Giải Vật lí 11 trang 66 Kết nối tri thức

Giải Vật lí 11 trang 66

Hoạt động trang 66 Vật Lí 11: Hãy chứng tỏ rằng vectơ cường độ điện trường $\overrightarrow{E}$ có:

+ Phương trùng với phương của lực điện tác dụng lên điện tích.

+ Chiều cùng với chiều của lực điện khi q > 0, ngược chiều với chiều của lực điện khi q < 0.

+ Độ lớn của vectơ cường độ điện trường $\overrightarrow{E}$ bằng độ lớn của lực điện tác dụng lên điện tích 1C đặt tại điểm ta xét.

Lời giải:

- Ta có: $\overrightarrow{E}=\frac{\overrightarrow{F}}{q}$ Vì lực $\overrightarrow{F}$ là đại lượng vectơ, còn điện tích q là đại lượng vô hướng, nên cường độ điện trường $\overrightarrow{E}$  cũng là đại lượng vectơ, có phương trùng với phương của lực $\overrightarrow{F}$ (lực điện tác dụng lên điện tích).

- Giả sử tại M điện tích thử Q > 0

• Ở trường hợp a): Q và q tích điên cùng dấu nên chúng đẩy nhau. Lực Cu-lông tác dụng nên điện tích Q có chiều hướng ra xa q. Do Q > 0 nên $\overrightarrow{E}$ tại M cùng chiều với $\overrightarrow{F}$ nên cũng hướng ra xa q ( > 0).

• Ở trường hợp b): Q và q tích điện trái dấu nên chúng hút nhau. Lực Cu-lông tác dụng nên Q (tại M) hướng về phía Q. Do đó Q > 0 nên $\overrightarrow{E}$ tại M cùng chiều với $\overrightarrow{F}$ nên cũng hướng về phía q (< 0).

Vậy chiều của $\overrightarrow{E}$ cùng với chiều của lực điện khi q > 0, ngược chiều với chiều của lực điện khi q < 0.

- Theo công thức: $F=k.\frac{\left|q_1.q_2\right|}{r^2}$, độ lớn F của lực điện tỉ lệ thuận với q, nên thương số $\frac{F}{q}$ chính là độ lớn của lực điện tác dụng lên điện tích 1C, thương số này làm số đo của cường độ điện trường.

Hoạt động trang 66 Vật Lí 11: Xét điện trường của điện tích Q = 6.10^-14 C, sử dụng đoạn thẳng dài 1 cm để biểu diễn cho độ lớn vectơ cường độ điện trường  $E=\frac{{10}^{-10}}{6\pi {\epsilon }_0}$ (V/m). Hãy tính và vẽ vectơ cường độ điện trường tại một điểm cách Q một khoảng 2 cm và 3 cm.

Lời giải:

Đoạn thẳng 1 cm biểu diễn cho độ lớn của cường độ điện trường  $E=\frac{{10}^{-10}}{6\pi {\epsilon }_0}=\mathrm{0,6}V/m$

Cường độ điện trường tại điểm cách Q một khoảng 2 cm:

$E=\frac{\left|Q\right|}{4\pi {\epsilon }_0{r}^2}=\frac{\left|{6.10}^{-14}\right|}{4\pi {\mathrm{.8,85.10}}^{-12}{\mathrm{.0,02}}^2}=\mathrm{1,34}V/m$

Cường độ điện trường tại điểm cách Q một khoảng 3 cm:

$E=\frac{\left|Q\right|}{4\pi {\epsilon }_0{r}^2}=\frac{\left|{6.10}^{-14}\right|}{4\pi {\mathrm{.8,85.10}}^{-12}{\mathrm{.0,03}}^2}=\mathrm{0,6}V/m$

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

Giải Vật lí 11 trang 65

Giải Vật lí 11 trang 66

Giải Vật lí 11 trang 67

Giải Vật lí 11 trang 68

Giải Vật lí 11 trang 69

Giải Vật lí 11 trang 70