Với giải Câu hỏi 4 trang 82 Vật lí lớp 11 Chân trời sáng tạo chi tiết trong Bài 13: Điện thế và thế năng điện 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 13: Điện thế và thế năng điện

Câu hỏi 4 trang 82 Vật Lí 11: Xét hai điểm M và N trong điện trường đều. Biết vectơ cường độ điện trường hướng từ M đến N. Hãy so sánh giá trị điện thế tại điểm M và N.

Lời giải:

Cách 1: Điện thế tại điểm M và N: $V_M=\frac{A_{M\infty }}{q}$ và $V_N=\frac{A_{N\infty }}{q}$

Trong đó $A_{M\infty }$ và $A_{N\infty }$ là công của lực điện để dịch chuyển điện tích q dương từ M và N ra vô cực.

Vectơ cường độ điện trường hướng từ M đến N nên công $A_{M\infty }>A_{N\infty }\Rightarrow V_M>V_N$

Cách 2: Ta có $U_{MN}=V_M-V_N=\frac{A_{MN}}{q}$

Vì điện tích dịch chuyển cùng chiều vectơ cường độ điện trường hướng từ M đến N nên A_MN > 0 $\Rightarrow U_{MN}>0\Rightarrow V_M>V_N$.

Lý thuyết 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.

$A_{AB}=qE\overline{A\text{'}B\text{'}}$

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.

$W_A=A_{A\infty }$

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:

$V_A=\frac{A{\text{'}}_{\infty A}}{q}$

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:

$U_{AB}=V_A-V_B=\frac{A_{AB}}{q}$

Trong hệ SI, hiệu điện thế có đơn vị là vôn (V).

Mối liên hệ giữa cường độ điện trường với hiệu điện thế

$E=\frac{U}{d}$

Với d là khoảng cách giữa hai điểm đang xét trên phương của vecto cường độ điện trường.