Bài viết Cách tính công của lực điện trường, điện thế, hiệu điện thế giữa hai điểm với phương pháp giải chi tiết giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập Cách tính công của lực điện trường, điện thế, hiệu điện thế giữa hai điểm.
- Số tự nhiên là gì? Sự khác nhau giữa tập hợp N và N*
- “Thực dân Pháp xâm lược Việt Nam là khai hóa văn minh” – một luận điệu xuyên tạc – Tạp chí Quốc phòng toàn dân
- Học phí Trường ĐH Bách khoa TP.HCM năm học 2023-2024: Thấp nhất khoảng 30 triệu đồng/năm
- Chồng 1995 vợ 1997 có hợp nhau không
- Quá Trình Nhân Đôi ADN Diễn Ra Ở Đâu? Vào Thời Gian Nào?
Cách tính công của lực điện trường, điện thế, hiệu điện thế giữa hai điểm (hay, chi tiết)
A. Phương pháp & Ví dụ
Áp dụng các công thức:
+ Công của lực điện trong điện trường đều A = qEd
+ Điện thế của một điểm trong điện trường
+ Điện thế tại một điểm gây bởi điện tích q:
+ Điện thế do nhiều điện tích điểm gây ra V = V1 + V2 + V3 + …+ VM
+ Hiệu điện thế
Ví dụ 1: Hiệu điện thế giữa hai điểm C, D trong điện trường là UCD = 200 V. Tính
a. Công của điện trường di chuyển proton từ C đến D.
b. Công của điện trường di chuyển electron từ C đến D.
Hướng dẫn:
a. Công của lực điện di chuyển proton: ACD = qUCD = 3,2.10-17J
b. Công của lực điện trường di chuyển electron: ACD = qUCD = – 3,2.10-17J
Ví dụ 2: Hiệu điện thế giữa hai điểm M, N là UMN = 1 V. Một điện tích q = -1 C di chuyển từ M đến N thì công của lực điện bằng bao nhiêu. Giải thích về kết quả tính được.
Hướng dẫn:
+ Công điện trường làm di chuyển điện tích q từ M đến N là: A = qUMN = – 1 (J)
+ Dấu ( – ) nói lên công của lực điện là công cản, do đó để di chuyển điện tích q từ M đến N thì cần phải cung cấp một công A = 1 J.
Ví dụ 3: Khi bay qua 2 điểm M và N trong điện trường, êlectrôn tăng tốc, động năng tăng thêm 250eV (1eV = 1,6.10-19J). Tính hiệu điện thế giữa M và N.
Hướng dẫn:
Ta có: Công của lực điện trường là A = q.UAB = ΔWd
.
Vậy: Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N trong điện trường là UMN = -250V.
Xem thêm : 5 ứng dụng học tiếng Anh cần có trong điện thoại
Ví dụ 4: A, B, C là ba điểm tạo thành tam giác vuông tại A đặt trong điện trường đều có véc tơ E→ song song với AB. Cho α = 60°; BC = 10 cm và UBC = 400 V.
a) Tính UAC, UBA và E.
b) Tính công thực hiện để dịch chuyển điện tích q = 10-9 C từ A → B, từ B → C và từ A → C.
c) Đặt thêm ở C một điện tích điểm q = 9.10-10 C. Tìm cường độ điện trường tổng hợp tại A.
Hướng dẫn:
a) UAC = E.AC.cos90° = 0.
UBA = UBC + UCA = UBC = 400 V.
b) AAB = qUAB = -qUBA = -4.10-7 J.
ABC = qUBC = 4.10-7 J.
AAC = qUAC = 0.
c) Điện tích q đặt tại C sẽ gây ra tại A véc tơ cường độ điện trường E’→ có phương chiều như hình vẽ; có độ lớn:
EA→ = E→ + E’→; có phương chiều như hình vẽ, có độ lớn: EA = = 9,65.103 V/m.
Ví dụ 5: Cho ba bản kim loại phẳng A, B, C đặt song song như hình vẽ. d1 = 5cm, d2 = 8cm. Các bản được tích điện và điện trường giữa các bản là đều, có chiều như hình vẽ với độ lớn: E1 = 4.104V/m, E2 = 5.104V/m. Chọn gốc điện thế tại bản A, tìm điện thế VB , VC của hai bản B, C.
