Câu hỏi/bài tập:
II. ĐIỆN TRƯỜNG
3.17. Một điện tích thử 1 µC được đặt tại điểm P mà điện trường do các điện tích khác gây ra theo hướng nằm ngang từ trái sang phải và có độ lớn 4.106 N/C. Nếu thay điện tích thử bằng điện tích – 1 µC thì cường độ điện trường tại P
A. giữ nguyên độ lớn, nhưng thay đổi hướng.
B. tăng độ lớn và thay đổi hướng.
C. giữ nguyên.
D. giảm độ lớn và đổi hướng.
Vận dụng kiến thức đã học về điện trường:
- Cường độ điện trường tại một điểm là đại lượng vecto có phương và chiều là phương chiều của lực điện tác dụng lên điện tích: \(\vec E = \frac{{\vec F}}{q}\)
- Với điện tích điểm có giá trị Q, đặt trong chân không, độ lớn của cường độ điện trường là: \(E = \frac{F}{q} = k\frac{{\left| Q \right|}}{{{r^2}}}\)
Vì điện trường tại điểm P là do các điện tích khác gây ra nên khi đổi điện tích thử thì cường độ điện trường tại P giữ nguyên.
Đáp án: C. giữ nguyên.
3.18. Giả sử đặt mỗi electron và proton riêng biệt trong một điện trường và hai điện trường này giống hệt nhau.
Phát biểu nào sau đây là đúng?
A. Electron và proton chịu tác dụng của cùng một lực điện.
B. Lực điện tác dụng lên proton có độ lớn lớn hơn lực điện tác dụng lên electron nhưng ngược hướng.
C. Lực điện tác dụng lên proton có độ lớn bằng lực điện tác dụng lên electron nhưng ngược hướng.
D. Electron và proton có cùng gia tốc.
Vận dụng kiến thức đã học về điện trường:
- Cường độ điện trường tại một điểm là đại lượng vecto có phương và chiều là phương chiều của lực điện tác dụng lên điện tích: \(\vec E = \frac{{\vec F}}{q}\)
- Với điện tích điểm có giá trị Q, đặt trong chân không, độ lớn của cường độ điện trường là: \(E = \frac{F}{q} = k\frac{{\left| Q \right|}}{{{r^2}}}\)
Đáp án: C. Lực điện tác dụng lên proton có độ lớn bằng lực điện tác dụng lên electron nhưng ngược hướng.
3.19. Sắp xếp độ lớn cường độ điện trường tại các điểm A, B và C trong Hình 3.6, theo thứ tự giảm dần từ lớn nhất đến nhỏ nhất.
A. A, B, C.
B. A, C, B.
C. C, A, B.
D. B, A, C.
Vận dụng kiến thức đã học về điện trường:
- Cường độ điện trường tại một điểm là đại lượng vecto có phương và chiều là phương chiều của lực điện tác dụng lên điện tích: \(\vec E = \frac{{\vec F}}{q}\)
- Với điện tích điểm có giá trị Q, đặt trong chân không, độ lớn của cường độ điện trường là: \(E = \frac{F}{q} = k\frac{{\left| Q \right|}}{{{r^2}}}\)
Ta có: vì r càng nhỏ, F càng lớn nên \({\vec E_A} > {\vec E_B}\)
Điểm C chịu tác dụng của hai điện trường có độ lớn bằng nhau, cùng phương và ngược chiều nên điện trường tại điểm C bằng không.
Vậy \({\vec E_A} > {\vec E_B} > {\vec E_C}\)
Đáp án: A. A, B, C.
3.20. Đơn vị cường độ điện trường có thể được tính bằng N/C hoặc vôn trên mét, V/m. Hãy chứng tỏ rằng các đơn vị này là tương đương.
Vận dụng kiến thức đã học về điện trường:
- Cường độ điện trường tại một điểm là đại lượng vecto có phương và chiều là phương chiều của lực điện tác dụng lên điện tích: \(\vec E = \frac{{\vec F}}{q}\)(N/C)
- Cường độ điện trường giữa hai bản phẳng song song: \(E = \frac{U}{d}\) (V/m)
Advertisements (Quảng cáo)
1 V = 1 J / 1 C = 1 N.m / 1 C => 1 V/m = 1 N/C.
3.21. Một điện tích q1= 4 nC chịu một lực có độ lớn 3.10–5 N và hướng về phía đông khi đặt tại một vị trí xác định trong một điện trường. Nếu thay điện tích này bằng điện tích q2 = –12 nC thì lực do điện trường tác dụng lên điện tích tại vị trí đó có độ lớn và hướng như thế nào?
