Giải Vật lí 11 Bài 12: Điện trường
Lời giải:
Do xung quanh các vật nhiễm điện tồn tại một điện trường, nếu đặt một vật nhiễm điện khác vào vùng điện trường đó thì nó sẽ chịu tác dụng của lực điện do điện trường đó gây ra.
1. Cường độ điện trường
Lời giải:
Để biết một vùng không gian nào đó có sự xuất hiện của điện trường ta có thể dùng điện tích thử.
Câu hỏi 2 trang 74 Vật Lí 11: Làm thế nào để xác định được độ mạnh yếu của điện trường tại một điểm?
Lời giải:
Để xác định được độ mạnh yếu của điện trường tại một điểm ta xác định cường độ điện trường tại điểm đó.
Lời giải:
a) Hướng của lực điện trường cùng hướng với cường độ điện trường.
b) Hướng của lực điện trường ngược hướng với cường độ điện trường.
2. Cường độ điện trường của một điện tích điểm
Lời giải:
a) Hai điện tích trái dấu nên vị trí những điểm sao cho hai vectơ cường độ điện trường do hai điện tích q1 và q2 gây ra đó có đặc điểm cùng phương, cùng chiều phải nằm bên trong khoảng nối giữa hai điện tích trên.
b) Hai điện tích trái dấu nên vị trí những điểm sao cho hai vectơ cường độ điện trường do hai điện tích q1 và q2 gây ra đó có đặc điểm cùng phương, ngược chiều phải nằm bên ngoài khoảng nối giữa hai điện tích trên.
Trường hợp: M nằm ngoài khoảng hai điện tích, gần q2 hơn.
Trường hợp: M nằm ngoài khoảng hai điện tích, gần q1 hơn.
3. Đường sức điện
Lời giải:
Dựa vào đặc điểm của hình ảnh điện phổ, ta có thể xác định được hai điện tích đó cùng dấu hay trái dấu chứ không thể xác định được đâu là điện tích dương, đâu là điện tích âm. Vì từ hình ảnh ta không thể xác định được hướng của các đường sức điện nên không thể kết luận được dấu của điện tích.
Lời giải:
Thí nghiệm rắc các hạt bột mịn cách điện xung quanh tấm kim loại đã được tích điện, quan sát hình ảnh điện phổ.
Lời giải:
Hình a – đường sức điện có dạng đường thẳng, hướng đi ra từ điện tích dương kết thúc ở vô cực. Tại điểm B có điện trường mạnh hơn điểm A.
Hình b – đường sức điện có dạng đường thẳng, hướng đi từ vô cực đến điện tích âm. Tại điểm B có điện trường mạnh hơn điểm A.
Hình c – đường sức điện có dạng đường cong, hướng đi ra từ điện tích dương đi vào điện tích âm. Tại điểm B có điện trường mạnh hơn điểm A.
Hình d – đường sức điện có dạng đường cong, hướng đi ra từ điện tích dương tới vô cực. Tại điểm B có điện trường yếu hơn điểm A.
Lời giải:
Đường sức điện trường trong vùng không gian giữa hai tấm kim loại phẳng là các đường thẳng song song và cách đều nhau, hướng từ bản dương sang bản âm.
Luyện tập trang 79 Vật Lí 11: Xét đường sức điện của hai điện tích điểm q1 và q2 như Hình 12.10.
Em hãy xác định dấu của hai điện tích q1, q2 và so sánh độ lớn điện tích của chúng.
Lời giải:
Dựa vào chiều của đường sức điện ta có thể thấy điện tích q2 là điện tích dương, điện tích q1 là điện tích âm.
Cường độ điện trường ở điểm bất kì là cường độ điện trường tổng hợp do điện trường của 2 điện tích gây ra.
Xét cùng diện tích một phần mặt cầu có cùng bán kính đến mỗi điện tích, số đường sức qua phần diện tích xung quanh điện tích tích q2 nhiều hơn. Do đó điện trường của nó lớn hơn. Chứng tỏ độ lớn điện tích q2 lớn hơn.
Lời giải:
Thiết kế phương án thí nghiệm.
- Dùng dây nối, nối 2 thanh kim loại vào mỗi đầu của hai cực của pin ( 1 thanh nối cực dương, 1 thanh nối cực âm của pin)
- Nhúng hai thanh kim loại vào dung dịch dầu cách điện.
- Đổ từ từ thuốc tím vào dung dịch và quan sát hiện tượng
Kết quả: Thấy thuốc tím ban đầu chuyển động hỗn loạn sau đó dần dần tạo thành dòng có hình ảnh giống như điện phổ.
Bài tập (trang 79)
Lời giải:
Điện trường có các đường sức điện luôn hướng vào tâm Trái Đất nên dấu của các điện tích trên bề mặt Trái Đất là các điện tích dương.
Lời giải:
Ta có: Độ lớn lực tĩnh điện tính theo công thức F = E. q
Mà electron và proton cùng đặt trong điện trường đều E
nên hai hạt này chịu tác dụng của lực tĩnh điện F là như nhau.
Lại có: mà ,
Nên proton có gia tốc nhỏ hơn electron.
Lời giải:
Do hai điện tích đặt tại A và B trái dấu nhau nên vị trí điểm C phải nằm ngoài khoảng AB để vectơ cường độ điện trường tại đó bằng 0.
Xét trường hợp C nằm gần B.
Cường độ điện trường do điện tích tại A và B gây ra tại điểm C là:
Do vectơ cường độ điện trường tại C bằng không nên:
Xét trường hợp C nằm gần A hơn
Cường độ điện trường do điện tích tại A và B gây ra tại điểm C là:
Do vecto cường độ điện trường tại C bằng không nên:
Vậy vị trí điểm C nằm ngoài khoảng AB và cách A một đoạn 7,5 m
Xem thêm lời giải bài tập sgk Vật lí 11 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác: