Ví dụ về định luật Coulomb

10 ví dụ về định luật Coulomb

1. Hai điện tích được bố trí như hình dưới đây. Điện tích tại A là +8 micro Coulomb và điện tích tại B là -5 micro Coulomb. lực Coulomb tác dụng lên cả hai điện tích là... (k = 9 x 10⁹ Nm²C^-2, 1 micro Coulomb = 10^-6 C)

Cuộc thảo luận
Người ta biết rằng :

Yêu cầu : Độ lớn của lực điện tác dụng lên cả hai điện tích
Jawab :

Công thức Định luật Coulomb :

Lớn lực điện tác động lên cả hai tải:

2. Điện tích P = +10 micro Coulomb và điện tích Q = +20 micro Coulomb được đặt cách nhau như hình vẽ. Độ lớn của lực Coulomb tác dụng lên cả hai điện tích là…

Cuộc thảo luận
Người ta biết rằng :

Yêu cầu : Độ lớn của lực Coulomb tác dụng lên cả hai điện tích
Jawab :

Độ lớn của lực Coulomb hay lực điện tác dụng lên cả hai điện tích là 125 Newton.

3. Ba điện tích được đặt riêng biệt như hình vẽ! Điện tích A = -5 micro Coulomb, điện tích B = +10 micro Coulomb, và điện tích C = -12 micro Coulomb. Độ lớn và hướng của lực điện tác dụng lên điện tích B là…

Cuộc thảo luận
Người ta biết rằng :

Yêu cầu : Độ lớn và hướng của lực điện tác dụng lên điện tích B
Jawab :
Lực điện tác dụng lên điện tích B là hợp lực của lực điện giữa hai điện tích A và B cộng với lực điện giữa hai điện tích B và C.
Lực điện giữa hai điện tích A và B :

Điện tích A mang điện tích âm và điện tích B mang điện tích dương, do đó hướng của lực Coulomb là hướng về phía điện tích A và hướng ra xa điện tích B (sang trái).
Lực điện giữa hai điện tích B và C :

Điện tích B mang điện tích dương và điện tích C mang điện tích âm, do đó hướng của lực Coulomb là hướng về phía điện tích C và hướng ra xa điện tích B (sang phải).
Lực điện tổng hợp tác dụng lên điện tích B :
Hướng F_AB sang trái và hướng F_BC sang bên phải.
F_B =F_AB - F_BC = 675 N – 125 N = 550 Newton.
Hướng của lực điện tổng hợp tác dụng lên điện tích B (F)_B) = hướng của lực điện F_ABCụ thể là hướng về điện tích C (bên phải).

4. Điện tích +Q₁ = 10 micro Coulomb, +Q₂ = 50 micro Coulomb và Q₃ được tách ra như trong hình. Do đó, lực điện tác dụng lên điện tích Q₂ = 0 thì điện tích Q₃ là…

Cuộc thảo luận
Người ta biết rằng :
Điện tích 1 (q)₁) = +10 μC = +10 x 10^-6 Coulomb
Điện tích 2 (q)₂) = +50 μC = +50 x 10^-6 Coulomb
Khoảng cách giữa điện tích 1 và 2 (r)₁₂) = 2 cm = 0,02 m = 2 x 10^-2 m
Khoảng cách giữa điện tích 2 và 3 (r)₂₃) = 6 cm = 0,06 m = 6 x 10^-2 m
Lực điện tổng hợp tác dụng lên điện tích 2 (F)₂) = 0
Yêu cầu : điện tích 3 (q)₃)
Jawab :
Lực điện tác dụng lên điện tích 2 là hợp lực của lực điện giữa điện tích 1 và 2 với lực điện giữa điện tích 2 và 3.
Lực điện giữa các điện tích 1 và 2 :

Điện tích 1 là dương và điện tích 2 cũng là dương nên chiều là F.₁₂ hướng về phía điện tích 3 (bên phải).
Lực điện giữa các điện tích 2 và 3 :

Điện tích 2 là dương và điện tích 3 cũng là dương nên chiều là F.₂₃ hướng về phía điện tích 1 (bên trái).
Tổng lực điện tác dụng lên điện tích 2 = 0 :
Hướng F₁₂ sang phải và hướng F₂₃ Bên trái.

