Với lời giải SBT Vật lí 11 trang 50 chi tiết trong Bài 13: Điện thế và thế năng điện Chân trời sáng tạo 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:

Giải SBT Vật lí 11 Bài 13: Điện thế và thế năng điện

Bài 13.4 (H) trang 50 Sách bài tập Vật Lí 11: Một hạt bụi mang điện tích $q=1\mu \text{C}$ có khối lượng m đang nằm cân bằng trong một điện trường đều giữa hai bản kim loại phẳng nằm ngang, tích điện trái dấu và cách nhau 1,5 cm. Khi đó các đường sức điện hướng theo phương thẳng đứng. Biết hiệu điện thế giữa hai bản là 100 V, lấy $g=9,8{\text{ m/s}}^{\text{2}}$ . Xác định khối lượng của hạt bụi.

Lời giải:

Vì hạt bụi nằm cân bằng nên trọng lực cân bằng với lực điện. Ta có:$F=P\Rightarrow q\frac{U}{d}=mg\Rightarrow m=\frac{qU}{gd}=\frac{{10}^{-6}\cdot 100}{9,8\cdot 1,5\cdot {10}^{-2}}\approx 0,68\cdot {10}^{-3}\text{ kg}=0,68\text{ g}$

Bài 13.5 (H) trang 50 Sách bài tập Vật Lí 11: Xét một vùng không gian có điện trường đều, cho 3 điểm A, B, C tạo thành một tam giác đều có độ dài các cạnh a = 6 cm, AB song song với các đường sức điện như Hình 13.3 . Biết cường độ điện trường có độ lớn E= 1000 V/m.

a) Tính các hiệu điện thế U_AB, U_BC, U_CA.

b) Tính công của lực điện trường khi một proton chuyển động từ C đến B. Lấy điện tích của proton là $q=1,{6.10}^{-19}\text{C}$ .

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 $m=1,{67.10}^{-27}\text{ kg}$ .

Lời giải:

a) $U_{\text{AB}}=E.AB.\cos 0°=1000.\left({6.10}^{-2}\right)=60\text{ V}$

$U_{\text{BC}}=E.BC.\text{cos12}0°=-1000.\left({6.10}^{-2}\right).0,5=-30\text{ V}$

$U_{\text{CA}}=E.CA.\text{cos12}0°=-1000.\left({6.10}^{-2}\right).0,5=-30\text{ V}$

b) Công của lực điện trường khi một proton chuyển động từ C đến B:$A_{\text{CB}}=q{U}_{\text{CB}}=\left(1,{6.10}^{-19}\right).30=4,{8.10}^{-18}\text{ J}$

c) Theo định lí động năng, ta có: $W_{{\text{d}}_{\text{B}}}-W_{{\text{d}}_{\text{A}}}=A_{\text{AB}}\Rightarrow \frac{1}{2}m{v}_{\text{B}}^2=q{U}_{\text{AB}}$

$\Rightarrow v_B=\sqrt{\frac{2q{U}_{\text{AB}}}{m}}=\sqrt{\frac{2.\left(1,{6.10}^{-19}\right).60}{1,{67.10}^{-27}}}\approx 107,{22.10}^3\text{ m/s}$

Bài 13.6 (VD) trang 50 Sách bài tập Vật Lí 11: Cho 3 bản kim loại phẳng A, B, C mang điện với bản A và C tích điện âm còn bản B tích điện dương. Các bản được đặt song song nhau. Xem gần đúng điện trường giữa các bản kim loại là đều. Biết rằng khoảng cách giữa hai bản A và B là $d_1=3\text{ cm}$ còn khoảng cách giữa hai bản B và C là $d_2=5\text{ cm}$ như Hình 13.4 . Chọn gốc điện thế tại bản B. Hãy xác định điện thế tại các bản A và C nếu cường độ điện trường giữa hai bản A và B, B và C có độ lớn lần lượt là $E_1=200\text{ V/m}$ và $E_2=600\text{ V/m}$ .

Lời giải:

Vì bản A và C tích điện âm còn bản B tích điện dương nên các vectơ cường độ điện trường ${\overrightarrow{E}}_1$ và ${\overrightarrow{E}}_2$ có chiều như hình bên.

Vì gốc điện thế được chọn tại bản B nên $V_{\text{B}}=0\text{ V}$ .

Điện thế tại bản A: $U_{\text{BA}}=V_{\text{B}}-V_{\text{A}}=0-V_{\text{A}}=E_1{d}_1=200.0,03=6\text{ V}\Rightarrow V_{\text{A}}=-6\text{ V}$

Điện thế tại bản C: $U_{\text{BC}}=V_{\text{B}}-V_{\text{C}}=0-V_{\text{C}}=E_2{d}_2=600.0,05=30\text{ V}\Rightarrow V_{\text{C}}=-30\text{ V}$