CHƯƠNG III: ĐIỆN TRƯỜNG

BÀI 17: KHÁI NIỆM ĐIỆN TRƯỜNG

1. NHẬN BIẾT

Câu 1: Điện trường là gì?

Giải:

Điện trường là môi trường bao quanh điện tích, gắn với điện tích và tác dụng lực điện lên các điện tích khác đặt trong nó.

Câu 2: Cường độ điện trường tại một điểm đặc trưng cho điều gì?

Giải:

Cường độ điện trường tại một điểm đặc trưng cho tác dụng lực của điện trường lên điện tích tại điểm đó.

Câu 3: Biểu thức tính cường độ điện trường gây bởi điện tích điểm Q?

Giải:

Biểu thức tính cường độ điện trường gây bởi điện tích điểm Q:

E =

Câu 4: Đường sức điện cho biết điều gì?

Giải:

Đường sức điện cho biết hướng của lực điện tác dụng lên điện tích điểm đặc trên đường sức ấy.

Câu 5: Biểu hiện của điện trường là?

Giải:

Biểu hiện của điện trường là: Lực điện

2. THÔNG HIỂU

Câu 1: Tại một điểm xác định trong điện trường tĩnh, nếu độ lớn của điện tích thử tăng 3 lần thì độ lớn cường độ điện trường thay đổi như thế nào?

Giải:

Ta có cường độ điện E =  không phụ thuộc vào độ lớn điện tích thử nên khi độ lớn của điện tích thử tăng 3 lần thì cường độ điện trường không đổi.

Câu 2: Nếu khoảng cách từ điện tích nguồn đến điểm đang xét tăng 3 lần thì cường độ điện trường thay đổi như thế nào?

Giải:

E =  nên khi r tăng 3 lần thì E giảm 9 lần. 

Câu 3: Nếu tại một điểm có 2 điện trường gây bởi 2 điện tích điểm Q₁ âm và Q₂ dương thì hướng của cường độ điện trường tại điểm đó được xác định bằng?

Giải:

Nếu tại một điểm có 2 điện trường gây bởi 2 điện tích điểm Q₁ âm và Q₂ dương thì hướng của cường độ điện trường tại điểm đó được xác định bằng hướng của tổng 2 véctơ cường độ điện trường điện trường thành phần.

Câu 4: Cho 2 điện tích điểm nằm ở 2 điểm A và B và có cùng độ lớn, cùng dấu. Cường độ điện trường tại một điểm trên đường trung trực của AB thì có phương?

Giải:

Hai điện tích điểm nằm ở 2 điểm A và B và có cùng độ lớn, cùng dấu. Cường độ điện trường tại một điểm trên đường trung trực của AB thì có phương trùng với đường trung trực của AB.

Câu 5: Cho 2 điện tích điểm nằm ở 2 điểm A và B và có cùng độ lớn, cùng dấu. Điểm có điện trường tổng hợp bằng 0 là?

Giải:

Hai điện tích điểm nằm ở 2 điểm A và B và có cùng độ lớn, cùng dấu. Điểm có điện trường tổng hợp bằng 0 là trung điểm của AB.        

Câu 5: Cho hai quả cầu kim loại tích điện có độ lớn bằng nhau nhưng trái dấu đặt cách nhau một khoảng không đổi tại A và B thì độ lớn cường độ điện trường tại một điểm C trên đường trung trực của AB và tạo với A và B thành tam giác đều là E. Sau khi cho hai quả cầu tiếp xúc với nhau rồi đặt lại A và B thì cường độ điện trường tại C là?

Giải:

Do 2 quả cầu ban đầu có độ lớn bằng nhau nhưng tích điện trái dấu nên sau khi cho hai quả cầu tiếp xúc với nhau thì điện tích mỗi quả cầu khi đó bằng 0, nên khi đặt 2 quả cầu lại A và B thì cường độ điện trường tại C là 0.

