Giáo án giảng dạy bộ môn Vật lý 11 - Bài 1 đến bài 5 - Trường THPT Cao Bá Quát

<span class='text_page_counter'>(1)</span>Trường THPT Cao Bá Quát. Vaät lyù 11 cô baûn. CHƯƠNG I: ĐIỆN TÍCH. ĐIỆN TRƯỜNG. Baøi 1: ÑIEÄN TÍCH – ÑÒNH LUAÄT CU-LOÂNG. A. Kiến thức: I. Sự nhiễm điện của các vật. Điện tích. Tương tác điện 1. Sự nhiễm điện của các vật Một vật có thể bị nhiễm điện do : cọ xát lên vật khác, tiếp xúc với một vật nhiễm điện khác, đưa lại gần một vật nhiễm điện khác. Có thể dựa vào hiện tượng hút các vật nhẹ để kiểm tra xem vật có bị nhiễm điện hay không. 2. Điện tích. Điện tích điểm Vật bị nhiễm điện còn gọi là vật mang điện, vật tích điện hay là một điện tích. Điện tích điểm là một vật tích điện có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách tới điểm mà ta xét. 3. Tương tác điện Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau. Các điện tích khác dấu thì hút nhau. II. Định luật Cu-lông. Hằng số điện môi 1. Định luật Cu-lơng: Lực hút hay đẩy giữa hai điện tích điểm đặt trong chân không có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích điểm đó, có độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ lớn của hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng Công thức:. F k. q1 .q 2 r2. Với. k=. N .m 2 1  9.10 9 ( ) 4 . 0 C2. q1, q2 : hai ñieän tích ñieåm (C ) r : Khoảng cách giữa hai điện tích (m) Đơn vị điện tích là culông (C). 2. Lực tương tác giữa các điện tích điểm đặt trong điện môi đồng tính. Hằng số điện môi: + Điện môi là môi trường cách điện. + Khi đặt các điện tích trong một điện môi đồng tính thì lực tương tác giữa chúng sẽ yếu đi  lần so với khi đặt nó trong chân không.  gọi là hằng số điện môi của môi trường (  1). + Lực tương tác giữa các điện tích điểm đặt trong điện môi : F = k. | q1q2 | . r 2. + Hằng số điện môi đặc cho tính chất cách điện của chất cách điện.. B. Baøi taäp: Dạng 1: XÁC ĐỊNH LỰC TƯƠNG TÁC CỦA CÁC ĐIỆN TÍCH ĐIỂM. PP chung:  TH chæ coù hai (2) ñieän tích ñieåm q1 vaø q2. - Aùp dụng công thức của định luật Cu_Lông : F  k. q1 .q 2.  .r 2. (Lưu ý đơn vị của các đại lượng). - Trong chân không hay trong không khí  = 1. Trong các môi trường khác  > 1.  TH coù nhieàu ñieän tích ñieåm. - Lực tác dụng lên một điện tích là hợp lực của các lực tác dụng lên điện tích đó tạo bởi các ñieän tích coøn laïi. - Xác định phương, chiều, độ lớn của từng lực, vẽ các vectơ lực. - Vẽ vectơ hợp lực. - Xác định hợp lực từ hình vẽ. Khi xác định tổng của 2 vectơ cần lưu ý các trường hợp đặc biệt là tam giác vuông, cân, đều, … Nếu không xảy ra ở các trường hợp đặc biệt đó thì có thể tính độ dài của vec tơ bằng định lý hàm số cosin: a2 = b2 + c2 – 2bc.cosA GV: Nguyễn Minh Hoàng. Trang 1 Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(2)</span> Trường THPT Cao Bá Quát. Vaät lyù 11 cô baûn. 1. Hai điện tích điểm dương q1 và q2 có cùng độ lớn điện tích là 8.10-7 C được đặt trong không khí caùch nhau 10 cm. a. Hãy xác định lực tương tác giữa hai điện tích đó. b. Đặt hai điện tích đó vào trong môi trường có hằng số điện môi là  =2 thì lực tương tác giữa chúng sẽ thay đổi thế nào ? Để lực tương tác giữa chúng là không đổi (bằng lực tương tác khi đặt trong không khí) thì khoảng cách giữa chúng khi đặt trong môi trường có hằng số điện môi  =2 là bao nhieâu ? 2. Hai điện tích điểm như nhau đặt trong chân không cách nhau một đoạn 4 cm, lực đẩy tĩnh điện giữa chuùng laø 10-5 N. a. Tìm độ lớn mỗi điện tích. b. Tìm khoảng cách giữa chúng để lực đẩy tĩnh điện giữa chúng là 2,5. 10-6 N. 3. Hai vật nhỏ đặt trong không khí cách nhau một đoạn 1m, đẩy nhau một lực F= 1,8 N. Điện tích tổng coäng cuûa hai vaät laø 3.10-5 C. Tìm ñieän tích cuûa moãi vaät. 4. Hai điện tích q1 = 8.10-8 C, q2 = -8.10-8 C đặt tại A và B trong không khí (AB = 6 cm). Xác định lực taùc duïng leân q3 = 8.10-8 C , neáu: a. CA = 4 cm, CB = 2 cm. b. CA = 4 cm, CB = 10 cm. c. CA = CB = 5 cm. 5. Người ta đặt 3 điện tích q1 = 8.10-9 C, q2 = q3 = -8.10-9 C tại ba đỉnh của một tam giác đều cạnh 6 cm trong không khí. Xác định lực tác dụng lên điện tích q0 = 6.10-9 C đặt ở tâm O của tam giác. 6. Ba điện tích điểm q1 = -10-7 C, q2 = 5.10-7 C, q3 = 4.10-7 C lần lượt đặt tại A, B, C trong không khí, AB = 5 cm. AC = 4 cm. BC = 1 cm. Tính lực tác dụng lên mỗi điện tích. 7. Ba ñieän tích ñieåm q1 = 4. 10-8 C, q2 = -4. 10-8 C, q3 = 5. 10-8 C. ñaët trong khoâng khí taïi ba ñænh cuûa một tam giác đều cạnh 2 cm. Xác định vectơ lực tác dụng lên q3 ? 8. Ba ñieän tích ñieåm q1 = q2 = q3 = 1,6. 10-19 C. ñaët trong chaân khoâng taïi ba ñænh cuûa moät tam giaùc đều cạnh 16 cm. Xác định vectơ lực tác dụng lên q3 ? 9. Ba điện tích điểm q1 = 27.10-8 C, q2 = 64.10-8 C, q3 = -10-7 C đặt trong không khí lần lượt tại ba đỉnh của một tam giác vuông (vuông góc tại C). Cho AC = 30 cm, BC = 40 cm.Xác định vectơ lực tác duïng leân q3. 10. Hai điện tích q1 = -4.10-8 C, q2 = 4. 10-8 C đặt tại hai điểm A và B cách nhau một khoảng 4 cm trong không khí. Xác định lực tác dụng lên điện tích q = 2.10-9 C khi: a. q ñaët taïi trung ñieåm O cuûa AB. b. q ñaët taïi M sao cho AM = 4 cm, BM = 8 cm. 11. Hai điện tích điểm q1 = q2 = 5.10-10 C đặt trong không khí cách nhau một đoạn 10 cm. a. Xác định lực tương tác giữa hai điện tích? b. Đem hệ hai điện tích này đặt vào môi trường nước ( = 81), hỏi lực tương tác giữa hai điện tích sẽ thay đổi thế nào ? Để lực tương tác giữa hai điện tích không thay đổi (như đặt trong không khí) thì khoảng cách giữa hai điện tích là bao nhiêu? 