Trợ lý học tập AI - Câu trả lời này chỉ mang tính tham khảo
### Giải bài tập
**Bài 1:**
Lực mà hai điện tích tác dụng lên nhau tuân theo quy luật Coulomb.
**Bài 2:**
Lực tương tác tĩnh điện giữa hai điện tích điểm đặt trong chân không phụ thuộc vào:
1. Độ lớn của hai điện tích ($q_1$ và $q_2$).
2. Khoảng cách giữa hai điện tích ($r$).
**Bài 3:**
Khi hai điện tích được đặt trong một chất điện môi, lực tương tác tĩnh điện giữa chúng sẽ yếu hơn so với khi chúng được đặt trong chân không. Điều này là do hằng số điện môi của chất điện môi lớn hơn 1, làm giảm độ lớn của lực tương tác theo công thức Coulomb:
\[
F = k \frac{|q_1 q_2|}{\varepsilon r^2}
\]
Trong đó, $\varepsilon$ là hằng số điện môi của chất.
**Bài 6:**
Cặp lực $\overrightarrow{F_{12}}$ và $\overrightarrow{F_{21}}$ không phải là các cặp lực cân bằng vì chúng không cùng phương và không cùng độ lớn. Theo định luật Newton về chuyển động, lực mà điện tích $q_1$ tác dụng lên $q_2$ và ngược lại là bằng nhau và ngược chiều, nhưng khi nói đến cặp lực cân bằng thì cần phải là lực tác dụng lên cùng một vật.
**Bài 7:**
Khi hai vật nhỏ tích điện cùng dấu được thả tự do, chúng sẽ bị đẩy ra xa nhau do lực tương tác tĩnh điện giữa chúng. Đặc điểm chuyển động sẽ là chúng sẽ tăng tốc và di chuyển ra xa nhau với tốc độ tăng dần theo thời gian.
**Bài 8:**
Lực giữ cho electron chuyển động tròn quanh hạt nhân trong mô hình nguyên tử Rutherford là lực tĩnh điện. Phương của lực này là hướng từ hạt nhân ra phía electron, còn chiều thì ngược lại với chiều chuyển động của electron.
**Bài 9:**
Nếu khoảng cách giữa hai điện tích tăng gấp đôi ($r \to 2r$) thì lực tĩnh điện sẽ giảm xuống 1/4. Nếu độ lớn của điện tích $q$ giảm xuống một nửa ($q \to \frac{q}{2}$) thì lực cũng giảm xuống một nửa. Tính toán:
\[
F' = k \frac{|q_1 q_2|}{(2r)^2} = \frac{1}{4} k \frac{|q_1 q_2|}{r^2} = \frac{F}{4}
\]
\[
F'' = k \frac{\left|q_1 \cdot \frac{q_2}{2}\right|}{r^2} = \frac{1}{2} k \frac{|q_1 q_2|}{r^2} = \frac{F}{2}
\]
Do đó, lực tĩnh điện mới là:
\[
F' = \frac{F}{4} \cdot \frac{1}{2} = \frac{F}{8}
\]
**Bài 10:**
Từ thông tin đã cho, ta có độ lớn lực tĩnh điện trong môi trường điện môi A là:
\[
F_A = \frac{F}{4.5}
\]
Biết rằng:
\[
F = k \frac{|q_1 q_2|}{\varepsilon r^2}
\]
Và khi đặt trong môi trường điện môi A:
\[
F_A = k \frac{|q_1 q_2|}{\varepsilon_A r^2}
\]
Suy ra:
\[
\frac{F}{4.5} = k \frac{|q_1 q_2|}{\varepsilon_A r^2}
\]
So sánh hai phương trình trên ta có:
\[
\frac{1}{4.5} = \frac{1}{\varepsilon_A}
\]
Từ đó, suy ra:
\[
\varepsilon_A = 4.5
\]
**Vậy hằng số điện môi của môi trường A là 4.5.**
**Bài 11:**
Nếu khoảng cách giữa hai điện tích tăng lên hai lần và giá trị của mỗi điện tích tăng lên 3 lần thì lực tương tác giữa chúng sẽ thay đổi như sau:
\[
F = k \frac{|q_1 q_2|}{r^2}
\]
Khi $r$ tăng lên 2 lần ($r \to 2r$) và $q_1, q_2$ tăng lên 3 lần:
\[
F' = k \frac{(3q_1)(3q_2)}{(2r)^2} = k \frac{9q_1 q_2}{4r^2} = \frac{9}{4}F
\]
Do đó, lực tương tác giữa chúng sẽ tăng lên 2.25 lần.
**Bài 12:**
Để vẽ vectơ lực điện tương tác giữa hai điện tích $q_1 = 10^{-5}C$ và $q_2 = 10^{-7}C$, đặt cách nhau 10cm trong chân không:
Sử dụng công thức Coulomb để tính lực:
\[
F = k \frac{|q_1 q_2|}{r^2} = 9 \cdot 10^9 \frac{(10^{-5})(10^{-7})}{(0.1)^2}
\]
\[
= 9 \cdot 10^9 \frac{10^{-12}}{0.01} = 9 \cdot 10^9 \cdot 10^{-10} = 0.9 N
\]
Khi vẽ, tỉ lệ là 1cm ứng với khoảng cách 2cm và lực 0.4N, ta sẽ dùng tỉ lệ vẽ:
- Khoảng cách 10cm sẽ tương ứng với 5cm trên hình vẽ.
- Độ lớn lực 0.9N sẽ tương ứng với $\frac{0.9}{0.4} \cdot 1cm = 2.25cm$.
Vậy lực giữa chúng sẽ được biểu diễn trên hình với chiều từ $q_1$ đến $q_2$ và có độ dài tương ứng với tỉ lệ đã cho.
Nếu bạn cần thêm thông tin hoặc có bài nào khác, hãy cho mình biết nhé!
FQA.vn Nền tảng kết nối cộng đồng hỗ trợ giải bài tập học sinh trong khối K12. Sản phẩm được phát triển bởi CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ GIA ĐÌNH (FTECH CO., LTD)
Điện thoại: 1900636019
Email: info@fqa.vn
Địa chỉ: Số 21 Ngõ Giếng, Phố Đông Các, Phường Đống Đa, Thành phố Hà Nội, Việt Nam.