Bài 3 Điện trường và cường độ điện trường Đường sức điện C1 trang 17 SGK Vật Lí 11 Hãy chứng minh vectơ cường độ điện trường tại điểm M của một điện tích điểm Q có phương và chiều như trên hình 3 3 Lờ[.]
Bài 3: Điện trường cường độ điện trường Đường sức điện C1 trang 17 SGK Vật Lí 11: Hãy chứng minh vectơ cường độ điện trường điểm M điện tích điểm Q có phương chiều hình 3.3 Lời giải: Giả sử M điện tích thử q > - Trong hình 32.a, điện tích Q q dấu nên đẩy lực điện F hình vẽ Do q > nên E phương chiều với F , thể hình vẽ (đpcm) - Trong hình 32.b, điện tích Q q trái dấu nên hút lực điện F hình vẽ Do q > nên E phương chiều với F , thể hình vẽ (đpcm) C2 trang 17 SGK Vật Lí 11: Dựa vào hệ thống đường sức (hình 3.6 3.7), chứng minh rằng, cường độ điện trường điện tích điểm gần điện tích điểm lớn Lời giải: Dựa vào hệ thống đường sức từ hình vẽ 3.3 Ta nhận thấy: đặt diện tích định vng góc với đường sức M số đường sức qua diện tích đặt M nhiều N Vậy cường độ điện trường M (gần Q) lớn cường độ điện trường N (xa Q) Bài trang 20 SGK Vật Lí 11: Điện trường gì? Lời giải: Điện trường dạng vật chất bao quanh điện tích truyền tương tác điện Bài trang 20 SGK Vật Lí 11: Cường độ điện trường gì? Nó xác định nào? Đơn vị cường độ điện trường gì? Lời giải: - 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 E F q - Đơn vị cường độ điện trường V/m Bài trang 20 SGK Vật Lí 11: Vectơ cường độ điện trường gì? Nêu đặc điểm vectơ cường độ điện trường điểm Lời giải: - Cường độ điện trường E đại lượng vectơ, gọi vectơ cường độ điện trường (hay gọi tắt vectơ điện trường) E F q - Vectơ điện trường E điểm có: + Điểm đặt điểm xét; + Phương chiều trùng với phương chiều lực điện tác dụng lên điện tích thử dương + Chiều dài (Môđun) biểu diễn độ lớn cường độ điện trường theo tỉ xích + Khơng phụ thuộc độ lớn điện tích thử q Bài trang 20 SGK Vật Lí 11: Viết cơng thức tính nêu đặc điểm cường độ điện trường điện tích điểm Lời giải: - Độ lớn cường độ điện trường điện tích điểm Q gây điểm cách khoảng r: E k Q .r - Những đặc điểm cường độ điện trường điện tích điểm: + Điểm đặt điểm xét + Phương đường thẳng nối điện tích điểm xét + Chiều: Nếu Q > 0, E hướng xa Q Nếu Q < 0, E hướng phía Q Bài trang 20 SGK Vật Lí 11: Cường độ điện trường hệ điện tích điểm xác định nào? Lời giải: - Xét hệ điện tích điểm Q1, Q2, Q3, ……, => vectơ cường độ điện trường Q1, Q2, Q3, ……, gây điểm M là: EM E1M E2M E3M Trong đó: E iM k Q .riM Bài trang 20 SGK Vật Lí 11: Phát biểu nguyên lý chồng chất điện trường Lời giải: Các điện trường E1 , E đồng thời tác dụng lực điện lên điện tích q cách độc lập với điện tích q chịu tác dụng điện trường tổng hợp E : E E1 E2 Các vectơ cường độ điện trường điểm tổng hợp theo quy tắc hình bình hành Bài trang 20 SGK Vật Lí 11: Nêu định nghĩa đặc điểm đường sức điện Lời giải: - Định nghĩa đường sức điện: Đường sức điện đường mà tiếp tuyến điểm giá vectơ cường độ điện trường E điểm Nói cách khác, đường sức điện đường mà lực điện tác dụng dọc theo - Các đặc điểm đường sức điện trường + Qua điểm điện trường có đường sức điện + Đường sức điện đường có hướng