Một điện tích điểm Q = 6.10^-13 C đặt trong chân không

Câu hỏi 2 trang 67 Vật Lí 11: Một điện tích điểm Q = 6.10 ^-13 C đặt trong chân không.

a) Xác định phương, chiều, độ lớn của cường độ điện trường do điện tích điểm Q gây ra tại một điểm cách nó một khoảng 1 cm, 2 cm, 3 cm.

b) Nhận xét về cường độ điện trường ở những điểm gần điện tích Q và ở những điểm cách xa điện tích Q.

c) Từ các nhận xét trên, em hãy mô tả cường độ điện trường do một điện tích điểm dương Q đặt trong chân không gây ra tại một điểm cách nó một khoảng r. Vẽ hình minh hoạ.

Trả lời

a) Phương của cường độ điện trường này trùng với đường nối của điện tích với điểm đang xét.

Chiều của cường độ điện trường hướng ra xa điện tích (do Q là điện tích dương).

Độ lớn cường độ điện trường do điện tích Q gây ra tại một điểm cách nó các khoảng

1 cm: $E=\frac{\left|Q\right|}{4\pi {\epsilon }_0{r}^2}=\frac{\left|{6.10}^{-13}\right|}{4\pi {\mathrm{.8,85.10}}^{-12}{\mathrm{.0,01}}^2}\approx 54V/m$

2 cm: $E=\frac{\left|Q\right|}{4\pi {\epsilon }_0{r}^2}=\frac{\left|{6.10}^{-13}\right|}{4\pi {\mathrm{.8,85.10}}^{-12}{\mathrm{.0,02}}^2}\approx \mathrm{13,5}V/m$

3 cm: $E=\frac{\left|Q\right|}{4\pi {\epsilon }_0{r}^2}=\frac{\left|{6.10}^{-13}\right|}{4\pi {\mathrm{.8,85.10}}^{-12}{\mathrm{.0,03}}^2}\approx 6V/m$

b) Càng gần điện tích thì cường độ điện trường càng mạnh, càng xa điện tích thì cường độ điện trường càng yếu. Phù hợp với công thức thể hiện mối quan hệ giữa cường độ điện trường và khoảng cách từ điện tích đến điểm xét: độ lớn cường độ điện trường tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách từ điện tích đến điểm xét.

c) Cường độ điện trường do một điện tích điểm dương gây ra có:

- Phương: trùng với đường nối của điện tích với điểm đang xét.

- Chiều: hướng ra xa điện tích.

- Độ lớn: tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách từ điện tích điểm đó đến điểm xét.

Xem thêm các bài giải SGK Vật lí 11 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

Bài 15: Thực hành: Đo tốc độ truyền âm

Bài 16: Lực tương tác giữa hai điện tích

Bài 17: Khái niệm điện trường

Bài 18: Điện trường đều

Bài 19: Thế năng điện

Bài 20: Điện thế