tập định luật cu lông và cách giải (ảnh 1)

- Tổng quát:

α=F1,F2^F=F12+F22+2F1F2cosα

Các dạng bài tập định luật cu lông và cách giải (ảnh 1)

+ Khi F10=F20F10,F20^=αF0=2F10cosα2

Các dạng bài tập định luật cu lông và cách giải (ảnh 1)

2. Phương pháp giải

Bước 1: Xác định vị trí điểm đặt các điện tích và biểu diễn các vectơ lực F1,F2,F3,..., tác dụng lên điện tích q (vẽ hình).

Bước 2: Tính độ lớn các lực F10,F20,F30,..., lần lượt do q1 và q2 ,… tác dụng lên q0.

Bước 3: Từ hình vẽ xác định phương, chiều, độ lớn của hợp lực F0.

3. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Trong chân không, cho hai điện tích q1=q2=107C  đặt tại hai điểm A và B cách nhau 8 cm. Xác định lực tổng hợp tác dụng lên điện tích qo=107C 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.

c) Điện tích q0 đặt tại N sao cho N cách đều A, B đoạn 8 cm.

d) Điện tích q0 đặt tại C trên đường trung trực AB sao cho C cách AB 3 cm. 

Hướng dẫn giải

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

+ Lực tác dụng F1,F2 được biểu diễn như hìnhCác dạng bài tập định luật cu lông và cách giải (ảnh 1)

+ Ta có: F1=kq1q0AH2=9.109107.1070,042=9160NF2=kq2q0BH2=9.109107.1070,042=9160N

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

+ Vì F1F2nên: F=F1+F2=0,1125N có phương và chiều như hình vẽ

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

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

Các dạng bài tập định luật cu lông và cách giải (ảnh 1)

+ Ta có: F1=kq1q0AM2=9.109107.1070,042=9160NF2=kq2q0BM2=9.109107.1070,122=1160N

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

+ Vì F1F2 nên: F=F1F2=0,05N

c) Gọi F1,F2 lần lượt là lực do điện tích    tác dụng lên

 Các dạng bài tập định luật cu lông và cách giải (ảnh 1)

Ta có:

+  F1=kq1q0AN2=9.109107.1070,082=9640NF2=kq2q0BN2=9.109107.1070,082=9640N

+ Vì tam giác ANB đều nên α=1200

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

+ Ta có: F=F1+F2

 F=F12+F22+2F1F2cos120°=9640N

+ Vì F1NF2F là hình thoi nên NF song song với AB nên F có phương // AB.

d) Lực do q1 tác dụng lên q0:

 Các dạng bài tập định luật cu lông và cách giải (ảnh 1)F1=kq1q0AC2=9.1091071070,052=0,036N

+ Lực do q2 tác dụng lên q0:

F2=kq1q0BC2=9.1091071070,052=0,036N

+ Hợp lực F tác dụng lên q0:

F=F102+F202+2F10F20cosα

+ Từ hình ta có: AC=CB=AH2+CH2=5cm

+ Định lý hàm cos:

82=52+522.5.5cos180αcosα=725

F=0,0362+0,0362+2.0,0362725F=0,0576N

+ Vì F1CF2F là hình thoi nên CF song song với AB nên F có phương // AB.

Ví dụ 2: Tại hai điểm A và B cách nhau 20 cm trong không khí, đặt hai điện tích q1=3.106C, q2=8.106C. Xác định lực điện trường tác dụng lên điện tích q3=2.106C đặt tại C. Biết AC = 12 cm, BC = 16 cm.

Hướng dẫn giải

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

 Các dạng bài tập định luật cu lông và cách giải (ảnh 1)

+ Các điện tích q1 và q2 tác dụng lên điện tích q3 các lực F1,F2 có phương chiều như hình vẽ, có độ lớn:

+F1=9.109q1q3AC2=3,75N;+F2=9.109q2q3BC2=5,625N.

