Câu 4: SGK trang 25:
Cho điện tích thử q di chuyển trong một điện trường đều dọc theo hai đoạn thẳng MN và NP. Biết rằng lực điện sinh công dương và MN dài hơn NP. Hỏi kết quả nào sau đây là đúng, khi so sánh các công AMN và ANP của lực điện ?
A. AMN > ANP.
B. AMN < ANP.
C. AMN = ANP.
D. Cả ba trường hợp A, B, C đều có thể xảy ra.
Xem lời giải
Lý thuyết và bài tập bài 3 công của lực điện, hiệu điện thế của chương trình vật lý 11 nâng cao được Kiến Guru biên soạn nhằm giúp các bạn nắm bắt những kiến thức lý thuyết quan trọng của bài này, từ đó vận dụng vào làm những bài tập cụ thể. Đặc biệt, Kiến Guru sẽ hướng dẫn các em làm những bài tập bám sát chương trình SGK lý 11 nâng cao để có thể làm quen và thành thạo những bài tập của phần này.
I. Những lý thuyết cần nắm trong Bài 4: Công của lực điện, hiệu điện thế [ vật lý 11 nâng cao]
Để làm tốt các dạng bài tập vật lý 11 nâng cao bài 4: Công của lực điện, hiệu điện thế, các em cần nắm vững các lý thuyết dưới đây:
1. Công của lực:
- Công của lực tác dụng lên một điện tích sẽ không phụ thuộc vào dạng đường đi của điện tích đó mà chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm đầu và điểm cuối của đường đi trong điện trường.
- Biểu thức: A = q.E.d
Trong đó: d là hình chiếu của quỹ đạo lên phương đường sức điện
2. Khái niệm hiệu điện thế
a. Công của lực điện và hiệu thế năng của điện tích
AMN=WM-WN
b. Hiệu điện thế, điện thế
- Điện thế tại một điểm M trong điện trường là đại lượng đặc trưng riêng cho điện trường về khả năng sinh công khi đặt nó tại một điện tích q, được xác định bằng thương của công lực điện tác dụng lên q khi di chuyển q từ M ra vô cực và độ lớn của q.
- Biểu thức: VM=AMq
- Hiệu điện thế giữa hai điểm trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công của điện trường nếu có một điện tích di chuyển giữa hai điểm đó
Biểu thức: UMN=VM-VN=AMN/q
- Chú ý:
+ Điện thế và hiệu điện thế là đại lượng vô hướng có giá trị dương hoặc âm;
+ Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N trong điện trường có giá trị xác định còn điện thế tại một điểm trong điện trường có giá trị phụ thuộc vào vị trí ta chọn làm gốc điện thế.
+Trong điện trường, vectơ cường độ điện trường sẽ có hướng từ nơi có điện thế cao sang nơi có điện thế thấp.
3. Liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế
II. Bài tập vật lý 11 nâng cao: Công của lực điện, hiệu điện thế
Vận dụng các lý thuyết ở trên để giải các bài tập trong bài: Công của lực điện, hiệu điện thế
Bài 1/ SGK Vật lý 11 nâng cao trang 22: Mỗi 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 ≠ 0 nếu điện trường không đổi
D. A = 0
Hướng dẫn: Một điện tích q chuyển động trong điện trường [đều hay không đều] theo một đường cong kín tức là điểm đầu và điểm cuối trùng nhau, nên A = 0
Đáp án: D
Bài 2/ SGK Vật lý 11 nâng cao trang 22: Chọn phương án đúng. Cho ba điểm M, N, P trong một điện trường đều. MN = 1 cm, NP = 3 cm;UMN=1V;UMP=2V. Gọi cường độ điện trường tại M, N, P là EM, EN, EP
A. EN>EM
B. EP= 2EN
C. EP= 3EN
D. EP=EN
Hướng dẫn: Trong điện trường đều, cường độ điện trường tại mọi điểm đều bằng nhau.
