Quả cầu nhỏ thứ nhất mang điện tích –0,1 $\mu C$, quả cầu nhỏ thứ hai mang điện tích có độ lớn 0,05 $\mu C$. Hai quả cầu hút nhau với lực điện có độ lớn 0,05 N.

a) Điện tích của quả cầu thứ hai mang dấu gì?

b) Tính khoảng cách giữa hai tâm của hai quả cầu.

Cho các dụng cụ sau: Một tụ điện có điện dung 100 $\mu F$ và hiệu điện thế định mức khoảng 12 V; 4 pin 1,5 V; Một LED; Một điện trở 50$\Omega$; công tắc, dây dẫn điện. Nêu phương án dùng các dụng cụ này chứng minh tụ điện có lưu trữ năng lượng.

Tìm hiểu một số ứng dụng của tụ điện trong cuộc sống

Một tụ điện có điện dung 2 000 $\mu F$ được tích điện đến hiệu điện thế 10 V. Tính năng lượng của tụ điện.

Vì sao tụ điện có năng lượng?

Cho hai bản cực song song, cách nhau 25 cm như hình 3.3. Hiệu điện thế giữa hai bản là 2 kV.

a) Hiệu điện thế giữa hai điểm A và B là bao nhiêu?

b) Cường độ điện trường tại C và tại D là bao nhiêu?

c) Tìm lực điện tác dụng lên một điện tích +5 $\mu C$ đặt tại C.

Điện thế tại một điểm trong điện trường là gì?

So sánh công của lực điện dịch chuyển một đơn vị điện tích dương từ điểm đang xét ra vô cùng và công thực hiện để dịch chuyển một đơn vị điện tích dương từ vô cùng về điểm đang xét.

Vì sao thế năng của điện tích tăng theo chiều ngược với chiều của cường độ điện trường?

Vì sao đường biểu diễn sự thay đổi thế năng điện trong điện trường đều ở Hình 3.2 là một đường thẳng?

Để dịch chuyển một điện tích dương đến gần điện tích dương khác, cần phải đẩy nó để thắng lực đẩy giữa chúng, Hình 3.1. Trong trường hợp này, ta nói rằng cần phải thực hiện một công để di chuyển một điện tích lại gần một điện tích khác.

Năng lượng của một điện tích di chuyển trong điện trường được xác định như thế nào?

Vẽ sơ đồ giải thích cách dùng lực điện để tách riêng các ion trong một chùm gồm các ion có khối lượng và điện tích khác nhau.

Ống phóng điện tử có thể được sử dụng ở thiết bị nào?

Trong ống phóng điện tử ở Hình 2.11, hiệu điện thế giữa hai cặp bản nằm ngang và giữa hai cặp bản thẳng đứng sẽ làm chùm electron bị lệch như thế nào?

Trong Hình 2.10, nếu tốc độ ban đầu của electron trong điện trường bằng không thì nó sẽ chuyển động như thế nào

Khoảng cách giữa hai bản phẳng song song là 15 mm, hiệu điện thế giữa chúng là 750 V. Lực tác dụng lên một quả cầu nhỏ tích điện ở trong khoảng không gian giữa hai bản là 1,2.10^-7 N. Tính:

a) Độ lớn cường độ điện trường giữa hai bản.

b) Điện tích của quả cầu nhỏ.

Hình 2.8 là hình dạng đường sức điện trường giữa hai điện tích.

Xác định dấu của các điện tích ở mỗi hình a), b), c).

Tính độ lớn và vẽ hướng của cường độ điện trường do một điện tích điểm 4.10^-8 C gây ra tại một điểm cách nó 5 cm trong môi trường có hằng số điện môi là 2.

Năm 1600, William Gilbert (Uy-li-am Ghin-bơ), (1540 – 1603) đưa ra giả thuyết rằng một số vật liệu, chẳng hạn như hổ phách, khi bị cọ xát sẽ tiết ra một loại “chất lỏng” vào môi trường xung quanh nó. Ông đề xuất rằng “chất lỏng” đó đã tiếp xúc với vật liệu khác và tạo ra lực điện giữa chúng. Bạn có ý kiến gì về đề xuất của Gilbert?

Lấy một ví dụ lực hút của nam châm lên vật khác.

Trong Hình 2.1, thanh nam châm tác dụng lực lên vật bằng sắt mà không tiếp xúc với vật. Tương tự như vậy, chiếc lược tích điện tác dụng lực lên quả cầu tích điện cũng không tiếp xúc với quả cầu.

