Phương pháp giải bài tập Lực điện tổng hợp tác dụng lên một điện tích môn Vật Lý 11 năm 2020

GIẢI BÀI TẬP LỰC ĐIỆN TỔNG HỢP TÁC DỤNG LÊN MỘT ĐIỆN TÍCH

- Khi một điện tích điểm q chịu tác dụng của nhiều lực tác dụng \(\overrightarrow {{F_1}} ,\overrightarrow {{F_2}} \) ... do các điện tích điểm q₁, q₂, ... gây ra thì hợp lực tác dụng lên q là: 

\(\overrightarrow F = \overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} + \overrightarrow {{F_3}} + ... + \overrightarrow {{F_n}} \)

- Các bước tìm hợp lực do các điện tích q₁; q₂; ... tác dụng lên điện tích q_o:

Bước 1: Xác định vị trí điểm đặt các điện tích (vẽ hình).

Bước 2: Tính độ lớn các lực F₁, F₂ lần lượt do q₁ và q₂ tác dụng lên q_o.

Bước 3: Vẽ hình các vectơ lực \(\overrightarrow {{F_1}} ,\overrightarrow {{F_2}} \)

Bước 4: Từ hình vẽ xác định phương, chiều, độ lớn của hợp lực 

- Các trường hợp đặc biệt:

\(\overrightarrow {{F_1}} ,\overrightarrow {{F_2}} \) cùng chiều thì: F = F₁ + F₂ (α = 0, cosα = 1).

\(\overrightarrow {{F_1}} ,\overrightarrow {{F_2}} \) ngược chiều thì: F = |F₁ – F₂| (α = π, cosα = –1).

\(\overrightarrow {{F_1}} ,\overrightarrow {{F_2}} \) vuông góc thì: \(F = \sqrt {{F_1}^2 + {F_2}^2} \) (α = 90°, α = 0).

\(\overrightarrow {{F_1}} ,\overrightarrow {{F_2}} \) cùng độ lớn (F₁ = F₂) thì: F=2F₁cosα/2.S 

Tổng quát: F₂ = F₁² + F₂² + 2F₁F₂cosα(α là góc hợp bởi \(\overrightarrow {{F_1}} ,\overrightarrow {{F_2}} \) ).

Hai điện tích điểm q₁ = 3.10^-8 C, q₂ = 2.10^-8 C đặt tại hai điểm A và B trong chân không, AB = 5 cm. Điện tích q₀ = -2.10^-8 C đặt tại M, MA = 4 cm, MB = 3 cm. Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên q₀.

Giải

Nhận thấy AB² = AM² + MB² → tam giác AMB vuông tại M

Gọi \(\overrightarrow {{F_1}} ,\overrightarrow {{F_2}} \) lần lượt là lực do điện tích q₁ và q₂ tác dụng lên q₀

Ta có:

F=k.|q₁q₂|/r²

Do đó:

F₁=3,375.10^-3N

F₂=4.10^-3N

Lực tác dụng lên \(\overrightarrow {{F_1}} ,\overrightarrow {{F_2}} \) được biểu diễn như hình.

Vì hai lực vuông góc nên ta có:

F²=F₁²+F₂²

=> F=5,234.10^-3N

Từ hình ta có:

tanφ=F₁/F₂=27/32 => φ=40^o

Vậy lực tổng hợp F tác dụng lên q₀ có điểm đặt tại C, phương tạo với F₂ một góc φ ≈ 40° và độ lớn F = 5,234.10^-3 N.

Bài 1: Hai điện tích q₁ = 8.10^-8 C, q₂ = - 8.10^-8 C đặt tại A, B trong không khí (AB = 6 cm). Xác định lực tác dụng lên q₃ = 8.10^-8 C, nếu:

a) CA = 4cm, CB = 2cm

b) CA = 4cm, CB = 10cm

c) CA = CB = 5cm

Đ/S:

a) F= 0,18N 

b) F= 30,24.10^-3N 

c) F = 27,65.10^-3N.

Bài 2: Ba điện tích điểm q₁ = -10^-7 C, q₂ = 5.10^-8 C, q₃ = 4.10^-8 C lần lượt tại A, B, C trong không khí. Biết AB = 5 cm, BC = 1 cm, AC = 4 cm. Tính lực tác dụng lên mỗi điện tích.

Đ/S: F = 0,2025 N

Bài 3: Ba điện tích điểm q₁ = 4.10^-8C, q₂ = –4.10^-8C, q₃ = 5.10^-8C đặt trong không khí tại ba đỉnh ABC của một tam giác đều, cạnh a = 2cm. Xác định vectơ lực tác dụng lên q₃.

Đ/S: F₃ = 45.10^-3N.

Bài 4: Người ta đặt 3 điện tích q₁ = 8.10^-9 C, q₂ = q3 = -8.10^-9 C tại 3 đỉnh của tam giác đều ABC cạnh a = 6 cm trong không khí. Xác định lực tác dụng lên q₀ = 6.10^-9 C đặt tại tâm O của tam giác.

Đ/S: F= 7,2.10^-4 N

Trên đây là toàn bộ nội dung Tài liệu Phương pháp giải bài tập Lực điện tổng hợp tác dụng lên một điện tích môn Lý 11 năm học 2020-2021. Để xem thêm nhiều tài liệu hữu ích khác các em đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.

​Chúc các em học tập tốt !