Ôn tập kiến thức môn Vật lí 11 - Chương: Lực điện trường - Trường THPT Kim Bình

 Biên soạn: Tổ Vật lí – Trường THPT Kim Bình, [email protected]
 Buổi 1: 
 ĐIỆN TÍCH - LỰC ĐIỆN TRƯỜNG - THUYẾT (E)
A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
I. Điệntích - ĐL Cu lông
1. Vật nhiễm điện vật mang điện, điện tích là vật có khả năng hút được các vật nhẹ.
 Có 3 hiện tượng nhiễm điện là: nhiễm điện do cọ xát, nhiễm điện do do tiếp xúc và nhiễm 
điện do hưởng ứng.
2. Một vật tích điện có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách tới điểm ta xét được gọi là điện tích 
điểm.
3. Hai loại điện tích: 
 - Điện tích dương và điện tích âm(Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, trái (ngược) dấu thì hút 
nhau.)
 - Lực hút hay đẩy giữa 2 đt tích gọi là lực tương tác điện
 - Điện tích dương nhỏ nhất là của proton, điện tích âm nhỏ nhất là điện tích của electron gọi là 
điện tích nguyên tố
 Giá trị tuyệt đối của chúng là e = 1,6.10-19C
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
 Công thức: F k 1 2 
 r 2
 2
 1 9 N.m
 Với k = 9.10 ( 2 )
 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, giảm đi  lần khi chúng được đặt trong 
chân không:
 q .q
 F k 1 2 . 
 .r 2
  : hằng số điện môi của môi trường. (chân không thì  = 1)
*/. Tương tác giữa hai điện tích điểm đứng yên.
 - Điểm đặt: Tại điện tích đang xét.
 - Giá: Là đường thẳng nối hai điện tích.
 - Chiều: là lực đẩy nếu hai điện tích cùng dấu, lực hút nếu hai điện tích trái dấu.
 q q
 - Độ lớn: F k 1 2
 r2
II. Thuyết (e), ĐLBT điện tích
1. Thuyết electron (e) dựa vào sự cư trú và di chuyển của các e để giải thích các hiện tượng điện và 
các tính chất điện của các vật. Trong việc vận dụng thuyết e để giải thích các hiện tượng nhiễm điện 
(do cọ xát, tiếp xúc, hưởng ứng), ta thừa nhận chỉ có e có thể di chuyển từ vật này sang vật kia hoặc 
từ điểm này đến điểm kia trên vật.
- Nguyên tử mất (e) trở thành ion dương (+), ngược lại Nguyên tử nhận (e) trở thành ion âm (-)
- Vật nhiễm điện âm khi số (e) nhiều hơn số (p) (thừa e) và ngược lại
2. Định luật bảo toàn điện tích 
 1 Biên soạn: Tổ Vật lí – Trường THPT Kim Bình, [email protected]
 b. Đặt hai điện tích đó vào trong môi trường có hằng số điện môi là  =2 thì lực tương tác giữa 
chúng sẽ thay đổi thế nào ? Để lực tương tác giữa chúng là không đổi (bằng lực tương tác khi đặt 
trong không khí) thì khoảng cách giữa chúng khi đặt trong môi trường có hằng số điện môi  =2 là 
bao nhiêu ?
Giải:
 q1q2
a, AD ĐL Culơng: F k 2 = 0,567 N
 r1
b, Nếu  =2 => F2 = 1/2,. F1 = 0,288 N
 q q
 1 2 kq1q2
c, ADCT: F k 2 => r 7 cm
 r1 F
Bài 2: Mỗi prôtôn có khối lượng m= 1,67.10-27 kg, điện tích 
q= 1,6.10-19C. Hỏi lực đẩy giữa hai prôtôn lớn hơn lực hấp dẫn giữa chúng bao nhiêu lần ?
Bài giải:
 q2
- Lực đẩy giữa hai prôtôn: F k
 1 r 2
 m2
- lực hấp dẫn giữa hai prôtôn: F G
 2 r 2
 2
 F1 kq
 36 36
- Lập tỉ số: 2 = 1,35.10 => F1 = 1,35.10 F2 (Lần)
 F2 Gm
Dạng 2: ÁP DỤNG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH. 
