Giải bài tập SGK Vật lý 11 Nâng cao Bài 1: Điện tích - Định luật Cu lông

Hãy chọn phát biểu đúng.

Độ lớn của lực tương tác giữa hai điện tích điểm trong không khí

A. tỉ lệ thuận với bình phương khoảng cách giữa hai điện tích

B. tỉ lệ thuận với khoảng cách giữa hai điện tích

C. tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa hai điện tích

D. tỉ lệ nghịch với khoảng cách giữa hai điện tích. 

Phương pháp giải

Áp dụng công thức định luật Culong:

\(F = k\frac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{\varepsilon {r^2}}}\)

Hướng dẫn giải

- Độ lớn lực tương tác giữa hai điện tích điểm trong không khí là:

\(F = k\frac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{\varepsilon {r^2}}}\)

Như vậy, ta thấy độ lớn lực F tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa hai điện tích.

- Chọn C

Hãy chọn phương án đúng

Dấu của các điện tích q₁, q₂ trên hình 1.7 là:

A. q₁> 0; q₂< 0.

B. q₁< 0; q₂> 0.

C. q₁<0; q₂< 0.

D. Chưa biết chắc chắn vì chưa biết độ lớn của q₁, q₂.

Phương pháp giải

Vận dụng tính chất tương tác điện: hai điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, khác dấu thì hút nhau

Hướng dẫn giải

- Hai điện tích q₁, q₂ đẩy nhau nên hai điện tích q₁, q₂ cùng dấu.

Suy ra: q₁<0; q₂<0 hoặc q₁>0; q₂>0

- Chọn đáp án C

Cho biết trong 22,4 l khí Hidrô ở 0°C và dưới áp suất 1 atm thì có 2.6,02.10²³ nguyên tử Hidrô. Mỗi nguyên tử Hiđrô gồm 2 hạt mang điện là prôtôn và êlectron. Hãy tính tổng các điện tích dương và tổng các điện tích âm trong 1cm³ khí Hidrô. 

Phương pháp giải

Tính số nguyên tử hidro theo công thức:

\(n = \frac{{{{10}^{ - 3}}}}{{22,4}} \times 2 \times 6,02 \times {10^{23}}\)

Hướng dẫn giải

- Trong 1 cm³ (hay 10^-3 l) khí Hiđro có số nguyên tử Hiđro là :

\(n = \frac{{{{10}^{ - 3}}}}{{22,4}} \times 2 \times 6,02 \times {10^{23}} = {5,375.10^{19}}\)

- Mỗi điện tích dương là e = 1,6.10^-19 (C)

- Tổng các điện tích dương: q = 8,6 (C)

- Tổng các điện tích âm: q = -8,6 (C)

Tính lực tương tác tĩnh điện giữa một êlectron và một prôtôn nếu khoảng cách giữa chúng bằng 5.10⁻⁹ (cm). Coi êlectron và prôtôn như những điện tích điểm.

Phương pháp giải

Áp dụng định luật Cu-long:

\(F = k\frac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{\varepsilon {r^2}}}\) để tính lực tương tác

Hướng dẫn giải

- Theo định luật Cu-lông:

\(\begin{array}{l} F = {9.10^9}\frac{{|{q_1}{q_2}|}}{{{r^2}}}\\ = {9.10^9}.\frac{{{{1,6.10}^{ - 19}}{{1,6.10}^{ - 19}}}}{{{{({{5.10}^{ - 11}})}^2}}} = {9,216.10^{ - 8}} \end{array}\)