3. VẬN DỤNG

Câu 1: Quả cầu nhỏ mang điện tích 10^-9 C đặt trong không khí. Cường độ điện trường tại 1 điểm cách quả cầu 5 cm là?

Giải:

E =  =  = 3,6.10³ V/m

Câu 2: Một điện tích điểm q = 5.10^-7 C đặt tại điểm M trong điện trường, chịu tác dụng của lực điện trường có độ lớn 6.10^-2 N. Cường độ điện trường tại M là?

Giải:

E =  =  = 1,2.10⁵ V/m

Câu 3: Đặt một điện tích thử - 2.10^-6 C tại một điểm, nó chịu một lực điện 2.10^-3 N có hướng từ trái sang phải. Cường độ điện trường có độ lớn và hướng là?

Giải:

E =  =  = 1000 V/m. Điện tích thử âm nên cường độ điện trường ngược chiều với lực điện tác dụng lên nó.

Câu 4: Một điện tích - 2.10^-6 C đặt trong chân không sinh ra điện trường tại một điểm cách nó 1m có độ lớn và hướng là?

Giải:

E =  =  = 18000 V/m. Điện tích âm nên cường độ điện trường hướng lại gần điện tích.

Câu 5: Một điện tích 2.10^-6 C đặt trong chân không sinh ra điện trường tại một điểm cách nó 1m có độ lớn và hướng là?

Giải:

E =  =  = 18000 V/m. Điện tích dương nên cường độ điện trường hướng ra xa điện tích.

4. VẬN DỤNG CAO

Câu 1: Một điểm cách một điện tích một khoảng cố định trong không khí có cường độ điện trường 2000 V/m theo chiều từ phải sang trái. Khi đổ một chất điện môi có hằng số điện môi bằng 2 bao trùm điện tích điểm và điểm đang xét thì cường độ điện trường tại điểm đó có độ lớn và hướng là?

Giải:

E =  ; E^’ =  =

⇒E' =  =   =1000V/m

Khi hệ được đặt trong môi trường điện môi khác thì chiều của cường độ điện trường không đổi.

Câu 2: Cho 2 điện tích điểm q₁ = 5.10^-9 C; q₂ = 5.10^-9 C lần lượt đặt tại 2 điểm A, B cách nhau 10 cm trong chân không. Xác định cường độ điện trường tại điểm M nằm tại trung điểm của AB ?

Giải:

Có: E₁= E₂ =  =  = 4500 V/m

Vì  ↓  nên E = 0

Câu 3:  Cho 2 điện tích điểm q₁ = 5.10^-9 C; q₂ =  5.10^-9 C lần lượt đặt tại 2 điểm A, B cách nhau 10 cm trong chân không. Xác định cường độ điện trường tại điểm M nằm tại trung điểm của AB ?

Giải:

E₁= E₂ =  =  = 4500 V/m

    nên E = E₁ + E₂ = 9000 V/m

Câu 4: Hai điện tích điểm q₁=9.10^-8C ; q₂=-9.10^-8C đặt tại hai điểm A,B trong không khí cách nhau 25cm. Cường độ điện trường tại điểm M có AM=15cm ; BM = 20cm là:

Giải:

Hai điện tích điểm q₁=9.10^-8C; q₂=-9.10^-8C đặt tại hai điểm A,B trong không khí cách nhau 25cm. Điểm M có AM=15cm; BM=20cm nên A,B,M nằm ở ba đỉnh của tam giác vuông tại M

Cường độ điện trường tổng hợp tại M:

 =  +  ( vuông góc với  )

 =  = 9.10⁹   = 36000V/m

 =  = 9.10⁹   = 20250 V/m

 =

Thay số:  = 413,04 V/m

Câu 5: Một điện tích điểm q=-2,5.10^-7C đặt tại điểm M trong điện trường, chịu tác dụng của lực điện trường có độ lớn 6,2.10^-2N. Cường độ điện trường tại M là:

Giải:

E =  (q là điện tích thử dương)

Ta có: E =  => E = 2,4.10⁵ V/m