Giáo án Chương I: Điện tích – Điện trường

CHÖÔNG I: ÑIEÄN TÍCH – ÑIEÄN TRÖÔØNG
* Daïng 1: Ñònh Luaät Culoâng
Baøi 1: Hai quaû caàu nhoû coù ñieän tích 10-7C vaø -10-6C ñaët trong daàu coù e =2 thì taùc duïng vôùi nhau 1 löïc 0,9 N. Tính khoaûng caùch giöõa chuùng? 
Baøi 2: Hai ñieän tích ñieåm baèng nhau ñaët trong khoâng khí caùch nhau ñoaïn r1 = 2cm thì löïc ñaåy giöõa chuùng laø F1=1,6.10-4N.
a. Tìm ñoä lôùn cuûa caùc ñieän tích ñoù?
b. Khoaûng caùch r2 giöõa chuùng phaûi baèng bao nhieâu ñeå löïc taùc duïng laø F2 = 2,5.10-4N.
c. Neáu 2 ñieän tích treân vaãn caùch nhau ñoaïn r2, sau ñoù nhuùng chuùng vaøo trong daàu hoûa coù e =2 thì löïc taùc duïng giöõa chuùng laø bao nhieâu?
Baøi 3: Xaùc ñònh löïc töông taùc ñieän giöõa hai ñieän tích q1= -q2= 3.10-6C caùch nhau khoaûng r=3cm trong tröôøng hôïp chuùng ñaët trong daàu hoûa coù haèng soá ñieän moâi laø 2.
Baøi 4: Hai quaû caàu nhoû gioáng nhau baèng kim loaïi A vaø B coù ñieän tích laàn löôït q1=8.10-8C vaø q2=-1,2.10-7C ñaët cach nhau moät khoaûng 3cm. Xaùc ñònh löïc töông taùc Culoâng giöõa hai quaû caàu.
Baøi 5: hai quaû caàu nhoû mang ñieän tích coù ñoä lôùn baèng nhau, ñaët caùch nhau 10cm trong khoâng khí thì taùc duïng leân nhau moät löïc 9.10-3N. Haõy xaùc ñònh ñieän tíc cuûa hai quaû caàu ñoù.
Baøi 6: Cho 3 ñieän tích ñieåm q1 = 4C, q2 = 16C vaø q3 = -64C laàn löôït ñaët taïi ba ñieåm A, B, C thaúng haøng trong chaân khoâng. AB = 20cm, BC = 60cm. Tính löïc ñieän toång hôïp taùc duïng leân ñieän tích q1?
Baøi 7: Hai quaû caàu nhoû mang ñieän tích q1 = 2.10-7C vaø q2 ñaët caùch nhau moät khoaûng r = 3cm trong chaát ñieän moâi coù haèng soá ñieän moâi baèng 2. Hai löïc taùc duïng leân quaû caàu naøy coù ñoä lôùn baèng 0,8N höôùng vaøo nhau. TÍnh q2? 
Baøi 8: Coù hai ñieän tích q= –q = 10-6C . ñaët taïi hai ñieåm A vaø B caùch nhau AB = 20cm. Moät ñieän tích q1= q ñaët taïi trung ñieåm C cuûa AB caùch AB. Haõy xaùc ñònh löïc taùc duïng leân q1.
