1 Tóm tắt lý thuyết tập vật lý lớp 11 MỞ ĐẦU Vật lý khoa học nghiên cứu quy luật vận động tự nhiên, từ thang vi mô (các hạt cấu tạo nên vật chất) thang vĩ mô (các hành tinh, thiên hà vũ trụ) Đối tượng nghiên cứu vật lý bao gồm vật chất, lượng, khơng gian thời gian Vật lý cịn xem ngành khoa học định luật vật lý chi phối tất ngành khoa học tự nhiên khác Điều có nghĩa ngành khoa học tự nhiên sinh học, hóa học, địa lý học, khoa học máy tính nghiên cứu phần cụ thể tự nhiên phải tuân thủ định luật vật lý Ví dụ, tính chất hố học chất bị chi phối định luật vật lý học lượng tử, nhiệt động lực học điện từ học Vật lý có quan hệ mật thiết với tốn học Các lý thuyết vật lý bất biến biểu diễn dạng quan hệ toán học, xuất toán học thuyết vật lý thường phức tạp ngành khoa học khác Vật lý, chứa trừu tượng, cách mà người nhìn nhận, đánh giá giới xung quanh Trong giới ấy, logic, toán học công cụ chiếm ưu Nên vật lý đơi rất khó cảm nhận Tuy nhiên khó vượt qua cách dễ dàng cách tiếp cận Vật lý đầu óc ngây thơ kèm với tính hồi nghi! Tại phải ngây thơ, ngây thơ để bắt đầu chấp nhận lắng nghe; để không bị thứ tâm lý vụng vặt cản trở, để có trừu tượng cao nhất! Hồi nghi để ln hỏi sao, để ln ln rõ ràng xác! M«n vËt lý chiÕm giữ vị trí quan trọng việc phát triển lực t sáng tạo, hình thành kỹ năng, kỹ xảo cho học sinh Nó môn khoa häc thùc nghiƯm cã liªn hƯ mËt thiÕt víi tợng tự nhiên đợc ứng dụng rÊt nhiỊu cc sèng Qua viƯc häc m«n häc này, học sinh biết vận dụng kiến thức để liên hệ thực tiễn cải tạo thiên nhiên Hiện giáo dục đà tiến hành thay sách giáo khoa Đối với môn vật lý, học sinh không tiếp thu kiến thức mang tính hàn lâm cao nh trớc mà tăng cờng thực hành, tự tìm hiểu để rút vấn đề cần lĩnh hội Với cách học này, tập đóng vai trò quan trọng, giúp học sinh hiểu sâu chất vật lý tợng Để từ biết vËn dơng kiÕn thøc ®Ĩ øng dơng ®êi sèng vµ kü tht Vì tơi soạn tập lớp 11 với mục đích Khi làm tập tập học sinh có được: - Học sinh hiểu giải thích tượng tự nhiên liên quan đến Điện, Từ Quang học - Học sinh giải hiểu tất dạng tập theo chương trình chuẩn lớp Điện, Từ Quang học - Học sinh hiểu làm tập nâng cao, tạo tản cho việc học Điện Quang học chương trình 12, thi THPT quốc gia sau Bên cạnh phát em tạo nguồn học sinh giỏi cho trường địa phương - Quan trọng khơi dậy lòng đam mê khám phá, đam mê hiểu biết, đam mê khoa học đam mê vật lý em học sinh Chúc em học thật tốt Thầy Thảo Ăn chơi làm chi học trò; Gắn công học phải toan lo Cơm cha áo mẹ đà, đang, đấy; Lộc nước, công thầy phải sánh so PHỤ LỤC MỞ ĐẦU - KIẾN THỨC VỀ VECTOR TỔNG HAI VECTƠ Ths Trần Văn Thảo – DĐ: 0934040564 Mail: tranvanthao1985.vllt@gmail.com Tóm tắt lý thuyết tập vật lý lớp 11      Cho hai vectơ F1 , F2 Tổng chúng F