Sách bài tập Vật lí 11 Bài 13 (Chân trời sáng tạo): Điện thế và thế năng điện
Với giải sách bài tập Vật lí 11 Bài 13: Điện thế và thế năng điện sách Chân trời sáng tạo hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh dễ dàng làm bài tập trong SBT Vật lí 11 Bài 13.
Giải SBT Vật lí 11 Bài 13: Điện thế và thế năng điện
A. Trắc nghiệm
Câu 13.1 (B) trang 48 Sách bài tập Vật Lí 11: Công của lực điện tác dụng lên một điện tích
A. phụ thuộc vào hình dạng đường đi của điện tích.
B. không phụ thuộc vào hình dạng đường đi của điện tích.
C. chỉ phụ thuộc vào độ lớn điện tích.
D. chỉ phụ thuộc vào cường độ điện trường.
Lời giải:
Đáp án đúng là B
Công của lực điện tác dụng lên một điện tích không phụ thuộc vào hình dạng đường đi của điện tích.
điện trường |
âm |
từ trường |
công |
dương |
lực |
thế năng điện |
hiệu điện thế |
Điện thế tại một điểm trong (1)... là đại lượng đặc trưng cho (2) ... tại vị trí đó và được xác định bằng (3) ... mà ta cần thực hiện để dịch chuyển một đơn vị điện tích (4)... từ vô cực về điểm đó.
Lời giải:
(1) điện trường; (2) thế năng điện; (3) công; (4) dương.
Câu 13.3 (H) trang 48 Sách bài tập Vật Lí 11: Có bao nhiêu phát biểu sau đây là không chính xác?
(1) Công của lực điện bằng độ giảm thế năng điện.
(2) Lực điện thực hiện công dương thì thế năng điện tăng.
(3) Công của lực điện không phụ thuộc vào độ lớn cường độ điện trường.
(4) Công của lực điện khác 0 khi điện tích dịch chuyển giữa hai điểm khác nhau trên một đường vuông góc với đường sức điện của điện trường đều.
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
Lời giải:
Đáp án đúng là C
Các ý sai: (2), (3), (4).
A. Điện trường sinh công âm trong quá trình điện tích chuyển động.
B. Điện trường sinh công dương trong quá trình điện tích chuyển động.
C. Điện trường không sinh công trong quá trình điện tích chuyển động.
D. Điện trường sinh công dương trên nửa đoạn đường đầu và sinh công âm trên nửa đoạn đường sau.
Lời giải:
Đáp án đúng là C
Điện tích chuyển động vuông góc với đường sức điện nên không sinh công.
A. .
B. .
C. .
D. .
Lời giải:
Đáp án đúng là D
Điện tích chuyển động từ A đến B có phương vuông góc với điện trường nên không sinh công do đó A1 = 0.
Điện tích chuyển động từ A đến D cùng hướng với điện trường nên công sinh ra lớn nhất.
Do đó .
A. .
B. .
C. .
D. .
Lời giải:
Đáp án đúng là B
vì hướng dịch chuyển vuông góc với điện trường.
B. Tự luận
Lời giải:
Electron chuyển động nhanh dần đều ngược chiều điện trường, dọc theo phương của đường sức điện, từ điểm có điện thế thấp hơn đến điểm có điện thế cao hơn.
Lời giải:
Quỹ đạo chuyển động của electron là một đường thẳng song song với các đường sức điện giữa hai bản kim loại.
Lời giải:
Chọn chiều dương là chiều của đường sức điện.
Độ biến thiên động năng của vật bằng công của lực điện trường:
Vì hạt bụi nằm cân bằng nên trọng lực cân bằng với lực điện. Ta có:
a) Tính các hiệu điện thế UAB, UBC, UCA.
b) Tính công của lực điện trường khi một proton chuyển động từ C đến B. Lấy điện tích của proton là .
c) Nếu proton đó bắt đầu chuyển động không vận tốc ban đầu tại A thì tốc độ của proton đó khi đến B là bao nhiêu? Lấy khối lượng của proton là .