12. Cho hai điện tích q1 và q2 đặt cách nhau một khoảng r = 30 cm trong không khí, lực tác dụng giữa chúng là F0. Nếu đặt chúng trong dầu thì lực này yếu đi 2,25 lần. Vậy cần dịch chuyển chúng lại một khoảng bằng bao nhiêu để lực tương tác giữa chúng vẫn bằng F ?. GV: Nguyễn Minh Hoàng. Trang 2 Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(3)</span> Trường THPT Cao Bá Quát. Vaät lyù 11 cô baûn. Bài 1: Hai điện tích điểm cách nhau một khoảng r =3cm trong chân không hút nhau bằng một lực F = 6.10-9N. Điện tích tổng cộng của hai điện tích điểm là Q=10-9C. Tính điện đích của mỗi điện tích điểm. q1q 2 Fr 2 Giải: Áp dụng định luật Culong:  6.1018 C2 (1) F  k 2  q1q 2  k r. q1  q 2  109 C (2). Theo đề:.  q1  3.109 C Giả hệ (1) và (2)  9 q 2  2.10 C Bài 2: Hai quả cầu giống nhau mang điện, cùng đặt trong chân không, và cách nhau khoảng r=1m thì chúng hút nhau một lực F1=7,2N. Sau đó cho hai quả cầu đó tiếp xúc với nhau và đưa trở lại vị trí cũ thì chúng đảy nhau một lực F2=0,9N. tính điện tích mỗi quả cầu trước và sau khi tiếp xúc.. Fr 2  8.1010 C2  (1) k q  q2 q1,  q ,2  1 Điện tích hai quả cầu sau khi tiếp xúc: 2. Giải: Trước khi tiếp xúc.  q1q 2 . 2.  q1  q 2    2   F2  k  q1  q 2  2.105 C (2) 2 r  q1  4.105 C Từ hệ (1) và (2) suy ra:  5 q 2  2.10 C Bài 3: Cho hai điện tích bằng +q (q>0) và hai điện tích bằng –q đặt tại bốn đỉnh của một hình vuông ABCD cạnh a trong chân không, như hình vẽ. Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên mỗi điện tích nói trên Giải:. A. B. Các lự tác dụng lên +q ở D như hình vẽ, ta có q1q 2 q2 FAD  FCD  k 2  k 2 r a qq q2 q2 FBD  k 1 2 2  k  k 2 r 2a 2 a 2.  .       FD  FAD  FCD  FBD  F1  FBD. FBD FCD D FAD. FD. F1  FAD. C. q2 2k 2 2 a.  F1 hợp với CD một góc 450.. F1. q2 FD  F  F  3k 2 2a Đây cũng là độ lớn lực tác dụng lên các điện tích khác 2 1. 2 BD. GV: Nguyễn Minh Hoàng. Trang 3 Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(4)</span> Trường THPT Cao Bá Quát. Vaät lyù 11 cô baûn. Bài 4: Cho hai điện tích q1= 4C , q2=9 C đặt tại hai điểm A và B trong chân không AB=1m. Xác định vị trí của điểm M để đặt tại M một điện tích q0, lực điện tổng hợp tác dụng lên q0 bằng 0, chứng tỏ rằng vị trí của M không phụ thuộc giá trị của q0. Hướng dẫn giải: q1. q0. q2. A. Giả sử q0 > 0. Hợp lực tác dụng lên q0:    F10  F20  0 Do đó:. B F20. F10. q1q 0 q1q 0 k  AM  0,4m 2 AM AB  AM Theo phép tính toán trên ta thấy AM không phụ thuộc vào q0. F10  F20  k. 0. Bài 5: Người ta treo hai quả cầu nhỏ có khối lượng bằng nhau m = 0,01g bằng những sợi dây có chiều dài bằng nhau (khối lượng không đáng kể). Khi hai quả cầu nhiễm điện bằng nhau về độ lớn và cùng dấu chúng đẩy nhau và cách nhau một khoảng R=6cm. Lấy g= 9,8m/s2. Tính điện tích mỗi quả cầu Hướng dẫn giải: Ta có:     PFT 0.  l T H F q. r P. Q. Từ hình vẽ:. tan  . R  2.OH. R R  2 l   2 2. 2. . R F  2 mg. q 2 Rmg R 3mg k 2  q  1,533.109 C R 2l 2kl Bài 6: Hai điện tích q1, q2 đặt cách nhau một khoản r=10cm thì tương tác với nhau bằng F lực F trong không khí và bằng nếu đặt trong dầu. Để lực tương tác vẫn là F thì hai điện 4 tích phải đạt cách nhau bao nhiêu trong dầu? Hướng dẫn giải: qq qq r F  k 1 2 2  k 1 ,22  r ,   5cm r r  Bài 7: Cho hai điện tích điểm q1=16 C và q2 = -64 C lần lượt đặt tại hai điểm A và B trong chân không cách nhau AB = 100cm. Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên điện tích điểm q0=4 C đặt tại: a. Điểm M: AM = 60cm, BM = 40cm. b. Điểm N: AV = 60cm, BN = 80cm GV: Nguyễn Minh Hoàng. Trang 4 Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(5)</span> Trường THPT Cao Bá Quát. A. q2.  M F10. q1. Vaät lyù 11 cô baûn.  F20. Hướng dẫn giải:  a. Vì MA + MB = AB vậy 3 điểm M, A, B F thẳng hàng M nằm giữa AB tác dụng lên q0: q0 Lực điện tổng hợp    F  F10  F20.   Vì F10 cùng hường với F20 nên:. qq qq F  F10  F20  k 1 02  k 2 02  16N AM BM    F cùng hường với F10 và F20  b. Vì NA 2  NB2  AB2  NAB vuông tại F10 N. Hợp lực tác dụng lên q0 là: q     F  F10  F20 N F  F  F102  F202  3,94V F20  q1 q2 F hợp với NB một góc  : A B F tan   10  0,44    240 F20. Bài 8: Một quả cầu nhỏ có khối lượng m = 1,6g, tích điện q = 2.10-7C được treo bằng một sợi dây tơ mảnh. Ở phía dưới nó cần phải đạt một điện tích q2 như thế nào để lực căng dây giảm đi một nửa. Hướng dẫn giải:.  T  P. Lực căng của sợi dây khi chưa đặt điện tích: T = P = mg Lực căng của sợi dây khi đặt điện tích: P T=P–F= 2 q1q 2 mg P mgr 2 F k 2  q  4.107 C 2 r 2 2kq1 Vậy q2 > 0 và có độ lớn q2 = 4.10-7C. Bài 9: Hai quả cầu kim loại nhỏ hoàn toàn giống nhau mang điện tích q1 = 1,3.10-9C và q2=6.5.10-9C, đặt trong không khí cách nhau một kh oảng r thì đẩy nhau với lực F. Chi hai quả cầu tiếp xúc nhau, rồi đặt chung trong một lớp điện môi lỏng, cũng cách nhau một khoảng r thì lực đẩy giữa chúng cũng bằn F a. Xác đinh hằng số điện môi  b. Biết lực tác đụng F = 4,6.10-6N. Tính r. Hướng dẫn giải: q  q2 q1,  q ,2  1 a. Khi cho hai quả cầu tiếp xúc nhau thì: 2 GV: Nguyễn Minh Hoàng. Trang 5 Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(6)</span> Trường THPT Cao Bá Quát. Vaät lyù 11 cô baûn 2.  