F1  F2 có đặc điểm sau:    Nếu F1 F2 hướng F có:     Hướng: F hướng với F1 F2  Độ lớn tổng độ lớn: F = F1 + F2     F1 F2 F   Nếu F1 F2 ngược hướng F có:     Hướng: F hướng với vectơ lớn ( F1 F2 )  Độ lớn hiệu độ lớn: F  F1  F2  F1   F2 F    Nếu F1  F2 F1 = F2 (hình vng) F có:    Hướng: F hợp với F1 góc 45   F  F1 Độ lớn: F F1 F2  F2    Nếu F1  F2 (hình chữ nhật)) F có:    Hướng: F hợp với F1 góc  với tan     F1 F2 F1  F   F2 Độ lớn (theo Pitago): F F12  F22      F   Nếu F1 = F2 F1 , F2  (hình t)hoi) F có:   F1   Hướng: F nằm phân giác góc      2   hay F 2 F2 cos    2  Độ lớn: F 2 F1.cos   F2  F1  F   Trường hợp tổng qt (hình bình hành) F có:    Hướng: F hợp với F1 góc  với   F2 F22 F  F12  F F1.cos  Ths Trần Văn Thảo – DĐ: 0934040564 Mail: tranvanthao1985.vllt@gmail.com Tóm tắt lý thuyết tập vật lý lớp 11 2 2  Độ lớn (theo đlí cosin): F F  F  F1.F2 cos  CHƯƠNG I – ĐIỆN HỌC ĐIỆN TỪ HỌC Bài – Điện tích Định luật Culong Ths Trần Văn Thảo – DĐ: 0934040564 Mail: tranvanthao1985.vllt@gmail.com Tóm tắt lý thuyết tập vật lý lớp 11 Vật nhiễm điện_ vật mang điện, điện tích_ vật có khả hút vật nhẹ Có tượng nhiễm điện nhiễm điện cọ xát, nhiễm điện tiếp xúc nhiễm điện hưởng ứng Điện tích electron e=1,6 x 10-19 C gọi điện tích ngun tố Một vật tích điện có kích thước nhỏ so với khoảng cách tới điểm ta xét gọi điện tích điểm Các điện tích dấu đẩy nhau, trái (ngược) dấu hút Định luật Cu_Lông (Coulomb): Lực hút hay đẩy hai điện tích điểm đăït chân phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích điểm đó, có độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ lớn hai điện tích tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách chúng q1.q2 Với r2 N m k = 4  9.10 ( ); q1, q2 : hai điện C2 tích điểm (C ); r : Khoảng cách hai điện tích (m) 5.Lực tương tác điện tích điện môi (môi trường đồng tính) Điện môi môi trường cách điện Các thí nghiệm chứng tỏ rằng, lực tương tác điện tích điểm đặt điện môi đồng chất, chiếm đầy không gian xung quanh điện tích, Công thức: F k giãm  lần chúng đặt chân khoâng: F k q1.q2 ;  r  : số điện môi môi trường (chân không  = 1) Hướng dẫn giải tập: - Trong SGK VL 11, công thức định luật CouLomb dùng để tính độ lớn lực tác dụng hai điện tích điểm Vì vậy, ta đưa độ lớn (chứ không đưa dấu) điện tích vào công thức - Để xác định lực tương tác hai điện tích điểm, ta dùng định luật CouLomb - Ngoài lực điện, điện tích có lực khác tác dụng trọng lực, lực đàn hồi, … Hợp lực lực gây gia tốc cho điện tích Dạng 1: XÁC ĐỊNH LỰC TƯƠNG TÁC CỦA CÁC ĐIỆN TÍCH ĐIỂM  Trường hợp có hai (2) điện tích điểm q1 q2 - p dụng công thức định luật Cu_Lông : F k q1 q  r (Löu ý đơn vị đại lượng) - Trong chân không hay không khí  = Trong môi trường khác  > Trường hợp có nhiều điện tích điểm Ths Trần Văn Thảo – DĐ: 0934040564 Mail: tranvanthao1985.vllt@gmail.com Tóm tắt lý thuyết tập vật lý lớp 11 - Lực tác dụng lên điện tích hợp lực cùa lực tác dụng lên điện tích tạo điện tích lại - Xác định phương, chiều, độ lớn lực, vẽ vectơ lực - Vẽ vectơ hợp lực - Xác định hợp lực từ hình vẽ Khi xác định tổng vectơ cần lưu ý trường hợp đặc biệt tam giác vuông, cân, đều, … Nếu không xảy trường hợp đặc biệt tính độ dài vectơ định lý hàm số cosin: a2 = b2 + c2 – 2bc.cosA Câu Nêu ví dụ cách nhiễm điện cho vật Biểu vật bị nhiễm điện Câu Điện tích điểm gì? Trong điều kiện vật coi điện tích điểm? Câu Có loại điện tích? Nêu đặc điểm hướng lực tương tác điện tích Câu Xác định phương chiều lực tác dụng lên điện tích trường hợp: - Hai điện tích dương đặt gần - Hai điện tích trái dấu đặt gần - Hai điện tích âm đặt gần Nêu đặc điểm độ lớn lực tương tác hai điện tích điểm? Biểu thức định luật Cu-lông ý nghĩa đại lượng? Câu Điện mơi gì? Hằng số điện mơi cho biết điều gì? Bài 1: Hai điện tích điểm cách khoảng r =3cm chân không hút lực F = 6.10-9N Điện tích tổng cộng hai điện tích điểm Q=10 -9C Tính điện đích điện tích điểm: Bài 2: Hai cầu giống mang điện, đặt chân không, cách khoảng r=1m chúng hút lực F1=7,2N Sau cho hai cầu tiếp xúc với đưa trở lại vị trí cũ chúng đảy lực F 2=0,9N tính điện tích cầu trước sau tiếp xúc Bài 3: Cho hai điện tích +q (q>0) hai điện tích –q đặt bốn đỉnh hình vng ABCD cạnh a chân khơng, hình vẽ Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên điện tích nói Bài 4: Cho hai điện tích q 1= 4C , q2=9 C đặt hai điểm A B chân không AB=1m Xác định vị trí điểm M để đặt M điện tích q 0, lực điện tổng hợp tác dụng lên q0 0, chứng tỏ vị trí M không phụ thuộc giá trị q0 Bài 5: Người ta treo hai cầu nhỏ có khối lượng m = 0,01g sợi dây có chiều dài (khối lượng không đáng kể) Khi hai cầu nhiễm điện độ lớn dấu chúng đẩy cách Ths Trần Văn Thảo – DĐ: 0934040564 Mail: tranvanthao1985.vllt@gmail.com Tóm tắt lý thuyết tập vật lý lớp 11 khoảng R=6cm Lấy g= 9,8m/s2 Tính điện tích cầu Bài 6: Hai điện tích q1, q2 đặt cách khoản r=10cm tương tác với lực F khơng khí F đặt dầu Để lực tương tác F hai điện tích phải đạt cách dầu? Bài 7: Cho hai điện tích điểm q1=16 C q2 = -64 C đặt hai điểm A B chân không cách AB = 100cm Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên điện tích điểm q0=4 C đặt tại: a Điểm M: AM = 60cm, BM = 40cm b Điểm N: AV = 60cm, BN = 80cm Bài 8: Một cầu nhỏ có khối lượng m = 1,6g, tích điện q = 2.10 -7C treo sợi dây tơ mảnh Ở phía cần phải đạt điện tích q để lực căng dây giảm nửa Bài 9: Hai cầu kim loại nhỏ hoàn toàn giống mang điện tích q = 1,3.10-9C q2=6.5.10-9C, đặt khơng khí cách kh oảng r