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

Bài 1 (trang 20 SGK Vật Lý 11)

 Điện trường là gì?

Lời giải:

Điện trường là môi trường (dạng vật chất) bao quanh điện tích và gắn liền với điện tích. Điện trường tác dụng lực điện lên điện tích khác đặt trong nó.

Bài 2 (trang 20 SGK Vật Lý 11) 

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

Lời giải:

• 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.

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

• Đơn vị cường độ điện trường trong hệ SI là V/m.

Bài 3 (trang 20 SGK Vật Lý 11) 

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

Lời giải:

• Cường độ điện trường E là đại lượng vectơ, gọi là vectơ cường độ điện trường (hay gọi tắt là vectơ điện trường).

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

• Vectơ điện trường E tại một điểm có:

– Phương và chiều của lực tác dụng lên điện tích thử dương đặt tại điểm đó.

– Chiều dài (Môđun) biểu diễn độ lớn của cường độ điện trường theo một tỉ xích nào đó.

– Không phụ thuộc độ lớn của điện tích thử q.

Bài 4 (trang 20 SGK Vật Lý 11) 

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

Lời giải:

Độ lớn của cường độ điện trường của một điện tích điểm Q gây ra tại điểm cách nó một khoảng r :

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

Bài 5 (trang 20 SGK Vật Lý 11)

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

Lời giải:

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

Bài 6 (trang 20 SGK Vật Lý 11) 

Phát biểu nguyên lý chồng chất điện trường?

Lời giải:

Cường độ điện trường tổng hợp tại một điểm do nhiều điện tích điểm gây ra bằng tổng các vectơ điện trường gây ra tại điểm đó.

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

Bài 7 (trang 20 SGK Vật Lý 11)

 Nêu định nghĩa và các đặc điểm của đường sức điện.

Lời giải:

*Định nghĩa

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

*Các đặc điểm của đường sức điện trường.

– Qua mỗi điểm trong điện trường có một và chỉ một đường sức điện.

– Đường sức điện là những đường có hướng. Hướng của đường sức điện tại một điểm là hướng của vectơ điện trường tại điểm đó.

– Đường sức điện của trường tĩnh điện là đường không khép kín. Nó đi ra từ điện tích dương và kết thúc ở điện tích âm, hoặc từ một điện tích ra vô cùng.

– Ở chỗ cường độ điện trường lớn thì các đường sức điện sẽ mau. Còn chỗ cường độ điện trường nhỏ thì các đường sức điện sẽ thưa.

Bài 9 (trang 20 SGK Vật Lý 11)

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

A. Điện tích Q

B. Điện tích thử q.

C. Khoảng cách từ r đến Q và q.

D. Hằng số điện môi của môi trường.

Lời giải:

– Đáp án B

Vì điện tích thử q chỉ có tác dụng nhận biết sự tồn tại của điện trường chứ không liên quan đến cường độ điện trường của một điện tích điểm Q.

Bài 10 (trang 21 SGK Vật Lý 11)

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

A. Niutơn

B.Cu lông

C.Vôn nhân mét.

D.Vôn trên mét.

Lời giải:

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

Đáp án: D

Bài 12 (trang 21 SGK Vật Lý 11)

 Hai điện tích điểm q1 = + 3.10-8 C và q2 = -4.10-8 C được đặt cách nhau 10cm trong chân không. Hãy tìm các điểm mà tại đó cường độ điện trường bằng không. Tại các điểm đó có điện trường hay không?

Lời giải:

Điểm có cường độ điện trường bằng không, tức là :

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

Do đó điểm này nằm trên đường thẳng nối hai điện tích

Vì q1 và q2 trái dấu nên điểm này nằm ngoài đoạn thẳng nối hai điện tích và ở về phía gần q1 (vì q1 < | q2 |)

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

Đáp số: r1 ≈ 64,6 cm ; r2 = 74,6 cm.

Bài 13 (trang 21 SGK Vật Lý 11) 

Tại hai điểm A, B cách nhau 5cm trong không khí có hai điện tích điểm q1=+16.10-8 C và q2 = -9.10-8 C (hình 3.3). Tính cường độ điện trường tổng hợp và vectơ điện trường tại điểm C nằm cách A 4cm, cách B 3cm.

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

Lời giải:

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11