Bài tập file word Vật lí 11 kết nối tri thức bài 18: Điện trường đều
Bộ câu hỏi tự luận Vật lí 11 kết nối tri thức. Câu hỏi và bài tập tự luận Bài tập file word Vật lí 11 kết nối bài 18: Điện trường đều . Bộ tài liệu tự luận này có 4 mức độ: Thông hiểu, nhận biết, vận dụng và vận dụng cao. Phần tự luận này sẽ giúp học sinh hiểu sâu, sát hơn về môn học Vật lí 11 kết nối tri thức.
CHƯƠNG III: ĐIỆN TRƯỜNGBÀI 18: ĐIỆN TRƯỜNG ĐỀU
1. NHẬN BIẾT
Câu 1: Đặc điểm của điện trường đều là gì?
Giải:
Điện trường đều: là điện trường mà véctơ cường độ điện trường có hướng và độ lớn như nhau tại mọi điểm.
Đường sức của điện trường đều là những đường song song cách đều.
Câu 2: Điện trường đều là điện trường có?
Giải:
Điện trường đều là điện trường có: Vec tơ cường độ điện trường tại mọi điểm đều bằng nhau
Câu 3: Một điện tích điểm q di chuyển từ điểm M đến N trong điện trường đều như hình vẽ. Lực điện trường có thực hiện công hay không?
Giải:
Lực điện trường không thực hiện công.
Câu 4: Một điện tích điểm q di chuyển trong điện trường đều E có quĩ đạo là một đường cong kín có chiều dài quĩ đạo là s thì công của lực điện trường bằng?
Giải:
Một điện tích điểm q di chuyển trong điện trường đều E có quĩ đạo là một đường cong kín có chiều dài quĩ đạo là s thì công của lực điện trường bằng 0.
Câu 5: Thả một ion dương cho chuyển động không vận tốc đầu từ một điểm bất kì trong một điện trường do hai điện tích điểm dương gây ra. Ion đó sẽ chuyển động như thế nào?
Giải:
Thả một ion dương cho chuyển động không vận tốc đầu từ một điểm bất kì trong một điện trường do hai điện tích điểm dương gây ra. Ion đó sẽ chuyển động từ điểm có điện thế cao đến điểm có điện thế thấp.
2. THÔNG HIỂU
Câu 1: Dưới tác dụng của lực điện trường, một điện tích q > 0 di chuyển được một đoạn đường s trong điện trường đều theo phương hợp với góc a. Trong trường hợp nào sau đây, công của điện trường lớn nhất?
Giải:
Khi a = 00 => dmax => Amax điện tích dịch chuyển dọc theo đường sức điện.
Câu 2:
Giải:
Câu 3:
Giải:
Câu 4:
Giải:
Câu 5:
Giải:
3. VẬN DỤNG
Câu 1: Cho điện tích q = + 10-8 C dịch chuyển giữa 2 điểm cố định trong một điện trường đều thì công của lực điện trường là 90 mJ. Nếu một điện điện tích q’ = + 4.10-9 C dịch chuyển giữa hai điểm đó thì công của lực điện trường khi đó là?
Giải:
Ta có: A = qEd nên
= => = => = 24 mJ
Câu 2: Công của lực điện trường dịch chuyển một điện tích 5mC song song với các đường sức trong một điện trường đều với quãng đường 10 cm là 2J. Độ lớn cường độ điện trường đó là?
Giải:
A = qEd
nên E = = = 4.106 V/m.
Câu 3: Công của lực điện trường dịch chuyển một điện tích 10 mC song song với các đường sức trong một điện trường đều với quãng đường 10 cm là 1 J. Độ lớn cường độ điện trường đó là?
Giải:
A = qEd
nên E = = = 10000 V/m.
Câu 4: Khi điện tích dịch chuyển trong điện trường đều theo chiều đường sức thì nó nhận được một công 20J. Khi dịch chuyển theo hướng tạo với hướng đường sức 600 trên cùng độ dài quãng đường thì nó nhận được một công là?