Hướng dẫn:
– Vì E1→ hướng từ A đến B, ta có: UAB = VA – VB = E1.d1
Gốc điện thế tại bản A : VA = 0
Suy ra: VB = VA – E1d1 = 0 – 4.104.5.10-2 = -200V
– Vì E2→ hướng từ C đến B, ta có: UCB = VC – VB = E2.d2
Suy ra : VC = VB + E2d2 = -2000 + 5.104.8.10-2 = 2000V
B. Bài tập
Bài 1: Điện tích q = 10-8 C di chuyển dọc theo các cạnh của tam giác đều ABC cạnh a = 10 cm trong điện trường đều cường độ điện trường là E = 300 V/m, E→ // BC. Tính công của lực điện trường khi q di chuyển trên mỗi cạnh của tam giác.
Lời giải:
Công của lực điện trường khi q di chuyển trên các cạnh của tam giác:
Xem thêm : Mg + H2O &rarr Mg(OH)2 + H2 | Mg ra Mg(OH)2 | Mg ra H2
AAB = q.E.AB.cos120° = -10-8.300.0,1/2 = -1,5.10-7 J
ABC = q.E.BC = 10-8.300.0,1 = 3.10-7 J
ACA = q.E.AC.cos60° = 10-8.300.0,1/2 = 1,5.10-7 J.
Bài 2: Một electron bay từ điểm M đến điểm N trong một điện trường, giữa hai điểm có hiệu điện thế UMN = 100V. Công mà lực điện trường sinh ra bằng?
Lời giải:
AMN = e.UMN = -1,6.10-19.100
Bài 3: Cho điện tích dịch chuyển giữa 2 điểm cố định trong một điện trường đều với cường độ 3000 V/m thì công của lực điện trường là 90 mJ. Nếu cường độ điện trường là 4000 V/m thì công của lực điện trường dịch chuyển điện tích giữa hai điểm đó là?
Lời giải:
Ta có: AMN1 = qE1d; AMN2 = qE2d
Bài 4: Trong một điện trường đều, nếu trên một đường sức, giữa hai điểm cách nhau 4 cm có hiệu điện thế 10 V, giữa hai điểm cách nhau 6 cm có hiệu điện thế là?
Lời giải:
Xét trên một đường sức: U1 = Ed1; U2 = Ed2
Bài 5: Có hai điện tích điểm q1 = 10-8 C và q2 = 4.10-8 đặt cách nhau r = 12cm. Tính điện thế của điện trường gây ra bởi hai điện tích trên tại điểm có cường độ điện trường bằng không.
Lời giải:
Ta có:
Để cường độ điện trường bằng không thì điểm M nằm giữa 2 điện tích điểm và thoã mãn điều kiện
Mặt khác
Khi đó
Bài 6: Có ba bản kim loại phẳng A, B, C đặt song song như hình vẽ. Cho d1 = 5cm, d2 = 4cm bản C nối đất, bản A, B được tích điện có điện thế -100V, +50V. Điện trường giữa các bản là điện trường đều. Xác định các vectơ cường độ điện trường E1→, E2→.
Lời giải:
Chọn bản C làm gốc, VC = 0.
E2→ hướng từ bản B sang bản C :
Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí lớp 11 có trong đề thi THPT Quốc gia khác:
- Lý thuyết Công của lực điện, Hiệu điện thế
- Dạng 1: Tính công của lực điện trường, điện thế, hiệu điện thế giữa hai điểm
- Trắc nghiệm Tính công của lực điện trường, điện thế, hiệu điện thế giữa hai điểm
- Dạng 2: Quỹ đạo của electron trong điện trường
- Trắc nghiệm Quỹ đạo của electron trong điện trường
Săn SALE shopee Tết:
- Đồ dùng học tập giá rẻ
- Sữa dưỡng thể Vaseline chỉ hơn 40k/chai
- Tsubaki 199k/3 chai
- L’Oreal mua 1 tặng 3
Nguồn: https://thegioiso.edu.vn
Danh mục: Giáo Dục
This post was last modified on Tháng ba 11, 2024 8:40 sáng