đẩy với lực F Chi hai cầu tiếp xúc nhau, đặt chung lớp điện môi lỏng, cách khoảng r lực đẩy chúng bằn F a Xác đinh số điện môi  b Biết lực tác đụng F = 4,6.10-6N Tính r Bài 10: Hai cầu kim loại giống nhau, mang điện tích q 1, q2 đặt cách 20cm hút bợi lực F = 5.10-7N Nối hai cầu dây dẫn, xong bỏ dây dẫn hai cầu đẩy với lực F2 = 4.10-7 N Tính q1, q2 Bài 11: Hai cầu nhỏ giống nhau, khối lượng m = 0,2kg, treo điểm hai sợi tơ mảnh dài l = 0,5m Khi cầu tích điện q nhau, chúng tách khoảng a = 5cm Xác đinh q Bài 12: Hai điện tích điểm đặt chân không, cách khoảng r = 4cm Lực đẩy tĩnh điện chúng F = -10-5N a Tính độ lớn điện tích b Tìm khoảng cách r1 chúng để lực đẩy tĩnh điện F1 = 2,5.10-6N Bài 13: Người ta đặt ba điện tích q1 = 8.10-9C, q2=q3=-8.10-C ba đỉnh tam giác ABC cạnh a = = 6cm khơng khí Xác định lực tác dụng lên điện tích q 0=610-9C đặt tâm O tam giác Bài 14: Tại ba đỉnh tam giác đều, người ta đặt ba điện tích giống q1=q2=q3=6.10-7C Hỏi phải đặt điện tích thứ tư q đâu, có giá trị để hệ thống đứng yên cân Bài 15: Hai cầu nhỏ tích điện có độ lớn nhau, đặt cách 5cm chân khơng hút lực 0,9N Xác định điện tích hai cầu Bài 16: Cho hai điện tích điểm q1 q2 đặt cách khoảng r = 30cm khơng khí, lực tác dụng chúng F Nếu đặt chúng dầu lực bị yếu 2,25 lần Vậy cần dịch chúng lại khoảng để lực tương tác chúng F? Đs: 0,1m Ths Trần Văn Thảo – DĐ: 0934040564 Mail: tranvanthao1985.vllt@gmail.com Tóm tắt lý thuyết tập vật lý lớp 11 Bài 17: Hai điện tích điểm đặt cách m khơng khí đẩy lực F = 1,8 N Độ lớn điện tích tổng cộng 3.10-5 C Tính điện tích vật Đs: q1 2.10 C ; q2 10 C Bài 18: Hai điện tích q1 = 4.10-8 C, q2 = -4.10-8 C đặt hai điểm A, B cách khoảng a = cm khơng khí Xác định lực tác dụng lên điện tích điểm q = 2.10 -9 C khi: a q đặt trung điểm O AB b q đặt M cho AM = cm, BM = cm Đs: a.3, 6.10 N ; b.3,375.10 N Bài 19: Ba điện tích điểm q1 = 27.10-8 C; q2 = 64.10-8 C, q3 = -10-7 C đặt ba đỉnh tam giác ABC vuông C Cho AC = 30 cm; BC = 40 cm Xác định lực tác dụng lên q3 Hệ thống đặt khơng khí Đs: 4,510 N Bài 20: Hai điện tích điểm +q -q đặt hai điểm A B cách 2d khơng khí Xác định lực tác dụng lên điện tích q = q đặt điểm M đường trung trực AB, cách AB đoạn x áp dụng số: q = 10-6 C; d = cm; x = cm Đs: kq d ( x2  d ) Bài 21: Hai cầu có khối lượng m = 10g, tích điện q treo vào hai dây mảnh, dài l = 30 cm vào điểm Một cầu giữ cố định vị trí cân bằng, dây treo cầu thứ hai lệch góc  = 600 so với phương đứng Xác định điện tích q Cho g = 10m/s2 Đs: q l mg k Bài 22: Người ta treo hai cầu nhỏ có khối lượng m = 1g dây có độ dài l = 50 cm Khi hai cầu tích điện nhau, dấu, chúng đẩy cách r1 = 6cm a Tính điện tích cầu b Nhúng hệ thống vào rượu có số điện mơi  = 27 Tính khoảng cách