Giáo án giảng dạy môn Vật lý 11 - Chủ đề 2: Điện tích và điện trường

CHƯƠNG I – ĐIỆN TRƯỜNG
Khối 11 nâng cao
Năm học 2009 - 2010
(Thầy NGUYỄN VĂN DÂN biên soạn)
==============
Chủ đề 2. Điện tích và điện trường
(2 buổi)
1) Một điện tích q đặt tại O tạo ra tại M (cách một đoạn r) một điện trường :
 - Hướng ra xa điện tích nếu q > 0.
 - Hướng về phía điện tích nếu q < 0.
 Độ lớn E = kQ/r2.
2) Nhiều điện tích q1; q2; gây ra tại một điểm M một điện trường tổng hợp
3) Tại một nơi có điện trường , nếu đặt một điện tích q, thì q sẽ chịu một lực điện trường là . Nếu:
 - q > 0: 
 - q < 0: 
 Tùy hướng của v0 và E, hạt chuyển động biến đổi với gia tốc theo định luật 2 Neuton F = ma
Câu 1. Nếu nguyên tử oxi bị mất hết electron nó mang điện tích bao nhiêu?
Câu 2. Một quả cầu mang điện tích – 6.10-17C. Số electron thừa trong quả cầu là?
Câu 3. Tổng điện tích dương và tổng điện tích âm trong một 1 cm3 khí Hiđrô ở điều kiện tiêu chuẩn là?
Câu 4. Cho 3 quả cầu kim loại tích điện lần lượt là + 3 C, - 7 C và – 4 C. Khi cho chúng được tiếp xúc với nhau thì điện tích của hệ là?
Câu 5. Hai quả cầu nhỏ bằng kim loại, giống nhau, tích điện q1 = 5.10-6C, q2 = 7.10-6C. Cho chúng tiếp xúc nhau, sau đó cho chúng tách ra xa nhau. Điện tích của quả cầu q1 sẽ là? 
Câu 6: Cã 3 qu¶ cÇu gièng hÖt nhau lÇn l­ît tÝch ®iÖn lµ + 10 C, + 15C vµ - 5C. cho 3 qu¶ cÇu tiÕp xóc víi nhau. Hái ®iÖn tÝch cña mçi qu¶ cÇu sau khi tiÕp xóc b»ng bao nhiªu?
Câu 7. Một điện tích đặt tại điểm có cường độ điện trường 0,16 (V/m). Lực tác dụng lên điện tích đó bằng 2.10-4 (N). Độ lớn điện tích đó là?
Câu 8. Quả cầu nhỏ có khối lượng m = 0,25g, điện tích của hai quả cầu là q = 2,5.10-9C, được treo bởi một sợi dây mảnh và đặt trong điện trường đều nằm ngang và có độ lớn E = 106 V/m. Góc lệch của dây treo so với phương thẳng đứng là?
Câu 9. Một quả cầu nhỏ khối lượng m = 20g mang điện tích q= 10-7C được treo trong điện trường có phương nằm ngang bằng một sơị dây mảnh thì dây treohợp với phương thẳng đứng một góc α = 300. Độ lớn của cường độ điện trường là?
Câu 10.Cho một điện tích điểm –Q; điện trường tại một điểm mà nó gây ra có chiều hướng thế nào? 
Câu 11. Công thức xác định cường độ điện trường gây ra bởi điện tích Q < 0, tại một điểm trong chân không, cách điện tích Q một khoảng r là?
Câu 12. Cường độ điện trường gây ra bởi điện tích Q = 5.10-9 (C), tại một điểm trong chân không cách điện tích một khoảng 10 (cm) có độ lớn là?
Câu 13. Một điện tích -1 μC đặt trong chân không sinh ra điện trường tại một điểm cách nó 1m có độ lớn và hướng là?
Câu 14. Hai điện tích thử q1 và q2 ( q1 = 4 q2) theo thứ tự đặt vào hai điểm A và B trong điện trường. Lực tác dụng lên điện tích q1 là F1, lực tác dụng lên điện tích q2 là F2 (với F1 = 3F2). Cường độ điện trường tại A và B là E1 và E2 . So sánh E1 và E2?
Câu 15. Một điểm cách một điện tích một khoảng cố định trong không khí có cường độ điện trường 4000 V/m theo chiều từ trái sang phải. Khi đổ một chất điện môi có hằng số điện môi bằng 2 bao chùm điện tích điểm và điểm đang xét thì cường độ điện trường tại điểm đó có độ lớn và hướng là?
Câu 16. Nếu khoảng cách từ điện tích nguồn tới điểm đang xét tăng 2 lần thì cường độ điện trường tăng, giảm thế nào?
Câu 17. Một điện tích điểm Q đặt trong không khí. Gọi , là cường độ điện trường tại A và B do Q gây ra, r là khoảng cách từ A đến Q. Để có phương vuông góc với và EA= EB thì khoảng cách giữa A và B là?
