Giải bài tập SGK Vật lý 11 Nâng cao Bài 3: Điện trường

Nội dung hướng dẫn Giải bài tập Lý 11 Nâng cao Bài 3 dưới đây do eLib biên soạn sẽ giúp các em học sinh nắm vững phương pháp giải bài tập và ôn luyện tốt kiến thức về điện trường. Mời các em tham khảo!

Giải bài tập SGK Vật lý 11 Nâng cao Bài 3: Điện trường

1. Giải bài 1 trang 17 SGK Vật lý 11 Nâng cao

Chọn phát biểu sai.

A. Điện phổ cho phép ta nhận biết sự phân bố các đường sức của điện trường.

B. Đường sức điện có thể là đường cong kín.

C. Cũng có khi đường sức điện không xuất phát từ điện tích dương mà xuất phát từ vô cùng.

D. Các đường sức của điện trường đều là các đường thẳng song song và cách đều nhau.

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi này cần nắm được các đặc điểm của về điện phổ của điện trường

Hướng dẫn giải

- Đường sức điện trường là những đường cong không kín.

- Chọn B

2. Giải bài 2 trang 18 SGK Vật lý 11 Nâng cao

Chọn phương án đúng.

Công thức xác định cường độ điện trường của điện tích điểm Q < 0 có dạng:

\(\begin{array}{l} A.\,\,E = {9.10^9}\frac{Q}{{{r^2}}}\\ B.\,\,E = - {9.10^9}\frac{Q}{{{r^2}}}\\ C.\,\,E = {9.10^9}\frac{Q}{r}\\ D.\,\,E = - {9.10^9}\frac{Q}{r} \end{array}\)

Phương pháp giải

Áp dụng công thức:

\(E = {9.10^9}.\frac{{\left| Q \right|}}{{{r^2}}}\) với Q < 0

Hướng dẫn giải

- Công thức xác định cường độ điện trường của điện tích điểm Q < 0 có dạng:

\(E = {9.10^9}.\frac{{\left| Q \right|}}{{{r^2}}} = - {9.10^9}.\frac{Q}{{{r^2}}}\)

(vì Q < 0 nên |Q|=−Q)

- Chọn B

3. Giải bài 3 trang 18 SGK Vật lý 11 Nâng cao

Một điện tích thử đặt tại điểm có cường độ điện trường 0,16 V/ m. Lực tác dụng lên điện tích đó bằng 2.10-4 N. Hỏi độ lớn của điện tích đó là bao nhiêu?

Phương pháp giải

Tính độ lớn của điện tích theo công thức:

\(|q| = \frac{F}{E}\)

Hướng dẫn giải

Ta có: E = 0,16 (V/m); F = 2.10-4 (N)

Theo công thức: 

\(\begin{array}{l} E = \frac{F}{{|q|}}\\ \Rightarrow |q| = \frac{F}{E} = \frac{{{{2.10}^{ - 4}}}}{{0,16}} = {1,25.10^{ - 3}}(C) \end{array}\)

4. Giải bài 4 trang 18 SGK Vật lý 11 Nâng cao

Có một điện tích Q = 5.10-9 C đặt tại điểm A trong chân không. Xác định cường độ điện trường tại điểm B cách A một khoảng 10 cm.

Phương pháp giải

Áp dụng công thức: 

\(E = {9.10^9}.\frac{{\left| Q \right|}}{{{r^2}}}\) để tính cường độ điện trường

Hướng dẫn giải

Q = 5.10-9 (C)

Ta có:  

\(E = {9.10^9}\frac{{|Q|}}{{{r^2}}} = \frac{{{{9.10}^9}{{.5.10}^{ - 9}}}}{{{{(0,1)}^2}}} = 4500(V/m)\)

5. Giải bài 5 trang 18 SGK Vật lý 11 Nâng cao

Có hai điện tích q1, q2 đặt cách nhau 10 cm trong chân không. Điện tích q1= 5.10-9 C, điện tích q2 = -5.10-9 C. Xác định cường độ điện trường tại điểm M nằm trên đường thẳng đi qua hai điện tích đó và :

a) Cách đều hai điện tích;

b) Cách q1 một khoảng 5cm và cách q2 một khoảng 15cm.

