Bài tập ôn cường độ điện trường Vật lý 11

2667000-6413500PHIẾU SỐ 04

VẬT LÝ 11 (ÔN TẬP)

CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG

-----o0o-----

Dạng 1: Xác định véc-tơ cường độ điện trường, véc-tơ lực điện

- Véc-tơ cường độ điện trường

do điện tích Q gây ra có chiều:

Hướng ra xa Q nếu Q>0

Hướng vào Q nếu Q<0

Độ lớn:

- Lực điện

do điện tích Q tác dụng lên điện tích q có chiều:

Cùng chiều với

khi q>0

Ngược chiều với

khi q<0

Độ lớn:

- Véc-tơ cường độ điện trường

tổng hợp được tính bằng tổng các véc-tơ

thành phần:

- Chú ý:

Q gọi là điện tích tạo ra điện trường

q gọi là điện tích thử

Điểm M cách đều A, B và nằm trên đường thẳng AB---> M là trung điểm AB

Các trường hợp thường gặp

BÀI TẬP

Bài 1. Cho hai điện tích Q = 4.10-7C và q đặt trong không khí cách nhau 20cm (hình vẽ). Cho F = 16.10-6N.

a. Tính cường độ điện trường do Q gây ra tại điểm B? Vẽ hình.

b. Tính q?

B

q

Q

A

+

B

q

Q

A

+

Bài 2. Hai điện tích q1 = 2.10-9C, q2 = -8.10-9C đặt tại A và B trong không khí cách nhau 10cm. Xác định cường độ điện trường tại M, biết AM = 6cm và BM = 4cm. ĐS: 5.104V/m

Bài 3. Đặt hai điện tích q1 = q2 = 4.10-8C tại hai điểm A và B trong chân không cách nhau 4cm. Xác định véctơ cường độ điện trường tại điểm:

a. M với MA = 1cm; MB = 3cm.

b. N với N nằm trên đường trung trực của AB và cách AB là 2cm.

c. P với P nhìn đoạn AB dưới 1 góc vuông và PA =

PB.

e. Xác định vị trí điểm H để CĐĐT tại đó triệt tiêu.

ĐS: a./32.105V/m; b./6,36.105V/m; c./

; d./0,77.10-8C

Bài 4. Hai quả cầu nhỏ bằng kim loại giống hệt nhau mang điện tích đặt cách nhau 3cm trong điện môi có

= 2 thì hút nhau bằng một lực F = 1N. Nếu cho hai quả cầu tiếp xúc nhau rồi tách ra thì điện tích mỗi quả cầu bây giờ là 5.10-8C. Tìm điện tích lúc đầu của mỗi quả cầu?.

Bài 5. Hai điện tích q1 = q2 =-4

C đặt tại hai điểm A và B cách nhau 6cm trong không khí. Xác định cường độ điện trường tại M cách đều hai điểm A , B và cách AB một khoảng

cm. ĐS: 3.106V/m

Bài 6. Cho hai điểm A và B nằm trên đường thẳng trong một điện trường đều có cường độ 9.103V/m. Tại A người ta đặt điện tích q = 10-8C. Biết AB = 10cm và có

. Tìm cường độ điện trường tại điểm B?

Bài 7. Tại ba đỉnh của tam giác vuông ABC (

) có AB = 4cm, AC = 3cm. Tại A đặt q1 =-2,7.10-9C, tại B đặt q2. Biết

tổng hợp tại C có phương song song AB. Xác định q2 và

tại C.

Bài 8. Tại ba đỉnh của tam giác vuông ABC (

) có AB = 30cm, AC = 40cm đặt ba điện tích dương q1 = q2 = q3 = 10-9C. Xác định

tại chân đường cao hạ từ đỉnh góc vuông xuống cạnh huyền.

Bài 9. Một điện tích q =-2nC đặt tại M thì chịu tác dụng của lực điện trường do điện tích Q >0 gây ra là F = 18.10-4N. Hệ điện tích đặt trong không khí và cách nhau 10cm. Xác định cường độ điện trường tại M và điện tích Q?. Vẽ véctơ lực điện trường và cường độ điện trường tại M.

Dạng 2. Cường độ điện trường

triệt tiêu, điện tích q nằm cân bằng

Bài 8. Hai điện tích q1 ,q2 đặt tại A và B cách nhau 3cm trong không khí thì chúng hút nhau 1 lực F = 40N. Điện trường do chúng gây ra tại M là EM = 0, với AM = 6cm và BM = 3cm. Tính q1 và q2. Vẽ hình.

ĐS:

Bài 9. Đặt ba điện tích q1 , q2 , q3 tại 3 đỉnh tam giác đều ABC có cạnh là 4cm. Gọi I là trung điểm AB. Biết q1 =- q2 = 6pC.

a. Cho q3 = 6pC. Tính cường độ điện trường tại điểm I là trung điểm AB.

b. q3 có giá trị bao nhiêu để véctơ cường độ tổng hợp

có phương hợp với AB một góc 300.

ĐS: a./273,72V/m;

Bài 14. Hai điện tích q1 = 910-8C, q2 = 16.10-8C đặt tại A và B trong không khí cách nhau 5cm. Tìm điểm M mà tại đó có véctơ cường độ điện trường

và E1 = E2. Vẽ hình?

Bài 13. Cho hai điện tích Q = 2.10-9C và q đặt trong không khí cách nhau 20cm. Tìm q để cường độ điện trường tổng hợp tại trung điểm M của AB bị triệt tiêu.

Bài 21. Hai điện tích q2 = 4q1 = - 8.10-8C đặt tại A và B cách nhau 8cm trong không khí. Một điện tích q3 đặt tại C. Hỏi:

a. C ở đâu để q3 cân bằng?

b. Dấu và độ lớn của q3 để q1 và q2 cũng cân bằng?

Bài 22. Hai điện tích q2 = 4q1 = -8.10-8C đặt tại A và B cách nhau 15cm trong không khí. Phải đặt điện tích q3 tại M cách A bao nhiêu để nó cân bằng?

Dạng 3. Tìm q

Bài 4. Tại 3 điểm A,B,C thẳng hàng có đặt 3 điện tích q1 ,q2 ,q3 theo thứ tự A,B,C. Biết AB = 3cm, BC = 9cm và q1 = 18.10-9C. Tìm q2 để lực điện tổng hợp tác dụng lên q3 triệt tiêu. Vẽ hình.

Bài 6. Tại hai đỉnh của một tam giác ABC vuông tại C có đặt hai điện tích điểm dương q1, q2. Cho biết AC = 3cm, BC = 4cm và véctơ cường độ điện trường tổng hợp tại C có phương vuông góc AB. Tìm tỉ số

.

Bài 19. Đặt hai điện tích điểm q1 ,q2 tại hai điểm A và B cách nhau 24cm trong không khí thì chúng hút nhau 1 lực F = 2,5N. Cho biết hai điện tích gây ra điện trường tại M cách A 24cm và cách B 48cm thì cân bằng. Tính q1 ,q2 ?.

Bài 23. Một điện tích q = -10-7C đặt tại điểm N trong điện trường của một điện tích Q thì chịu tác dụng của lực điện F = 3.10-3N.

a. Tìm cường độ điện trường E tại điểm N.

b. Xác định điện tích Q? Biết rằng vectơ cường độ điện trường tại điểm N có chiều hướng vào điện tích Q và NQ = 3cm.

Bài 24. Cường độ điện trường do điện tích q1 gây ra tại M cách q1 một đoạn 6cm trong không khí (như hình vẽ) bằng 75.105 V/m. Đặt một điện tích thử q2 = 2.10-7C tại M.

a. Xác định dấu và độ lớn của q1?

b. Xác định chiều và độ lớn lực tương tác tác dụng lên điện tích q2?

N

+

q2

q1

N

+

q2

q1

Dạng 4. Treo điện tích thử q trong điện trường

BÀI TẬP

Các bài tập mẫu

Bài 10. Một điện tích Q > 0 gây ra điện trường tại A và B là EA = 4.104V/m; EB = 9.104V/m. Biết Q, A, B theo thứ tự thẳng hàng. Tính cường độ điện trường tại trung điểm I của AB?.

4Bài 11*. Một quả cầu nhỏ có khối lượng m = 0,25g mang điện tích q = -2,5.10-9C được treo bằng sợi dây mảnh đặt trong điện trường đều

nằm ngang (chiều từ trái sang phải). Khi quả cầu cân bằng, dây treo hợp với phương thẳng

Bài 25. Một điện tích Q đặt trong không khí, gọi

,

là cường độ điện trường do Q gây ra tại A và B; R là khoảng cách từ A tới Q. Biết

và EA = EB. Tìm k/c AB.

Bài 26. Một quả cầu khối lượng m = 1g, có điện tích q= 10-6 C sẽ rơi với gia tốc a bằng bao nhiêu? Nếu biết CĐĐT của Trái Đất là E = 130V/m và hướng thẳng xuống mặt đất? Lấy g = 9,8m/s2.

Bài 27. Hai điện tích q2 = - 4q1 = -8.10-6 C đặt tại A và B với AB = 9cm.Tìm vị trí M trên AB biết tại đó

. Vẽ hình?

Bài 28. Một điện tích Q = 10-6C đặt tại A trong không khí:

a. Xác định cường độ điện trường tại điểm B cách điện tích 30cm.

b. Đặt điện tích trong chất lỏng có hằng số điện môi

= 16. Điểm C có cường độ điện trường như câu a cách điện tích bao nhiêu?.

Bài 29. Hai điện tích q1 = -q2 = 10-6C đặt tại hai điểm A,B trong không khí cách nhau 40cm. Xác định véctơ cường độ điện trường tại:

a. M là trung điểm của AB

b. N với NA = 20cm; BN = 60cm.

Bài 30. Hai điện tích q1 = -q2 = 10-8C đặt tại hai điểm A,B trong không khí cách nhau 6cm.

a. Tính cường độ điện trường tại điểm M? với MA = 8cm; MB = 10cm.

b. Để véctơ cường độ điện trường tại điểm M song song với AB thì phải đặt them tại A điện tích q0 bằng bao nhiêu?

Bài 31. Tại ba đỉnh của tam giác vuông ABC, AB = 30cm; AC = 40cm đặt ba điện tích dương q1 = q2 = q3 =10-9C. Xác định

tại chân đường cao hạ từ đỉnh góc vuông xuống cạnh huyền.

Bài 32.Tại ba đỉnh của tam giác vuông tại A; AB=4cm, AC=3cm.Tại A đặt q1=-2,7.10-9C ,tại B đặt điện tích q. Biết

tổng hợp tại C có phương song AB. Xác định q2 và E tại C.

Bài 33*: Một quả cầu nhỏ có khối lượng m = 20g mang điện tích q = 10-7C được treo bởi dây mảnh trong điện trường đều có véctơ E nằm ngang. Khi quả cầu cân bằng, dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc α = 300. Tính độ lớn cường độ điện trường. Cho g = 10m/s2.