+ Lực tổng hợp do q1 và q2 tác dụng lên q3 là: F=F1+F2 có phương chiều như hình vẽ

+   F1F2 F=F12+F226,76N

Dạng 3: Khảo sát sự cân bằng của một điện tích

1. Lý thuyết

* Điều kiện cân bằng của q0 khi chịu tác dụng bởi các điện tích q1, q2, ..qn. Gọi Fn  là tổng hợp lực do q1, q2, ..qn tác dụng lên q0, ta có:

F=F1+F2+...+Fn=0

* Trường hợp thường gặp

- Hai điện tích q1;q2 đặt tại hai điểm A và B, hãy xác định điểm C đặt điện tích q0 để q0 cân bằng.

+ Điều kiện cân bằng của điện tích q0 :

    Fo=F10+F20=0F10=F20

F10F20F10=F20

Từ (1):

 + Nếu q1;q2 cùng dấu: (giả sử cùng dương như hình minh họa ở dưới)

Các dạng bài tập định luật cu lông và cách giải (ảnh 1)

 C nằm trong đoạn AB: AC + BC = AB (3)

 + Nếu q1;q2 trái dấu (giả sử như hình minh họa)

Các dạng bài tập định luật cu lông và cách giải (ảnh 1)

 C nằm ngoài đoạn AB: ACBC=AB (4)

Từ (2) q2.AC2q1.BC2=0 (5)

-  Giải hệ hai phương trình (3) và (5) hoặc (4) và (5) để tìm AC và BC.

Chú ý: Khi tính lực tổng hợp

+ Nếu các lực thành phần cùng phương: tính tổng đại số.

+ Nếu các lực thành phần không cùng phương: áp dụng quy tắc hình bình hành hoặc phép chiếu.

2. Phương pháp giải

 - Áp dụng điều kiện cân bằng của một điện tích điểm để giải bài toán

- Nếu bài điện tích chịu tác dụng của lực điện và các lực cơ học thường gặp như:

+ Trọng lực: P = mg (luôn hướng xuống)

+ Lực căng dây: T

+ Lực đàn hồi của lò xo:F = k.Δℓ = k(ℓ - ℓo)

Ta cần: + Bước 1: Biểu diễn các lực tác dụng lên điện tích

+ Bước 2: Phân tích hoặc tổng hợp lực theo qui tắc hình bình hành

 + Bước 3: Áp dụng điều kiện cân bằng của điện tích để giải bài toán

3. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Hai điện tích q1 = -10-7 C, q2 = -9.10-7 C đặt tại A và B trong không khí, AB = 9cm. Một điện tích q3 đặt tại C. Hỏi C ở đâu để q3 cân bằng?

Hướng dẫn giải

a) + Gọi F13,F23 lần lượt là lực do q1, q2 tác dụng lên q3

    + Gọi C là vị trí đặt điện tích q3

Để q3 cân bằng: F3=F13+F23=0F13F23 => điểm C phải thuộc AB

    + Vì q1 và q2 cùng dấu nên C nằm trong AB

    + Dấu của q3 là tùy ý

   Các dạng bài tập định luật cu lông và cách giải (ảnh 1)

+ Lại có: F13=F23q1CA2=q2CB2CBCA=q2q1=3 

CB = 3CA

+ Lại có: CA + CB = 9cm CA = 3 cm và CB = 9 cm

Ví dụ 2: Hai điện tích q1 = 2,5.10-8C và q2 = -10-7 C đặt tại A và B trong không khí. AB = 10cm. Một điện tích q3 đặt tại C.

a. C ở đâu để q3 cân bằng.

b. Dấu và độ lớn của q3 để q1 và q2 cũng cân bằng (hệ điện tích cân bằng).

Hướng dẫn giải

a) + Gọi F13,F23 lần lượt là lực do q1, q2 tác dụng lên q3

Các dạng bài tập định luật cu lông và cách giải (ảnh 1)

Để q3 cân bằng: F3=F13+F23=0F13F23 => điểm C phải thuộc AB

    + Vì q1 > 0 và q2 < 0 nên C nằm ngoài AB và gần phía A.

    + Độ lớn: F13=F23kq1q3CA2=kq2q3CB2

CACB=q1q2=12CB=2CA (1)

Ta lại có: CB - CA = AB = 10cm (2).

Từ (1) và (2) CA=10cmCB=20cm

Dấu và độ lớn của q3 tùy ý.

b) Hệ cân bằng

    + Gọi F21,F31 lần lượt là lực do q2, q3 tác dụng lên q1

- Để q1 cân bằng: F1=F21+F31=0F21F31 (3)

    + Vì q1 > 0 và q2 < 0 nên F21AB (4)

    + Ta lại có: ACAB (5)

Từ (3) , (4) và (5) ta  F31ACq1q3<0q3<0

    + Độ lớn:

F31=F21kq1q3AC2=kq1q2AB2q3=AC2AB2q2q3=4.107C

- Vì  F13+F23=0F21+F31=0F13+F23+F21+F31=0

  F32+F12=0  điện tích q2 cũng cân bằng

Ví dụ 3: Hai quả cầu nhỏ giống nhau bằng kim loại có khối lượng m = 3 g, được treo vào cùng một điểm O bằng hai sợi dây không dãn, dài 8 cm. Hai quả cầu tiếp xúc với nhau. Tích điện cho mỗi quả cầu thì thấy chúng đẩy nhau cho đến khi hai dây treo hợp với nhau một góc 60°. Tính độ lớn điện tích mà ta đã truyền cho quả cầu. Lấy g = 10 (m/s2)

Hướng dẫn giải

Các lực tác dụng lên quả cầu gồm: trọng lực P, lực căng dây T, lực tương tác tĩnh điện (lực tĩnh điện) F giữa hai quả cầu.

Các dạng bài tập định luật cu lông và cách giải (ảnh 1)

+ Khi quả cầu cân bằng ta có:

 P+T+F=0R+T=0

 RT

Theo hình vẽ, ta có α = 30°

F = Ptan30° = mgtan30° = 0,017N

    + Mà: 

F=kq1q2r2q1=q2=qF=kq2l2q=1,1.107C

+ Vậy tổng độ lớn điện tích đã truyền cho hai quả cầu là: Q = 2|q| = 2,2.107C

Ví dụ 4: Người ta treo 2 quả cầu nhỏ có khối lượng bằng nhau m = 0,01 g bằng những sợi dây  có chiều dài bằng nhau l=50  cm (khối lượng không đáng kể). Khi hai quả cầu nhiễm điện bằng nhau về độ lớn và cùng dấu, chúng đẩy nhau và cách nhau x = 6 cm. Lấy g = 9,8 m/s2.

a) Tính điện tích của mỗi quả cầu.

b) Nhúng cả hệ thống vào trong rượu etylic có e = 27. Tính khoảng cách giữa hai quả cầu. Bỏ qua lực đẩy Acsimet.

Hướng dẫn giải

Các dạng bài tập định luật cu lông và cách giải (ảnh 1)

+ Các lực tác dụng lên mỗi quả cầu gồm: trọng lực P, lực tương tác tĩnh điện F và lực căng của dây treo T.

+ Khi quả cầu cân bằng thì: Fd+PR+T=0R+T=0R  có phương sợi dây.

