Giải bài tập vật lý 11, Vật lý lớp 11 - Để học tốt vật lý 11 Bài 3. Điện trường và cường độ điện trường - Đường sức ..

Phương pháp giải một số dạng bài tập về điện trường – cường độ điện trường


Tổng hợp cách giải một số dạng bài tập về điện trường thường gặp nhất

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

Cường độ điện trường do điện tích Q gây ra có:

- Điểm đặt: tại điểm ta xét

- Phương: Trùng với đường thẳng nối điện tích Q và điểm ta xét

- Chiều:

+ Hướng ra xa Q nếu Q > 0

+ Hướng về Q nếu Q < 0

- Độ lớn: \(E = k\frac{{\left| Q \right|}}{{\varepsilon {r^2}}}\)

Bài tập ví dụ: Xác định vecto cường độ điện trường tại điểm M trong không khí cách điện tích điểm Q = 10-16C một khoảng 30 cm.

Hướng dẫn giải

Ta có: Q > 0 nên vecto E có gốc đặt tại M, chiều hương ra xa điện tích Q.

Độ lớn: \(E = k\frac{{\left| Q \right|}}{{\varepsilon {r^2}}} = {9.10^9}\frac{{{{10}^{ - 6}}}}{{1.{{\left( {{{30.10}^{ - 2}}} \right)}^2}}} = {10^5}V/m\)

Dạng 2: Xác định cường độ điện trường tổng hợp do nhiều điện tích gây ra tại một điểm

- Áp dụng nguyên lý chồng chất điện trường: \(\overrightarrow E  = \overrightarrow {{E_1}}  + \overrightarrow {{E_2}}  + \overrightarrow {{E_3}}  + ... + \overrightarrow {{E_n}} \)

- Biểu diễn \(\overrightarrow {{E_1}} ,\overrightarrow {{E_2}} ,\overrightarrow {{E_3}} ,...,\overrightarrow {{E_n}} \), xác định phương, chiều, độ lớn của từng vecto cường độ điện trường do từng điện tích gây ra.

- Vẽ vecto cường độ điện trường tổng hợp theo quy tắc hình bình hành.

- Xác định độ lớn của cường độ điện trường tổng hợp dựa vào hình vẽ.

* Các trường hợp đặc biệt:

+ \(\overrightarrow {{E_1}}  \uparrow  \uparrow \overrightarrow {{E_2}}  \Rightarrow E = {E_1} + {E_2}\)

+ \(\overrightarrow {{E_1}}  \uparrow  \downarrow \overrightarrow {{E_2}}  \Rightarrow E = \left| {{E_1} - {E_2}} \right|\)

+ \(\overrightarrow {{E_1}}  \bot \overrightarrow {{E_2}}  \Rightarrow E = \sqrt {{E_1}^2 + {E_2}^2} \)

+ \((\overrightarrow {{E_1}} ,\overrightarrow {{E_2}} ) = \alpha  \Rightarrow E = \sqrt {{E_1}^2 + {E_2}^2 + 2{{\rm{E}}_1}{E_2}\cos \alpha } \)

Bài tập ví dụ: Tại hai điểm A và B cách nhau 10 cm trong không khí có đặt hai điện tích \({q_1} = {q_2} = {16.10^{ - 8}}C\). Xác định cường độ điện trường do hai điện tích điểm này gây ra tại:

a) M với MA = MB = 5 cm

b) N với NA = 5 cm, NB = 15 cm

Hướng dẫn giải

a)

MA = MB = 5 cm, AB = 10 cm => M là trung điểm của AB.

 

Ta biểu diễn các vecto cường độ điện trường do hai điện tích gây ra tại điểm M như hình vẽ. 

Vecto cường độ điện trường tại M là tổng hợp hai vecto \(\overrightarrow {{E_{1M}}} ,\overrightarrow {{E_{2M}}} \)

Suy ra \(\overrightarrow E  = \overrightarrow {{E_{1M}}}  + \overrightarrow {{E_{2M}}} \)

Ta thấy \(\overrightarrow {{E_{1M}}}  \uparrow  \downarrow \overrightarrow {{E_{2M}}}  \Rightarrow E = {E_{1M}} - {E_{2M}}\)

Ta có: \({E_{1M}} = {E_{2M}} = k\frac{{\left| {{q_1}} \right|}}{{M{A^2}}} = {9.10^9}\frac{{\left| {{{16.10}^{ - 8}}} \right|}}{{{{\left( {{{5.10}^{ - 2}}} \right)}^2}}} \\= 5,{76.10^5}V/m\)

\( \Rightarrow E = {E_{1M}} - {E_{2M}} = 0\)

b)

NA = 5 cm, NB = 15 cm, AB = 10 cm nên N nằm ngoài AB và nằm trên đường thẳng AB.

 

Ta biểu diễn các vecto cường độ điện trường do hai điện tích gây ra tại điểm N như hình vẽ.

Vecto cường độ điện trường tại M là tổng hợp hai vecto \(\overrightarrow {{E_{1M}}} ,\overrightarrow {{E_{2M}}} \) 

Suy ra \(\overrightarrow E  = \overrightarrow {{E_{1M}}}  + \overrightarrow {{E_{2M}}} \)

Ta thấy: \(\overrightarrow {{E_{1M}}}  \uparrow  \uparrow \overrightarrow {{E_{2M}}}  \Rightarrow E = {E_{1M}} + {E_{2M}}\)

Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}{E_{1M}} = k\frac{{\left| {{q_1}} \right|}}{{A{N^2}}} = 5,{76.10^5}V/m\\{E_{2M}} = k\frac{{\left| {{q_2}} \right|}}{{B{N^2}}} = 0,{64.10^5}V/m\end{array} \right.\\ \Rightarrow E = 5,{12.10^5}V/m\)

Dạng 3: Xác định vị trí cường độ điện trường bằng 0

- Nếu \(\overrightarrow E  = \overrightarrow {{E_{1M}}}  + \overrightarrow {{E_{2M}}}  = \overrightarrow 0 \) thì \(\overrightarrow {{E_1}}  =  - \overrightarrow {{E_2}}  \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}\overrightarrow {{E_1}}  \uparrow  \downarrow \overrightarrow {{E_2}} \\{E_1} = {E_2}\end{array} \right.\)

Loigiaihay.com


Bình chọn:
4.3 trên 15 phiếu
Bài tiếp theo

>> Xem thêm

Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Lí lớp 11 - Xem ngay

Báo lỗi - Góp ý

Tham Gia Group Dành Cho 2K8 Chia Sẻ, Trao Đổi Tài Liệu Miễn Phí

Các bài khác cùng chuyên mục


App Loigiaihay trên google play store App Loigiaihay trên apple store

Copyright © 2021 loigiaihay.com

DMCA.com Protection Status
App Loigiaihay trên apple store App Loigiaihay trên google play store