LÝ THUYẾT VẬT LÝ 12 (1)

CH NG I:ĐI TÍCH.ĐI TR NGƯƠ ƯỜCH 1:L NG TÁC TĨNH ĐI NỦ ƯƠ ỆD NG 1: NG TÁC GI HAI ĐI TÍCH ĐI NG YÊNẠ ƯƠ ỨA.LÍ THUY TẾ 1.L ng tác gi đi tích đi m.ự ươ ng tác gi hai đi tích đi qự ươ ểl và q2 (n yên, trong chân không) cách nhau đo có:ằ ạ ph ng làươ ng th ng hai đi tích.ườ ệ chi làề chi qề ếl q2 (cùng u).ấchi hút qề ếl q2 (trái u).ấ nộ thu tíchỉ ớcác hai đi tích,ộ ngh ch bìnhỉ ớph ng kho ng cách gi aươ ữchúng. Trong đó 9.10 9N.m 2/C 2. q1 q2 hai đi tích (C )ộ r: kho ng cách hai đi tích (m)ả ệε: ng đi môi Trong chân không và không khí ệε =1 Chú ý:a) Đi tích đi mệ là mà kích th các ch đi tích nh so kho ng cách gi chúng.ậ ướ ữ- Công th trên còn áp ng cho tr ng các qu ng ch khi đó ta coi là kho ng cáchứ ượ ườ ảgi tâm hai qu u.ữ 2. Đi tích tích đi n:ệ ệ|q|=n.e+ thi electron (tích đi ng): ươ n.e+ th electron (tích đi âm): n.eV i: ớe=1,6.10−19C là đi tích nguyên .ệ ốn electron th ho thi u.ố ế3.Môt hi ngố ượ Khi cho qu nh nhi đi ti xúc sau đó tách nhau ra thì ng đi tích chia cho qu ảc uầ Hi ng ra ng khi hai qu ng dây nh dây iệ ượ ươ ố Khi ch tay vào qu nh đi đã tích đi thì qu đi tích và tr trung hòaạ ềB.BÀI LU ẬBài 1. Hai đi tích ệq1=2.10−8C q2=−10−8C cách nhau 20cm trong không khí. Xác nh và ớv hình ng tác gi chúng? ươ F=1 22q qkre1ĐS 4,5.10−5NBài 2. Hai đi nệ tích q1=2.10−6C q2=−2.10−6C hai đi và trong không khí. ng tác ươgi chúng là 0,4N. Xác nh kho ng cách AB, hình ng tác đó.ữ ươĐS 30cmBài 3. Hai đi tích cách nhau kho ng trong không khí thì ng tác gi chúng là ươ ữ2.10−3 N. kho ng cách đó mà trong đi môi thì ng tác gi chúng là ươ ữ10−3 N. a/ Xác nh ng đi môi đi môi.ị ệb/ ng tác gi hai đi tích khi trong đi môi ng ng tác khi trong không khí ươ ươ ặthì ph hai đi tích cách nhau bao nhiêu? Bi trong không khí hai đi tích cách nhau 20cm.ả ệĐS ε=2 14,14cm. Bài 4. Trong nguyên hiđrô (e) chuy ng tròn quanh nhân theo qu tròn có bán kính 5.10ử -9 cm.a. Xác nh hút tĩnh đi gi (e) và nhân. b. Xác nh nị (e)ố ĐS: F=9.10 -8 b.0,7.10 16 HzBài 5. qu có kh ng riêng (aKLR) ượr 9,8.10 kg/m 3,bán kính R=1cm tích đi -10ệ -6 cượtreo vào dây nh có chi dài =10cm. đi treo có đi tích âm qầ ệ0 10 -6 .T tấc trong có KLR D= 0,8 .10ả kg/m 3, ng đi môi ệe =3.Tính căng dây? g=10m/sấ 2.ĐS:0,614NBài Hai qu nh gi ng nhau, ng kim lo i. Qu mang đi tích 4,50 µC; qu mang đi nả ệtích 2,40 µC. Cho chúng ti xúc nhau chúng ra cách nhau 1,56 cm. Tính ng tác đi gi aế ươ ữchúng.