§2 ĐIỆN TRƯỜNG 1 Khái niệm Điện trường là dạng vật chất tồn tại xung quanh điện tích Tính chất cơ bản tác dụng lực điện lên điện tích khác đặt trong nó 2 Cường độ điện trường tại một điểm Cường độ điệ[.]
§2 ĐIỆN TRƯỜNG 1.Khái niệm: - Điện trường dạng vật chất tồn xung quanh điện tích - Tính chất bản: tác dụng lực điện lên điện tích khác đặt 2.Cường độ điện trường điểm: - Cường độ điện trường điểm đại lượng vật lí đặc trưng cho điện trường phương diện tác dụng lực, đo thương số lực điện trường tác dụng lên điện tích thử đặt điểm độ lớn điện tích thử - Ở điểm khác cường độ điện trường nói chung có độ lớn, phương, chiều khác : cường độ điện trường điểm (V/m) : lực điện trường tác dụng vào điện tích q (N) - Lực tác dụng lên điện tích đặt điện trường: + Nếu q > F chiều với E; điện tích dương lúc đầu đứng yên di chuyển theo chiều vectơ cường độ điện trường + Nếu q < F ngược chiều với E; điện tích âm lúc đầu đứng yên di chuyển ngược chiều vectơ cường độ điện trường 3.Điện trường điện tích điểm - Cường độ điện trường E gây điện tích Q (trong chân khơng khơng khí) điểm cách khoảng r có độ lớn Q 0 - Chiều : + Hướng xa Q Q > + Hướng Q Q < A B D C - Cường độ điện trường điện môi (hằng số điện môi ε): * Nguyên lý chồng chất: điểm có nhiều điện trường nhiều điện tích điểm gây chường độ điện trường đ1o tổng vecto7 cường độ điện trường điện tích gây 4.Đường sức điện: - Đường sức điện trường đường mà tiếp tuyến với điểm trùng với phương vectơ cường độ điện trường điểm đó,chiều đường sức chiều vectơ cường độ điện trường điểm (hình vẽ) - Điện trường điện trường có Cường độ điểm đường sức điện đường thẳng song song cách - Điện trường hai kim loại phẳng đặt song song, tích điện trái dấu độ lớn điện trường BÀI TẬP Một điện tích đặt điểm có cường độ điện trường 0,5V/m chịu tác dụng lực 5.10-4N Tính q vẽ hình (3/18 SGKNC) Một điện tích đặt điểm có cường độ điện trường 0,16V/m chịu tác dụng lực 2.10 -4N Tính q vẽ hình (4/18 SGKNC) Q = 5.10-9C đặt A chân không Xác định cường độ điện trường B cách A 10cm (11/21 SGKCB) Tính vẽ vectơ cường độ điện trường gây q = 4.10 -8C điểm cách 5cm điện mơi có số điện môi Q đặt O chân không Xét hai điểm M N với ON = 2OM = 20cm người ta đo EM = EN + 3.104V/m Tính Q (1.32 SBTNC) điện tích q = -3.10 -6C đặt điểm mà điện trường có phương thẳng đứng, chiều hướng từ xuống độ lớn E = 12000V/m Xác định phương chiều độ lớn lực tác dụng vào q 5* Hai điện tích q1 q2 = 5.10-8C đặt A B nằm cách 6cm Lực hút tác dụng lên q 2.10-4N Tính số electron thừa hay thiếu vật mang điện tích q1 cường độ điện trường q1 gây B 6* (1.33 SBTNC) điện tích q đặt mơi trường đồng tính vơ hạn Tại điểm M cách q đoạn 0,4m điện trường có cường độ 9.105 V/m hướng phía q Xác định độ lớn dấu q Biết ε = 2,5 7* (1.37 SBTNC) Một điện tích điểm q = 2,5μC đặt M Điện trường M có hai thành phần E x = + 6000V/m Ey = V/m Hỏi: a Góc hợp vectơ lực tác dụng vào điện tích q trục Oy? b Độ lớn lực tác dụng lên điện tích q? 8** (1.40 SBTNC) Cường độ điện trường điện tích điểm A B 36V/m 9V/m Tính cường độ điện trường trung điểm AB Biết A, B nằm đường sức (5/18 SGKNC ) hai điện tích điểm q = 5.10-9C q2 = -5.10-9C nằm cách 10cm Xác định cường độ điện trường M nằm đường thẳng qua hai điện tích a cách hai điện tích b cách q1 5cm cách q2 10cm 10 (13/21 SGKCB) hai điện tích điểm q = 16.10-8C q2 = -9.10-8C đặt A B nằm cách 5cm.Tính vẽ vectơ cường độ điện trường C Biết CA = 4cm CB = 3cm 11 (6/18 SGKNC) Hai điện tích điểm q = q2 = 5.10-16C đặt hai đỉnh B C tam giác cạnh 8cm Các điện tích khơng khí a xác định cường độ điện trường đỉnh A b Làm lại câu a với q1 = - q2 = 5.10-16C 