Hai quả cầu nhỏ mang điện tích q 1 = - 10 - 7 C v à q 2 = 4 . 10 - 7 C đặt cách nhau 6 cm trong chân không.
a. Tính lực tương tác tĩnh điện giữa hai quả cầu ?
b. Nếu q 1 = 2 . 10 - 8 C v à q 2 = 4 , 5 . 10 - 8 C để lực tĩnh điện không đổi thì khoảng cách giữa hai quả cầu là bao nhiêu ?
a. F = k q 1 q 2 ε r 2 → F = 9.10 9 ( − 10 − 7 ) .4.10 − 7 1.0 , 06 2 = 0 , 1 N
b. F = k q 1 q 2 ε r 2 → F = 9.10 9 2.10 − 8 .4 , 5.10 − 8 r 2 = 0 , 1 N → r = 9.10 − 3 m = 9 m m
Hai quả cầu nhỏ giống nhau được tích điện q 1 = 3 , 2 . 10 - 9 C và q 2 = - 4 , 8 . 10 - 9 C . Được đặt tại hai điểm cách nhau 10 cm.
a. Quả cầu nào thừa electron, quả cầu nào thiếu electron. Tính lượng electron thừa thiếu của mỗi quả cầu.
b. Tính lực tương tác giữa hai quả cầu, nếu môi trường tương tác là
+ Chân không.
+ Dầu hỏa ε = 2.
c. Cho hai quả cầu tiếp xúc nhau.
+ Tìm điện tích của mỗi quả cầu sau khi tiếp xúc.
+ Nếu sau khi tiếp xúc, ta lại đặt chúng cách nhau 15 cm trong dầu hỏa, thì lực tương tác giữa chúng là
Hai quả cầu nhỏ giống nhau (xem như hai điện tích điểm) có q 1 = 3 , 2 . 10 - 9 C và q 2 = - 4 , 8 . 10 - 9 được đặt tại hai điểm cách nhau 10 cm.
a) Quả cầu nào thừa electron, quả cầu nào thiếu electron. Tính lượng electron thừa (hoặc thiếu) của mỗi quả cầu.
b) Tính lực tương tác giữa hai quả cầu (có vẽ hình) nếu môi trường tương tác là:
+ chân không
+ dầu hỏa ( ε = 2 )
c) Cho hai quả cầu tiếp xúc nhau:
+ Tìm điện tích của mỗi quả sau khi tiếp xúc.
+ Nếu sau khi tiếp xúc ta lại đặt chúng cách nhau 15cm trong dầu hỏa, tìm lực tương tác giữa chúng (có vẽ hình).
+ Nếu môi trường tương tác là chân không thì lực tương tác giữa chúng là lực hút và có độ lớn:
+ Nếu môi trường tương tác là dầu hỏa thì lực tương tác giữa chúng là lực hút và có độ lớn:
c) Khi cho hai quả cầu tiếp xúc với nhau rồi tách ra, điện tích của mỗi quả cầu là:
Nếu sau khi tiếp xúc ta lại đặt chúng cách nhau 15cm trong dầu hỏa, lực tương tác điện giữa chúng bây giờ là lực đẩy và có độ lớn:
Hai quả cầu nhỏ giống nhau bằng kim loại A và B đặt trong không khí, có điện tích lần lượt là q 1 = - 3 , 2 . 10 - 7 C và q 2 = 2 , 4 . 10 - 7 C, cách nhau một khoảng 12 cm.
a) Xác định số electron thừa, thiếu ở mỗi quả cầu và lực tương tác điện giữa chúng.
b) Cho hai quả cầu tiếp xúc điện với nhau rồi đặt về chỗ cũ. Xác định lực tương tác điện giữa hai quả cầu sau đó.
a) Số electron thừa ở quả cầu A: N1 = 3 , 2.10 − 7 1 , 6.10 − 19 = 2.1012 electron.
Số electron thiếu ở quả cầu B: N2 = 2 , 4.10 − 7 1 , 6.10 − 9 = 1,5.1012 electron.