____________________________________________________________________________________________D NG 2: ĐI TÍCH.Ộ ỆA.LÍ THUY TẾD ng 2: Xác nh và các đi tích.ạ ệ- Khi gi ng BT nàyả chú ý: ầ Hai đi tích có ng nhauộ thì: |q1|=|q2| Hai đi tích có ng nhau nh ng trái uư thì: q1=−q2 Hai đi tích ng nhauằ thì: q1=q2 . Hai đi tích cùng u: ấq1.q2>0⇒|q1.q2|=q1.q2 . Hai đi tích trái u: ấq1.q2<0⇒|q1.q2|=−q1.q2- Áp ng th nh lu Coulomb tìm ra ể|q1.q2| sau đó tùy đi ki bài toán chúng ra tìmề ẽđ qượ1 và q2 bài ch yêu tìm thì ch tìm ầ|q1|;|q2|2.1/Bài ví ụHai qu nh tích đi có ng nhau, cách nhau 5cm trong chân không thì hút nhau ng ự0,9N. Xác nh đi tích hai qu đó.ị ầTóm tắ :|q1|=|q2|r=5cm=0,05mF=0,9N, hút.ự2q1=?q2=?Gi iả .Theo nh lu Coulomb:ị ậF=k.|q1.q2|r2 |q1.q2|=F.r2k |q1.q2|=0,9.0,0529.109=25.10−14Mà |q1|=|q2| nên |q1|2=25.10−14 |q2|=|q1|=5.10−7CDo hai đi tích hút nhau nên: ệq1=5.10−7C q2=−5.10−7Cho c: ặq1=−5.10−7C q2=5.10−7CB.BÀI LU NẬ ẬBài 1. Hai đi tích đi ng nhau, trong chân không, cách nhau 10 cm. gi chúng là 9.10ệ -5N. a/ Xác nh và hai đi tích đó.ị ệb/ ng các gi hai đi tích đó tăng thì ph tăng hay gi kho ng cách gi hai đi tích đó ươ ệbao nhiêu n? Vì sao? Xác nh kho ng cách gi hai đi tích lúc đó.ầ ệĐS a/q1=q2=10−8C ho ặq1=q2=−10−8Cb/Gi ả√3 n; ầr'≈5,77cmBài 2. Hai đi tích có ng nhau, cách nhau 25cm trong đi môi có ng đi môi ng thì ằl ng tác gi chúng là 6,48.10ự ươ -3 N.a/ Xác nh các đi tích.ị ệb/ hai đi tích đó ra không khí và gi kho ng cách đó thì ng tác gi chúng thay nh ươ ưth nào? Vì sao?ếc/ ng tác hai đi tích đó trong không khí là 6,48.10ể ươ -3 thì ph chúng cách nhau ng ằbao nhiêu?ĐS a/ |q1|=|q2|=3.10−7C b/ tăng c/ ầrkk=rđm.√ε≈35,36cm .Bài 3. Hai nh tích đi cách nhau 50cm, hút nhau ng 0,18N. Đi tích ng ng hai tậ ậlà 4.10 -6C. Tính đi tích t?ệ ậĐS |q1.q2|=5.10−12q1+q2=4.10−6⇔¿q1.q2=−5.10−12q1+q2=4.10−6⇒¿q1=−10−6Cq2=5.10−6C¿{¿¿¿¿Bài 5. Hai đi tích đi có ng nhau trong chân không, cách nhau kho ng cm, gi chúng xu tệ ấhi 1,6.10ệ -4 N.a.Hãy xác nh đi tích đi trên?ị ểb.Đ ng tác gi chúng là 2,5.10ể ươ -4N thì kho ng cách gi chúng là bao nhiêu?ả ĐS: 667nC và 0,0399mBài Hai nh trong không khí cách nhau đo 1m, nhau F= 1,8 N. Đi tích ng ngậ ộc hai là 3.10ủ -5 C. Tìm đi tích t.ệ ĐS: 512.10q C-= 5210q C-=Bài Hai qu kim lo nh nh nhau mang các đi tích qả ệ1 và q2 trong không khí cách nhau cm, yặ ẩnhau ng 2,7.10ằ -4 N. Cho hai qu ti xúc nhau trí cũ, chú nhau ng tả ộl 3,6.10ự -4 N. Tính q1 q2 ?3ĐS: 912.10q C-= 926.10q C-= và 912.10q C-=- 926.10q C-=- và iả ạBài Hai qu nh gi ng nhau ng kim lo có kh ng 5ả ượ treo vào cùng đi ng iượ ợch nh không giãn dài 10cm. Hai qu ti xúc nhau tích đi cho qu thì th hai qu yỉ ẩnhau cho khi dây treo nhau góc 60ế 0.Tính đi tích mà ta đã truy cho các qu quệ ảc u.Cho g=10 m/sầ 2. ĐS: q=3,33µCBài qu nh có 6ộ ,đi tích 2. 