Giải:
=> A = A = 20. = 10J
Câu 5: Khi điện tích dịch chuyển trong điện trường đều theo chiều đường sức thì nó nhận được một công 10 J. Khi dịch chuyển tạo với chiều đường sức 600 trên cùng độ dài quãng đường thì nó nhận được một công là?
Giải:
=> A = A = 10. = 5J
4. VẬN DỤNG CAO
Câu 1: 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?
Giải:
Ta có,
+ Khi cường độ điện trường E1 = 3000V/m thì A1 = 90mJ
+ Khi cường độ điện trường E2 = 4000V/m thì A2 = ?
Lại có:
Suy ra:
= = =
- = = .90 = 120mJ
Câu 2: Hai bản kim loại phẳng, song song mang điện tích trái dấu, cách nhau 2cm, cường độ điện trường giữa hai bản là 3.103 V/m. Sát bản dương có một điện tích q = 1,5.10-2C. Công của lực điện trường thực hiện lên điện tích khi điện tích di chuyển đến bản âm là?
Giải:
Khi điện tích chuyển từ bản dương sang bản âm thì áp dụng công thức
− = 2aS
Điện tích chuyển động trong điện trường chịu tác dụng của lực điện:
F = ma ⇒ qE = ma ⇒ a =
⇒ − 02 = 2aS = 2S
⇒ v =
⇒ v = = 2.104 m/s
Câu 3: Nối hai cực của nguồn điện không đổi có hiệu điện thế 50V lên hai bản của tụ điện phẳng có khoảng cách giữa hai bản tụ bằng 5cm. Trong vùng không gian giữa hai bản tụ, 1 proton có điện tích 1,6.10-19C và khối lượng 1,67.10-27 kg, chuyển động từ điểm M cách bản âm của tụ điện 4cm đến điểm N cách bản âm của tụ 1 cm. Biết tốc độ của proton tại M bằng 105 m/s. Tốc độ của proton tại N bằng:
Giải:
Ta có:
+ Cường độ điện trường giữa hai bản tụ điện là:
E = = = 1000V/m.
+ Lực điện trường tác dụng lên điện tích là
F = qE = 1,6.10-19 .1000 = 1,6.10-16 N.
+ Định luật II Niuton có F = ma
=> điện tích di chuyển trong điện trường với gia tốc
a = = = 9,58.1010 m/s2
→ − = 2as ⇒ vN = = 1,25.105 m/s
Câu 4: Nối hai cực của nguồn điện không đổi có hiệu điện thế 50V lên hai bản của tụ điện phẳng có khoảng cách giữa hai bản tụ bằng 5cm. Trong vùng không gian giữa hai bản tụ, 1 proton có điện tích 1,6.10-19C và khối lượng 1,67.10-27 kg, chuyển động từ điểm M cách bản âm của tụ điện 4cm đến điểm N cách bản âm của tụ 2 cm. Biết tốc độ của proton tại M bằng 105 m/s. Tốc độ của proton tại N bằng:
Giải:
Ta có:
+ Cường độ điện trường giữa hai bản tụ điện là:
E = = = 1000V/m.
+ Lực điện trường tác dụng lên điện tích là
F = qE = 1,6.10-19 .1000 = 1,6.10-16 N.
+ Định luật II Niuton có F = ma
=> điện tích di chuyển trong điện trường với gia tốc
a = = = 9,58.1010 m/s2
→ − = 2as ⇒ vN = = 1,33.105 m/s
Câu 5: Hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện phẳng bằng U = 300V. Một hạt bụi nằm cân bằng giữa hai bản tụ điện và cách bản dưới của tụ điện d1= 0,8cm. Hỏi trong bao nhiêu lâu hạt bụi sẽ rơi xuống mặt bản tụ, nếu hiệu điện thế giữa hai bản giảm đi một lượng ΔU = 60V
Giải:
Hạt bụi nằm cân bằng chịu tác dụng của trọng lực P và lực điện F: P = F
- Trước khi giảm U: P = mg.q.E =q. → m =
- Sau khi giảm U: F1 =
Hiệu lực F – F1 gây ra gia tốc cho hạt bụi:
F – F1 = = m.a
⇒a =
Ta có: d1 = → t = = = 0,09s
=> Giáo án Vật lí 11 kết nối Bài 18: Điện trường đều