Giải Vật Lí 11 Bài 19: Thế năng điện
Khởi động trang 76 Vật Lí 11: Chúng ta đã biết, có sự tương tự giữa chuyển động của một điện tích q trong điện trường đều với chuyển động của một vật khối lượng m trong trường trọng lực. Như vậy thì điện tích q trong điện trường có tồn tại thế năng tương tự như vật khối lượng m trong trọng trường không?
Lời giải:
Điện tích q trong điện trường có tồn tại thế năng tương tự như vật khối lượng m trong trọng trường.
II. Thế năng của một điện tích trong điện trường
Hoạt động trang 77 Vật Lí 11: Một điện tích dương q được đặt tại điểm M trong điện trường đều của một tụ điện có độ lớn của cường độ điện trường là E (Hình 19.2).
1. Chứng minh rằng công mà điện trường đều của tụ điện có thể sinh ra khi dịch chuyển điện tích dương q từ điểm M tới bản cực âm là A = qEd.
2. Hãy nhận xét về công A khi ta thay q bằng một điện tích âm.
Lời giải:
1. Vì lực cùng phương, cùng chiều với độ dịch chuyển nên công của lực điện tác dụng lên điện tích dương là
A = F. s. cos 00 = q. E. d (vì , s = d)
2. Nếu thay điện tích dương bằng điện tích âm thì công của lực điện sẽ có giá trị âm.
Câu hỏi 1 trang 78 Vật Lí 11: Chứng tỏ rằng, công của lực điện trong sự dịch chuyển của điện tích q từ điểm M đến điểm N sẽ bằng độ giảm thế năng của điện tích q trong điện trường. Hãy mở rộng cho trường hợp M ở xa vô cùng.
Lời giải:
Thế năng của điện tích khi ở điểm M:
Thế năng của điện tích khi ở điểm N:
Độ giảm thế năng:
Công của lực điện khi điện tích q di chuyển từ M đến N:
Chứng tỏ công của lực điện trong sự dịch chuyển của điện tích q từ điểm M đến điểm N sẽ bằng độ giảm thế năng của điện tích q trong điện trường.
Mở rộng cho trường hợp M ở xa vô cùng:
Câu hỏi 2 trang 78 Vật Lí 11: Trong điện trường bất kì, khi chọn mốc là ở xa vô cùng, có trường hợp mà số đo thế năng sẽ có giá trị âm không? Hãy vẽ hình minh hoạ.
Lời giải:
Khi chọn mốc là ở xa vô cùng, trường hợp có số đo thế năng âm khi điện tích q âm tại điểm M trong điện trường bị dịch chuyển tới vô cực.
Em có thể trang 78 Vật Lí 11: Xác định được thế năng điện của quả cầu tích điện đều đặt trong điện trường đều của Trái Đất.
Lời giải:
WM = q.E.d
Trong đó d là khoảng cách từ M đến bản cực âm, WM là thế năng điện của điện tích q tại điểm M.
Em có thể trang 78 Vật Lí 11: Xác định được công dịch chuyển một điện tích giữa hai điểm trong điện trường đều của Trái Đất.
Lời giải:
Giả sử điện tích di chuyển từ điểm M tới điểm N, ta có:
AMN = WM – WN = (VM – VN)q.
Xem thêm các bài giải SGK Vật lí 11 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:
Bài 17: Khái niệm điện trường
Bài 18: Điện trường đều
Bài 20: Điện thế
Bài 21: Tụ điện
Bài 22: Cường độ dòng điện
Câu hỏi liên quan
1. Vì lực cùng phương, cùng chiều với độ dịch chuyển nên công của lực điện tác dụng lên điện tích dương là
A = F. s. cos 00 = q. E. d (vì , s = d)
2. Nếu thay điện tích dương bằng điện tích âm thì công của lực điện sẽ có giá trị âm.
Xem thêm
Giả sử điện tích di chuyển từ điểm M tới điểm N, ta có:
AMN = WM – WN = (VM – VN)q.
Xem thêm
Khi chọn mốc là ở xa vô cùng, trường hợp có số đo thế năng âm khi điện tích q âm tại điểm M trong điện trường bị dịch chuyển tới vô cực.
Xem thêm
Chứng tỏ công của lực điện trong sự dịch chuyển của điện tích q từ điểm M đến điểm N sẽ bằng độ giảm thế năng của điện tích q trong điện trường.
Xem thêm
WM = q.E.d
Trong đó d là khoảng cách từ M đến bản cực âm, WM là thế năng điện của điện tích q tại điểm M.
Xem thêm
Điện tích q trong điện trường có tồn tại thế năng tương tự như vật khối lượng m trong trọng trường.
Xem thêm
Xem tất cả hỏi đáp với chuyên mục: Thế năng điện
Được cập nhật 09/09/2023
403 lượt xem