Bài 3. Điện trường và cường độ điện trường - Đường sức điện

Lý thuyết và bài tập cho Bài 3. Điện trường và cường độ điện trường - Đường sức điện, Chương 1, Vật lý lớp 11

Tổng hợp cách giải một số dạng bài tập về điện trường thường gặp nhất

Dạng 1: Xác định cường độ điện trường do điện tích gây ra tại một điểm 

Cường độ điện trường do điện tích Q gây ra có:

- Điểm đặt: tại điểm ta xét

- Phương: Trùng với đường thẳng nối điện tích Q và điểm ta xét

- Chiều:

+ Hướng ra xa Q nếu Q > 0

+ Hướng về Q nếu Q < 0

- Độ lớn: \(E = k\frac{{\left| Q \right|}}{{\varepsilon {r^2}}}\)

Bài Tập / Bài Soạn: 

Câu C1 trang 17 SGK Vật lý 11

Đề bài

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.

 

Lời giải chi tiết

Giả sử tại M điện tích thử q>0

- Ở trường hợp a) : Q và q có điện cùng dấu nên chúng đẩy nhau. Lực Cu–lông tác dụng nên điện tích q có chiều hướng ra xa Q.

Do q > 0 nên \(\overrightarrow E \) tại M cùng chiều với \(\overrightarrow F \) nên cũng hướng ra xa Q (>0)

Câu C2 trang 17 SGK Vật lý 11

Đề bài

Dựa vào hệ thống đường sức trên hình 3.6 SGK và 3.7 SGK, hãy chứng minh rằng cường độ điện trường của một điện tích điểm càng gần điện tích điểm càng lớn.

Lời giải chi tiết

Càng gần điện tích điểm thì hệ thống đường sức càng dày đặc nên ở đó điện trường sẽ mạnh (theo quy ước vẽ đường sức điện). 

Bài 1 trang 20 SGK Vật lí 11

Đề bài

Điện trường là gì ?

Lời giải chi tiết

Điện trường là một dạng vật chất (môi trường) đặc biệt bao xung quanh hạt mang điện tích và gắn liền với điện tích đó.

Điện trường tác dụng lực điện lên các điện tích khác đặt trong nó.

Bài 2 trang 20 SGK Vật lí 11

Đề bài

Cường độ điện trường là gì? Nó được xác định như thế nào ? Đơn vị cường độ điện trường là gì?

Lời giải chi tiết

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.

\(E=\dfrac{F}{q}\)

Đơn vị đo cường độ điện trường là V/m.

Bài 3 trang 20 SGK Vật lí 11

Đề bài

Vectơ cường độ điện trường là gì ? Nêu những đặc điểm của vectơ cường độ điện trường tại một điểm ?

Lời giải chi tiết

Vectơ cường độ điện trường

Vì lực F là đại lượng vectơ, còn điện tích q là đại lượng vô hướng, nên cường độ điện trường E cũng là một đại lượng vectơ.

Cường độ điện trường được biểu diễn bằng một vectơ gọi là vectơ  cường độ điện trường. 

Ta co công thức: \(\overrightarrow E  = {{\overrightarrow F } \over q}\)

Vectơ cường độ điện trường \(\overrightarrow E \) có:

Bài 4 trang 20 SGK Vật lí 11

Đề bài

Viết công thức tính và nêu những đặc điểm của cường độ điện trường của một điện tích điểm.

Lời giải chi tiết

- Cường độ điện trường của một điện tích điểm trong chân không: \(E = k\dfrac{{\left| Q \right|}}{{{r^2}}}\)

- Độ lớn của cường độ điện trường \(E\) không phụ thuộc vào độ lớn của điện tích thử \(q\)

- Chiều: Hướng ra xa Q nếu Q > 0

             Hướng vào Q nếu Q <0

Bài 5 trang 20 SGK Vật lí 11

Đề bài

Cường độ điện trường của một hệ điện tích điểm được xác định thế nào?

