Tương tác giữa hai điện tích điểm đứng yên

TƯƠNG TÁC GIỮA HAI ĐIỆN TÍCH ĐIỂM ĐỨNG YÊN

A.LÍ THUYẾT

 1.Lực tương tác giữa 2 điện tích điểm.

 Lực tương tác giữa hai điện tích điểm q_l và q₂ (nằm yên, đặt trong chân không) cách nhau đoạn r có:

• phương là đường thẳng nối hai điện tích.
• chiều là: chiều lực đẩy nếu q_lq₂ > 0 (cùng dấu). chiều lực hút nếu q_lq₂ < 0 (trái dấu).
• độ lớn: * tỉ lệ thuận với tích các độ lớn của hai điện tích,

* tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.

\(F=k\frac{\left | q_{1} q_{2}\right |}{\varepsilon r^{2}}\)

Trong đó: k = 9.10⁹N.m²/C².

 \(q_{1},q_{2}\): độ lớn hai điện tích (C )

 r: khoảng cách hai điện tích (m)

\(\varepsilon\): hằng số điện môi . Trong chân không và không khí \(\varepsilon\) =1

 Chú ý:

a) Điện tích điểm : là vật mà kích thước các vật chứa điện tích rất nhỏ so với khoảng cách giữa chúng.

-Công thức trên còn áp dụng được cho trường hợp các quả cầu đồng chất , khi đó ta coi r là khoảng cách giữa tâm hai quả cầu.

2. Điện tích q của một vật tích điện:  \(\left | q \right |=n.e\)

+ Vật thiếu electron (tích điện dương): q = + n.e

+ Vật thừa electron (tích điện âm):       q =  – n.e

Với: \(e=1,6.10^{-19}C\)  : là điện tích nguyên tố.

                   n : số hạt electron bị thừa hoặc thiếu.

3.Môt số hiện tượng

B.BÀI TẬP TỰ LUẬN

• Khi cho 2 quả cầu nhỏ nhiễm điện tiếp xúc sau đó tách nhau ra thì tổng điện tích chia đều cho mỗi quả cầu
• Hiện tượng xảy ra tương tự khi nối hai quả cầu bằng dây dẫn mảnh rồi cắt bỏ dây nối
• Khi chạm tay vào quả cầu nhỏ dẫn điện đã tích điện thì quả cầu mất điện tích và trở về trung hòa

Bài 1. Hai điện tích \(q_{1}=2.10^{-8}C,q_{2}=-10^{^{-8}}C\) ,  đặt cách nhau 20cm trong không khí. Xác định độ lớn và vẽ hình lực tương tác giữa chúng?

ĐS: \(4,5.10^{-5}N\)

Bài 2.  Hai điện tích \(q_{1}=2.10^{-6}C,q_{2}=2.10^{^{-6}}C\),  đặt tại hai điểm A và B trong không khí. Lực tương tác giữa chúng là 0,4N. Xác định khoảng cách AB, vẽ hình lực tương tác đó.

ĐS: 30cm

Bài 3. Hai điện tích đặt cách nhau một khoảng r trong không khí thì lực tương tác giữa chúng là \(2.10^{-3}\)N. Nếu với khoảng cách đó mà đặt trong điện môi thì lực tương tác giữa chúng là \(10^{-3}\)N.

a/ Xác định hằng số điện môi của điện môi.

b/ Để lực tương tác giữa hai điện tích khi đặt trong điện môi bằng lực tương tác khi đặt trong không khí thì phải đặt hai điện tích cách nhau bao nhiêu? Biết trong không khí hai điện tích cách nhau 20cm.

ĐS: \(\varepsilon =2\); 14,14cm.

 Bài 4. Trong nguyên tử hiđrô (e) chuyển động tròn đều quanh hạt nhân theo quỹ đạo tròn có bán kính 5.10 ^-9 cm.

a. Xác định lực hút tĩnh điện giữa (e) và hạt nhân.   

 b. Xác định tần   số của (e)

            ĐS: F=9.10^-8 N    b.0,7.10¹⁶ Hz

Bài 5. Một quả cầu có khối lượng riêng (aKLR) \(\rho\)= 9,8.10³ kg/m³,bán kính R=1cm  tích điện q = -10 ^-6 C được treo vào đầu một sợi dây mảnh có chiều dài l =10cm. Tại điểm treo có đặt một điện tích âm q₀ = - 10 ^-6 C .Tất cả đặt trong dầu có KLR  D= 0,8 .10³ kg/m³,hằng số điện môi \(\varepsilon\) =3.Tính lực căng của dây? Lấy g=10m/s².

ĐS:0,614N

Bài 6. Hai quả cầu nhỏ, giống nhau, bằng kim loại. Quả cầu A mang điện tích 4,50 µC; quả cầu B mang điện tích – 2,40 µC. Cho chúng tiếp xúc nhau rồi đưa chúng ra cách nhau 1,56 cm. Tính lực tương tác điện giữa chúng.