Đặt Một điện Tích Trong điện Trường đều Lực điện Tác Dụng Lên điện ...

09:17:1509/10/2019

Nội dung chính Show

• 2.Cường độ điện trường
• 3.Nguyên lí chồng chất điện trường
• II.Đường sức điện
• 1.Định nghĩa
•   2.Đặc điểm của đường sức điện
• 3. Điện trường đều
• B.BÀI TẬP
• DẠNG 1: ĐIỆN TRƯỜNG DO MỘT ĐIỆN TÍCH ĐIỂM GÂY RA
• DẠNG 2: ĐIỆN TRƯỜNG DO NHIỀU ĐIỆN TÍCH ĐIỂM GÂY RA
• DẠNG 3: ĐIỆN TÍCH TRONG ĐIỆN TRƯỜNG
• Video liên quan

Vậy công của lực điện tác dụng lên một điện tích đặt trong điền trường đều có đặc điểm gì? Công thức tính công của lực điện viết thế nào? Thế năng của một điện tích trong điện trường phụ thuộc vào điện tích ra sao? chúng ta cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây.

I. Công của lực điện

1. Đặc điểm của lực điện tác dụng lên một điện tích đặt trong điện trường đều

- Đặt điện tích q dương (q>0) tại một điểm M trong điện trường đều như hình vẽ, nó sẽ chịu tác dụng của một lực điện .

- Lực  là lực không đổi, có phương song song với các đường sức điện, chiều hướng từ bản dương sang bản âm, độ lớn bằng qE.

2. Công của lực điện trong điện trường

- Công của lực điện trong sự di chuyển của điện tích không phụ thuộc vào hình dạng của đường đi mà chỉ phụ thuộc vào vị trí của điểm đầu và điểm cuối của đường đi trong điện trường.

II. Thế năng của một điện tích trong điện trường

1. Khái niệm thế năng

- Thế năng của một điện tích q trong điện trường đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường khi đặt điện tích q tại điểm mà ta xét trong điện trường.

2. Sự phụ thuộc của thế năng WM vào điện tích q

 AM∞=WM=VMq

- Thế năng tỉ lệ thuận với q.

3. Công của lực điện và độ giảm thế năng của điện tích trong điện trường

- Khi một điện tích q di chuyển từ điểm M đến điểm N trong một điện trường thì công mà lực điện tác dụng lên điện tích đó sinh ra sẽ bằng độ giảm thế năng của điện tích q trong điện trường.

 AMN = WM-WN

III. Bài tập vận dụng Công của lực điện

* Bài 1 trang 25 SGK Vật Lý 11: Viết công thức tính công của lực điện trong sự di chuyển của một điện tích trong một điện trường đều.

° Lời giải bài 1 trang 25 SGK Vật Lý 11: 

◊ Trong điện trường đều, công của lực điện trường trong sự di chuyển điện tích từ M đến N là: AMN = qEd.

- Trong đó:

 q: điện tích di chuyển . có thể dương hay âm (C);

 E: cường độ điện trường đều (V/m);

 d: khoảng cách giữa hình chiếu của điểm đầu M và điểm cuối N của đường đi trên một đường sức điện;

◊ d>0 nếu hình chiếu cùng chiều đường sức điện

◊ d ANP

 B. AMN < ANP

 C. AMN = ANP

 D. Cả 3 trường hợp A,B,C đều có thể xảy ra.

° Lời giải bài 4 trang 25 SGK Vật Lý 11: 

◊ Chọn đáp án: D.Cả 3 trường hợp A,B,C đều có thể xảy ra.

- Công của lực điện trong sự di chuyển của một điện tích không phụ thuộc hình dạng đường đi mà chỉ phụ thuộc vị trí điểm đầu và điểm cuối của đường đi trong điện trường: A = Fscosα = qEd, nên ta có:

 AMN = q. E. MN. cosαMN

 ANP = q. E. NP. cosαNP

- Theo bài ra MN dài hơn NP tức là s1 > s2, nhưng nếu với góc α khác nhau thì có thể xảy ra AMN > ANP hoặc AMN < ANP hoặc AMN = ANP.

* Bài 5 trang 25 SGK Vật Lý 11: Chọn đáp số đúng.

Một êlectron di chuyển được đoạn đường 1cm, dọc theo một đường sức điện, dưới tác dụng của lực điện, trong một điện trường đều có cường độ điện trường 1000 V/m. Hỏi công của lực điện là bao nhiêu?

A. -1,6.10-16 J

B. +1,6.10-16 J

C. -1,6.10-16J

D. +1,6.10-16J

° Lời giải bài 5 trang 25 SGK Vật Lý 11: 

◊ Chọn đáp án: D.+1,6.10-16J

- Dưới tác dụng của lực điện êlectron di chuyển ngược chiều điện trường (tức ngược chiều đường sức điện), ta có:

 A = qe.E.d.cosα (với α = )

 = -1,6.10-19.1000.0,01.cos1800 = 1,6.10-18J

* Bài 6 trang 25 SGK Vật Lý 11: Cho một điện tích di chuyển trong một điện trường dọc theo một đường cong kín, xuất phát từ điểm M rồi trở lại điểm M. Công của lực điện bằng bao nhiêu?

° Lời giải bài 6 trang 25 SGK Vật Lý 11: 

- Lúc này hình chiếu của điểm đầu và điểm cuối đường đi trùng nhau tại điểm (d = 0) nên công của lực điện bằng không.

- Vậy nếu điện tích di chuyển trên một đường cong kín thì điện trường không thực hiện công.

* Bài 7 trang 25 SGK Vật Lý 11: Một êlectron được thả không vận tốc đầu ở sát bản âm, trong điện trường đều giữa hai bản kim loại phẳng, tích điện trái dâu. Cường độ điện trường giữa hai bản là 1000 V/m. Khoảng cách giữa hai bản là 1cm. Tính động năng của êlectron khi nó đến đập vào bản dương.

° Lời giải bài 7 trang 25 SGK Vật Lý 11: 

- Lực điện trường F tác dụng lên electron (điện tích âm) có chiều ngược với chiều điện trường do đó electron di chuyển ngược chiều điện trường → (vector E, vector s) = 180o

- Áp dụng định lý động năng cho sự di chuyển của êlectron:

 Wđ(+) – Wđ(-) = A = q.E.s.cos180o

- Động năng ban đầu tại bản (-) của electron: Wđ(-) = 0 do electron được thả không vận tốc đầu.

→ động năng của êlectron khi nó đến đập vào bản dương:

 Wđ(+) = q.E.s.cos180o = -1,6.10-19 x 1000 x 0,01.(-1) = 1,6.10-18J

- Kết luận: Wđ(+) = 1,6.10-18J

* Bài 8 trang 25 SGK Vật Lý 11: Cho một điện tích dương Q đặt tại điểm O. Đặt một điện tích âm tại một điểm M. Chứng minh rằng thế năng của q ở M có giá trị âm.

° Lời giải bài 8 trang 25 SGK Vật Lý 11: 

- Ta có: WM = AM∞

- Đường sức điện của Q hướng từ Q ra. Lực điện tác dụng lên điện tích q (âm) sẽ ngược chiều đường sức điện.

- Nên công để đưa q từ M ra vô cực (lúc này đường đi S của q cùng chiều với E) là: AM∞ = q.E.s.cos0o < 0 vì q < 0. Do đó WM < 0.

Hy vọng với bài viết về Công của lực điện, Thế năng của một điện tích trong điện trường Công thức và bài tập ở trên giúp ích cho các em. Mọi góp ý và thắc mắc các em vui lòng để lại bình luận dưới bài viết để HayHocHoi.Vn ghi nhận và hỗ trợ, chúc các em học tập tốt.

– Điện trường là môi trường tồn tại xung quanh điện tích, có khả năng tác dụng lực điện lên điện tích khác đặt trong nó

2.Cường độ điện trường

– Cường độ điện trường tại một điểm là đại lượng đặc trưng cho tác dụng lực của điện trường tại điểm đó. Nó được xác định bằng thương số của độ lớn lực điện F tác dụng lên một điện tích thử q (dương) đặt tại điểm đó và độ lớn của q.

Trong đó: E: cường độ điện trường tại điểm mà ta xét (V/m).

               F: lực điện tác dụng lên điện tích thử ( N)

              q: điện tích thử (C)

-Mối quan hệ lực và cường độ điện trường

     

q > 0 :  cùng phương, cùng chiều với .

q < 0 :  cùng phương, ngược chiều với.

– Cường độ điện trường của một điện tích điểm

+ Điểm đặt: Tại điểm đang xét

+ Phương: đường nối M và Q

+ Chiều:     Hướng ra xa Q nếu Q > 0.

                  Hướng vào Q nếu Q 0 ; hướng vào gần Q nếu Q 0 và ngược chiều với nếu q < 0;

      + Độ lớn: F = 

Bài toán 3. Điệu kiện để tổng cường độ điện trường bằng không

 + Nếu nhiều lực đưa điều kiện về hai lực:  

  (1)

+ Giải phương trình về điều kiện độ lớn: E1 = E2 (2)

+ (1) rút ra điều kiện về dấu hoặc vị trí đặt điện tích

Bài toán 4. Bài toán biện luận: Tìm điều kiện để E đạt giá trị max hoặc min

+ Lập biểu thức của E theo đại lượng cần tìm điều kiện

+ Áp dụng toán học vào để khảo sát:

– Lập luận tử mẫu

– Các bất đẳng thức thường gặp như côsi….

DẠNG 3: ĐIỆN TÍCH TRONG ĐIỆN TRƯỜNG

1. Trở lại áp dụng phương pháp động lực học:

– Chỉ ra các lực tác dụng (biểu diễn, tính độ lớn hoặc viết biểu thức)

– Áp dụng định luật I (nếu là điều kiện cân bằng):

Áp dụng định luật II (nếu là chuyển động có gia tốc:)

– Khử dấu vectơ:

+ Cách 1: Chiếu

+ Cách 2: Dùng hình

2. Có thể dùng định lý động năng