Câu 18. Một điện tích điểm Q đặt trong không khí. Gọi , là cường độ điện trường tại A và B do Q gây ra, r là khoảng cách từ A đến Q. Để có cùng phương, và ngược chiều với và EA= EB thì khoảng cách giữa A và B là?
Câu 19. Một điện tích điểm q = 10-7C đặt trong điện trường của một điện tích điểm Q gây ra trong không khí, chịu tác dụng của một lực là F= 3.10- 3N. Cường độ điện trường tại điểm đặt điện tích q là?
Câu 20. Cho 2 điện tích điểm nằm ở 2 điểm A và B và có cùng độ lớn, cùng dấu. Cường độ điện trường tại một điểm trên đường trung trực của AB thì phương của điện trường là gì?
Câu 21. Hai điện tích q1 = 5.10-9 (C), q2 = - 5.10-9 (C) đặt tại hai điểm cách nhau 10 (cm) trong chân không. Độ lớn cường độ điện trường tại điểm nằm trên đường thẳng đi qua hai điện tích và cách đều hai điện tích là?
Câu 22. Hai điện tích q1 = 5.10-9 (C), q2 = - 5.10-9 (C) đặt tại hai điểm cách nhau 10 (cm) trong chân không. Độ lớn cường độ điện trường tại điểm nằm trên đường thẳng đi qua hai điện tích và cách q1 5 (cm), cách q2 15 (cm) là?
Câu 23. Hai điện tích q1 = -10-6C ; q2 = 10-6C đặt tại hai điểm A,B cách nhau 40cm trong không khí. Cường độ điện trường tổng hợp tại trung điểm M của AB là ?
Câu 24. Hai điện tích điểm q1 = -10-6 C và q2 =10-6C đặt tại hai điểm A và B trong không khí cách nhau 40cm, cường độ điện trường tại N cách A 20cm và cách B 60cm là?
Câu 25. Hai điện tích q1 = q2 = 5.10-16 (C), đặt tại hai đỉnh B và C của một tam giác đều ABC cạnh bằng 8 (cm) trong không khí. Cường độ điện trường tại đỉnh A của tam giác ABC có độ lớn là?
Câu 26. Hai điện tích q1 = 5.10-16 (C), q2 = - 5.10-16 (C), đặt tại hai đỉnh B và C của một tam giác đều ABC cạnh bằng 8 (cm) trong không khí. Cường độ điện trường tại đỉnh A của tam giác ABC có độ lớn là?
Câu 27. Cho hai quả cầu kim loại tích điện có độ lớn bằng nhau nhưng trái dấu đặt cách nhau một khoảng không đổi tại A và B thì độ lớn cường độ điện trường tại một điểm C trên đường trung trực của AB và tạo với A và B thành tam giác đều là E. Sau khi cho hai quả cầu tiếp xúc với nhau rồi đặt lại A và B thì cường độ điện trường tại C là?
Câu 28. Ba điện tích q giống hệt nhau được đặt cố định tại ba đỉnh của một tam giác đều có cạnh a. Độ lớn cường độ điện trường tại tâm của tam giác đó là?
Câu 29. Tại các đỉnh A, C của một hình vuông ABCD đặt hai điện tích q1 = q2 = q. Hỏi phải đặt tại B một điện tích q3 bằng bao nhiêu để cường độ điện trường tổng hợp tại D bằng không ?
Câu 30. Hai điện tích nhỏ q1 = 4q và q2 = - q đặt tại hai điểm A và B trong không khí, cách nhau 18cm. Điểm M có cường độ điện trường tổng hợp bằng 0, M cách B một khoảng?
Câu 31. Ba điện tích q1= q2= q3 = q = 5.10-9 C đặt tại ba đỉnh A, B, C của hình vuông ABCD cạnh a = 30cm trong không khí. Cường độ điện trường tại D là?
Câu 32. Tại ba đỉnh của một tam giác vuông ABC, AB= 30cm, AC = 40cm đặt ba điện tích q1= q2= q3 = q= 10-9C trong chân không. Cường độ điện trường tại H là chân đường cao hạ từ A trên cạnh huyền BC là? 
Câu 33. Hai điện tích điểm q1 = q2 = 10−8 C đặt tại hai điểm A, B trong không khí với AB = 8 cm. Một điểm M trên trung trực AB, cách AB một đoạn h. Tìm h để cường độ điện trường tại M cực đại?
Câu 34: Mét qu¶ cÇu nhá khèi l­îng m = 0,1 Kg, ®­îc treo ë ®Çu mét sîi chØ m¶nh trong mét ®iÖn tr­êng ®Òu cã ph­¬ng n»m ngang cã c­êng ®é ®iÖn tr­êng E = 103 V/m. D©y chØ hîp víi ph­¬ng th¼ng ®øng mét gãc 100. TÝnh ®iÖn tÝch cña qu¶ cÇu? LÊy g = 10 m/s2.
Câu 35: Mét giät dÇu h×nh cÇu, cã b¸n kÝnh R, n»m l¬ löng trong kh«ng khÝ trong mét ®iÖn tr­êng ®Òu. VÐct¬ c­êng ®é ®iÖn tr­êng h­íng th¼ng ®øng tõ trªn xuèng d­íi cã ®é lín lµ E. Khèi l­îng riªng cña dÇu lµ ρd cña kh«ng khÝ lµ ρk. Gia tèc träng tr­êng lµ g. T×m c«ng thøc tÝnh ®iÖn tÝch cña qu¶ cÇu?
Câu 36: Cã 3 ®iÖn tÝch q gièng hÖt nhau ®­îc ®Æt cè ®Þnh t¹i 3 ®Ønh cña mét tam gi¸c ®Òu c¹nh a. 
X¸c ®Þnh c­êng ®é ®iÖn tr­êng t¹i t©m cña tam gi¸c?
X¸c ®Þnh c­êng ®é ®iÖn tr­êng t¹i trung ®iÓm cña mçi c¹nh?
Câu 37: Mét ®iÖn tÝch ®iÓm q = 3.10-8 C ®Æt trong ®iÖn tr­êng cña mét ®iÖn tÝch ®iÓm Q chÞu t¸c dông lùc F = 3.10-4 N.
TÝnh c­êng ®é ®iÖn tr­êng E t¹i ®iÓm dÆt ®iÖn tÝch q?
TÝnh ®ộ lín cña ®iÖn tÝch Q biÕt r»ng hai ®iÖn tÝch ®Æt c¸ch nhau r = 30 cm trong ch©n kh«ng?
Câu 38: Prôtôn được đặt trong điện trường đều có E = 1,7.106 V/m. Cho khối lượng proton là 1,7.10-27 kg. Tìm gia tốc hạt và vận tốc proton khi nó đi được quãng đường 20 cm từ khi đứng yên?
Câu 39: Electron đang chuyển động với vận tốc v0 = 4.106 m/s thì đi vào một điện trường đều có E = 910 V/m, vận tốc cùng hướng điện trường. Tính gia tốc và quãng đường chậm dần của electron?
Câu 40: Một hòn bi nhỏ kim loại được đặt trong dầu có thể tích 10 mm3, khối lượng 9.10-5 kg, dầu có khối lượng riện D = 800 kg/m3. Tất cả được đặt trong một điện trường đều thẳng đứng hướng xuống và E = 4,1.105 V/m. Cho g = 10 m/s2. Tìm điện tích của bi để nó lơ lửng trong dầu?
Câu 41: Ba điện tích điểm q1; q2 = - 12,5.10-8 C và q3 đặt tại ba đỉnh A; B và C của một hình chữ nhật ABCD có AD = a = 3 cm và AB = b = 4 cm. Tìm q1 và q3 nếu điện trường tổng hợp tại D bằng không?
ĐÁP SỐ: 
Câu 1: + 12,8.10-19 C; Câu 2: 375 hạt: Câu 3: 8,6 (C) và - 8,6 (C); Câu 4: – 8 C; Câu 5: 6mC; Câu 6: 20/3 C; Câu 7: 1250 (μC); Câu 8: 450; Câu 9: 1,15.106 V/m; Câu 10: hướng về phía nó; Câu 11: E = - kQ/r2; Câu 12: 4500 (V/m); Câu 13: 9000V/m, hướng về phía nó; Câu 14: E2= 4 E1/3; Câu 15: 2000 V/m hướng từ trái sang phải; Câu 16: giảm 4 lần; Câu 17: r; Câu 18: 2r; Câu 19: 3. 104V/m; Câu 20: trùng với đường trung trực của AB; Câu 21: 36000 (V/m); Câu 22: 16000 (V/m); Câu 23: 4,5 .105V/m; Câu 24: 2. 105V/m; Câu 25: 1,2178.10-3 (V/m); Câu 26: 0,7031.10-3 (V/m); Câu 27: 0; Câu 28: 0; Câu 29: − 2q; Câu 30: 18cm; Câu 31: 9,57. 102V/m; Câu 32: 245,9 V/m; Câu 33: 2cm; Câu 34: 1,76.10-4 C; 
Câu 35: ; Câu 36:; Câu 37: 104 V/m và 10-7 C; Câu 38: 1,6.1014 m/s2 và 8.106 m/s; Câu 39 : - 1,6. 1014 m/s2 và 5 cm; Câu 40: - 2.10-9 C; Câu 41: q1= 2,7.10-8C và q1= 6,4.10-8C.