5. Trong hình bên cạnh, lực đẩy tác dụng lên hai điện tích là 144 N, vậy khoảng cách giữa hai điện tích là… (1 μC = 10^-6 C và k = 9.10⁹ Nm².C^-2)

A. 4 cm

B. 5 cm

C. 8 cm

D. 10 cm

E. 12 cm

Cuộc thảo luận

Ai cũng biết rằng:

Lực điện (F)₁₂) = 144 N

Điện tích 1 (q)₁) = 10 μC = 10 x 10^-6 C

Điện tích 2 (q)₂) = 4 μC = 4 x 10^-6 C

Hằng số Coulomb (k) = 9 x 10⁹ Nm².C^-2

C = Coulomb, N = Newton, m = mét

Yêu cầu: Khoảng cách giữa hai điện tích (r)

Hàm:

Công thức định luật Coulomb:

Mô tả: F = lực điện, k = kHằng số Coulomb, q = điện tích, r = khoảng cách giữa hai điện tích.

Khoảng cách giữa hai điện tích (r) = 5 x 10^-2 mét = 5 x 10^-2 x 10² centimet = 5 centimet.

Đáp án đúng là B.

6. Hình dưới đây cho thấy hai điện tích. Nếu lực Coulomb tác dụng lên cả hai điện tích là 3,6 N, thì khoảng cách giữa hai điện tích là… (1 μC = 10^-6 C và k = 9.10⁹ Nm².C^-2)

A. 30,0 cm

B. 27,0 cm

C. 9,0 cm

D. 3,0 cm

E. 0,3 cm

E. 12 cm

Cuộc thảo luận

Ai cũng biết rằng:

Lực điện (F)₁₂) = 3,6 N

Điện tích 1 (q)₁) = 9 μC = 9 x 10^-6 C

Điện tích 2 (q)₂) = 4 μC = 4 x 10^-6 C

Hằng số Coulomb (k) = 9 x 10⁹ Nm².C^-2

C = Coulomb, N = Newton, m = mét

Yêu cầu: Khoảng cách giữa hai điện tích (r)

Hàm:

Công thức định luật Coulomb:

Mô tả: F = lực điện, k = kHằng số Coulomb, q = điện tích, r = khoảng cách giữa hai điện tích.

Khoảng cách giữa hai điện tích (r) = 0,3 mét = 0,3 x 100 centimet = 30 centimet.

Đáp án đúng là A.

7. Ba điện tích điểm được đặt tại các góc của một tam giác, như hình vẽ. Độ lớn của lực Coulomb tại điểm A là… (k = 9.10⁹ Nm².C^-2; 1 μ = 10^-6)

A. 10N

B. 60N

C. 90N

D. 90√2 N

E. 100√2 N

Cuộc thảo luận

Ai cũng biết rằng:

Điện tích A (q)_A) = -2 μC = -2 x 10^-6 C

Điện tích B (q)_B) = 8 μC = 8 x 10^-6 C

Điện tích C (q)_C) = 4,5 μC = 4,5 x 10^-6 C

Hằng số Coulomb (k) = 9 x 10⁹ Nm².C^-2

Khoảng cách giữa hai điện tích A và B (r)_AB) = 4 cm = 4 x 10^-2 mét

Khoảng cách giữa hai điện tích A và C (r)_AC) = 3 cm = 3 x 10^-2 mét

C = Coulomb, N = Newton, m = mét

Yêu cầu: Điện trường tại điểm A

Hàm:

Công thức định luật Coulomb:

Mô tả: F = lực điện, k = kHằng số Coulomb, q = điện tích, r = khoảng cách giữa hai điện tích.

