Bài tập tự học môn Vật lí Lớp 11 - Chủ đề 1 - Trường THPT Thái Phiên

Nội dung text: Bài tập tự học môn Vật lí Lớp 11 - Chủ đề 1 - Trường THPT Thái Phiên

1. TRƯỜNG THPT THÁI PHIÊN HƯỚNG DẪN HỌC SINH TỰ HỌC TUẦN 1, 2 ( TIẾT 1-4) MÔN VẬT LÍ 11 A. MỤC TIÊU : I. BÀI: ĐIỆN TÍCH – ĐỊNH LUẬT CULÔNG. - Trình bày được cách nhận biết một vật đã bị nhiễm điện. - Nắm được các khái niệm điện tích, điện tích điểm, các loại điện tích, tương tác giữa các hạt mang điện (điện tích). - Phát biểu được định luật Culông. - Hiểu được ý nghĩa của hằng số điện môi. - Vận dụng được định luật Culông để giải những bài toán đơn giản về cân bằng của hệ điện tích. II. BÀI: THUYẾT ELECTRON – ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH. - Hiểu được nội dung cơ bản của thuyết electron. - Trình bày được cấu tạo sơ lược của nguyên tử về phương diện điện. - Nắm được các cách làm cho vật nhiễm điện và lấy được ví dụ minh họa. - Vận dụng thuyết electron để giải thích các hiện tượng nhiễm điện. III. BÀI: ĐIỆN TRƯỜNG – CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG - Trình bày được khái niệm điện trường, điện trường đều. - Phát biểu được định nghĩa của cường độ điện trường và nêu được đặc điểm của vectơ cường độ điện trường. - Xác định đặc điểm của vectơ cường độ điện trường tại mỗi điểm do điện tích điểm gây ra. - Giải các bài tập về điện trường. B. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM: I. Các cách nhiễm điện: Có 3 cách nhiễm điện một vật: Cọ xát, tiếp xúc, hưởng ứng (HS tìm hiểu sgk) II. Định luật Cu lông – Thuyết electron: 1. Định luật: Lực tương tác giữa 2 điện tích điểm q1; q2 đặt cách nhau một khoảng r trong môi trường có hằng số điện môi ε( ε ≥1) là FF12; 21 có: - Điểm đặt: trên 2 điện tích. - Phương: Trùng với đường thẳng nối 2 điện tích. - Chiều: + Hướng ra xa nhau nếu q1.q2 > 0 (q1; q2 cùng dấu) + Hướng vào nhau nếu q1.q2 < 0 (q1; q2 trái dấu) q q Nm. 2 1 2 9 - Độ lớn: F k ; k = 9.10 2 (Trong chân không, không khí: ε 1) .r 2 C 1
2. TRƯỜNG THPT THÁI PHIÊN r - Biểu diễn: r F21 F12 F21 F12 q1.q2 >0 q1.q2 0 : F cùng phương, cùng chiều với E . q < 0 : cùng phương, ngược chiều với . 3.Đường sức điện trường: Là đường được vẽ trong điện trường sao cho hướng của tiếp tưyến tại bất kỳ điểm nào trên đường cũng trùng với hướng của véc tơ CĐĐT tại điểm đó. Tính chất của đường sức: + Qua mỗi điểm trong điện trường ta chỉ có thể vẽ được 1 và chỉ 1 đường sức điện trường. + Các đường sức điện là các đường cong không kín,nó xuất phát từ các điện tích dương, tận cùng ở các điện tích âm. + Các đường sức điện không bao giờ cắt nhau. + Nơi nào có cường độ điện trường lớn hơn thì các đường sức ở đó vẽ mau và ngược lại 4.Điện trường đều: + Có véc tơ cường độ điện trường tại mọi điểm đều bằng nhau. + Các đường sức của điện trường đều là các đường thẳng song song cách đều nhau 5.Véctơ cường độ điện trường E do 1 điện tích điểm Q gây ra tại một điểm M cách Q một đoạn r có: - Điểm đặt: Tại M. - Phương: đường nối M và Q 2
