Trong điện trường của một điện tích Q cố định, công để dịch chuyển một điện tích q

Giải SBT Vật lí 11 Bài 20: Điện thế

Câu 20.6 trang 41 SBT Vật Lí 11: Trong điện trường của một điện tích Q cố định, công để dịch chuyển một điện tích q từ vô cùng về điểm M cách Q một khoảng r có giá trị bằng $A_{\infty M}=q\frac{Q}{4\pi {\epsilon }_{0}r}$. M là một điểm cách Q một khoảng 1 m và N là một điểm cách Q một khoảng 2 m.

a) Hãy tính hiệu điện thế U_MN.

b) Áp dụng với Q = 8.10^-10C. Tính công cần thực hiện để dịch chuyển một electron từ M đến N.

Lời giải:

a) $U_{MN}=\frac{A_{MN}}{q}=\frac{A_{M\infty }-A_{N\infty }}{q}$$=\frac{-q\frac{Q}{4\pi {\epsilon }_0{r}_M}+q\frac{Q}{4\pi {\epsilon }_0{r}_N}}{q}$

$=-\frac{Q}{4\pi {\epsilon }_0.1}+\frac{Q}{4\pi {\epsilon }_0.2}=-\frac{Q}{8\pi {\epsilon }_0}\left(V\right)$

b)

$\begin{array}{c}{A}_{MN}=A_{M\infty }-A_{N\infty }=-A_{\infty M}-\left(-A_{\infty N}\right)\\ \end{array}$

$=-q\frac{Q}{4\pi {\epsilon }_0{r}_M}-\left(-q\frac{Q}{4\pi {\epsilon }_0{r}_N}\right)$

$=-q\frac{Q}{4\pi {\epsilon }_0.1}+q\frac{Q}{4\pi {\epsilon }_0.2}=-q\frac{Q}{8\pi {\epsilon }_0}=\frac{1,6\cdot {10}^{-29}}{\pi {\epsilon }_0}\left(J\right)$