Bài giảng Vật lý 11 chương 1: Lý thuyết và bài tập chủ đề 2 (chuyên đề)

http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com

1

r

I. KIẾN THỨC

1.Khái niệm: Là môi trường tồn tại xung quanh điện tích và tác dụng lực lên điện tích khác đặt

trong nó.

- Điện trường tĩnh là do các hạt mang điện đứng yên sinh ra.

- Tính chất cơ bản của điện trường là nó tác dụng lực điện lên điện tích đặt trong nó.

- Theo quy ước về chiều của vectơ cường độ điện trường: Véctơ cường độ điện trường tại một

điểm luôn cùng phương, cùng chiều với vectơ lực điện tác dụng lên một điện tích dương đặt tại

2. Cường độ điện trường: Là đại lượng đặc trưng cho điện trường về khả năng tác dụng lực.

Véctơ cường độ điện trường

E



do 1 điện tích điểm Q gây ra tại một điểm M cách Q một

đoạn r có: EqF

q

F

E



.=⇒=

- Điểm đặt: Tại M.

- Phương: đường nối M và Q

- Chiều: Hướng ra xa Q nếu Q > 0

Hướng vào Q nếu Q <0

- Độ lớn:

2

.

Q

E k

r

ε

= ; k = 9.10

9

2

.

N m

C

 

 

 

- Bi

ể

u di

ễ

n:

C

ườ

ng

độ

đ

i

ệ

n tr

ườ

ng E

1

do q

1

gây ra t

ạ

i v

ị

trí cách q

1

m

ộ

t kho

ả

ng r

1

:

2

1

.r

q

kE

ε

=

,

Trong

đ

ó: k = 9.10

9

(N.m

2

/c

2

),

Đơ

n v

ị

chu

ẩ

n: Q (C), r (m), E (V/m), trong chân không, không

khí h

ằ

ng s

ố

đ

i

ệ

n môi

ε

= 1.

3. Nguyên lí chồng chất điện trường

:

1 2

.....

n

E E E E

→ → → →

= + + +

Xét tr

ườ

ng h

ợ

p t

ạ

i

đ

i

ể

m

đ

ang xét ch

ỉ

có 2 c

ườ

ng

độ

đ

i

ệ

n tr

ườ

ng

+

21

EEE



+=

+

2121

EEEEE +=⇒↑↑



+

2121

EEEEE −=⇒↑↓



+

2

121

EEEEE +=⇒⊥



CHỦ ĐỀ 2: ĐIỆN TRƯỜNG

M

E



q > 0 q < 0

M

E



http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com

2

+

(

)

αα

cos2,

21

2

121

EEEEEEE ++=⇒=



N

ế

u

2

cos2

121

α

EEEE =⇒=

4. Đường sức điện trường

: Là

đườ

ng

đượ

c v

ẽ

trong

đ

i

ệ

n tr

ườ

ng sao cho h

ướ

ng c

ủ

a ti

ế

p

t

ư

y

ế

n t

ạ

i b

ấ

t k

ỳ

đ

i

ể

m nào trên

đườ

ng c

ũ

ng trùng v

ớ

i h

ướ

ng c

ủ

a véc t

ơ

C

ĐĐ

T t

ạ

i

đ

i

ể

m

đ

ó.

Tính chất của đường sức:

- Qua m

ỗ

i

đ

i

ể

m trong

đ

.tr

ườ

ng ta ch

ỉ

có th

ể

v

ẽ

đượ

c 1 và ch

ỉ

1

đườ

ng s

ứ

c

đ

i

ệ

n tr

ườ

ng.

- Các

đườ

ng s

ứ

c

đ

i

ệ

n là các

đườ

ng cong không kín,nó xu

ấ

t

phát t

ừ

các

đ

i

ệ

n tích d

ươ

ng,t

ậ

n cùng

ở

các

đ

i

ệ

n tích âm.

- Các

đườ

ng s

ứ

c

đ

i

ệ

n không bao gi

ờ

c

ắ

t nhau.

- N

ơ

i nào có C

ĐĐ

T l

ớ

n h

ơ

n thì các

đườ

ng s

ứ

c

ở

đ

ó v

ẽ

mau

và ng

ượ

c l

ạ

i

5. Điện trường đều:

- Có véc t

ơ

C

ĐĐ

T t

ạ

i m

ọ

i

đ

i

ể

m

đề

u b

ằ

ng nhau.

- Các

đườ

ng s

ứ

c c

ủ

a

đ

i

ệ

n tr

ườ

ng

đề

u là các

đườ

ng th

ẳ

ng song song cách

đề

u nhau

BÀI TOÁN 1: TÌM CÁC ĐẠI LƯỢNG THƯỜNG GẶP

BÀI TOÁN 2: NGUYÊN LÝ CHỒNG CHẤT ĐIỆN TRƯỜNG

BÀI TOÁN 3: ĐIỆN TÍCH q CÂN BẰNG TRONG ĐIỆN TRƯỜNG HOẶC E TRIỆT

TIÊU.

PP:

Cường độ điện trường của một điện tích điểm Q:

Áp d

ụ

ng công th

ứ

c

2

.r

Q

k

q

F

E

ε

==

. q

1

⊕

-----------------

1

E



q

1



-------------------

C

ườ

ng

độ

đ

i

ệ

n tr

ườ

ng E

1

do q

1

gây ra t

ạ

i v

ị

trí cách q

1

m

ộ

t kho

ả

ng r

1

:

2

1

.r

q

kE

ε

=

,

Cường độ điện trường của một hệ điện tích điểm:

Áp d

ụ

ng nguyên lý ch

ồ

ng ch

ấ

t

đ

i

ệ

n tr

ườ

ng:

+ Xác

đị

nh ph

ươ

ng, chi

ề

u,

độ

l

ớ

n c

ủ

a t

ừ

ng vect

ơ

c

ườ

ng

độ

đ

i

ệ

n tr

ườ

ng do t

ừ

ng

đ

i

ệ

n tích

gây ra.

+ V

ẽ

vect

ơ

c

ườ

ng

độ

đ

i

ệ

n tr

ườ

ng t

ổ

ng h

ợ

p.

+ Xác

đị

nh

độ

l

ớ

n c

ủ

a c

ườ

ng

độ

đ

i

ệ

n tr

ườ

ng t

ổ

ng h

ợ

p t

ừ

hình v

ẽ

.

http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com

3

Khi xác

đị

nh t

ổ

ng c

ủ

a hai vect

ơ

c

ầ

n l

ư

u ý các tr

ườ

ng h

ợ

p

đặ

c bi

ệ

t:

↑↑

,

↑↓

,

⊥

, tam giac vuông, tam

giác

đề

u, … N

ế

u không x

ả

y ra các tr

ườ

ng h

ợ

p

đặ

t bi

ệ

t thì có th

ể

tính

độ

dài c

ủ

a vect

ơ

b

ằ

ng

đị

nh lý

hàm cosin: a

2

= b

2

+ c

2

– 2bc.cosA.

VÍ DỤ MINH HỌA

VD1.

Cho hai

đ

i

ệ

n tích

đ

i

ể

m

nCq 5,0

1

=

và

nCq 5,0

2

−=

đặ

t t

ạ

i hai

đ

i

ể

m A và B cách nhau 6cm

trong không khí. C

ườ

ng

độ

đ

i

ệ

n tr

ườ

ng t

ạ

i trung

đ

i

ể

m AB có

độ

l

ớ

n là bao nhiêu ?

HD.

1

12

1

| |

5000 /

.

k q

E V m

r

ε

= =

2

22

2

.| |

5000 /

.

k q

E V m

r

ε

= =

21

EEE

M



+=

Do

1 2

E E

↑↑

 

=>

1 2

10000 /

E E E V m

= + =

VD2

. T

ạ

i hai

đ

i

ể

m A và B cách nhau 10 cm trong không khí có

đặ

t hai

đ

i

ệ

n tích q

1

= - q

2

= 6.10

-

6

C. Xác

đị

nh c

ườ

ng

độ

đ

i

ệ

n tr

ườ

ng do hai

đ

i

ệ

n tích này gây ra t

ạ

i

đ

i

ể

m C bi

ế

t AC = BC = 12 cm.

Tính l

ự

c

đ

i

ệ

n tr

ườ

ng tác d

ụ

ng lên

đ

i

ệ

n tích q

3

= -3.10

-8

C

đặ

t t

ạ

i C.