3. TRƯỜNG THPT THÁI PHIÊN - Chiều: Hướng ra xa Q nếu Q > 0 Hướng vào Q nếu Q 0 M Q < 0 r 6. Nguyên lí chồng chất điện trường: EEEE 12 n Xét trường hợp tại điểm đang xét chỉ có E , E : 1 2 + E E E 1 2 + E  E E E E 1 2 1 2 + E1  E2 E E1 E2 2 2 + E1  E2 E E1 E2 2 2 + E1, E2 E E1 E2 2E1E2 cos Nếu E E E 2E cos 1 2 1 2 C. BÀI TẬP. I/ TỰ LUẬN 8 8 Bài 1. Hai điện tích q1 2.10 C, q 2 10 C đặt cách nhau 20cm trong không khí. Xác định độ lớn và vẽ hình lực tương tác giữa chúng? ĐS: 4,5.10 5 N 6 6 Bài 2. Hai điện tích q1 2.10 C, q 2 2.10 C đặt tại hai điểm A và B trong không khí. Lực tương tác giữa chúng là 0,4N. Xác định khoảng cách AB, vẽ hình lực tương tác đó. ĐS: 30cm Bài 3. Hai điện tích đặt cách nhau một khoảng r trong không khí thì lực tương tác giữa chúng là 2.10 3 N. Nếu với khoảng cách đó mà đặt trong điện môi thì lực tương tác giữa chúng là 10 3 N. a/ Xác định hằng số điện môi. b/ Để lực tương tác giữa hai điện tích khi đặt trong điện môi bằng lực tương tác khi đặt trong không khí thì phải đặt hai điện tích cách nhau bao nhiêu? Biết trong không khí hai điện tích cách nhau 20cm. ĐS:  2 ; 14,14cm. Bài 4. Hai vật nhỏ đặt trong không khí cách nhau một đoạn 1m, đẩy nhau một lực F= 1,8 N. Điện tích tổng cộng của hai vật là 3.10-5 C. Tìm điện tích của mỗi vật. 5 5 ĐS: qC1 2.10 ; qC2 10 77 Bài 5. Cho hai điện tích điểm q12 2.10 C ; q 3.10 C đặt tại hai điểm A và B trong 7 chân không cách nhau 5cm. Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên qCo 2.10 trong hai trường hợp: a/ qo đặt tại C, với CA = 2cm; CB = 3cm. 3
4. TRƯỜNG THPT THÁI PHIÊN b/ qo đặt tại D với DA = 2cm; DB = 7cm. ĐS: a/ Fo 1,5N ; b/ FN0 0,79 . 88 Bài 6. Hai điện tích điểm q12 3.10 C ; q 2.10 C đặt tại hai điểm A và B trong chân 8 không, AB = 5cm. Điện tích qCo 2.10 đặt tại M, MA = 4cm, MB = 3cm. Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên . 3 ĐS: Fo 5,23.10 N . Bài 7. Tại 2 điểm A và B cách nhau 10 cm trong không khí có đặt 2 điện tích q1 = q2 = 16.10-8 C. Xác định cường độ điện trường do hai điện tích này gây ra tại điểm C biết AC -6 = BC = 8 cm. Xác định lực điện trường tác dụng lên điện tích q3 = 2.10 C đặt tại C. ĐS: 0,7N Bài 8. Một điện tích q = 5nC đặt tại điểm A. Xác định cường độ điện trường của q tại điểm B cách A một khoảng 10cm. ĐS: 4500V/m. -10 -10 Bài 9. Cho hai điện tích q1=4.10 C, q2=-4.10 C đặt ở A,B trong không khí, AB=2cm. Xác định véc tơ cường độ điện trường tại: a) H là trung điểm của AB. b) M cách A 1cm, cách B 3cm. c) N hợp với A,B thành tam giác đều. ĐS: a.72.103(V/m); b.32. 103(V/m); c.9000(V/m); Bài 10. Tại hai điểm A, B cách nhau 20 cm trong không khí có đặt hai điện tích q1 = - -6 -6 9.10 C, q2 = - 4.10 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. ĐS: E = 45.105 V/m, M nằm cách A 12 cm và cách B 8 cm. II/ TRẮC NGHIỆM Câu 1: Bốn vật kích thước nhỏ A,B, C, D nhiễm điện. Vật A hút vật B nhưng đẩy vật C, vật C hút vật D. Biết A nhiễm điện dương. Hỏi B, C, D nhiễm điện gì: A. B âm, C âm, D dương. B. B âm, C dương, D dương C. B âm, C dương, D âm D. B dương, C âm, D dương Câu 2: Theo thuyết electron, khái niệm vật nhiễm điện: A. Vật nhiễm điện dương là vật chỉ có các điện tích