10ệ -7 treo ng nh. phía nó 10 cm ượ ước nđ đi tích qầ ệ2 nh th nào căng dây tăng đôi? ĐS: q=3,33µCBài 10. Hai qu nh tích đi qả ệ1 1,3.10 -9 ,q2 6,5.10 -9 cách nhau kho ng trong chân khôngặ ảthì nhau nh ng ng F. Cho qu ti xúc nhau cách nhau cùng kho ng rẩ ảtrong ch đi môi thì gi chúng là F.ự ẫa Xác nh ng đi môi ch đi môi đó.ị b, Bi 4,5.10ế -6 ,tìm ĐS: ε=1,8. r=1,3cm- --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- -D NG NG TÁC NHI ĐI TÍCHƯƠ ỆA.LÍ THUY TẾD ng 3: do nhi đi tích tác ng lên đi tích.ạ ệ* Ph ng pháp: ươ Các tìm ướ ự⃗Fo do các đi tích qệ1 q2 ... tác ng lên đi tích qụ ệo :B 1ướ Xác nh trí đi các đi tích (v hình).ị ẽB 2ướ Tính các ựF10;F20... Fno do qầ ượ1 và q2 tác ng lên qụo.B 3ướ hình các vect ự⃗F10;⃗F20 ....0nFuuuvB 4ướ hình xác nh ph ng, chi u, ươ ự⃗Fo Các tr ng bi t:ườ c:ự Góc kì: ấa là góc hai vect c.ợ 20 10 20 10 202 cosF Fa= +43.1/ Bài ví :ậ ụTrong chân không, cho hai đi tích ệq1=−q2=10−7C hai đi và cách nhau 8cm. đi ển trên ng trung tr AB và cách AB 3cm ng ta đi tích ườ ườ ệqo=10−7C Xác nh đi ệt ng tác ng lên qổ ụo .Tóm t:ắq1=10−7Cq2=−10−7Cqo=10−7C;AB=8cm;AH=3cm⃗Fo=? Gi iả trí các đi tích nh hình .ị ẽ+ do qự1 tác ng lên qụo :5F10=k|q1q0|AC2=9.109|10−7.10−7|0,052=0,036N+ do qự2 tác ng lên qụo :F20=F10=0,036N( do |q1|=|q2| )+ Do F20=F10 nên Fợ ựo tác ng lên qụo :Fo=2F10.cosC1=2.F10.cosA=2.F10.AHACFo=2.0,036.45=57,6.10−3N+ ậ⃗Fo có ph ng // AB, cùng chi vect ươ ơ⃗AB (hình và có n: ớFo=57,6.10−3NB.BÀI LU NẬ ẬBài 1. Cho hai đi tích đi ể7 71 22.10 3.10q C- -= =- hai đi và trong chân không cách nhau ể5cm. Xác nh đi ng tác ng lên ụ72.10oq C-=- trong hai tr ng p:ườ ợa/ oq C, CA 2cm; CB 3cm.ặ ớb/ oq DA 2cm; DB 7cm.ặ ớĐS a/ oF 1, 5N= b/ 0, 79F N= .Bài 2. Hai đi tích đi ể8 81 23.10 2.10q C- -= hai đi và trong chân không, AB 5cm. Đi ệtích 82.10oq C-=- M, MA 4cm, MB 3cm. Xác nh đi ng tác ng lên ụoq .ĐS 3oF 5, 23.10N-» .Bài Trong chân không, cho hai đi tích ệ71 210q C-= hai đi và cách nhau 10cm. đi ểC trên ng trung tr AB và cách AB 5cm ng ta đi tích ườ ườ ệqo=10−7C Xác nh đi ệt ng tác ng lên qổ ụo .ĐS 0, 051oF N» .Bài 4. Có di tích đi qệ ể1 q2 q3 =q 1,6.10 -6 trong chân không nh tam giác ABCặ ềc nh a= 16 cm.Xác nh đi ng tác ng lên đi tích.