Một đám mây dông bị phân thành hai tầng, tầng trên mang điện dương cách xa tầng dưới mang điện âm

Câu 20.7 trang 41 Sách bài tập Vật Lí 11: Một đám mây dông bị phân thành hai tầng, tầng trên mang điện dương cách xa tầng dưới mang điện âm. Đo bằng thực nghiệm, người ta thấy điện trường trong khoảng giữa hai tầng của đám mây dông đó gần đều, hướng từ trên xuống dưới với E = 830 V/m, khoảng cách giữa hai tầng là 0,7 km, điện tích của tầng phía trên ước tính được bằng Q₁ = 1,24C. Coi điện thế của tầng mây phía dưới là V₁.

a) Hãy tính điện thế của tầng mây phía trên.

b) Ước tính thế năng điện của tầng mây phía trên.

Trả lời

a) Vận dụng mối liên hệ giữa cường độ điện trường và điện thế $E_M=\frac{V_M-V_N}{\overline{MN}}$, với M là điểm ở tầng mây phía dưới, N là điểm ở tầng mây phía trên, $\overline{MN}$ được tính ngược chiều đường sức điện nên có giá trị âm, ta tính được điện thế của tầng mây phía trên: $V_N=V_2=V_1-Eh=V_1+581000\left(V\right)$

b) Vận dụng mối liên hệ giữa thế năng điện và điện thế W_M = Vq. Ta tính được thế năng điện của tầng mây phía trên: ${\text{W}}_2=\left({\text{V}}_1+581000\right)\cdot 1,24\left(\text{J}\right)$

Xem thêm các bài giải SBT Vật Lí lớp 11 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

Bài 18: Điện trường đều

Bài 19: Thế năng điện

Bài 20: Điện thế

Bài 21: Tụ điện

Bài tập cuối chương 3

Bài 22: Cường độ dòng điện