Định Luật Bảo Toàn điện Tích Là Gì? - Toploigiai

Mục lục nội dung I. Thuyết êlectron, định luật bảo toàn điện tíchII. Vận dụngIII. Bài tập trắc nghiệm thuyết electron, định luật bảo toàn điện tích

I. Thuyết êlectron, định luật bảo toàn điện tích

1. Cấu tạo nguyên tử về phương diện điện. 

-  Nguyên tử cấu tạo gồm một hạt nhân mang điện dương nằm ở trung tâm và các êlectron mang điện âm chuyển động xung quanh. Hạt nhân có cấu tạo gồm hai loại hạt là notron không mang điện và proton mang điện tích dương (Hình 2.1).

+ Êlectron có điện tích là e = - 1,6.10-19C và khối lượng là me = 9,1.10-31kg.

+ Proton có điện tích là q = +1,6.10-19C và khối lượng là mp = 1,6.10-27kg.

+ Khối lượng của notron xấp xỉ bằng khối lượng của proton.

- Số proton trong hạt nhân bằng số êlectron quay xung quanh hạt nhân nên độ lớn điện tích dương của hạt nhân bằng độ lớn điện tích âm của êlectron.

- Điện tích của êlectron và điện tích của proton là điện tích nhỏ nhất mà ta có thể có được. Vì vậy ta gọi chúng là những điện tích nguyên tố (âm hoặc dương).

2. Thuyết electron:

a. Nguyên tử trung hòa về điện tích.

- Electron có thể dịch chuyển từ nguyên tử này sang nguyên tử khác.

- Ion dương là nguyên tử mất e.

- Ion âm là nguyên tử thừa e.

b. Electron có thể dịch chuyển từ vật này sang vật khác → Nhiễm điện.

- Vật nhiễm điện âm là vật thừa e.

- Vật nhiễm điện dương là vật thiếu e.

3. Định luật bảo toàn điện tích

- Trong một hệ cô lập (nghĩa là hệ không trao đổi điện tích với các hệ khác) về điện thì tổng đại số điện tích trong hệ là một hằng số

Q1 + Q2 + .......= Q1'+ Q2'+ ........

Trong đó Q1; Q2  là điện tích trước tương tác

              Q'1; Q'2  là điện tích sau tương tác

II. Vận dụng

1. Vật (chất) dẫn điện và vật (chất) cách điện.

- Điện tích tự do là điện tích có thể di chuyển từ điểm này đến điểm khác trong phạm vi thể tích của vật dẫn.

- Vật dẫn điện là vật có chứa các điện tích tự do.

2. Sự nhiễm điện do tiếp xúc

Nếu cho một vật chưa nhiễm điện tiếp xúc với một vật nhiễm điện thì nó sẽ nhiễm điện cùng dấu với vật đó. Đó là sự nhiễm điện do tiếp xúc.

3. Sự nhiễm điện do hưởng ứng.

+ Cách làm: Cho một thanh (vật) bằng kim loại treo gần một vật A nhiễm điện.

+ Kết quả: Thanh (vật) kim loại đó sẽ có 2 đầu nhiễm điện trái dấu (Đầu gần A sẽ nhiễm điện trái dấu với A, đầu còn lại sẽ nhiễm điện cùng dấu với A) nhưng tổng đại số điện tích của thanh (vật) kim loại vẫn bằng không. Sau đó bỏ A ra xa điện tích của thanh (vật ) đó trở lại như cũ.

+ Giải thích: Khi cho thanh (vật) B lại gần quả cầu A mang điện dương thì do lực hút tĩnh điện thì electron trong vật B sẽ bị hút về phía A làm cho đầu gần A thừa em nang điện âm, đầu còn lại thiếu electron mang điện dương. Tuy nhiên vì electron chỉ chuyển từ đầu này sang đầu khác nên B vẫn trung hoà. Sau khi nhiễm điện nếu A ra xa thì do sự chênh lệch mật độ/lực hút thì electron sẽ chuyển động trở lại và B trở lại trạng thái ban đầu.

4. Giải thích các hiện tượng nhiễm điện.

Sự nhiễm điện do cọ xát: Khi hai vật cọ xát, electron dịch chuyển từ vật này sang vật khác, dẫn tới một vật thừa electron và nhiễm điện âm, còn một vật thiếu electron và nhiễm điện dương.

Sự nhiễm điện do tiếp xúc: Khi vật không mang điện tiếp xúc với vật mang điện, thì electron có thể dịch chuyển từ vật này sang vật khác làm cho vật không mang điện khi trước cũng bị nhiễm điện theo.

Sự nhiễm điện do hưởng ứng: Khi một vật bằng kim loại được đặt gần một vật đã nhiễm điện, các điện tích ở vật nhiễm điện sẽ hút hoặc đẩy electron tự do trong vật bằng kim loại làm cho một đầu của vật này thừa electron, một đầu thiếu electron. Do vậy, hai đầu của vật bị nhiễm điên trái dấu.

III. Bài tập trắc nghiệm thuyết electron, định luật bảo toàn điện tích

Câu 1: Hãy chọn phát biểu sai trong các câu dưới đây:

A. Hạt electron là hạt mang điện tích âm, có độ lớn 1,6.10-19C.

B. Hạt electron là hạt có khối lượng m = 9,1.10-31 kg.

C. Nguyên tử có thể mất hoặc nhận thêm electron để trở thành ion.

D. Electron không thể chuyển động từ vật này sang vật khác.

Đáp án: D

Câu 2: Hãy chọn phát biểu không đúng trong các phát biểu dưới đây:

A. Theo thuyết electron, một vật nhiễm điện dương là vật thiếu electron.

B. Theo thuyết electron, một vật nhiễm điện âm là vật thừa electron.

C. Theo thuyết electron, một vật nhiễm điện dương là vật đã nhận thêm các ion dương.

D. Theo thuyết electron, một vật nhiễm điện âm là vật đã nhận thêm electron.

Đáp án: C

Câu 3:

Đưa một quả cầu tích điện Q lại gần một quả cầu M nhỏ, nhẹ, bằng bấc, treo ở đầu một sợi chỉ thẳng đứng. Quả cầu bấc M bị hút dính vào quả cầu Q .Sau đó thì

A. M tiếp tục bị hút vào Q

B. M rời Q và vẫn bị hút lệch về phía Q

C. M rời Q về vị trí thẳng đứng

D. M bị đẩy lệch về phía bên kia

Đán án D

Đầu tiên M bị hút dính vào Q do hiện tượng nhiễm điện hưởng ứng. Khi dính vào Q nó lại bị nhiễm điện tiếp xúc với Q nên M và Q bị nhiễm điện giống nhau và bị đẩy ra xa.