Ở trung học cơ sở, ta đã biết, giống như lực hấp dẫn giữa các vật có khối lượng được thực hiện thông qua trường hấp dẫn, lực tác dụng của nam châm lên vật có tính chất từ được thực hiện thông qua từ trường của nam châm.

Lực tác dụng giữa các vật tích điện có thông qua một trường nào không?

Trường đó được đặc trưng bởi đại lượng nào?

Một vật dẫn A cô lập không tích điện đang được nối đất.

Đưa một điện tích dương B lại rất gần vật dẫn này. Vật dẫn A được tích điện dương, âm hay không tích điện khi:

a) Đưa B ra xa rồi mới thôi nối đất vật dẫn A?

b) Thôi nối đất vật dẫn A rồi mới đưa B ra xa.

Tính lực tương tác giữa hai electron ở cách nhau 1,0.10^-10 m trong chân không. (Điện tích của electron e = -1,6.10^-19 C)

Hãy biểu diễn bằng hình vẽ lực tương tác giữa hai điện tích trái dấu nhau.

Lực mà hai điện tích tác dụng lên nhau tuân theo quy luật nào?

Thực hành, khám phá trang 64 SGK Vật lí 11:

Dụng cụ

Thanh nhựa, miếng vải len, quả cầu kim loại có đế cách điện.

Tiến hành

• Tích điện cho quả cầu

Dùng vải len cọ xát thanh nhựa để nó tích điện âm.

Đưa thanh nhựa đến gần quả cầu kim loại nhưng không để chúng chạm vào nhau (Hình 1.4).

Trong khi thanh nhựa ở gần quả cầu, chạm đầu ngón tay vào quả cầu trong giây lát rồi bỏ ngón tay ra khỏi quả cầu.

Di chuyển thanh nhựa ra xa. Dự đoán quả cầu tích điện loại nào và giải thích tại sao.

• Thử nghiệm sự tương tác của quả cầu tích điện dương

Treo một thanh nhựa đã tích điện âm để nó có thể quay tự do. Đưa quả cầu tích điện dương lại gần xem chúng có hút nhau không.

Sử dụng quả cầu tích điện dương này để kiểm tra tương tác của nó với thanh thuỷ tinh, thanh nhựa khác,...

Nêu ví dụ về một vật nhiễm điện hút hoặc đẩy một vật khác?

Thế nào là một vật nhiễm điện?

Lực tác dụng giữa các vật mang điện tuân theo định luật nào?

Dao động của một nguồn âm được ghi lại trên màn hình máy hiện sóng như Hình 3.

a) Xác định tần số của nguồn âm biết đơn vị thời gian trên màn hình được đặt là 5,00 ms/ độ chia.

b) Đặt nguồn âm này trước miệng một ống cộng hưởng. Thay đổi từ từ chiều dài ống cộng hưởng, đồng thời cho nguồn phát âm thanh thì thấy, giữa hai lần liên tiếp nghe được âm rất to tại miệng ống, chiều dài ống cộng hưởng đã thay đổi một khoảng là 0,99 m. Hãy xác định tốc độ truyền âm trong ống.

Người ta đặt lần lượt các tấm kính lọc trước nguồn phát ánh sáng trắng trong thí nghiệm giao thoa Young. Lúc đầu, khi dùng kính lọc màu đỏ ($\lambda$_đ = 600 nm) thì khoảng vân đo được là 2,40 mm. Khi dùng kính lọc màu lam thì khoảng vân đo được là 1,80 mm. Xác định bước sóng của ánh sáng đi qua kính lọc màu lam.

Sử dụng công thức tính khoảng vân $i=\frac{\lambda D}{a}$ trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng Young để giải thích các kết quả quan sát sau:

a) Hai khe hẹp càng gần nhau thì các vân trên màn càng xa nhau.

b) Các vân giao thoa của ánh sáng lam nằm gần nhau hơn các vân giao thoa của ánh sáng đỏ.

Khi xem xét quang phổ thu được từ một thiên thể, các nhà thiên văn nhận thấy các vạch phổ trong vùng ánh sáng nhìn thấy bị dịch về phía ánh sáng đỏ, tức là bước sóng của bức xạ ứng với vạch phổ thu được lớn hơn bước sóng của bức xạ do thiên thể đó phát ra. Hiện tượng này được gọi là sự dịch chuyển đỏ. Vật lí thiên văn ứng dụng sự dịch chuyển đỏ rộng rãi trong việc xác định chuyển động của các thiên thể.

Hãy so sánh tần số của bức xạ thu được với tần số của bức xạ do thiên thể phát ra, từ đó cho biết, thiên thể này đang chuyển động như thế nào so với thiết bị thu?

