Tiêu đề CĐ Bồi dưỡng HSG Vật Lý lớp 11 - Chương 3 - PHƯƠNG PHÁP ẢNH ĐIỆN.docx ✅

CHƯƠNG III PHƯƠNG PHÁP ẢNH ĐIỆN PHƯƠNG PHÁP ẢNH ĐIỆN 2 LỜI GIẢI PHƯƠNG PHÁP ẢNH ĐIỆN 11
PHƯƠNG PHÁP ẢNH ĐIỆN Bài 1. Một điện tích điểm q = 20,0 nc đặt trong chân không cách một thành phẳng bằng kim loại đã nối đất một khoảng a = 50mm. 1. Tìm lực F trong tương tác giữa điện tích q và thành phẳng . 2. Mật độ điện tích hưởng ứng trên mặt vật dẫn. ĐS: 1.F= 2 2 4a kq ; 2. 32 qa r  Bài 2. Một quả cầu nhỏ khối lượng m, điện tích q ban đầu được giữ ở vị trí thẳng đứng, cách một mặt phẳng kim loại rộng vô hạn, có mật độ điện mặt  một khoảng h. Thả quả cầu cho nó chuyển động. Hãy nghiên cứu chuyển động của quả cầu. ĐS: 2 0 0 024 kq d qmg    + Nếu h < d 0 quả cầu chuyển động xuống và bị hút vào bản kim loại. + Nếu h = d 0 quả cầu ở vị trí cân bằng. + Nếu h > d 0 quả cầu chuyển động ra xa bản kim loại. Bài 3. Điện tích q đặt trước mặt phẳng dẫn rộng vô hạn và cách mặt phẳng dẫn một khoảng a. Hãy xác định cường độ điện trường và mật độ điện mặt tại một điểm M trên mặt phẳng dẫn, cách điện tích q một khoảng r. ĐS: 3 02 qa E r  ; 32 qa r  . Bài 4. Một điện tích điểm q cách tâm quả cầu kim loại bán kính R nối đất một khoảng a. Hãy xác định : 1. Xác định lực tương tác giữa điện tích q và quả cầu.
2. Cường độ điện trường do hệ gồm điện tích q và điện tích hưởng ứng trên bề mặt quả cầu gây ra trong không gian xung quanh và trên mặt cầu. ĐS:1. 2 222 04() Raq F aR  ; 2. 22 3 2 ()kqaR E RR   Bài 5. Một mặt phẳng kim loại rộng được uốn thành dạng góc vuông như hình vẽ. Một điện tích điểm có khối lượng m và điện tích Q được đặt ở vị trí cách mỗi mặt một khoảng d. Thả tự do điện tích. Hãy xác định : a) Gia tốc của điện tích khi nó bắt đầu chuyển động. b) Vận tốc của nó khi nó đi được một đoạn d/2 . Bỏ qua tác dụng của trọng lực. ĐS: a. 2 kQ a = (22 - 1) 2 8d ; b. qk v =(4 - 2) 2md Bài 6. Đặt điện tích điểm q tại điểm O cách tâm C của quả cầu kim loại bán kính R nối đất một khoảng Rℓ . Hệ q và quả cầu đặt rất xa các điện tích khác, điện thế của mặt đất bằng 0 . 1. Tính lực mà q tác dụng lên quả cầu. 2. Tính mật độ điện tích tại điểm M trên bề mặt quả cầu, biết CM→ hợp với CO→ một góc  . 3. Tính công mà ta cần tác động lên q để dịch chuyển nó từ O ra rất xa quả cầu nếu quả cầu luôn luôn nối đất. 4. Tính thế năng tự tương tác của các điện tích cảm ứng trên bề mặt quả cầu. ĐS: 1.  2 C2 22q qR Fk R   ℓ ℓ ; 2. 2 2 M0M32 2 2 2 1 4 12cos  n qR E R RR          ℓ ℓℓ ; 3. 2 22 1   2 qR Ak R ℓ ; 4.  d d m , Q
Bài 7. Một quả cầu dẫn điện bán kính r = 2cm được nối đất. Có một electron ban đầu từ xa chuyển động với vận tốc v 0 theo hướng thẳng cách tâm quả cầu một khoảng bằng 2r. Hãy xác định giá trị vận tốc của electron khi bay tới gần quả cầu nhất, nếu biết rằng tại vị trí gần nhất điện tử cách tâm quả cầu một khoảng 3r/2. ĐS: 321 v = e. 70πεrm 0 Bài 8. Một chất điểm có khối lượng m và điện tích Q đặt cách mặt phẳng dẫn điện rộng vô hạn một khoảng L, tại thời điểm t = 0 người ta thả m ra. Xác định thời gian để m bay đến mặt phẳng. Bỏ qua trọng lực. ĐS: t =  2 3 KQ2 mL Bài 9. Cho điện tích -8 q = 10C,m = 0,01g cách tấm dẫn phằng vô hạn đoạn h = 4cm . Xác định : a) Gia tốc của điện tích khi nó bắt đầu chuyển động. b) Thế năng của hệ điện tích và tấm dẫn phẳng vô hạn. c) Vận tốc của điện tích trước khi chạm vào tấm dẫn phẳng. d) Thời gian để điện tích bay đến tấm phẳng. ĐS: a. 2 q2 a = k = 14,0625 (m/s) 2 m(2h) ; b. 2 kq W=- 4ht ; c. 3k v = q 2mh d. 23 mπh t = 2 2kq Bài 10. Một điện tích điểm q đặt tại điểm A cách mặt phẳng phân chia hai môi trường điện môi đồng chất, vô hạn một khoảng a, hằng số điện môi của các môi trường  1 ,  2 . 1. Tìm điện thế  của điện trường. O  P’ P x x’  