Giải Vật lí 11 trang 63 Kết nối tri thức

Với giải bài tập Vật lí 11 trang 63 trong Bài 16: Lực tương tác giữa hai điện tích sách Kết nối tri thức hay nhất, chi tiết giúp học sinh dễ dàng làm bài tập Vật lí 11 trang 63.

1 307 24/05/2023

Trang trước

Trang sau

Giải Vật lí 11 trang 63

Câu hỏi 1 trang 63 Vật Lí 11: Hãy nêu tên các đại lượng và tên các đơn vị trong biểu thức (16.2) và (16.3).

Lời giải:

Biểu thức 16.2: $F = \frac{|q_{1} q_{2}|}{4 π ε_{0} r^{2}}$

Biểu thức 16.3: $F = \frac{k |q_{1} q_{2}|}{r^{2}}$

Các đại lượng trong hai biểu thức:

+ F: độ lớn lực tương tác tĩnh điện giữa hai điện tích – đơn vị niuton (N)

+ q₁; q₂: điện tích – đơn vị Cu-long (C)

+ r: khoảng cách giữa hai điện tích – đơn vị mét (m)

+ $ε_{0}$ : hằng số điện môi – đơn vị C²/N.m².

Câu hỏi 2 trang 63 Vật Lí 11: Nếu khoảng cách giữa hai điện tích điểm tăng lên 2 lần và giá trị của mỗi điện tích điểm tăng lên 3 lần thì lực điện tương tác giữa chúng tăng hay giảm bao nhiêu lần?

Lời giải:

Độ lớn lực tương tác tĩnh điện ban đầu: $F = \frac{k |q_{1} q_{2}|}{r^{2}}$

Khi khoảng cách giữa hai điện tích điểm tăng lên 2 lần, giá trị của mỗi điện tích điểm tăng 3 lần thì có $F' = \frac{k |3. q_{1} .3. q_{2}|}{{(2 r)}^{2}} = 2,25. \frac{k |q_{1} q_{2}|}{r^{2}} = 2,25 F$ .

Chứng tỏ lực điện tăng lên 2,25 lần.

Câu hỏi 3 trang 63 Vật Lí 11: Hãy vẽ các vectơ lực điện tương tác giữa hai điện tích điểm q₁ = 10^-5 C và q₂= 10^-7 C đặt cách nhau 10 cm trong chân không theo tỉ lệ 1 cm ứng với khoảng cách 2 cm và lực 0,4 N. Lấy k = 9.10⁹ Nm²/C²

Lời giải:

Lực điện giữa hai điện tích trên: $F_{12} = F_{21} = F = k \frac{|q_{1} q_{2}|}{r^{2}} = {9.10}^{9} \frac{|10^{- 5} {.10}^{- 7}|}{{0,1}^{2}} = 0,9 N$

Tỉ lệ 1 cm ứng với khoảng cách 2 cm và lực 0,4 N nên có hình vẽ như sau:

Hãy vẽ các vectơ lực điện tương tác giữa hai điện tích điểm q1 = 10-5C

III. Bài tập về định luật Coulomb

Bài 1 trang 63 Vật Lí 11: Người ta có thể dùng lực tĩnh điện để tách các trang sách bị dính chặt vào nhau mà không làm chúng hỏng. Hãy mô tả cách làm này.

Lời giải:

Cách làm đơn giản như sau:

- Dùng mảnh len chà nhẹ nhiều lần lên trang giấy. Trang giấy được tích điện dương.

- Sau đó dùng mảnh vải cọ xát vào 2 thanh nhựa giống nhau. Khi đó 2 thanh nhựa được tích điện âm. Sau đó đưa 2 thanh nhựa lại gần 2 mặt của các trang sách bị dính chặt, mỗi thanh nhựa sẽ hút mỗi tờ giấy về hai phía khác nhau.

Bài 2 trang 63 Vật Lí 11: Có thể dùng định luật Coulomb để xác định độ lớn của lực tương tác giữa các điện tích trong các thí nghiệm ở Hình 16.1 không? Tại sao?

Lời giải:

Có thể dùng định luật Coulomb để xác định độ lớn của lực tương tác giữa các điện tích trong các thí nghiệm ở Hình 16.1 vì các điện tích trong thanh có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách giữa hai thanh.

Bài 3 trang 63 Vật Lí 11: Xác định lực điện tương tác giữa electron và proton của nguyên tử hydrogen. Biết khoảng cách từ electron trong nguyên tử hydrogen đến hạt nhân của nguyên tử này là 5.10^-11 m; điện tích của electron và proton có độ lớn bằng nhau 1,6.10^-19 C. Lấy $ε_{0} = {8,85.10}^{- 12} \frac{C^{2}}{N . m^{2}}$ .

Lời giải:

Lực điện: $F = \frac{k |q_{1} q_{2}|}{r^{2}} = \frac{{9.10}^{9} . |{1,6.10}^{- 19} . (- {1,6.10}^{- 19})|}{{({5.10}^{- 11})}^{2}} = {9,216.10}^{- 8} N$