Lời giải:
a)
b) Công của lực điện trường khi một proton chuyển động từ C đến B:
c) Theo định lí động năng, ta có:
Lời giải:
Vì bản A và C tích điện âm còn bản B tích điện dương nên các vectơ cường độ điện trường và có chiều như hình bên.
Vì gốc điện thế được chọn tại bản B nên .
Điện thế tại bản A:
Điện thế tại bản C:
Lời giải:
Khi , vì hạt bụi kim loại lơ lửng nên trọng lực cân bằng với lực điện. Khi đó, bản tích điện dương sẽ ở trên và bản tích điện âm sẽ ở dưới. Ta có:
Khi hiệu điện thế giảm đến , vì lực điện giảm so với ban đầu nên hạt sẽ rơi xuống bản âm với gia tốc:
Thời gian hạt bụi kim loại chuyển động đến khi gặp bản âm là:
a) Xác định tốc độ của electron khi vừa ra khỏi vùng không gian giữa hai bản kim loại.
b) Sau khi ra khỏi vùng không gian nói trên, hạt chuyển động thẳng đều đến đập vào màn huỳnh quang S. Biết S cách hai bản kim loại một đoạn 15 cm. Xác định vị trí trên màn S mà electron này đập vào.
Lời giải:
a) Cường độ điện trường giữa hai bản kim loại: .
Vì lực điện hướng thẳng đứng xuống dưới nên độ lớn gia tốc trên phương thẳng đứng của electron là:
Thời gian để electron ra khỏi vùng không gian giữa hai bản kim loại là:
với là chiều dài bản kim loại phẳng.
Thành phần vận tốc của hạt theo phương thẳng đứng khi hạt vừa ra khỏi vùng không gian giữa hai bản kim loại:
Tốc độ của electron khi vừa ra khỏi vùng không gian giữa hai bản kim loại:
b) Độ lệch của hạt so với ban đầu theo phương thẳng đứng khi hạt vừa ra khỏi vùng không gian giữa hai bản kim loại là:
Vì sau đó hạt chuyển động thẳng đều nên thành phần vx, vy vẫn không thay đổi. Khi hạt đến đập vào màn huỳnh quang S, ta có:
Vị trí hạt chạm vào màn S cách trục của ống một đoạn:
a) Khoảng cách ngắn nhất giữa hai quả cầu.
b) Tốc độ của quả cầu B khi khoảng cách giữa hai quả cầu là 0,8 m và khi chúng ở rất xa nhau.
Lời giải:
a) Khi khoảng cách giữa hai quả cầu đạt cực tiểu thì động năng của quả cầu B bằng 0 . Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng:
b) Khi khoảng cách giữa hai quả cầu là , ta có:
Khi quả cầu B tiến ra vô cùng thì thế năng điện bằng không, ta có:
Lý thuyết Điện năng và thế năng điện
a. Công của lực điện
Công của lực điện tác dụng lên một điện tích không phụ thuộc vào dạng đường đi của điện tích mà chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm đầu và điểm cuối của đường đi trong điện trường.
Do đó, lực điện là lực thế và điện trường là một trường thế.
b. Thế năng điện
Thế năng điện của một điện tích q tại một điểm trong điện trường đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường để dịch chuyển diện tích q từ điểm đó ra xa vô cùng.
Trong hệ SI, thế năng điện có đơn vị là jun (J).
c. Điện thế
Điện thế tại một điểm trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho thế năng điện tại vị trí đó và được xác định bằng công mà ta cần thực hiện để dịch chuyển một đơn vị điện tích dương từ vô cực về điểm đó:
VA = A'∞A/q
Trong hệ SI, điện thế có đơn vị là vốn (V).
d. Hiệu điện thế
Hiệu điện thế giữa hai điểm A và B trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công của điện trường để dịch chuyển một đơn vị điện tích giữa hai điểm đó và được xác định bằng biểu thức:
UAB = AAB / q
Trong hệ SI, hiệu điện thế có đơn vị là vốn (V).
e. Mối liên hệ giữa cường độ điện trường với hiệu điện thế
Tổng quát, ta có:
E = U/d
với d là khoảng cách giữa hai điểm đang xét trên phương của vectơ cường độ điện trường.
