VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí Giải tập trang 20, 21 SGK Vật lý lớp 11: Điện trường cường độ điện trường, đường sức điện I Tóm tắt kiến thức bản: Điện trường cường độ điện trường, đường sức điện Điện trường a) Môi trường truyền tương tác điện: Giả sử ta đặt hai cầu điện tích trái dấu bình kín hút hết không khí Ta biết, lực hút hai cầu yếu mà lại mạnh lên Như phải có môi trường truyền tương tác điện hai cầu Môi trường điện trường b) Điện trường - Điện trường môi trường (dạng vật chất) bao quanh điện tích gắn liền với điện tích - Điện trường tác dụng lực điện lên điện tích khác đặt - Nơi có điện tích xung quanh điện tích có điện trường - Một điện tích Q nằm điểm không gian gây xung quanh điện trường Một điện tích q nằm điện trường bị Q tác dụng lực điện ngược lại, q tác dụng lên Q lực đối (hình 3.1) Cường độ điện trường a) Khái niệm cường độ điện trường: Giả sử có điện tích điểm Q nằm điểm O Điện tích tạo điện trường xung quanh Để nghiên cứu điện trường Q điểm M, ta đặt điện tích điểm q, gọi điện tích thử xét lực điện tác dụng lên q (Hình 3.1) Theo định luật Cu - lông, q nằm xa Q lực điện nhỏ Ta nói điện trường điểm xa Q yếu Vì cần phải xây dựng khái niệm đặc trưng cho mạnh, yếu điện trường điểm Khái niệm cường độ điện trường b) Định nghĩa - Thực nghiệm chứng tỏ điện tích thử q 1, q2, …khác điểm thì: - Ta thấy độ lớn lực điện tác dụng lên điện tích thử q = +1C để đặc trưng cho cường độ điện trường điểm mà ta xét VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí Tuy nhiên độ lớn F lực điện tỉ lệ thuận với q, nên thương số độ lớn lực điện tác dụng lên điện tích 1C Do đó, ta lấy thương số làm số đo cường độ điện trường => Vậy ta có định nghĩa sau: Cường độ điện trường điểm đại lượng đặc trưng cho tác dụng lực điện trường điểm Nó xác định thương số độ lớn lực điện F tác dụng lên điện tích thử q (dương) đặt điểm độ lớn q c) Vectơ cường độ điện trường - Vì lực F đại lượng vectơ, điện tích q đại lượng vô hướng, nên cường độ điện trường E đại lượng vectơ - Cường độ điện trường biểu diễn vectơ gọi vectơ cường độ điện trường Từ công thức , ta có: Vectơ cường độ điện trường có: + Phương chiều trùng với phương chiều lực điện tác dụng lên điện tích thử q dương + Chiều dài (môđun) biểu diễn độ lớn cường độ điện trường theo tỉ lệ xích d) Đơn vị đo cường độ điện trường Đơn vị đo cường độ điện trường Vôn mét (kí hiệu V/m) e) Công thức tính cường độ điện trường điện tích điểm Công thức tính cường độ điện trường điện tích điểm Q: f) Nguyên lí chồng chất điện trường - Giả sử có hai điện tích điểm Q1 Q2 gây điểm M hai vec tơ cường độ điện trường - Nguyên lí chồng chất điện trường: Các điện trường E1 E2 đồng thời tác dụng lực điện lên điện tích q cách độc lập với Cường độ điện trường điểm tổng hợp - Các vectơ cường độ điện trường điểm tổng hợp theo quy tắc hình bình hành Đường sức điện a) Hình ảnh đường sức điện VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí Người ta chứng minh rằng, hạt nhỏ bị nhiễm điện nằm dọc theo phương lực điện Tập hợp hạt nhỏ nằm dọc theo đường mà tiếp tuyến điểm nằm theo phương vectơ cường độ điện trường Mỗi đường gọi đường sức điện b) Định nghĩa Đường sức điện đường mà tiếp tuyến điểm giá vectơ cường độ điện trường điểm Nói cách khác, đường sức điện đường mà lực điện tác dụng dọc theo c) Các đặc điểm đường sức điện - Qua điểm điện trường có đường sức điện mà - Đường sức điện đường có hướng Hướng đường sức điện điểm hướng vectơ cường độ điện trường điểm - Đường sức điện điện trường tĩnh điện đường không khép kín Nó điện tích dương kết thúc điện tích âm - Tuy đường sức từ dày đặc người ta vẽ số đường theo quy tắc sau: Số đường sức qua điện tích định đặt vuông góc với đường sức điện điểm mà ta xét tỉ lệ với cường độ điện trường điểm d) Điện trường - Điện trường điện trường mà vectơ cường độ điện trường điểm có phương, chiều, độ lớn; đường sức điện đường thẳng song song cách - Điện trường điện môi đồng chất nằm hai kim loại phẳng đặt song song với điện tích nhau, trái dấu điện trường (Hình 3.2) II Giải tập trang 20, 21 SGK Vật lý lớp 11 Câu Điện trường gì? Trả lời: Điện trường môi trường (dạng vật chất) truyền tương tác điện Điện trường bao quanh điện tích, điện tích sinh gắn liền với điện tích Câu Cường độ điện trường gì? Nó xác định nào? Đơn vị cường độ điện trường gì? VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí Trả lời: - Cường độ điện trường điểm đại lượng đặc trưng cho tác dụng lực điện trường