Hệ thống lý thuyết và các dạng bài tập Vật lý 11

 LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ Email: [email protected] 
 HỆ THỐNG LÝ THUYẾT VÀ CÁC DẠNG BÀI TẬP VẬT LÝ 11 
 * Tóm tắt lý thuyết 
 * Công thức tính nhanh 
 * Các dạng bài tập và phƣơng pháp giải 
 Chƣơng I: Điện tích - Điện trƣờng. 
1. Hai loại điện tích 
+ Có hai loại điện tích: điện tích dương (+) và điện tích âm (-). 
+ Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, trái dấu thì hút nhau. 
+ Đơn vị điện tích là culông (C). 
2. Sự nhiễm điện của các vật 
+ Nhiễm điện do cọ xát: hai vật không nhiễm điện khi cọ xát với nhau thì có thể làm chúng nhiễm 
điện trái dấu nhau. 
+ Nhiễm điện do tiếp xúc: cho thanh kim loại không nhiễm điện chạm vào quả cầu đã nhiễm điện 
thì thanh kim loại nhiễm điện cùng dấu với điện tích của quả cầu. Đưa thanh kim loại ra xa quả 
cầu thì thanh kim loại vẫn còn nhiễm điện. 
+ Nhiễm điện do hưởng ứng: đưa thanh kim loại không nhiễm điện đến gần quả cầu nhiễm điện 
nhưng không chạm vào quả cầu, thì hai đầu thanh kim loại sẽ nhiễm điện. Đầu gần quả cầu hơn 
nhiễm điện trái dấu với điện tích của quả cầu, đầu xa hơn nhiễm điện cùng dấu với điện tích của 
quả cầu. Đưa thanh kim loại ra xa quả cầu thì thanh kim loại trở về trạng thái không nhiễm điện 
như lúc đầu 
+Một vật tích điện có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách tới điểm ta xét được gọi là điện tích 
điểm. 
3. Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, trái (ngược) dấu thì hút nhau. 
4. Định luật Cu_Lông (Coulomb): Lực hút hay đẩy giữa hai điện tích điểm đạt trong chân không 
có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích điểm đó, có độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ lớn 
của hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng 
 q .q 2
 1 2 1 9 N.m
 Công thức: F k 2 Với k = 9.10 ( 2 ) 
 r 4 . 0 C
 q1, q2 : hai điện tích điểm (C ) 
 r : Khoảng cách giữa hai điện tích (m) 
5.Lực tương tác của các điện tích trong điện môi (môi trường đồng tính) 
 Điện môi là môi trường cách điện. 
 Các thí nghiệm đã chứng tỏ rằng, lực tương tác giữa các điện tích điểm đặt trong một điện 
môi đồng chất, chiếm đầy không gian xung quanh điện tích, giãm đi  lần khi chúng được đặt 
trong chân không: 
 q .q
 F k 1 2  : hằng số điện môi của môi trường. (chân không thì = 1), 
 .r 2
 2
 9 Nm
 k = 9.10 
 C 2
 1 LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ Email: [email protected] 
 - Xác định phương, chiều, độ lớn của tất cả các lực điện F1 , F2 ,  tác dụng lên điện tích đã 
xét. 
 - Dùng điều kiện cân bằng: F1 F2 ... 0 
 - Vẽ hình và tìm kết quả. 
 . Trƣờng hợp có thêm lực cơ học (trọng lực, lực căng dây, ) 
 - Xác định đầy đủ phương, chiều, độ lớn của tất cả các lực tác dụng lên vật mang điện mà ta xét. 
 - Tìm hợp lực của các lực cơ học và hợp lực của các lực điện. 
 - Dùng điều kiện cân bằng: R F 0  R F (hay độ lớn R = F). 
 2. Điện trƣờng. 
+ Điện trường là môi trường vật chất tồn tại xung quanh các điện tích. 
+ Tính chất cơ bản của điện trường là nó tác dụng lực điện lên điện tích đặt trong nó. 
