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.

Considérant en droit :
1.- Le jugement entrepris expose de manière exacte les dispositions légales et réglementaires, ainsi que les principes jurisprudentiels applicables au présent cas. Il suffit donc d'y renvoyer.
Par ailleurs, il faut relever que l'élément décisif pour apprécier la valeur probante d'une pièce médicale n'est en principe ni son origine, ni sa désignation sous la forme d'un rapport ou d'une expertise, mais bel et bien son contenu (<ref-ruling> consid. 3a; Spira, La preuve en droit des assurances sociales, in : Mélanges en l'honneur de Henri-Robert Schüpbach, Bâle, Genève et Munich 2000, p. 268; Omlin, Die Invalidität in der obligatorischen Unfallversicherung, thèse Fribourg 1995, p. 297 sv.; Morger, Unfallmedizinische Begutachtung in der SUVA, in RSAS 32/1988 p. 332 sv.). Il importe, pour conférer pleine valeur probante à un rapport médical, que les points litigieux importants aient fait l'objet d'une étude circonstanciée, que le rapport se fonde sur des examens complets, qu'il prenne également en considération les plaintes exprimées par la personne examinée, qu'il ait été établi en pleine connaissance de l'anamnèse, que la description du contexte médical et l'appréciation de la situation médicale soient claires et enfin que les conclusions de l'expert soient dûment motivées (<ref-ruling> consid. 3a et les références).
2.- La juridiction cantonale a nié l'existence d'une relation de causalité naturelle entre les lésions dentaires et l'agression subie par la recourante. Elle s'est fondée pour cela sur l'avis du docteur C._. Dans son rapport du 27 octobre 1999, ce praticien a attesté que les fractures des dents 26 et 47 étaient dues exclusivement à l'état de délabrement important (parodontal, carie) des dents en cause. Selon lui, un choc survenu lors de l'agression aurait entraîné une manifestation pathologique immédiate, ce qui n'avait pas été le cas, puisque les lésions n'ont été constatées médicalement que le 10 septembre 1998, soit près de vingt-quatre mois après l'événement en cause.
Les arguments invoqués par la recourante ne permettent pas de s'écarter des conclusions du docteur C._. En particulier, l'intéressée fait valoir qu'immédiatement après l'agression, ses dents ont présenté un certain flottement, avant de s'effriter jusqu'à leur dégradation complète. D'ailleurs, son médecin traitant, le docteur D._, spécialiste en médecine interne, lui a administré un traitement analgésique au mois de février 1997. A l'appui de ses allégations, elle se réfère à une déposition de ce médecin devant la juridiction cantonale (du 12 juillet 2000), ainsi qu'à des certificats des 28 septembre et 21 décembre 1999.
Cet avis médical n'est toutefois pas de nature à mettre en doute l'appréciation du docteur C._. En effet, le docteur D._ ne fait aucune allusion aux caries et à la parodontose affectant les dents brisées, état pourtant dûment attesté par le médecin-dentiste prénommé. Dès lors, le médecin traitant, qui n'est pas un spécialiste en médecine dentaire, est difficilement en mesure de désigner les causes exactes des fractures en cause. Au demeurant, on ne voit pas pourquoi le docteur D._, s'il a constaté assez tôt ces lésions - comme il l'affirme -, n'a pas conseillé à sa patiente de se soumettre à un traitement dentaire adéquat, plutôt que de se contenter de prescrire un traitement analgésique.
Certes, la recourante affirme qu'en raison des importants traumatismes subis, elle n'a pu consulter un médecindentiste que deux ans après l'accident, l'agoraphobie dont elle souffrait l'empêchant de rencontrer des personnes inconnues. Ces allégations sont toutefois contredites par les déclarations de l'intéressée à un inspecteur de la CNA, consignées dans un rapport du 1er décembre 1998. L'assurée a affirmé qu'elle s'est sentie mieux au mois de janvier 1997, au terme du traitement des lésions organiques. Elle n'avait plus de problèmes particuliers, pour autant qu'elle continuât à se soumettre à un traitement médicamenteux. Le 1er avril 1997, elle a même été engagée par une entreprise de vente d'aspirateurs industriels sise à X._. Si elle a donné son congé le 17 mai suivant, c'est en raison du stress et de la fatigue découlant des trajets quotidiens pour se rendre à son lieu de travail, l'intéressée ayant gardé son domicile à Z._. On peut donc inférer de ces déclarations que l'état de santé de la recourante ne l'empêchait pas de consulter un dentiste au printemps 1997 ou, à tout le moins, avant le mois de septembre 1998.
Vu ce qui précède, l'existence d'une relation de causalité naturelle entre les lésions dentaires alléguées et l'agression subie par la recourante le 24 septembre 1996 doit être niée. L'intimée était dès lors en droit, par sa décision sur opposition du 10 novembre 1999, de refuser ses prestations pour le traitement des dents brisées.
Le jugement entrepris n'est pas critiquable et le recours se révèle mal fondé.

Par ces motifs, le Tribunal fédéral des assurances
prononce :
I. Le recours est rejeté.
II. Il n'est pas perçu de frais de justice.
III. Le présent arrêt sera communiqué aux parties, au
Tribunal des assurances du canton de Vaud et à
l'Office fédéral des assurances sociales.
Lucerne, le 5 juin 2001
Au nom du
Tribunal fédéral des assurances
Le juge présidant la IIe Chambre :
Le Greffier :