bài giảng vật lý 11 bài 5 điện thế. hiệu điện thế

Kiểm tra bài cũ
Câu hỏi: Nêu đặc điểm về công của lực điện
trong điện trường đều?
Trả lời: Công của lực điện trong sự di chuyển
của điện tích trong điện trường đều từ M đến N
là A
MN
= qEd, không phụ thuộc vào hình dạng
của đường đi mà chỉ phụ thuộc vào vị trí của
điểm đầu M và điểm cuối N của đường đi.
I - Điện thế
1. Khái niệm điện thế


Trong công thức:
Trong công thức:
W
W
M
M
= A
= A
M∞
M∞
= V
= V
M
M
.q thì hệ số V
.q thì hệ số V

M
M


k
k
hông phụ thuộc q, mà chỉ phụ thuộc điện trường
hông phụ thuộc q, mà chỉ phụ thuộc điện trường
tại M. Nó đặc trưng cho điện trường về phương
tại M. Nó đặc trưng cho điện trường về phương
diện tạo ra thế năng của điện tích q. Ta gọi nó là
diện tạo ra thế năng của điện tích q. Ta gọi nó là
điện thế tại M.
điện thế tại M.
Công thức:
q
A
q
W
V
M
M
M
∞
==
2. Định nghĩa
Điện thế tại một điểm M trong điện trường là
đại lượng đặc trưng riêng cho điện trường về
phương diện tạo ra thế năng khi đặt tại đó một
điện tích q. Nó được xác định theo công thức:

q
A
V
M
M
∞
=
3. Đơn vị điện thế
Đơn vị điện thế là vôn (kí hiệu là V), 1V= 1J/C
4. Đặc điểm của điện thế
Điện thế là đại lượng đại số,vì q > 0 nên :
+Nếu A
M∞
> 0 thì V
M
> 0; Nếu A
M∞
< 0 thì V
M
< 0
+ Điện thế của đất và của một điểm ở vô cực
thường được chọn làm mốc (bằng 0)
Câu hỏi C1
Câu hỏi C1 Chứng minh rằng, điện thế tại mọi
điểm trong điện trường của một điện tích điểm
âm (Q<0) đều có giá trị âm.
Trả lời
Đặt tại điểm M mà ta xét một điện tích thử dương
q. Di chuyển q từ điểm đó ra vô cực dọc theo
đường thẳng qua Q. Trong sự di chuyển này, lực

hút giữa Q và q sinh công âm: A
M∞
< 0 . Điện thế
tại M là
0<=
∞
q
A
V
M
M
Điện thế này có giá trị âm.
II. Hiệu điện thế
1. Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N
1. Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N
là
là
hiệu giữa điện thế
hiệu giữa điện thế
V
V
M
M
và
và
V
V
N
N

Công thức:
Công thức:
U
U
MN
MN
= V
= V
M
M
- V
- V
N
N
2. Định nghĩa
U
U
MN
MN
= V
= V
M
M
- V
- V
N
N

A
A
M
M
∞
∞
= A
= A
MN
MN
+ A
+ A
N
N
∞
∞
A
A
M
M
∞
∞


- A
- A
N
N
∞

∞


= A
= A
MN
MN


q
A
V
N
N
∞
=
q
A
V
M
M
∞
=
q
AA
q
A
q
A
U

NMNM
NM
∞∞∞∞
−
=−=
Kết quả, ta thu được:
q
A
U
NM
MN
=
Vậy, hiệu điện thế giữa hai điểm M, N trong điện
trường đặc trưng cho khả năng sinh công của
điện trường trong sự di chuyển của một điện tích
từ M đến N. Nó được xác định bằng thương số
của công của lực điện tác dụng lên điện tích q
trong sự di chuyển từ M đến N và độ lớn của q.
Đơn vị hiệu điện thế cũng là vôn. Vôn là hiệu điện
thế giữa hai điểm mà nếu di chuyển điện tích q = 1C
từ điểm nọ đến điểm kia thì lực điện sinh công là 1 J
Noái vôùi vaät
thö ù hai
3. Đo hiệu điện thế
Người ta đo hiệuđiện thế tĩnh điện bằng tĩnh điện kế
Nối với vật
thư ùnhất
V
+
-

+ Pin -
+
+
+
+
+
+
+
+
E
r
M N
4. Hệ thức giữa hiệu điện thế và cường độ điện
trường
+ Xét hai điểm M và
N trên một đường sức
điện của một điện
trường đều (Hv)
+ Công của lực điện:
A
MN
= qEd
+ Hiệu điện thế:
Ed
q
A
U
MN
MN
==

Vậy:
d
U
d
U
E
NM
==
+ Từ công thức trên, ta thấy đơn vị của E là
vôn trên mét (V/m).
+ Công thức trên được áp dụng với điện trường
đều hoặc được xem là đều.

1.Một điện tích q chuyển động trong điện
trường đều hay không đều theo một
đường cong kín . Gọi công của lực
điện trong chuyển động đó là A thì
A. A>0 nếu q>0
B. A>0 nếu q<0
C. A khác 0 nếu điện trường không đều
D. A = 0
2. Cho 3 điểm M ,N ,P trong 1 điện trường
đều ,MN =1 cm ,NP =3 cm ,U
MN
= 1 V
U
MP
= 2V cường độ điện trường tại
M ,N ,P là E
M

,E
N
,E
P
thì
A. E
N
> E
M
B. E
P
= 2 E
N
C. E
P
= 3 E
N
D. E
P
= E
N
3.Với điện trường như thế nào thì có
thể viết hệ thức U = E.d ?
A. Điện trường của điện tích dương
B.Điện trường của điện tích âm
C.Điện trường đều và không xét dấu
D. Điện trường không đều
4. Hai tấm kim lọai song song ,cách nhau 2cm
và được nhiễm điện trái dấu nhau .Muốn
làm cho điện tích q = 5.10

-10
C di chuyển từ
tấm này đến tấm kia cần tốn một công A
=2.10
-9
J. Xác định cường độ điện trường
bên trong tấm kim lọai đó ? Cho biết điện
trường bên trong 2 tấm kim lọai đã cho là
điện trường đều và có đường sức vuông
góc với các tấm
A.E = 100 V/m
B.E = 200 V/m
C.E = 300 V/m
D.E = 400 V/m
5. Công của lực điện trường làm di
chuyển một điện tích giữa 2 điểm có
U =200 V là A= 1J. Tính độ lớn của
điện tích đó ?
A.q= 2.10
3
C
B.q= 4.10
-2
C
C.q= 5.10
-3
C
D.q= 5.10
-4
C

6.Một hạt bụi có m=3,6.10
-15
kg nằm lơ
lửng giữa 2 tấm kim lọai song song
nằm ngang và nhiễm điện trái dấu .điện
tích của nó bằng 4,8.10
-18
C. Hai tấm kim
lọai cách nhau 2 cm . Hỏi hiệu điện thế
đặt vào 2 tấm ? ( g= 10 m/s
2
)
A. U= 25 V
B. U= 50 V
C. U = 75 V
D. U = 150 V