Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Tương tác giữa các điện tích trong hệ các điện tích điểm.

Tương tác giữa các điện tích trong hệ các điện tích điểm.

Tải bản đầy đủ - 0trang

Bài 7. Hai điện tích q1 = - 2.10-6 C, q2 = 18.10-6 C đặt tại hai điểm A và B trong

khơng khí, cách nhau 8 cm. Một điện tích q3 đặt tại C.

a) Xác định vị trí đặt C để q3 nằm cân bằng.

b) Xác định dấu và độ lớn của q3 để q1 và q2 cũng cân bằng.

Bài 8. Một hệ gồm bốn điện tích dương q giống nhau và một điện tích Q nằm cân

bằng. Bốn điện tích q nằm tại bốn đỉnh của một hình vng. Xác định dấu, độ lớn

(theo q) và vị trí của điện tích Q.

* Hướng dẫn giải









Bài 1. Các điện tích q1 và q2 tác dụng lên điện tích q3 các lực F1 và F2 có phương

chiều như hình vẽ:



|4.108.5.108 |

| q1q3 |

2 2

2

Có độ lớn: F1 = F2 = k AC = 9.109. (2.10 )

= 45.10-3 (N).

Lực tổng hợp do q1 và q2 tác dụng lên q3 là:













F = F1 + F2 ; có phương chiều như hình vẽ, có độ lớn:

F = F1cos600 + F2cos600 = 2F1cos600 = F1 = 45.10-3 N.









Bài 2. Các điện tích q1 và q2 tác dụng lên điện tích q3 các lực F1 và F2 có phương

chiều như hình vẽ:



|1,6.1019.1,6.1019 |

| q1q3 |

2

(16.102 )2

Có độ lớn: F1 = F2 = k AC = 9.109.

= 9.10-27 (N).



14















Lực tổng hợp do q1 và q2 tác dụng lên q3 là: F = F1 + F2 ; có phương chiều như hình

3

2

vẽ, có độ lớn: F = F1cos30 + F2cos30 = 2F1cos30 = 2.9.10 .

= 15,6.10-27

0



0



0



-27



(N).









Bài 3. Các điện tích q1 và q2 tác dụng lên điện tích q3 các lực F1 và F2 có phương

chiều như hình vẽ:



| q1q3 |

| 27.108.( 107 ) |

2

0,32

Có độ lớn: F1 = k AC = 9.109

= 27.10-4 (N).

8

7

| q2 q3 |

| 64.10 .(10 ) |

2

9

0, 42

F2 = k BC = 9.10

= 36.10-4 (N).

Lực tổng hợp do q1 và q2 tác dụng lên q3 là:













F = F1 + F2 ; có phương chiều như hình vẽ, có độ lớn: F =



F12  F22





= 45.10-4 N.





Bài 4. Các điện tích q1 và q2 tác dụng lên điện tích q3 các lực F1 và F2 có phương

chiều như hình vẽ:



| q1q3 |

2

Có độ lớn: F1 = F2 = 9.10 AC = 72.10-3 N.

Lực tổng hợp do q1 và q2 tác dụng lên q3 là:

9















F = F1 + F2 ; có phương chiều như hình vẽ, có độ lớn:

F = F1cos + F2 cos = 2F1 cos = 2.F1.



AC 2  AH 2

AC

 136.10-3 N.



15











Bài 5. Các điện tích q1 và q2 tác dụng lên điện tích q3 các lực F1 và F2 có phương

chiều như hình vẽ:



| q1q3 |

| q2 q3 |

2

2

9

Có độ lớn: F1 = 9.10 AC = 3,75 N; F2 = 9.10 BC = 5,625 N.

Lực tổng hợp do q1 và q2 tác dụng lên q3 là:

9















F = F1 + F2 ; có phương chiều như hình vẽ, có độ lớn: F =



F12  F22



 6,76 N.











Bài 6. Điện tích q1 tác dụng lên q0 lực F1 , điện tích q2 tác dụng lên q0 lực F2 .































Để q0 nằm cân bằng thì F1 + F2 = 0  F1 = - F2  F1 và F2 phải cùng phương,

ngược chiều và bằng nhau về độ lớn. Để thỏa mãn các điều kiện này thì q 0 phải đặt

trên đường thẳng nối A, B (để hai lực cùng phương), đặt ngoài đoạn thẳng AB (để

hai lực ngược chiều) và gần q1 hơn (để hai lực bằng nhau về độ lớn vì |q1| < |q2|).

| q2 |

| q2 q0 |

| q1q0 |

AB  AC

2

2

| q1 |

AC

Khi đó: k AC = k ( AB  AC ) 

=

=2

 AC = 20 cm; BC = BA + AC = 40 cm.