Hướng đường sức điện điểm hướng vectơ điện trường điểm + Đường sức điện trường tĩnh điện đường khơng 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 Cịn chỗ cường độ điện trường nhỏ đường sức điện thưa Bài trang 20 SGK Vật Lí 11: Điện trường gì? Lời giải: Điện trường điện trường mà vectơ cường độ điện trường điểm có phương, chiều độ lớn; đường sức điện đường thẳng song song cách Bài trang 20 SGK Vật Lí 11: Đại lượng không liên quan đến cường độ điện trường điện tích điểm Q điểm ? A Điện tích Q B Điện tích thử q C Khoảng cách r từ Q đến q D Hằng số điện môi môi trường Lời giải: Đại lượng không liên quan đến cường độ điện trường điện tích điểm Q điểm điện tích thử q điện trường điểm tính công thức: E M k Q .rM Trong ε số điện mơi mơi trường, rM khoảng cách từ vị trí M đến điện tích Q Chọn đáp án B Bài 10 trang 21 SGK Vật Lí 11: Đơn vị sau đơn vị đo cường độ điện trường? A Niutơn B Cu lông C Vôn nhân mét D Vôn mét Lời giải: Đơn vị đo cường độ điện trường vôn mét (V/m) Chọn đáp án D Bài 11 trang 21 SGK Vật Lí 11: Tính cường độ điện trường vẽ vectơ điện trường điện tích điểm +4.10-8 C gây điểm cách cm chân khơng Lời giải: Cường độ điện trường điểm M cách điện tích Q đoạn r = cm = 0,05 m: E M k 8 Q 4.10 9.10 144000V / m .rM 1.0,052 Phương chiều điện trường biểu diễn hình vẽ Đáp án: 144000 V/m Bài 12 trang 21 SGK Vật Lí 11: Hai điện tích điểm q1 = + 3.10-8 C q2 = -4.108 C đặt cách 10cm chân khơng Hãy tìm điểm mà cường độ điện trường khơng Tại điểm có điện trường hay khơng? Lời giải: Điểm có cường độ điện trường không, tức là: EM E1M EM Suy ra: E1M E2M E1M = E2M Do điểm nằm đường thẳng nối hai điện tích Vì q1 q2 trái dấu nên điểm nằm đoạn thẳng nối hai điện tích phía gần q1 (vì q1 < | q2 |) Ta có: E1M = E2M k q1 q2 r k 1 2 r1 r2 r2 Mà r2 – r1 = 10cm q1 (1) q2 (2) Từ (1) (2) ta tìm r1 ≈ 64,6 cm r2 = 74,6 cm Tại điểm khơng có điện trường EM = Đáp án: r1 ≈ 64,64 cm ; r2 ≈ 74,64 cm Bài 13 trang 21 SGK Vật Lí 11: Tại hai điểm A, B cách 5cm chân khơng có hai điện tích điểm q1 = +16.10-8 C q2 = -9.10-8 C Tính cường độ điện trường tổng hợp vectơ điện trường điểm C nằm cách A khoảng 4cm, cách B khoảng 3cm Lời giải: Điện trường hai điện tích q1 q2 gây C biểu diễn hình vẽ Ta có: EC E1 E Trong đó: 16.108 q1 E1 k 9.10 9.105 V / m .r1 1.0,04 9.108 q2 E k 9.10 9.105 V / m .r2 1.0,03 => E1 = E2 Vì AB = 5cm; AC = 4cm BC = 3cm ⇒ ΔABC vuông C ⇒ E1 E vng góc với Suy EC = E12 E 22 E1 2.105 V / m 12,7.105 V / m Và E C hợp với cạnh CB góc 45o Đáp án: 105 V/m ... độ điện trường N (xa Q) Bài trang 20 SGK Vật Lí 11: Điện trường gì? Lời giải: Điện trường dạng vật chất bao quanh điện tích truyền tương tác điện Bài trang 20 SGK Vật Lí 11: Cường độ điện trường... thưa Bài trang 20 SGK Vật Lí 11: Điện trường gì? Lời giải: Điện trường điện trường mà vectơ cường độ điện trường điểm có phương, chiều độ lớn; đường sức điện đường thẳng song song cách Bài trang... B Bài 10 trang 21 SGK Vật Lí 11: Đơn vị sau đơn vị đo cường độ điện trường? A Niutơn B Cu lông C Vôn nhân mét D Vôn mét Lời giải: Đơn vị đo cường độ điện trường vôn mét (V/m) Chọn đáp án D Bài