dương B. Vật nhiễm điện âm là vật chỉ có các điện tích âm C. Vật nhiễm điện dương là vật thiếu electron, nhiễm điện âm là vật dư electron D. Vật nhiễm điện dương hay âm là do số electron trong nguyên tử nhiều hay ít Câu 3: Hai điện tích đặt gần nhau, nếu giảm khoảng cách giữa chúng đi 2 lần thì lực tương tác giữa 2 vật sẽ: A. tăng lên 2 lần B. giảm đi 2 lần C. tăng lên 4 lần D. giảm đi 4 lần Câu 4: Khoảng cách giữa một prôton và một êlectron trong chân không là r = 5.10-9 (cm), coi rằng prôton và êlectron là các điện tích điểm. Lực tương tác điện giữa chúng là: 4
5. TRƯỜNG THPT THÁI PHIÊN A. lực hút với F = 9,216.10-12 (N). B. lực đẩy với F = 9,216.10-12 (N). C. lực hút với F = 9,216.10-8 (N). D. lực đẩy với F = 9,216.10-8 (N). Câu 5: Hai điện tích điểm q1 = +3 (µC) và q2 = -3 (µC),đặt trong dầu (ε= 2) cách nhau một khoảng r = 3 (cm). Lực tương tác giữa hai điện tích đó là: A. lực hút với độ lớn F = 45 (N). B. lực đẩy với độ lớn F = 45 (N). C. lực hút với độ lớn F = 90 (N). D. lực đẩy với độ lớn F = 90 (N). Câu 6: Độ lớn của lực tương tác giữa hai điện tích điểm trong không khí A. tỉ lệ với bình phương khoảng cách giữa hai điện tích. B. tỉ lệ với khoảng cách giữa hai điện tích. C. tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa hai điện tích. D. tỉ lệ nghịch với khoảng cách giữa hai điện tích. Câu 7: Hai quả cầu nhỏ có điện tích 10-7 (C) và 4.10-7 (C), tương tác với nhau một lực 0,1 (N) trong chân không. Khoảng cách giữa chúng là: A. r = 0,6 (cm). B. r = 0,6 (m). C. r = 6 (m). D. r = 6 (cm). Câu 8 Cho 2 điện tích có độ lớn không đổi, đặt cách nhau một khoảng không đổi. Lực tương tác giữa chúng sẽ lớn nhất khi đặt trong A. chân không. B. nước nguyên chất. C. dầu hỏa. D. không khí ở điều kiện tiêu chuẩn. Câu 9: Phát biểu nào sau đây là không đúng? A. Trong vật dẫn điện có rất nhiều điện tích tự do. B. Trong điện môi có rất ít điện tích tự do. C. Xét về toàn bộ thì một vật nhiễm điện do hưởng ứng vẫn là một vật trung hoà điện. D. Xét về toàn bộ thì một vật nhiễm điện do tiếp xúc vẫn là một vật trung hoà điện. Câu 10: Phát biểu nào sau đây là không đúng? A. êlectron là hạt mang điện tích âm: - 1,6.10-19 (C). B. êlectron là hạt có khối lượng 9,1.10-31 (kg). C. Nguyên tử có thể mất hoặc nhận thêm êlectron để trở thành ion. D. êlectron không thể chuyển động từ vật này sang vật khác. Câu 11: Hai điện tích điểm bằng nhau đặt trong điện môi lỏng ε = 81 cách nhau 3cm chúng đẩy nhau bởi lực 2 μN. Độ lớn các điện tích là: A. 0,52.10-7C B. 4,03nC C. 1,6nC D. 2,56 pC Câu 12: Hai điện tích điểm bằng nhau đặt trong không khí cách nhau 12cm, lực tương tác giữa chúng bằng 10N. Các điện tích đó bằng: A. ± 2μC B. ± 3μC C. ± 4μC D. ± 5μC Câu 13: Cách biểu diễn lực tương tác giữa hai điện tích đứng yên nào sau đây là sai? A. B. C. D. Câu14: Tính lực tương tác giữa hai điện tích q1 = q2 = 3μC cách nhau một khoảng 3cm trong chân không (F1) và trong dầu hỏa có hằng số điện môi ε =2 ( F2): A. F1 = 81N ; F2 = 45N B. F1 = 54N ; F2 = 27N 5