Lực tương tác điện giữa chúng là lực hút và có độ lớn:
F = k | q 1 q 2 | r 2 = 9 . 10 9 | − 3 , 2.10 − 7 .2.4.10 − 7 | ( 12.10 − 2 ) 2 = 48 . 10 - 3 (N).
b) Khi cho hai quả cầu tiếp xúc với nhau rồi tách ra, điện tích của mỗi quả cầu là: q 1 ' = q 2 ' = q’ = q 1 + q 2 2 = − 3 , 2.10 − 7 + 2 , 4.10 − 7 2 = - 0,4.10-7 C; lực tương tác giữa chúng lúc này là lực đẩy và có độ lớn:
F’ = k | q 1 ' q 2 ' | r 2 = 9 . 10 9 | ( − 4.10 − 7 ) . ( − 4.10 − 7 ) | ( 12.10 − 2 ) 2 = 10 - 3 N.
Hai quả cầu nhỏ giống nhau bằng kim loại A và B đặt trong không khí, có điện tích lần lượt là q 1 = - 3 , 2 . 10 - 7 C v à q 2 = 2 , 4 . 10 - 7 C, cách nhau một khoảng 12 cm.Cho hai quả cầu tiếp xúc điện với nhau rồi đặt về chỗ cũ. Xác định lực tương tác điện giữa hai quả cầu sau đó.
Hai quả cầu nhỏ mang điện tích q 1 = 10 - 9 C và q 2 = 4 . 10 - 9 C đặt cách nhau 6 cm trong điện môi thì lực tương tác giữa chúng là 0 , 25 . 10 - 5 N. Hằng số điện môi bằng
A. 3
B. 4
C. 2
D. 2,5
Hai quả cầu nhỏ mang điện tích q 1 = 10 - 9 C v à q 2 = 4 . 10 - 9 C đặt cách nhau 6 cm trong điện môi thì lực tương tác giữa chúng là 0 , 25 . 10 - 5 N . Hằng số điện môi bằng
A. 3
B. 4
C. 2
D. 2,5
Chọn đáp án B
Lực tương tác giữa hai quả cầu là:
Hai quả cầu nhỏ mang điện tích q 1 = 2 . 10 - 7 C v à q 2 = 3 . 10 - 7 C đặt trong chân không thì tương tác nhau một lực có giá trị 0,6 N. Tìm khoảng cách giữa chúng ?
→ F = k q 1 q 2 ε r 2 → r 2 = k q 1 q 2 ε F → r = k q 1 q 2 ε F = 9.10 9 2.10 − 7 . − 2.10 − 7 1.0 , 6 = 0 , 03
Hay r = 3 cm.
Hai quả cầu nhỏ hoàn toàn giống nhau, mang điện tích q 1 , q 2 đặt trong chân không cách nhau 20cm thì hút nhau bằng một bằng lực F 1 = 5 . 10 - 5 N. Đặt vào giữa hai quả cầu một tấm thủy tinh dày d = 5cm, có hằng số điện môi = 4 .Tính lực tác dụng giữa hai quả cầu lúc này.
Lực tĩnh điện F = k q 1 q 2 ε r 2 ⇒ F . r 2 . ε = k q 1 q 2 không đổi.
Khi điện môi không đồng nhất: khoảng cách mới giữa hai điện tích: r m = å d i ε i
(Khi đặt hệ điện tích vào môi trường điện môi không đồng chất, mỗi điện môi có chiều dày là di và hằng số điện môi ɛi thì coi như đặt trong chân không với khoảng cách tăng lên là ( d i ε − d i )
Ta có : Khi đặt vào khoảng cách hai điện tích tấm điện môi chiều dày d thì khoảng cách mới tương đương là r m = r 1 + r 2 = d 1 + d 2 ε = 0 , 15 + 0 , 05 4 = 0 , 25 m
Vậy : F 0 . r 0 2 = F . r 2 ⇒ F = F 0 r 0 r 2 = 5.10 − 5 0 , 2 0 , 25 2 = 5.10 − 5 . 16 25 = 3 , 2.10 − 5 N
Hoặc dùng công thức:
F = F 0 . r 1 r 1 + d ( ε − 1 ) 2 = 5.10 − 5 . 0 , 2 0 , 2 + 0 , 05 ( 4 − 1 ) 2 = 5.10 − 5 . 0 , 2 0 , 25 2 = 3 , 2.10 − 5 N
