2021 – 04-29 T14 : 31 : 41-04 : 00
Bạn đang đọc: Điện thế, Hiệu Điện Thế, Vật lý lớp 11
https://thcsbevandan.edu.vn/tai-lieu/vat-ly-11/dien-the-hieu-dien-the-vat-ly-lop-11-1856.htmlhttps://thcsbevandan.edu.vn/uploads/tai-lieu/vatly/vat-ly-11.jpg
https://thcsbevandan.edu.vn/uploads/thi-online.png
Điện thế, Hiệu Điện Thế, Vật lý lớp 11, lý thuyết điện thế – hiệu điện thế, lý thuyết điện the – hiệu điện the, Công thức tính hiệu điện the lớp 11, Bài 6 lý 11, Vật lý 11 Bài 7, Vật lý 11 Bài 8, Công thức hiệu điện thế lớp 11, Vật lý 11 Bài 5 lý thuyết, lý thuyết điện thế – hiệu điện thế, Điện thế, hiệu điện thế là gì, Công của lực điện thực hiện khi điện tích q dịch chuyển từ M đến N, Hiệu điện thế lý thuyết, Chuyên đề 5 điện thế – hiệu điện thế, Bài giảng điện the – Hiệu điện the lớp 11, Công thức tính hiệu điện thế, Bài tập lý 11 điện thế – hiệu điện thế, Hiệu điện thế VIETJACK, Điện thế – Hiệu điện thế, Hiệu điện thế lý thuyết, Hiệu điện thế là gì, Khái niệm điện thế, Công thức tính hiệu điện thế lớp 7, Cường độ dòng điện và hiệu điện thế là gì, Hiệu điện the có âm không
CHUYÊN ĐỀ 3: ĐIỆN THẾ – HIỆU ĐIỆN THẾ
A. KIẾN THỨC CẦN NHỚ
1. Khi một điện tích dương q di dời trong điện trường đều có cường độ E ( từ M đến N ) thì công mà lực điện công dụng lên q có biểu thức : A = qEd
với {M}’ và {N}’ lần lượt là hình chiếu của
lên một trục trùng với một đường sức bất kì.Trong đó : với { M } ‘ và { N } ‘ lần lượt là hình chiếu củalên một trục trùng với một đường sức bất kể .
Ví dụ, trong hình vẽ bên, d = MH .
Nếu A > 0 thì lực điện sinh công dương, A
2. Công A của lực điện tác dụng lên một điện tích chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm đầu và điểm cuối của đường đi trong điện trường mà không phụ thuộc vào hình dạng đường đi. Do đó người ta nói điện trường là một trường thế.
Tính chất này cũng đúng cho điện trường bất kể ( không đều ). Tuy nhiên, công thức tính công sẽ khác .
3. Thế năng của điện tích q tại một điểm M trong điện trường tỉ lệ với độ lớn của điện tích q
là công của điện trường trong sự dịch chuyển của điện tích q từ điểm M đến vô cực (mốc để tính thế năng).là công của điện trường trong sự di dời của điện tích q từ điểm M đến vô cực ( mốc để tính thế năng ) .
4. Điện thế tại điểm M trong điện trường được xác lập bởi
Trong đó công A có đơn vị chức năng ( J ), điện tích q ( C ) và điện thế ( V ) .
giữa hai điểm M và N là đại lượng đặc trưng cho khả năng sinh công của diện trường trong sự di chuyển của điện tích q từ M đến N.5. Hiệu điện thếgiữa hai điểm M và N là đại lượng đặc trưng cho năng lực sinh công của diện trường trong sự vận động và di chuyển của điện tích q từ M đến N .
6. Đơn vị đo điện thế, hiệu điện thế là Vôn ( V ) .
DẠNG 1. Công của các lực tác dụng khi điện tích di chuyển
1. Phương pháp
– Công mà ta đề cập ở đây là công của lực điện hay công của điện trường. Công này hoàn toàn có thể có giá trị dương hay âm .
– Có thể vận dụng định lý động năng cho hoạt động của điện tích. Nếu ngoài lực điện còn có những lực khác tính năng lên điện tích thì công tổng số của tổng thể những lực công dụng lên điện tích bằng độ tăng động năng của vật mang điện tích .
– Nếu vật mang điện hoạt động đều thì công tổng số bằng không. Công của lực điện và công của những lực khác sẽ có độ lớn bằng nhau nhưng trái dấu .