Lực điện tại điểm A:

F_AB và F_AC tạo thành một góc vuông, do đó lực tổng hợp được tính bằng công thức Pythagore.

Đáp án đúng là D.

8. Hai vật có điện tích Q₁ và Q₂ Ở khoảng cách r cm, nó tạo ra một lực đẩy 10 N. Khi đó điện tích Q₁ được dịch chuyển sao cho lực phát sinh trở thành 40 N. Hằng số k = 9 x 10⁹ Nm².C^-2, sau đó điện tích Q₁ phải được di chuyển bởi…

A. Cách Q 1/2 r₂

B. 1/2 r tiến đến Q₂

C. 1 r di chuyển ra xa Q₂

D. 2 r tiến đến Q₂

E. 2 r di chuyển ra xa Q₂

Cuộc thảo luận

Ai cũng biết rằng:

Khoảng cách Q₁ và Q₂ = r cm

Lực đẩy (F) = 10 N

Nếu điện tích Q₁ lực đẩy (F) = 40 N

Hằng số (k) = 9 x 10⁹ Nm².C^-2

Yêu cầu: điện tích Q₁ phải được di chuyển bởi…

Hàm:

Công thức lực điện:

F = k Q₁ Q₂ / r²

Khoảng cách (r) tỷ lệ nghịch với lực (F). Điều này có nghĩa là nếu lực càng lớn thì khoảng cách giữa các điện tích sẽ càng nhỏ. Vì vậy, điện tích Q₁ phải được di chuyển tiếp cận điện tích Q₂.

Đáp án đúng là B.

9. Điện tích +q₃ = 20 μC, +q₂ = 10 μC và q₁ được tách ra như trong hình. Do đó, lực Coulomb tác dụng lên điện tích q₂ = 0 thì điện tích q₁ là …
A. +2 μC
B. –2 μC
C. +5 μC
D. –5 μC
E. +8 μC
Cuộc thảo luận :
Người ta biết rằng :
+q₃ = 20 μC
+q₂ = 10 μC
Yêu cầu :
q₁ =?
Jawab :
Tại điện tích q₂ lực lượng lao động F₂₃ và F₂₁trong đó F₂₃ hướng sang trái. Vì vậy, lực tổng hợp tác dụng lên q₂ bằng không thì q₁ phải dương để lực F₂₁ Đi về phía bên phải.
Điện tích q₁ = +5 μC.
Đáp án đúng là C.

10. Ba điện tích +q₁= 5 μC, +q₂ = 10 μC và +q₃ = 10 μC trên một đường thẳng. Nếu a = 10 cm thì độ lớn và hướng của lực điện tác dụng lên điện tích q là bao nhiêu?₂ là… (k = 9 x 10⁹ Nm²C^-2)

A. 7,5 N hướng về phía q₁
B. 11,25 N hướng về phía q₂
C. 15 N hướng về q₁
D. 22,5 N hướng về phía q₁
E. 78,75 N hướng về phía q₁
Cuộc thảo luận :
Người ta biết rằng :
q₁= 5 μC, q₂ = 10 μC và q₃ = 10 μC
một = 0,1 m

Yêu cầu :
Độ lớn và hướng của lực Coulomb tổng hợp tác dụng lên q₂ ?
Jawab :
Có hai lực Coulomb tác dụng lên q.₂, cụ thể là F₂₁ và F₂₃, trong đó hướng của hai lực này ngược nhau. q₁ dương và q₂ dương sao cho lực F₂₁ đi về phía bên phải (hướng về phía q)₃). q₂ dương và q₃ dương sao cho lực F₂₃ đi về phía bên trái (hướng về phía q)₁).

Độ lớn của lực điện tổng hợp = 90 N – 11,25 N = 78,75 N.
Hướng của lực tổng hợp trùng với hướng của lực F.₂₃, hướng tới q₁.
Đáp án đúng là E.