Bài 4.1 trang 9 SBT Vật Lí 11: Một vòng tròn tâm O nằm trong điện trường của một điện tích điểm Q. M và N là hai điểm trên vòng tròn đó (Hình 4.1). Gọi AM1N, AM2N và AMN  là công của lực điện tác dụng lên điện tích điểm q trong các dịch chuyển dọc theo cung M1N, M2N và dây cung MN. Chọn điều khẳng định đúng:

A. AM1N < AM2N

B. AMN nhỏ nhất.

C. AM2N lớn nhất.

D. AM1N = AM2N = AMN

Phương pháp giải:

Sử dụng lý thuyết: Công của lực điện trong sự di chuyển của một điện tích không phụ thuộc hình dạng đường đi mà chỉ phụ thuộc vị trí điểm đầu và điểm cuối của đường đi trong điện trường.

Lời giải:

Ta có: Công của lực điện trong sự di chuyển của một điện tích không phụ thuộc hình dạng đường đi mà chỉ phụ thuộc vị trí điểm đầu và điểm cuối của đường đi trong điện trường.

Chọn đáp án: D

Bài 4.2 trang 9, 10 SBT Vật Lí 11: Công của lực điện tác dụng lên một điện tích điểm q khi di chuyển từ điểm M đến điểm N trong điện trường

A. Tỉ lệ thuận với chiều dài đường đi MN.

B. Tỉ lệ thuận với độ lớn của điện tích q.

C. Tỉ lệ thuận với thời gian di chuyển.

D. Cả ba ý A, B, C đều không đúng.

Phương pháp giải:

Sử dụng lý thuyết: Thế năng tỉ lệ thuận với q ( $W_M=A_{M\infty }=V_M.q$)

Lời giải:

Ta có: $W_M=A_{M\infty }=V_M.q$ 

=> Đáp án B - Đúng

Chọn đáp án: B

Bài 4.3 trang 10 SBT Vật Lí 11: Công của lực điện tác dụng lên một điện tích điểm q khi di chuyển từ điểm M đến điểm N trong một điện trường, thì không phụ thuộc vào

A. Vị trí của các điểm M, N.

B. Hình dạng của đường đi MN.

C. Độ lớn của điện tích q.

D. Độ lớn của cường độ điện trường tại các điểm trên đường đi.

Phương pháp giải:

Sử dụng lý thuyết: Công của lực điện tác dụng lên một điện tích điểm không phụ thuộc vào hình dạng đường đi mà chỉ phụ thuộc vào điểm đầu và điểm cuối.

Lời giải:

Công của lực điện tác dụng lên một điện tích điểm q khi di chuyển từ điểm M đến điểm N trong một điện trường, thì không phụ thuộc vào hình dạng của đường đi MN. 

Chọn đáp án: B

Bài 4.4 trang 10 SBT Vật Lí 11: Một êlectron (-e = -1,6.10-19 C) bay từ bản dương sang bản âm trong điện trường đều của một tụ điện phẳng, theo một đường thẳng MN dài 2 cm, có phương làm với phương đường sức điện một góc 600. Biết cường độ điện trường trong tụ điện là 1 000 V/m. Công của lực điện trong dịch chuyển này là bao nhiêu ?

A. +2.77.10-18 J.

B. -2.77.1018 J.

C. +1.6.10-18 J.                                     

D. -1,6.10-18 J.

Phương pháp giải:

Sử dụng biểu thức tính công: $A=qEd$

Lời giải:

Ta có:

$$\begin{gathered} d=MN.Cos60=2.{\displaystyle \frac{1}{2}} \\ =1cm={10}^{-2}m \end{gathered}$$

Công của lực điện trong dịch chuyển này là:

$$\begin{gathered} A=qEd=-1,{6.10}^{-19}.1000{.10}^{-2} \\ =-1,{6.10}^{-18}J \end{gathered}$$

Chọn đáp án: D

A. AMN $\ne$ 0 và phụ thuộc vào đường dịch chuyển.

B. AMN  $\ne$ 0, không phụ thuộc vào đường dịch chuyển.

C. AMN = 0; không phụ thuộc vào đường dịch chuyển.

D. Không thể xác định được AMN.

Phương pháp giải:

+ Sử dụng lý thuyết: Công của lực điện tác dụng lên một điện tích điểm không phụ thuộc vào hình dạng đường đi mà chỉ phụ thuộc vào điểm đầu và điểm cuối.

