Công phá đề thi học sinh giỏi Vật lí 11 - Nguyễn Phù Đổng

. ThS. NGUYỄN PHÚ ĐỒNG (Chủ biên)
và nhóm giáo viên chuyên Vật lí Trung học phổ thông
ThS. NGUYỄN PHÚ ĐỒNG, CÔNG PHÁ ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI – VẬT LÍ 11, TẬP 1 1


-----LỜI NÓI ĐẦU-----
“CÔNG PHÁ ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI VẬT LÍ TRUNG HỌC PHỔ THÔNG” là
bộ sách được biên soạn trên cơ sở bộ sách “Bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí Trung học phổ thông”
của cùng nhóm tác giả và được bổ sung, cập nhật các nội dung bồi dưỡng học sinh giỏi theo
chương trình quy định mới của Bộ Giáo dục và Đào tạo.
Bộ sách là tài liệu dùng cho học sinh khá - giỏi, học sinh các lớp chuyên Vật lí, các thầy
cô giáo dạy Vật lí ở các trường Trung học phổ thông. Bộ sách gồm 7 cuốn:
1, Công phá đề thi học sinh giỏi Vật lí 10, tập I và II.
2, Công phá đề thi học sinh giỏi Vật lí 11, tập I và II.
3, Công phá đề thi học sinh giỏi Vật lí 12, tập I, II và III.
Về cấu trúc, mỗi cuốn sách đều được chia thành các phần lớn, trong mỗi phần gồm nhiều
chuyên đề, mỗi chuyên đề là một nội dung kiến thức trọn vẹn. Mỗi chuyên đề gồm các phần:
A-Tóm tắt kiến thức: Phần này chúng tôi trình bày một cách có hệ thống những kiến
thức trọng tâm của chuyên đề từ cơ bản đến nâng cao trong đó chúng tôi chú trọng đào sâu
những kiến thức nâng cao để làm cơ sở cho việc giải các bài tập của chuyên đề.
B-Những chú ý khi giải bài tập: Trong phần này chúng tôi nêu lên những chú ý cần
thiết về kiến thức - kĩ năng; phương pháp giải từng dạng bài tập cụ thể. Đó là những cơ sở quan
trọng giúp định hướng và tránh những sai sót khi giải các bài tập của chuyên đề.
C-Các bài tập vận dụng: Hệ thống bài tập ở đây khá đa dạng, phong phú được sắp xếp
từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp và được giải khá chi tiết nên rất phù hợp với nhiều đối tượng bạn đọc.
Sau mỗi phần lớn là các Bài tập luyện tập tổng hợp, đây là những bài tập được chọn lọc
có tính tổng hợp cao mà khi giải nó cần phải vận dụng nhiều kiến thức – kĩ năng và khả năng suy
luận cao. Bạn đọc hãy tự giải để kiểm tra mức độ nắm vững và vận dụng kiến thức của mình
trước khi tham khảo lời giải của chúng tôi.
Trong quá trình biên soạn chúng tôi tham khảo rất nhiều nguồn tài liệu trong và ngoài
nước, đặc biệt là các bộ sách Giải toán Vật lí do thầy Bùi Quang Hân làm chủ biên – Nhà xuất
bản Giáo dục 1998; bộ sách Bài tập và lời giải Vật lí do GS. Yung Kuo Lim làm chủ biên – Nhà
xuất bản Giáo dục Việt Nam 2010; bộ sách Cơ sở Vật lí do David Halliday làm chủ biên – Nhà
xuất bản Giáo dục 2002; Tuyển tập các đề thi học sinh giỏi, đề thi Olimpic của Việt Nam và một
số nước… để làm phong phú thêm phần kiến thức cũng như phần bài tập trong bộ sách.
Với sự góp sức của các thầy cô giáo đã và đang công tác tại các trường chuyên, các thầy
cô giáo đã từng tham gia bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí của các tỉnh thành trong cả nước, hi vọng
bộ sách sẽ là tài liệu tham khảo thiết thực, bổ ích cho nhiều đối tượng bạn đọc yêu thích bộ môn Vật lí.
Mặc dù đã đầu tư biên soạn, bổ sung khá kĩ lưỡng nhưng những hạn chế, sai sót là điều
không thể tránh khỏi. Rất mong nhận được sự đóng góp, chia sẻ của các thầy cô giáo và các em
ThS. NGUYỄN PHÚ ĐỒNG, CÔNG PHÁ ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI – VẬT LÍ 11, TẬP 1 2


học sinh trên cả nước. Mọi ý kiến đóng góp xin gửi về địa chỉ ngphudong@gmail.com hoặc
khang vietbookstore@yahoo.com.vn.
Xin trân trọng giới thiệu bộ sách đến quý thầy cô giáo và các em học sinh! -Chủ biên-
ThS. Nguyễn Phú Đồng
Phần thứ nhất
 . CÁC CHUYÊN ĐỀ BỒI DƯỠNG Chuyên đề 1:
ĐIỆN TÍCH. ĐỊNH LUẬT CU-LÔNG
--- A-TÓM TẮT KIẾN THỨC ---
I. ĐIỆN TÍCH. ĐỊNH LUẬT CU-LÔNG
1-Điện tích: Có hai loại điện tích: điện tích dương và điện tích âm. Các điện tích cùng loại thì
đẩy nhau, các điện tích khác loại thì hút nhau.
2-Định luật Cu-lông: Lực tương tác giữa hai điện tích điểm đứng yên tỉ lệ thuận với tích độ lớn
của hai điện tích và tỉ lệ nghịch với khoảng cách giữa chúng. F = (1.1) +k = 9.109(N.m2/C2).
+ là hằng số điện môi của môi trường ( = 1: chân không hoặc không khí).
+r là khoảng cách giữa hai điện tích q1, q2.
Chú ý: Định luật Cu-lông được áp dụng cho:   F F 21 12 -hai điện tích điểm. q q 1 2
-hai quả cầu tích điện phân bố đều. r
II. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH q q < 0 1 2
1-Hệ cô lập về điện: Hệ cô lập về điện là hệ gồm các vật không trao đổi điện tích với các vật khác bên ngoài hệ.
2-Định luật bảo toàn điện tích: Trong một hệ cô lập về điện, tổng các điện tích được bảo toàn: q1 + q2 + … = const (1.2)
--- B-NHỮNG CHÚ Ý KHI GIẢI BÀI TẬP---
. VỀ KIẾN THỨC VÀ KỸ NĂNG
-Khi áp dụng định luật Cu-lông về sự tương tác giữa các điện tích đứng yên cần chú ý:
+điều kiện áp dụng: hai điện tích điểm hoặc hai quả cầu tích điện phân bố đều.
+các hiện tượng thực tế thường gặp:
ThS. NGUYỄN PHÚ ĐỒNG, CÔNG PHÁ ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI – VẬT LÍ 11, TẬP 1 3


cho hai quả cầu nhỏ dẫn điện như nhau đã nhiễm điện tiếp xúc nhau hoặc nối với nhau bằng
đoạn dây dẫn rồi tách rời ra thì tổng điện tích sẽ chia đều cho hai quả cầu: q1’ = q2’ =
khi chạm tay vào một quả cầu nhỏ dẫn điện đã tích điện thì quả cầu sẽ mất điện tích và trở thành trung hòa.
-Khi một điện tích điểm q chịu tác dụng của nhiều lực tác dụng , , ... do các điện tích
điểm q1, q2, ... gây ra thì hợp lực tác dụng lên q là: = + + ...
Để xác định độ lớn của hợp lực ta có thể dựa vào: +định lí hàm cosin: ( là góc hợp bởi và ). Nếu:  và
cùng chiều thì: F = F1 + F2 ( = 0, cos = 1).  và
ngược chiều thì: F = |F1 - F2| ( = , cos = -1).  và vuông góc thì: F = ( = 90o, cos = 0).  và
cùng độ lớn (F1 = F2) thì: F = 2F1 cos .
+phương pháp hình chiếu: F =
(Fx = F1x + F2x + ...; Fy = F1y + F2y + ...)
-Khi một điện tích q đứng yên thì hợp lực tác dụng lên q sẽ bằng : = + + ... =
Các lực tác dụng lên điện tích q thường gặp là: +trọng lực: (luôn hướng xuống). +lực tĩnh điện: F =
(lực hút nếu q1 và q2 trái dấu; lực đẩy nếu q1 và q2 cùng dấu). +lực căng dây T.
+lực đàn hồi của lò xo: F = k. = k( ).  F1   F F    1 α F F F   1 2 1 F F    F F F 2 2  F Cùng chiều Ngược chiều 2 Vuông góc Cùng độ lớn
. VỀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI
. Với dạng bài tập về lực tương tác giữa các điện tích. Phương pháp giải là:
-Sử dụng các công thức:
+Tương tác giữa hai điện tích: Áp dụng định luật Cu-lông: F = .
+Tương tác giữa nhiều điện tích: Áp dụng định luật Cu-lông và quy tắc tìm hợp lực: = + + ...
ThS. NGUYỄN PHÚ ĐỒNG, CÔNG PHÁ ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI – VẬT LÍ 11, TẬP 1 4