Với giải Câu hỏi 2 trang 67 Vật lí lớp 11 Kết nối tri thức chi tiết trong Bài 17: Khái niệm điện trường giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập Vật lí 11. Mời các bạn đón xem:

Giải bài tập Vật lí lớp 11 Bài 17: Khái niệm điện trường

Câu hỏi 2 trang 67 Vật Lí 11: Một điện tích điểm Q = 6.10 ^-13 C đặt trong chân không.

a) Xác định phương, chiều, độ lớn của cường độ điện trường do điện tích điểm Q gây ra tại một điểm cách nó một khoảng 1 cm, 2 cm, 3 cm.

b) Nhận xét về cường độ điện trường ở những điểm gần điện tích Q và ở những điểm cách xa điện tích Q.

c) Từ các nhận xét trên, em hãy mô tả cường độ điện trường do một điện tích điểm dương Q đặt trong chân không gây ra tại một điểm cách nó một khoảng r. Vẽ hình minh hoạ.

Lời giải:

a) Phương của cường độ điện trường này trùng với đường nối của điện tích với điểm đang xét.

Chiều của cường độ điện trường hướng ra xa điện tích (do Q là điện tích dương).

Độ lớn cường độ điện trường do điện tích Q gây ra tại một điểm cách nó các khoảng

1 cm: $E=\frac{\left|Q\right|}{4\pi {\epsilon }_0{r}^2}=\frac{\left|{6.10}^{-13}\right|}{4\pi {\mathrm{.8,85.10}}^{-12}{\mathrm{.0,01}}^2}\approx 54V/m$

2 cm: $E=\frac{\left|Q\right|}{4\pi {\epsilon }_0{r}^2}=\frac{\left|{6.10}^{-13}\right|}{4\pi {\mathrm{.8,85.10}}^{-12}{\mathrm{.0,02}}^2}\approx \mathrm{13,5}V/m$

3 cm: $E=\frac{\left|Q\right|}{4\pi {\epsilon }_0{r}^2}=\frac{\left|{6.10}^{-13}\right|}{4\pi {\mathrm{.8,85.10}}^{-12}{\mathrm{.0,03}}^2}\approx 6V/m$

b) Càng gần điện tích thì cường độ điện trường càng mạnh, càng xa điện tích thì cường độ điện trường càng yếu. Phù hợp với công thức thể hiện mối quan hệ giữa cường độ điện trường và khoảng cách từ điện tích đến điểm xét: độ lớn cường độ điện trường tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách từ điện tích đến điểm xét.

c) Cường độ điện trường do một điện tích điểm dương gây ra có:

- Phương: trùng với đường nối của điện tích với điểm đang xét.

- Chiều: hướng ra xa điện tích.

- Độ lớn: tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách từ điện tích điểm đó đến điểm xét.

Lý thuyết Cường độ điện trường

· Đại lượng đặc trưng cho độ mạnh yếu của điện trường là cường độ điện trường.

· Cường độ điện trường tại một điểm được đo bằng tỉ số giữa lực điện tác dụng lên một điện tích dương đặt tại điểm đó và độ lớn của điện tích đó.

$E=\frac{F}{q}$

- Trong hệ SI, đơn vị của cường độ điện trường là vôn trên mét (V/m)

- Vì lực là đại lượng vecto, q là đại lượng vô hướng nên cường độ điện trường là đại lượng vecto. Vecto cường độ điện trường $\overrightarrow{E}$ tại một điểm được xác định bằng tỉ số giữa vecto lực điện $\overrightarrow{F}$ tác dụng lên một điện tích q đặt tại điểm đó và trị số của điện tích đó:

$\overrightarrow{E}=\frac{\overrightarrow{F}}{q}$

· Đặc điểm của vecto cường độ điện trường $\overrightarrow{E}$:

- Phương trùng với phương của lực điện tác dụng lên điện tích.

- Chiều cùng với chiều của lực điện khi q > 0, ngược chiều với chiều của lực điện khi q < 0.

- Độ lớn của vecto cường độ điện trường bằng độ lớn của lực điện tác dụng lên điện tích 1C đặt tại điểm ta xét.

- Độ lớn cường độ điện trường do một điện tích điểm Q đặt trong chân không hoặc không khí gây ra tại một điểm cách đó một khoảng r có giá trị bằng $E=\frac{\left(Q\right)}{4{\mathrm{\pi \epsilon }}_0{r}^2}$

· Cường độ điện trường của hệ điện tích điểm gây ra tại một điểm được tổng hợp từ cường độ điện trường của mỗi điện tích điểm

$\overrightarrow{E}=\overrightarrow{E_1}+\overrightarrow{E_2}+\overrightarrow{E_3}+...$

Ví dụ: