Định luật Cu-lông là một trong những định luật cơ bản nhất của điện từ học, mô tả lực tương tác giữa các điện tích điểm. Hiểu rõ và vận dụng thành thạo định luật này là nền tảng để giải quyết các bài toán vật lý liên quan đến điện trường và lực tĩnh điện. Bài viết này sẽ cung cấp cho bạn những bài tập về định luật Cu-lông có lời giải chi tiết, giúp bạn nắm vững kiến thức và nâng cao kỹ năng giải toán.
Mô hình lực tương tác giữa hai điện tích điểm theo định luật Cu-lông
Các Bài Tập Cơ Bản Về Định Luật Cu-lông
Dưới đây là một số bài tập cơ bản về định luật Cu-lông, kèm theo lời giải chi tiết để bạn dễ dàng theo dõi và luyện tập.
- Bài tập 1: Hai điện tích điểm q1 = 2 μC và q2 = -4 μC đặt cách nhau một khoảng r = 10 cm trong chân không. Tính lực tương tác giữa chúng.
Lời giải: Áp dụng công thức định luật Cu-lông: F = k.|q1.q2|/r^2. Với k = 9.10^9 Nm^2/C^2, ta có F = 7.2 N. Lực này là lực hút vì hai điện tích trái dấu.
- Bài tập 2: Ba điện tích điểm q1 = q2 = q3 = 1 μC đặt tại ba đỉnh của một tam giác đều cạnh a = 10 cm. Tính lực tác dụng lên một điện tích bất kỳ.
Lời giải: Lực tác dụng lên một điện tích là tổng vectơ của lực do hai điện tích còn lại tác dụng lên nó. Do tính đối xứng của bài toán, lực tổng hợp sẽ có phương trùng với đường cao của tam giác đều và hướng ra xa tâm.
Hình minh họa bài toán ba điện tích điểm đặt tại ba đỉnh của một tam giác đều
Bạn đang tìm hiểu về luật? Tham khảo thêm bằng luật sư cao cấp thế giới.
Bài Tập Nâng Cao Về Định Luật Cu-lông
Sau khi nắm vững các bài tập cơ bản, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu một số bài tập nâng cao hơn, yêu cầu vận dụng linh hoạt định luật Cu-lông.
- Bài tập 3: Hai quả cầu nhỏ giống nhau, mỗi quả cầu mang điện tích q, được treo bằng hai sợi dây mảnh, không dẫn điện, cùng chiều dài l. Khi cân bằng, hai dây treo tạo với phương thẳng đứng một góc α. Tính khối lượng của mỗi quả cầu.
Lời giải: Bài toán này yêu cầu kết hợp định luật Cu-lông với kiến thức về cân bằng lực. Ta cần phân tích các lực tác dụng lên quả cầu, bao gồm trọng lực, lực căng dây và lực tĩnh điện.
- Bài tập 4: Một điện tích điểm q được đặt tại tâm của một hình vuông. Tại bốn đỉnh của hình vuông đặt bốn điện tích điểm giống nhau, mỗi điện tích có độ lớn Q. Tìm điều kiện của Q để hệ cân bằng.
Lời giải: Để hệ cân bằng, tổng lực tác dụng lên mỗi điện tích phải bằng không. Bài toán này yêu cầu phân tích lực tác dụng lên từng điện tích và tìm mối quan hệ giữa q và Q để thỏa mãn điều kiện cân bằng.
Có thể bạn quan tâm đến chuyên ngành luật kinh doanh.
Kết luận
Định luật Cu-lông là một công cụ quan trọng trong việc nghiên cứu tương tác giữa các điện tích. Thông qua các bài tập về định luật Cu-lông có lời giải, hy vọng bạn đã nắm vững kiến thức và có thể áp dụng vào giải quyết các bài toán vật lý liên quan. Hãy tiếp tục luyện tập để nâng cao kỹ năng và hiểu sâu hơn về định luật này.
FAQ
- Định luật Cu-lông áp dụng cho loại điện tích nào?
- Hằng số k trong định luật Cu-lông có giá trị bao nhiêu?
- Lực tương tác giữa hai điện tích cùng dấu là lực gì?
- Lực tương tác giữa hai điện tích trái dấu là lực gì?
- Làm thế nào để tính lực tổng hợp tác dụng lên một điện tích do nhiều điện tích khác tác dụng?
Tìm hiểu về chi soạn thảo văn bản quy phạm pháp luật.
Mô tả các tình huống thường gặp câu hỏi
Nhiều học sinh gặp khó khăn khi xác định hướng của lực trong các bài toán về định luật Cu-lông, đặc biệt là khi có nhiều điện tích. Một lỗi thường gặp khác là quên chuyển đổi đơn vị của các đại lượng trước khi tính toán.
Gợi ý các câu hỏi khác, bài viết khác có trong web
Bạn có thể tìm hiểu thêm về điện trường và điện thế tại website. Ngoài ra, chúng tôi cũng cung cấp các bài giảng về luật bảo hiểm xã hội: bài giảng về luật bảo hiểm xã hội và cách chia thừa kế theo luật La Mã: cách chia thừa kế luật la mã.