– Nếu chỉ có lực điện công dụng lên điện tích thì công của lực điện bằng độ tăng động năng của vật mang điện tích .
Với m là khối lượng của vật mang điện tích q .
– Công của lực điện công dụng lên một điện tích không phụ thuộc vào vào hình dạng đường đi của điện tích mà chỉ phụ thuộc vào vào vị trí của điểm đầu và điểm cuối của đường đi trong điện trường. Do đó, với một đường cong kín thì điểm đầu và điểm cuối trùng nhau, nên công của lực điện trong trường hợp này bằng không .
Tóm lại, ta cần nhớ những công thức sau :
– Công của lực điện : A = qEd = qU
– Công của lực ngoài :
– Định lý động năng :
– Biểu thức hiệu điện thế :
– Hệ thức liên hệ giữa cường độ điện trường hiệu điện thế trong điện trường đều :
, d mang giá trị âm
Trong đó : M, N là hai điểm trên 1 đường sức, d là khoảng cách giữa hai điểm MN và d mang giá trị dươngkhi, d mang giá trị âm
, trong đó
Nếu M, N không nằm trên đường sức, khi đó công thức tính hiệu điện thế sẽ là :, trong đó
STUDY TIP |
Công thức A = qEd chỉ áp dụng được cho trường hợp điện tích di chuyển trong điện trường đều. |
2. Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Một điện tích điểm di chuyển dọc theo chu vi của một tam giác MNP, vuông tại P, trong điện trường đều, có cường độ 200 V/m. Cạnh
. Môi trường là không khí. Tính công của lực điện trong các dịch chuyển sau của q:Một điện tích điểmdi chuyển dọc theo chu vi của một tam giác MNP, vuông tại P., trong điện trường đều, có cường độ 200 V / m. Cạnh. Môi trường là không khí. Tính công của lực điện trong những di dời sau của q :
a ) Từ
b ) Từ
c ) Từ
d ) Theo đường kín MNPM .
Lời giải
Đáp án A.
b ) Gọi H là hình chiếu P. lên MN, ta được NH chính là hình chiếu của NP lên phương của đường sức trong từ trường đều, và khi đi từ M đến N thì hình chiếu của điện tích vận động và di chuyển ngược chiều điện trường. Do đó d = – NH .
Đáp án C.
c ) Ta được HM là hình chiếu của PM lên phương của điện trường và khi đi từ H đến M, hình chiếu của điện tích vận động và di chuyển ngược chiều điện trường .
Đáp án D.
d ) Khi điện tích di dời theo đường kính MNPM thì điện tích di dời trên 1 đường cong kín có điểm đầu và cuối trùng nhau nên { { A } _ { MNPM } } = 0J .
Đáp án A.
Phân tích |
– Sử dụng công thức tính công của lực điện A = qEd
|
STUDY TIP |
Với đoạn chuyển dời của điện tích là một đoạn thẳng MN, chiều từ M đến N, thì ta hoàn toàn có thể tính công của lực điện trường bằng công thức sau
|
Ví dụ 2: Một điện trường đều có cường độ E=2500,V/m. Hai điểm A, B cách nhau 10 cm khi tính dọc theo đường sức. Tính công của lực điện trường thực hiện một điện tích q khi nó di chuyển từ ngược chiều đường sức. Giải bài toán khi:Một điện trường đều có cường độ E = 2500 , V / m. Hai điểm A, B cách nhau 10 cm khi tính dọc theo đường sức. Tính công của lực điện trường thực thi một điện tích q khi nó chuyển dời từngược chiều đường sức. Giải bài toán khi :
Lời giải
Khi điện tích chuyển dời ngược chiều đường sức thì ta có
A = – qE. AB
ta đượcThay lần lượtta được
a ) Công của lực điện trường :
Đáp án A.
b ) Công của lực điện trường :
Đáp án B.
Ví dụ 3: Điện tích di chuyển dọc theo cạnh của một tam giác đều ABC cạnh a=10cm trong điện trường đều có cường độ là 300 V/m. overrightarrow{E}parallel BC. Tính công của lực điện trường khi q dịch chuyển trên mỗi cạnh của tam giácĐiện tíchdi chuyển dọc theo cạnh của một tam giác đều ABC cạnh a = 10 cm trong điện trường đều có cường độ là 300 V / m. overrightarrow { E } parallel BC. Tính công của lực điện trường khi q di dời trên mỗi cạnh của tam giác
Lời giải
Gọi H là hình chiếu A lên BC, ta được HB chính là hình chiếu của AB lên phương của điện trường và khi đi từ H đến B thì hình chiếu của điện tích vận động và di chuyển ngược chiều điện trường .