ạ ệBài 5. Ba qu nh mang đi tích qả ệ1 6.10 -7 C,q2 2.10 -7 C,q3 10 -6 theo th trên ng th ngứ ườ ẳnhúng trong nguyên ch có ướ ấe 81..Kho ng cách gi chúng là rả ữ12 40cm,r23 60cm.Xác nh đi nị ệt ng tác ng lên qu u.ổ ầBài Ba đi tích đi qệ ể1 4. 10 -8 C, q2 -4. 10 -8 C, q3 5. 10 -8 C. trong không khí ba nh tamặ ộgiác nh cm. Xác nh vect tác ng lên qề ụ3 ?Bài 7. Hai đi tích qệ1 8.10 -8 C, q2 -8.10 -8 và trong không khí (AB 10 cm). Xác nh tácặ ựd ng lên qụ3 8.10 -8 u:ế a. CA cm, CB cm. b. CA 14 cm, CB cm. c. CA CB 10 cm.d. CA=8cm, CB=6cm.Bài 8. Ng ta đi tích qườ ệ1 8.10 -9 C, q2 q3 -8.10 -9 ba nh tam giác nh cmạ ạtrong không khí. Xác nh tác ng lên đi tích qị ệ0 6.10 -9 tâm tam giác.ặ ủĐS:7,2.10 -5N6A BCr1 r2q1q2q0___________________________________________________________________________________________D NG 4: CÂN NG ĐI TÍCHẠ ỆA.LÍ THUY TẾD ng 4: Đi tích cân ng.ạ ằ* Ph ng phápươ Hai đi tíchệ :Hai đi tích 2;q hai đi và B, hãy xác nh đi đi tích ệoq ểoq cân ng:ằ- Đi ki cân ng đi tích ệoq 10 200oF F= =rr 10 20F F=-r ⃗F10↑↓⃗F20F10=F20¿{¿¿¿¿ (1)(2) Tr ng 1: ườ 2;q cùng u: ấT (1) ừÞ thu đo th ngạ AB: AC BC AB (*) Ta có: 22 21 2q qr Tr ng 2: ườ 2;q qtrái u:ấT (1) ừÞ thu ng th ng AB: ườ ẳAC BC AB- (* ’)7A BC r1 r2q0q1 q2Ta cũng có:ẫ 22 21 2q qr =- (2) ừÞ 22 1. 0q AC BC- (**)- Gi hai pt (*) và (**) ho (* ’) và (**) tìm AC và BC.ả ể* Nh xétậ :- Bi th (**) không ch ứoq nên trí đi xác nh không ph thu vào và ủoq .-V trí cân ng hai đi tích trái thì đi cân ng ngoài đo AB phía đi tích có ớnh n.còn hai đi tích cùng thì gi đo hai đi tích.ỏ ệBa đi tích:ệ- Đi ki cân ng qề ủ0 khi ch tác ng qị ở1 q2 q3 :+ ọ⃗F0 là ng do qổ ự1 q2 q3 tác ng lên qụ0 :⃗F0=⃗F10+⃗F20+⃗F30=⃗0+ Do q0 cân ng: ằ⃗F0=⃗0⇒⃗F10+⃗F20+⃗F30=⃗0⃗F=⃗F10+⃗F20⃗F↑↓⃗F30F=F30¿¿¿}¿¿⇒⃗F+⃗F30=⃗0⇔¿{¿¿¿B.BÀI LU NẬ ẬBài Hai đi tích ệ8 81 22.10 8.10q C- -= =- và trong không khí, AB 8cm. đi tích ệoq ặt C. i:ạ ỏa/ đâu ểoq cân ng?ằb/ và ủoq 2;q cũng cân ng?ằĐS a/ CA 8cm; CB 16cm; b/ 88.10oq C-=- .Bài 2. Hai đi tích ệ8 71 22.10 1, 8.10q C- -=- =- và trong không khí, AB 8cm. đi tích ệ3qđ C. i:ặ ỏa/ đâu ể3q cân ng?ằb*/ và ủ3q 2;q cũng cân ng?ằĐS a/ CA 4cm; CB 12cm; b/ 834, 5.10q C-= .Bài 3*. Hai qu nh gi ng nhau, qu có đi tích và kh ng 10g treo hai dây ượ ượ ợcùng chi dài ề30l cm= vào cùng đi O. Gi qu nh theo ph ng th ng ng, dây treo qu ươ ảc ch gócầ ệ60oa= so ph ng th ng ng. Cho ươ ứ210 /g s= Tìm q?8ĐS 610mgq Ck-= =Bài 4. Hai đi tích đi qệ ể1 10 -8 C, q2 4. 