Baøi 9: Hai ñieän tích ñieåm q1=16.10-6C ; q2= -64.10-6C ñaët taïi hai ñieåm A vaø B trong chaân khoâng caùch nhau AB=1m. Xaùc ñònh löïc do q1 vaø q2 taùc duïng leân ñieän tích q=4.10-6C ñaët taïi C vôùi:
CA=60cm ;CB=40cm.	ÑS: 16N 
CA=60cm ; CB=80cm	ÑS: 3,94N 
c) CA=CB=AB	ÑS: 2,1N 
CA=CB=60cm	ÑS: 7,18N 
Baøi 10: Tìm löïc taùc duïng leân ñieän tích q do caùc ñieän tích baèng nhau, ñaët trong khoâng khí coù ñoä lôùn |q|= 8.10-8 C trong caùc tröôøng hôïp sau:
(a)
q1
q2
q
A
B
M
MA=MB ; AB=10cm
(b)
q
q2
q1
C
B
A
CA=4cm ; CB=14cm
(c)
q1
q2
q
A
B
C
CA=4cm ; CB=6cm
(d)
q
q2
q1
C
B
A
CA=4cm ; CB=14cm
(e)
CA=CB=AB=5cm
q2
q1
C
B
A
q
(e)
CA=CB=AB=5cm
q2
q1
C
B
A
q
O
q
CA=CB=AB=5cm;
OA=OB=OC
q2
q1
C
B
A
q3
(f)
D
q3
q
(g)
AB=BC=CD=DA=10cm
q2
q1
C
B
A
D
q3
q
(h)
AB=BC=CD=DA=10cm
q2
q1
C
B
A
D
q3
q
(i)
AB=BC=CD=DA=10cm
q2
q1
C
B
A
q
D
q3
q4
(k)
AB=BC=CD=DA=10cm
q2
q1
C
B
A
q4
q
D
q3
(l)
AB=BC=CD=DA=10cm
q2
q1
C
B
A
Baøi 11: Hai ñieän tích q1=8.10-8C vaø q2= -8.10-8C ñaët taïi A vaø B trong khoâng khí (AB=6cm) .Xaùc ñònh löïc taùc duïng leân ñieän tích q3=8.10-8C ñaët taïi C neáu :
a) CA=4cm ; CB=2cm	ÑS: 	a) 0,18N
b) CA=4cm ; CB=10cm 	b) 30,24.10-3N
c) CA=CB=5cm	c) 27,7.10-3N
Baøi 12: Ba ñieän tích q1=27.10-8C ; q2=64.10-8C ; q3= -10-7C laàn löôït ñaët taïi 3 ñænh A,B,C cuûa tam giaùc vuoâng taïi C coù AC=30cm ; BC=40cm .Xaùc ñònh löïc taùc duïng leân q3 ?	ÑS:4,5.10-3N.
Baøi 13: Ba ñieän tích ñieåm q1=4.10-8C ; q2= -4.10-8C ; q3=5.10-8C ñaët trong khoâng khí taïi ba ñænh A,B,C cuûa moät tam giaùc ñeàu caïnh a=2cm. Xaùc ñònh vectô löïc taùc duïng leân q3? 	ÑS: 0,045N ;//AB
Baøi 14: Hai vaät nhoû mang ñieän tích ñaët trong khoâng khí caùch nhau R=1m, ñaåy nhau löïc F =1,8N . Ñieän tích toång coäng cuûa hai vaät Q=3.10-5C. Tìm ñieän tích moãi vaät?	 ÑS:2.10-5C ; 10-5
* Daïng 2: Ñieän Tröôøng – Cöôøng Ñoä Ñieän Tröôøng
Baøi 15: Cho ñieän tích Q = 10-6C, haõy xaùc ñònh cöôøng ñoä ñieän tröôøng cuûa ñieän tích Q gaây ra taïi ñieåm M caùch noù ñoaïn 10cm. (veõ hình minh hoïa).Neáu taïi M ñaët ñieän tích q= -10-6C thì löïc ñieän taùc duïng leân q laø bao nhieâu?
Baøi 16: TÍnh cöôøng ñoä ñieän tröôøng do moät ñieän tích ñieåm 4.10-8C gaây ra taïi moät ñieåm caùch ñoù 5cm trong moät moâi tröôøng coù haèng soá ñieän moâi laø 2?
Baøi 17: Moät ñieän tích ñieåm q ñöôïc ñaët trong ñieän moâi ñoàng tính coù =2. Taïi ñieåm M caùch q moät ñoaïn 0,4m, ñieän tröôøng coù cöôøng ñoä 9.104V/m vaø höôùng veà phía ñieän tích q. Xaùc ñònh ñoä lôùn vaø daáu cuûa q?
