Giáo án môn Vật lý 11 - Bài 5: Bài tập về lực cu lông và điện trường

 Tiết 7
Bài 5. BÀI TẬP VỀ LỰC CU LÔNG VÀ ĐIỆN TRƯỜNG
MỤC TIÊU
 Vận dụng được:
Công thức xác định lực Cu-lông.
Công thức xác định điện trường của một điện tích điểm.
Nguyên lí chồng chất điện trường.
Công thức tính công của lực điện.
Công thức liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế.
CHUẨN BỊ
Giáo viên:
Chuẩn bị bài tập về lực Cu-lông và điện trường.
- Nội dung ghi bảng
Học sinh: Ôn lại những bài đã học
TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
Hoạt động của học sinh
Trợ giúp của giáo viên
Nội dung
Hoạt động 1. Kiểm tra bài cũ
Trả lời câu hỏi
Phát biểu định luật Cu lông
Viết công thức tính cường độ điện trường tại một điểm.
Nêu nguyên lý chồng chất điện trường.
Hoạt động 2. Tìm hiểu lực tương tác giữa các điện tích (Bài 1)
Đọc đề và tóm tắt đề.
 lực tác dụng là F10 và F20
vẽ hình 5.1
 Hai lực này phải cùng phương và ngược chiều.
 q0 nằm giữa q1 và q2.
 không
 Điện tích q0 chịu mấy lực tác dụng?
 Để điện tích q0 nằm cân bằng thì các lực tác dụng lên điện tích phải như thế nào? (về phương, chiều, đồ lớn)
 Vì q1 > 0 và q2 > 0 nên điện tích q0 phải nằm ở đâu?
Vị trí đặt q0 có phụ thuộc vào độ lớn và dấu của q0 không?
 Yêu cầu HS về nhà giải bài toán với trường hợp q1 > 0 và 
q2 < 0.
1. Bài tập 1
q1 = 2 nC = 2.10-9C
q2 = 0,018 mC = 18.10-9C
Gọi: 
x là khoảng cách giữa q0 và q1
a là khoảng cách giữa q1 và q2
Xét trường hợp q0 > 0
F1 = F2
=> x = 2,5 cm.
Hoạt động 3. Tìm hiểu cường độ điện trường tại một điểm (Bài 2)
Đọc đề và tóm tắt đề.
Xác định vị trí của điểm M.
 Tại M có hai điện trường 1 và 2 do hai điện tích q1 và q2 gây ra.
 E1 = E2 = =
Giải bài toán
HD HS áp dụng công thức tính cường độ điện trường tại một điểm và nguyên lí chồng chất điện trường.
-
+
q1
q2
1
2
A
H
C
B
a
 Tại điểm M có mấy cường độ điện trường?
 Viết công thức tính cường độ điện trường do điện tích Q gây ra tại một điểm.
 Xác định các cường độ điện trường tại điểm M (phương, chiều, độ lớn).
Áp dụng nguyên lí chồng chất điện trường.
Yêu cầu HS về nhà giải bài toán với trường hợp q1 0.
2. Bài tập 2
q1 = 0,5 nC = 5.10-10 C
q2 = - 0,5 nC = - 5.10-10 C
a = AB = 6 cm
l = HC = 4 cm.
Ta có:
AC = BC = =
= 5cm.
về độ lớn: q1 = q2
=> E1 = E2 = = 1800 V/m.
Cđ đt tổng hợp tại M:
 = 1 + 2
E = 2 E1 cos a = 2160 V/m.
 có phương song song với đường thẳng nối hai điện tích.
Hoạt động 4. Tìm hiểu chuyển động của điện tích trong điện trường (Bài 3)
Đọc đề và tóm tắt đề.
 Điện trường đều. véc tơ cđ đt có độ lớn không đổi và các đường sức điện song song và cách đều nhau.
 Hai lực: trọng lực và lực điện
 Trọng lực hướng thẳng đứng từ trên xuống, lực điện hướng thẳng đứng từ dưới lên do q < 0).
Vẽ hình
-
q < 0
F
P
E
Theo phương ngang hạt bụi cđ thẳng đều x = vt => 
Chuyển động biến đổi đều theo phương thẳng đứng.
+	+	+	+	+
-	-	-	-	-
O
y
x
M
 Quỹ đạo cđ có dạng parabol
 Điện trường giữa hai tấm kim loại là điện trường gì? Có tính chất như thế nào?
 Hạt bụi chịu mấy lực tác dụng? Đó là những lực nào?
 Xác định các lực tác dụng lên hạt bụi? (phương, chiều, độ lớn)
 Nhắc lại chuyển động ném xiên của một vật. 
 Xác định quỹ đạo chuyển động của vật.
3. Bài tập 3
m = 2. 10-9g = 2. 10-12kg
q = - 0,06pC = - 6.10-14C
d = 10 cm = 0,1 m
v = 25 cm/s = 0,25 m/s.
Trọng lực: P = mg
Lực điện: 
Theo phương ngang: 
Theo phương thẳng đứng: 
+ Gia tốc 
= (1)
+ pt cđ: 
(2)
Từ (1) và (2) => 
=> = 50 V.
Điện trường giữa hai bản = điện trường giữa hai điểm OM (ngược chiều)
UOM = - 32 V
AOM = q UOM = 1,92.10-12 J
Hoạt động 5. Củng cố và giao nhiệm vụ về nhà
Ghi lại
Đọc BTVN
Dặn HS về xem lại các bài đã học chuẩn bị cho tiết bài tập
Hai điện tích q1 = q2 5.10-16C đặt tại hia đỉnh A, B của một tam giác đều cạnh bằng 8 cm trong không khí. Cđ đt tại đỉnh A của tam giác có độ lớn
 A. 1,2178.10-3 V/m
0,6089.10-3 V/m.
0,3515. 10-3 V/m
0,7031. 10-3 V/m
Rút kinh nghiệm: ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................