+ Do đó ta có:

tanα=FPF=Ptanα=Px2l2x22

+ Nhận thấy: l2>>x22l2x22l2

l2x22lF=P.tanαPx2l

a) Ta có:

F=kq2x2=Px2lq=xPx32lk1,53.109C

b) Theo câu a ta có: F=kq2x2=Px2lx3=2lkq2P(1)

+    Nên khi nhúng cả hệ thống vào trong rượu etylic thì:

 F/=kq2εx/2=Px/2lx/3=2lkq2ε.P(2)

+ Từ (1) và (2) ta có: x/=xε3x/=x3=2cm

III. Bài tập tự luyện

Bài 1: Hai điện tích điểm q1 và q2 được giữ cố định tại 2 điểm A và B cách nhau một khoảng a trong điện môi. Điện tích q3 đặt tại điểm C trên đoạn AB cách B một khoảng a/3. Để điện tích q3 cân bằng phải có điều kiện nào sau đây?

A. q1 = 2q2                     

B. q1 = - 4q2                   

C. q1 = 4q2                  

D. q1 = - 2q2

Đáp án: C

Bài 2: Hai điện tích dương q1 = q2 = 49mC đặt cách nhau một khoảng d trong không khí. Gọi M là vị trí tại đó, lực tổng hợp tác dụng lên điện tích q0 bằng 0. Điểm M cách q1 một khoảng

A. d/2

B. d/3

C. d/4

D. 2d

Đáp án: A

Bài 3: 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 60cm và q1= 4q3. Lực điện tác dụng lên q2 bằng 0. Nếu vậy, điện tích q2

A. cách q1 20cm, cách q3 80cm

B. cách q1 20cm, cách q3 40cm

C. cách q1 40cm, cách q3 20cm

D. cách q1 80cm, cách q3 20cm

Đáp án: C

Bài 4: Hai điệm tích điểm q1 = 2.10-8 C; q2 = -1,8.10-7 C đặt tại hai điểm A, B cách nhau một khoảng 12cm trong không khí. Đặt một điện tích q3 tại điểm C. Tìm vị trí,  dấu và độ lớn của q3 để hệ 3 điện tích q1, q2, q3 cân bằng?

A. q3 = - 4,5.10-8C;  CA = 6cm;  CB = 18cm         

B. q3 = 4,5.10-8C;  CA = 6cm;  CB = 18cm

C. q3 = - 4,5.10-8C;  CA = 3cm;  CB = 9cm

D. q3 = 4,5.10-8C;  CA = 3cm;  CB = 9cm

Đáp án: A

Bài 5: Hai điện tích điểm q và 4q đặt cách nhau một khoảng r. Cần đặt điện tích thứ 3 Q có điện tích dương hay âm và ở đâu để hệ 3 điện tích này cân bằng?

A. Q < 0, đặt giữa hai điện tích cách 4q khoảng 2r/3       

B. Q > 0, đặt giữa hai điện tích cách 4q khoảng r/3    

C. Q tùy ý đặt giữa 2 điện tích cách q khoảng r/3            

D. Q trái dấu với q đặt giữa 2 điện tích cách q khoảng r/3   

Đáp án: D

Bài 6: Hai điện tích điểm q1, q2 được giữ cố định tại hai điểm A, B cách nhau một khoảng a trong một điện môi. Điện tích q3 đặt tại điểm C trên đoạn AB cách A một khoảng a/3. Để điện tích q3 đứng yên ta phải có

A. q2 = 2q1

B. q2 = - 2q1

C. q2 = 4q3

D. q2 = 4q1

Đáp án: D

Bài 7: Hai quả cầu nhỏ giống nhau, có cùng khối lượng 2,5g, điện tích 5.10-7C được treo tại cùng một điểm bằng hai dây mảnh. Do lực đẩy tĩnh điện hai quả cầu tách ra xa nhau một đoạn 60cm, lấy g = 10m/s2. Góc lệch của dây so với phương thẳng là

A. 140

B. 300

C. 450

D. 600

Đáp án: A 

Bài 8: Hai quả cầu kim loại giống nhau được treo vào điểm O bằng hai sợi dây cách điện, cùng chiều dài, không co dãn, có khối lượng không đáng kể. Gọi P = mg là trọng lượng của một quả cầu, F là lực tương tác tĩnh điện giữa hai quả cầu khi truyền điện tích cho một quả cầu. Khi đó hai dây treo hợp với nhau góc α với

