A. Phương pháp & Ví dụ
Lực tương tác giữa 2 điện tích điểm là lực Culông: F = 9.109
Bạn đang xem: Bài tập lực tương tác giữa 2 điện tích
- Hai điện tích gồm độ lớn đều bằng nhau thì: |q1| = |q2|
Hai điện tích bao gồm độ lớn đều bằng nhau nhưng trái lốt thì: q1= -q2
Hai năng lượng điện tích bằng nhau thì: q1= q2
Hai điện tích thuộc dấu: q1q2> 0 → |q1q2| = q1q2.
Hai năng lượng điện trái dấu: q1q2> 0 → |q1q2| = -q1q2.
- Áp dụng hệ thức của định vẻ ngoài Coulomb nhằm tìm ra |q1.q2| kế tiếp tùy điều kiện bài toán chúng ra sẽ tìm kiếm được q1và q2.
- trường hợp đề bài chỉ yêu ước tìm độ phệ thì chỉ cần tìm |q1|;|q2|
► Bài toán cho tích độ khủng 2 đt và tổng độ phệ 2 đt thì AD hệ thức Vi-ét:
► các công thức bên trên được áp dụng trong các trường hợp:
+ những điện tích là điện tích điểm.
+ những quả mong đồng chất, tích điện đều, khi đó ta coi r là khoảng cách giữa hai trọng điểm của trái cầu.
Ví dụ 1:Ví dụ 1: Hai năng lượng điện điểm q1= 2.10-8C, q2= -10-8C. Đặt bí quyết nhau đôi mươi cm trong ko khí. Xác định lực tác động giữa chúng?
Hướng dẫn:
Cách giải bài tập Lực hệ trọng giữa hai năng lượng điện điểm hay, chi tiết q1và q2làF→12vàF→21có:
+ Phương là đường thẳng nối hai điện tích điểm.
+ Chiều là lực hút
+ Độ lớn
Ví dụ 2:Ví dụ 2: Hai năng lượng điện đặt biện pháp nhau một khoảng tầm r trong không khí thì lực liên can giữa bọn chúng là 2.10-3N. Nếu khoảng chừng cách đó mà đặt trong môi trường điện môi thì lực thúc đẩy giữa bọn chúng là 10-3N.
a. Xác định hằng số năng lượng điện môi.
b. Để lực liên hệ giữa hai năng lượng điện đó khi để trong năng lượng điện môi bởi lực ảnh hưởng giữa hai năng lượng điện tích lúc đặt trong không khí thì khoảng cách giữa hai năng lượng điện là bao nhiêu? Biết khoảng cách giữa hai năng lượng điện này trong không khí là 20 cm.
Hướng dẫn:
a. Ta tất cả biểu thức lực liên hệ giữa hai năng lượng điện trong không khí cùng trong điện môi được xác định bởi
b. Để lực ảnh hưởng giữa hai điện tích khi để trong năng lượng điện môi bằng lực can hệ giữa hai điện tích khi ta đặt trong bầu không khí thì khoảng cách giữa hai năng lượng điện tích bây chừ là r'
Ví dụ 3:Ví dụ 3: trong nguyên tử Hidro, electron chuyển động tròn phần lớn quanh phân tử nhân theo hành trình tròn có bán kính 5.10-9cm.
a. Xác minh lực hút tĩnh năng lượng điện giữa electron và hạt nhân.
b. Xác định tần số hoạt động của electron. Biết trọng lượng của electron là 9,1.10-31kg.
Hướng dẫn:
a. Lực hút tĩnh năng lượng điện giữa electron và hạt nhân:
b. Tần số hoạt động của electron:
Electron chuyển động tròn quanh hạt nhân, cần lực tĩnh điện đóng mục đích là lực hướng tâm
Vật f = 0,72.1026Hz
Ví dụ 4:Ví dụ 4: Hai điện tích q1và q2đặt biện pháp nhau đôi mươi cm trong không khí, bọn chúng đẩy nhau một lực F = 1,8 N. Biết q1+ q2= -6.10-6C và |q1| > |q2|. Xác minh dấu của năng lượng điện q1và q2. Vẽ các vecto lực điện tác dụng lên các điện tích. Tính q1và q2.
Xem thêm: Cách tăng gợi ý kết bạn trên facebook nhanh và hiệu quả nhất
Hướng dẫn:
Hai năng lượng điện đẩy nhau buộc phải chúng cùng dấu, ngoài ra tổng hai điện tích này là số âm cho nên vì thế có hai năng lượng điện tích mọi âm:
+ Kết phù hợp với giả thuyết q1+ q2= -6.10-6C, ta tất cả hệ phương trình
Arr;
Ví dụ 5:Ví dụ 5: Hai năng lượng điện điểm tất cả độ lớn bằng nhau được đặt trong không khí giải pháp nhau 12 cm. Lực shop giữa hai điện tích đó bởi 10 N. Đặt hai năng lượng điện đó vào dầu và đưa bọn chúng lại biện pháp nhau 8 cm thì lực thúc đẩy giữa chúng vẫn chính là 10 N. Tính độ lớn của những điện tích cùng hằng số năng lượng điện môi của dầu.
