Câu C1 trang 14 SGK Vật Lí 11 Nâng cao

Một bạn phát biểu: "Từ (3.1 SGK) ta có nhận xét, tại một điểm xác định trong điện trường thì cường độ điện trường E tỉ lệ nghịch với độ lớn của điện tích q". Câu phát biểu đó đúng hay sai?

Giải

Từ công thức \(\overrightarrow E = {{\overrightarrow F } \over q}\) ta thấy rằng tại một điểm xác định trong điện trường thì E có giá trị hoàn toàn xác định, không phụ thuộc vào điện tích thử q đặt tại điểm đó nên phát biểu là sai.

Câu C2 trang 16 SGK Vật Lí 11 Nâng cao

Có thể coi các "đường hạt bột" của điện phổ là các đường sức được không? Giải thích.

Giải

Các đường hạt bột cho ta hình ảnh về đường sức của điện trường, các đường sức này tồn tại khách quan, các hạt mạt sắt trong thí nghiệm chỉ là phương tiện giúp ta phát hiện sự tồn tại của các đường sức.

Câu C3 trang 17 SGK Vật Lí 11 Nâng cao

Có hai diện tích q₁, q₂ đặt tại hai điểm A,B. Hãy tìm những điểm mà tại đó hai vectơ cường độ điện trường của hai điện tích :

     a) cùng phương, cùng chiều.

     b) cùng phương, ngược chiều.

Giải

Ta có hai trường hợp:

• Hai điện tích cùng dấu:

          Hai vectơ \({\overrightarrow E _1}\) và \({\overrightarrow E _2}\) ngược chiều khi M \( \in \) AB và ở bên trong AB.

          Hai vectơ \({\overrightarrow E _1}\) và \({\overrightarrow E _2}\) cùng chiều khi M \( \in \) AB ở bên ngoài khoảng AB

• Hai điện tích trái dấu:

          Hai vectơ \({\overrightarrow E _1}\) và \({\overrightarrow E _2}\) cùng phương, cùng chiều nếu M \( \in \) AB và ở trong khoảng AB; \({\overrightarrow E _1}\) cùng phương ngược chiều \({\overrightarrow E _2}\) nếu M \( \in \) AB và ở bên ngoài khoảng AB.

Bài 1 trang 17 SGK Vật Lí 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.

Giải

Chọn B 

Chọn phương án đúng.

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

A.\(E = {9.10^9}{Q \over {{r^2}}}\)                     C.\(E = {9.10^9}{Q \over r}\)     

B.\(E = - {9.10^9}{Q \over {{r^2}}}\)                   D. \(E = - {9.10^9}{Q \over r}\)

Giải

Chọn B 

Bài 3 trang 18 SGK Vật Lí 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?

Giải

Ta có: E = 0,16 (V/m)

          F = 2.10^-4 (N)

Theo công thức \(E = {F \over {|q|}} \Rightarrow |q| = {F \over E} = {{{{2.10}^{ - 4}}} \over {0,16}} = 1,{25.10^{ - 3}}(C)\)

Bài 4 trang 18 SGK Vật Lí 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.

Giải

Q = 5.10^-9 (C)

 Ta có:  

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

Bài 5 trang 18 SGK Vật Lí 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.

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

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

\({E_2} = {\rm{ }}{E_1}\) 

Ta có: độ lớn \(E{\rm{ }} = {\rm{ }}{E_1} + {\rm{ }}{E_2} = {\rm{ }}2{E_1}\left( {\text{ vì }{E_1} = {\rm{ }}{E_2}} \right)\)

\(\Rightarrow  E = 36000\) (V/m), \(\overrightarrow E \) hướng về phía \(q_2\)

b)

Độ lớn \(E = {E_1} - {E_2} = {9.10^9}{{|{q_1}|} \over {N{A^2}}} - {9.10^9}{{|{q_2}|} \over {N{B^2}}}\)

\(= {9.10^9}.{{{{5.10}^{ - 9}}} \over {{{\left( {{{5.10}^{ - 2}}} \right)}^2}}} - {9.10^9}.{{{{5.10}^{ - 9}}} \over {{{\left( {{{15.10}^{ - 2}}} \right)}^2}}}\)

\(= 16000\,\,\left( {V/m} \right)\)

\(\overrightarrow E \) hướng ra xa \(q_1\)

Bài 6 trang 18 SGK Vật Lí 11 Nâng cao

Hai diện 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 ?

Giải

a)  

q₁ = q₂ = 5.10^-16 (C) ; AB = AC

=> E₁ = E₂

Theo hình vẽ ta có \(E = 2{E_1}cos{30^o}\)

\(E = 2.({{{{9.10}^9}{{.5.10}^{ - 16}}} \over {{{(0,08)}^2}}})cos{30^o} = 0,0012(V/m)\)

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

 b)

Theo hình vẽ ta có :

\(E = 2{E_1}cos{60^o} = 2{E_1}.{1 \over 2}\)

\( = > E = {E_1} = ({{{{9.10}^9}{{.5.10}^{ - 16}}} \over {{{(0,08)}^2}}}) = 0,{703.10^{ - 3}}(V/m)\)

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

Bài 7 trang 18 SGK Vật Lí 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.

Giải

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

\( \Rightarrow {E_1} = {E_2} = {E_3}\)

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

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

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

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

Giaibaitap.me