⇒EM =EN=EP
Đáp án: D
Bài 3/ SGK Vật lý 11 nâng cao trang 23: Một điện tích q chuyển động từ điểm M đến điểm N, từ điểm N đến điểm P như trên hình 4.4 thì công của lực điện trong mỗi trường hợp bằng bao nhiêu ? Giải thích?
Hình 4.4
Hướng dẫn:
Vì M, N, P nằm trên cùng một đường thẳng vuông góc với đường sức của điện trường đều, nên điện thế của các điểm này bằng nhau VM=VN=VP
Lại có: AMN=WM-WN=q.UMN=q.[VM-VN]
ANP=WN-WP=q.UNP=q.[VN-VP]
⇒ AMN=ANP=0
Bài 4/SGK Vật lý 11 nâng cao trang 23: Hai tấm kim loại đặt song song, cách nhau 2cm, được nhiễm điện trái dấu nhau và có độ lớn bằng nhau. Muốn điện tích q = 5.10-10C di chuyển từ tấm này đến tấm kia cần tốn một công A = 2.10-9J. Hãy xác định cường độ điện trường bên trong hai tấm kim loại đó. Cho biết điện trường bên trong hai tấm kim loại đã cho là điện trường đều và có đường sức vuông góc với các tấm.
Hướng dẫn:
Công của lực điện trường tác dụng lên điện tích q khi di chuyển trong điện trường đều E là: A= q.E.d
Cường độ điện trường bên trong hai tấm kim loại:
Bài 5/SGK Vật lý 11 nâng cao trang 23: Một electron chuyển động dọc theo đường sức của một điện trường đều. Cường độ điện trường E = 100V/m. Vận tốc ban đầu của electron bằng 300 km/s. Hỏi electron chuyển động được quãng đường dài bao nhiêu thì vận tốc của nó bằng không? Cho biết khối lượng electron m = 9,1.10-31kg.
Hướng dẫn:
Công của lực điện trường thực hiện trên electron : A12=F.d=q.F.d
Mặt khác, theo định lý động năng:
Quãng đường mà electron đi được cho đến khi vận tốc của nó bằng không là:
Bài 6/SGK Vật lý 11 nâng cao trang 23: Hiệu điện thế giữa hai điểm M, N là UMN = 1V. Một điện tích q = -1 C di chuyển từ M đến N thì công của lực điện bằng bao nhiêu? Giải thích ý nghĩa của kết quả tính được.
Hướng dẫn:
Công của lực điện khi điện tích q = -1 C di chuyển từ M đến N là:
Ý nghĩa : Vôn là hiệu điện thế giữa hai điểm M, N mà khi có một nguồn điện tích âm -1 C di chuyển từ điểm M đến điểm N thì lực điện sẽ thực hiện một công âm là -1 J.
Bài 7/SGK Vật lý 11 nâng cao trang 23: Một quả cầu nhỏ khối lượng 3,06. 10-15kg nằm lơ lửng giữa hai tấm kim loại song song nằm ngang và nhiễm điện trái dấu. Điện tích của quả cầu đó bằng 4,8.10-18C. Hai tấm kim loại cách nhau 2cm. Hãy tính hiệu điện thế đặt vào hai tấm đó. Lấy g = 10m/s2
Hướng dẫn:
Để quả cầu nhỏ nằm lơ lửng giữa hai tấm kim loại nhiễm điện trái dấu thì lực điện trường phải cân bằng với mọi trọng lực của quả cầu:
Ta có:
Đây là tài liệu biên soạn về lý thuyết và bài tập vật lý 11 nâng cao bài 4: Công của lực điện, hiệu điện thế. Hy vọng tài liệu này của Kiến Guru sẽ giúp các em học tập tốt hơn.
19/06/2021 88
A. WM=AM∞=qVM
Đáp án chính xác
Đáp án cần chọn là: A
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Hiệu điện thế giữa hai điểm:
Xem đáp án » 19/06/2021 5,413
Cho UBC=400V, BC=10cm, α=600 , tam giác ABC vuông tại A như hình vẽ
Cường độ điện trường có giá trị là:
Xem đáp án » 19/06/2021 1,187
Khi bay từ điểm M đến điểm N trong điện trường, electron tăng tốc, động năng tăng thêm 250eV. Biết rằng 1eV=1,6.10-19J. Hiệu điện thế bằng?