Công của lực điện trường khi q di dời từ B đến C là :
Ta có CH là hình chiếu của CA lên phương của điện trường và khi từ C đến H thì hình chiếu của điện tích chuyển dời ngược chiều điện trường
Đáp án D.
Xem thêm: Phân biệt 8 biện pháp tu từ đã học và cách ghi nhớ
STUDY TIP |
Dùng công thức sau cũng cho tác dụng tương tự như, bạn đọc tự làm .
|
Bài tập tương tự: Điện tích di chuyển dọc theo cạnh của một tam giác đều MBC, mỗi cạnh 20 cm đặt trong điện trường đều có hướng song song với BC và có cường độ là 3000 V/m. Tính công thực hiện để dịch chuyển điện tích q theo các cạnh MB, BC và CM của tam giác.Điện tíchdi chuyển dọc theo cạnh của một tam giác đều MBC, mỗi cạnh 20 cm đặt trong điện trường đềucó hướng song song với BC và có cường độ là 3000 V / m. Tính công triển khai để di dời điện tích q theo những cạnh MB, BC và CM của tam giác .
Đáp án:
Ví dụ 4: Một electron di chuyển được một đoạn 1 cm, dọc theo một đường sức điện, dưới tác dụng của một lực điện trong một điện trường đều có cường độ 1000 V/m. Hãy xác định công của lực điện?
Lời giải
Vì electron vận động và di chuyển ngược chiều điện trường, nên công của lực điện là :
Đáp án A.
STUDY TIP |
Chú ý điện tích của electron là
|
DẠNG 2. Điện thế. Hiệu điện thế. Mối liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế
1. Phương pháp
– Điện thế tại điểm M trong điện trường được xác lập bởi
( điện thế tại vô cùng bằng 0 ,
giữa hai điểm M và N là đại lượng đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường trong sự di chuyển của điện tích q từ M đến N.- Hiệu điện thếgiữa hai điểm M và N là đại lượng đặc trưng cho năng lực sinh công của điện trường trong sự chuyển dời của điện tích q từ M đến N .
2. Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Tam giác ABC vuông tại A được đặt trong điện trường đều ,
(hình vẽ). Biết BC=6cm, hiệu điện thế
Tam giác ABC vuông tại A được đặt trong điện trường đều ( hình vẽ ). Biết BC = 6 cm, hiệu điện thế
và cường độ điện trường E?a ) Tìmvà cường độ điện trường E ?
. Tìm cường độ điện trường tổng hợp tại A?b ) Đặt thêm ở C điện tích điểm. Tìm cường độ điện trường tổng hợp tại A ?
A. 5000 V/m. B. 2500 V/m. C. 3000 V/m. D. 4500 V/m.
Lời giải
nên ta sẽ chiếu lên AB.a ) Vìnên ta sẽ chiếu lên AB .
vuông góc với AB nên hình chiếu bằng 0, suy ra
Ta cóvuông góc với AB nên hình chiếu bằng 0, suy ra
nên ta cóTa cónên ta có
Đáp án A.
b ) Cường độ điện trường do điện tích q gây ra tại A :
vì 2 vectơ này vuông góc với nhau nênCường độ điện trường tổng hợp gây ra ở A làvì 2 vectơ này vuông góc với nhau nên
Đáp án A.
STUDY TIP |
Trong đó |
Ví dụ 2: Cho 3 bản kim loại phẳng A, B, C có tích điện và đặt song song như hình. Cho . Coi điện trường giữa các bản là đều và có chiều như hình vẽ. Cường độ điện trường tương ứng là
. Tính điện thế của bản B và bản C nếu lấy gốc điện thế là điện thế bản A.Cho 3 bản sắt kẽm kim loại phẳng A, B, C có tích điện và đặt song song như hình. Cho. Coi điện trường giữa những bản là đều và có chiều như hình vẽ. Cường độ điện trường tương ứng là. Tính điện thế của bản B và bản C nếu lấy gốc điện thế là điện thế bản A .
