Phương pháp giải Công thức định luật Cu-lông (50 bài tập minh họa)

Ngọc Nguyễn Ngày: 17-07-2023 Lớp 11

196

Toptailieu.vn biên soạn và giới thiệu Phương pháp giải Công thức định luật Cu-lông (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 định luật Cu-lông (50 bài tập minh họa)

1. Định nghĩa

- Định luật Cu – lông:

Lực hút hay đẩy giữa hai điện tích điểm đặt trong chân không có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích điểm đó, có độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ lớn của hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.

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

Biểu diễn 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 định luật Cu-lông (50 bài tập minh họa) (ảnh 1)

+ Độ lớn:

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

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

4. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Hai điện tích $q_{1} = - q; q_{2} = 4 q$ đặt cách nhau một khoảng r. Nếu điện tích $q_{1}$ tác dụng lực điện lên điện tích $q_{2}$ có độ lớn là F thì lực tác dụng của điện tích $q_{2}$ lên $q_{1}$ có độ lớn là:

A. F

B. 4F

C. 2F

D. 0,5F

Lời giải:

Theo định luật Cu-lông ta có: Lực tác dụng của điện tích $q_{1}$ lên $q_{2}$ và lực tác dụng của điện tích $q_{2}$ lên $q_{1}$ bằng nhau: $F_{12} = F_{21} = F = k \frac{|q_{1} q_{2}|}{ε r^{2}}$

Đáp án cần chọn là: A

Ví dụ 2: Lực tương tác tĩnh điện giữa hai điện tích điểm đứng yên đặt cách nhau một khoảng 4cm là F. Nếu để chúng cách nhau 1cm thì lực tương tác giữa chúng là:

A. 4F

B. 0,25F

C. 16F

D. 0,0625F

Lời giải:

Ta có:

Khi $r_{1} = 4 c m$ : Lực tương tác tĩnh điện giữa hai điện tích: $F = k \frac{|q_{1} q_{2}|}{ε {r_{1}}^{2}}$