Bài I.9, I.10: Di chuyển một điện tích q từ điểm M đến điểm N trong một điện trường. Công AMN của lực điện sẽ càng lớn nếu
A. đường đi MN càng dài.
B. đường đi MN càng ngắn.
C. hiệu điện thế UMN càng lớn.
D. hiệu điện thế UMN càng nhỏ.
Đáp án C
Đồ thị nào trên hình I.2 biểu diễn sự phụ thuộc của điện tích của một tụ điện vào hiệu điện thế giữa hai bản của nó?
A. Đồ thị a.
B. Đồ thị b.
C. Đồ thị c.
D. Không có đồ thị nào.
Đáp án B
Advertisements (Quảng cáo)
Bài I.11: Có một hệ ba điện tích điểm: q1 = 2q, đặt tại điểm A; q2 = q đặt tại điểm B, với q dương; và q3 = q0 đặt tại điểm C, với q0 âm. Bỏ qua trọng lượng của ba điện tích. Hệ ba điện tích này nằm cân bằng trong chân không.
a) Các điện tích này phải sắp xếp như thế nào?
b) Biết AB = a. Tính BC theo a.
c) Tính q theo q0.
a) Mỗi điện tích chịu tác dụng của hai lực. Muốn hai lực này cân bằng nhau thì chúng phải có cùng phương, ngược chiều và cùng cường độ. Như vậy, ba điểm A, B, C phải nằm trên cùng một đường thẳng.
Điện tích âm q0 phải nằm xen giữa hai điện tích dương và phải nằm gần điện tích có độ lớn q (Hình I.1. G)
b) Đặt BC = x và AB = a. Ta có AC = x – a.
Advertisements (Quảng cáo)
Cường độ của lực mà điện tích q tác dụng lên q0 là :
\({F_{BC}} = k{{\left| {q{q_0}} \right|} \over {{x^2}}}\)
Cường độ của lực mà điện tích 2q tác dụng lên q0 là :
\({F_{AC}} = k{{\left| {2q{q_0}} \right|} \over {{{(a – x)}^2}}}\)
Với FBC = FAC thì ta có:
\({1 \over {{x^2}}} = {2 \over {{{(a – x)}^2}}}\)
Giải ra ta được \(x = a(\sqrt 2 – 1)\). Vậy \(BC = a(\sqrt 2 – 1) \approx 0,414a\)
c) Xét sự cân bằng của điện tích q.
Cường độ của lực mà điện tích 2q tác dụng lên q là :
\({F_{AB}} = k{{\left| {2{q^2}} \right|} \over {{a^2}}}\)
Cường độ của lực mà điện tích q0 tác dụng lên q là :
\({F_{CB}} = k{{\left| {{q_0}q} \right|} \over {{x^2}}}\)
Vì FAB = FCBnên ta có:
\({{2\left| q \right|} \over {{a^2}}} = {{\left| {{q_0}} \right|} \over {{x^2}}}\)
\(\eqalign{
& \left| q \right| = {{{a^2}} \over {2{x^2}}}\left| {{q_0}} \right| = {1 \over {2{{\left( {\sqrt 2 – 1} \right)}^2}}}\left| {{q_0}} \right| \approx 2,91\left| {{q_0}} \right| \cr
& q \approx – 2,91{q_0} \cr} \)
Bài I.12: Cho rằng một trong hai electron của nguyên tử heli chuyển động tròn đều quanh hạt nhân, trên quỹ đạo có bán kính 1,18.10-10 m.
a) Tính lực hút của hạt nhân lên electron này.
b) Tính chu kỳ quay của electron này quanh hạt nhân.
Cho điện tích của electron là -1,6.10-19 C; khối lượng của electron là 9,1.10-31kg.
a) \(F = k{{\left| {2{e^2}} \right|} \over {{r^2}}} = {9.10^9}{{{{2.1,6}^2}{{.10}^{ – 38}}} \over {{{1,18}^2}{{.10}^{ – 20}}}} \approx {33,1.10^{ – 9}}N\)
b) Lực điện đóng vai trò của lực hướng tâm.
\(\eqalign{
& F = mr{\omega ^2} = mr.{{4{\pi ^2}} \over {{T^2}}} \cr
& T = 2\pi \sqrt {{{mr} \over F}} = 2\pi \sqrt {{{{{9,1.10}^{ – 31}}{{.1,18.10}^{ – 10}}} \over {{{33,1.10}^{ – 9}}}}} \cr
& T \approx {3,55.10^{ – 16}}s \cr}\)
