Tiếp tục đo bằng thực nghiệm tầng mây phía dưới của đám mây dông ở bài 20.7, người ta thấy

Câu 20.8 trang 42 Sách bài tập Vật Lí 11: Tiếp tục đo bằng thực nghiệm tầng mây phía dưới của đám mây dông ở bài 20.7, người ta thấy nó nằm cách mặt đất khoảng 6450 m. Trong khoảng không gian nằm giữa mặt đất và tầng dưới đám mây có điện trường đều hướng thẳng đứng từ dưới lên trên với E = 250 V/m. Điện tích của tầng dưới đám mây ước tính được là Q₂ = -2,03C.

a) Chọn mốc điện thế là mặt đất, hãy ước tính điện thế của tầng phía dưới đám mây dông trên.

b) Tính thế năng điện của tầng dưới đám mây dông đó.

Trả lời

a) Với chú ý điện trường hướng từ dưới lên trên Hình 20.1G, $\overline{MN}$ được tính ngược chiều đường sức điện nên có giá trị âm, điểm M là điểm ở tầng thấp đám mây, điểm N là điểm trên mặt đất trong công thức $E_M=\frac{V_M-V_N}{\overline{MN}}$. Ta có điện thế của tầng thấp đám mây là: $V_M=V_N+E_M\overline{MN}=0+250.\left(-6450\right)=-1612500\text{V}$

b) Thế năng điện của tầng dưới đám mây dông là:

${\text{W}}_{\text{M}}=\text{Vq}$ = -1612500.(-2,03) = 3273375 J

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