CHỦ ĐỀ 3. ĐIỆN TRƯỜNG

BÀI 2. ĐIỆN TRƯỜNG

( 22 CÂU)

PHẦN I. NHẬN BIẾT ( 6 câu)

Câu 1: Điện tích điểm là gì?

Trả lời: 

Điện tích điểm là vật tích điện có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách tới điểm mà ta xét

Câu 2: Có thể áp dụng định luật Cu – lông để tính lực tương tác trong trường hợp nào? 

Trả lời: 

Lực cu-lông áp dụng cho các điện tích điểm.

Câu 3: Độ lớn lực tương tác giữa hai điện tích điểm đặt trong không khí? 

Trả lời: 

F= k. q1q2ε.r2

Câu 4: hai điện tích cùng dấu thì? 

Trả lời: 

Hai điện tích cùng dấu thì đẩy nhau.

Câu 5: Điện trường là gì?

Trả lời:

Điện trường là một dạng vật chất (môi trường) bao quanh điện tích và gắn liền với điện tích. Điện trường tác dụng lực điện lên các điện tích khác đặt trong nó.

Câu 6: Cường độ điện trường là gì?

Trả lời: 

Cường độ điện trường tại một điểm là đại lượng đặc trưng cho tác dụng lực của điện trường tại điểm đó. Nó được xác định bằng thương số của độ lớn lực điện F tác dụng lên một điện tích thử q (dương) đặt tại điểm đó và độ lớn của q.

PHẦN II. THÔNG DỤNG ( 6 câu)

Câu 1: Hai điện tích điểm đều bằng +q đặt cách xa nhau 5cm. Nếu một điện tích được thay bằng –q, để lực tương tác giữa chúng có độ lớn không đổi thì khoảng cách giữa chúng bằng bao nhiêu?

Trả lời: 

Độ lớn điện tích không đổi, để lực tương tác không đổi thì khoảng cách phải không đổi.

Câu 2: Hai điện tích q1 = q, q2 = -3q đặt cách nhau một khoảng r. Nếu điện tích q1 tác dụng lực điện lên điện tích q2 có độ lớn là F thì lực tác dụng của điện tích q2 lên q1 có độ lớn bằng bao nhiêu?

Trả lời: 

Theo định luật III Niu-tơn thì lực tương tác giữa hai điện tích có cùng độ lớn là F

Câu 3: Khi khoảng cách giữa hai điện tích điểm trong chân không giảm xuống 3 lần thì độ lớn lực Cu – long? 

Trả lời:

 F tỉ lệ nghich với r2, nên r giảm 3 thì F tăng 32 = 9 lần

Câu 4: Tính cường độ điện trường do một điện tích điểm +4.10−9C gây ra tại một điểm cách nó 5cm trong chân không?

Trả lời: 

Áp dụng công thức tính cường độ điện trường, ta có:

E = k.|Q|r2=  14,4.103V/m

Câu 5: Một electron có q = -1,6.10-19 C và khối lượng của nó bằng 9,1.10-31 kg. Xác định độ lớn gia tốc a mà e thu được khi đặt trong điện trường đều E = 100 V/m.

Trả lời: 

F = |q|.E = ma => a = qEm=1,785.10-3 m/s2

Câu 6: Một điện tích điểm dương Q trong chân không gây ra tại điểm M cách điện tích một khoảng r = 30 cm, một điện trường có cường độ E = 30000V/m. Độ lớn điện tích Q bằng bao nhiêu?

Trả lời: 

E = k.|Q|r2=>Q=E.r2k=3.10-7C 

PHẦN III. VẬN DỤNG ( 5 câu)

Câu 1: Một điện tích q trong nước (ε = 81) gây ra tại điểm M cách điện tích một khoảng r =26 cm một điện trường E = 1,5.104 V/m. Hỏi tại điểm N cách điện tích q một khoảng r = 17 cm có cường độ điện trường bằng bao nhiêu?

Trả lời: 

E = k.|Q|r2=>E ~1r2

Ta có: EMEN=rMrN2=>1,5EN=17262=> EN=3,5.104 V/m

Câu 2: Một điện tích đặt tại điểm có cường độ điện trường 0,3 (V/m). Lực tác dụng lên điện tích đó bằng 5.10-4 (N). Độ lớn điện tích đó là bao nhiêu?

Trả lời: 

E=Fq=>q=FE=10-3C

Câu 3: Điện trường trong khí quyển gần mặt đất có cường độ , hướng thẳng đứng từ trên xuống dưới.Một positron (+e=1,6.10−19C+�=1,6.10−19 �) ở trong điện trường này sẽ chịu tác dụng một lực điện có cường độ và hướng như thế nào?

