Với giải sách bài tập Vật lí 11 Bài 13: Điện thế và thế năng điện sách Chân trời sáng tạo hay, chi tiết giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập trong SBT Vật lí 11. Mời các bạn đón xem:
Sách bài tập 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:
Lời giải:
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:
Xem thêm các bài giải SBT Vật Lí lớp 11 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:
Bài 13: Điện thế và thế năng điện
Bài 16: Dòng điện. Cường độ dòng điện
Bài 17: Điện trở. Định luật Ohm
Lý thuyết Điện thế và thế năng điện
1. Thế năng điện. Điện thế
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.
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 điện tích q từ điểm đó ra xa vô cùng.
Trong hệ SI, thế năng điện có đơn vị là jun (J).
Điện thế
Điện thế tại một điểm trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho thế năng điện tại vị trí đo 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:
Trong hệ SI, điện thế có đơn vị là vôn (V).
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:
Trong hệ SI, hiệu điện thế có đơn vị là vôn (V).
Mối liên hệ giữa cường độ điện trường với hiệu điện thế
Với d là khoảng cách giữa hai điểm đang xét trên phương của vecto cường độ điện trường.
2. Chuyển động của điện tích trong điện trường đều
Điện tích chuyển động với vận tốc ban đầu song song với vecto cường độ điện trường
Tốc độ của hạt electron tại bản dương (vận tốc ban đầu bằng 0):
Điện tích chuyển động với vận tốc ban đầu vuông góc với vecto cường độ điện trường
- Quỹ đạo chuyển động của electron giống với quỹ đạo của chuyển động ném ngang
- Trên phương Ox: electron chuyển động thẳng đều với tốc độ v0.
- Trên phương Oy: lực điện gây ra gia tốc