q1  q 2    q1.q 2 2  F,  F  k   k    1,8 r 2 r2. Ta có:. q1q 2 q1q 2  r  k  0,13m r2 F Bài 10: Hai quả cầu kim loại giống nhau, mang điện tích q1, q2 đặt cách nhau 20cm thì hút nhau bợi một lực F 1 = 5.10-7N. Nối hai quả cầu bằng một dây dẫn, xong bỏ dây dẫn đi thì hai quả cầu đẩy nhau với một lực F2 = 4.10-7 N. Tính q1, q2. Hướng dẫn giải: q  q2 Khi cho hai quả cầu tiếp xúc nhau thì: q1,  q ,2  1 2 2 q1.q 2 Fr 0,2 16 1 Áp dụng định luật Culong: F1  k 2  q1.q 2    .10 r k 9 Fk. b. Khoảng cách r:. F2 q1  q 2  4   q1  q 2   .108 C F1 4 q1q 2 15 2. Vậy q1, q2 là nghiệm của phương trình:  108   3 C 4 0,2 19 2 q  q .10  0  q   15 9   1 108 C  15 Bài 11: Hai quả cầu nhỏ giống nhau, cùng khối lượng m = 0,2kg, được treo tại cùng một điểm bằng hai sợi tơ mảnh dài l = 0,5m. Khi mỗi quả cầu tích điện q như nhau, chúng tách nhau ra một khoảng a = 5cm. Xác đinh q. Hướng dẫn giải:. 0. Quả cầu chịu tác dụng của ba lực như hình vẽ. Điều kiện cân bằng:     PFT 0 Ta có: a F 2 tan    P a2 2 l  4 q2 a k 2 2  a  mg a2 2 l  4.  l T H F q. r P. Q.  q  a.. amg k 4l  a 2. 2. GV: Nguyễn Minh Hoàng.  5,3.109 C Trang 6. Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(7)</span> Trường THPT Cao Bá Quát. Vaät lyù 11 cô baûn. Bài 12: Hai điện tích điểm bằng nhau đặt trong chân không, cách nhau khoảng r = 4cm. Lực đẩy tĩnh điện giữa chúng là F = -10-5N a. Tính độ lớn mỗi điện tích. b. Tìm khoảng cách r1 giữa chúng để lực đẩy tĩnh điện là F1 = 2,5.10-6N. Hướng dẫn giải: a. Độ lớn mỗi điện tích: q2 F1r12 F1  k 2  q   1,3.109 C r1 k. Khoảng cách r1: q2 q2 F2  k 2  r2  k  8.102 m r2 F2. Bài 13: A. Người ta đặt ba điện tích q1 = 8.10-9C, đều q2=q3=-8.10-C tại ba đỉnh của một tam giác ABC cạnh a = = 6cm trong không khí. Xác định lực tác dụng lên điện tích q0=610-9C đặt tại tâm O của tam giác. Hướng dẫn giải: Lực tổng hợp tác dụng lên q0:       F  F1  F2  F3  F1  F23 q1.q 0 q1.q 0 F1  k  36.105 N 2  3k 2 a 2 3 a   3 2 . O.  F2 B.  F3 C.  F1  F F2  F3  k. q 2q 0 2 3  a  3 2  . 2.  3k. q1.q 0  36.105 N 2 a. F23  2F2cos1200  F2 Vậy F = 2F1 = 72.10-5N. GV: Nguyễn Minh Hoàng. Trang 7 Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(8)</span> Trường THPT Cao Bá Quát. Vaät lyù 11 cô baûn. A q1. O q0 B q2.  F1.  F03 C q3.  F13.  F23. Bài 14: Tại ba đỉnh của một tam giác đều, người ta đặt ba điện tích giống nhau q1=q2=q3=6.10-7C. Hỏi phải đặt điện tích thứ tư q0 tại đâu, có giá trị bao nhiêu để hệ thống đứng yên cân bằng. Hướng dẫn giải: Điều kiện cân bằng của điện tích q3 đặt tại C       F13  F23  F03  F3  F03  0. q2 F13  F23  k 2  F3  2F13cos300  F13 3 a.  F3 có phương là phân giác của góc C.   Suy ra F03 cùng giá ngược chiều với F3 . Xét tương tự với q1, q2 suy ra q0 phải nằm tại tâm của tam giác. q 0q q2 F03  F3  k  k 2 3  q 0  3,46.107 C 2 a 2 3 a   3 2 . GV: Nguyễn Minh Hoàng. Trang 8 Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(9)</span> Trường THPT Cao Bá Quát. Baøi 2:. Vaät lyù 11 cô baûn. THUYẾT ELECTRON. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH. A. Kiến thức: I. Thuyết electron 1. Cấu tạo nguyên tử về phương diện điện. Điện tích nguyên tố -Gồm: hạt nhân mang điện tích dương nằm ở trung tâm và các electron mang điện tích âm chuyển động xung quanh. -Hạt nhân cấu tạo bởi hai loại hạt là nơtron không mang điện và prôtôn mang điện dương. -Electron là điện tích nguyên tố âm có điện tích là -1,6.10-19C và khối lượng là 9,1.10-31kg. -Prôtôn là điện tích nguyên tố dương có điện tích là +1,6.10-19C và khối lượng là 1,67.10-27kg. Khối lượng của nơtron xấp xĩ bằng khối lượng của prôtôn. -Số prôtôn trong hạt nhân bằng số electron quay quanh hạt nhân nên bình thường thì nguyên tử trung hoà về điện. 2. Thuyết electron Thuyết electron là thuyết dựa trên sụ cư trú và di chuyển của các electron để giải thích các hiện tượng điện , các tính chất điện của các vật Trong một số điều kiện, nguyên tử có thể mất electron và trở thành ion dương. Nguyên tử cũng có thể nhận electron và trở thành ion âm. II. Vận dụng 1. Vật dẫn điện và vật cách điện - Vật dẫn điện là vật có chứa các điện tích tự do. VD: Kim loại, dung dịch muối, axit, bazơ. - Vật cách điện là vật không chứa các điện tích tự do. VD: Không khí khô, dầu, thủy tinh, sứ, cao su, một số nhựa… Sự phân biệt vật dẫn điện và vật cách điện chỉ là tương đối. 2. Sự nhiễm điện do tiếp xúc Nếu cho một vật tiếp xúc với một vật nhiễm điện thì nó sẽ nhiễm điện cùng dấu với vật đó. 3. Sự nhiễm diện do hưởng ứng Đưa một quả cầu A nhiễm điện dương lại gần đầu M của một thanh kim loại MN trung hoà về điện thì đầu M nhiễm điện âm còn đầu N nhiễm điện dương. III. Định luật bảo toàn điện tích Trong một hệ vật cô lập về điện, tổng đại số các điện tích là không đổi.. B. Baøi taäp: Bài 1: Giải thích sự nhiễm điện do cọ sát? Bài 2: Giải thích sự nhiễm điện do tiếp xúc? Bài 3: Giải thích sự nhiễm điện do hưởng ứng? Bài 4: Treo hai quả cầu như nhau trên hai sợi tơ mảnh, một quả không mang điện còn quả kia không mang điện. Nêu một phương án đơn giản để xác định quả cầu nào mang điện, quả cầu nào không mang điện. Hãy giải thích vì cách làm đó.. GV: Nguyễn Minh Hoàng. Trang 9 Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(10)</span> Trường THPT Cao Bá Quát. Vaät lyù 11 cô baûn. Baøi 3: ĐIỆN TRƯỜNG VÀ CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG - ĐƯỜNG SỨC ĐIỆN. A. Kiến thức: I. Điện trường: 1. Môi trường truyền tương tác điện: Môi trường tuyền tương tác giữa các điện tích gọi là điện trường. 2. Điện trường: Điện trường là một dạng vật chất bao quanh các điện tích và gắn liền với các điện tích. Điện trường tác dụng lực điện lên điện tích khác đặt trong nó. II. Cường dộ điện trường : 1. Khái niệm cường dộ điện trường: Cường độ điện trường tại một điểm là đại lượng đặc trưng cho độ mạnh yếu của điện trường tại điểm đó. 2. Định nghĩa: Cường độ điện trường tại một điểm là đại lượng đặc trưng cho tác dụng lực của điện trường của điện trường tại điểm đó. Nó được xác định bằng thương số của độ lớn lực điện F tác dụng lên điện tích thử q (dương) đặt tại điểm đó và độ lớn của q. F E= q 3. Véc tơ cường độ điện trường: . F E q . . Véc tơ cường độ điện trường E gây bởi một điện tích điểm có : - Điểm đặt tại điểm ta xét. - Phương trùng với đường thẳng nối điện tích điểm với điểm ta xét. - Chiều hướng ra xa điện tích nếu là điện tích dương, hướng về phía điện tích nếu là điện tích âm. F - Độ lớn : E = q 4.Đơn vị đo cường độ điện trường : Từ (3.1) ta có đơn vị cường độ điện trường là N/C .tuy nhiên người ta dùng đơn vị đo cường độ điện trường là V/m . 5 . Cường độ điện trường của 1 điện tích điểm : Từ (1.1) và (3.1)Ta có công thức tính cường độ điện trường của 1 điện tích điểm Q trong chân không :. E. Q F  k. 2 q r.  * Nếu Q > 0  E hướng xa Q * Nếu Q < 0 E hướng gần Q => Độ lớn của cường độ điện trường E không phụ thuộc vào độ lớn của điện tích thử q   6. Nguyên lý chồng chất điện trường: Các điện trường E1 và E 2 đồng thời tác dụng lực điện lên điện  tích q một cách độc lập với nhau và điện tích q chịu tác dụng của điện trường tổng hợp E    E = E1 + E 2 =>Các vectơ cường độ diện trường tại một điểm được tổng hợp theo quy tắc hình bình hành . III.Đường sức điện : 1.Hình ảnh các đường sức điện : (SGK) 2.Định nghĩa: Đường sức điện là đường mà tiếp tuyến tại mỗi điểm của nó là giá của vectơ cường độ điện trường tại điểm đó . Nói cách khác ,đường sức điện là đường mà lực điện tác dụng dọc theo đó . 3. Hình dạng đường sức của 1 số điện trường : (SGK) 4.Các đặc điểm của đường sức điện: + Qua mỗi điểm trong điện trường có một đường sức điện và chỉ một mà thôi + Đường sức điện là những đường có hướng. Hướng của đường sức điện tại một điểm là hướng của véc tơ cường độ điện trường tại điểm đó. GV: Nguyễn Minh Hoàng Trang 10 Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(11)</span> Trường THPT Cao Bá Quát. Vaät lyù 11 cô baûn. + Đường sức điện của điện trường tĩnh là những đường không khép kín. + Qui ước vẽ số đường sức đi qua một diện tích nhất định đặt vuông góc với với đường sức điện tại điểm mà ta xét tỉ lệ với cường độ điện trường tại điểm đó 5.Điện trường đều : Điện trường đều là điện trường mà vectơ cường độ điện trường tại mọi điểm đều có cùng phương chiều và độ lớn ; đường sức điện là những đường song song khép kín .. B. Baøi taäp:. XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG.. PP Chung . Cường độ điện trường của một điện tích điểm Q: Q F Aùp dụng công thức E   k . q1----------------q  .r 2.  E1.  E1. q1-------------------. (Cường độ điện trường E1 do q1 gây ra tại vị trí cách q1 một khoảng r1 : E1  k. q1.  .r1 2. ,. Lưu ý cường độ điện trường E là một đại lượng vectơ. Trong chân không, không khí  = 1) Ñôn vò chuaån: k = 9.109 (N.m2/c2 ), Q (C), r (m), E (V/m) . Cường độ điện trường của một hệ điện tích điểm: + Xác định phương, chiều, độ lớn của từng vectơ cường độ điện trường do từng điện tích gây ra. + Vẽ vectơ cường độ điện trường tổng hợp. + Xác định độ lớn của cường độ điện trường tổng hợp từ hình vẽ. Khi xác định tổng của hai vectơ cần lưu ý các trường hợp đặc biệt: , ,  , tam giac vuông, tam giác đều, … Nếu không xảy ra các trường hợp đặt biệt thì có thể tính độ dài của vectơ bằng định lyù haøm cosin: a2 = b2 + c2 – 2bc.cosA. Bài 1: Cho hai điểm A và B cùng nằm trên một đường sức của điện trường do một điện tích điểm q > 0 gây ra. Biết độ lớn của cường độ điện trường tại A là 36V/m, tại B là 9V/m. a. Xác định cường độ điện trường tại trung điểm M của AB. b. Nếu đặt tại M một điện tích điểm q0 = -10-2C thì độ lớn lực điện tác dụng lên q0 là bao nhiêu? Xác định phương chiều của lực. q. A. M. B. Hướng dẫn giải: Ta có:. EM. EB  k. q  9V / m (2) OB2. EA  k. q  36V / m (1) OA 2. ;. EM  k. q (3) OM 2. 2.  OB  Lấy (1) chia (2)     4  OB  2OA .  OA  E  OA  Lấy (3) chia (1)  M    E A  OM . 2. , Với: OM . OA  OB  1,5OA 2. 2. E 1  OA   M   E M  16V   E A  OM  2,25   b. Lực từ tác dụng lên qo: F  q 0 E M   vì q0 <0 nên F ngược hướng với E M và có độ lớn: GV: Nguyễn Minh Hoàng. F  q 0 E M  0,16N Trang 11. Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(12)</span> Trường THPT Cao Bá Quát. Vaät lyù 11 cô baûn. Bài 2: Hai điện tích +q và –q (q>0) đặt tại hai điểm A và B với AB = 2a. M là một điểm nằm trên đường trung trực của AB cách AB một đoạn x. a. Xác định vectơ cường độ điện trường tại M b. Xác định x để cường độ điện trường tại M cực đại, tính giá trị đó Hướng dẫn giải: E1. a. Cường độ điện trường tại M:. M.    E  E1  E 2. E. ta có:. E2. E1  E 2  k. x. q a  x2 2. . Hình bình hành xác định E là hình thoi:. . A q. a. a H. B. E = 2E1cos  . -q. Emax = 2 E1 . b. Từ (1) Thấy để Emax thì x = 0:. 2kqa. a  x . 3/2. (1). 