Hướng dẫn giải nhanh vật lí 11 KNTT bài 16: Lực tương tác giữa hai điện tích
Baivan.net sẽ đưa ra lời giải nhanh, ngắn gọn chuẩn xác môn vật lí 11 bộ sách kết nối tri thức và cuộc sống bài 16: Lực tương tác giữa hai điện tích. Học sinh kéo xuống để tham khảo. Hi vọng đây sẽ là tài liệu hữu ích giúp các em đạt hiệu quả cao trong học tập
I. LỰC HÚT VÀ LỰC ĐẨY GIỮA CÁC ĐIỆN TÍCH
Hoạt động: Treo thanh nhựa A bằng một dây chỉ để nó có thể quay tự do...
Hướng dẫn trả lời:
a) Thanh nhựa A và B đều nhiễm điện âm do cọ xát với len, khi đưa lại gần nhau sẽ đẩy nhau.
b) Thanh thủy tinh nhiễm điện dương do cọ sát với lụa, thanh nhựa A nhiễm điện âm, khi đưa lại gần nhau sẽ hút nhau.
Biểu diễn lực tương tác giữa các điện tích:
Lực điện tác dụng lên mỗi điện tích đặt tại các đỉnh của một tam giác đều
Hoạt động: Độ lớn của lực tương tác giữa các điện tích có phụ...
Hướng dẫn trả lời:
Độ lớn của lực tương tác giữa hai điện tích tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng
Đề xuất phương án: Đo độ lớn lực tương tác giữa 2 điện tích có độ lớn không đổi. Thay đổi khoảng cách giữa 2 điện tích và xác định lại độ lớn của lực tương tác trong 3 trường hợp từ đó tìm được mối quan hệ giữa độ lớn lực tương tác và khoảng cách giữa các điện tích.
II. ĐỊNH LUẬT COULOMB (CU-LÔNG)
Câu hỏi 1: Hãy nêu tên các đại lượng và tên các đơn vị trong biểu thúc (16.2) và (16.3).
Hướng dẫn trả lời:
F: Lực tương tác giữa hai điện tích (N)
k: hằng số lực Coulomb k=9.10$^{9}$(Nm$^{2}$/C$^{2}$)
$q_{1}$, $q_{2}$: điện tích điểm (C)
r: khoảng cách giữa hai điện tích (m)
$\varepsilon _{0}$: hằng số điện $\varepsilon _{0}$=8,85.10$^{-12}$ (C$^{2}$/Nm$^{2}$)
Câu hỏi 2: Nếu khoảng cách giữa hai điện tích điểm tăng lên 2 lần...
Hướng dẫn trả lời:
Lực điện tương tác tăng $\frac{3,3}{2^{2}}$=2,25 lần.
Câu hỏi 3: Hãy vẽ các vectơ lực điện tương tác giữa hai điện tích điểm...
Hướng dẫn trả lời:
Ta có: $F_{12}$=$F_{21}$=$\frac{k\left | q_{1}q_{2} \right |}{r^{2}}$=$\frac{9.10^{9}.10^{-5}.10^{-7}}{0,1^{2}}$=0,9(N)
Hai điện tích cùng dấu => Đẩy nhau
III. BÀI TẬP VỀ ĐỊNH LUẬT COULOMB
Bài 1: Người ta có thể dùng lực tĩnh điện để tách các trang sách...
Hướng dẫn trả lời:
Cho các trang giấy nhiễm điện cùng loại, chúng sẽ đẩy nhau và ta có thể tách chúng ra dễ dàng.
Bài 2: Có thể dùng định luật Coulomb để xác định...
Hướng dẫn trả lời:
Không thể vì kích thước của các vật nhiễm điện quá lớn so với khoảng cách của chúng nên không thể coi là điện tích điểm.
Bài 3: Xác định lực điện tương tác giữa electron và proton của nguyên tử hydrogen...
Hướng dẫn trả lời:
F=$\frac{\left | e.p \right |}{4\pi \varepsilon _{0}r^{2}}$=$\frac{(1,6.10^{-19})^{2}}{4\pi .8,85.10^{-12}.(5.10^{-11})^{2}}$ =9,21.10$^{-8}$(N)
Bài 4: Hai điện tích điểm $q_{1}$ = 15 μC, $q_{2}$ = -6 μC đặt cách nhau 0,2 m trong không khí...
Hướng dẫn trả lời:
Gọi điểm đặt $q_{1}$, $q_{2}$, $q_{3}$ lần lượt là A, B, C
Điện tích $q_{3}$ chịu tác dụng của lực điện từ điện tích $q_{1}$ và $q_{2}$. Để lực điện tác dụng lên $q_{3}$ bằng 0 thì: $\overrightarrow{F_{13}}+\overrightarrow{F_{23}}$ = 0
=> $\overrightarrow{F_{13}}$ và $\overrightarrow{F_{23}}$ cùng phương, ngược chiều
=> $F_{13}$ = $F_{23}$
Vì $\overrightarrow{F_{13}}$↑↓$\overrightarrow{F_{23}}$ => $q_{3}$ nằm trên đường thẳng AB
Vì $q_{1}$, $q_{2}$ trái dấu nên $q_{3}$ nằm đoạn AB ⇒ |AC−BC| = AB (1)
=> $F_{13}$ = $F_{23}$=> $\frac{k\left | q_{1}q_{3} \right |}{AC^{2}}$=$\frac{k\left | q_{2}q_{3} \right |}{BC^{2}}$
⇒ 15$AC^{2}$ = 6$BC^{2}$ ⇒ $\frac{BC}{AC}$=$\frac{\sqrt{10}}{5}$ (2)
Từ (1),(2) ⇒ AC=0,544 (m), BC=0,344 (m)
Vậy q3 đặt cách $q_{1}$ 0,544 m và cách $q_{2}$ 0,344 m