I. LỰC HÚT VÀ LỰC ĐẨY GIỮA CÁC ĐIỆN TÍCH

Bài 1: Treo thanh nhựa A bằng một dây chỉ để nó có thể quay tự do...

Đáp án:

a) Thanh nhựa A và B đều nhiễm điện âm do cọ xát với len, khi đưa lại gần nhau sẽ đẩy nhau. 

b) Thanh thủy tinh nhiễm điện dương do cọ sát với lụa, thanh nhựa A nhiễm điện âm, khi đưa lại gần nhau sẽ hút nhau.

Biểu diễn lực tương tác giữa các điện tích:

Lực điện tác dụng lên mỗi điện tích đặt tại các đỉnh của một tam giác đều

Bài 2: Độ lớn của lực tương tác giữa các điện tích có phụ...

Đáp án:

Độ lớn của lực tương tác giữa hai điện tích tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng

Đề xuất phương án: Đo độ lớn lực tương tác giữa 2 điện tích có độ lớn không đổi. Thay đổi khoảng cách giữa 2 điện tích và xác định lại độ lớn của lực tương tác trong 3 trường hợp từ đó tìm được mối quan hệ giữa độ lớn lực tương tác và khoảng cách giữa các điện tích.

II. ĐỊNH LUẬT COULOMB (CU-LÔNG)

Bài 1: Hãy nêu tên các đại lượng và tên các đơn vị trong biểu thúc (16.2) và (16.3).

Đáp án:

F: Lực tương tác giữa hai điện tích (N)

k: hằng số lực Coulomb k=9.10$^{9}$(Nm$^{2}$/C$^{2}$)

$q_{1}$, $q_{2}$: điện tích điểm (C)

r: khoảng cách giữa hai điện tích (m)

$\varepsilon _{0}$: hằng số điện $\varepsilon _{0}$=8,85.10$^{-12}$ (C$^{2}$/Nm$^{2}$)

Bài 2: Nếu khoảng cách giữa hai điện tích điểm tăng lên 2 lần...

Đáp án: 

Lực điện tương tác tăng $\frac{3,3}{2^{2}}$=2,25 lần. 

Bài 3: Hãy vẽ các vectơ lực điện tương tác giữa hai điện tích điểm...

Đáp án:

Ta có: $F_{12}$=$F_{21}$=$\frac{k\left | q_{1}q_{2} \right |}{r^{2}}$=$\frac{9.10^{9}.10^{-5}.10^{-7}}{0,1^{2}}$=0,9(N)

Hai điện tích cùng dấu => Đẩy nhau

III. BÀI TẬP VỀ ĐỊNH LUẬT COULOMB

Bài 1: Người ta có thể dùng lực tĩnh điện để tách các trang sách...

Đáp án:

Cho các trang giấy nhiễm điện cùng loại, chúng sẽ đẩy nhau và ta có thể tách chúng ra dễ dàng.

Bài 2: Có thể dùng định luật Coulomb để xác định...

Đáp án:

Không thể vì kích thước của các vật nhiễm điện quá lớn so với khoảng cách của chúng nên không thể coi là điện tích điểm.

Bài 3: Xác định lực điện tương tác giữa electron và proton của nguyên tử hydrogen...

Lời giải:

F=$\frac{\left | e.p \right |}{4\pi \varepsilon _{0}r^{2}}$=$\frac{(1,6.10^{-19})^{2}}{4\pi .8,85.10^{-12}.(5.10^{-11})^{2}}$ =9,21.10$^{-8}$(N) 

Bài 4: Hai điện tích điểm $q_{1}$ = 15 μC, $q_{2}$ = -6 μC đặt cách nhau 0,2 m trong không khí...

Đáp án:

Gọi điểm đặt $q_{1}$, $q_{2}$, $q_{3}$ lần lượt là A, B, C

Điện tích $q_{3}$ chịu tác dụng của lực điện từ điện tích $q_{1}$ và $q_{2}$. Để lực điện tác dụng lên $q_{3}$ bằng 0 thì: $\underset{F_{13}}{\rightarrow}$ + $\underset{F_{23}}{\rightarrow}$ = 0

• $\underset{F_{13}}{\rightarrow}$ và $\underset{F_{23}}{\rightarrow}$ cùng phương, ngược chiều

• $F_{13}$ = $F_{23}$

Vì $\underset{F_{13}}{\rightarrow}$↑↓$\underset{F_{23}}{\rightarrow}$ => $q_{3}$ nằm trên đường thẳng AB 

Vì $q_{1}$, $q_{2}$ trái dấu nên $q_{3}$ nằm đoạn AB ⇒ |AC−BC| = AB (1)

• $F_{13}$ = $F_{23}$=> $\frac{k\left | q_{1}q_{3} \right |}{AC^{2}}$=$\frac{k\left | q_{2}q_{3} \right |}{BC^{2}}$

⇒ 15$AC^{2}$ = 6$BC^{2}$ ⇒ $\frac{BC}{AC}$=$\frac{\sqrt{10}}{5}$ (2)

Từ (1),(2) ⇒ AC=0,544 (m), BC=0,344 (m)

Vậy q3 đặt cách $q_{1}$ 0,544 m và cách $q_{2}$ 0,344 m