Baøi 18: Taïi 2 ñieåm A vaø B caùch nhau ñoaïn 10cm ñaët 2 ñieän tích q1= - q2 = 10-6C, haõy xaùc ñònh cöôøng ñoä ñieän tröôøng cuûa ñieän tích Q gaây ra taïi ñieåm M treân ñöôøng thaúng AB trong tröôøng hôïp:
a. M laø trung ñieåm AB.
b. M caùch A ñoaïn 10cm veà beân traùi.
Baøi 19: Cho 2 ñieän tích q1=10-5C vaø q2= -2.10-5C ñaët taïi hai ñieåm A vaø B caùch nhau moät khoaûng a=10cm trong chaân khoâng.
a. Xaùc ñònh cöôøng ñoä ñieän tröôøng taïi ñieåm C laø trung ñieåm cuûa AB.
b. Xaùc ñònh cöôøng ñoä ñieän tröôøng taïi ñieåm D caùch A 8cm vaø caùch B 6cm
c. Xaùc ñònh löïc tónh ñieän taùc duïng leân ñieän tích q3=-4.10-5C ñaët taïi C vaø D.
Baøi 20: Cho hai ñieän tích q1=4.10-10C ; q2= -4.10-10C ñaët taïi A,B trong khoâng khí vôùi AB=a=2cm.Xaùc ñònh vectô cöôøng ñoä ñieän tröôøng taïi C vôùi:
a) C laø trung ñieåm cuûa AB.	ÑS: 12.103V/m
b) CA=1cm ; CB=3cm.	ÑS: 32.103V/m
c) CA=CB=AB	ÑS: 9.103V/m
Baøi 21:Moät ñieän tích q =10-7C ñaët trong ñieän tröôøng cuûa ñieän tích ñieåm Q, chòu taùc duïng löïc F = 3.10-3N. Tính cöôøng ñoä ñieän tröôøng taïi ñieåm ñaët ñieän tích q vaø tìm ñoä lôùn cuûa ñieän tích Q, bieát raèng hai ñieän tích ñaët caùch nhau r = 30cm trong chaân khoâng.
Baøi 22: Cho 2 ñieän tích q1 =2.10-6C vaø q2 = -2.10-6C ñaët taïi hai ñieåm A vaø B caùch nhau moät khoaûng a = 3cm trong chaân khoâng.
a. Xaùc ñònh cöôøng ñoä ñieän tröôøng taïi ñieåm C laø trung ñieåm cuûa AB.
b. Xaùc ñònh cöôøng ñoä ñieän tröôøng taïi ñieåm D naèm treân ñöôøng trung tröïc cuûa AB vaø caùch A moät khoaûng laø a
Baøi 23: Coù 3 ñieän tích cuøng ñoä lôùn q = 10-6C ñaët taïi 3 ñænh moät tam giaùc ñeàu caïnh a = 10cm. Xaùc ñònh cöôøng ñoä ñieän tröôøng taïi ñieåm ñaët cuûa moãi ñieän tích, do 2 ñieän tích kia gaây ra trong tröôøng hôïp ba ñieän tích cuøng daáu.
Baøi 24: Moät ñieän tích ñieåm q =-10-8C ñaët trong ñieän tröôøng cuûa moät ñieän tích ñieåm Q thì chòu löïc taùc duïng F = 5.10-4N. Tính cöôøng ñoä ñieän tröôøng E taïi ñieåm ñaët ñieän tích q.
Baøi 25: Coù 3 ñieän tích cuøng ñoä lôùn ç q ç = 10-8C ñaët taïi 3 ñænh moät tam giaùc ñeàu ABC caïnh a=10cm. Xaùc ñònh cöôøng ñoä ñieän tröôøng taïi ñieåm ñaët cuûa moãi ñieän tích, do 2 ñieän tích kia gaây ra trong tröôøng hôïp:
a. Ba ñieän tích cuøng döông.
b. Ba ñieän tích cuøng aâm.
c. Moät ñieän tích aâm vaø 2 ñieän tích döông.
d. Moät ñieän tích döông vaø 2 ñieän tích aâm.
