Công thức định luật Cu-lông (hay, chi tiết)

Công thức định luật Cu-lông Vật Lí lớp 11 sẽ giúp học sinh nắm vững công thức, biết Cách làm bài tập định luật Cu-lông từ đó có kế hoạch ôn tập hiệu quả để đạt kết quả cao trong các bài thi Vật Lí 11.

Bài viết Công thức định luật Cu-lông gồm 4 phần: Định nghĩa, Công thức, Kiến thức mở rộng và 3 Bài tập minh họa áp dụng công thức trong bài có lời giải chi tiết giúp học sinh dễ học, dễ nhớ Công thức định luật Cu-lông Vật Lí 11.

1. Định nghĩa

- Định luật Cu – lông:

Lực hút hay đẩy 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 hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.

2. Công thức  

Trong đó:  là hệ số tỉ lệ;

                    q₁ và q₂ là điện tích (C); 

                    r: là khoảng cách giữa hai điện tích (m).

            ε: hằng số điện môi của môi trường(ε ≥ 1)  

Chú ý: 

- Trong chân không ε = 1 hoặc không khí ε ≈ 1 

- Các đơn vị thường gặp

1pC = 10^-12C; 1nC = 10^-9C; 1μC = 10^-6C; 1mC = 10^-3C    

3. Mở rộng 

Biểu diễn lực tương tác giữa 2 điện tích điểm đứng yên

+ Điểm đặt: Tại điện tích đang xét.

+ Phương: Nằm trên đường thẳng nối hai điện tích điểm. 

+ Chiều: Hai điện tích cùng dầu thì đẩy nhau, trái dấu thì hút nhau.

4. Bài tập minh họa

Bài tập 1: Hai điện tích q₁ = -q; q₂ = 4q đặt cách nhau một khoảng r. Nếu điện tích q₁ tác dụng lực điện lên điện tích q₂ có độ lớn là F thì lực tác dụng của điện tích q₂ lên q₁ có độ lớn là:

A. F

B. 4F

C. 2F

D. 0,5F

Lời giải: 

Theo định luật Cu-lông ta có: Lực tác dụng của điện tích q₁ lên q₂ và lực tác dụng của điện tích q₂ lên q₁ bằng nhau: 

 

Đáp án cần chọn là: A

Bài tập 2: Lực tương tác tĩnh điện giữa hai điện tích điểm đứng yên đặt cách nhau một khoảng 4cm là F. Nếu để chúng cách nhau 1cm thì lực tương tác giữa chúng là:

A. 4F

B. 0,25F

C. 16F

D. 0,0625F

Lời giải:

Ta có:

Khi r₁ = 4cm : Lực tương tác tĩnh điện giữa hai điện tích: 

Khi r₂ = 4cm : Lực tương tác tĩnh điện giữa hai điện tích:  

 

Đáp án cần chọn là: C

5. Bài tập bổ sung

Bài 1: Khẳng định nào sau đây không đúng khi nói về lực tương tác giữa hai điện tích điểm trong chân không?

A. Có phương là đường thẳng nối hai điện tích.

B. Có độ lớn tỉ lệ với tích độ lớn hai điện tích.

C. Có độ lớn tỉ lệ nghịch với khoảng cách giữa hai điện tích.

D. Là lực hút khi hai điện tích trái dấu.

Bài 2: Nếu độ lớn điện tích của một trong hai vật mang điện giảm đi một nửa, đồng thời khoảng cách giữa chúng tăng lên gấp đôi thì lực tương tác điện giữa hai vật sẽ

A. giảm 2 lần.

B. giảm 4 lần.

C. giảm 8 lần.

D. không đổi.

Bài 3: Công thức của định luật Culông là

A. $F=k\frac{q_1{q}_2}{r^2}$

B. $F=\frac{\left|q_1{q}_2\right|}{r^2}$

C. $F=k\frac{\left|q_1{q}_2\right|}{r^2}$

D. $F=\frac{\left|q_1{q}_2\right|}{k.r^2}$

Bài 4: Hai điện tích điểm q₁, q₂ khi đặt trong không khí chúng hút nhau bằng lực F, khi đưa chúng vào trong dầu có hằng số điện môi ε = 2 thì lực tương tác giữa chúng là F’ với

A. F' = F

B. F' = 2F

C. F' = 0,5F

D. F' = 0,25F

Bài 5: Hai điện tích điểm q₁, q₂ khi đặt cách nhau khoảng r trong không khí thì lực tương tác giữa chúng là F. Để độ lớn lực tương tác giữa hai điện tích vẫn là F khi đặt trong nước nguyên chất (hằng số điện môi của nước nguyên chất bằng 81) thì khoảng cách giữa chúng phải

A. tăng lên 9 lần.

B. giảm đi 9 lần.

C. tăng lên 81 lần.

D. giảm đi 81 lần.

Bài 6: Hãy chọn phát biểu đúng: Dấu của các điện tích q₁, q₂ trên hình H.1 là

A. q₁>0; q₂<0

B. q₁<0; q₂>0

C. q₁<0; q₂<0

D. Chưa biết chắc chắn vì chưa biết độ lớn của q₁, q₂.

Bài 7: Khoảng cách giữa một prôton và một êlectron là r = 5.10^-9 (cm), coi rằng prôton và êlectron là các điện tích điểm. Lực tương tác giữa chúng là:

A. lực hút với F = 9,216.10^-12 (N).

B. lực đẩy với F = 9,216.10^-12 (N).

C. lực hút với F = 9,216.10^-8 (N).

D. lực đẩy với F = 9,216.10^-8 (N).

Bài 8: Xét tương tác giữa hai điện tích điểm trong một môi trường có hằng số điện môi có thể thay đổi được. Lực đẩy Cu – lông tăng 2 lần khi hằng số điện môi

A. tăng 2 lần.

B. vẫn không đổi.

C. giảm 2 lần.

D. giảm 4 lần.

Bài 9: Hai điện tích điểm q₁ = +3 (μC) và q₂ = -3 (μC),đặt trong dầu (ε = 2) cách nhau một khoảng r = 3 (cm). Lực tương tác giữa hai điện tích đó là:

A. lực hút với độ lớn F = 45 (N).

B. lực đẩy với độ lớn F = 45 (N).

C. lực hút với độ lớn F = 90 (N).

D. lực đẩy với độ lớn F = 90 (N).

Bài 10: Hai điện tích điểm trái dấu có cùng độ lớn $\frac{{10}^{-4}}{3}$ C đặt cách nhau 1 m trong parafin có hằng số điện môi bằng 2 thì chúng

A. hút nhau một lực 0,5 N.

B. hút nhau một lực 5 N.

C. đẩy nhau một lực 5N.

D. đẩy nhau một lực 0,5 N.

Xem thêm các Công thức Vật Lí lớp 11 quan trọng hay khác:

• Công thức lực tương tác giữa hai điện tích điểm

• Công thức tính cường độ điện trường

• Công thức tính cường độ điện trường tổng hợp

• Công thức tính cường độ điện trường tại trung điểm

• Công thức tính cường độ điện trường giữa hai bản tụ

---