2kq a  x2 2. Bài 3: Một quả cầu nhỏ khối lượng m=0,1g mang điện tích q = 10-8C được treo bằng sợi dây không. . giãn và đặt vào điện trường đều E có đường sức nằm ngang. Khi quả cầu cân bằng, dây treo hợp với 0 phương thẳng đứng một góc   45 . Lấy g = 10m/s2. Tính: a. Độ lớn của cường độ điện trường. b. Tính lực căng dây . Hướng dẫn giải: a.Ta có:. E. T F P. tan  . R. qE mg.tan  E  105 V / m mg q. b. lực căng dây:. TR. mg  2.102 N cos. Bài 4: Một điện tích điểm q1 = 8.10-8C đặt tại điểm O Trong chân không. a. Xác định cường độ điện trường tại điểm M cách O một đoạn 30cm. b. Nếu đặt điện tích q2 = - q1 tại M thì nó chịu lực tác dụng như thế nào? Hướng dẫn giải: a. Cường độ điện trường tại M: b. Lực điện tác dụng lên q2:. q  8000V r2 F  q 2 E  0,64.103 N   Vì q2 <0 nên F ngược chiều với E. EM  k. GV: Nguyễn Minh Hoàng. Trang 12 Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(13)</span> Trường THPT Cao Bá Quát. Vaät lyù 11 cô baûn. Bài 5: Hai điện tích điểm q1 = q2 = 10-5C đặt ở hai điểm A và B trong chất điện môi có  =4, AB=9cm. Xác định véc tơ cường độ điện trường tại điểm M nằm trên đường trung trực của AB cách AB một đoạn d = Hướng dẫn giải:.  E2.  E. 9 3 cm. 2. a. Cường độ điện trường tại M:.    E  E1  E 2.  E1. ta có:. M . E1  E 2  k. d. q a  x2 2. . Hình bình hành xác định E là hình thoi:. q1 A. a. a H. q2 B. E = 2E1cos  . a. 2kqd 2. d. . 2 3/2. =2,8.104V/m. Bài 6: Hai điện tích q1 = q2 = q >0 đặt tại A và B trong không khí. cho biết AB = 2a.  E2.  E. a. Xác định cường độ điện trường tại điểm M trên đường trung trực của AB cách Ab một đoạn h. b. Định h để EM cực đại. Tính giá trị cực đại này. Hướng dẫn giải: a. Cường độ điện trường tại M:.  E1. M  h q1 A.    E  E1  E 2. a. a H. q2 B. ta có:. E1  E 2  k. q a  x2 2. . Hình bình hành xác định E là hình thoi:. E = 2E1cos  . a. 2kqh 2.  h2 . 3/2. b. Định h để EM đạt cực đại:. a2 a2 a 4 .h 2 2 3 a  h    h  3. 2 2 4 2. 2. 3/2 27 4 2 3 3 2 a h  a 2  h 2   a h 4 2 2kqh 4kq Do đó: E M   3 3 2 3 3a 2 a h 2.  a 2  h 2   3. EM đạt cực đại khi: h  2. a2 a 4kq h  E M max  2 2 3 3a 2. GV: Nguyễn Minh Hoàng. Trang 13 Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(14)</span> Trường THPT Cao Bá Quát. Aq1. Vaät lyù 11 cô baûn Bài 7: Bốn điểm A, B, C, D trong không khí tạo thành hình chưc nhật ABCD cạnh AD = a = 3cm, AB = b = 4cm. Các điện tích q1, q2, q3 được đặt lần lượt tại A, B, C. Biết q2=-12,5.10-8C và cường độ điện trường tổng hợp tại D bằng 0. Tính q1, q2. Hướng dẫn giải: D Vectơ cường độ điện trường tại D:. q2. B.  E2. .  E3 C   E13 E1       E D  E1  E 3  E 2  E13  E 2. q3. Vì q2 < 0 nên q1, q3 phải là điện tích dương. Ta có:. q1 q 2 AD  k . AD 2 BD 2 BD AD3 q 2  q1   3 2 2 AD  AB. E1  E13cos  E 2cos  k AD 2  q1  . q2  BD 2. . . a. a3 2.  h2. .q 2  2,7.108 C. . Tương tự:. E 3  E13 sin   E 2 sin   q 3  . a. b3 2.  b2.  3. q 2  6,4.108 C. II. BÀI TẬP ĐỀ NGHỊ Bài 1: Một điện tích đặt tại điểm có cường độ điện trường 0,16 (V/m). Lực tác dụng lên điện tích đó bằng 2.10-4 (N). Tính độ lớn của điện tích đó ĐS: q = 8 (  C). Bài 2: Cường độ điện trường gây ra bởi điện tích Q = 5.10-9 (C), Tính cường độ điện trường tại một điểm trong chân không cách điện tích một khoảng 10 (cm) . ĐS: E = 4500 (V/m). Bài 3: Ba điện tích q giống hệt nhau được đặt cố định tại ba đỉnh của một tam giác đều có cạnh a. Tính độ lớn cường độ điện trường tại tâm của tam giác đó ĐS: E = 0. Bài 4: Hai điện tích q1 = 5.10-9 (C), q2 = - 5.10-9 (C) đặt tại hai điểm cách nhau 10 (cm) trong chân không. Tính độ lớn cường độ điện trường tại điểm nằm trên đường thẳng đi qua hai điện tích và cách đều hai điện tích đó. ĐS: E = 36000 (V/m). -16 Bài 5: Hai điện tích q1 = q2 = 5.10 (C), đặt tại hai đỉnh B và C của một tam giác đều ABC cạnh bằng 8 (cm) trong không khí. Tính cường độ điện trường tại đỉnh A của tam giác ABC. ĐS: E = 1,2178.10-3 (V/m). Bài 6: Hai điện tích q1 = 5.10-9 (C), q2 = - 5.10-9 (C) đặt tại hai điểm cách nhau 10 (cm) trong chân không. Tính độ lớn cường độ điện trường tại điểm nằm trên đường thẳng đi qua hai điện tích và cách q1 5 (cm), cách q2 15 (cm). ĐS: E = 16000 (V/m). -16 -16 Bài 7: Hai điện tích q1 = 5.10 (C), q2 = - 5.10 (C), đặt tại hai đỉnh B và C của một tam giác đều ABC cạnh bằng 8 (cm) trong không khí. Xác định cường độ điện trường tại đỉnh A của tam giác ABC ĐS: E = 0,7031.10-3 (V/m).. GV: Nguyễn Minh Hoàng. Trang 14 Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(15)</span> Trường THPT Cao Bá Quát. Vaät lyù 11 cô baûn. Bài 8. Xác định vectơ cường độ điện trường tại điểm M trong không khí cách điện tích điểm q=2.108C một khoảng 3 cm. Ñ s: 2.105 V/m. Bài 9. Một điện tích điểm dương Q trong chân không gây ra một điện trường có cường độ E = 3. 104 V/m tại điểm M cách điện tích một khoảng 30 cm. Tính độ lớn điện tích Q ? Ñ s: 3. 10-7 C. Bài 10. Một điện tích điểm q = 10-7 C đặt tại điểm M trong điện trường của một điện tích điểm Q, chịu tác dụng của một lực F = 3.10-3 N. Cường độ điện trường do điện tích điểm Q gây ra tại M có độ lớn là bao nhiêu ? Ñ s: 3. 104 V/m. Bài 11. Cho hai ñieän tích q1 = 4. 10-10 C, q2 = -4. 10-10 C, ñaët taïi A vaø B trong khoâng khí bieát AB = 2. . cm. Xác định vectơ cường độ điện trường E tại: a. H, laø trung ñieåm cuûa AB. b. M, MA = 1 cm, MB = 3 cm. c. N, biết rằng NAB là một tam giác đều. Ñ s: 72. 103 V/m. 32. 103 V/m. 9. 103 V/m. Bài 12. Giải lại bài toán số 11 trên với q1 = q2 = 4. 10-10 C. Ñ s: 0 V/m. 40. 103 V/m. 15,6. 103 V/m. Bài 13. Hai ñieän tích q1 = 8. 10-8 C, q2 = -8. 