Bài 7. a) Các điện tích q1 và q2 tác dụng lên điện tích q3 các lực điện F13 và F23 .































Để q3 nằm cân bằng thì F13 + F23 = 0  F13 = - F23  F13 và F23 phải cùng phương, ngược

điều và bằng nhau về độ lớn. Để thoả mãn điều kiện đó thì C phải nằm trên đường









thẳng nối A, B (để F13 và F23 cùng phương), nằm ngoài đoạn thẳng AB (vì q1 và q2

trái dấu, q3 có thể là điện tích dương hay âm đều được, trong hình q 3 là điện tích

dương) và gần A hơn (vì |q1| < |q2|).

| q2 |

| q2 q3 |

| q1q3 |

AB  AC

2

2

| q1 |

AC

Khi đó: k AC = k ( AB  AC ) 

=

=3

16



 AC = 4 cm; BC = 12 cm.

b) Để q1 và q2 cũng cân bằng thì:





































F21 + F31 = 0 và F12 + F32 = 0  F21 = - F31 và







F12 = - F32 .



| q3 q1 |

| q2 q1 |





2

2

F

F

Để 21 và 31 ngược chiều thì q3 > 0 và k AC = k AB

2



�AC �

� �

|q3| = |q2| �AB �= 0,45.10-6 C. Vậy q3 = 0,45.10-6 C.

Bài 8. Xét sự cân bằng của điện tích q nằm tại đỉnh D của hình vng. Các điện













tích q đặt tại các đỉnh A, B, C tác dụng lên điện tích q đặt tại D các lực F14 , F24 , F34

có phương chiều như hình vẽ:



kq 2

kq 2

2

2

Có độ lớn: F14 = F34 = a ; F24 = 2a .

















Hợp lực của các lực đó là F1234 = F14 + F24 + F34 có phương chiều như hình vẽ, có độ

1

kq 2

2

2

2 ). Để điện tích q đặt tại D cân bằng thì điện tích Q tác

lớn: F1234 = a (













dụng lên điện tích q đặt tại D lực F54 phải thoả mãn: F54 = - F1234 . Để các điện tích

đặt trên các đỉnh khác cũng cân thì Q phải là điện tích âm và đặt tại tâm O của hình

vng.

2k | Q | q

1

kq 2

2

2

2

a

2)

Khi đó: F54 = F1234 hay

= a (

q

1

2

2 ) = - 0,957q.

Q=- 2(

17



18



3. Cường độ điện trường của các điện tích điểm – Lực điện trường.

* Các cơng thức

+ Véc tơ cường độ điện trường gây bởi một điện tích điểm:

- Điểm đặt: tại điểm ta xét.

- Phương: trùng với đường thẳng nối điện tích điểm với điểm ta xét.

- Chiều: hướng ra xa q nếu q > 0; hướng về phía q nếu q < 0.

k |q|

2

- Độ lớn: E =  r .

















+ Nguyên lí chồng chất điện trường: E = E1 + F2 +...+ En .









+ Lực điện trường tác dụng lên điện tích điểm: F = q E .

* Phương pháp giải

+ Giải bài tốn tìm véc tơ cường độ điện trường tổng hợp:

- Vẽ hình, xác định các véc tơ cường độ điện trường gây ra tại điểm ta xét.

- Tính độ lớn của các véc tơ cường độ điện trường thành phần.

- Viết biểu thức (véc tơ) cường độ điện trường tổng hợp.

- Dùng phép chiếu hoặc hệ thức lượng trong tam giác để chuyển biểu thức véc tơ

về biểu thức đại số.

- Giải phương trình để tìm độ lớn của cường độ điện trường tổng hợp.

- Kết luận đầy đủ về véc tơ cường độ điện trường tổng hợp.

* Bài tập

Bài 1. Cho hai điện tích q1 = 4.10-6 C và q2 = - 4.10-6 C đặt tại hai điểm A và B cách

nhau 4 cm. Xác định cường độ điện trường tổng hợp do hai điện tích này gây ra tại:

a) Trung điểm H của AB.

b) Điểm C cách A 2 cm, cách B 6 cm.

