Chương 1. TĨNH ĐIỆN
LOẠI 1. Thuyết electron – tương tác tĩnh điện
1. Hai điện tích điểm q1 = q2 = 8.10–7 C được đặt trong không khí cách nhau 10 cm.
a. Hãy xác định lực tương tác giữa hai điện tích.
b. Đặt hai điện tích vào trong môi trường có hằng số điện môi ε = 2. Để lực tương tác không đổi thì khoảng cách giữa chúng bằng bao nhiêu?
Đs. 0,576 N; 7 cm.
2. Hai điện tích điểm giống nhau đặt trong chân không cách nhau một đoạn 4 cm, lực đẩy tĩnh điện giữa chúng là 10–5 N.
a. Tìm độ lớn mỗi điện tích.
b. Tìm khoảng cách giữa chúng để lực đẩy là 2,5.10–6 N.
Đs. 1,3.10–9 C; 8 cm.
3. Mỗi proton có khối lượng m = 1,67.10–27 kg, điện tích q = 1,6.10–19 C. Hỏi lực đẩy giữa hai proton lớn hơn lực hấp dẫn giữa chúng bao nhiêu lần?
Đs. 1,35.1036 lần.
4. Hai vật nhỏ giống nhau, mỗi vật thừa 1 electron. Tìm khối lượng mỗi vật để lực tĩnh điện bằng lực hấp dẫn.
Đs. 1,86.10–9 kg.
5. Hai vật nhỏ đặt trong không khí cách nhau một đoạn 1m, đẩy nhau một lực F = 1,8 N. Điện tích tổng cộng của hai vật là 3.10–5 C. Tìm điện tích của mỗi vật.
Đs. q1 = 2.10–5 C, q2 = 10–5 C (hoặc ngược lại)
6. Hai quả cầu kim loại nhỏ mang các điện tích đặt trong không khí cách nhau 2 cm, đẩy nhau bởi một lực F = 2,7.10–4 N. Cho hai quả cầu tiếp xúc nhau rồi lại đưa về vị trí cũ, chúng đẩy nhau bởi một lực F’ = 3,6.10–4 N. Tính điện tích mỗi quả cầu ban đầu.
Đs. 6.10–9C, 2.10–9C hoặc –6.10–9C, –2.10–9C.
7. Hai quả cầu nhỏ giống nhau, bằng kim loại. Quả cầu A mang điện tích 4,5 µC; quả cầu B mang điện tích –2,4 µC. Cho chúng tiếp xúc nhau rồi đặt cách nhau 1,56 cm. Tính lực tương tác tĩnh điện giữa chúng.
Đs. 40,8 N.
8. Hai quả cầu nhỏ bằng kim loại giống hệt nhau, mang điện tích như nhau q đặt cách nhau một khoảng R, chúng đẩy nhau một lực có độ lớn 6,4 N. Sau khi cho chúng tiếp xúc nhau rồi tách ra một khoảng 2R thì chúng đẩy nhau một lực bao nhiêu?
Đs. 1,6 N.
9. Hai hòn bi bằng kim loại giống nhau có điện tích cùng dấu q và 4q ở cách nhau một khoảng r. Sau khi cho hai hòn bi tiếp xúc nhau, để cho lực tương tác giữa chúng không thay đổi, phải đặt chúng cách một khoảng r’. Tính tỉ số r’/r.
Đs. 1,25.
10. Hai điện tích q1 = 8.10–8C, q2 = –8.10–8C đặt tại A và B trong không khí (AB = 6 cm). Xác định lực tác dụng lên q3 = 8.10–8C, nếu
a. CA = 4 cm, CB = 2 cm.
b. CA = 4 cm, CB = 10 cm.
c. CA = CB = 5 cm.
Đs. 0,18 N; 30,24.10–3N; 27,65.10–3N.
11. Đặt 3 điện tích q1 = 8.10–9 C, q2 = q3 = –8.10–9 C tại ba đỉnh của một tam giác đều cạnh 6 cm trong không khí. Xác định lực tác dụng lên điện tích qo = 6.10–9 C đặt ở tâm O của tam giác.
Đs. F = 72.10–5 N.
12. Ba điện tích điểm q1 = –10–6 C, q2 = 5.10–7 C, q3 = 4.10–7 C lần lượt đặt tại A, B, C trong không khí, AB = 5 cm. AC = 4 cm. BC = 1 cm. Tính lực tác dụng lên mỗi điện tích.
Đs. 4,05.10–2 N; 16,2.10–2 N; 20,25.10–2 N.
13. Ba điện tích điểm q1 = 4.10–8 C, q2 = –4.10–8 C, q3 = 5.10–8 C được đặt trong không khí tại ba đỉnh của một