Hướng dẫn:
+ Lực xúc tiến giữa hai điện tích khi đặt trong ko khí
+ lúc để trong năng lượng điện môi nhưng lực thúc đẩy vẫn ko đổi yêu cầu ta có:
Ví dụ 6:Ví dụ 6: nhì quả cầu nhỏ giống hệt nhau bằng kim loại A với B đặt trong không khí, bao gồm điện tích theo lần lượt là q1= -3,2.10-7C, q2= 2,4.10-7C, cách nhau một khoảng 12 cm.
a. Khẳng định số electron thừa cùng thiếu sống mỗi quả cầu và lực ảnh hưởng giữa chúng.
b. Mang lại hai quả ước tiếp xúc năng lượng điện với nhau rồi đặt về khu vực cũ. Xác định lực ảnh hưởng tĩnh điện giữa hai quả mong đó.
Hướng dẫn:
a. Số electron thừa sinh sống quả ước A là:
Số electron thiếu ở quả cầu B là
Lực liên can tĩnh năng lượng điện giữa nhì quả mong là lực hút, gồm độ lớn
b. Lực hệ trọng giữa chúng hiện nay là lực hút
Ví dụ 7:Ví dụ 7: mang lại hai quả cầu kim loại nhỏ, giống như nhau, tích năng lượng điện và giải pháp nhau trăng tròn cm thì bọn chúng hút nhau một lực bởi 1,2 N. Cho cái đó tiếp xúc cùng nhau rồi bóc chúng ra đến khoảng cách như cũ thì bọn chúng đẩy nhau một lực bởi lực hút. Tính năng lượng điện tích thuở đầu của từng quả cầu
Dạng 1: khẳng định lực can hệ giữa hai năng lượng điện và những đại lượng trong biểu thức định khí cụ Cu-lông
Áp dụng định vẻ ngoài Cu-lông.
Lực cửa hàng giữa hai năng lượng điện (q_1,q_2) đặt bí quyết nhau một khoảng chừng r trong môi trường xung quanh có hằng số điện môi (varepsilon ) là (overrightarrow F_12 ;overrightarrow F_21 ) có:
- Điểm đặt: trên hai điện tích
- Phương: nằm trê tuyến phố nối hai năng lượng điện tích.
- Chiều:
+ hướng ra xa nhau nếu (q_1.q_2 > 0) (cùng dấu)
+ hướng về phía nhau nếu (q_1.q_2 Dạng 2: kiếm tìm lực tổng hợp chức năng lên một điện tích
Áp dụng nguyên lý ông xã chất năng lượng điện trường:
Khi một năng lượng điện điểm q chịu tác dụng của nhiều lực tác dụng (overrightarrow F_1 ,overrightarrow F_2 ,...,overrightarrow F_n ) do những điện tích điểm (q_1,q_2,...,q_n) tạo ra thì phù hợp lực tính năng lên q là: (overrightarrow F = overrightarrow F_1 + overrightarrow F_2 + ... + overrightarrow F_n )
* quá trình tìm thích hợp lực (overrightarrow F ):
Bước 1: Biểu diễn những lực (overrightarrow F_1 ,overrightarrow F_2 ,...,overrightarrow F_n ) bằng những vecto, gốc tại điểm ta xét.
Bước 2: Vẽ vecto phù hợp lực theo luật lệ hình bình hành.
Bước 3: Tính độ khủng của lực tổng phù hợp dựa vào cách thức hình học tập hoặc định lý hàm cosin.
* các trường hợp đặc biệt:
+ (overrightarrow F_1 uparrow uparrow overrightarrow F_2 Rightarrow F = F_1 + F_2)
+ (overrightarrow F_1 uparrow downarrow overrightarrow F_2 Rightarrow F = left| F_1 - F_2 ight|)
+ (overrightarrow F_1 ot overrightarrow F_2 Rightarrow F = sqrt F_1^2 + F_2^2 )
+ (left( overrightarrow F_1 ,overrightarrow F_2 ight) = alpha Rightarrow F = sqrt F_1^2 + F_2^2 + 2F_1F_2cos alpha )
Bài tập ví dụ:
Hai năng lượng điện (q_1 = 8.10^ - 8C,q_2 = - 8.10^ - 8C) đặt tại A,B trong không gian (AB = 6 cm). Xác minh lực tác dụng lên (q_3 = 8.10^ - 8C), nếu:
a) CA = 4 cm, CB = 2 cm
b) CA = 4 cm, CB = 10 cm
Hướng dẫn giải
Điện tích quận 3 sẽ chịu đựng hai lực chức năng của q.1 và quận 2 là (overrightarrow F_1 ,overrightarrow F_2 ).