10 -8 và cách nhau cm trong chân không.ặ ạa. Xác nh ng tác gi hai đi tích?ị ươ ệb. Xác nh vecto tác ng lên đi tích qị ệ0 3. 10 -6 trung đi AB.ặ ểc. Ph đi tích qả ệ3 2. 10 -6 đâu đi tích qạ ệ3 cân ngằ ?Bài 5. Hai đi tích đi qệ ể1 q2 -4. 10 -6C, và cách nhau 10 cm trong không khí. Ph đi tíchặ ệq3 4. 10 -8C đâu qạ ể3 cân ng?ằ ằBài 6. Hai đi tích qệ1 2. 10 -8 C, q2 -8. 10 -8 và trong không khí, AB cm.M đi tích qặ ệ3 tặt C. i: a. đâu qạ ể3 cân ng?ằ b. và qấ ủ3 qể1 và q2 cũng cân ng ?ằBài Ba qu nh kh ng ng nhau và ng m, treo vào dây cùng chi dài và bu cả ượ ượ ượ ộvào cùng đi m. Khi tách đi tích nh nhau, chúng nhau và thành tam giác cóộ ượ ềc nh a. Tính đi tích qu u?ạ ầĐS: 32 23(3 )ma gk a-Bài :Cho qu gi ng nhau, cùng kh ng và đi tích. tr ng thái cân ng trí ba qu vàả ượ ầđi treo chung thành di u. Xác nh đi tích qu u?ể ầĐS:6mgq lk= CH 2:BÀI ĐI TR NGỦ ƯỜD NG I:ĐI TR NG DO ĐI TÍCH ĐI GÂY RAẠ ƯỜ ỂA.LÍ THUY TẾ* Ph ng pháp: ươ-N rõ các Véct ng đi tr ng do đi tích đi gây ra đi cách đi ườ ườ ệtích kho ng r:ả ⃗E đi t: đi ta xétể ể+ ph ng: là ng th ng đi ta xét đi tíchươ ườ ệ+ Chi u: ra xa đi tích 0, ng vào 0ề ướ ế+ n: ớE=k|q|εr2- đi tr ng: ườ⃗F=q⃗E ớF=|q|EN thì ế⃗F↑↑⃗E thì ế⃗F↑↓⃗EChú ý: qu trên đúng đi tr ng đi bên ngoài hình tích đi q, khi đó ta coi là tế ườ ộđi tích đi tâm u.ệ ầBài đi tích đi 10ộ -6C trong không khíặ9a. Xác nh ng đi tr ng đi cách đi tích 30cm, vect ng đi tr ng đi ườ ườ ườ ườ ểnàyb. đi tích trong ch ng có ng đi môi 16. Đi có ng đi tr ng nh câu ườ ườ ưcách đi tích bao nhiêu.ệBài 2: Cho hai đi và cùng trên ng đi tr ng do đi tích đi gây ra.ể ườ ườ ểBi ng đi tr ng là 36V/m, là 9V/m.ế ườ ườ ạa. Xác nh ng đi tr ng trung đi AB.ị ườ ườ ủb. đi tích đi qế ể0 -10 -2C thì nn đi tác ng lên qộ ụ0 là bao nhiêu? Xácđ nh ph ng chi c.ị ươ EM ng gi i:ướ ảTa có:A2qE 36V mOA= =(1)B2qE 9V mOB= =(2)M2qE kOM=(3)L (1) chia (2) ấ2OB4 OB 2OAOAæ öÞ =ç ÷è .L (3) chia (1) ấ2MAE OAE OMæ öÞ =ç ÷è øV i: ớOA OBOM 1, 5OA2+= =2MMAE OA 1E 16VE OM 2, 25æ öÞ =ç ÷è øb. tác ng lên qự ụo M0F E=r urvì q0 <0 nên Fr ng ng ượ ướ ớMEur và có n:ộ ớ0 MF 0,16 N= =Bài 3: Qu kim lo bán kính R=5cm tích đi q,phân u.Đ σ=q/S là đi ,S là di nả ượ ệtích hình u. Cho σ=8,84. 10ầ -5C/m 2. Tính ng đi tr ng đi cách 5cm?ộ ườ ườ ĐS:E=2,5.10 (V/m) (Chú công th tính di tích xung quanh hình u:S=4πRứ 2)----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------D NG 2. NG ĐI TR NG DO NHI ĐI TÍCH ĐI GÂY RAẠ ƯỜ ƯỜ Ể* Ph ng pháp:ươ10