+ Sử dụng biểu thức: $A=qEd$

Lời giải:

Công của lực điện trong dịch chuyển :

$A_{MN}=A_{MO}+A_{ON}=0$. 

Và công không phụ thuộc vào hình dạng đường đi.

Chọn đáp án: C

A. - 2,5 J.               B. - 5 J.               

C. +5J,                   D. 0J.

Phương pháp giải:

Sử dụng biểu thức tính công: $A_{AB}=W_A-W_B$

Lời giải:

Ta có: $A_{AB}=W_A-W_B$

=> $W_B=0$

Chọn đáp án: D

Phương pháp giải:

Sử dụng biểu thức tính công của lực điện: $A=qEd$

Lời giải:

Công của lực điện trên đoạn ABC là :

AABC = AAB + ABC

Trong đó: 

Công trên đoạn AB là:

$A_{AB}=qE{d}_1$  với q = +4.10-8 C; E = 100V/m và d1 = ABcos300 = 0,173m

$A_{AB}=0,{692.10}^{-6}J$

Công trên đoạn BC là:

$A_{BC}=qE{d}_2$ với d2 = BCcos1200 = -0,2m; ABC = -0,8.10-6J

Vậy AABC = - 0,108.10-6J.

Phương pháp giải:

Sử dụng lý thuyết: Công của lực điện trong sự di chuyển của một điện tích không phụ thuộc hình dạng đường đi mà chỉ phụ thuộc vị trí điểm đầu và điểm cuối của đường đi trong điện trường.

Lời giải:

Công của lực điện trên cả đoạn đường mà điện tích q di chuyển là:

AMNM = AMN + ANM = 0.

Vậy AMN = - ANM.

a) Tính công mà lực điện sinh ra khi êlectron di chuyển tiếp 0,4 cm từ điểm N đến điểm P theo phương và chiều nói trên.

b) Tính vận tốc của êlectron khi nó đến điểm P. Biết rằng, tại M, êlectron không có vận tốc đầu. Khối lượng của êlectron là 9,1.10-31 kg.

Phương pháp giải:

Sử dụng biểu thức tính công của lực điện: $A=qEd$

Lời giải:

a) Ta có:Công của lực điện khi electron di chuyển đoạn NP là:$A=qEd$ 

Trong đó A = 9,6.10 -18 J ; q = -e = -1,6.10 -19 C ; d = -0,6 cm.

$=>E={1.10}^{4}V/m$.

Vậy công của lực điện khi electron di chuyển đoạn NP dài 0,4 cm (d' = - 0,4 cm) là $6,{4.10}^{-18}J$.

b) Công của lực điện khi electron di chuyển từ điểm M đến điểm P là:

$$\begin{gathered} A_{MP}=A_{MN}+A_{NP} \\ =(9,6+6,4).{10}^{-18}J={16.10}^{-18}J \end{gathered}$$

Công này đúng bằng động năng của êlectron khi nó đến điểm P.

Ta có:

$$\begin{gathered} {\displaystyle \frac{m{v}^2}{2}}=A \\ \Rightarrow v=\sqrt{{\displaystyle \frac{2A}{m}}}=5,{93.10}^{6}m/s \end{gathered}$$

Bài 4.10 trang 11 SBT Vật Lí 11: Xét các êlectron chuyển động quanh hạt nhân của một nguyên tử.

a) Cường độ điện trường của hạt nhân tại vị trí của các êlectron nằm càng xa hạt nhân thì càng lớn hay càng nhỏ ?

b) Electron nằm càng xa hạt nhân thì có thế năng trong điện trường của hạt nhân càng lớn hay càng nhỏ?

Phương pháp giải:

+ Sử dụng biểu thức tính công: $A=qEd$

+ Sử dụng lý thuyết: Thế năng đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường.

Lời giải:

a) Cường độ điện trường của hạt nhân nguyên tử tại các điểm nằm càng xa hạt nhân càng nhỏ.

b) Thế năng của êlectron trong điện trường của hạt nhân tại các điểm nằm càng xa hạt nhân càng lớn, vì công cực đại mà lực điện có thể sinh ra càng lớn.