Chứng tỏ rằng, công của lực điện trong sự dịch chuyển của điện tích q từ điểm M đến điểm N sẽ bằng độ giảm thế năng của điện tích...

1. Chứng tỏ rằng, công của lực điện trong sự dịch chuyển của điện tích q từ điểm M đến điểm N sẽ bằng độ giảm thế năng của điện tích q trong điện trường. Hãy mở rộng cho trường hợp M ở xa vô cùng

2. Trong điện trường bất kì, khi chọn mốc là ở xa vô cùng, có trường hợp mà số đo thế năng sẽ có giá trị âm hay không? Hãy vẽ hình minh họa

Dựa vào nội dung kiến thức đã học để trả lời.

1.

Thế năng của điện tích q tại điểm M trong điện trường đều bằng công của lực điện có thể sinh ra khi điện tích q di chuyển từ điểm M tới mốc tính thế năng WM = qEd₁ = A_M (d₁ là khoảng cách từ M đến bản cực âm)

Thế năng của điện tích q tại điểm N: W_N = qEd₂ =A_N (d₂ là khoảng cách từ N đến bản cực âm)

⇒A_MN = A_M - A_N = W_M - W_N

Đối với trường hợp điện tích dương q đặt tại điểm M nằm trong môi trường điện bất kì thì thế năng có thể bằng công của lực điện khi di chuyển điện tích q từ điểm M ra vô cực. Vì ở vô cực khoảng cách rất xa nên điện trường bằng không và lực điện hết khả năng sinh công. Do đó: W_M = A_M∞

2.

Khi chọn mốc là ở xa vô cùng, trường hợp có số đo thế năng âm khi điện tích q âm tại điểm M trong điện trường bị dịch chuyển tới vô cực.

A_M∞ = W_M = −q.E.d

Trong trường hợp này điện tích sẽ hướng lên bản dương ngược với chiều của cường độ điện trường.