Vận dụng kiến thức đã học về điện trường:
- Cường độ điện trường tại một điểm là đại lượng vecto có phương và chiều là phương chiều của lực điện tác dụng lên điện tích: \(\vec E = \frac{{\vec F}}{q}\)(N/C)
\(\begin{array}{l}E = \frac{{{F_1}}}{{{q_1}}} = \frac{{{F_2}}}{{{q_2}}}\\ \Rightarrow \frac{{{{3.10}^{ - 5}}}}{{{{4.10}^{ - 9}}}} = \frac{{{F_2}}}{{\left| { - {{12.10}^{ - 9}}} \right|}}\\ \Rightarrow {F_2} = {9.10^{ - 5}}{\rm{ N}}\end{array}\)
Lực do điện trường tác dụng lên điện tích tại vị trí đó có độ lớn \({F_2} = {9.10^{ - 5}}{\rm{ N}}\) và hướng về phía Tây.
3.22. Một điện tích dương 3,2.10–5 C chịu một lực 4,8 N và hướng nằm ngang sang phải khi đặt trong một điện trường. Tìm cường độ điện trường tại vị trí đặt điện tích.
Vận dụng kiến thức đã học về điện trường:
- Cường độ điện trường tại một điểm là đại lượng vecto có phương và chiều là phương chiều của lực điện tác dụng lên điện tích: \(\vec E = \frac{{\vec F}}{q}\)
Cường độ điện trường tại vị trí đặt điện tích có hướng nằm ngang sang phải và có độ lớn:
\(E = \frac{F}{q} = \frac{{4,8}}{{3,{{2.10}^{ - 5}}}} = 1,{5.10^5}{\rm{ N/C}}\)
3.23. Tại vị trí A có một cường độ điện trường hướng đông với độ lớn 3,8.103 N/C. Tìm lực điện do điện trường tác dụng lên điện tích –5,0 μC đặt A.
Vận dụng kiến thức đã học về điện trường:
- Cường độ điện trường tại một điểm là đại lượng vecto có phương và chiều là phương chiều của lực điện tác dụng lên điện tích: \(\vec E = \frac{{\vec F}}{q}\)
Lực điện do điện trường tác dụng lên điện tích có hướng Tây và độ lớn:
\(F = qE = \left| { - {{5.10}^{ - 6}}} \right|.3,{8.10^3} = 0,019{\rm{ N}}\)
3.24. Một điện tích –2,8.10–6 C chịu một lực điện có độ lớn 0,070 N và hướng nằm ngang sang phải. Tìm cường độ điện trường tại vị trí đặt điện tích.
Vận dụng kiến thức đã học về điện trường:
- Cường độ điện trường tại một điểm là đại lượng vecto có phương và chiều là phương chiều của lực điện tác dụng lên điện tích: \(\vec E = \frac{{\vec F}}{q}\)
Cường độ điện trường tại vị trí đặt điện tích có hướng nằm ngang sang trái và có độ lớn:
\(E = \frac{F}{q} = \frac{{0,07}}{{\left| { - 2,{{8.10}^{ - 6}}} \right|}} = 25000{\rm{ N/C}}\)
3.25. Một điện tích được đặt tại một điểm có cường độ điện trường hướng về phía tây với độ lớn 1,60.104 N/C. Lực do điện trường tác dụng lên điện tích là 6,4 N và hướng về phía đông. Tìm độ lớn và dấu của điện tích.
Vận dụng kiến thức đã học về điện trường:
- Cường độ điện trường tại một điểm là đại lượng vecto có phương và chiều là phương chiều của lực điện tác dụng lên điện tích: \(\vec E = \frac{{\vec F}}{q}\)
Ta có \(\vec E \uparrow \downarrow \vec F\)
=> Điện tích âm và có độ lớn:
\(q = \frac{F}{E} = \frac{{6,4}}{{1,{{6.10}^4}}} = {4.10^{ - 4}}{\rm{ C}}\)
3.26. Tìm cường độ điện trường tại điểm cách điện tích điểm -2,8 μC một đoạn 18,0 cm.
Vận dụng kiến thức đã học về điện trường:
- Cường độ điện trường tại một điểm là đại lượng vecto có phương và chiều là phương chiều của lực điện tác dụng lên điện tích: \(\vec E = \frac{{\vec F}}{q}\)
- Với điện tích điểm có giá trị Q, đặt trong chân không, độ lớn của cường độ điện trường là: \(E = \frac{F}{q} = k\frac{{\left| Q \right|}}{{{r^2}}}\)
Cường độ điện trường tại điểm cách điện tích điểm 18,0 cm có hướng hướng về phía điện tích và có độ lớn là:
\(E = k\frac{q}{{{r^2}}} = {9.10^9}\frac{{\left| { - 2,{{8.10}^{ - 6}}} \right|}}{{0,{{18}^2}}} = 7,{8.10^5}{\rm{ N/C}}\)