Giải Lý 11 SGK nâng cao Chương 1 Bài 3 Điện trường

Chọn phát biểu sai?

A. Điện phổ cho phép ta nhận biết sự phân bố các đường sức điện trường

B. Đường sức điện có thể là đường cong kín

C. Cũng có khi đường sức không xuất phát từ điện tích dương mà xuất phát từ vô cùng

D. Các đường sức của điện trường đều là các đường thẳng song song và cách đều nhau

Hướng dẫn giải:

Đường sức điện trường là những đường cong không kín → B sai. 

Chọn đáp án B.

---

Chọn phương án đúng

Công thức xác định cường độ điện trường của điện tích điểm Q < 0 có dạng: 

A. \(E = {9.10^9}\frac{Q}{{{r^2}}}\)

B. \(E =  - {9.10^9}\frac{Q}{{{r^2}}}\)

C. \(E = {9.10^9}\frac{Q}{r}\)

D. \(E =  - {9.10^9}\frac{Q}{r}\)

Hướng dẫn giải:

Công thức xác định cường độ điện trường của điện tích điểm Q < 0 có dạng: 

 \(E =  - {9.10^9}\frac{Q}{{{r^2}}}\) 

Chọn đáp án B.

---

Một điện tích thử đặt tại điểm có cường độ điện trường 0,16 V/m. Lực tác dụng lên điện tích đó bằng 2.10^-4N. Hỏi độ lớn của điện tích đó là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải:

Ta có:  E = 0,16 (V/m)  , F = 2.10^-4 (N)

Áp dụng công thức độ lớn của lực điện trường:

\(\begin{array}{l} E = \frac{F}{{|q|}}\\ \Rightarrow |q| = \frac{F}{E} = \frac{{{{2.10}^{ - 4}}}}{{0,16}} = 1,{25.10^{ - 3}}(C) \end{array}\)

---

Có một điện tích Q = 5.10^-9 C đặt tại điểm A trong chân không. Xác định cường độ điện trường tại điểm B cách A một khoảng 10 cm.

Hướng dẫn giải:

Cường độ điện trường tại điểm B cách A một khoảng 10 cm là: 

Áp dụng công thức: \(E = {9.10^9}\frac{{|Q|}}{{{r^2}}} = \frac{{{{9.10}^9}{{.5.10}^{ - 9}}}}{{{{(0,1)}^2}}} = 4500(V/m).\)

---

Có hai điện tích q₁, q₂ đặt cách nhau 10 cm trong chân không. Điện tích q₁ = 5.10^-9 C, q₂= -10^-9 C. Xác định vecto điện trường tại điểm M nằm trên đường thẳng đi qua hai điện tích đó và:

a) Cách đều hai điện tích

b) Cách q₁ 5cm và cách q₂ 15 cm.

Hướng dẫn giải:

a)

q₁ = 5.10^-9(C) AB = 10cm

q₂ = -5.10^-9(C) => r₁ = r₂ = 5(cm) 

Do q₁ > 0, q₂ < 0 nên \({\vec E_1}\), \({\vec E_2}\) là hai vecto cùng phương, cùng chiều. Khi đó vecto điện trường tại M có chiều: hướng từ q₁ đến q₂.

Hình vẽ:

            

Cường độ điện trường do q₁, q₂ gây ra tại M

\({E_1} = {9.10^9}\frac{{|{q_1}|}}{{{r_1}^2}} = \frac{{{{9.10}^9}{{.5.10}^{ - 9}}}}{{{{({{5.10}^{ - 2}})}^2}}} = 18000(V/m)\)

\({E_2} = {E_1}\)

Ta có:  Độ lớn  \(E = {E_1} + {E_2} = 2{E_1}\) vì \({E_1} = {E_2}\)

\( \Rightarrow E = 36000\left( {V/m} \right),\vec E\) hướng về phía q2

b)             

Độ lớn:  \(E = {E_1} - {E_2} = {9.10^9}\frac{{|{q_1}|}}{{N{A^2}}} - {9.10^9}\frac{{|{q_2}|}}{{N{B^2}}}\)

\(\begin{array}{l} = {9.10^9}.\frac{{{{5.10}^{ - 9}}}}{{{{\left( {{{5.10}^{ - 2}}} \right)}^2}}} - {9.10^9}.\frac{{{{5.10}^{ - 9}}}}{{{{\left( {{{15.10}^{ - 2}}} \right)}^2}}}\\ = 16000{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {V/m} \right) \end{array}\)

\(\vec E\) hướng ra xa q1

---

Hai điện tích q₁ = q₂ = 5.10^-16 C được đặt cố định tại hai đỉnh B, C của một tam giác đều cạnh là \(8cm\). Các điện tích đặt trong không khí.

a) Xác định vectơ điện trường tại đỉnh A của tam giác nói trên.

b) Câu trả lời sẽ thay đổi thế nào nếu q₁ = 5.10^-16 C , q₂ = -5.10^-16C?

Hướng dẫn giải:

a)  

Ta có: q₁ = q₂ = 5.10^-16 (C) ; AB = AC

=> E₁ = E₂

Theo hình vẽ ta có :

\(\begin{array}{l} E = 2{E_1}cos{30^o}\\ \Rightarrow E = 2.(\frac{{{{9.10}^9}{{.5.10}^{ - 16}}}}{{{{(0,08)}^2}}})cos{30^o} = 0,0012(V/m) \end{array}\)

Phương của \(\vec E\) vuông góc BC và hướng ra xa trung điểm của BC

 b)

Theo hình vẽ ta có :

\(\begin{array}{l} E = 2{E_1}cos{60^o} = 2{E_1}.\frac{1}{2}\\ \Rightarrow E = {E_1} = (\frac{{{{9.10}^9}{{.5.10}^{ - 16}}}}{{{{(0,08)}^2}}}) = 0,{703.10^{ - 3}}(V/m) \end{array}\)

Phương của \(\vec E\) song song với BC và hướng sang phải.

---

Ba điện tích q giống nhau được đặt cố định tại 3 đỉnh của một tam giác đều cạnh a. Xác định vecto điện trường tại tâm của tam giác.

Hướng dẫn giải:

Tâm O cách đều 3 đỉnh A, B, C với cùng độ lớn điện tích là q.

\( \Rightarrow {E_1} = {E_2} = {E_3}\)

Vì \(\left( {\widehat {{{\vec E}_1},{{\vec E}_2}}} \right) = {120^0} \Rightarrow {E_{12}} = {E_1} = {E_2}\)

Với \({\vec E_0} = {\vec E_{12}} + {\vec E_3}\)

\({\vec E_{12}}\) ngược hướng và có cùng độ lớn với \({\vec E_{3}}\)

\( \Rightarrow {\vec E_0} = 0\)

 

Trên đây là nội dung hướng dẫn giải chi tiết bài tập SGK nâng cao môn Vật lý 11 Chương 1 Bài 3 Điện trường được trình bày rõ ràng, cụ thể với phương pháp ngắn gọn và khoa học. Hy vọng rằng đây sẽ là tài liệu hữu ích giúp các em học sinh lớp 11 học tập thật tốt! 

${\mathrm{}}_{}$