6. TRƯỜNG THPT THÁI PHIÊN C. F1 = 90N ; F2 = 45N D. F1 = 90N ; F2 = 30N -6 -6 Câu 15: Hai điện tích điểm q1 = – 10 C và q2 = 10 C đặt tại hai điểm A và B trong không khí cách nhau 40 cm, cường độ điện trường tổng hợp tại điểm N cách A 20 cm và cách B 60 cm là A. 105V/m B. 0,5. 105V/m C. 2. 105V/m D. 2,5. 105V/m Câu 16: Hai quả cầu kim loại kích thước giống nhau mang điện tích lần lượt là q1 và q2, cho chúng tiếp xúc nhau rồi tách ra thì mỗi quả cầu mang điện tích: A. q = q1 + q2 B. q = q1 - q2 C. q = (q1 + q2)/2 D. q = (q1 - q2 ) Câu 17: Cho hệ gồm 2 quả cầu kim loại cùng kích thước tích điện lần lượt là + 3 C và –7 C cô lập về điện. Khi cho chúng được tiếp xúc với nhau thì điện tích của mỗi quả cầu sau khi tiếp xúc là: A. – 2 C. B. +2 C. C. + 4 C. D. – 4 C. Câu 18: Trong các nhận xét sau, nhận xét không đúng với đặc điểm đường sức điện? A. Các đường sức của cùng một điện trường có thể cắt nhau. B. Các đường sức của điện trường tĩnh là đường không khép kín. C. Hướng của đường sức điện tại mỗi điểm là hướng của vectơ cường độ điện trường tại điểm đó. D. Các đường sức là các đường có hướng. Câu 19: Một điện tích thử đặt tại điểm có cường độ điện trường 0,16 V/m. Lực tác dụng lên điện tích đó bằng 2.10-4N. Độ lớn của điện tích đó là: A. 1,25.10-4C B. 8.10-2C C. 1,25.10-3C D. 8.10-4C Câu 20:Điện tích điểm q = -3 μC đặt tại điểm có cường độ điện trường E = 12 000V/m, có phương thẳng đứng chiều từ trên xuống dưới. Xác định phương chiều và độ lớn của lực tác dụng lên điện tích q: A. F có phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống dưới, F = 0,36N B. F có phương nằm ngang, chiều từ trái sang phải, F = 0,48N C. có phương thẳng đứng, chiều từ dưới lên trên, F = 0,36N D. có phương thẳng đứng, chiều từ dưới lên trên, F = 0,036N Câu 21: Một quả cầu nhỏ mang điện tích q = 1nC đặt trong không khí. Cường độ điện trường tại điểm cách quả cầu 3cm là: A. 105V/m B. 104 V/m C. 5.103V/m D. 3.104V/m Câu 22: : Hai điện tích điểm q1 = 5nC, q2 = – 5nC cách nhau 10cm.Cường độ điện trường tổng hợp tại điểm M nằm trên đường thẳng đi qua hai điện tích đó và cách q1 5cm; cách q2 15cm có độ lớn bằng A. 4 500V/m B. 36 000V/m C. 18 000V/m D.16 000V/m Câu 23: Có hai điện tích q1 và q2 đặt cách nhau 20cm nằm tại hai điểm A và B trong chân không.Biết q1 = – 9C , q2 = 4 , tìm vị trí M mà tại đó điện trường bằng 0. A. M nằm trên AB giữa q1 và q2 ,cách q2 8cm B. M nằm trên AB ngoài q2 và q1, cách q2 40cm. 6
7. TRƯỜNG THPT THÁI PHIÊN C. M nằm trên AB ngoài q1 và q2, cách q2 40cm D. M nằm trên AB chính giữa q1, q2 ,cách q2 10cm Câu 24: Độ lớn cường độ điện trường tại một điểm gây bởi một điện tích điểm không phụ thuộc A. độ lớn điện tích thử. B. độ lớn điện tích đó. C. khoảng cách từ điểm đang xét đến điện tích đó. D. hằng số điện môi của của môi trường. Câu 25: Ba điện tích điểm bằng nhau q > 0 đặt tại ba đỉnh của một tam giác đều ABC. Điện trường tổng hợp triệt tiêu tại: A. một đỉnh của tam giác B. tâm của tam giác C. trung điểm một cạnh của tam giác D. không thề triệt tiêu ĐÁP ÁN Câu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Đ.A C C C C A C D A D D B C B C C C A A C D B D B A B 7