Giải chi tiết Vật lí 11 cánh diều mới bài 1: Lực tương tác giữa các điện

KHỞI ĐỘNG

Câu hỏi 1: Lực tác dụng giữa các vật mang điện tuân theo quy luật nào?

Hướng dẫn trả lời:

Lực tác dụng giữa các vật mang điện tuân theo quy luật:

Về chiều: các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, trái dấu thì hút nhau. 

Về phương, độ lớn: tuân theo định luật Coulomb

I. LỰC HÚT VÀ LỰC ĐẨY GIỮA CÁC ĐIỆN TÍCH 

1. Điện tích

Câu hỏi 1: Thế nào là một vật nhiễm điện?

Hướng dẫn trả lời:

Vật nhiễm điện là vật có khả năng hút hay đẩy các vật khác hoặc phóng tia lửa điện sang các vật khác. Một vật có thể nhiễm điện do cọ xát, tiếp xúc với vật nhiễm điện khác hoặc do hưởng ứng

2. Tương tác giữa các điện tích 

Câu hỏi 2: Nêu ví dụ về một vật nhiễm điện hút hoặc đầy một vật khác.

Hướng dẫn trả lời:

• Khi chải tóc bằng một chiếc lược nhựa và sau đó giữ chiếc lược gần gương, sẽ thấy những sợi tóc bị bám lên chiếc lược.
• Mặc áo len và cọ tay trên bề mặt thảm, bạn có thể thấy những sợi len bám vào tay bạn.

II. ĐỊNH LUẬT COULOMB (CU-LÔNG)

Câu hỏi 3: Lực mà hai điện tích tác dụng lên nhau tuân theo quy luật nào?

Hướng dẫn trả lời:

Lực mà hai điện tích tác dụng lên nhau tuân theo quy luật Coulomb

Luyện tập 1: Hãy biểu diễn bằng hình vẽ lực tương tác giữa hai điện tích trái dấu nhau.

Hướng dẫn trả lời:

III. VI DỤ ÁP DỤNG ĐỊNH LUẬT COULOMB

Luyện tập 2: Tính lực tương tác giữa hai electron ở cách nhau 1,0.10⁻¹⁰ m trong chân không (Điện tích của electrone=−1,6.10⁻¹⁹C)

Hướng dẫn trả lời: 

Độ lớn của lực là: $F=k.\frac{|q_{1}.q_{2}|}{r^{2}}=9.10^{9}.\frac{|(-1,6.10^{-9}).(-1,6.10^{-9})|}{(1,0.10^{-10})^{2}}=2,304.10^{-8} N$

Vận dụng: Một vật dẫn A cô lập không tích điện đang được nối đất. Đưa một điện tích dương B lại rất gần vật dẫn này. Vật dẫn A được tích điện dương, âm hay không tích điện khi:

a) Đưa B ra xa rồi mới thôi nối đất vật dẫn A?

b) Thôi nối đất vật dẫn A rồi mới đưa B ra xa.

Hướng dẫn trả lời:

Trường hợp này vật dẫn A bị nhiễm điện do hưởng ứng: Đưa điện tích dương B lại gần vật dẫn A không tích điện thì những electron tự do trong vật dẫn A sẽ bị dồn về một phía và vật dẫn A bị phân thành 2 cực dương, âm. Các electron dưới đất sẽ theo dây nối đất đi đến trung hòa phần cực dương của vật dẫn A. Như vậy, tổng electron trong vật dẫn A đã lớn hơn tổng proton.

a. Khi đưa B ra xa vật dẫn A thì các electron ban đầu trong A sẽ dần dần đẩy các electron đã từ đất truyền lên về lại phía mặt đất. Do đó, khi đưa B ra xa rồi mới thôi nối đất thì vật dẫn A sẽ có tổng số electron bằng tổng số proton nên vật dẫn A trung hòa về điện.

b. Khi thôi nối đất vật dẫn A rồi mới đưa B ra xa thì electron từ mặt đất truyền lên bị nhốt trong vật dẫn A, không còn truyền đi đâu được. Vì vậy vật dẫn A lúc này có tổng số electron lớn hơn tổng số proton nên tích điện âm.