Xem đáp án » 19/06/2021 449
Hiệu điện thế giữa hai điểm M, N trong điện trường là UMN=100V. Gọi A1 là công điện trường làm dịch chuyển proton từ M đến N, A2 là công điện trường làm dịch chuyển electron từ M đến N. Chọn phương án đúng trong các phương án sau?
Xem đáp án » 19/06/2021 400
Một quả cầu kim loại bán kính 4cm, tích điện dương. Để di chuyển điện tích q=10-9C từ vô cùng đến điểm M cách mặt cầu đoạn 20cm, người ta cần thực hiện một công A=5.10-7J. Điện thế trên mặt quả cầu do điện tích của quả cầu gây ra là bao nhiêu? Chọn mốc tính điện thế tại vô cùng bằng 0
Xem đáp án » 19/06/2021 379
Một hạt bụi có khối lượng m=10-11g nằm trong khoảng hai tấm kim loại song song nằm ngang và nhiễm điện trái dấu. Khoảng cách giữa hai bản d=0,5cm. Chiếu ánh sáng tử ngoại vào hạt bụi, do mất một phần điện tích, hạt bụi sẽ mất cân bằng. Để thiết lập lại cân bằng, người ta phải tăng hiệu điện thế giữa hai bản lên một lượng ∆U=34V. Biết rằng hiệu điện thế giữa hai bản lúc đầu bằng 306,3V. Lấy g=10m/s2. Điện lượng đã mất đi là?
Xem đáp án » 19/06/2021 256
Phát biểu nào sau đây là không đúng?
Xem đáp án » 19/06/2021 201
Ba điểm A, B, C tạo thành một tam giác vuông tại C, có AC=4cm, BC=3cm và nằm trong một điện trường đều. Véctơ cường độ điện trường hướng từ A đến C và có độ lớn E=5000V/m. Hiệu điện thế UAB?
Xem đáp án » 19/06/2021 199
Điện thế là:
Xem đáp án » 19/06/2021 183
Hai điểm M và N nằm trên cùng một đường sức của một điện trường đều có cường độ E, hiệu điện thế giữa M và N là UMN, khoảng cách MN=d. Công thức nào sau đây là không đúng?
Xem đáp án » 19/06/2021 170
Một proton nằm cách electron khoảng r=0,5.10-10m trong chân không. Vận tốc tối thiểu của electron để nó thoát khỏi sức hút của proton là?
Xem đáp án » 19/06/2021 168
Điện thế tại một điểm M trong điện trường được xác định bởi biểu thức:
Xem đáp án » 19/06/2021 131
Một hạt bụi nằm cân bằng trong khoảng giữa hai tấm kim loại song song nằm ngang và nhiễm điện trái dấu. Biết rằng hạt bụi cách bản dưới đoạn d=0,8cm, và hiệu điện thế giữa hai bản tấm kim loại nhiễm điện trái dấu đó là U=300V. Trong bao lâu hạt bụi sẽ rơi xuống bản dưới, nếu hiệu điện thế giữa hai bản giảm đi một lượng ∆U=60V
Xem đáp án » 19/06/2021 130
Hai điện tích điểm q1=1nC và q2=2nC đặt cách nhau a=3cm trong chân không. Điện thế tại điểm mà tại đó cường độ điện trường tổng hợp bằng 0?
Xem đáp án » 19/06/2021 123
Cho 3 bản kim loại A,B,C đặt song song có d1=5cm, d2=8cm. Điện trường giữa các bản là điện trường đều, có chiều như hình vẽ với độ lớn E1=4.104V/m, E1=5.104V/m. Điện thế VB và VC của bản B và C là bao nhiêu? Chọn mốc điện thế tại A.
Xem đáp án » 19/06/2021 118