Với tóm tắt lý thuyết Vật Lí lớp 11 Điện tích. Định luật Cu lông hay, chi tiết cùng với 31 câu hỏi trắc nghiệm chọn lọc có đáp án giúp học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm, ôn luyện để học tốt môn Vật Lí lớp 11.

Vật Lí 11 Bài 1: Điện tích. Định luật Cu lông

A. Lý thuyết Điện tích. Định luật Cu lông

I. Sự nhiễm điện của các vật. Điện tích. Tương tác điện

1. Sự nhiễm điện của các vật

Khi cọ xát những vật như thanh thủy tinh, thanh nhựa, mảnh pôliêtilen,… vào dạ hoặc lụa, … thì những vật đó có thể hút những vật nhẹ như mẩu giấy, sợi bông, mẩu xốp… Ta nói rằng những vật đó đã bị nhiễm điện.

Sau khi cọ xát vào vải khô, thước nhựa hút mẩu giấy

Sau khi cọ xát vào vải khô, thước nhựa hút mẩu xốp

2. Điện tích. Điện tích điểm

+ Vật bị nhiễm điện còn gọi là vật mang điện, vật tích điện hay là một điện tích.

+ Điện tích điểm là một vật tích điện có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách tới điểm mà ta xét.

3. Tương tác điện. Hai loại điện tích

Có 2 loại điện tích: điện tích dương (+) và điện tích âm (-).

Các điện tích cùng loại (dấu) thì đẩy nhau.

Các điện tích khác loại (dấu) thì hút nhau.

Tương tác giữa 2 điện tích điểm

II. Định luật Cu - lông. Hằng số điện môi

1. Định luật Cu – lông

- Nhà bác học Cu – lông đã sử dụng cân xoắn để đo lực đẩy giữa hai quả cầu nhỏ tích điện cùng dấu.

- Từ các kết quả thí nghiệm, ta có định luật Cu – lông được phát biểu như sau:

“Lực hút hay đẩy giữa hai điện tích điểm đặt trong chân không có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích điểm đó, có độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ lớn của hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng”.

$F=k.\frac{\left|q_1{q}_2\right|}{r^2}$  

Trong đó:

+ F: lực tương tác (N)

+ k = 9.10⁹: hệ số tỉ lệ ($\frac{N.m^2}{C^2}$ )

+ q₁, q₂: điện tích của 2 điện tích (C)

+ r: khoảng cách giữa 2 điện tích (m)

Biểu diễn lực tương tác Cu – lông trong một số trường hợp

2. Lực tương tác giữa các điện tích điểm đặt trong điện môi đồng tính. Hằng số điện môi

+ Điện môi là môi trường cách điện

Ví dụ: không khí, dầu hỏa, nước nguyên chất, thủy tinh, thạch anh,…

Thạch anh

+ Khi đặt các điện tích điểm trong một điện môi đồng tính thì lực tương tác giữa chúng sẽ yếu đi  lần so với khi đặt chúng ở trong chân không.

$F=k\frac{\left|q_1{q}_2\right|}{\epsilon r^2}$

 $\epsilon$: là hằng số điện môi của môi trường ($\epsilon \ge 1$ ).

+ Hằng số điện môi là một đặc trưng quan trọng cho tính chất điện của một chất cách điện. Nó cho biết, khi đặt các điện tích trong chất đó thì lực tác dụng giữa chúng sẽ nhỏ đi bao nhiêu lần so với khi chúng đặt ở trong chân không.

Bảng hằng số điện môi của một số chất

B. Trắc nghiệm Điện tích. Định luật Cu lông

Bài 1. Hai quả cầu nhỏ có cùng khối lượng m,cùng tích điện q, được treo trong không khí vào cùng một điểm O bằng sợi dây mảnh (khối lượng dây không đáng kể) cách điện, không dãn, chiều dài l. Do lực đẩy tĩnh điện, chúng cách nhau một khoảng r(r << l). Điện tích của mỗi quả cầu là:

Đáp án: A

Ở vị trí cân bằng mỗi quả cầu sẽ chịu tác dụng của ba lực: trọng lực P→ , lực tĩnh điện F→ và lực căng dây T→ , khi đó:

Mặc khác  , với r rất nhỏ so với l nên α nhỏ, ta có  do vậy độ lớn của điện tích đã truyền cho quả cầu là: 

Bài 2. Hai quả cầu giống nhau mang điện, cùng đặt trong chân không, và cách nhau một khoảng r = 1 m thì chúng hút nhau một lực F₁ = 7,2 N. Sau đó cho hai quả cầu tiếp xúc với nhau và đưa trở lại vị trí cũ thì chúng đẩy nhau một lực F₂ = 0,9 N. Điện tích của mỗi quả cầu trước khi tiếp xúc là

Bài 3. Tại ba đỉnh của một tam giác đều người ta đặt ba điện tích giống nhau q₁ = q₂ = q₃ = 6.10^-7 . Hỏi phải đặt điện tích q₀ ở đâu, có giá trị bao nhiêu để hệ đứng cân bằng.

A. Tại tâm tam giác và q₀ = -3,46.10^-7C

B. Tại tâm tam giác và q₀ = -5,34.10^-7C

C. Tại tâm tam giác và q₀ = 3,46.10^-7C

D. Tại tâm tam giác và q₀ = 5,34.10^-7C

Bài 4. Tại hai điểm A và B cách nhau 20 cm trong không khí, đặt hai điện tích q₁ = -3.10^-6 ,q₂ = 8.10^-6 . Xác định lực điện do hai điện tích này tác dụng lên q₃ = 2.10^-6 đặt tại C. Biết AC = 12 cm, BC = 16 cm.

A. F = 3,98N

B. F = 9,67N

C. F = 3,01N

D. F = 6,76N

Đáp án: D

Bài 5. Hai quả cầu giống bằng kim loại, có khối lượng 5g, được treo vào cùng một điểm O bằng hai sợi dây không dãn, dài 10cm. Hai quả cầu này tiếp xúc nhau. Tích điện cho một quả cầu thì thấy hai quả cầu đẩy nhau cho đến khi hai dây treo hợp với nhau một góc 60⁰. Tính độ lớn điện tích đã tích cho quả cầu. Lấy g = 10m/s².

A. q= 6.10^-7

B. q= 4.10^-7

C. q= 2.10^-7

D. q= 2.10^-7

Bài 6. Hai điện tích dương q₁, q₂ có cùng một độ lớn được đặt tại hai điểm A, B thì ta thấy hệ ba điện tích này nằm cân bằng trong chân không. Bỏ qua trọng lượng của ba điện tích. Chọn kết luận đúng .

A. q_o là điện tích dương

B. q_o là điện tích âm

C. q_o có thể là điên tích âm có thể là điện tích dương

D. q_o phải bằng 0

Đáp án: B

Bỏ qua trọng lượng của 3 điện tích. Vì hai điện tích dương có cùng độ lớn được đặt tại hai điểm A, B và q₀ đặt tại trung điểm của AB nên q₀ luôn cân bằng do chịu tác dụng của hai lực cùng giá, ngược chiều từ hai điện tích q₁, q₂.

Để điện tích q₁ đặt tại A cân bằng thì lực tác dụng của q₀ lên q₁ phải cân bằng với lực tác dụng của q₂ lên q₁, tức ngược chiều lực tác dụng của q₂ lên q₁. Vậy q₀ phải là điện tích âm.

Bài 7. Hai quả cầu nhẹ có cùng khối lượng được treo vào mỗi điểm bằng hai dây chỉ giống nhau. Truyền cho hai quả cầu điện tích cùng dấu q₁ và q₃ = 3q₁, hai quả cầu đẩy nhau. Góc lệch của hai dây treo hai quả cầu so với phương thẳng đứng là α₁ và α₂. Chọn biểu thức đúng :

A. α₁ = 3α₂

B. 3α₁ = α₂

C. α₁ = α₂

D. α₁ = 1,5α₂

Đáp án: C

Hai quả cầu tích điện cùng dấu nên đẩy nhau. Mỗi quả cầu cân bằng do tác dụng của ba lực là trọng lực P− , lực điện F− , lực căng T− của dây treo nên P− + T− + F− = 0

Vì hai quả cầu giống nhau nên có cùng trọng lực P− ; lực điện  tác dụng lên hai quả cầu là hai lực trực đối có độ lớn  ; lực căng của mỗi dây treo  hướng dọc theo sợi dây.

Ta có  , do vậy hai dây treo bị lệch so với phương thẳng đứng góc α₁ = α₂ = α.

Bài 8. Quả cầu nhỏ có khối lượng 18g mang điện tích q₁ = 4.10^-6 C treo ở đầu một sợi dây mảnh dài 20cm. Nếu đặt điện tích q₂ tại điểm treo sợi dây thì lực căng của dây giảm đi một nửa. Lấy g = 10m/s². Điện tích q₂ có giá trị bằng :

A. -2.10^-6C

B. 2.10^-6C

C. 10^-7C

D. -10^-7C

Bài 9. Hai điện tích điểm q₁ và q₂ được giữ cố định tại 2 điểm A và B cách nhau một khoảng a trong điện môi. Điện tich q₃ đặt tại điểm C trên đoạn AB cách B một khoảng a/3. Để điện tích q₃ cân bằng phải có điều kiện nào sau đây ?