10-8 C ñaët taïi A vaø B trong khoâng khí bieát AB = 4 cm. Tìm vectơ cường độ điện trường tại C trên đường trung trực của AB và cách AB 2 cm, suy ra lực tác dụng leân ñieän tích q = 2. 10-9 C ñaët taïi C. Ñ s: ≈ 12,7. 105 V/m. F = 25,4. 10-4 N. Bài 14. Hai ñieän tích q1 = -10-8 C, q2 = 10-8 C ñaët taïi A vaø B trong khoâng khí, AB = 6 cm. Xaùc ñònh vectơ cường độ điện trường tại M nằm trên đường trung trực của AB cách AB 4 cm. Ñ s: ≈ 0,432. 105 V/m. Bài 15. Tại ba đỉnh của một tam giác vuông tại A cạnh a= 50 cm, b= 40 cm, c= 30 cm.Ta đặt lần lượt các điện tích q1 = q2 = q3 = 10-9 C. Xác định vectơ cường độ điện trường tại H, H là chân đường cao kẻ từ A. Ñ s: 246 V/m. Bài 16. Tại hai điểm A và B cách nhau 5 cm trong chân không có hai điện tích q1 = 16.10-8 C, q2 = 9.10-8 C. Tìm cường độ điện trường tổng hợp và vẽ vectơ cường độ điện trường tại điểm C nằm cách A một khoảng 4 cm, cách B một khoảng 3 cm. Ñs: 12,7. 105 V/m. Bài 17. Hai ñieän tích ñieåm q1 = 2. 10-2 µC, q2 = -2. 10-2 µC ñaët taïi hai ñieåm A vaø B caùch nhau moät đoạn a = 30 cm trong không khí. Tính cường độ điện trường tại M cách đều A và B một khoảng là a. Ñ s: 2000 V/m. -8 Bài 18. Trong chân không, một điện tích điểm q = 2. 10 C đặt tại một điểm M trong điện trường của một điện tích điểm Q = 2. 10-6C chịu tác dụng của một lực điện F = 9.10-3N. Tính cường độ điện trường tại M và khoảng cách giữa hai điện tích? Ñs: 45.104V/m, R = 0,2 m. Bài 19. Trong chân không có hai điện tích điểm q1= 3. 10-8C và q2= 4.10-8C đặt theo thứ tự tại hai đỉnh B và C của tam giác ABC vuông cân tại A với AB=AC= 0,1 m. Tính cường độ điện trường tại A. Ñ s: 45. 103 V/m. Bài 20. Trong chaân khoâng coù hai ñieän tích ñieåm q1 = 2. 10-8C vaø q2= -32.10-8C ñaët taïi hai ñieåm A vaø B cách nhau một khoảng 30 cm. Xác định vị trí điểm M tại đó cường độ điện trường bằng không. Ñ s: MA = 10 cm, MB = 40 cm.. GV: Nguyễn Minh Hoàng. Trang 15 Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(16)</span> Trường THPT Cao Bá Quát. Vaät lyù 11 cô baûn. Bài 21*. Bốn điểm A, B, C, D trong không khí tạo thành một hình chữ nhật ABCD cạnh AD = a= 3 cm, AB= b= 1 cm.Các điện tích q1, q2, q3 được đặt lần lượt tại A, B, C. Biết q2 = - 12,5. 10-8C và cường độ điện trường tổng hợp ở D.   E D  0 . Tính q1 vaø q3?. Ñ s: q1 2,7. 10-8C, q2 = 6,4. 10-8C. Bài 22. Cho hai điện tích điểm q1 và q2 đặt ở A và B trong không khí, AB = 100 cm. Tìm điểm C mà tại đó cường độ điện trường bằng không với: a. q1= 36. 10-6C, q2= 4. 10-6C. b. q1= - 36. 10-6C, q2= 4. 10-6C. Ñ s: a. CA= 75cm, CB= 25cm. b. CA= 150 cm, CB= 50 cm. Bài 23. Cho hai ñieän tích ñieåm q1, q2 ñaët taïi A vaø B, AB= 2 cm. Bieát q1 + q2 = 7. 10-8C vaø ñieåm C caùch q1 là 6 cm, cách q2 là 8 cm có cường độ điện trường bằng E = 0. Tìm q1 và q2 ? Bài 24. Cho hình vuông ABCD, tại A và C đặt các điện tích q1 = q3 = q. Hỏi phải đặt ở B một điện tích bao nhiêu để cường độ điện trường ở D bằng không? Bài 25. Một quả cầu nhỏ khối lượng m= 0,25 g mang điện tích q= 2,5. 10-9C được treo bởi một dây và   đặt trong một điện trường đều E . E có phương nằm ngang và có độ lớn E= 106 V/m. Tính góc lệch của dây treo so với phương thẳng đứng. Lấy g= 10 m/s2. Bài 26. Tại 2 điểm A và B cách nhau 10cm trong không khí có đặt 2 điện tích q1 = q2 = 4.10-6C. Xác định cường độ điện trường do hai điện tích này gây ra tại điểm C biết AC = BC = 8cm. Xác định lực điện trường tác dụng lên điện tích q3 = 2.10-8C đặt tại C. Bài 27. Tại 2 điểm A và B cách nhau 10cm trong không khí có đặt 2 điện tích q1 = - q2 = 6.10-6C. Xác định cường độ điện trường do hai điện tích này gây ra tại điểm C biết AC = BC = 12cm. Xác định lực điện trường tác dụng lên điện tích q3 = -3.10-8C đặt tại C. Bài 28. Tại 2 điểm A, B cách nhau 20cm trong không khí có đặt 2 điện tích q1 = 3.10-6C, q2 = -5.10-6C. Xác định cường độ điện trường do hai điện tích này gây ra tại điểm C biết AC = 10cm ; BC = 30cm. Xác định lực điện trường tác dụng lên điện tích q3 = -5.10-8C đặt tại C. Bài 29. Tại 2 điểm A, B cách nhau 10cm trong không khí có đặt 2 điện tích q1 = 4.10-6C, q2 = 9.10-6C. a) Xác định cường độ điện trường do 2 điện tích này gây ra tại điểm C biết AC = 10cm, BC = 20cm. b) Xác định vị trí điểm M mà tại đó cường độ điện trường tổng hợp do 2 điện tích này gây ra bằng 0. Bài 30. Tại 2 điểm A, B cách nhau 15cm trong không khí có đặt 2 điện tích q1 = -12.10-6C, q2 = - 3.10-6C. a) Xác định cường độ điện trường do 2 điện tích này gây ra tại điểm C biết AC = 20cm, BC = 5cm. b) Xác định vị trí điểm M mà tại đó cường độ điện trường tổng hợp do 2 điện tích này gây ra bằng 0. Bài 31. Tại 2 điểm A, B cách nhau 20cm trong không khí có đặt 2 điện tích q1 = - 9.10-6C, q2 = 4.10-6C. a) Xác định cường độ điện trường do 2 điện tích này gây ra tại điểm C biết AC = 15cm, BC = 5cm. b) Xác định vị trí điểm M mà tại đó cường độ điện trường tổng hợp do 2 điện tích này gây ra bằng 0. Bài 32. Đặt 4 điện tích có cùng độ lớn q tại 4 đỉnh của một hình vuông ABCD cạnh a với điện tích dương đặt tại A và C, điện tích âm đặt tại B và D. Xác định cường độ tổng hợp tại giao điểm hai đường chéo của hình vuông. Bài 33. Đặt 4 điện tích có cùng độ lớn q tại 4 đỉnh của một hình vuông ABCD cạnh a với điện tích dương đặt tại A và D, điện tích âm đặt tại B và C. Xác định cường độ tổng hợp tại giao điểm hai đường chéo của hình vuông. Bài 34. Tại 3 đỉnh của một hình vuông cạnh a đặt 3 điện tích