điểm - Cường độ điện trường điểm xác định thương số cường độ lực điện F tác dụng lên điện tích thử q đặt điểm độ lớn q: - Đơn vị cường độ điện trường v/m Câu Vectơ cường độ điện trường gì? Nêu đặc điểm vectơ điện trường điểm Trả lời: - Cường độ điện trường đại lượng có hướng (cùng hướng với lực điện tác dụng lên điện tích thử dương đặt điểm khảo sát) nên biểu diễn vectơ gọi vectơ cường độ điện trường - Vectơ cường độ điện trường E điểm có: + Phương chiều lực tác dụng lên điện tích thử dương dặt điểm + Chiều dài (môđun) biểu diễn độ lớn cường độ điện trường theo tỉ lệ xích Câu 4: Viết công thức tính nêu đặc điểm cường độ điện trường điện tích điểm Trả lời: Công thức: Đặc điểm: Vectơ cường độ điện trường điện tích Q gây điểm M phụ thuộc vào thân điện tích Q (dấu độ lớn) vị trí điểm M mà không phụ thuộc vào điện tích thử đặt điểm M Câu 5: Cường độ điện trường hệ điện tích điểm xác định nào? Trả lời: Cường độ điện trường hệ điện tích điểm xác định dựa nguyên lí chồng chất điện trường Có thể thực bước sau: - Vectơ cường độ điện trường điện tích gây điểm khảo sát (gọi vectơ cường độ điện trường thành phần) - Dùng quy tắc hình bình hành cộng tất vectơ cường độ điện trường thành phần để tìm vectơ tổng Vectơ cường độ điện trường tổng hợp hệ điện tích gây điểm khảo sát Câu 6: Phát biểu nguyên lí chồng chất điện trường VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí Trả lời: Vectơ cường độ điện trường tổng hợp hệ điện tích điểm gây điểm tổng tất vectơ cường độ điện trường điện tích điểm gây Câu Nêu định nghĩa đặc điểm đường sức điện Trả lời: - Định nghĩa đường sức điện: Đường sức điện đường mà tiếp tuyến mồi điểm giá vectơ điện trường điểm - Các đặc điểm đường sức điện: + Qua điểm điện trường có đường sức điện mà + Đường sức điện điện trường tĩnh điện đường không khép kín Nó từ điện tích dương kết thúc điện tích âm, từ điện tích vô + Ở chỗ cường độ điện trường lớn đường sức điện mau (dày), chỗ cường độ điện trường nhỏ đường sức điện thưa Câu 8: Điện trường gì? Trả lời: Điện trường điện trường có vectơ điện trường điểm có phương, chiều độ lớn; đường sức điện đường thẳng song song cách Câu 9: Đại lượng không liên quan đến cường độ điện trường điện tích điểm Q điếm? A Điện tích Q B Điện tích thử q C Khoảng cách r từ Q đến q D Hăng số điện môi môi trường Trả lời: Chọn B Câu 10 Đơn vị sau đơn vị đo cường độ điện trường? A Niutơn B Culông C Vôn nhân mét D Vôn mét Trả lời: Chọn D Đơn vị cường độ điện trường vôn mét (V/m) Câu 11 Tính cường độ điện trường vẽ vectơ điện trường điện tích điểm +4.10 -8C gây điểm cách 5cm môi trường có sô' điện môi Trả lời: Ta có = 72.103 V/m Câu 12 Hai điện tích điểm q1 = + 3.10-8C q2 = - 4.10-8C đặt cách 10cm không khí Hãy tìm điểm mà cường độ điện trường băng không Tại điểm có điện trường hay không?  Trả lời: Điện tích điểm q1 = 3.10-8 C đặt điểm A, q2 = - 4.10-8 C đặt điểm B, AB = 10cm VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí Gọi C điểm mà cường độ điện trường không Gọi cường độ điện trường q1 q2 C Tại = - Hai vectơ phải phương, tức điểm C phải nằm đường thẳng AB (Hình 3.3) Hai vectơ phải ngược chiều, tức phải nằm đoan AB Vì hai vectơ phải có môđun nhau, tức điểm C gần A B |q1| < |q2| Đặt AN = l, AC = x, ta có: hay hay x = 64,6cm Ngoài phải kể tất điểm nằm xa q1 q2 Tại điểm C điểm cường độ điện trường không, tức điện trường Câu 13 Hai điện tích điểm A B cách 5cm chân hai điện tích q1 = + 16.10-8 C q2 = - 9.10-8 C Tính cường độ điện trường tổng hợp vẽ vectơ cường độ điện trường điểm C nằm cách A khoảng 4cm cách B khoảng 3cm Trả lời: Đặt AC = r1 BC = r2 Gọi cường độ điện trường q1 q2 gây C (Hình 3.4) = 9.105 V/m (Hướng theo phương AC) = 9.105 V/m (Hướng theo phương CB) Vì tam giác ABC tam giác vuông nên hai vectơ vuông góc với Gọi vectơ cường độ điện trường tổng hợp: = + => V/m Vectơ làm với phương AC BC góc 450 có chiều hình vẽ  ... vectơ cường độ điện trường điểm Nói cách khác, đường sức điện đường mà lực điện tác dụng dọc theo c) Các đặc điểm đường sức điện - Qua điểm điện trường có đường sức điện mà - Đường sức điện đường. .. điện trường (Hình 3.2) II Giải tập trang 20, 21 SGK Vật lý lớp 11 Câu Điện trường gì? Trả lời: Điện trường môi trường (dạng vật chất) truyền tương tác điện Điện trường bao quanh điện tích, điện. .. điện trường điểm - Cường độ điện trường điểm xác định thương số cường độ lực điện F tác dụng lên điện tích thử q đặt điểm độ lớn q: - Đơn vị cường độ điện trường v/m Câu Vectơ cường độ điện trường