HD

. Các

đ

i

ệ

n tích q

1

và q

2

gây ra t

ạ

i C các véc t

ơ

c

ườ

ng

độ

đ

i

ệ

n tr

ườ

ng

→

1

E

và

→

2

E

có ph

ươ

ng chi

ề

u

nh

ư

hình v

ẽ

, có

độ

l

ớ

n:

E

1

= E

2

= 9.10

9

2

1

||

AC

q

= 375.10

4

V/m.

C

ườ

ng

độ

đ

i

ệ

n tr

ườ

ng t

ổ

ng h

ợ

p t

ạ

i C do các

đ

i

ệ

n tích q

1

và q

2

gây ra là:

→

E

=

→

1

E

+

→

2

E

; có ph

ươ

ng chi

ề

u nh

ư

hình v

ẽ

; có

độ

l

ớ

n:

E = E

1

cos

α

+ E

2

cos

α

= 2E

1

cos

α

= 2E

1

.

AC

AH

≈

312,5.10

4

V/m.

L

ự

c

đ

i

ệ

n tr

ườ

ng t

ổ

ng h

ợ

p do q

1

và q

3

tác d

ụ

ng lên q

3

là:

→

F

= q

3

→

E

.

Vì q

3

< 0, nên

→

F

cùng ph

ươ

ng ng

ượ

c chi

ề

u v

ớ

i

→

E

và có

độ

l

ớ

n: F = |q

3

|E = 0,094 N.

VD3

. T

ạ

i 2

đ

i

ể

m A, B cách nhau 20 cm trong không khí có

đặ

t 2

đ

i

ệ

n tích q

1

= 4.10

-6

C, q

2

= -

6,4.10

-6

C. Xác

đị

nh c

ườ

ng

độ

đ

i

ệ

n tr

ườ

ng do hai

đ

i

ệ

n tích này gây ra t

ạ

i

đ

i

ể

m

C bi

ế

t AC = 12 cm; BC = 16 cm. Xác

đị

nh l

ự

c

đ

i

ệ

n tr

ườ

ng tác d

ụ

ng lên q

3

= -

5.10

-8

C

đặ

t t

ạ

i C.

HD

. Tam giác ABC vuông t

ạ

i C. Các

đ

i

ệ

n tích q

1

và q

2

gây ra t

ạ

i C các véc t

ơ

c

ườ

ng

độ

đ

i

ệ

n tr

ườ

ng

→

1

E

và

→

2

E

có ph

ươ

ng chi

ề

u nh

ư

hình v

ẽ

, có

độ

l

ớ

n:

http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com

4

E

1

= 9.10

9

2

1

||

AC

q

= 25.10

5

V/m;

E

2

= 9.10

9

2

||

BC

q

= 22,5.10

5

V/m.

C

ườ

ng

độ

đ

i

ệ

n tr

ườ

ng t

ổ

ng h

ợ

p t

ạ

i C do các

đ

i

ệ

n tích q

1

và q

2

gây ra là:

→

E

=

→

1

E

+

→

2

E

; có ph

ươ

ng

chi

ề

u nh

ư

hình v

ẽ

; có

độ

l

ớ

n: E = 2

2

1

EE +≈

33,6.10

5

V/m.

L

ự

c

đ

i

ệ

n tr

ườ

ng t

ổ

ng h

ợ

p do q

1

và q

3

tác d

ụ

ng lên q

3

là:

→

F

= q

3

→

E

. Vì q

3

< 0, nên

→

F

cùng ph

ươ

ng

ượ

c chi

ề

u v

ớ

i

→

E

và có

độ

l

ớ

n: F = |q

3

|E = 0,17 N.

VD4

. T

ạ

i hai

đ

i

ể

m A và B cách nhau 10 cm trong không khí có

đặ

t hai

đ

i

ệ

n tích q

1

= - 1,6.10

-6

C

và q

2

= - 2,4.10

-6

C. Xác

đị

nh c

ườ

ng

độ

đ

i

ệ

n tr

ườ

ng do 2

đ

i

ệ

n tích này gây ra t

ạ

i

đ

i

ể

m C. Bi

ế

t AC

= 8 cm, BC = 6 cm.

HD

. Tam giác ABC vuông t

ạ

i C. Các

đ

i

ệ

n tích q

1

và q

2

gây ra t

ạ

i C các

véc t

ơ

c

ườ

ng

độ

đ

i

ệ

n tr

ườ

ng

→

1

E

và

→

2

E

có ph

ươ

ng chi

ề

u nh

ư

hình v

ẽ

, có

độ

l

ớ

n: E

1

= 9.10

9

2

1

||

AC

q

= 255.10

4

V/m;

E

2

= 9.10

9

2

||

BC

q

= 600.10

4

V/m.