 (Xác định độ lớn và dấu các điện tích.) 
PP Chung:
 Đối với dạng bài tập này, Hs cần vận dụng định luật bảo toàn điện tích: “ Trong một hệ cô lập về 
điện, tổng đại số các điện tích luôn luôn là một hằng số”
 - Khi giải dạng BT này cần chú ý: 
 • Hai điện tích có độ lớn bằng nhau thì: q1 q 2
 • Hai điện tích có độ lớn bằng nhau nhưng trái dấu thì: q1 q 2
 • Hai điện tích bằng nhau thì: q1 q 2 .
 • Hai điện tích cùng dấu: q1.q 2 0 q1.q 2 q1.q 2 .
 • Hai điện tích trái dấu: q1.q 2 0 q1.q 2 q1.q 2
 - Áp dụng hệ thức của định luật Coulomb để tìm ra q1.q 2 sau đó tùy điều kiện bài toán chúng 
 ra sẽ tìm được q1 và q2. 
 - Nếu đề bài chỉ yêu cầu tìm độ lớn thì chỉ cần tìm q1 ; q 2
*BT cho tích độ lớn 2 đt và tổng độ lớn 2 đt thì AD Hệ phương trình "tổng" và "tích"
 x y S 2
có: thì x Sx P 0 Tức 
 x.y P
 q1 q 2 a 2
 thì q1 a.q1 b 0
 q1q 2 b
Ví dụ 1: Hai quả cầu nhỏ tích điện có độ lớn bằng nhau, đặt cách nhau 5cm trong chân không thì 
hút nhau bằng một lực 0,9N. Xác định điện tích của hai quả cầu đó.
Giải. 
 q .q F.r 2
Theo định luật Coulomb: F k. 1 2 q .q 
 r 2 1 2 k
 3 Biên soạn: Tổ Vật lí – Trường THPT Kim Bình, [email protected]
* Phương pháp: Các bước tìm hợp lực Fo do các điện tích q1; q2; ... tác dụng lên điện tích qo:
Bước 1: Xác định vị trí điểm đặt các điện tích (vẽ hình).
Bước 2: Tính độ lớn các lực F ;F ... lần lượt do q1 và q2 tác dụng lên qo.
 10 20 
Bước 3: Vẽ hình các vectơ lực F ;F
 10 20 
Bước 4: Từ hình vẽ xác định phương, chiều, độ lớn của hợp lực Fo .
+ Các trường hợp đặc biệt:
 7
Ví dụ 1: Trong chân không, cho hai điện tích q1 q 2 10 C đặt tại hai điểm A và B cách nhau 
8cm. Tại điểm C nằm trên đường trung trực của AB và cách AB 3cm người ta đặt điện tích 
 7
 q o 10 C. Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên qo.
 Giải: 
 Vị trí các điện tích như hình vẽ.
 10 7.10 7
 q1q 0 9
+ Lực do q1 tác dụng lên qo: F k 9.10 0,036N
 10 AC2 0,052
+ Lực do q2 tác dụng lên qo: F20 F10 0,036N ( do q1 q 2 )
+ Do F20 F10 nên hợp lực Fo tác dụng lên qo:
 AH
 F 2F .cosC 2.F .cos A 2.F .
 o 10 1 10 10 AC
 4
 F 2.0,036. 57,6.10 3 N
 o 5
 5 Biên soạn: Tổ Vật lí – Trường THPT Kim Bình, [email protected]
 + Trường hợp 1: q1;q2 cùng dấu: 
 Từ (1) C thuộc đoạn thẳng AB: AC + BC = AB (*)
 + Trường hợp 2: q1;q2 trái dấu:
 Từ (1) C thuộc đường thẳng AB: AC BC AB (* ’)
 2 2
- Từ (2) q2 .AC q1 .BC 0 (**)
- Giải hệ hai pt (*) và (**) hoặc (* ’) và (**) để tìm AC và BC.
* Nhận xét: Biểu thức (**) không chứa qo nên vị trí của điểm C cần xác định không phụ thuộc vào 
dấu và độ lớn của qo .
