Giải vật lí 11 bài 5: Điện thế. Hiệu điện thế

Giải câu 1: Điện thế tại một điểm trong điện...

Điện thế tại một điểm trong điện trường là gì ? Nó được xác định như thế nào ?

Điện thế tại một điểm M trong điện trường là đại lượng đặc trưng riêng cho điện trường về phương diện tạo ra thế năng khi đặt tại đó 1 điện tích q.Nó được xác định bằng thương số của công của lực điện tác dụng lên q khi q di chuyển từ M ra vô cực và độ lớn của q.

V_M = $\frac{A}{q}$.

Phát biểu định luật Cu-lông.

Định luật Cu-lông: Lực hút hay đẩy giữa hai điện tích điểm đặt trong chân không có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích điểm đó, có độ lớn tỉ lệ thuận với độ lớn của hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.

Biểu thức: $F = k.\frac{\left | q_{1}.q_{2} \right |}{r^{2}}$.

Trong đó:

F: Lực tĩnh điện (N).

$k = 9.10^{9}$: hệ số tỉ lệ ($\frac{N.m^{2}}{C^{2}}$).

q₁ ,q₂: độ lớn của hai điện tích (C).

r: khoảng cách giữa hai điện tích (m).

Giải câu 3: Viết hệ thức liên hệ giữa hai điểm...

Viết hệ thức liên hệ giữa hai điểm với công do lực điện sinh ra khi có một điện tích q di chuyển giữa hai điểm đó.

Mối liên hệ giữa hiệu điện thế giữa hai điểm và công do lực điện sinh ra giữa hai điểm đó là:

$U_{MN} = \frac{A_{MN}}{q}$.

Giải câu 4: Viết biểu thức liên hệ giữa hiệu điện...

Viết biểu thức liên hệ giữa hiệu điện thế và cường độ điện trường, nói rõ điều kiện áp dụng hệ thức đó.

Mối liên hệ giữa hiệu điện thế và cường độ điện trường là: $E = \frac{U}{d}$., trong đó: d là hình chiếu của quỹ đạo lên một đường sức.

Điều kiện áp dụng:

• Điện trường phải là điện trường đều.
• Hoặc d rất nhỏ so với khoảng cách ta xét.

Giải câu 5: Biết hiệu điện thế U_MN = 3 V...

Biết hiệu điện thế U_MN = 3 V. Hỏi đẳng thức nào sau đây chắc chắn đúng ?

A. V_M = 3 V.

B. V_N = 3 V.

C. V_M – V_N = 3 V.

D. V_N – V_M = 3 V.

Chọn đáp án C.

Giải câu 6: Khi một điện tích q = - 2 C di chuyển...

Khi một điện tích q = - 2 C di chuyển từ điểm M đến điểm N trong điện trường thì lực điện sinh công - 6 J. Hỏi hiệu điện thế U_MN có giá trị nào sau đây ?

A. +12 V.

B. -12 V.

C. +3 V.

D. -3 V.

Chọn đáp án C.

Giải thích: Công của lực điện là: A = - 6 (J) = q.E.d = q.U_MN  = - 2. U_MN

$\Rightarrow $ Hiệu điện thế giữa hai điểm MN là: U_MN  = + 3 (V).

Giải câu 7: Thả một êlectron không vận tốc ban đầu...

Chọn câu đúng.

Thả một êlectron không vận tốc ban đầu trong một điện trường bất kì, êlectron sẽ :

A. chuyển động dọc theo một đường sức điện.

B. chuyển động từ một điểmcó điện thế cao xuống điểm có điện thế thấp.

C. chuyển động từ điểm có điện thế thấp lên điểm có điện thế cao.

D. đứng yên.

Chọn đáp án C.

Giải thích: Do electron mang điện tích q_e  nên nó chịu tác dụng của lực điện trường.

Giải câu 8: Có hai bản kim loại phẳng song song...

Có hai bản kim loại phẳng song song với nhau và cách nhau 1 cm. Hiệu điện thế giữa hai bản dương và bản âm là 120 V. Hỏi điện thế tại điểm M nằm trong khoảng giữa hai bản, cách bản âm 0,6 cm sẽ là bao nhiêu ? Mốc điện thế ở bản âm.

Mốc điện thế ở bản âm: U_- = 0, U₊ = E. d₊ = 120 (V). (*)

Điện thế tại điểm cách bản âm 0,6 cm là: U_{0,6 cm} = E.d _{0,6 cm} (**).

Chia về với vế của (**) cho (*) ta được: $\frac{U}{U_{0}} = \frac{d_{0,6 cm}}{d_{+}} = \frac{0,6}{1} = 0,6$

$ \Rightarrow $ U = U₀ .0,6 = 120.0,6 = 72 (V).

Giải câu 9: Tính công mà lực điện tác dụng...

Tính công mà lực điện tác dụng lên một êlectron sinh ra khi nó chuyển động từ điểm M đến điểm N. Biết hiệu điện thế U_MN = 50 V.

Áp dụng công thức: A = q.E.d = q.U_MN = $- 1,6.10^{-19}.50 = - 8.10^{-18}$ (J).