Bài 1:

Tóm tắt:
Điện tích q1: \( q_1 = 2.10^{-6} \) C
Điện tích q2: \( q_2 = -4.10^{-6} \) C
Khoảng cách: \( r = 2 \) cm
Môi trường: không khí (hằng số điện môi \( \varepsilon = 1 \))
Hằng số Cu-lông: \( k = 9.10^9 \) N.m²/C²
Tìm lực tương tác: \( F = ? \)

Bài giải:
Bước 1: Đổi đơn vị
Trước hết, chúng ta cần đổi đơn vị khoảng cách từ cm sang m để phù hợp với các đơn vị chuẩn trong công thức.
\( r = 2 \text{ cm} = 0,02 \text{ m} \)

Bước 2: Áp dụng công thức định luật Cu-lông
Công thức tính lực tương tác điện (lực Cu-lông) giữa hai điện tích điểm trong không khí là:
\[ F = k \frac{|q_1 q_2|}{r^2} \]

Bước 3: Thay số và tính toán
Bây giờ, chúng ta sẽ thay các giá trị đã cho vào công thức:
\[ F = 9.10^9 \frac{|(2.10^{-6}) \cdot (-4.10^{-6})|}{(0,02)^2} \]
\[ F = 9.10^9 \frac{|-8.10^{-12}|}{0,0004} \]
\[ F = 9.10^9 \frac{8.10^{-12}}{4.10^{-4}} \]
\[ F = 9.10^9 \cdot (2.10^{-8}) \]
\[ F = 180 \text{ N} \]

Bước 4: Xác định tính chất của lực
Vì hai điện tích \( q_1 \) và \( q_2 \) trái dấu (\( q_1 > 0 \) và \( q_2 < 0 \)), nên lực tương tác giữa chúng là lực hút. Kết luận:
Lực tương tác giữa hai điện tích là lực hút và có độ lớn là 180 N.

Bài 2:

Tóm tắt:
Điện tích q1: \( q_1 = 4.10^{-8} \) C
Khoảng cách: \( r = 10 \) cm
Môi trường: chân không (\( \varepsilon = 1 \))
Độ lớn lực hút: \( F = 1,2.10^{-4} \) N
Hằng số Cu-lông: \( k = 9.10^9 \) N.m²/C²
Tìm dấu và độ lớn của q2.

Bài giải:
Bước 1: Đổi đơn vị
Ta đổi đơn vị khoảng cách:
\( r = 10 \text{ cm} = 0,1 \text{ m} \)

Bước 2: Xác định dấu của q2
Theo đề bài, hai điện tích hút nhau. Mà ta đã biết điện tích \( q_1 \) mang dấu dương (\( q_1 > 0 \)). Để hai điện tích hút nhau thì chúng phải trái dấu.
Vậy, điện tích \( q_2 \) phải mang dấu âm.

Bước 3: Tìm độ lớn của q2
Ta xuất phát từ công thức định luật Cu-lông:
\[ F = k \frac{|q_1 q_2|}{r^2} \]
Từ công thức này, ta suy ra độ lớn của \( q_2 \):
\[ |q_2| = \frac{F \cdot r^2}{k \cdot |q_1|} \]

Bước 4: Thay số và tính toán
\[ |q_2| = \frac{(1,2.10^{-4}) \cdot (0,1)^2}{9.10^9 \cdot |4.10^{-8}|} \]
\[ |q_2| = \frac{1,2.10^{-4} \cdot 0,01}{9.10^9 \cdot 4.10^{-8}} \]
\[ |q_2| = \frac{1,2.10^{-6}}{36.10^1} \]
\[ |q_2| = \frac{1,2}{360} = \frac{1}{300} \text{ C} \approx 3,33.10^{-3} \text{ C} \]

Kết luận:
Điện tích \( q_2 \) mang dấu âm và có độ lớn là \( |q_2| = \frac{1}{300} \) C. Vậy \( q_2 = -\frac{1}{300} \) C (hoặc xấp xỉ \( -3,33.10^{-3} \) C).

Bài 3:

Tóm tắt:
Điện tích q1: \( q_1 = 2.10^{-8} \) C
Điện tích q2: \( q_2 = 2.10^{-8} \) C
Khoảng cách: \( r = 20 \) cm
Môi trường: không khí (\( \varepsilon = 1 \))
Hằng số Cu-lông: \( k = 9.10^9 \) N.m²/C²
Tìm lực tương tác: \( F = ? \)

Bài giải:
Bước 1: Đổi đơn vị
Các em chú ý đổi đơn vị khoảng cách nhé!
\( r = 20 \text{ cm} = 0,2 \text{ m} \)

Bước 2: Xác định tính chất của lực
Vì hai điện tích \( q_1 \) và \( q_2 \) đều là điện tích dương (cùng dấu), nên lực tương tác giữa chúng là lực đẩy.

Bước 3: Áp dụng công thức và tính toán
Ta sử dụng công thức định luật Cu-lông:
\[ F = k \frac{|q_1 q_2|}{r^2} \]
Vì \( q_1 = q_2 \), ta có thể viết lại là:
\[ F = k \frac{q_1^2}{r^2} \]
Thay số vào công thức:
\[ F = 9.10^9 \frac{(2.10^{-8})^2}{(0,2)^2} \]
\[ F = 9.10^9 \frac{4.10^{-16}}{0,04} \]
\[ F = 9.10^9 \frac{4.10^{-16}}{4.10^{-2}} \]
\[ F = 9.10^9 \cdot 10^{-14} \]
\[ F = 9.10^{-5} \text{ N} \]

Kết luận:
Lực tương tác giữa hai điện tích đó là lực đẩy và có độ lớn là \( 9.10^{-5} \) N.

Vậy là chúng ta đã hoàn thành cả ba bài tập. Các em hãy xem lại kỹ từng bước giải, đặc biệt là việc đổi đơn vị và áp dụng đúng công thức. Chúc các em học tốt