Bài giảng Chuyên đề Vật lý 11 - Chương 1: Chủ đề 2 (Lý thuyết và bài tập)

Bài giảng Chuyên đề Vật lý 11 - Chương 1: Chủ đề 2 - Điện trường. Chủ đề này cung cấp cho các bạn học sinh những kiến thức về điện trường như: Khái niệm về điện trường, cường độ điện trường, nguyên lí chồng chất điện trường, đường sức điện trường, điện trường đều. Ngoài ra bài giảng còn kèm theo các bài tập và có đáp án. Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Chuyên đề Vật lý 11 - Chương 1: Chủ đề 2 (Lý thuyết và bài tập) http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com CHỦ ĐỀ 2: ĐIỆN TRƯỜNGI. KIẾN THỨC1.Khái niệm: Là môi trường tồn tại xung quanh điện tích và tác dụng lực lên điện tích khác đặttrong nó.- Điện trường tĩnh là do các hạt mang điện đứng yên sinh ra.- Tính chất cơ bản của điện trường là nó tác dụng lực điện lên điện tích đặt trong nó.- Theo quy ước về chiều của vectơ cường độ điện trường: Véctơ cường độ điện trường tại mộtđiểm luôn cùng phương, cùng chiều với vectơ lực điện tác dụng lên một điện tích dương đặt tại 2. Cường độ điện trường: Là đại lượng đặc trưng cho điện trường về khả năng tác dụng lực.Véctơ cường độ điện trường E do 1 điện tích điểm Q gây ra tại một điểm M cách Q một Fđoạn r có: E = ⇒ F = q.E q - Điểm đặt: Tại M.- Phương: đường nối M và Q- Chiều: Hướng ra xa Q nếu Q > 0 Hướng vào Q nếu Q 0 r EM q http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com + (E1 , E2 ) = α ⇒ E = E12 + E22 + 2 E1E2 cos α α Nếu E1 = E2 ⇒ E = 2 E1 cos 2 4. Đường sức điện trường: Là đường được vẽ trong điện trường sao cho hướng của tiếp tưyến tại bất kỳ điểm nào trên đường cũng trùng với hướng của véc tơ CĐĐT tại điểm đó. Tính chất của đường sức: - Qua mỗi điểm trong đ.trường ta chỉ có thể vẽ được 1 và chỉ 1 đường sức điện trường. - Các đường sức điện là các đường cong không kín,nó xuất phát từ các điện tích dương,tận cùng ở các điện tích âm. - Các đường sức điện không bao giờ cắt nhau. - Nơi nào có CĐĐT lớn hơn thì các đường sức ở đó vẽ mau và ngược lại 5. Điện trường đều: - Có véc tơ CĐĐT tại mọi điểm đều bằng nhau. - Các đường sức của điện trường đều là các đường thẳng song song cách đều nhauBÀI TOÁN 1: TÌM CÁC ĐẠI LƯỢNG THƯỜNG GẶPBÀI TOÁN 2: NGUYÊN LÝ CHỒNG CHẤT ĐIỆN TRƯỜNGBÀI TOÁN 3: ĐIỆN TÍCH q CÂN BẰNG TRONG ĐIỆN TRƯỜNG HOẶC E TRIỆTTIÊU.PP:Cường độ điện trường của một điện tích điểm Q: F Q Áp dụng công thức E = =k . q1⊕----------------- E1 q1 ------------------- q ε .r 2 q1 Cường độ điện trường E1 do q1 gây ra tại vị trí cách q1 một khoảng r1 : E1 = k , ε .r1 2Cường độ điện trường của một hệ điện tích điểm: Áp dụng nguyên lý chồng chất điện trường: + Xác định phương, chiều, độ lớn của từng vectơ cường độ điện trường do từng điện tíchgây ra. + Vẽ vectơ cường độ điện trường tổng hợp. + Xác định độ lớn của cường độ điện trường tổng hợp từ hình vẽ. 2 http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.comKhi xác định tổng của hai vectơ cần lưu ý các trường hợp đặc biệt: ↑↑, ↑↓, ⊥ , tam giac vuông, tamgiác đều, … Nếu không xảy ra các trường hợp đặt biệt thì có thể tính độ dài của vectơ bằng định lýhàm cosin: a2 = b2 + c2 – 2bc.cosA. VÍ DỤ MINH HỌAVD1. Cho hai điện tích điểm q1 = 0,5nC và q 2 = −0,5nC đặt tại hai điểm A và B cách nhau 6cmtrong không khí. Cường độ điện trường tại trung điểm AB có độ lớn là bao nhiêu ?HD. k | q1 |E1 = = 5000V / m ε .r 21 k . | q2 |E2 = = 5000V / m ε .r2 2E M = E1 + E 2 Do E1 ↑↑ E2 => E = E1 + E2 = 10000V / mVD2. Tại hai điểm A và B cách nhau 10 cm trong không khí có đặt hai điện tích q1 = - q2 = 6.10-6 C. Xác định cường độ điện trường do hai điện tích này gây ra tại điểm C biết AC = BC = 12 cm.Tính lực điện trường tác dụng lên điện tích q3 = -3.10-8 C đặt tại C. → →HD. Các điện tích q1 và q2 gây ra tại C các véc tơ cường độ điện trường E1 và E2 có phương chiềunhư hình vẽ, có độ lớn: | q1 | E1 = E2 = 9.109 2 = 375.104 V/m. ACCường độ điện trường tổng hợp tại C do các điện tích q1 và q2 gây ra là:→ → →E = E1 + E2 ; có phương chiều như hình vẽ; có độ lớn: E = E1cosα + E2 cosα = 2E1 cosα AH = 2E1. ≈ 312,5.104 V/m. AC → → Lực điện trường tổng ...