Phương pháp giải Công thức tính lực tĩnh điện (50 bài tập minh họa)

Ngọc Nguyễn Ngày: 17-07-2023 Lớp 11

192

Toptailieu.vn biên soạn và giới thiệu Phương pháp giải Công thức tính lực tĩnh điện (50 bài tập minh họa) hay, chi tiết nhất, từ cơ bản đến nâng cao giúp học sinh nắm vững kiến thức, từ đó học tốt môn Vật lí 11.

Phương pháp giải Công thức tính lực tĩnh điện (50 bài tập minh họa)

1. Định nghĩa

Lực tương tác giữa 2 điện tích điểm đứng yên

+ Điểm đặt: Tại điện tích đang xét.

+ Phương: Nằm trên đường thẳng nối hai điện tích điểm.

+ Chiều: Hai điện tích cùng dầu thì đẩy nhau, trái dấu thì hút nhau.

Phương pháp giải Công thức tính lực tĩnh điện (50 bài tập minh họa) (ảnh 1)

2. Công thức

$F = k . \frac{|q_{1} . q_{2}|}{ε r^{2}} .$

Trong đó: $k = {9.10}^{9} \frac{N . m^{2}}{C^{2}}$ là hệ số tỉ lệ;

$q_{1}$ và $q_{2}$ là điện tích (C);

r: là khoảng cách giữa hai điện tích (m):

$ε$ : hằng số điện môi của môi trường $(ε \geq 1)$ .

Chú ý:

- Trong chân không $ε = 1$ hoặc không khí $ε \approx 1$

- Các đơn vị thường gặp

$1 p C = 10^{- 12} C; 1 n C = 10^{- 9} C; 1 μ C = 10^{- 6} C; 1 m C = 10^{- 3} C$

3. Mở rộng

+ Độ lớn:

$F = k . \frac{|q_{1} . q_{2}|}{ε r^{2}} = > \{\begin{cases} r = \sqrt{\frac{k . |q_{1} q_{2}|}{ε F}} \\ ε = \frac{k . |q_{1} q_{2}|}{F r^{2}} \\ |q_{1} . q_{2}| = \frac{F ε r^{2}}{k} \end{cases}$

Công thức tính lực tĩnh điện hay nhất | Cách tính lực tĩnh điện - Vật lý lớp 11 (ảnh 1)

4. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Khoảng cách giữa một prôton và một êlectron là r = 5.10^-¹¹ (cm), coi rằng prôton và êlectron là các điện tích điểm. Độ lớn lực tương tác giữa chúng là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải:

Áp dụng định luật Cu-lông ta có:

$F = k \frac{|q_{1} q_{2}|}{ε r^{2}} = {9.10}^{9} . \frac{|+ {1,6.10}^{- 19} . - {1,6.10}^{- 19}|}{{({5.10}^{- 11})}^{2}} = {9,216.10}^{- 8} N .$

Ví dụ 2: Hai điện tích điểm có độ lớn bằng nhau đặt trong không khí cách nhau 12cm. Lực tương tác giữa hai điện tích bằng 10N. Nếu đặt hai điện tích đó trong dầu và để chúng cách nhau 8cm thì lực tương tác giữa chúng vẫn bằng 10N. Tính hằng số điện môi của dầu.

Hướng dẫn giải:

Áp dụng định luật Cu-lông ta có:

Lực tương tác giữa hai điện tích đặt trong không khí

$F_{1} = k \frac{|q_{1} q_{2}|}{ε_{1} r^{2}} (1)$