Trả lời: 

F=q.F=1,6.10-19E  {F ↑↑Ê F=1,6.10-19.200=3,2.10-17N

Vậy điện trường này sẽ chịu tác dụng một lực điện có độ lớn F=3,2.10−17 N, hướng thẳng đứng từ trên xuống.

Câu 4: Hai điện tích thử q1, q2 (q1 = 3q2) theo thứ tự đặt vào 2 điểm A và B trong điện trường. Lực tác dụng lên q1 là F1, lực tác dụng lên q2 là F2 (với F1 = 3F2). Tỉ số cường độ điện trường tại A và B là?

Trả lời: 

E=Fq=> E1E2= F1q1F2q2=F1.q2F2q1

Mà q1 = 3q2, F1 = 3F2 

• E1E2=F1.q2F2q1=1 

Câu 5: Một quả cầu nhỏ tích điện,có khối lượng m= 0,1g, được treo ở đầu một sơi chỉ mảnh, trong một điện trường đều,có phương nằm ngang và có cường độ điện trường E=103V/mDây chỉ hợp với phương thẳng đứng một góc 140.Tính độ lớn điện tích của quả cầu.Lấy g=10m/s2.

Trả lời: 

Khi hệ cân bằng: tana=Fmg=|q|Emg

• |q| = mgtanaE=0,249.10-6C

PHẦN IV. VẬN DỤNG CAO (5 câu)

Câu 1: Có hai điện tích điểm q1=0,5nC và q2=−0,5nC lượt đặt tại hai điểm A, B cách nhau một đoạn a = 6 cm trong không khí. Hãy xác định cường độ điện trường E tại điểm M trong trường hợp Điểm M là trung điểm của AB.

Trả lời: 

Gọi E1, E2 lần lượt là cường độ điện trường do điện tích và gây ra tại M.

+ Vì: r1 = r2 = r , |q1| = |q2| = q

• E1 = E2 = 5000 V/m

+ Các vectơ E1, E2 được biểu diễn như hình vẽ:

+ Gọi E làđiện trường tổng hợp do q1 và q2 gây ra tại M. Ta có: E = E1+ E2

+Vì E1, E2 cùng chiều nên: E=E1+E2=10000(V/m)

+ Vậy E có điểm đặt tại M, phương AB, chiều từ A đến B, độ lớn 10000 V/m

Câu 2: Cho hai điểm A và B cùng nằm trên một đường sức điện do điện tích q > 0 gây ra. Biết độ lớn của cường độ điện trường tại A là 36 V/m, tại B là 9 V/m.

1. Xác định cường độ điện trường tại trung điểm M của AB.
2. Nếu đặt tại M một điện tích q0= -10-2C thì lực điện tác dụng lên nó có độ lớn là bao nhiêu? Xác định phương chiều của lực này.

Trả lời: 

A, Ta có: 

{EA=k.qOA2=36 EB=k.qOB2=0 EM=k.qOM2  => {OB=2OA  EMEA=OAOM2 OM=OA+OB2=1,5OA

• EM =16 V/m

B, Lực điện do điện trường tác dụng lên điện tích q0 đặt tại M là:

F = |q0|E = 0,16 N, ngược hướng với véctơ E.

Câu 4: Điện tích điểm q = -3.10-6 được đặt tại điểm mà tại đó điện trường có phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống và cường độ điện trường . Xác định phương, chiều và độ lớn của lực tác dụng lên điện tích q ?

Trả lời: 

Ta có: F=q.E=> F=qE=0,036N

Do q < 0 nên lực F có phương thẳng đứng chiều ngược với chiều của E

Do đó F = 0,036 N, có phương thẳng đứng, chiều hướng từ dưới lên trên

 Câu 5: Cho hai điểm A và B cùng nằm trên một đường sức điện do điện tích q < 0 gây ra. Biết độ lớn của cường độ điện trường tại A là 49 V/m, tại B là 16 V/m.

1. Xác định cường độ điện trường tại trung điểm M của AB.
2. Nếu đặt tại M một điện tích q0= 2.10-2C thì lực điện tác dụng lên nó có độ lớn là bao nhiêu? Xác định phương chiều của lực này

Trả lời: 

Ta có:  2rM = rA + rB (1)

Mà E=1r2=>r=1E

• => 2EM =1EA + 1EB => EM = 26 V/m

Do q < 0 → E hướng vào điện tích q.

2. F = q0EM= 2.10-2.26 = 0,52 N; q0> 0 → F cùng chiều với E: Lực hút.