Bài tập — Bài 16: Lực tương tác giữa hai điện tích

Phần 1: Câu hỏi Trắc nghiệm (Nhận biết & Thông hiểu)

Câu 1. Nội dung nào sau đây phản ánh đúng kiến thức cần ghi nhớ trong bài Bài 16: Lực tương tác giữa hai điện tích? A. Bỏ qua các khái niệm cơ bản và chỉ học thuộc lòng kết quả cuối cùng mà không cần hiểu bản chất. B. Chỉ áp dụng kiến thức trong một trường hợp duy nhất, không cần kiểm tra điều kiện hay đơn vị. C. Các nội dung trong bài hoàn toàn độc lập và không có mối liên hệ nào với thực tiễn hay các bài học khác. D. Lực Coulomb tỉ lệ thuận với tích $|q_1 q_2|$ và tỉ lệ nghịch với $r^2$ .

Câu 2. Khi học và vận dụng bài Bài 16: Lực tương tác giữa hai điện tích, khẳng định nào dưới đây là chính xác? A. Môi trường điện môi làm giảm lực tương tác đi $\varepsilon$ lần. B. Không cần đọc kĩ đề bài hay phân tích dữ kiện trước khi thực hiện các bước giải. C. Mọi khái niệm trong bài đều có thể thay thế tùy ý cho nhau mà không làm thay đổi kết quả. D. Chỉ cần ghi đáp số ngắn gọn, bỏ qua toàn bộ bước lập luận, giải thích và kiểm tra lại.

Câu 3. Theo phần Kiến thức trọng tâm của bài Bài 16: Lực tương tác giữa hai điện tích, phát biểu nào sau đây là đúng? A. Kết luận ngay kết quả khi chưa đối chiếu với quy tắc hoặc định nghĩa trong bài học. B. Điện tích là một thuộc tính cơ bản của vật chất. C. Thay đổi toàn bộ quy tắc trọng tâm của bài học theo cảm tính cá nhân. D. Bỏ qua việc rèn luyện qua ví dụ minh họa và bài tập thực hành của tiết học.

Câu 4. Để nắm vững và vận dụng tốt bài Bài 16: Lực tương tác giữa hai điện tích, học sinh cần lưu ý điều nào sau đây? A. Không cần ghi nhớ các lưu ý trọng tâm vì chúng không ảnh hưởng đến việc làm bài tập. B. Áp dụng ngược lại hoàn toàn so với quy tắc và hướng dẫn trong phần kiến thức trọng tâm. C. Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, các điện tích trái dấu thì hút nhau. D. Chỉ cần đọc lướt tiêu đề bài học mà không cần nắm vững nội dung chi tiết từng mục.

Phần 2: Bài tập Tự luận & Thực hành theo tiết học

Bài 1 (Cơ bản — Hệ thống hóa kiến thức trọng tâm). Dựa vào phần Kiến thức trọng tâm của bài Bài 16: Lực tương tác giữa hai điện tích, em hãy trình bày các khái niệm, quy tắc hoặc nội dung cốt lõi của tiết học và nêu ý nghĩa của chúng.

Bài 2 (Thực hành — Phân tích & Giải mẫu theo ví dụ tiết học). Đọc kĩ tình huống/ví dụ trọng tâm của tiết học dưới đây, sau đó tự trình bày lại các bước thực hiện và nêu nhận xét rút ra:

Hai điện tích điểm $q_1 = 2 \cdot 10^{-8}, \text{C}$ và $q_2 = -3 \cdot 10^{-8}, \text{C}$ đặt cách nhau $4, \text{cm}$ trong chân không. Tính lực tương tác giữa chúng.

Bài 3 (Vận dụng — Áp dụng quy tắc ghi nhớ vào bài tập). Vận dụng các điểm ghi nhớ trọng tâm của bài Bài 16: Lực tương tác giữa hai điện tích để giải thích hoặc thực hiện yêu cầu thực hành mở rộng sau:

Lời giải: Đổi $r = 0,04, \text{m}$ . Áp dụng định luật Coulomb:

Bài 4 (Luyện tập học kì — Mức độ Cơ bản). Một electron bay vào điện trường đều giữa hai bản tụ phẳng với vận tốc đầu $v_0 = 2 \times 10^{6}\ \text{m/s}$ song song với các bản tụ. Điện trường giữa hai bản có cường độ $E = 500\ \text{V/m}$ , chiều dài mỗi bản là $4\ \text{cm}$ . Tính độ lệch của electron theo phương vuông góc với bản tụ khi nó vừa ra khỏi điện trường và vận tốc của nó theo phương đó. Cho $q_e = -1{,}6 \times 10^{-19}\ \text{C}$ , $m_e = 9{,}1 \times 10^{-31}\ \text{kg}$ .

Bài 5 (Luyện tập học kì — Mức độ Thông hiểu). Hai tụ điện $C_1 = 3\ \mu\text{F}$ được tích điện đến $60\ \text{V}$ và $C_2 = 6\ \mu\text{F}$ được tích điện đến $30\ \text{V}$ . Nối hai tụ song song, cùng cực. Tính hiệu điện thế chung của hai tụ sau khi nối.

Bài 6 (Luyện tập học kì — Mức độ Vận dụng & Nâng cao). Một tụ điện có điện dung $C = 30\ \mu\text{F}$ , cường độ điện trường giữa hai bản tụ là $E = 10^{5}\ \text{V/m}$ , khoảng cách giữa hai bản là $d = 0{,}5\ \text{mm}$ . Tính hiệu điện thế giữa hai bản tụ, điện tích và năng lượng điện trường của tụ. ---

Phần 3: Đáp án & Hướng dẫn giải chi tiết

1. Đáp án phần Trắc nghiệm

Bảng đáp án: 1-D, 2-A, 3-B, 4-C.
Giải thích chi tiết:
- Câu 1 (D): Khẳng định đúng theo mục Ghi nhớ của bài: "Lực Coulomb tỉ lệ thuận với tích $|q_1 q_2|$ và tỉ lệ nghịch với $r^2$ ."
- Câu 2 (A): Khẳng định đúng theo nội dung cốt lõi của tiết học: "Môi trường điện môi làm giảm lực tương tác đi $\varepsilon$ lần."
- Câu 3 (B): Khẳng định chuẩn xác theo phần Kiến thức trọng tâm: "Điện tích là một thuộc tính cơ bản của vật chất."
- Câu 4 (C): Khẳng định đúng theo hướng dẫn trọng tâm của bài: "Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, các điện tích trái dấu thì hút nhau."

2. Hướng dẫn giải phần Tự luận & Thực hành

Bài 1:
- Nội dung cốt lõi cần trình bày: Điện tích là một thuộc tính cơ bản của vật chất. Có hai loại điện tích: điện tích dương và điện tích âm.
- Tổng kết ghi nhớ: Lực Coulomb tỉ lệ thuận với tích $|q_1 q_2|$ và tỉ lệ nghịch với $r^2$ .; Môi trường điện môi làm giảm lực tương tác đi $\varepsilon$ lần.; Lực tổng hợp khi có nhiều điện tích được tính bằng tổng vectơ các lực thành phần.
Bài 2:
- Hướng dẫn phân tích & trình bày: Dựa trực tiếp vào dữ kiện trong ví dụ minh họa của tiết học: Hai điện tích điểm $q_1 = 2 \cdot 10^{-8}, \text{C}$ và $q_2 = -3 \cdot 10^{-8}, \text{C}$ đặt cách nhau $4, \text{cm}$ trong chân không. Tính lực tương tác giữa chúng.
- Lưu ý khi trình bày: Xác định rõ yêu cầu, áp dụng đúng quy tắc/khái niệm trong mục 1 và kiểm tra lại kết quả cuối cùng.
Bài 3:
- Phương pháp giải: Áp dụng các quy tắc ghi nhớ của bài Bài 16: Lực tương tác giữa hai điện tích (Lực Coulomb tỉ lệ thuận với tích $|q_1 q_2|$ và tỉ lệ nghịch với $r^2$ .; Môi trường điện môi làm giảm lực tương tác đi $\varepsilon$ lần.; Lực tổng hợp khi có nhiều điện tích được tính bằng tổng vectơ các lực thành phần.).
- Lời giải mẫu/Nhận xét: Lời giải: Đổi $r = 0,04, \text{m}$ . Áp dụng định luật Coulomb:
Bài 4: Độ lệch $y = 1{,}76\ \text{cm}$ ; $v_y = 1{,}76 \times 10^{6}\ \text{m/s}$ .
Bài 5: $U' = 40\ \text{V}$ .
Bài 6: $U = 50\ \text{V}$ ; $Q = 1{,}5 \times 10^{-3}\ \text{C}$ ; $W = 0{,}0375\ \text{J}$ .

Phần 1: Câu hỏi Trắc nghiệm (Nhận biết & Thông hiểu)

|q_1 q_2|

và tỉ lệ nghịch với

r^2

Câu 2. Khi học và vận dụng bài Bài 16: Lực tương tác giữa hai điện tích, khẳng định nào dưới đây là chính xác? A. Môi trường điện môi làm giảm lực tương tác đi

\varepsilon

lần. B. Không cần đọc kĩ đề bài hay phân tích dữ kiện trước khi thực hiện các bước giải. C. Mọi khái niệm trong bài đều có thể thay thế tùy ý cho nhau mà không làm thay đổi kết quả. D. Chỉ cần ghi đáp số ngắn gọn, bỏ qua toàn bộ bước lập luận, giải thích và kiểm tra lại.

Phần 2: Bài tập Tự luận & Thực hành theo tiết học

Hai điện tích điểm $q_1 = 2 \cdot 10^{-8}, \text{C}$ và $q_2 = -3 \cdot 10^{-8}, \text{C}$ đặt cách nhau $4, \text{cm}$ trong chân không. Tính lực tương tác giữa chúng.