Phương pháp giải

Áp dụng công thức:

\(E = {9.10^9}.\frac{{\left| Q \right|}}{{{r^2}}}\)

để tính cường độ điện trường với mỗi khoảng cách tương ứng

Hướng dẫn giải

a) 

q1 = 5.10-9(C) AB = 10cm

q2 = -5.10-9(C) => r1 = r2 = 5(cm) 

Cường độ điện trường do q1, q2 gây ra tại M

\({E_1} = {9.10^9}\frac{{|{q_1}|}}{{{r_1}^2}} = \frac{{{{9.10}^9}{{.5.10}^{ - 9}}}}{{{{({{5.10}^{ - 2}})}^2}}} = 18000(V/m).\)

Ta có: độ lớn E= E1+E2= 2E1( vì E1=E2)

⇒E=36000(V/m), \(\vec E\) hướng về phía q2

b)

   

Độ lớn:

\(\begin{array}{l} E = {E_1} - {E_2} = {9.10^9}\frac{{|{q_1}|}}{{N{A^2}}} - {9.10^9}\frac{{|{q_2}|}}{{N{B^2}}}\\ = {9.10^9}.\frac{{{{5.10}^{ - 9}}}}{{{{\left( {{{5.10}^{ - 2}}} \right)}^2}}} - {9.10^9}.\frac{{{{5.10}^{ - 9}}}}{{{{\left( {{{15.10}^{ - 2}}} \right)}^2}}}\\ = 16000{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {V/m} \right) \end{array}\)

\(\vec E\) hướng ra xa q1

6. Giải bài 6 trang 18 SGK Vật lý 11 Nâng cao

Hai điện tích q1 = q2 = 5.10-16 C được đặt cố định tại hai đỉnh B, C của một tam giác đều cạnh là 8cm. Các điện tích đặt trong không khí.

a) Xác định cường độ điện trường tại đỉnh A của tam giác nói trên.

b) Câu trả lời sẽ thay đổi thế nào nếu q1= 5.10-16 C, q2 = -5.10-16 C ?

Phương pháp giải

- Vẽ hình để xác định E tổng hợp theo quy tắc: cùng dấu thì đẩy nhau, trái dấu thì hút nhau

- Áp dụng công thức: 

\(E = {9.10^9}.\frac{{\left| Q \right|}}{{{r^2}}}\)​ để tính điện trường

- Áp dụng hình vẽ để tính độ lớn của E theo E1, E2

Hướng dẫn giải

a)  

q1 = q2 = 5.10-16 (C) ; AB = AC

=> E1 = E2

Theo hình vẽ ta có:

\(\begin{array}{l} E = 2{E_1}cos{30^o}\\ \Rightarrow E = 2.(\frac{{{{9.10}^9}{{.5.10}^{ - 16}}}}{{{{(0,08)}^2}}})cos{30^o} = 0,0012(V/m) \end{array}\)

Phương của \(\vec E\) vuông góc BC và hướng ra xa trung điểm của BC

 b)

Theo hình vẽ ta có :

\(\begin{array}{l} E = 2{E_1}cos{60^o} = 2{E_1}.\frac{1}{2}\\ \Rightarrow E = 2{E_1}cos{60^o} = 2{E_1}.\frac{1}{2} \end{array}\)

Phương của \(\vec E\) song song với BC và hướng sang phải.

7. Giải bài 7 trang 18 SGK Vật lý 11 Nâng cao

Ba điện tích q giống nhau được đặt cố định tại ba đỉnh của một tam giác đều cạnh a. Xác định cường độ điện trường tại tâm của tam giác.

Phương pháp giải

- Vẽ hình để xác định E tổng hợp theo quy tắc: cùng dấu thì đẩy nhau, trái dấu thì hút nhau

- Áp dụng hình vẽ để tính độ lớn của E theo E1, E2, E3

Hướng dẫn giải

Tại O cách đều 3 đỉnh A, B, C với cùng độ lớn điện tích là q.

⇒ E1=E2=E3

Vì \(\left( {\widehat {{{\vec E}_1},{{\vec E}_2}}} \right) = {120^0} \Rightarrow {E_{12}} = {E_1} = {E_2}\)

Với: \({{\vec E}_0} = {{\vec E}_{12}} + {{\vec E}_3}\)

\({{\vec E}_{12}}\) ngược hướng và có cùng độ lớn với \({{\vec E}_3}\)

\( \Rightarrow {{\vec E}_0} = 0\)

Ngày:29/10/2020 Chia sẻ bởi:

CÓ THỂ BẠN QUAN TÂM