A. q₁ = 2q₂

B. q₁ = -4q₂

C. q₁ = 4q₂

D. q₁ = -2q₂

Bài 10. Hai điện tích điểm q₁ = 4.10^-6 và q₂ = 4.10^-6C đặt tại 2 điểm A và B trong chân không cách nhau một khoảng 2a = 12cm. Một điện tích q = -2.10^-6C đặt tại điểm M trên đường trung trực của AB, cách đoạn AB một khoảng bằng a. Lực tác dụng lên điện tích q có độ lớn là :

A. 10√2N

B. 20√2N

C. 20N

D. 10N

Đáp án: A

Hai lực F₁− F₂−tác dụng lên q ( hinh 1.1G)

Ta có AM = BM = a√2 =6√2 cm

Vì

Hợp lực tác dụng lên điện tích q: 

Vì F₁ = F₂ và Tam giác ABM vuông cân tại M nên F=F₁√2 =10√2N

Bài 11. Cho các yếu tố sau:

I. Độ lớn của các điện tích    II. Dấu của các điện tích

III. Bản chất của điện môi    IV. Khoảng cách giữa hai điện tích

Độ lớn của lực tương tác giữa hai điện tích điểm đứng yên trong môi trường điện môi đồng chất phụ thuộc vào những yếu tố nào sau đây?

A. II và III

B. I,II và III

C. I,III và IV

D. Cả bốn yếu tố

Đáp án: C

Độ lớn của lực tương tác giữa hai điện tích điểm đứng yên trong môi trường điện môi đồng chất, có độ lớn phụ thuộc vào bản chất của điện môi, tỉ lệ thuận với tích độ lớn của hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.

Bài 12. Lực tương tác giữa hai điện tích điểm đứng yên trong không khí thay đổi như thế nào nếu đặt một tấm nhựa xen vào khoảng giữa hai điện tích?

A. Phương, chiều, độ lớn không đổi

B. Phương, chiều không đổi, độ lớn giảm

C. Phương thay đổi tùy theo hướng đặt tấm nhựa, chiều, độ lớn không đổi

D. Phương, chiều không đổi, độ lớn tăng.

Bài 13. Hai điện tích điểm giống nhau có độ lớn 2.10^-6C, đặt trong chân không cách nhau 20cm thì lực tương tác giữa chúng

A. là lực đẩy, có độ lớn 9.10^-5N

B. là lực hút, có độ lớn 0,9N

C. là lực hút, có độ lớn 9.10^-5N

D. là lực đẩy có độ lớn 0,9N

Đáp án: D

Hai điện tích giống nhau nên cùng dấu, tương tác giữa hai điện tích là lực đẩy

Bài 14. Hai điện tích điểm q₁=1,5.10^-7C và q₂ đặt trong chân không cách nhau 50cm thì lực hút giữa chúng là 1,08.10^-3N. Giá trị của điện tích q₂ là:

A. 2.10^-7C

B. 2.10^-3C

C. -2.10^-7C

D.-2.10^-3C

Đáp án: C

Hai điện tích hút nhau nên trái dấu nhau, q₁ là điện tích dương

⇒q₂ là điện tích âm

Bài 15. Hai điện tích điểm q₁=2,5.10^-6C và q₂=4.10^-6C đặt gần nhau trong chân không thì lực đẩy giữa chúng là 1,44N. Khoảng cách giữ hai điện tích là:

A. 25cm

B 20cm

C.12cm

D. 40cm

Đáp án: A

Thay số : r = 0,25m = 25cm

Bài 16. Hai điện tích q₁ và q₂ đặt gần nhau trong chân không có lực tương tác là F. Nếu đặt điện tích q₃ trên đường nối q₁ và q₂ và ở ngoài q₂ thì lực tương tác giữa q₁ và q₂ là F’ có đặc điểm:

D. Không phụ thuộc vào q₃

Đáp án: D

Lực tương tác giữa hai điện tích q₁ và q₂:

nên không phụ thuộc vào sự có mặt của điện tích q₃

Bài 17. Hai điện tích điểm đặt gần nhau trong không khí có lực tương tác là F. Nếu giảm khoảng cách giữa hai điện tích hai lần và đặt hai điện tích vào trong điện môi đồng chất có hằng số điện môi ɛ = 3 thì lực tương tác là:

Đáp án: B

Bài 18. Hai điện tích điểm đặt trong không khí cách nhau một khoảng 30cm có lực tương tác tĩnh giữa chúng là F. Nếu nhúng chúng trong dầu có hằng số điện môi là 2,25, để lực tương tác giữa chúng vẫn là F thì khoảng cách giữa các điện tích là:

A. 20cm

B. 10cm

C. 25cm

D. 15cm

Đáp án: A

Bài 19. Hai vật nhỏ mang điện tích cách nhau 40cm trong không khí thì đẩy nhau với lực là 0,675 N. Biết rằng tổng điện tích của hai vật là 8.10^-6C. Điện tích của mỗi vật lần lượt là:

A. q₁ = 7.10^-6C; q₂ = 10^-6C

B. q₁ = q₂ = 4.10^-6C

C. q₁ = 2.10^-6C ; q₂ = 6.10^-6C

D. q₁ = 3.10^-6C ; q₂ = 5.10^-6C.

Đáp án: C

Ta có:

Vì hai vật đẩy nhau nên hai vật nhiễm điện cùng dấu

Mặt khác: q₁ + q₂ = 8.10^-6C (1) nên hai vật mang điện tích dương

Ta có:  (2)

Từ (1) (2), ta có: q₁ = 2.10^-6C; q₂ = 6.10^-6C.

Câu 20: Môi trường nào sau đây không chứa điện tích tự do ?

A. kim loại 

B. nước biển 

C. nước muỗi 

D. cao su

Câu 21: Một vật được nhiễm điện là vật

A. hút được các vật khác. 

B. được tích điện.

C. có kích thước rất nhỏ. 

D. có chứa các êlectron tự do.

Câu 22: Lực tương tác giữa hai điện tích điểm đứng yên trong không khí thay đổi như thế nào nếu đặt một tấm nhựa xen vào khoảng giữa hai điện tích?

A. Phương, chiều, độ lớn không đổi

B. Phương, chiều không đổi, độ lớn giảm

C. Phương thay đổi tùy theo hướng đặt tấm nhựa, chiều, độ lớn không đổi

D. Phương, chiều không đổi, độ lớn tăng.

Câu 23: Hai chất điểm q1, q2 khi đặt gần nhau thì chúng đẩy nhau. Kết luận nào sau đây luôn đúng?

A. q1 và q2 đều là điện tích dương

B. q1 và q2 đều là điện tích âm

C. q1 và q2 trái dấu nhau

D. q1 và q2 cùng dấu nhau

Câu 24: Hai điện tích q1, q2 khi đặt gần nhau thì chúng hút nhau. Kết luận nào sau đây luôn đúng?

A. q1 và q2 đều là điện tích dương

B. q1 và q2 đều là điện tích âm

C. q1 và q2 trái cùng dấu nhau

D. q1 và q2 trái dấu nhau

Câu 25: Chọn phát biểu sai: 

A. Vật chất được tạo nên từ những hạt rất nhỏ không thể phân chia được gọi là những hạt sơ cấp. ,

B. Điện tích của một vật bao giờ cũng là một số nguyên lần điện tích nguyên tố.

C. Êlectron là một hạt sơ cấp mang điện tích âm.

D. Các nguyên tử luôn ở trạng thái trung hòa về điện.

Câu 26: Sự nhiễm điện do hưởng ứng

A. xảy ra khi đưa vật mang điện lại gần vật dẫn điện đang trung hòa điện (đặt trên một giá cách điện).

B. có êlectron dịch chuyển từ nguyên tử nảy sang nguyên tử khác, từ vật này

sang vật khác.

C. xảy ra khi đưa một vật mang điện dương tiếp xúc với vật đang trung hòa điện.

D. xảy ra khi đưa một vật mang điện dương tiếp xúc với vật mang điện âm (đặt trên giá cách điện).

Câu 27: Chất nào sau đây không có hăng số điện môi ?

A. Nước nguyên chất 

B. giấy

C. Thép 

D. Thủy tỉnh

Câu 28: Chất nào sau đây có hằng số điện môi ?

A. Đồng 

B. Thạch anh 

C. Bạc 

D. Nhôm

Câu 29: Điện môi là môi trường

A. lúc dẫn điện, lúc không dẫn diện.

B. không có diện tích.

C. có điện tích nhưng trung hòa vẻ điện.

D. dẫn điện rắt kém.

Câu 30: Cho các yếu tố sau:

I. Độ lớn của các điện tích    II. Dấu của các điện tích

III. Bản chất của điện môi    IV. Khoảng cách giữa hai điện tích

Độ lớn của lực tương tác giữa hai điện tích điểm đứng yên trong môi trường điện môi đồng chất phụ thuộc vào những yếu tố nào sau đây?

A. II và III

B. I,II và III

C. I,III và IV

D. Cả bốn yếu tố

Câu 31: Môi trường nào sau đây chứa điện tích tự do?

A. Dầu 

B. Bazơ 

C. Sứ 

D. Nhựa