Điện thế, hiệu điện thế, mối liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế

VnHocTap.com giới thiệu đến các em học sinh lớp 11 bài viết Điện thế, hiệu điện thế, mối liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế, nhằm giúp các em học tốt chương trình Vật lí 11.

Nội dung bài viết Điện thế, hiệu điện thế, mối liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế:
DẠNG 2. Điện thế. Hiệu điện thế. Mối liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế 1. Phương pháp – Điện thế tại điểm M trong điện trường được xác định bởi (điện thế tại vô cùng bằng 0) – Hiệu điện thế U MN giữa hai điểm M và N là đại lượng đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường trong sự di chuyển của điện tích q từ M đến N. 2. Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Tam giác ABC vuông tại A được đặt trong điện trường đều E (hình vẽ). Biết BC cm 6 hiệu điện thế 120 U V BC a) Tìm U U AC BA và cường độ điện trường E? b) Đặt thêm ở C điện tích điểm 10 q C 9.10 Tìm cường độ điện trường tổng hợp tại A? A. 5000 V/m. B. 2500 V/m. C. 3000 V/m. D. 4500 V/m. Lời giải a) Vì AB E nên ta sẽ chiếu lên AB. Ta có AC vuông góc với AB nên hình chiếu bằng 0, suy ra 0 UAC. Đáp án A. b) Cường độ điện trường do điện tích q gây ra tại A: Cường độ điện trường tổng hợp gây ra ở A là E EE A vì 2 vectơ này vuông góc với nhau nên Đáp án A. STUDY TIP Ví dụ 2: Cho 3 bản kim loại phẳng A, B, C có tích điện và đặt song song như hình. Cho 1 2 d cm d cm 5 8. Coi điện trường giữa các bản là đều và có chiều như hình vẽ. Cường độ điện trường tương ứng là Tính điện thế của bản B và bản C nếu lấy gốc điện thế là điện thế bản A. Lời giải Nhớ lại kiến thức Nếu M, N không nằm trên đường sức, khi đó công thức tính hiệu điện thế sẽ là: Vì lấy gốc điện thế tại bản A nên 0 VA Từ đó suy ra 2000 V V B STUDY TIP Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N được xác định bởi Bài tập tương tự: Cho 3 bản kim loại phẳng tích điện A, B, C đặt song song như hình. Điện trường giữa các bản là điện trường đều và có chiều như hình vẽ. Hai bản A và B cách nhau một đoạn 1 d cm 5 hai bản B và C cách nhau một đoạn 2 d cm 8.
Cường độ điện trường tương ứng là 1 2 E V mE V m Chọn gốc điện thế của bản A. Tính điện thế của bản B và của bản C. Đáp án Ví dụ 3: Giữa hai điểm B và C cách nhau một đoạn 0,2m có một điện trường đều với đường sức hướng từ B C. Hiệu điện thế 12 U V BC. Tìm: a) Cường độ điện trường giữa B và C. b) Công của lực điện khi một điện tích 6 q C 2 đi từ B đến C. Lời giải a) Ta có đường sức hướng từ B C nên BC E Cường độ điện trường giữa B và C Đáp án B. b) Công của lực điện khi một điện tích 6 q C 2.10 đi từ B đến C là Đáp án A. STUDY TIP Chú ý đơn vị: Ví dụ 4: Ba điểm A, B, C tạo thành một tam giác vuông tại C. AC cm BC cm 4 3 và nằm trong một điện trường đều. Vectơ cường độ điện trường E song song với AC, hướng từ A C và có độ lớn E Vm 5000. Tính b) Công của điện trường khi một electron (e) di chuyển từ A đến B? Đáp án A. b) Công của điện trường khi một electron (e) di chuyển từ A đến B Đáp án A. STUDY TIP Ta chỉ cần áp dụng công thức sau: Ví dụ 5: Ba điểm A, B, C nằm trong điện trường đều sao cho E CA a) Tính cường độ điện trường E UAB và UBC. Biết 100 U V CD (D là trung điểm của AC) b) Tính công của lực điện trường khi electron di chuyển từ B C từ B D.
Lời giải a) Hiệu điện thế giữa hai điểm C và D là Hiệu điện thế giữa hai điểm A và B vuông góc với E nên 0 U V AB Hiệu điện thế giữa hai điểm B và C Đáp án B. b) Công của lực điện trường khi electron di chuyển từ B C Công của lực điện trường khi electron di chuyển từ B D. Đáp án C.