A.- A._ a été victime d'une grave agression sexuelle dont l'auteur a été condamné à une peine de cinq ans de réclusion par le Tribunal correctionnel du district de Z._ (jugement du 17 novembre 1998). A l'époque des faits, la prénommée bénéficiait d'indemnités de l'assurance-chômage et était, à ce titre, assurée contre le risque d'accident auprès de la Caisse nationale suisse d'assurance en cas d'accidents (CNA). Le 18 mai 1999, l'assurée a demandé à la CNA de prendre en charge des frais de soins dentaires, par 5723 fr. 60, selon un devis du docteur B._. Ce médecin-dentiste avait constaté, le 10 septembre 1998, une fracture de la couronne, sans lésion de la pulpe, de la dent 26 et une fracture de la couronne, avec lésion de la pulpe, de la dent 47. A l'appui de sa demande, l'assurée alléguait que ces lésions étaient dues à l'agression subie le 24 septembre 1996. Après avoir requis l'avis de son médecin-dentiste conseil, le docteur C._, la CNA a rejeté la demande dont elle était saisie, motif pris que les lésions dentaires n'étaient pas en relation de causalité au moins probables avec l'agression (décision du 31 août 1999). Saisie d'une opposition, elle l'a rejetée par décision du 10 novembre 1999, après avoir requis une nouvelle fois l'avis du docteur C._ (rapport du 27 octobre 1999). B.- Par jugement de son président du 13 septembre 2000, le Tribunal des assurances du canton de Vaud a rejeté le recours formé contre la décision sur opposition. C.- A._ interjette recours de droit administratif contre ce jugement en concluant, sous suite de frais et dépens, principalement à la réforme de la décision sur opposition litigieuse, en ce sens qu'elle a droit à la prise en charge des frais de traitement dentaire selon le devis du docteur B._, subsidiairement à son annulation. La CNA conclut au rejet du recours. L'Office fédéral des assurances sociales n'a pas présenté de détermination. 