2. Vận dụng công thức liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế
Trong máy đo điện tim, các điện cực được sử dụng để đo hiệu điện thế giữa các điểm khác nhau trên da của bệnh nhân, thường không vượt quá 1 mV đối với người bình thường. Đây là một phương pháp có độ nhạy cao để phát hiện sự bất thường của chức năng tim.
3. Chuyển động của điện tích trong điện trường đều
a. Điện tích chuyển động với vận tốc ban đầu song song với vectơ cường độ điện trường
Chuyển động của hạt mang điện song song với điện trường được ứng dụng trong máy gia tốc tuyến tính. Máy gia tốc tuyến tính thường được sử dụng trong quá trình xạ trị để điều trị bệnh ung thư.
a. Điện tích chuyển động với vận tốc ban đầu vuông góc với vectơ cường độ điện trường
Sơ đồ tư duy về "Điện năng và thế năng điện''
Xem thêm các bài giải SBT Vật lí 11 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:
Bài 15: Năng lượng và ứng dụng của tụ điện
Bài 16: Dòng điện. Cường độ dòng điện
Xem thêm các chương trình khác:
- Soạn văn lớp 11 Chân trời sáng tạo (hay nhất)
- Văn mẫu lớp 11 - Chân trời sáng tạo
- Tóm tắt tác phẩm Ngữ văn 11 – Chân trời sáng tạo
- Tác giả tác phẩm Ngữ văn lớp 11 - Chân trời sáng tạo
- Giải SBT Ngữ văn 11 – Chân trời sáng tạo
- Bố cục tác phẩm Ngữ văn 11 – Chân trời sáng tạo
- Giải Chuyên đề học tập Ngữ văn 11 – Chân trời sáng tạo
- Nội dung chính tác phẩm Ngữ văn lớp 11 – Chân trời sáng tạo
- Soạn văn 11 Chân trời sáng tạo (ngắn nhất)
- Giải sgk Toán 11 – Chân trời sáng tạo
- Giải Chuyên đề học tập Toán 11 – Chân trời sáng tạo
- Lý thuyết Toán 11 - Chân trời sáng tạo
- Giải sbt Toán 11 – Chân trời sáng tạo
- Giải sgk Tiếng Anh 11 – Friends Global
- Giải sbt Tiếng Anh 11 - Friends Global
- Trọn bộ Từ vựng Tiếng Anh 11 Friends Global đầy đủ nhất
- Bài tập Tiếng Anh 11 Friends Global theo Unit có đáp án
- Giải sgk Hóa học 11 – Chân trời sáng tạo
- Giải Chuyên đề học tập Hóa học 11 – Chân trời sáng tạo
- Lý thuyết Hóa 11 - Chân trời sáng tạo
- Giải sbt Hóa học 11 – Chân trời sáng tạo
- Giải sgk Sinh học 11 – Chân trời sáng tạo
- Lý thuyết Sinh học 11 – Chân trời sáng tạo
- Giải Chuyên đề học tập Sinh học 11 – Chân trời sáng tạo
- Giải sbt Sinh học 11 – Chân trời sáng tạo
- Giải sgk Giáo dục Kinh tế và Pháp luật 11 – Chân trời sáng tạo
- Giải Chuyên đề học tập Kinh tế pháp luật 11 – Chân trời sáng tạo
- Lý thuyết Kinh tế pháp luật 11 – Chân trời sáng tạo
- Giải sbt Kinh tế pháp luật 11 – Chân trời sáng tạo
- Giải sgk Lịch sử 11 – Chân trời sáng tạo
- Giải Chuyên đề học tập Lịch sử 11 – Chân trời sáng tạo
- Lý thuyết Lịch sử 11 - Chân trời sáng tạo
- Giải sbt Lịch sử 11 – Chân trời sáng tạo
- Giải sgk Địa lí 11 – Chân trời sáng tạo
- Giải Chuyên đề học tập Địa lí 11 – Chân trời sáng tạo
- Lý thuyết Địa lí 11 - Chân trời sáng tạo
- Giải sbt Địa lí 11 – Chân trời sáng tạo
- Giải sgk Hoạt động trải nghiệm 11 – Chân trời sáng tạo