Vật lí 11 Bài 11: Định luật Coulomb về tương tác tĩnh điện Giải Lý 11 Chân trời sáng tạo trang 68, 69, 70, 71, 72

Giải Vật lí 11 Chân trời sáng tạo Bài 11: Định luật Coulomb về tương tác tĩnh điện giúp các em học sinh lớp 11 có thêm nhiều gợi ý tham khảo để biết cách trả lời các câu hỏi trang 68, 69, 70, 71, 72 thuộc chương 3 Điện trường.

Giải Lý 11 Bài 11 Chân trời sáng tạo các em sẽ hiểu được kiến thức lý thuyết về sự tương tác giữa các điện tích và biết cách trả lời toàn bộ các câu hỏi cuối bài chương 3 trong sách giáo khoa Vật lí 11. Đồng thời qua đó giúp quý thầy cô tham khảo để soạn giáo án cho học sinh của mình.

Giải bài tập Vật lí 11 Bài 11 trang 72

Bài 1

Sau khi cọ xát thanh thuỷ tinh (trung hoà về điện) với mảnh lụa, thanh thuỷ tinh tích điện dương và có giá trị 13 nC. Hãy giải thích quá trình tích điện cho thanh thuỷ tinh và xác định số electron đã bị bứt ra khỏi thanh thuỷ tinh.

Gợi ý đáp án

Khi cọ xát thanh thuỷ tinh và mảnh lụa với nhau, các electron sẽ dịch chuyển từ thanh thuỷ tinh sang lụa. Do đó, thanh thuỷ tinh mất bớt electron và trở thành vật nhiễm điện dương. Số electron đã bứt ra khỏi thanh thuỷ tinh:

\(n=\frac{|q|}{e}=\frac{13.10^{-9}}{1,6.10^{-19}}=8,125.10^{10}\) electron

Bài 2

Một phân tử DNA bao gồm hai nhánh xoắn kép được liên kết với nhau có chiều dài 0,459.10⁻⁶ m. Phần đuôi của phân tử có thể bị ion hoá mang điện tích âm q₁ = −1,6.10⁻¹⁹C đầu còn lại mang điện tích dương q₂ = 1,6.10⁻¹⁹ C. Phân tử xoắn ốc này hoạt động như một lò xo và bị nén 1% sau khi bị tích điện. Xác định “độ cứng k” của phân tử. Biết phân tử DNA trong nhân tế bào và môi trường xung quanh là nước; hằng số điện môi của nước là 81.

Gợi ý đáp án

Khoảng cách của phân tử sau khi tích điện là:

\(r=99 % l=0,99.0,459.10^{- 6}=0,454.10^{-6} m\)

Độ cứng K cần tìm là:

\(F=k\frac{q_{1}.q_{2}}{\varepsilon r^{2}}=9.10^{9}\frac{-1,6.10^{-19}.1,6.10^{-19}}{81.(0,454.10^{-6})^{2}}=1380,02.10^{-20}N\)

Bài 3

Hai quả cầu A, B có kích thước nhỏ được đặt cách nhau một khoảng 12 cm trong chân không. Biết quả cầu A có điện tích −3,2.10⁻⁷C và quả cầu B có điện tích 2,4.10⁻⁷C

a) Tính lực tương tác giữa hai quả cầu.

b) Cho hai quả cầu tiếp xúc với nhau, sau đó đặt cách nhau một khoảng như lúc đầu. Biết rằng, sau khi tiếp xúc, hai quả cầu có điện tích bằng nhau. Tính lực tương tác giữa hai quả cầu lúc này.

Gợi ý đáp án

a) Lực tương tác giữa hai quả cầu:

\(F=k\frac{q_{1}.q_{2}}{r^{2}}=9.10^{9}\frac{-3,2.10^{-7}.2,4.10^{-7}}{0,12^{2}}=0,048N\)

b) Điện tích của quả cầu sau khi tiếp xúc là: \(q'_{1}=q'_{2}=\frac{q_{1}+q_{2}}{2}=\frac{-3,2.10^{-7}+2,4.10^{-7}}{2}=-0,4.10^{-7} C\)

Lực tương tác giữa hai quả cầu lúc này:

\(F'=k\frac{q'_{1}.q'_{2}}{r^{2}}=9.10^{9}\frac{(-0,4.10^{-7})^{2}}{0,12^{2}}=0,001N\)