Lý thuyết và các dạng bài tập điện trường ( đầy đủ)

Lý thuyết và các dạng bài tập điện trường ( đầy đủ)

Nguyên lý chồng chất điện trường

Video Nguyên lý chồng chất điện trường

Lý thuyết và phương pháp giải các dạng bài tập điện trường giúp bạn đọc hiểu rõ hơn về kiến ​​thức, các công thức tính điện trường, nguyên lý chồng chất điện trường và các câu hỏi bài tập liên quan. Quân.

Lý thuyết và các dạng bài tập điện

Bạn Đang Xem: Lý thuyết và các dạng bài tập điện trường ( đầy đủ)

Một. Tóm tắt lý thuyết

1. Khái niệm điện trường:là môi trường tồn tại xung quanh một điện tích và tác dụng lực lên các điện tích khác đặt trong nó.

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

\(\overrightarrow{e}=\frac{\overrightarrow{f}}{q}\rightarrow \overrightarrow{f}=q\overrightarrow{e}\)

Đơn vị: e (v/m)

q> 0 : \(\overrightarrow{f}\) cùng hướng, cùng hướng với \(\overrightarrow{e}\).

q << 0 : \(\overrightarrow{f}\) cùng hướng với \(\overrightarrow{e}\) .

3. Vectơ cường độ điện trường do một điện tích điểm q gây ra tại một điểm mcách q một khoảng r là:

– Đặt điểm: tại m.

Phương hướng: đường thẳng nối m và q

-hướng: nếu q > thì xa q; 0

Nếu q < 0 thì chỉ vào q

– Độ lớn: \(e=k\frac{\begin{vmatrix} q \end{vmatrix}}{\varepsilon .r^{2}}\) k = 9.109

– Thực hiện:

5. Nguyên lý chồng chất điện trường: Giả sử có các điện tích q1, q2,…,qn trong m vectơ cường độ điện trường\(\overrightarrow{e_{1}}, overrightarrow{e_{2 }}, overrightarrow{e_{3}}…\overrightarrow{e_{n}}\) Khi đó vectơ cường độ điện trường tổng hợp do các điện tích trên gây ra tuân theo nguyên lý chồng chất điện trường\( \ overrightarrow{e}=\overrightarrow{ e_{1}}+\overrightarrow{e_{2}}+\overrightarrow{e_{3}}+…+ \overrightarrow{e_{n}} = sum \overrightarrow{e_{i }}\).

b. Loại bài tập

Dạng 1:Xác định cường độ điện trường do điện tích tạo ra tại một điểm

Cách thức:

Cường độ điện trường do điện tích điểm q gây ra là:

+ điểm đặt: tại điểm đang xét;

+phương: trùng với đường nối giữa điện tích q và điểm đang xét;

Xem Thêm: Các dạng phương trình đường thẳng (hay và chi tiết)

+ hướng: nếu q >, ra xa q; 0 và về phía q nếu q <; 0;

+ độ lớn: e = k\(\frac{\begin{vmatrix} q \end{vmatrix}}{\varepsilon r^{2}}\), trong đó k = 9.109 nm2c – 2.

Dạng 2:Xác định lực điện của điện tích tác dụng trong điện trường

Phương pháp:

Lực tĩnh điện của điện tích q trong điện trường: \(\overrightarrow{f}=q\overrightarrow{e}\)

Có: + điểm đặt: tại điểm đặt điện tích q;

+ phương: vuông góc với véc tơ cường độ điện trường;

Xem Thêm : Chia một số tự nhiên cho một số tự nhiên mà thương tìm được là một số thập phân – Toán 5

+đường: cùng phương với q > 0 và ngược chiều nếu q <; 0;

+ độ lớn: f = \(\begin{vmatrix} q \end{vmatrix}e\)

Dạng 3:Xác định cường độ điện trường tổng hợp tại một điểm do nhiều điện tích gây ra.

Phương pháp:Sử dụng nguyên lý chồng chất điện trường.

– Áp dụng nguyên lý chồng chất điện trường: \(\overrightarrow{e}=\overrightarrow{e_{1}}+\overrightarrow{e_{2}}+\overrightarrow{e_{3 } }+. ..+\overrightarrow{e_{n}}\).

– có nghĩa là \(\overrightarrow{e_{1}},\overrightarrow{e_{2}},\overrightarrow{e_{3}}…\overrightarrow{e_{n}} ) với các vectơ.

– Vẽ một vectơ tổng lực bằng quy tắc hình bình hành.

– Tính độ lớn của hợp lực theo phương pháp hình học hoặc định lý hàm số cosin.

* Trường hợp đặc biệt:

c. Bài tập ứng dụng

Sau 1: Điện tích q = 10-6c đặt trong không khí:

A. Đo cường độ điện trường tại điểm cách điện tích 30 cm.

Đặt một điện tích trong chất lỏng có hằng số điện môi \(\varepsilon\) = 16. Hỏi cách điểm có cường độ điện trường như ở câu a bao xa?

Bài 2: Hai điện tích điểm q1 = 4.10-8c và q2 = – 4.10-8c đặt cố định trong chân không tại hai điểm cách nhau 20 cm.

Xem Thêm: Bế giảng là gì? Lễ bế giảng tiếng Anh là gì?

1.Tính lực tương tác giữa 2 điện tích.

2. Tính cường độ điện trường:

A. Điểm m​ là trung điểm của ab.

Điểm n cách a 10cm và cách b 30cm.

Điểm i cách a 16 cm và cách b 12 cm.