Bài 2. Cho hai điện tích q1 = 6.10-6 C và q2 = 8.10-6 C đặt tại hai điểm A và B cách

nhau 8 cm. Xác định cường độ điện trường tổng hợp do hai điện tích này gây ra tại:

a) Trung điểm H của AB.

b) Điểm C cách 4 cm, cách B 12 cm.

Bài 3. Cho hai điện tích q1 = -6.10-6 C và q2 = -8.10-6 C đặt tại hai điểm A và B cách

nhau 12 cm. Xác định cường độ điện trường tổng hợp do hai điện tích này gây ra

tại:

a) Điểm C cách A 4 cm, cách B 8 cm.

b) Điểm D cách A 15 cm, cách B 3 cm.

Bài 4. Tại 2 điểm A và B cách nhau 10 cm trong khơng khí có đặt 2 điện tích q 1 =

q2 = 16.10-8 C. Xác định cường độ điện trường do hai điện tích này gây ra tại điểm

C biết AC = BC = 8 cm. Xác định lực điện trường tác dụng lên điện tích q 3 = 2.106

C đặt tại C.

Bài 5. Tại hai điểm A và B cách nhau 10 cm trong khơng khí có đặt hai điện tích q 1

= - q2 = 6.10-6C. Xác định cường độ điện trường do hai điện tích này gây ra tại

điểm C biết AC = BC = 12 cm. Tính lực điện trường tác dụng lên điện tích q 3 =

-3.10-8 C đặt tại C.

19



Bài 6. Tại hai điểm A và B cách nhau 20 cm trong khơng khí có đặt hai điện tích q 1

= 4.10-6 C và q2 = -6,4.10-6 C. Xác định cường độ điện trường do hai điện tích này

gây ra tại điểm C biết AC = 12 cm; BC = 16 cm. Xác định lực điện trường tác

dụng lên q3 = -5.10-8 C đặt tại C.

Bài 7. Tại hai điểm A và B cách nhau 10 cm trong khơng khí có đặt hai điện tích q 1

= - 1,6.10-6 C và q2 = - 2,4.10-6 C. Xác định cường độ điện trường do 2 điện tích

này gây ra tại điểm C. Biết AC = 8 cm, BC = 6 cm. Xác định lực điện trường tác

dụng lên q3 = 4.10-8 C đặt tại C.

Bài 8. Tại hai điểm A, B cách nhau 15 cm trong khơng khí có đặt hai điện tích q 1 =

-12.10-6 C, q2 = 2,5.10-6 C.

a) Xác định cường độ điện trường do hai điện tích này gây ra tại điểm C. Biết AC

= 20 cm, BC = 5 cm.

b) Xác định vị trí điểm M mà tại đó cường độ điện trường tổng hợp do hai điện

tích này gây ra bằng 0.

Bài 9. Tại hai điểm A, B cách nhau 20 cm trong khơng khí có đặt hai điện tích q 1 =

- 9.10-6 C, q2 = - 4.10-6 C.

a) Xác định cường độ điện trường do hai điện tích này gây ra tại điểm C. Biết AC

= 30 cm, BC = 10 cm.

b) Xác định vị trí điểm M mà tại đó cường độ điện trường tổng hợp do hai điện

tích này gây ra bằng 0.

Bài 10. Đặt 4 điện tích có cùng độ lớn q tại 4 đỉnh của một hình vng ABCD cạnh

a với điện tích dương đặt tại A và C, điện tích âm đặt tại B và D. Xác định cường

độ tổng hợp tại giao điểm hai đường chéo của hình vng.

* Hướng dẫn giải

Bài 1. a) Các điện tích q1 và q2 gây ra tại trung điểm H các véc tơ cường độ điện









trường E1 và E2 có phương chiều như hình vẽ:



|4.106 |

| q1 |

2 2

2

Có độ lớn: E1 = E2 = k AH = 9.109. (2.10 ) = 9.107 (V/m).













Cường độ điện trường tổng hợp tại H do q 1 và q2 gây ra là: E = E1 + E2 ; có phương

chiều như hình vẽ; có độ lớn: E = E1 + E2 = 18.107 V/m.









b) Các điện tích q1 và q2 gây ra tại C các véc tơ cường độ điện trường E1 và E2 có

phương chiều như hình vẽ:



20



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tương tác giữa các điện tích trong hệ các điện tích điểm.

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×