Lời giải chi tiết

Véc tơ cường độ điện trường một hệ điện tích điểm bằng tổng véc tơ cường độ điện trường của mỗi điện tích điểm thành phần: \(\overrightarrow E  = \overrightarrow {{E_1}}  + \overrightarrow {{E_2}}  + ... + \overrightarrow {{E_n}} \)

Các véctơ cường độ điện trường tại một điểm được tổng hợp theo quy tắc hình bình hành.

Bài 6 trang 20 SGK Vật lí 11

Đề bài

Phát biểu nguyên lí chồng chất điện trường. 

Lời giải chi tiết

Nguyên lí chồng chất điện trường

Giả sử có hai điện tích điểm \(Q­_1\)­ và \(Q_2\)­ gây ra tại điểm M hai vec tơ cường độ điện trường \(\overrightarrow {{E_1}} \) và \(\overrightarrow {{E_2}} \).

Bài 7 trang 20 SGK Vật lí 11

Đề bài

Nêu định nghĩa và đặc điểm của đường sức điện.

Lời giải chi tiết

Định nghĩa

Đường sức điện là đường mà tiếp tuyến tại mỗi điểm của nó là giá của vectơ cường độ điện trường tại điểm đó. Nói cách khác, đường sức điện là đường mà lực điện tác dụng dọc theo nó.

Các đặc điểm của đường sức điện

+ Qua mỗi điểm trong điện trường có một và chỉ một đường sức điện mà thôi.

Bài 8 trang 20 SGK Vật lí 11

Đề bài

Điện trường đều là gì ?

Lời giải chi tiết

- Điện trường đều có cường độ tại mọi điểm như nhau.

- Vectơ cường độ điện trường tại mọi điểm có cùng phương, chiều và độ lớn,

- Các đường sức điện là những đường thẳng song song cách đều. 

Bài 9 trang 20 SGK Vật lí 11

Đề bài

Đại lượng nào sau đây không liên quan đến cường độ điện trường của điện tích điểm Q tại một điểm

A. Điện tích Q.

B. Điện tích thử q. 

C. Khoảng cách r từ Q đến q.

D. Hằng số điện môi của môi trường.

Bài 10 trang 20 SGK Vật lí 11

Đề bài

Đơn vị nào sau đây là đơn vị đo cường độ điện trường?

A. Niu-tơn.

B. Cu-lông.

C. Vôn nhân mét.

D. Vôn trên mét.

Lời giải chi tiết

Đáp án D.

Đơn vị đo cường độ điện trường là vôn trên mét.

Bài 11 trang 21 SGK Vật lí 11

Đề bài

Tính cường độ điện trường và vẽ vectơ cường độ điện trường do một điện tích điểm +4.10-8 C gây ra tại một điểm cách nó 5cm trong chân không.

Bài 12 trang 21 SGK Vật lí 11

Đề bài

Hai điện tích điểm q1 = 3.10-8 C và q = - 4.10-8 C đặt cách nhau 10 cm trong chân không. Hãy tìm các điểm mà tại đó cường độ điện trường bằng không. Tại các điểm đó có điện trường không?

Bài 13 trang 21 SGK Vật lí 11

Đề bài

Tại hai điện tích điểm A và B cách nhau 5cm trong chân không có hai điện tích q1 = +16.10-8 C và q = - 9.10-8 C. Tính cường độ điện trường tổng hợp và vẽ vectơ cường độ điện trường tại điểm C nằm cách A một khoảng 4cm và cách B một khoảng 3cm.


Giải các môn học khác

Bình luận

CHƯƠNG I. ĐIỆN TÍCH. ĐIỆN TRƯỜNG

CHƯƠNG II. DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI

CHƯƠNG III. DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG

ĐỀ THI HỌC KÌ 1 MỚI NHẤT CÓ LỜI GIẢI

  • Đề thi học kì 1 của các trường có lời giải – Mới nhất
  • Đề ôn tập học kì 1 – Có đáp án và lời giải

CHƯƠNG IV. TỪ TRƯỜNG

CHƯƠNG V. CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

CHƯƠNG VI. KHÚC XẠ ÁNH SÁNG

CHƯƠNG VII. MẮT. CÁC DỤNG CỤ QUANG

ĐỀ KIỂM TRA HỌC KÌ 2 (ĐỀ THI HỌC KÌ 2) - VẬT LÍ 11