+ Điện trường tĩnh là điện trường do các điện tích đứng yên gây ra. 
+ Véc tơ cường độ điện trường gây bởi một điện tích điểm: 
 Có điểm đặt tại điểm ta xét; 
 Có phương trùng với đường thẳng nối điện tích với điểm ta xét; 
 Có chiều: hướng ra xa điện tích nếu là điện tích dương, hướng về phía điện tích nếu là điện tích 
âm; 
 9.109 | q |
 Có độ lớn: E = . 
 .r 2
+ Đơn vị cường độ điện trường là V/m. 
+ Nguyên lý chồng chất điện trường: E E1 E 2 ... E n . 
 Xét trường hợp tại điểm đang xét chỉ có 2 cường độ điện trường 
 + 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
+ Lực tác dụng của điện trường lên điện tích: F = q E . 
+ Đường sức điện là đường được vẽ trong điện trường sao cho hướng của tiếp tuyến tại bất kì 
điểm nào trên đường sức cũng trùng với hướng của véc tơ cường độ điện trường tại điểm đó. 
+ Tính chất của đường sức: 
 - Tại mỗi điểm trong điện trường ta có thể vẽ được một đường sức điện và chỉ một mà thôi. Các 
đường sức điện không cắt nhau. 
 - Các đường sức điện trường tĩnh là các đường không khép kín. 
 - Nơi nào cường độ điện trường lớn hơn thì các đường sức điện ở đó sẽ được vẽ mau hơn (dày 
hơn), nơi nào cường độ điện trường nhỏ hơn thì các đường sức điện ở đó sẽ được vẽ thưa hơn. 
+ Một điện trường mà cường độ điện trường tại mọi điểm đều bằng nhau gọi là điện trường đều. 
 Điện trường đều có các đường sức điện song song và cách đều nhau. 
 3 LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ Email: [email protected] 
 PP Chung 
 - Công của lực điện tác dụng lên một điện tích không phụ thuộc vào hình dạng đường đi của điện 
tích mà chỉ phụ thuộc vào vị trí của điểm đầu và điểm cuối của đường đi trong điện trường. Do đó, với 
một đường cong kín thì điểm đầu và điểm cuối trùng nhau, nên công của lực điện trong trường hợp này 
bằng không. 
 Công của lực điện: A = qEd = q.U 
 ’
 Công của lực ngoài A = A. 
 1 2 1 2
 Định lý động năng: A q.U m.v N v M
 MN MN 2 2
 A
 Biểu thức hiệu điện thế: U MN 
 MN q
 U
 Hệ thức liên hệ giữa cường độ điện trường hiệu điện thế trong điện trường đều: E 
 d
 4. Tụ điện. 
 - Công thức định nghĩa điện dung của tụ điện: 
 Q
 C 
 U
 - Điện dung của tụ điện phẳng: 
 S
 C 
 9.109.4 d
 - Điện dung của n tụ điện ghép song song: 
 C = C1 + C2 + ......+ Cn 
 - Điện dung của n tụ điện ghép nối tiếp: 
 1 1 1 1
 ..... 
 C C1 C2 Cn
 - Năng lượng của tụ điện: 
 QU CU2 Q2
 W 
 2 2 2C
 - Mật độ năng lượng điện trường: 
 E2
 w 
 9.109.8 
1. Tụ điện là một hệ gồm hai vật dẫn đặt gần nhau và cách điện với nhau. Tụ điện dùng để tích điện và 
phóng điện trong mạch điện. Tụ điện thường dùng là tụ điện phằng. 
 Kí hiệu của tụ điện: 
 2. Nối hai bản của tụ điện với hai cực của nguồn điện thì tụ điện sẽ bị tích điện. Độ lớn điện tích 
hai bản tụ bao giờ cũng bằng nhau nhưng trái dấu. Người ta gọi điện tích của tụ điện là điện tích của bản 
dương. 