Lời giải: Đổi $r = 0,04, \text{m}$ . Áp dụng định luật Coulomb:

Bài 4 (Luyện tập học kì — Mức độ Cơ bản). Một electron bay vào điện trường đều giữa hai bản tụ phẳng với vận tốc đầu

v_0 = 2 \times 10^{6}\ \text{m/s}

song song với các bản tụ. Điện trường giữa hai bản có cường độ

E = 500\ \text{V/m}

, chiều dài mỗi bản là

4\ \text{cm}

. Tính độ lệch của electron theo phương vuông góc với bản tụ khi nó vừa ra khỏi điện trường và vận tốc của nó theo phương đó. Cho

q_e = -1{,}6 \times 10^{-19}\ \text{C}

m_e = 9{,}1 \times 10^{-31}\ \text{kg}

Bài 5 (Luyện tập học kì — Mức độ Thông hiểu). Hai tụ điện

C_1 = 3\ \mu\text{F}

được tích điện đến

60\ \text{V}

và

C_2 = 6\ \mu\text{F}

được tích điện đến

30\ \text{V}

. Nối hai tụ song song, cùng cực. Tính hiệu điện thế chung của hai tụ sau khi nối.

Bài 6 (Luyện tập học kì — Mức độ Vận dụng & Nâng cao). Một tụ điện có điện dung

C = 30\ \mu\text{F}

, cường độ điện trường giữa hai bản tụ là

E = 10^{5}\ \text{V/m}

, khoảng cách giữa hai bản là

d = 0{,}5\ \text{mm}

. Tính hiệu điện thế giữa hai bản tụ, điện tích và năng lượng điện trường của tụ. ---

Phần 3: Đáp án & Hướng dẫn giải chi tiết

1. Đáp án phần Trắc nghiệm

Bảng đáp án: 1-D, 2-A, 3-B, 4-C.

Giải thích chi tiết:

Câu 1 (D): Khẳng định đúng theo mục Ghi nhớ của bài: "Lực Coulomb tỉ lệ thuận với tích $|q_1 q_2|$ và tỉ lệ nghịch với $r^2$ ."
Câu 2 (A): Khẳng định đúng theo nội dung cốt lõi của tiết học: "Môi trường điện môi làm giảm lực tương tác đi $\varepsilon$ lần."
Câu 3 (B): Khẳng định chuẩn xác theo phần Kiến thức trọng tâm: "Điện tích là một thuộc tính cơ bản của vật chất."
Câu 4 (C): Khẳng định đúng theo hướng dẫn trọng tâm của bài: "Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, các điện tích trái dấu thì hút nhau."

2. Hướng dẫn giải phần Tự luận & Thực hành

Bài 1:

Nội dung cốt lõi cần trình bày: Điện tích là một thuộc tính cơ bản của vật chất. Có hai loại điện tích: điện tích dương và điện tích âm.
Tổng kết ghi nhớ: Lực Coulomb tỉ lệ thuận với tích $|q_1 q_2|$ và tỉ lệ nghịch với $r^2$ .; Môi trường điện môi làm giảm lực tương tác đi $\varepsilon$ lần.; Lực tổng hợp khi có nhiều điện tích được tính bằng tổng vectơ các lực thành phần.

Bài 2:

Hướng dẫn phân tích & trình bày: Dựa trực tiếp vào dữ kiện trong ví dụ minh họa của tiết học: Hai điện tích điểm $q_1 = 2 \cdot 10^{-8}, \text{C}$ và $q_2 = -3 \cdot 10^{-8}, \text{C}$ đặt cách nhau $4, \text{cm}$ trong chân không. Tính lực tương tác giữa chúng.
Lưu ý khi trình bày: Xác định rõ yêu cầu, áp dụng đúng quy tắc/khái niệm trong mục 1 và kiểm tra lại kết quả cuối cùng.

Bài 3:

Phương pháp giải: Áp dụng các quy tắc ghi nhớ của bài Bài 16: Lực tương tác giữa hai điện tích (Lực Coulomb tỉ lệ thuận với tích $|q_1 q_2|$ và tỉ lệ nghịch với $r^2$ .; Môi trường điện môi làm giảm lực tương tác đi $\varepsilon$ lần.; Lực tổng hợp khi có nhiều điện tích được tính bằng tổng vectơ các lực thành phần.).
Lời giải mẫu/Nhận xét: Lời giải: Đổi $r = 0,04, \text{m}$ . Áp dụng định luật Coulomb:

Bài 4: Độ lệch

y = 1{,}76\ \text{cm}

;

v_y = 1{,}76 \times 10^{6}\ \text{m/s}

Bài 5:

U' = 40\ \text{V}

Bài 6:

U = 50\ \text{V}

;

Q = 1{,}5 \times 10^{-3}\ \text{C}

;

W = 0{,}0375\ \text{J}