- Điều kiện cân bằng của q khi chịu tác dụng bởi q , q , q :
 0 1 2 3
 + Gọi F là tổng hợp lực do q1, q2, q3 tác dụng lên q0:
 0 
 F F F F 0
 0 10 20 30
 + Do q0 cân bằng: F0 0
  
 F10 F20 F30 0 F  F30
  F F30 0 
 F F
 F F10 F20  30
 -6
Ví dụ 1: Hai điện tích điểm q1 = q2 = -4. 10 C, đặt tại A và B cách nhau 10 cm trong không khí. 
 -8
Phải đặt điện tích q3 = 4. 10 C tại đâu để q3 nằm cân bằng?
Giải:
- Gọi lực do q1 t/d lên q3 là F1; lực do q2 t/d lên q3 là F2
- Để q3 nằm cân bằng: F1 F2
 r
- Vì q1 = q2 và cùng dấu nên điểm C phải nằm trong khoảng của AB => r1 = r2 = 5 cm
 2
Ví dụ 2:
 -8 -8
 Hai điện tích q1 = 2. 10 C, q2= -8. 10 C đặt tại A và B trong không khí, AB = 8 cm.Một điện tích 
q3 đặt tại C. Hỏi:
 a. C ở đâu để q3 cân bằng?
 b. Dấu và độ lớn của q3 để q1 và q2 cũng cân bằng ?
Giải:
a, - Gọi lực do q1 t/d lên q3 là F 1; lực do q2 t/d lên q3 là F2
- Để q3 nằm cân bằng: F1 F2
- Vì q1 q2 và trái dấu nên điểm C phải nằm ngoài khoảng của AB.
- Vì q2 = 4q1 => r2 = 2r1
Vậy điểm C nằm cách điểm A, B là: r1 = CA= 8 cm; r2 = CB= 16 cm.
 q1q2
b, ADCT: F k Vì r = 2r và q = 4q => q q Tức là: q = 8. 10-8 C.
 r 2 2 1 2 1 3 1 3 
Ví dụ 3 Có hai điện tích điểm q và 4q đặt cách nhau một khoảng r. Cần đặt điện tích thứ ba Q ở đâu 
và có dấu như thế nào để để hệ ba điện tích nằm cân bằng? Xét hai trường hợp:
 a) Hai điện tích q và 4q được giữ cố định.
 b) hai điện tích q và 4q để tự do. 
Giải:
 a) Trường hợp các điện tích q và 4q được giữ cố định: vì q và 4q cùng dấu nên để cặp lực do q và 
4q tác dụng lên q là cặp lực trực đối thì Q phải nằm trên đoạn thẳng nối điểm đặt q và 4q. Gọi x là 
khoảng cách từ q đến Q ta có:
 | qQ | | 4qQ | r
 9.109 = 9.109  x = . 
 x2 (r x)2 3
 r 2r
 Vậy Q phải đặt cách q khoảng cách và cách 4q khoảng cách ; với q có độ lớn và dấu tùy ý. 
 3 3
 7 Biên soạn: Tổ Vật lí – Trường THPT Kim Bình, [email protected]
Câu 1.Một hệ cô lập gồm 2 vật trung hoà về điện ta có thể làm cho chúng nhễm điện trái dấu và có 
độ lớn bắng nhau bắng cách
 A.Cho chúng tiếp xúc với nhau B.Cọ xát chúng với nhau
 C.Đặt 2 vật lại gần nhau D.Cả A ,B ,C đều đúng
Câu 2.Lực tương tác tĩnh điện Cuolomb được áp dụng đối với trường hợp (Chọn câu đúng nhất)
 A.Hai vật tích điện cách nhau một khoảng rất lớn hơn kích thước của chúng
 B. Hai vật tích điện cách nhau một khoảng rất nhỏ hơn kích thước của chúng
 C.Hai vật tích điện được coi là điện tích điểm và đứng yên
 D. Hai vật tích điện được coi là điện tích điểm có thể đứng yên hay CĐ
Câu 3.Chọn câu trả lời đúng. Nếu tăng khoảng cách giữa 2 điện tích điểm và độ lớn của mỗi điện 
tích điểm lên 2 lần thì lực tương tác tĩnh điện giữa chúng sẽ :
 A.Không thay đổi B.giảm 2 lần
 C.Tăng lên 2 lần D.Tăng lên 4 lần 
Câu 4 :Cọ xát thanh êbônit vào miếng dạ, thanh êbônit tích điện âm vì
 A. Electron chuyển từ thanh bônit sang dạ. B. Electron chuyển từ dạ sang thanh bônit.
 C. Prôtôn chuyển từ dạ sang thanh bônit. D. Prôtôn chuyển từ thanh bônit sang dạ.
Câu 5: Cách biểu diễn lực tương tác giữa hai điện tích đứng yên nào sau đây là sai?
 A. B. C. D. 
Câu 6. Cọ xát thanh êbônit vào miếng dạ, thanh êbônit tích điện âm vì
 A. Electron chuyển từ thanh bônit sang dạ.
 B. Electron chuyển từ dạ sang thanh bônit.
 C. Prôtôn chuyển từ dạ sang thanh bônit.
 D. Prôtôn chuyển từ thanh bônit sang dạ.
Câu 7:Nếu tăng khoảng cách giữa hai điện tích điểm lên 3 lần thì lực tương tác tĩnh điện giữa 
chúng sẽ
 A. Tăng 3 lần. B. Tăng 9 lần. C. Giảm 9 lần. D. Giảm 3 lần.
Câu 8. Câu phát biểu nào sau đây đúng?
 A. Electron là hạt sơ cấp mang điện tích 1,6.10-19 C.
 B. Độ lớn của điện tích nguyên tố là 1,6.1019 C.
 C. Điện tích hạt nhân bằng một số nguyên lần điện tích nguyên tố.
 D. Tất cả các hạt sơ cấp đều mang điện tích.
Câu 9. Đưa một thanh kim loại trung hoà về điện đặt trên một giá cách điện lại gần một quả cầu tích 
điện dương. Sau khi đưa thanh kim loại ra thật xa quả cầu thì thanh kim loại 
 A. có hai nữa tích điện trái dấu. B. tích điện dương.
 C. tích điện âm. D. trung hoà về điện.
Câu 10 :Hai hạt bụi trong không khí, mỗi hạt chứa 5.10 8 electron cách nhau 2 cm. Lực đẩy tĩnh 
điện giữa hai hạt bằng
 A. 1,44.10-5 N. B. 1,44.10-6 N. C. 1,44.10-7 N. D. 1,44.10-9 N.
Câu 11: Một thanh bônit khi cọ xát với tấm dạ (cả hai cô lập với các vật khác) thì thu được điện 
tích -3.10-8 C. Tấm dạ sẽ có điện tích
 A. -3.10-8 C. B. -1,5.10-8 C. C. 3.10-8 C. D. 0.
Câu 12: Lực hút tĩnh điện giữa hai điện tích là 2.10 -6 N. Khi đưa chúng xa nhau thêm 2 cm thì lực 
hút là 5.10-7 N. Khoảng cách ban đầu giữa chúng là
 A. 1 cm.B. 2 cm.C. 3 cm.D. 4 cm.
Câu 13: Hai điện tích điểm đứng yên trong không khí cách nhau một khoảng r tác dụng lên nhau 
lực có độ lớn bằng F. Khi đưa chúng vào trong dầu hoả có hằng số điện môi  = 2 và giảm khoảng 
 r
cách giữa chúng còn thì độ lớn của lực tương tác giữa chúng là 
 3
 A. 18F.B. 1,5F. C. 6F. D. 4,5F.
Câu 14: Hai điện tích q 1 = q, q2 = -3q đặt cách nhau một khoảng r. Nếu điện tích q 1 tác dụng lực 
điện lên điện tích q2 có độ lớn là F thì lực tác dụng của điện tích q2 lên q1 có độ lớn là
 A. F.B. 3F. C. 1,5F.D. 6F.
Câu 15: Lực tương tác tĩnh điện giữa hai điện tích điểm đứng yên đặt cách nhau một khoảng 4 cm 
là F. Nếu để chúng cách nhau 1 cm thì lực tương tác giữa chúng là 
 9