 3. Đại lượng đặc trưng của tụ điện là điện dung của tụ. Điện dung C của tụ điện là đại lượng đặc 
trưng cho khả năng tích điện của tụ điện ở một hiệu điện thế nhất định. Nó được đo bằng thương số của 
điện tích Q của tụ với hiệu điện thế U giữa hai bản của nó. 
 Q
 C Đơn vị đo điện dung của tụ điện là fara (F) 
 U
 1 mF = 10-3 F. 1 F = 10-6 F. 
 5 LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ Email: [email protected] 
 CHUYỂN ĐỘNG CỦA HẠT MANG ĐIỆN TRONG ĐIỆN TRƢỜNG 
 Khi hạt mang điện được thả tự do không vận tốc đầu trong một điện trường đều thì dưới tác dụng của 
lực điện , hạt mang điện chuyển động theo một đường thẳng song song với đưởng sức điện. 
 Nếu điện tích dương (q >0) thì hạt mang điện (q) sẽ chuyển động cùng chiều điện trường. 
 Nếu điện tích âm (q <0) thì hạt mang điện (q ) sẽ chuyển động ngược chiều điện trường. 
 Khi đó chuyển động của hạt mang điện là chuyển động thẳng biến đổi đều. 
 1 2
 Ta áp dụng công thức: x = x0 +v0.t + a.t . 
 2
 v = v + a.t , v2 – v 2 = 2.a.s , s = x x 
 0 0 0
 Khi electron bay vào điện trường với vận tốc ban đầu v vuông góc với các đường sức điện. E 
 o
chịu tác dụng của lực điện không đổi có hướng vuông góc với vo , chuyển động của e tương tự như chuyển 
động của một vật bị ném ngang trong trường trọng lực. Quỹ đạo của e là một phần của đường parapol. 
 Chƣơng II. Dòng điện không đổi 
 1. Dòng điện 
 - Dòng điện là dòng dịch chuyển có hướng của các hạt tải điện, có chiều quy ước là chiều 
 chuyển động của các hạt điện tích dương. Tác dụng đặc trưng của dòng điện là tác dụng từ. 
 Ngoài ra dòng điện còn có thể có các tác dụng nhiệt, hoá và một số tác dụng khác. 
 - Cường độ dòng điện là đại lượng đặc trưng định lượng cho tác dụng của dòng điện. Đối với 
 q
 dòng điện không đổi thì I 
 t
 - Điều kiện để có dòng điện trong một môi trường nào đó là trong môi trường đó phải có các 
 điện tích tự do và phải có một điện trường để đẩy các điện tích tự do chuyển động có hướng. 
 Trong vật dẫn điện có các điện tích tự do nên điều kiện để có dòng điện là phải có một hiệu điện 
 thế đặt vào hai đầu vật dẫn điện. 
 2. Nguồn điện 
Nguồn điện là thiết bị để tạo ra và duy trì hiệu điện thế nhằm duy trì dòng điện. Nguồn điện có hai 
cực: cực dương (+) và cực âm (-).Các lực lạ (khác bản chất với lực điện) bên trong nguồn điện có 
tác dụng làm cho hai cực của nguồn điện được tích điện khác nhau và do đó duy trì hiệu điện thế 
giữa hai cực của nó. Suất điện động của nguồn điện đặc trưng cho khả năng thực hiện công của 
nguồn điện và được xác định bằng thương số giữa công của lực lạ làm dịch chuyển điện tích 
dương q bên trong nguồn điện và độ lớn của điện tích q đó. 
 E = A 
 q
 Để đo suất điện động của nguồn ta dùng vôn kế mắc vào hai cực của nguồn điện khi mạch ngoài để hở. 
 Máy thu điện chuyển hoá một phần điện năng tiêu thụ thành các dạng năng lượng khác có ích, 
 ngoài nhiệt. Khi nguồn điện đang nạp điện, nó là máy thu điện với suất phản điện có trị số bằng 
 suất điện động của nguồn điện. 
 7