r2 cầu cân Bỏ qua lực đẩy Archimede Lấy g = 10m/s Đs: a.r  l  q r mgr kq 2l ; b.r  l  r  2kl  mg Bài 23: Hai cầu nhỏ giống nhau, khối lượng m, bán kính r, điện tích q treo hai dây mảnh có chiều dài l vào điểm Do lực tương tác Coulomb, dây lệch góc  so với phương đứng Nhúng hai cầu vào dầu có số điện mơi  = người ta thấy góc lệch dây  Tính khối lượng riêng D cầu, biết khối lượng riêng dầu D0 = 0,8.103 kg/m3 kq tag P Đs: Trong khơng khí: r D D 1 Ths Trần Văn Thảo – DĐ: 0934040564 Mail: tranvanthao1985.vllt@gmail.com Tóm tắt lý thuyết tập vật lý lớp 11 Bài 24: Trong caùc caùch nhiễm điện : cách tổng đại số điện tích vật nhiễm điện khơng thay đổi: A.I B.II C.III D.khơng có cách Bài 25: Trong caùc caùch nhiễm điện : I Do cọ xát ; II Do tiếp xúc ; III Do hưởng ứng cách tổng đại số điện tích vật nhiễm điện thay đổi: A.I,II B.II,III C.I,III D cách Bài 26: Có loại điện tích A.1 B.2 C.3 D.Vô số loại Bài 27: Trong cách làm sau đây: I.nhiễm điện hưởng ứng II.chạm tay III.nối đất dây dẫn Muốn làm cho cầu A mang điện tích âm làm cho vật dẫn B mang điện dương ta phải làm cách nào: A.I,II B.I,III C.II,III D.Cả A B Bài 28: Trong chất sau : I.than chì II.dung dịch bazo III.êbonic IV.thủy tinh Chất chất dẫn điện A.I,II B.II,III C.I D.I,IV Bài 29: Trong chất sau đây, chất chất cách điện(điện môi): I.kim cương II.than chì III.dung dịch muối IV.sứ A.I,II B.II,III C.I,IV D.III,IV Bài 30: Hai cầu nhẹ giống treo vào điểm hai dây tơ giống ,truyền cho hai cầu hai điện tích dấu q1,q2 với q1=2q2,hai cầu đẩy nhau.Góc lệch dây treo hai cầu so với phương thẳng đứng thỏa mãn hệ thức sau đây: A 1 2 B  21 C 1 4 D 1  Ths Trần Văn Thảo – DĐ: 0934040564 Mail: tranvanthao1985.vllt@gmail.com Tóm tắt lý thuyết tập vật lý lớp 11 Bài 31: Biểu thức định luật Coulomb tương tác hai điện tích đứng yên chân không làø: A F k q1 q r2 C F k B F k q1 q D F  r2 q1 q r q1 q r Bài 32: Biểu thức định luật Coulomb tương tác hai điện tích đứng yên điện môi làø: q1q2  r2 q q C F k 2 r A F k B F k D F  q1 q2 r q1 q r Bài 33: Hai điện tích giống đặt chân không đẩy lực 0,4N đặt cách 3cm Độ lớn điện tích là: A.2.10-7C C 2.10-12C 10-12C D .10-7C B Bài – Thuyết electron Định luật bảo tồn điện tích Thuyết electron (e) dựa vào cư trú di chuyển e để giải thích tượng điện tính chất điện vật Trong việc vận dụng thuyết e để giải thích tượng nhiễm điện (do cọ xát, tiếp xúc, hưởng ứng), ta thừa nhận có e di chuyển từ vật sang vật từ điểm đến điểm vật Thuyết electron: - Bình thường nguyên tử trung hoà điện - Nguyên tử bị electron trở thành ion dương, nguyên tử nhận thêm electron trở thành ion âm - Electron di chuyển vật hay từ vật sang vật khác độ linh động lớn ( khối lượng nhỏ) Vật (chất) dẫn điện vật (chất) cách điện: - Vật dẫn điện vật có nhiều điện tích tự di chuyển bên vật - Vật cách điện(điện môi) vật có điện tích tự di chuyển bên vật Giải thích ba tượng nhiễm điện: a.Nhiễm điện cọ xát: Khi thuỷ tinh cọ xát với lụa có số electron di chuyển từ thuỷ tinh sang lụa nên thuỷ tinh nhiễm điện dương, mảnh lụa nhiễm điện âm b.Nhiễm điện tiếp xúc: Ths Trần Văn Thảo – DĐ: 0934040564 Mail: tranvanthao1985.vllt@gmail.com 10 Tóm tắt lý thuyết tập vật lý lớp 11 Khi kim loại trung hoà điện tiếp xúc với cầu nhiễm điện có di chuyển điện tích từ cầu sang kim loại nên kim loại nhiễm điện dấu với cầu c Nhiễm điện hưởng ứng: Thanh kim loại trung hoà điện đặt gần cầu nhiễm điện electron tự kim loại dịch chuyển Đầu kim loại xa cầu nhiễm điện dấu với cầu, đầu kim loại gần cầu nhiễm điện trái dấu với cầu Định luật bảo toàn điện tích Ở hệ vật lập điện, nghĩa hệ khơng trao đổi điện tích với hệ khác, tổng đại số điện tích hệ số  Học sinh cần vận dụng định luật bảo toàn điện tích: “ Trong hệ cô lập điện, tổng đại số điện tích luôn số” Câu Nêu cấu tạo nguyên tử phương diện điện? Đặc điểm electron, proton nơtron? Câu Điện tích nguyên tố gì? Thế ion dương, ion âm? Câu Nếu nguyên tử Fe thiếu electron mang điện lượng bao nhiêu? Nguyên tử C electron trở thành ion âm hay ion dương? Ion Al3+ nhận thêm electron trở thành ion âm hay ion dương Câu Thế chất dẫn điện? Thế chất cách điện? Ở lớp học chất dẫn điện? Thế chất cách điện? So với định nghĩa lớp 10 định nghĩa có chất khác khơng? Lấy ví dụ chất dẫn điện chất cách điện Câu Giải thích tượng nhiễm điện hưởng ứng? Giải thích tượng nhiễm điện tiếp xúc? Bài 1: Đưa vật A mang điện dương tới gần cầu kim loại nho ûtreo dây tơ ta thấy vật A hút cầu.Từ kết ta có kết luận: A.quả cầu mang điện âm B.quả cầu nhiễm điện hưởng ứng C.có tương tác vật mang điện vật không mang điện D.A B Bài 2: Trong yếu tố sau: I.dấu điện tích II.độ lớn điện tích III.bản chất điện môi IV.khoảng cách hai điện tích Độ lớn lực tương tác hai điện tích điểm đứng yên phụ thuộc vào yếu tố: Ths Trần Văn Thảo – DĐ: 0934040564 Mail: tranvanthao1985.vllt@gmail.com ... tích 2 .10 -7(C) đặt cách 3( cm) chân khơng hút lực 2, 4( N) Tìm q1, q2 Ths Trần Văn Thảo – DĐ: 0 9 34 040 5 64 Mail: tranvanthao19 85. vllt@gmail.com 15 Tóm tắt lý thuyết tập vật lý lớp 11 Đs: a) 10 -5 2 .10 -5; ... mãn hệ thức sau đây: A ? ?1 ? ?2? ?? B  ? ?2? ? ?1 C ? ?1 ? ?4? ?? D ? ?1  Ths Trần Văn Thảo – DĐ: 0 9 34 040 5 64 Mail: tranvanthao19 85. vllt@gmail.com Tóm tắt lý thuyết tập vật lý lớp 11 Bài 31 : Biểu thức định luật... Hướng: F hợp với F1 góc  với   F2 F 22 F  F 12  F F1.cos  Ths Trần Văn Thảo – DĐ: 0 9 34 040 5 64 Mail: tranvanthao19 85. vllt@gmail.com Tóm tắt lý thuyết tập vật lý lớp 11 2 2  Độ lớn (theo đlí