Công thức định luật Coulomb lớp 11 (hay, chi tiết)

Bài viết Công thức định luật Coulomb lớp 11 trình bày đầy đủ công thức, ví dụ minh họa có lời giải chi tiết và các bài tập tự luyện giúp học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm về Công thức định luật Coulomb từ đó học tốt môn Vật Lí 11.

1. Công thức

Lực tương tác tĩnh điện 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 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 k là hằng số phụ thuộc vào cách chọn đơn vị của các đại lượng, q₁, q₂ là các giá trị đại số của hai điện tích. Trong hệ đơn vị SI, $=\frac{1}{4\pi {\epsilon }_0}={9.19}^9\frac{N{m}^2}{C^2}$ với ${\epsilon }_0={\mathrm{8,85.10}}^{-12}\frac{C^2}{N{m}^2}$ là hằng số điện.

2. Ví dụ

Ví dụ 1. Hai điện tích q₁ = 6.10^-8 C và q₂ = 3.10^-8 C đặt cách nhau 3 cm trong chân không. Lực tương tác giữa hai điện tích là:

A. 54.10^-2 N.

B. 1,8.10^-2 N.

C. 5,4.10^-3 N.

D. 2,7.10^-3 N.

Hướng dẫn giải

$F=k\frac{\left|q_1{q}_2\right|}{r^2}={9.10}^9.\frac{{6.10}^{-8}{\mathrm{.3.10}}^{-8}}{{\left(\mathrm{0,03}\right)}^2}$= 1,8.10^-2 N

Đáp án đúng là B

Ví dụ 2. Hai điện tích điểm cùng dấu có cùng độ lớn 3.10^-7 C đặt cách nhau 1 m trong chân không thì chúng

A. đẩy nhau một lực 8,1.10^-4 N.         

B. hút nhau một lực 8,1.10^-4 N.

C. đẩy nhau một lực 4 N.         

D. đẩy nhau một lực 4.10^-4  N.

Hướng dẫn giải

$F=k\frac{\left|q_1{q}_2\right|}{\epsilon r^2}={9.10}^9.\frac{{\left({3.10}^{-7}\right)}^2}{1^2}$ = 8,1.10^-4 N; hai điện tích cùng dấu nên đẩy nhau

Đáp án đúng là A

3. Bài tập

Câu 1. Hai điện tích điểm trái dấu có cùng độ lớn 10^-4 C đặt cách nhau 1 m trong parafin có điện môi bằng 2 thì chúng

A. hút nhau một lực 5 N.          

B. hút nhau một lực 45 N.

C. đẩy nhau một lực 45 N.                 

D. đẩy nhau một lực 9 N.

Đáp án đúng là B

Câu 2. Hai điện tích điểm cùng độ lớn 5.10^-4 C đặt trong chân không, để tương tác nhau bằng lực có độ lớn 2,5.10^-2 N thì chúng phải đặt cách nhau

A. 3 m.                

B. 30 m.               

C. 300 m.             

D. 3000 m.

Đáp án đúng là C

Câu 3. Hai điện tích q₁ = 6.10^-8C và q₂= 3.10^-8C đặt trong chân không, để tương tác nhau bằng lực có độ lớn 1,8.10^-2 N thì chúng phải đặt cách nhau

A. 0,3 cm.           

B. 3 cm.               

C. 3 m.                 

D. 0,03 m.

Đáp án đúng là D

Câu 4. Hai điện tích điểm được đặt cố định và cách điện trong một bình không khí  thì hút nhau 1 lực là 42 N. Nếu đổ đầy dầu hỏa có hằng số điện môi 2,1 vào bình thì hai điện tích đó sẽ

A. hút nhau 1 lực bằng 42 N.

B. đẩy nhau một lực bằng 42 N.

C. hút nhau một lực bằng 20 N.

D. đẩy nhau 1 lực bằng 20 N.

Đáp án đúng là C

Câu 5. Hai điện tích điểm được đặt cố định và cách điện trong một bình không khí  thì lực tương tác Cu – lông giữa chúng là 6 N. Khi đổ đầy một chất lỏng cách điện vào bình thì lực tương tác giữa chúng là 3 N. Hằng số điện môi của chất lỏng này là

A. 1.                    

B. 2.                    

C. 3.                    

D. 4.

Đáp án đúng là B

Câu 6. Hai điện tích điểm đặt cách nhau 10 cm trong parafin có hằng số điện môi bằng 2 thì tương tác với nhau một lực bằng 8 N. Nếu chúng được đặt cách nhau 20 cm trong chân không thì tương tác nhau bằng lực có độ lớn là

A. 1 N.                          

B. 2 N.                          

C. 3 N.                          

D. 4 N.

Đáp án đúng là D

Câu 7. Hai điện tích điểm cùng độ lớn được đặt cách nhau 1 m trong parafin có hằng số điện môi bằng 2 thì tương tác với nhau một lực bằng 8 N. Độ lớn của mỗi điện tích là

A. 4,2.10^-3 C.                 

B. 4,2.10^-4 C .        

C. 4,2.10^-5 C .

D. 4,2.10^-6 C.

Đáp án đúng là C

Câu 8. Tính lực hút tĩnh điện giữa hạt nhân trong nguyên tử heli với một êlecron trong vỏ nguyên tử. Cho rằng electron này nằm cách hạt nhân 2,94.10⁻¹¹ m.

A. 0,533 µN.        

B. 5,33 µN.                   

C. 0,625 µN.                           

D. 6,25 µN.

Đáp án đúng là A

Câu 9. Hai quả cầu nhỏ mang điện tích có độ lớn bằng nhau, đặt cách nhau 10 cm trong chân không thì tác dụng lên nhau một lực 9.10⁻³ N. Xác định độ lớn điện tích của hai quả cầu đó.

A. 0,1 µC.            

B. 0,2 µC.                      

C. 0,15 µC.                    

 D. 0,25 µC.

Đáp án đúng là A

Câu 3. Trong không khí, khi hai điện tích điểm đặt cách nhau lần lượt là d và d + 10 (cm) thì lực tưorng tác điện giữa chúng có độ lớn tương ứng là 2.10⁻⁶ N và 5.10⁻⁷ N. Giá trị của d là

A. 5 cm.               

B. 20 cm.                       

C. 2,5 cm.                      

D. 10 cm.

Đáp án đúng là B

Xem thêm các bài viết về công thức Vật Lí 11 sách mới hay, chi tiết khác:

• Công thức lực điện tổng hợp tác dụng lên điện tích bất kì

• Công thức cường độ điện trường

• Công thức cường độ điện trường của hệ điện tích

• Công thức mối liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế trong điện trường đều

• Công thức công của lực điện

---