Lực tổng phù hợp : (overrightarrow F = overrightarrow F_1 + overrightarrow F_2 )
a)
Ta có: CA = 4 cm và CB = 2 centimet => AC+CB = AB => C phía bên trong đoạn AB
Ta biểu diễn những lực liên quan như hình vẽ:
Suy ra: (overrightarrow F ) cùng chiều cùng với (overrightarrow F_1 ,overrightarrow F_2 ) (hướng từ bỏ C mang lại B)
Độ lớn:
(F = F_1 + F_2 = kfrac q_1q_3 ightAC^2 + kfrac q_2q_3 ightBC^2 = 0,18N)
b)
CA = 4 cm và CB = 10 centimet => CB – CA =AB => C nằm trên tuyến đường AB, ngoài khoảng AB về phía A.
Ta biểu diễn các lực liên hệ như hình vẽ:
Ta thấy (overrightarrow F_1 ,overrightarrow F_2 ) trái hướng nhau, (overrightarrow F )cùng chiều với (overrightarrow F_1 )
Độ lớn:
Ta có:
(F_1 = kfracleftAC^2 = 9.10^9frac 8.10^ - 8.8.10^ - 8 ightleft( 4.10^ - 2 ight)^2 = 36.10^ - 3N)
(F_2 = kfracBC^2 = 9.10^9fracleft( 10.10^ - 2 ight)^2 = 5,76.10^ - 3N)
(F = left| F_1 - F_2 ight| = 30,24.10^ - 3N)
1. Cấu trúc con lắc tích điện
Gồm:
+ Dây treo nhỏ lắc l
+ đồ vật tích điện có cân nặng m
2. Lực công dụng khi vật sở hữu điện gồm khối lượng
Khi vật mang điện có cân nặng thì xung quanh tác chịu công dụng của lực điện vày điện tích khác tạo ra còn chịu thêm lực căng dây, trọng lực, lực đẩy acsimét.
- Bước 1: Tìm các lực và biểu diễn các lực công dụng lên điện tích đề xuất khảo sát
- Bước 2: Hợp toàn bộ các lực chức năng lên điện tích buộc phải khảo sát, ta được:
(overrightarrow F = overrightarrow F_1 + overrightarrow F_2 + ... + overrightarrow F_n + overrightarrow T = 0 m xuất xắc overrightarrow F_i + overrightarrow T = 0) (Nếu con lắc tích điện ở chỗ cân bằng)
Trong đó, (overrightarrow F_i )có thể là:
+ trọng tải (overrightarrow F_i )
+ Lực điện vì điện tích khác gây ra
+ Lực đẩy acsimet (overrightarrow F_i )có: Phương - thẳng đứng, chiều - phía lên, độ lớn FA = ρg
V
cùng với ρ - trọng lượng riêng của chất lỏng tốt khí (kg/m3)
g - vận tốc rơi từ bỏ do
V - phần thể tích của bộ phận vật chìm trong chất lỏng xuất xắc khí
- Bước 3: Tìm ẩn số của vấn đề bằng 2 cách:
+ biện pháp 1: Sử dụng phương thức chiếu
+ giải pháp 2: trường hợp quy tắc hình bình hành là các hình thoi, hình chữ nhật, hình vuông vắn thì sử dụng những hệ thức lượng vào tam giác, sử dụng định lí hàm số cos, tam giác đồng dạng,...
Đối với dạng việc này đang hỏi địa điểm q0 như thế nào đó buộc phải đặt ở đâu để những điện tích khác công dụng lên q0 là cân bằng
Dựa vào điều kiện cân bởi của 2 lực F1 và F2 công dụng lên q0
(overrightarrow F_1 + overrightarrow F_2 = overrightarrow 0 o overrightarrow F_1 = - overrightarrow F_2 )
Ta có:
+ F1, F2 thuộc giá cần điện tích q0 nằm trên phố thẳng nối giữa q.1 với q2
+ dự đoán điện tích cần khảo sát điều tra nằm ở vị trí nào, phụ thuộc vào vào lốt của 2 điện tích đã mang lại q1, q2
2. Trường hòa hợp 2: Điện tích cần khảo sát điều tra q0 cân bởi với n điện tích sẽ cho để tại n đỉnh của một đa giác đều
- Bước 1:
+ Dùng quy tắc tổng hòa hợp của n -1 năng lượng điện của đa giác tính năng lên đỉnh còn lại:(sumlimits_i = 1^n - 1 overrightarrow F_i = overrightarrow F )
+ khẳng định phương, chiều của thích hợp lực F của n -1 lực
- Bước 2: Dùng điều kiện cân bởi tập hòa hợp của n - 1 lực đặt tại đỉnh còn lại với lực cần khảo sát là (overrightarrow F_0 ) (F0 là lực chức năng lên điện tích còn lại)
(overrightarrow F + overrightarrow F_0 = overrightarrow 0 o overrightarrow F = - overrightarrow F_0 )
+ F, F0 cùng giá → xác định được địa chỉ q0 nằm trê tuyến phố nối giá của 2 lực F với F0