A. tanα = F/P

B. sinα = F/P                

C. tan(0,5α) = F/P

D. sin(0,5α) = P/F

Đáp án: C

Bài 9: Trong không khí hai quả cầu nhỏ cùng khối lượng 0,1 g được treo vào một điểm bằng hai sợi dây nhẹ cách điện có độ dài bằng nhau. Cho hai quả cầu nhiễm điện thì chúng đẩy nhau. Khi hai quả cầu cân bằng, hai dây treo hợp với nhau một góc 300. Lấy g = 10 m/s2. Lực tương tác tĩnh điện giữa hai quả cầu có độ lớn là

A. 2,7.10-5 N

B. 5,8.10-4 N                 

C. 2,7.10-4 N

D. 5,8.10-5 N.

Đáp án: A

Bài 10: Một quả cầu khối lượng 10g mang điện tích q1 = + 0, 1μC treo vào một sợi chỉ cách điện, người ta đưa quả cầu 2 mang điện tích q2 lại gần thì thấy nó hút quả cầu thứ nhất lệch khỏi vị trí ban đầu một góc 300, khi đó hai quả cầu ở trên cùng một mặt phẳng nằm ngang cách nhau 3cm. Tìm dấu, độ lớn điện tích q2?

A. q2 = + 0, 087 μC

B. q2 = - 0, 057 μC        

C. q2 = + 0, 17 μC

D. q2 = - 0, 17 μC         

Đáp án: B

Bài 11: Hai quả cầu nhỏ giống nhau, cùng khối lượng m = 0,2 kg, được treo tại cùng một điểm bằng hai sợi dây mảnh cách điện cùng chiều dài ℓ = 0,5 m. Tích điện cho mỗi quả cầu điện tích q như nhau, chúng đẩy nhau. Khi cân bằng khoảng cách giữa hai quả cầu là a = 5cm. Độ lớn điện tích mỗi quả cầu xấp xỉ bằng

A. |q| = 5,3.10-9 C

B. |q| = 3,4.10-7 C         

C. |q| = 1,7.10-7 C

D. |q| = 2,6.10-9 C

Đáp án: C

Bài 12: Một quả cầu khối lượng 10g mang điện tích q1 = + 0, 1μC treo vào một sợi chỉ cách điện, người ta đưa quả cầu 2 mang điện tích q2 lại gần thì quả cầu thứ nhất lệch khỏi vị trí ban đầu một góc 300, khi đó hai quả cầu ở trên cùng một mặt phẳng nằm ngang cách nhau 3cm. Tìm sức căng của sợi dây

A. 115N

B. 0,115N

C. 0,015N

D. 0,15N

Đáp án: B

Bài 13: Hai điện tích điểm q1 = 10-8C, q2 = -2.10-8C đặt cách nhau 3cm trong dầu có hằng số điện môi bằng 2. Lực hút giữa chúng có độ lớn

A. 10-4N

B. 10-3N

C. 2.10-3N

D. 0,5.10-4N

Đáp án: B

Bài 14: Hai quả cầu nhỏ mang điện tích q1 = 10-9C và q2 = 4.10-9C đặt cách nhau 6cm trong điện môi thì lực tương tác giữa chúng là 0,5.10-5N. Hằng số điện môi bằng

A. 3

B. 2

C. 0,5

D. 2,5

Đáp án: B

Bài 15: Khoảng cách giữa một prôton và một êlectron là r = 5.10-9 (cm), coi rằng prôton và êlectron là các điện tích điểm. Lực tương tác giữa chúng là:

A. lực hút, F = 9,216.10-12 (N)

B. lực đẩy, F = 9,216.10-12 (N)

C. lực hút, F = 9,216.10-8 (N)

D. lực đẩy, F = 9,216.10-8 (N)

Đáp án: C

Bài 16: Hai điện tích điểm bằng nhau đặt trong chân không cách nhau một khoảng r = 2cm. Lực đẩy giữa chúng là F = 1,6.10-4 N. Độ lớn của hai điện tích đó là:

A. q1 = q2 = - 2,67.10-9 (C)

B. q1 = q2 = - 2,67.10-7 (C)

C. q1 = q2 = 2,67.10-9 (C)

D. q1 = q2 = 2,67.10-7 (C)

Đáp án: C

Bài 17: Hai điện tích điểm đứng yên trong không khí cách nhau một khoảng r tác dụng lên nhau lực có độ lớn bằng F. Khi đưa chúng vào trong dầu hoả có hằng số điện môi  và giảm khoảng cách giữa chúng còn thì độ lớn của lực tương tác giữa chúng là

A. 18F

B. 1,5F

C. 6F

D. 4,5F

Đáp án: D

Bài 18: Hai vật nhỏ mang điện tích cách nhau 40cm trong không khí thì đẩy nhau với lực là 0,675 N. Biết rằng tổng điện tích của hai vật là 8.10-6C. Điện tích của mỗi vật lần lượt là:

A. q1 = 7.10-6C; q2 = 10-6C

B. q1 = q2 = 4.10-6C       

C. q1 = 2.10-6C ; q2 = 6.10-6C

D. q1 = 3.10-6C ; q2 = 5.10-6C

Đáp án: C

Bài 19: Hai điện tích đặt cách nhau 30 cm trong không khí, chúng hút nhau với một lực F = 1,2N. Biết q1+q2=4.106C q1<q2. Tính q1 và q2

A. q1=2.106C;q2=+6.106C

B. q1=2.106C;  q2=6.106C

C. q1=2.106C;q2=6.106C

D. q1=+2.106C;  q2=+6.106C

Đáp án: A

Bài 20: Hai điện tích đặt cách nhau 15 cm trong không khí, chúng hút nhau với một lực F = 4N. Biết Tính

A. q1=5.106C;  q2=2.106C

B. q1=2.106C;q2=5.106C

C. q1=2.106C;  q2=5.106C

D. q1=2.106C;  q2=5.106C

Đáp án: B

Bài 21: Hai điện tích q1= 4.10-8C và q2= - 4.10-8C đặt tại hai điểm A và B cách nhau một khoảng 4cm trong không khí. Lực tác dụng lên điện tích q = 2.10-7C đặt tại trung điểm O của AB là

A. 0N

B. 0,36N

C. 36N

D. 0,09N

Đáp án: B

Bài 22: Tại hai điểm A và B cách nhau 20 cm trong không khí, đặt hai điện tích  q1 = -3.10-6 C,  q2 = 8.10-6 C. Biết AC = 12 cm, BC = 16 cm. Lực điện tác dụng lên điện tích q3 = 2.10-6 C đặt tại C bằng

A. 7,67 N

B. 6,76 N

C. 5,28 N

D. 6,72 N

Đáp án: B

Bài 23: Hai điện tích q1 = 4.10-8 C và q2 = - 4.10-8 C đặt tại hai điểm A và B cách nhau 4cm trong không khí. Lực tác dụng lên điện tích q = 2.10-9 C đặt tại điểm M cách A 4cm, cách B 8cm là

A. 6,75.10-4 N

B. 1,125. 10-3N              

C. 5,625. 10-4N

D. 3,375.10-4N

Đáp án: D

Bài 24: Cho q1 = 4.10-6 C và q2 = 4.10-6 C đặt tại 2 điểm A và B trong chân không cách nhau một khoảng 2a = 12cm. Một điện tích q = - 2.10-6 C đặt tại điểm M trên đường trung trực của AB, cách đoạn AB một khoảng bằng a. Lực tác dụng lên điện tích q có độ lớn là:

A. 102N

B. 202N

C. 20N

D. 10N

Đáp án: A

Bài 25: Hai điện tích điểm q1 = 10−8 C và q2 = − 3.10−8 C đặt trong không khí tại hai điểm A và B cách nhau 8 cm. Đặt điện tích điểm q = 10−8 C tại điểm M trên đường  trung trực của đoạn thẳng AB và cách AB một khoảng 3 cm. Lấy k = 9.109 N.m2 /C2. Lực điện tổng hợp do q1 và q2 tác dụng lên q có độ lớn là

A. 1,44.10−3 N

B. 1,14.10−3 N               

C. 1,23.10−3 N

D. 1,04.10−3 N

Đáp án: C

Bài 26: Một hệ hai điện tích điểm q1 = 10-6 C và q2 = -2.10-6 C đặt trong không khí, cách nhau 20cm. Lực tác dụng của hệ lên một điện tích điểm q0 = 5.10-8 C đặt tại điểm giữa của đoạn thẳng nối giữa hai điện tích trên sẽ là

A. F = 0,135N

B. F = 3,15N                 

C. F = 1,35N

D. F = 0,0135N

Đáp án: A

Bài 27: Tại ba đỉnh A, B, C của một tam giác đều cạnh a=0,15m có ba điện tích qA = 2μC; qB = 8μC; qc = - 8μC. Véc tơ lực tác dụng lên qA có độ lớn

A. F = 6,4N và hướng song song với véc-tơ AB              

B. F = 5,9N và hướng song song với véc-tơ BC

C. F = 8,4N và hướng vuông góc với véc-tơ BC              

D. F = 6,4N và hướng song song với véc-tơ BC

Đáp án: D

Bài 28: Người ta đặt 3 điện tích q1=8.109C, q2=q3=8.109C tại 3 đỉnh của tam giác đều ABC cạnh a = 6cm trong không khí. Lực tác dụng lên q0=6.109C tại tâm O của tam giác có độ lớn là

A. 7,2.104N

B. 2,7.104N

C. 3,6.104N

D. 6,3.104N

Đáp án: A

Bài 29: Ba điện tích q1=27.108C,q2=64.108C,q3=107C đặt trong không khí, tại 3 đỉnh của tam giác ABC vuông tại C (theo thứ tự  tại A,  tại B,  tại C). Cho AC = 30 cm, BC = 40 cm. Chọn khẳng định đúng khi nói về vectơ lực tổng hợp tác dụng lên  

A. Có điểm đặt tại C, phương tạo với F2 một góc φ=90° và độ lớn F=4,5.103N  

B. Có điểm đặt tại C, phương tạo với F2 một góc φ=60° và độ lớn F=4,5.103N

C. Có điểm đặt tại C, phương tạo với F2 một góc φ=50° và độ lớn F=4,5.103N

D. Có điểm đặt tại C, phương tạo với F2 một góc φ=40° và độ lớn F=4,5.103N

Đáp án: D

Bài 30: Tại bốn đỉnh của một hình vuông cạnh 10 cm có bốn điện tích đặt cố định trong đó có hai điện tích dương, hai điện tích âm. Độ lớn của bốn điện tích đó bằng nhau và bằng 1,5 pC. Hệ điện tích đó nằm trong nước có hằng số điện môi ε=81 và được sắp xếp sao cho lực tác dụng lên các điện tích đều hướng vào tâm hình vuông. Độ lớn của lực tác dụng lên mỗi điện tích là

A. 0,036 N

B. 0,023 N

C. 0,032 N

D. 0,044 N

Đáp án: B

Xem thêm các dạng bài tập Vật lý lớp 11 có đáp án và lời giải chi tiết khác:

Bài tập cường độ điện trường và cách giải

Bài tập công của lực điện và cách giải

Bài tập tụ điện, năng lượng điện trường và cách giải

1 6,571 04/02/2023
Tải về


Xem thêm các chương trình khác: