Điện tích - Định luật Culông

Ta có, sự nhiễm điện của các vật do 3 nguyên nhân là:

- Nhiễm điện do cọ xát

- Nhiễm điện do tiếp xúc

- Nhiễm điện do hưởng ứng

=> Phương án D - sai

Trong các cách trên, cách làm thước nhựa nhiễm điện là: Cọ xát mạnh thước nhựa lên mảnh vải khô nhiều lần (Nhiễm điện do cọ xát)

Ta có, khi đưa thanh kim loại ra thật xa quả cầu thì thanh kim loại trở về trạng thái không nhiễm điện như lúc đầu tức là trung hòa về điện

Hướng dẫn giải:

A – Do từ tính

B – Lực hấp dẫn

C – Do hiện tượng mao dẫn

Ta có, biểu thức của định luật Cu-lông: \(F = k\dfrac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{{r^2}}}\)

Nhận thấy, (F) phụ thuộc vào tích \(\left| {{q_1}{q_2}} \right|\)  (độ lớn của hai điện tích) và \(r\) (khoảng cách giữa hai điện tích)

=> Lực tương tác (F) giữa hai điện tích điểm trong không khí tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa hai điện tích, tỉ lệ thuận với tích của hai điện tích

Ta suy ra phương án A – sai

Ta có, lực tương tác giữa hai điện tích điểm: \(F = k\dfrac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{{r^2}}}\) hay \(F = \dfrac{A}{{{r^2}}}\)

=> Đồ thị \(F\left( r \right)\) có dạng đường hypebol (đồ thị D: Khi r tiến đến 0 thì F tiến tới \(\infty \), khi r tiến đến \(\infty \) thì F tiến tới 0)

Ta có, 2 điện tích đẩy nhau, lực \({F_{21}}\) và \({F_{12}}\) cùng phương, ngược chiều nhau

=> \({q_1},{q_2}\) cùng dấu hay tích \({q_1}.{q_2} > 0 \Rightarrow \left[ \begin{array}{l}{q_1},{q_2} > 0\\{q_1},{q_2} < 0\end{array} \right.\)

=> Cả B và C đều đúng

Ta có, biểu thức của định luật Cu-lông: \(F = k\dfrac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{\varepsilon {r^2}}}\)

=> Độ lớn của lực tương tác giữa hai điện tích điểm đứng yên trong môi trường điện môi đồng chất phụ thuộc vào:

       + Độ lớn của các điện tích (q₁, q₂)

       + Bản chất của điện môi (ε)

       + Khoảng cách giữa hai điện tích (r)

Và độ lớn của lực tương tác không phụ thuộc vào dấu của các điện tích.

Ta có lực tương tác giữa hai điện tích q₁ và q₂ là: \(F = k\dfrac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{{r^2}}}\)

+ Khi tăng r lên 2 lần : \(r' = 2r\)

+ Mỗi điện tích q₁, q₂ cũng giảm 2 lần: \(\left\{ \begin{array}{l}{q_1}' = \dfrac{{{q_1}}}{2}\\{q_2}' = \dfrac{{{q_2}}}{2}\end{array} \right.\) 

=> Lực tương tác tĩnh điện giữa chúng khi đó: \(F' = k\dfrac{{\left| {{q_1}'{q_2}'} \right|}}{{r{'^2}}} = k\dfrac{{\left| {\dfrac{{{q_1}{q_2}}}{4}} \right|}}{{{{\left( {2r} \right)}^2}}} = k\dfrac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{16{r^2}}} = \dfrac{F}{{16}}\)

=> Lực tương tác tĩnh điện giữa chúng giảm xuống 16 lần

Ta có: Tương tác giữa 2 điện tích là tương tác hút khi \({q_1}{q_2} < 0\)

Ta có:

Lực tương tác tĩnh điện giữa hai điện tích điểm đứng yên trong chân không là:

\(F = k\dfrac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{\varepsilon {r^2}}}\) => tỉ lệ với bình phương khoảng cách  giữa hai điện tích.

Ta có:

\(F = k\dfrac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{\varepsilon {r^2}}} \Leftrightarrow 0,9 = {9.10^9}.\dfrac{{\left| {0,{{4.10}^{ - 6}}.0,{{2.10}^{ - 6}}} \right|}}{{2{{\rm{r}}^2}}}\\ => r = 0,02m\)

Độ lớn lực tương tác giữa hai điện tích điểm: \(F = k\frac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{{r^2}}} \Rightarrow F \sim \frac{1}{{{r^2}}}\)

Từ hình, ta thấy hai quả cầu đẩy nhau

=> chúng tích diện cùng dấu

Lực tương tác giữa hai điện tích điểm được xác định bởi công thức: \(F = k\frac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{\varepsilon {r^2}}}\)

Hay \(F = \dfrac{A}{{{r^2}}}\)

+ Khi \(r \to \infty  \Rightarrow F \to 0\)

+ Khi \(r \to 0 \Rightarrow F \to \infty \)

\( \Rightarrow \) Đồ thị \(F\left( r \right)\) có dạng đường hypebol \( \Rightarrow \) Hình 4.

Lực tương tác điện giữa hai điện tích là: \(F = k\dfrac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{\varepsilon {r^2}}}\)

Tăng độ lớn mỗi điện tích lên 2 lần và tăng khoảng cách lên 4 lần, lực tương tác điện giữa chúng là:

\(F' = k\dfrac{{\left| {2{q_1}2{q_2}} \right|}}{{\varepsilon .{{\left( {4r} \right)}^2}}} = \dfrac{F}{4}\)

Ta có:

\(\left\{ \begin{array}{l}F = k\dfrac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{\varepsilon {r^2}}}\\F' = k\dfrac{{\left| {2{q_1}.2{q_2}} \right|}}{{\varepsilon .{{\left( {2r} \right)}^2}}}\end{array} \right. \Rightarrow \dfrac{F}{{F'}} = 1\)

Sự nhiễm điện của các vật do 3 nguyên nhân là:

- Nhiễm điện do cọ xát

- Nhiễm điện do tiếp xúc

- Nhiễm điện do hưởng ứng

Khi cọ xát một thước nhựa vào vải len, ta thấy thước nhựa có thể hút được các vật nhẹ như giấy.

Đưa thanh kim loại không nhiễm điện đến gần quả cầu đã nhiễm điện nhưng không chạm vào quả cầu, thì hai đầu thanh kim loại được nhiễm điện. Đầu gần quả cầu hơn nhiễm điện trái dấu với điện tích quả cầu, đầu xa hơn nhiễm điện cùng dấu.