Điểm j nằm trên đường trung trực của ab với khoảng cách 10\(\sqrt{3}\) cm

Hướng dẫn:

1. Lực tương tác giữa hai điện tích:

2. Cường độ điện trường tại m:

a.Vectơ cường độ điện trường \(\overrightarrow{e_{1m}},\overrightarrow{e_{2m}}\) do điện tích q gây ra; q2 do điện tích q gây ra là:

– Đặt điểm: tại m.

Hướng, hướng: như hình

– Độ lớn: \(e_{1m}=e_{2m}=k\frac{\begin{vmatrix} q \end{vmatrix}}{\varepsilon r^{2}}= 9,10 ^{9}\frac{\begin{vmatrix} 4.10^{-8} \end{vmatrix}}{0,1^{2}}=36.10^{3}(v/m)\ )

Xem Thêm : Mách bạn cách thay đổi bản thân nhanh nhất

Vectơ cường độ điện trường tổng hợp: \(\overrightarrow{e}=\overrightarrow{e_{1m}}+\overrightarrow{e_{2m}}\)

Vì \(\overrightarrow{e_{1m}}\) cùng hướng với \(\overrightarrow{e_{2m}}\) nên ta có e = e1m + e2m = ( 72.10^{3}(v/m)\)

Xem Thêm : Mách bạn cách thay đổi bản thân nhanh nhất

Vectơ cường độ điện trường tổng hợp: \(\overrightarrow{e}=\overrightarrow{e_{1m}}+\overrightarrow{e_{2m}}\)

Vì \(\overrightarrow{e_{1m}}\) cùng hướng với \(\overrightarrow{e_{2m}}\) và ngược chiều nên ta có \(e= \ begin {vmatrix} e_{1n}-e_{2n} \end{vmatrix}=32000(v/m)\)

bài 3 : Đặt hai điện tích q1 = 20 \(\mu\)c và q2 = -10 \(\mu\) tại hai điểm a và b c cách nhau 40 cm trong chân không.

a) Tính cường độ điện trường tổng hợp tại trung điểm ab.

b) Tìm tại điểm cường độ điện trường do hai điện tích đó gây ra bằng không? Hướng dẫn:

b) Gọi c là điểm có cường độ điện trường tổng hợp \(\overrightarrow{e_{c}}=\overrightarrow{0}\)

\(\overrightarrow{e_{1}^{‘}},\overrightarrow{e_{2}^{‘}}\) được xác định bởi q1 và q2 trong c.

Xem Thêm: Những Hashtag Instagram phổ biến nhất 2022 hiện nay

Có: \(\overrightarrow{e}=\overrightarrow{e_{1}^{‘}}+\overrightarrow{e_{2}^{‘}}=0\rightarrow overrightarrow{e_{1}^{‘}}=-\overrightarrow{e_{2}^{‘}}\)

do |q1| > |q2| nên c ở gần q2

Cho cb = x \(\rightarrow\) ac = 40 + x, có: \(e_{1}^{‘}=e_{2}^{‘}\leftrightarrow k \frac{\begin{vmatrix} q_{1} \end{vmatrix}}{(40+x)^{2}}=k\frac{\begin{vmatrix} q_{2} end{vmatrix}}{(x)^{2}}\rightarrow \begin{vmatrix} \frac{q_{1}}{q_{2}} \end{vmatrix}=\left ( frac{40+x}{x} \right )^{2}\rightarrow \sqrt{2}=\frac{40+x}{x}\) \(\rightarrow x = 96,6cm\)

Bài 4: Hai điện tích điểm q1 = 1.10-8 c và q2 = -1.10-8 c đặt tại hai điểm a và b cách nhau 2d = 6cm. Điểm m nằm trên đường trung trực của ab, cách ab 3 cm.

a) Tính cường độ điện trường tổng hợp tại m.

b) Tính lực điện trường tác dụng lên điện tích q = 2.10-9 c tại m.

bài 5: Tại 3 đỉnh của một hình vuông có cạnh a = 20 cm, người ta đặt 3 điện tích q1 = q2 = q3 = 3.10 -6 c cùng kích thước.

A. Tính cường độ điện trường liên kết tại tâm hình vuông?

Hình vuông tại đỉnh thứ 4

Tính lực điện tác dụng lên điện tích q4 = 8.10-8c tại đỉnh thứ 4.

Bài 6:Một quả cầu nhỏ khối lượng m = 1g, điện tích q = 10-5 c được treo bằng một sợi dây mảnh và đặt trong điện trường đều e. Khi quả bóng cân bằng, dây cung nghiêng một góc so với phương thẳng đứng. Xác định cường độ điện trường e, biết g = 10m/s2.

ds: e = 1730 v/m.

bài 7:Điện tích điểm q = 2.10-6c đặt cố định trong chân không.

a) Xác định cường độ điện trường tại điểm cách nó 30 cm?

b) Tính lực điện tác dụng lên điện tích 1\(\mu\)c lúc này?

c) Trong điện trường do q gây ra, nếu đặt một điện tích q1 = 10-4 c thì tác dụng một lực 0,1 n. Nếu đặt một điện tích q2 = 4.10-5 c thì lực điện tác dụng lên nó là bao nhiêu?

đs: a) 2.105 v/m, b) 0,2 n, c) 0,04 n

Bài 8: Một điện tích q = -10-7c đặt tại một điểm n trong điện trường đều điện tích q và chịu tác dụng của lực điện f = 3.10-3n.

a)Tìm cường độ điện trường e tại điểm n.

b) Xác định điện tích q? Biết rằng vectơ cường độ điện trường tại điểm n đặt điện tích q có nq = 3cm.

Tất cả nội dung bài viết. Vui lòng xem thêm và tải về các tài liệu chi tiết sau:

Tải xuống

Bài tập trắc nghiệm Vật Lý 11 – Xem Ngay

Nguồn: https://anhvufood.vn
Danh mục: Giáo Dục