Giải Vật lí 11 Bài 19 (Kết nối tri thức): Thế năng điện

Với giải bài tập Vật lí 11 Bài 19: Thế năng điện sách Kết nối tri thức hay nhất, chi tiết giúp học sinh dễ dàng làm bài tập Vật lí 11.

1 993 lượt xem


Giải bài tập Vật lí 11 Bài 19: Thế năng điện 

Giải Vật lí 11 trang 76

Khởi động trang 76 Vật Lí 11: Chúng ta đã biết, có sự tương tự giữa chuyển động của một điện tích q trong điện trường đều với chuyển động của một vật khối lượng m trong trường trọng lực. Như vậy thì điện tích q trong điện trường có tồn tại thế năng tương tự như vật khối lượng m trong trọng trường không?

Chúng ta đã biết có sự tương tự giữa chuyển động của một điện tích q trong điện trường

Lời giải:

Điện tích q trong điện trường có tồn tại thế năng tương tự như vật khối lượng m trong trọng trường.

II. Thế năng của một điện tích trong điện trường

Giải Vật lí 11 trang 77

Hoạt động trang 77 Vật Lí 11Một điện tích dương q được đặt tại điểm M trong điện trường đều của một tụ điện có độ lớn của cường độ điện trường là E (Hình 19.2).

1. Chứng minh rằng công mà điện trường đều của tụ điện có thể sinh ra khi dịch chuyển điện tích dương q từ điểm M tới bản cực âm là A = qEd.

2. Hãy nhận xét về công A khi ta thay q bằng một điện tích âm.

Một điện tích dương q được đặt tại điểm M trong điện trường đều của một tụ điện có độ lớn của cường độ điện trường là E

Lời giải:

1. Vì lực cùng phương, cùng chiều với độ dịch chuyển nên công của lực điện tác dụng lên điện tích dương là

A = F. s. cos 00 = q. E. d (vì E=Fq, s = d)

2. Nếu thay điện tích dương bằng điện tích âm thì công của lực điện sẽ có giá trị âm.

Giải Vật lí 11 trang 78

Câu hỏi 1 trang 78 Vật Lí 11Chứng tỏ rằng, công của lực điện trong sự dịch chuyển của điện tích q từ điểm M đến điểm N sẽ bằng độ giảm thế năng của điện tích q trong điện trường. Hãy mở rộng cho trường hợp M ở xa vô cùng.

Lời giải:

Thế năng của điện tích khi ở điểm M: WM=qEdM

Thế năng của điện tích khi ở điểm N: WN=qEdN

Độ giảm thế năng: ΔW=WMWN=qEdMqEdN=qEd

Công của lực điện khi điện tích q di chuyển từ M đến N: A=qEd

Chứng tỏ công của lực điện trong sự dịch chuyển của điện tích q từ điểm M đến điểm N sẽ bằng độ giảm thế năng của điện tích q trong điện trường.

Mở rộng cho trường hợp M ở xa vô cùng: ΔW=WMWN=0WN=qEdN=AN

Câu hỏi 2 trang 78 Vật Lí 11Trong điện trường bất kì, khi chọn mốc là ở xa vô cùng, có trường hợp mà số đo thế năng sẽ có giá trị âm không? Hãy vẽ hình minh hoạ.

Lời giải:

Khi chọn mốc là ở xa vô cùng, trường hợp có số đo thế năng âm khi điện tích q âm tại điểm M trong điện trường bị dịch chuyển tới vô cực.

AM=WM=q.E.d

Em có thể trang 78 Vật Lí 11Xác định được thế năng điện của quả cầu tích điện đều đặt trong điện trường đều của Trái Đất.

Lời giải:

WM = q.E.d

Trong đó d là khoảng cách từ M đến bản cực âm, WM là thế năng điện của điện tích q tại điểm M.

Em có thể trang 78 Vật Lí 11Xác định được công dịch chuyển một điện tích giữa hai điểm trong điện trường đều của Trái Đất.

Lời giải:

Giả sử điện tích di chuyển từ điểm M tới điểm N, ta có:

AMN = WM – WN = (VM – VN)q.

Xem thêm lời giải bài tập Vật lí 11 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác: 

Bài 18: Điện trường đều

Bài 19: Thế năng điện

Bài 20: Điện thế

Bài 21: Tụ điện

Bài 22: Cường độ dòng điện

1 993 lượt xem


Xem thêm các chương trình khác: