Giải Vật lí 11 trang 67 Kết nối tri thức

Với giải bài tập Vật lí 11 trang 67 trong Bài 17: Khái niệm điện trường sách Kết nối tri thức hay nhất, chi tiết giúp học sinh dễ dàng làm bài tập Vật lí 11 trang 67.

1 883 24/05/2023

Trang trước

Trang sau

Giải Vật lí 11 trang 67

Câu hỏi 1 trang 67 Vật Lí 11: Hãy chứng tỏ rằng: Độ lớn cường độ điện trường tại một điểm trong công thức (17.1) bằng độ lớn của lực điện tác dụng lên một đơn vị điện tích đặt tại điểm đó.

Lời giải:

Độ lớn cường độ điện trường tại 1 điểm: $E = k \frac{|Q|}{r^{2}}$

Lực điện tác dụng lên một đơn vị điện tích đặt tại điểm đó: $E = \frac{F}{q} = \frac{k \frac{|Q . q|}{r^{2}}}{q} = k \frac{|Q|}{r^{2}}$

Chứng tỏ: Độ lớn cường độ điện trường tại một điểm bằng độ lớn của lực điện tác dụng lên một đơn vị điện tích đặt tại điểm đó.

Câu hỏi 2 trang 67 Vật Lí 11: Một điện tích điểm Q = 6.10^-13 C đặt trong chân không.

a) Xác định phương, chiều, độ lớn của cường độ điện trường do điện tích điểm Q gây ra tại một điểm cách nó một khoảng 1 cm, 2 cm, 3 cm.

b) Nhận xét về cường độ điện trường ở những điểm gần điện tích Q và ở những điểm cách xa điện tích Q.

c) Từ các nhận xét trên, em hãy mô tả cường độ điện trường do một điện tích điểm dương Q đặt trong chân không gây ra tại một điểm cách nó một khoảng r. Vẽ hình minh hoạ.

Lời giải:

a) Phương của cường độ điện trường này trùng với đường nối của điện tích với điểm đang xét.

Chiều của cường độ điện trường hướng ra xa điện tích (do Q là điện tích dương).

Độ lớn cường độ điện trường do điện tích Q gây ra tại một điểm cách nó các khoảng

1 cm: $E = \frac{|Q|}{4 π ε_{0} r^{2}} = \frac{|{6.10}^{- 13}|}{4 π {.8,85.10}^{- 12} {.0,01}^{2}} \approx 54 V / m$

2 cm: $E = \frac{|Q|}{4 π ε_{0} r^{2}} = \frac{|{6.10}^{- 13}|}{4 π {.8,85.10}^{- 12} {.0,02}^{2}} \approx 13,5 V / m$

3 cm: $E = \frac{|Q|}{4 π ε_{0} r^{2}} = \frac{|{6.10}^{- 13}|}{4 π {.8,85.10}^{- 12} {.0,03}^{2}} \approx 6 V / m$

b) Càng gần điện tích thì cường độ điện trường càng mạnh, càng xa điện tích thì cường độ điện trường càng yếu. Phù hợp với công thức thể hiện mối quan hệ giữa cường độ điện trường và khoảng cách từ điện tích đến điểm xét: độ lớn cường độ điện trường tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách từ điện tích đến điểm xét.

c) Cường độ điện trường do một điện tích điểm dương gây ra có:

- Phương: trùng với đường nối của điện tích với điểm đang xét.

- Chiều: hướng ra xa điện tích.

- Độ lớn: tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách từ điện tích điểm đó đến điểm xét.

Một điện tích điểm Q = 6.10 -13 C đặt trong chân không.