Tín hiệu từ một sao nằm trong vùng tử ngoại của quang phổ với bước sóng 7,5.10⁸ m. Tính tần số của bức xạ này.

Cho sơ đồ một số phân tử không khí khi có một sóng âm truyền qua như Hình 1.

a) Vẽ lại sơ đồ trên vào vở và đánh dấu một vùng sóng cho thấy khí bị nén (đánh dấu bằng điểm N).

b) Đánh dấu một vùng sóng cho thấy khí giãn (đánh dấu bằng điểm G).

c) Sóng âm có tần số 240 Hz. Điều này có ý nghĩa gì đối với mỗi phân tử không khí?

d) Tốc độ sóng âm là 320 m/s. Tính bước sóng của sóng âm.

Vì sao ở thí nghiệm tạo sóng dừng trong ống cộng hưởng nếu một đầu ống để hở thì khi có sóng dừng, ta có thể nghe được âm rất to tại đầu ống đó?

Tiến hành thí nghiệm và lập bảng ghi kết quả như mẫu Bảng 4.2. Tính sai số của phép đo.

Dụng cụ

(1) Máy phát âm tần,

(2) loa nhỏ,

(3) ống cộng hưởng là ống nhựa trong suốt (rải đều các hạt xốp trong lòng ống).

Thiết kế phương án thí nghiệm

Tìm hiểu công dụng của từng dụng cụ đã cho. Thiết kế phương án thí nghiệm đo tần số của âm do âm thoa phát ra bằng các dụng cụ này.

Tiến hành

– Đặt loa ở một đầu ống, loa nối với máy phát âm tần.

– Điều chỉnh để ống có chiều dài ngắn nhất.

– Điều chỉnh để máy phát âm tần phát ra tần số f = 650 Hz và biên độ âm thanh không quá to.

– Thay đổi từ từ chiều dài ống sao cho tại đầu ống không đặt loa, có các vị trí mà các hạt xốp dồn lại nhiều nhất. Đó là các bụng sóng. Ghi lại khoảng cách giữa hai vị trí liên tiếp được xác định là bụng sóng. Thực hiện lại từ bước 3 với âm thanh có tần số f = 850 Hz.

– Ghi kết quả vào vở theo mẫu Bảng 4.2.

Đề xuất phương án ứng dụng hiện tượng sóng dừng để đo tốc độ truyền âm trong không khí:

– Vì sao một đầu của ống cộng hưởng cần dịch chuyển được? Tìm phương án giúp thay đổi độ dài của cột khí trong ống.

– Vì sao cần xác định các vị trí mà âm thanh thu được có cường độ nhỏ nhất hoặc lớn nhất?

– Nêu cách tính bước sóng của sóng âm qua các giá trị độ dài cột khí trong ống của những lần xác định được vị trí nút sóng.

Từ công thức tính tốc độ sóng, hãy chỉ ra các đại lượng cần xác định khi muốn đo tốc độ truyền âm trong không khí.

Kiểm tra lại công thức (4.4) với kết quả của Bảng 4.1 thu được trong thí nghiệm quan sát sóng dừng trên dây đã thực hiện.

Có thể nói sóng dừng trên dây là hiện tượng giao thoa sóng được không? Nếu có thì đây là giao thoa của những sóng nào?

Hãy chỉ ra vị trí các bụng sóng trên Hình 4.4. So sánh biên độ của sóng tổng hợp tại bụng sóng với biên độ của sóng tới.

Tiến hành thí nghiệm tạo sóng dừng trên dây và lập bảng ghi kết quả vào vở như mẫu Bảng 4.1.

Nhận xét về mối liên hệ giữa tần số sóng trên dây và số bụng sóng quan sát được.

Hãy chỉ ra các nút sóng và các bụng sóng trên các Hình 4.1 và 4.2.

Một sợi dây đàn hồi có một đầu cố định. Làm cho đầu tự do của dây dao động thì có những lúc ta thấy trên dây xuất hiện những điểm đứng yên. Những điểm đứng yên này có giống với những điểm đứng yên trong hiện tượng giao thoa của sóng nước không? Vì sao dao động tại những điểm đó lại triệt tiêu nếu chỉ nhận sóng từ đầu dao động truyền đến?

Trong giao thoa ánh sáng trắng, ngoài vân trung tâm có màu trắng, còn có các vân sáng màu trắng khác do sự chồng lấn của các quang phổ bậc khác nhau. Hãy tìm hiểu để nêu cách xác định vị trí của vân sáng màu trắng gần vân trung tâm nhất.

Nêu phương án xác định bước sóng ánh sáng bằng thí nghiệm giao thoa với khe Young.