dương cùng độ lớn q. Xác định cường độ điện trường tổng hợp do 3 điện tích gây ra tại đỉnh thứ tư của hình vuông. Bài 35. Tại 3 đỉnh A, B, C của một hình vuông cạnh a đặt 3 điện tích dương cùng độ lớn q. Trong đó điện tích tại A và C dương, còn điện tích tại B âm. Xác định cường độ điện trường tổng hợp do 3 điện tích gây ra tại đỉnh D của hình vuông. Bài 36. Hai điện tích q1 = q2 = q > 0 đặt tại hai điểm A và B trong không khí cách nhau một khoảng AB = 2a. Xác định véc tơ cường độ điện trường tại điểm M nằm trên đường trung trực của đoạn AB và cách trung điểm H của đoạn AB một đoạn x.. GV: Nguyễn Minh Hoàng. Trang 16 Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(17)</span> Trường THPT Cao Bá Quát. Vaät lyù 11 cô baûn Bài 4: CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN. A. Kiến thức: I. Công của lực điện : 1. Đặc điểm của lực điện tác dụng lên một điện tích đặt trong điện trường đều: . . F = qE . Lực F là lực không đổi.. 2. Công của lực điện trong điện trường đều :. AMN = qEd. Với d là hình chiếu đường đi trên một đường sức điện: d = s.cos  . +Nếu  <900 thì cos  >0 ,do đó d >0 ( MH cùng chiều đường sức ) , AMN >0. +Nếu  >900 thì cos  <0 ,do đó d <0 ( MH ngược chiều đường sức ) , AMN <0. -Công của lực điện trường trong sự di chuyển của điện tích trong điện trường đều từ M đến N là AMN = 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. 3. Công của lực điện trong sự di chuyển của điện tích trong điện trường bất kì: Cũng không phụ thuộc hình dạng của đường đi =>Trường tĩnh điện là 1 trường thế. II. Thế năng của một điện tích trong điện trường: 1. Khái niệm về thế năng của một điện tích trong điện trường: * Khái niệm : Thế năng của điện tích đặt tại một điểm trong điện trường đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường khi đặt điện tích tại điểm đó. *Biểu thức : -Đối với điện trường đều : WM = A = qEd -Đối với điện trường bất kì : W M = AM  2. Sự phụ thuộc của thế năng WM vào điện tích q: Thế năng của một điện tích điểm q đặt tại điểm M trong điện trường : WM = AM = qVM Thế năng này tỉ lệ thuận với q. VM là hệ số tỉ lệ không phụ thuộc q mà chỉ phụ thuộc vị trí M trong điện trường 3. Công của lực điện và độ giảm thế năng của điện tích trong điện trường: AMN = WM - WN Khi một điện tích q di chuyển từ điểm M đến điểm N trong một điện trường thì công mà lực điện trường tác dụng lên điện tích đó sinh ra sẽ bằng độ giảm thế năng của điện tích q trong điện trường. Bài 5: ĐIỆN THẾ. HIỆU ĐIỆN THẾ A. Kiến thức: I. Điện thế: 1. Khái niệm điện thế: Điện thế tại một điểm trong điện trường đặc trưng cho điện trường về phương diện tạo ra thế năng của điện tích. 2. Định nghĩa :  Phát biểu :SGK A  Biểu thức : VM = M (1.5) q Đơn vị điện thế là vôn (V). 3.Đơn vị điện thế : Đơn vị điện thế là Vôn (V) .Trong( 5.1) Nếu q = 1C, AM  =1J thì VM=1V GV: Nguyễn Minh Hoàng. Trang 17 Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(18)</span> Trường THPT Cao Bá Quát. Vaät lyù 11 cô baûn. 4.Đặc điểm của điện thế : Điện thế là đại lượng đại số . Trong (1.5) Vì q>0 nên : +Nếu AM  >0 thì VM>0 +Nếu AM  <0 thì VM <0 -Điện thế của đất và của 1 điểm ở xa vô cực được chọn làm mốc ( bằng 0) II. Hiệu điện thế: 1. Định nghĩa: Hiệu điện thế giữa hai điểm M, N trong điện trường là đại lượng 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 giữa công của lực điện tác dụng lên điện tích q trong sự di chuyển của q từ M đến N và độ lớn của q. A UMN = VM – VN = MN q 2. Đo hiệu điện thế: Đo hiệu điện thế tĩnh điện bằng tĩnh điện kế. 3. Hệ thức liên hệ giữa hiệu điện thế và cường độ điện trường: U U E = MN  d d. B. Baøi taäp: Dạng 1: TÍNH CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN. HIỆU ĐIỆN THẾ. PP Chung - Công của lực điện tác dụng lên một điện tích không phụ thuộc vào hình dạng đường đi của điện tích mà chỉ phụ thuộc vào vị trí của điểm đầu và điểm cuối của đường đi trong điện trường. Do đó, với một đường cong kín thì điểm đầu và điểm cuối trùng nhau, nên công của lực điện trong trường hợp này bằng không. Công của lực điện: A = qEd = q.U Công của lực ngoài A’ = A. 1 1 2 2 Định lý động năng: AMN  q.U MN  m.v N  mv M 2 2 AMN Biểu thức hiệu điện thế: U MN  q U Hệ thức liên hệ giữa cường độ điện trường hiệu điện thế trong điện trường đều: E  d Baøi 1: Ba ñieåm A, B, C taïo thaønh moät tam giaùc vuoâng taïi C. AC = 4 cm, BC = 3 cm vaø naèm trong moät.  E điện trường đều. Vectơ cường độ điện trường song song với AC, hướng từ A C và có độ lớn E = 5000V/m. Tính: a. UAC, UCB, UAB. b. Công của điện trường khi một electron (e) di chuyển từ A đến B ?.  E. -17  Ñs: 200v, 0v, 200v; - 3,2. 10 J. Bài 2: Tam giác ABC vuông tại A được đặt trong điện trường đều E ,   = ABC = 600, AB  E . Bieát BC = 6 cm, UBC= 120V.  E a. Tìm UAC, UBA và cường độ điện trường E?. b. Đặt thêm ở C điện tích điểm q = 9. 10-10 C. Tìm cường độ điện trường tổng hợp tại A. Ñs: UAC = 0V, UBA = 120V, E = 4000 V/m, E = 5000 V/m. GV: Nguyễn Minh Hoàng. Trang 18 Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(19)</span> Trường THPT Cao Bá Quát. Vaät lyù 11 cô baûn. Baøi 3: Moät ñieän tích ñieåm q = -4. 10-8C di chuyeån doïc theo chu vi cuûa moät tam giaùc MNP, vuoâng taïi. . P, trong điện trường đều, có cường độ 200 v/m. Cạnh MN = 10 cm, MN  E .NP = 8 cm. Môi trường là không khí. Tính công của lực điện trong các dịch chuyển sau của q: a. từ M  N. b. Từ N  P. c. Từ P  M. d. Theo đường kín MNPM. Ñs: AMN= -8. 10-7J. ANP= 5,12. 10-7J. APM = 2,88. 10-7J. AMNPM = 0J. Bài 4: Một điện trường đều có cường độ E = 2500 V/m. Hai điểm A , B cách nhau 10 cm khi tính dọc theo đường sức. Tính công của lực điện trường thực hiện một điện tích q khi nó di chuyển từ A  B ngược chiều đường sức. Giải bài toán khi: a. q = - 10-6C. b. q = 10-6C Ñs: 25. 105J, -25. 105J.  Bài 5: Cho 3 bản kim loại phẳng A, B, C có tích điện và đặt song song như hình. E 2  Cho d1 = 5 cm, d2= 8 cm. Coi điện trường giữa các bản là đều và có chiều E 1 như hình vẽ. Cường độ điện trường tương ứng là E1 =4.104V/m , E2 = 5. 104V/m. Tính ñieän theá cuûa baûn B vaø baûn C neáu laáy goác ñieän theá laø ñieän theá baûn A. Ñs: VB = -2000V. VC = 2000V. d1 d2. . Bài 6: Ba điểm A, B, C nằm trong điện trường đều sao cho E // CA. Cho AB AC và AB = 6 cm. AC = 8 cm. a. Tính cường độ điện trường E, UAB và UBC. Biết UCD = 100V (D là trung điểm của AC) b. Tính công của lực điện trường khi electron di chuyển từ B  C, từ B D. Ñs: 2500V/m,UAB= 0v, UBC = -200v.ABC = 3,2. 10-17J. ABD= 1,6. 10-17J. Bài 7: Điện tích q = 10-8 C di chuyển dọc theo cạnh của một tam giác đều.  E. . ABC cạnh a = 10 cm trong điện trường đều có cường độ là 300 V/m. E // BC. Tính công của lực điện trường khi q dịch chuyển trên mỗi cạnh của tam giác. Ñs: AAB = - 1,5. 10-7 J. ABC = 3. 10-7 J. ACA = -1,5. 10-7 J. Bài 8: Điện tích q = 10-8 C di chuyển dọc theo cạnh của một tam giác đều.  E.  MBC, mỗi cạnh 20 cm đặt trong điện trường đều E có hướng song song với. BC và có cường độ là 3000 V/m. Tính công thực hiện để dịch chuyển điện tích q theo caùc caïnh MB, BC vaø CM cuûa tam giaùc. Ñs: AMB = -3J, ABC = 6 J, AMB = -3 J. Bài 9: Giữa hai điểm B và C cách nhau một đoạn 0,2 m có một điện trường đều với đường sức hướng từ B  C. Hiệu điện thế UBC = 12V. Tìm:  a. Cường độ điện trường giữa B cà C. E 2  b. Công của lực điện khi một điện tích q = 2. 10-6 C đi từ B C. E1 Ñs: 60 V/m. 24 J. Bài 10: Cho 3 bản kim loại phẳng tích điện A, B, C đặt song song như hình. Điện trường giữa các bản là điện trường đều và có chiều như hình vẽ. Hai bản A và B cách nhau một đoạn d1 = 5 cm, Hai bản B và C cách nhau một đoạn d2 = 8 cm. Cường độ điện trường tương ứng là E1 =400 V/m , d1 d2 E2 = 600 V/m. Choïn goác ñieän theá cuøa baûn A. Tính ñieän theá cuûa baûn B vaø cuûa baûn C. Ñs: VB = - 20V, VC = 28 V. GV: Nguyễn Minh Hoàng. Trang 19 Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(20)</span> Trường THPT Cao Bá Quát. Vaät lyù 11 cô baûn. Bài 11: Một electron di chuyển được môt đoạn 1 cm, dọc theo một đường sức điện, dưới tác dụng của một lực điện trong một điện trường đều có cường độ 1000 V/m. Hãy xác định công của lực điện ? Ñs: 1,6. 10-18 J. Bài 12: Khi bay từ điểm M đến điểm N trong điện trường, electron tăng tốc, động năng tăng thêm 250eV.(bieát raèng 1 eV = 1,6. 10-19J). Tìm UMN? Ñs: - 250 V. Dạng 2: CHUYỂN ĐỘNG CỦA HẠT MANG ĐIỆN TRONG ĐIỆN TRƯỜNG. PP Chung:  Khi hạt mang điện được thả tự do không vận tốc đầu trong một điện trường đều thì dưới tác dụng của lực điện , hạt mang điện chuyển động theo một đường thẳng song song với đưởng sức điện. Nếu điện tích dương (q >0) thì hạt mang điện (q) sẽ chuyển động cùng chiều điện trường. Nếu điện tích âm (q <0) thì hạt mang điện (q ) sẽ chuyển động ngược chiều điện trường. Khi đó chuyển động của hạt mang điện là chuyển động thẳng biến đổi đều. 1 Ta áp dụng công thức: x = x0 +v0.t + a.t2. 2 2 v = v0 + a.t , v – v02 = 2.a.s , s = x  x0. .  Khi electron bay vào điện trường với vận tốc ban đầu vo vuông góc với các đường sức điện..  v E chịu tác dụng của lực điện không đổi có hướng vuông góc với o. , chuyển động của e tương tự như. chuyển động của một vật bị ném ngang trong trường trọng lực. Quỹ đạo của e là một phần của đường parapol. Bài 13: Một e có vận tốc ban đầu vo = 3. 106 m/s chuyển động dọc theo chiều đường sứ c của một điện trường có cường độ điện trường E = 1250 V/m. Bỏ qua tác dụng của trọng trường, e chuyển động nhö theá naøo? Ñs: a = -2,2. 1014 m/s2, s= 2 cm. Bài 14: Một e được bắn với vận tốc đầu 2. 10-6 m/s vào một điện trường đều theo phương vuông góc với đường sức điện. Cường độ điện trường là 100 V/m. Tính vận tốc của e khi nó chuyển động được 10-7 s trong điện trường. Điện tích của e là –1,6. 10-19C, khối lượng của e là 9,1. 10-31 kg. Ñs: F = 1,6. 10-17 N. a = 1,76. 1013 m/s2  vy = 1, 76. 106 m/s v = 2,66. 106 m/s. Bài 15: Một e chuyển động với vận tốc ban đầu 104 m/s dọc theo đường sức của một điện trường đều được một quảng đường 10 cm thì dừng lại. a. Xác định cường độ điện trường. b. Tính gia toác cuûa e. Ñs: 284. 10-5 V/m. 5. 107m/s2. Bài 16: Một e chuyển động dọc theo đường sức của một điện trường đều có cường độ 364 V/m. e xuất phát từ điểm M với vận tốc 3,2. 106 m/s,Hỏi: a. e đi được quảng đường dài bao nhiêu thì vận tốc của nó bằng 0 ? b. Sau bao lâu kể từ lúc xuất phát e trở về điểm M ? Ñs: 0,08 m, 0,1 s. 7 Bài 17: Một e được bắn với vận tốc đầu 4. 10 m/s vào một điện trường đều theo phương vuông góc với các đường sức điện. Cường độ điện trường là 103 V/m. Tính: a. Gia toác cuûa e. b. Vận tốc của e khi nó chuyển động được 2. 10-7 s trong điện trường. Ñs: 3,52. 1014 m/s2. 8,1. 107 m/s. GV: Nguyễn Minh Hoàng. Trang 20 Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(21)</span>