12 hai điện tích điểm q1 = 10-8C q2 = -10-8C nằm A B cách 6cm Xác định cường độ điện trường M trường hợp sau: a M trung điểm AB b MA = MB = 6cm c MA = MB MA vng góc với AB 13 Hai điện tích điểm |q1| = |q2| = 125.10-9C nằm A B cách 6cm Xác định cường độ điện trường M nằm trung trực AB cách AB đoạn 4cm hai trường hợp a q1 > q2 > b.q1 > q2 < 14 (1.36 SBTNC) Tại ba đỉnh tam giác cạnh 10cm có ba điện tích 10nC Xác định cường độ điện trường tại: a Trung điểm cạnh tam giác b Tâm tam giác 15* Cho điện tích điểm q1 = 27.10-10C q2 đặt hai điểm A B cách 5cm khơng khí, CA = 3cm CB = 4cm Khi cường độ điện trường C song song với AB Tính q2 cường độ điện trường C 16* Cho điện tích điểm q1 = 9μC, q2 = 4μC q3 đặt ba đỉnh tam giác vuông ABC (BC = 10cm, AB = 6cm AC = 8cm) a q3 = -4μC Tính cường độ điện trường tổng hợp chân đường cao H từ đỉnh A b Xác định q3 cho cường độ điện trường tổng hợp chân đường cao H từ đỉnh A có phương vng góc với AB 17** Cho điện tích điểm q = 9.10-7C q2 đặt hai điểm A B cách 100cm khơng khí, CA = 60cm CB = 8cm Khi cường độ điện trường C vng góc với AB Tính q2 cường độ điện trường C 18** Tại đỉnh thứ thứ hình vng cạnh 10cm khơng khí có đặt hai điện tích q = q2 = 10-8C Xác định q1 đỉnh thứ để: a Cường độ điện trường đỉnh thứ ba 27.103V/m b Cường độ điện trường đỉnh thứ ba khơng 19 (1.34 SBTNC) hai điện tích điểm q = -9μC q2 = 4μC nằm cách 20cm Tìm vị trí mà cường độ điện trường khơng 20*** (12/21 SGKCB)hai điện tích điểm q = 3.10-8C q2 = -4.10-8C nằm cách 10cm chân khơng Tìm vị trí mà cường độ điện trường khơng Tại điểm có điện trường khơng? 21 Cho hai điện tích |q1| = 4|q2| nằm A B cách 6cm Xác định M mà cường độ điện trường triệt tiêu a q1 > q2 > b.q1 > q2 < 22*** (1.35 SBTNC) Một cầu khối lượng m = 1g treo vào sợi dây mảnh, cách điện Quả cầu nằm điện trường có phương nằm ngang, cường độ E = 2kV/m Khi dây treo hợp với phương thẳng đứng góc 60 o xác định lực căng dây điện tích q cầu Lấy g = 10m/s2 23*** Một cầu khối lượng m treo vào sợi dây mảnh, cách điện Quả cầu mang điện tích q = nằm điện o trường có phương nằm ngang, cường độ E = 5000V/m Khi dây treo hợp với phương thẳng đứng góc 30 Lấy g = 10m/s2 a Xác định lực căng dây khối lượng cầu b Nếu khối lượng cầu tăng gấp lần góc lệch dây treo phương thẳng đứng boe nhiêu độ? 24** (3.7 SBTCB) Cho ba điện tích điểm q = 2.10-8C; q2 = 4.10-8C q3 đặt A,B C Hệ thống nằm cân khơng khí Biết AB = 1cm a Xác định q3 BC b Xác định cường độ điện trường A,B C 25** (1.38 SBTNC) Cho hai kim loại song song, nằm ngang, nhiễm điện trái dấu Khoảng khơng gian hai kim loại chứa đầy dầu Một cầu sắt có bán kính R = 1cm mang điện tích q nằm lơ lững lớp dầu Điện trường hai kim loại điện trường hướng từ xuống có cường độ 20000V/m Hỏi độ lớn dấu q? Biết khối lượng riêng sắt 7800kg/m3, dầu 800kg/m3 Lấy g = 10m/s2 26* (3.8 SBTCB) Một cầu khối lượng m = 1g treo vào sợi dây mảnh, cách điện Quả cầu nằm điện trường có phương nằm ngang, cường độ E = 10 3V/m Khi dây treo hợp với phương thẳng đứng góc 10 o Xác định lực căng dây điện tích q cầu Lấy g = 10m/s2 27** (3.9 SBTCB) Một giọt dầu hình cầu, bán kính R nằm lơ lững khơng khí có điện trường hướng từ xuống có cường độ E Biết khối lượng riêng dầu , khơng khí Gia tốc trọng trường g 28*** (3.10 SBTCB) electron chuyển động với vận tốc ban đầu 10 m/s dọc theo đường sức điện trường đoạn 1cm dừng lại Xác định cường độ điện trường 29** Hai điện tích điểm q1 = 9.10-7C q2 nằm A B cách 100cm khơng khí a Với q2 = 10-7C Xác định điểm C mà cường độ điện trường triệt tiêu b Xác định q2 để cường độ điện trường tổng hợp M vng góc với AB Biết MA = 60cm MB = 80cm