Baøi 26: Cho hai ñieän tích ñieåm q1=-4.10-8C vaø q2 =10-8C ñaët taò 2 ñieåm A vaø B caùch nhau moät ñoaïn 10cm. Xaùc ñònh vò trí cuûa ñieåm maø taïi ñoù cöôøng ñoä ñieän tröôøng =0.
Baøi 27: Cho hai ñieåm A vaø B caùch nhau 5cm trong khoâng khícoù hai ñieän tích q1 = 16.10-8C vaø q2 = -9.10-8C. Tính cöôøng ñoä ñieän tröôøng toång hôïp vaø veõ veùc tô ñieän tröôøng taïi ñieåm C naèm caùch A 4cm vaø B 3cm.
Baøi 28: Cho 4 ñieän tích ñieåm coù cuøng ñoä lôùn q = 10-8C ñaët taïi 4 ñænh cuûa moät hình vuoâng caïnh a =30cm. Xaùc ñònh cöôøng ñoä ñieän tröôøng gaây ra bôûi 4 ñieän tích ñoù taïi taâm O cuûa hình vuoâng trong caùc tröôøng hôïp.
a. 4 ñieän tích cuøng döông.
b. 4 ñieän tích cuøng aâm.
c. Hai ñieän tích coù daáu döông vaø 2 ñieän tích coù daáu aâm caïnh nhau.
d. Hai ñieän tích coù daáu döông vaø 2 ñieän tích coù daáu aâm naèm ñoái nhau.
* Daïng 3: Coâng Cuûa Löïc Ñieän
Baøi 29: Moät eletron di chuyeån ñöôïc quaõng ñöôøng 1cm, doïc theo ñöôøng söùc ñieän, döôùi taùc duïng cuûa löïc ñieän tröôøng trong moät ñieän tröôøng ñeàu coù cöôøng ñoä ñieän tröøông 1000V/m. Coâng cuûa löïc ñieän tröôøng coù giaù trò baèng bao nhieâu? 
Baøi 30: Moät electron ñöôïc thaû khoâng vaän toác ban ñaàu ôû saùt baûn aâm, trong ñieän tröôøng ñeàu giöõa hai baûn kim loaïi phaúng, tích ñieän traùi daáu. Cöôøng ñoä ñieän tröôøng giöõa hai baûn laø 1000V/m. Khoûang caùch giöõa hai baûn laø 1cm. Tính ñoäng naêng cuûa electron khi noù ñaäp vaøo baûn döông. Cho e = -1,6.10-19C, me = 9,1.10-31kg.
Baøi 31: Moät electron chuyeån ñoäng doïc theo ñöôøng söùc cuûa moät ñieän tröôøng ñeàu. Cöôøng ñoä ñieän tröôøng E = 100V/m. Vaän toác ban ñaàu cuûa electroon baèng 300km/s. Hoûi noù chuyeån ñoäng ñöôïc quaõng ñöôøng baèng bao nhieâu thì vaän toác cuûa noù baèng khoâng? Cho bieát me = 9,1.10-31kg.
Baøi 32: Khi moät ñieän tích q di chuyeån trong ñieän tröôøng ñeàu töø moät ñieåm A ñeán moät ñieåm B thì löïc ñieän sinh coâng 2,5J. Neáu theá naêng cuûa q taïi A laø 2,5 J thì theáa naêng cuûa noù taïi B laø bao nhieâu?
Baøi 33: Moät ñieän tích qdòch chuyeån doïc theo caùc caïnh cuûa moät tam giaùc ñeàu ABC caïnh a = 20cm ñaët trong ñieän tröôøng ñeàu cuøng höôùng vôùi vaø E = 3000V/m. Coâng cuûa löïc ñieän tröôøng thöïc hieän khi dòch chuyeån ñieän tích q theo caïnh AC baèng -6.10-6J. Tính q? 