Lời giải
Nhớ lại kỹ năng và kiến thức
Nếu M, N không nằm trên đường sức, khi đó công thức tính hiệu điện thế sẽ là :
, trong đó
Vì lấy gốc điện thế tại bản A nên
Từ đó suy ra
Ta có
nên từ đó suy ra Mànên từ đó suy ra
Đáp án A
STUDY TIP |
Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N được xác lập bởi
|
Bài tập tương tự: Cho 3 bản kim loại phẳng tích điện A, B, C đặt song song như hình. Điện trường giữa các bản là điện trường đều và có chiều như hình vẽ. Hai bản A và B cách nhau một đoạn , hai bản B và C cách nhau một đoạn {{d}_{2}}=8cm. Cường độ điện trường tương ứng là {{E}_{1}}=400V/m,,,{{E}_{2}}=600V/m. Chọn gốc điện thế của bản A. Tính điện thế của bản B và của bản C.Cho 3 bản sắt kẽm kim loại phẳng tích điện A, B, C đặt song song như hình. Điện trường giữa những bản là điện trường đều và có chiều như hình vẽ. Hai bản A và B cách nhau một đoạn, hai bản B và C cách nhau một đoạn { { d } _ { 2 } } = 8 cm. Cường độ điện trường tương ứng là { { E } _ { 1 } } = 400V / m, , , { { E } _ { 2 } } = 600V / m. Chọn gốc điện thế của bản A. Tính điện thế của bản B và của bản C .
Đáp án:
Ví dụ 3: Giữa hai điểm B và C cách nhau một đoạn 0,2m có một điện trường đều với đường sức hướng từ . Hiệu điện thế
. Tìm:Giữa hai điểm B và C cách nhau một đoạn 0,2 m có một điện trường đều với đường sức hướng từ. Hiệu điện thế. Tìm :
a ) Cường độ điện trường giữa B và C .
A. 30 V/m. B. 60 V/m. C. 90 V/m. D. 45 V/m.
đi từ B đến C.b ) Công của lực điện khi một điện tíchđi từ B đến C .
Lời giải
và đường sức hướng từ nêna ) Ta cóvà đường sức hướng từnên
Cường độ điện trường giữa B và C
Đáp án B.
đi từ B đến C làb ) Công của lực điện khi một điện tíchđi từ B đến C là
Đáp án A.
STUDY TIP |
Chú ý đơn vị chức năng :
|
Ví dụ 4: Ba điểm A, B, C tạo thành một tam giác vuông tại C. AC=4cm,,,BC=3cm và nằm trong một điện trường đều. Vectơ cường độ điện trường song song với AC, hướng từ và có độ lớn E=5000V/m. Tính:Ba điểm A, B, C tạo thành một tam giác vuông tại C. AC = 4 cm, , , BC = 3 cm và nằm trong một điện trường đều. Vectơ cường độ điện trườngsong tuy nhiên với AC, hướng từvà có độ lớn E = 5000V / m. Tính :
a )
b ) Công của điện trường khi một electron ( e ) vận động và di chuyển từ A đến B ?
Lời giải
a ) Dựa vào “ STUDY TIP ”, ta có :
Đáp án A.
b ) Công của điện trường khi một electron ( e ) chuyển dời từ A đến B
Đáp án A.
STUDY TIP |
Ta chỉ cần vận dụng công thức sau :
|
Ví dụ 5: Ba điểm A, B, C nằm trong điện trường đều sao cho overrightarrow{E}parallel CA. Cho ABbot AC và AB=6cm,,,AC=8cm.
Biết
(D là trung điểm của AC)a ) Tính cường độ điện trườngBiết ( D là trung điểm của AC )
b ) Tính công của lực điện trường khi electron chuyển dời từ B to C, từ B to D
Lời giải
a ) Hiệu điện thế giữa hai điểm C và D là
Hiệu điện thế giữa hai điểm A và B. overrightarrow { AB } vuông góc với overrightarrow { E } nên { { U } _ { AB } } = 0V
Hiệu điện thế giữa hai điểm B và C
Đáp án B.
b ) Công của lực điện trường khi electron vận động và di chuyển từ B to C
Công của lực điện trường khi electron chuyển dời từ B to D
Xem thêm: Ví dụ quần thể sinh vật là gì
Đáp án C.
Source: https://thcsbevandan.edu.vn
Category : Phương pháp học tập