C

ườ

ng

độ

đ

i

ệ

n tr

ườ

ng t

ổ

ng h

ợ

p t

ạ

i C do các

đ

i

ệ

n tích q

1

và q

2

gây ra là:

→

E

=

→

1

E

+

→

2

E

; có ph

ươ

ng

chi

ề

u nh

ư

hình v

ẽ

; có

độ

l

ớ

n: E = 2

2

1

EE +≈

64.10

5

V/m.

VD5

. T

ạ

i hai

đ

i

ể

m A, B cách nhau 15 cm trong không khí có

đặ

t hai

đ

i

ệ

n tích q

1

= -12.10

-6

C, q

2

=

2,5.10

-6

C.

a) Xác

đị

nh c

ườ

ng

độ

đ

i

ệ

n tr

ườ

ng do hai

đ

i

ệ

n tích này gây ra t

ạ

i

đ

i

ể

m C. Bi

ế

t AC = 20 cm, BC

= 5 cm.

b) Xác

đị

nh v

ị

trí

đ

i

ể

m M mà t

ạ

i

đ

ó c

ườ

ng

độ

đ

i

ệ

n tr

ườ

ng t

ổ

ng h

ợ

p do hai

đ

i

ệ

n tích này gây ra

b

ằ

ng 0.

HD

. a) Các

đ

i

ệ

n tích q

1

và q

2

gây ra t

ạ

i C các véc t

ơ

c

ườ

ng

độ

đ

i

ệ

n tr

ườ

ng

→

1

E

và

→

2

E

có ph

ươ

ng chi

ề

u nh

ư

hình v

ẽ

; có

độ

l

ớ

n:

E

1

= 9.10

9

2

1

||

AC

q

= 27.10

5

V/m; E

2

= 9.10

9

2

||

BC

q

= 108.10

5

V/m.

C

ườ

ng

độ

đ

i

ệ

n tr

ườ

ng t

ổ

ng h

ợ

p t

ạ

i C do các

đ

i

ệ

n tích q

1

và q

2

gây ra là:

→

E

=

→

1

E

+

→

2

E

; có ph

ươ

ng

chi

ề

u nh

ư

hình v

ẽ

; có

độ

l

ớ

n:

E = E

2

– E

1

= 81.10

5

V/m.

b) G

ọ

i

→'

1

E

và

→'

2

E

là c

ườ

ng

độ

đ

i

ệ

n tr

ườ

ng do q

1

và q

2

gây ra t

ạ

i M thì c

ườ

ng

độ

đ

i

ệ

n tr

ườ

ng t

ổ

ng h

ợ

p do q

1

và

q

2

gây ra t

ạ

i M là:

http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com

5

→

E

=

→'

1

E

+

→'

2

E

= →

0



→'

1

E

= -

→'

2

E



→'

1

E

và

→'

2

E

ph

ả

i cùng ph

ươ

ng, ng

ượ

c chi

ề

u và b

ằ

ng nhau v

ề

độ

l

ớ

n.

Để

th

ỏ

a mãn các

đ

i

ề

u ki

ệ

n

đ

ó thì M ph

ả

i n

ằ

m trên

đườ

ng th

ẳ

ng n

ố

i A, B; n

ằ

m ngoài

đ

o

ạ

n th

ẳ

ng

AB và g

ầ

n q

2

h

ơ

n.

V

ớ

i E’

1

= E’

2

thì 9.10

9

2

1

||

AM

q

= 9.10

9

2

)(

||

ABAM

q

−



||

2

1

q

ABAM

AM =

−

= 2



AM = 2AB = 30 cm.

V

ậ

y M n

ằ

m cách A 30 cm và cách B 15 cm; ngoài ra còn có các

đ

i

ể

m

ở

cách r

ấ

t xa

đ

i

ể

m

đặ

t

các

đ

i

ệ

n tích q

1

và q

2

c

ũ

ng có c

ườ

ng

độ

đ

i

ệ

n tr

ườ

ng b

ằ

ng 0 vì

ở

đ

ó c

ườ

ng

độ

đ

i

ệ

n tr

ườ

ng do các

đ

i

ệ

n tích q

1

và q

2

gây ra

đề

u x

ấ

p x

ĩ

b

ằ

ng 0.

VD6

. T

ạ

i hai

đ

i

ể

m A, B cách nhau 20 cm trong không khí có

đặ

t hai

đ

i

ệ

n tích q

1

= - 9.10

-6

C, q

2

=

- 4.10

-6

C.

a) Xác

đị

nh c

ườ

ng

độ

đ

i

ệ

n tr

ườ

ng do hai

đ

i

ệ

n tích này gây ra t

ạ

i

đ

i

ể

m C. Bi

ế

t AC = 30 cm, BC

= 10 cm.

b) Xác

đị

nh v

ị

trí

đ

i

ể

m M mà t

ạ

i

đ

ó c

ườ

ng

độ

đ

i

ệ

n tr

ườ

ng t

ổ

ng h

ợ

p do hai

đ

i

ệ

n tích này gây ra

b

ằ

ng 0.

HD

. a) Các

đ

i

ệ

n tích q

1

và q

2

gây ra t

ạ

i C các véc t

ơ

c

ườ

ng

độ

đ

i

ệ

n tr

ườ

ng

→

1

E

và

→

2

E

có ph

ươ

ng chi

ề

u nh

ư

hình v

ẽ

; có

độ

l

ớ

n:

E

1

= 9.10

9

2

1

||

AC

q

= 9.10

5

V/m; E

2

= 9.10

9

2

||

BC

q

= 36.10

5

V/m.

C

ườ

ng

độ

đ

i

ệ

n tr

ườ

ng t

ổ

ng h

ợ

p t

ạ

i C do các

đ

i

ệ

n tích q

1

và q

2

gây ra là:

→

E

=

→

1

E

+

→

2

E

; có ph

ươ

ng

chi

ề

u nh

ư

hình v

ẽ

;

có

độ

l

ớ

n: E = E

2

+ E

1

= 45.10

5

V/m.

b) G

ọ

i

→'

1

E

và

→'

2

E

là c

ườ

ng

độ

đ

i

ệ

n tr

ườ

ng do q

1

và q

2

gây ra t

ạ

i M thì

c

ườ

ng

độ

đ

i

ệ

n tr

ườ

ng t

ổ

ng h

ợ

p do q

1

và q

2

gây ra t

ạ

i M là:

→

E

=

→'

1

E

+

→'

2

E

= →

0



→'

1

E

= -

→'

2

E



→'

1

E

và

→'

2

E

ph

ả

i cùng ph

ươ

ng, ng

ượ

c chi

ề

u

và b

ằ

ng nhau v

ề

độ

l

ớ

n.

Để

th

ỏ

a mãn các

đ

i

ề

u ki

ệ

n

đ

ó thì M ph

ả

i n

ằ

m trên

đườ

ng th

ẳ

ng n

ố

i A, B;

n

ằ

m trong

đ

o

ạ

n th

ẳ

ng AB.

V

ớ

i E

/

1

= E

/

2

thì 9.10

9

2

1

||

AM

q

= 9.10

9

2

)(

||

AMAB

q

−



||

2

1

q

AMAB

AM =

−

=

2

3



AM =

5

3

AB

= 12 cm.

V

ậ

y M n

ằ

m cách A 12 cm và cách B 8 cm; ngoài ra còn có các

đ

i

ể

m

ở

cách r

ấ

t xa

đ

i

ể

m

đặ

t các

đ

i

ệ

n tích q

1

và q

2

c

ũ

ng có c

ườ

ng

độ

đ

i

ệ

n tr

ườ

ng b

ằ

ng 0 vì

ở

đ

ó c

ườ

ng

độ

đ

i

ệ

n tr

ườ

ng do các

đ

i

ệ

n

tích q

1

và q

2

gây ra

đề

u x

ấ

p x

ĩ

b

ằ

ng 0.

Bài giảng Chuyên đề Vật lý 11 - Chương 1: Chủ đề 2 (Lý thuyết và bài tập)

Chủ đề:

Tài liệu liên quan

Tài liêu mới

AI tóm tắt

Giới thiệu tài liệu

Đối tượng sử dụng

Từ khoá chính

Nội dung tóm tắt

Hỗ trợ

Phương thức thanh toán

Theo dõi chúng tôi