Baøi 34: Khi moät ñieän tích q = 6C, di chuyeån doïc theo höôùng ñöôøng söùc töø M ñeán N trong ñieän tröôøng E = 5000V/m thì löïc ñieän thöïc hieän moät coâng A = 1,2mJ. Tính khoaûng caùch giöõa hai ñieåm M vaø N?
Baøi 35: Moät electron bay vaøo trong moät ñieän tröôøng ñeàu cuûa moät tuï ñieän phaúng theo höôùng cuûa ñöôøng söùc vaø treân ñoaïn ñöôøng daøi 1cm. Vaän toác cuûa noù giaûm töø 2,5m/s ñeán 0. Xaùc ñònh cöôøng ñoä ñieän tröôøng E giöõa hai baûn kim loaïi cuûa tuï ñieän?
Daïng 4: Ñieän Theá – Hieäu Ñieän Theá
Baøi 36: Theá naêng cuûa moät e taïi ñieåm M trong ñieän tröôøng cuûa moät ñieän tích ñieåm laø -32.10—19J. Ñieän theá taïi ñieåm M baèng bao nhieâu? 
Baøi 37: Moät e bay töø ñieåm M ñeán ñieåm N trong moät ñieän tröôøng, giöõa hai ñieåm coù hieäu ñieån theá UMN = 100V. Coâng maø löïc ñieän sinh ra laø bao nhieâu?
Baøi 38: Khi moät ñieän tích q = -2C di chuyeån töø ñieåm M ñeán ñieåm N trong ñieän tröôøng thì löïc ñieän sinh coâng -6J. Hoûi hñt UMN coù giaù trò bao nhieâu?
Baøi 39: Tính coâng maø löïc ñieän taùc duïng leân moät electron sinh ra khi noù chuyeån ñoäng töø ñieåm M ñeán ñieåm N. cho UMN =50V.
Baøi 40: Coù hai baûn kim loaïi phaúng ñaët song song caùnh nhau 1cm. Hieäu ñieän theá giöõa baûn döông vaø baûn aâm laø 120V. Hoûi ñieän theá taïi ñieåm M trong khoaûng giöõa hai baûn, caùch baûn aâm 0,6cm laø bao nhieâu? Moác ñieän theá ôû baûn aâm
Daïng 5: Tuï Ñieän
Baøi 41: Moät tuï ñieän coù ñieän dung 500pF, ñöôïc maéc vaøo hai cöïc cuûa moät maùy phaùt ñieän coù hñt 220V. Tính ñieän tích cuûa tuï ñieän.
Baøi 42: Moät tuï ñieän phaúng coù ñieän dung C = 100mF, ñöôïc maéc vaøo hai cöïc cuûa nguoàn ñieän coù hñt 50V. Tính naêng löôïng cuûa tuïï luùc naøy.
Baøi 43: Treân voû moät tuï ñieän coù ghi 20m -200V. Noái hai baûn tuï vôùi hñt 120V.
a/ Tính ñieän tích cuûa tuï.	
b/ Tính ñieän tích toái ña maø tuï tích ñöôïc.
Baøi 44: Tích ñieän cho moät tuï ñieän coù ñieän dung C = 20mF döôùi hñt 6v. Sau ñoù caét tuï ra khoûi nguoàn.
a/ Tính ñieän tích q cuûa tuï.
b/ Tính coâng maø ñieän tröôøng trong tuï sinh ra khi phoùng ñieän tích Dq = 0,001q töø baûn döông sang baûn aâm.
c/ Xeùt luùc ñieän tích cuûa tuï ñieän chæ coøn baèng q/2. Tính coâng maø ñieän tröôøng trong tuï ñieän sinh ra khi phoùng ñieän tích Dq nhö treân töø baûn döông sang baûn aâm luùc ñoù.
Baøi 45: moät tuï ñieän coù ñieän dung C baèng bao nhieâu ñeå khi ñöôïc tích ñieän ñeán ñieän tích q = 10mc. Thì naêng löôïng ñieän tröôøng beân trong tuï laø 1J.