Nguyên lý chồng chất điện trường

-

Lý ttiết cùng cách thức giải những dạng bài tập về điện trường giúp bạn đọc am hiểu hơn kiến thức, phương pháp tính điện trường, nguyên tắc ông xã chất điện ngôi trường, và các dạng bài tập tương quan.

Bạn đang xem: Nguyên lý chồng chất điện trường


LÝ THUYẾT VÀ CÁC DẠNG BÀI TẬP ĐIỆN TRƯỜNG

A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT

1. Khái niệm điện trường: Là môi trường xung quanh mãi sau xung quanh điện tích cùng tác dụng lực lên năng lượng điện khác đặt trong nó.

2. Cường độ điện trường: Là đại lượng đặc trưng cho điện trường về kĩ năng tác dụng lực.

 (overrightarrowE=fracoverrightarrowFq ightarrow overrightarrowF=qoverrightarrowE)

Đơn vị: E (V/m)

q > 0 : (overrightarrowF) cùng phương, thuộc chiều cùng với (overrightarrowE).

q

3. Véctơ độ mạnh điện trường do một điện tích điểm Q gây ra tại một điểm M phương pháp Q một đoạn r có:  

- Điểm đặt: Tại M.

- Phương: con đường nối M cùng Q

- Chiều: Hướng ra xa Q nếu như Q > 0

Hướng vào Q ví như Q

- Độ lớn: (E=kfraceginvmatrix Q endvmatrixvarepsilon .r^2) với k = 9.109

- Biểu diễn: 

*

5. Ngulặng lý ông xã hóa học năng lượng điện trường: Giả sử có các năng lượng điện q1, q2,…..,qn gây nên tại M các vector cường độ điện trường (overrightarrowE_1,overrightarrowE_2,overrightarrowE_3...overrightarrowE_n) thì vector cường độ năng lượng điện trường tổng phù hợp vày những điện tích trên gây ra tuân theo nguyên tắc ông xã hóa học điện ngôi trường (overrightarrowE=overrightarrowE_1+overrightarrowE_2+overrightarrowE_3+...+overrightarrowE_n=sum overrightarrowE_i). 

B. CÁC DẠNG BÀI TẬP

Dạng 1: Xác định cường độ năng lượng điện ngôi trường do điện tích tạo ra tại một điểm

Pmùi hương pháp:

Cường độ điện ngôi trường vì năng lượng điện điểm Q gây nên có:

+ Điểm đặt: Tại điểm đã xét;

+ Phương: Trùng với con đường trực tiếp nối điện tích Q cùng điểm đang xét;


+ Chiều: Hướng ra xa Q nếu như Q > 0 và nhắm tới Q nếu Q

+ Độ lớn: E = k(fraceginvmatrix Q endvmatrixvarepsilon r^2), trong đó k = 9.109Nm2C-2.

Dạng 2: Xác định lực điện trường công dụng lên một năng lượng điện vào năng lượng điện trường

Phương thơm pháp:

Lực tĩnh điện tính năng lên điện tích q đặt trong điện trường: (overrightarrowF=qoverrightarrowE)

có: + Điểm đặt: trên nơi đặt điện tích q;

+ Phương: trùng phương với vector cường độ năng lượng điện trường ;

+Chiều: Cùng chiều với ví như q > 0 với ngược chiều với trường hợp q

+ Độ lớn: F = (eginvmatrix q endvmatrixE)

Dạng 3: Xác định cường độ điện ngôi trường tổng phù hợp do những năng lượng điện gây ra tại một điểm.

Phương thơm pháp: thực hiện nguyên tắc chồng hóa học điện trường.

- Áp dụng nguyên ổn lí ck hóa học năng lượng điện trường: (overrightarrowE=overrightarrowE_1+overrightarrowE_2+overrightarrowE_3+...+overrightarrowE_n).

- Biểu diễn (overrightarrowE_1,overrightarrowE_2,overrightarrowE_3...overrightarrowE_n) bởi những veclớn.


- Vẽ vecto vừa lòng lực bằng theo nguyên tắc hình bình hành.

- Tính độ mập hợp lực phụ thuộc phương thức hình học tập hoặc định lí hàm số cosin.

* Các ngôi trường phù hợp đặ biệt:

*
 

C. BÀI TẬP.. VẬN DỤNG

Bài 1: Một năng lượng điện Q = 10-6C đặt vào ko khí:

a. Xác định độ mạnh năng lượng điện ngôi trường trên điểm phương pháp năng lượng điện 30centimet.

b. Đặt điện tích trong chất lỏng tất cả hằng số điện môi (varepsilon) = 16. Điểm bao gồm cường độ điện ngôi trường như câu a bí quyết năng lượng điện bao nhiêu?.

Bài 2: Hai điện tích điểm q1 = 4.10-8C cùng q2 = - 4.10-8C nằm thắt chặt và cố định trên nhì điểm AB bí quyết nhau đôi mươi centimet trong chân không.

1. Tính lực tác động giữa 2 năng lượng điện.

2. Tính độ mạnh năng lượng điện ngôi trường tại:

a. điểm M là trung điểm của AB.

b. điểm N cách A 10centimet, biện pháp B 30 centimet.

Xem thêm: Chồng Thu Minh Bao Nhiêu Tuổi, Thu Minh Lần Đầu Khoe Ảnh Cưới

c. điểm I phương pháp A 16centimet, giải pháp B 12 cm.

d. điểm J nằm trê tuyến phố trung trực của AB bí quyết AB một quãng 10(sqrt3) cm

Hướng dẫn:

*

1. Lực hệ trọng giữa 2 điện tích:

2. Cường độ điện ngôi trường trên M:

a. Vectơ độ mạnh điện trường (overrightarrowE_1M,overrightarrowE_2M) bởi năng lượng điện q; q2 gây nên tại M có:

- Điểm đặt: Tại M.


- Phương, chiều: như hình vẽ

- Độ Khủng : (E_1M=E_2M=kfraceginvmatrix q endvmatrixvarepsilon r^2=9.10^9fraceginvmatrix 4.10^-8 endvmatrix0,1^2=36.10^3(V/m))

Vectơ cường độ điện trường tổng hợp: (overrightarrowE=overrightarrowE_1M+overrightarrowE_2M)

Vì (overrightarrowE_1M) cùng phương thơm, thuộc chiều với (overrightarrowE_2M) yêu cầu ta gồm E = E1M + E2M = (72.10^3(V/m))

Vectơ độ mạnh năng lượng điện trường tổng hợp: (overrightarrowE=overrightarrowE_1M+overrightarrowE_2M)

Vì (overrightarrowE_1M) thuộc phương, trái hướng với (overrightarrowE_2M) cần ta có (E=eginvmatrix E_1N-E_2N endvmatrix=32000(V/m))

Bài 3 : Tại nhị điểm A cùng B đặt nhì năng lượng điện điểm q1 = 20 (mu)Cvới q2 = -10 (mu)C bí quyết nhau 40 cm vào chân không.

 a) Tính độ mạnh năng lượng điện ngôi trường tổng đúng theo tại trung điểm AB.

 b) Tìm địa chỉ cường độ năng lượng điện ngôi trường tạo bởi nhì điện tích bởi 0 ? Hướng dẫn :


*

b) gọi C là vấn đề bao gồm độ mạnh năng lượng điện ngôi trường tổng hợp (overrightarrowE_C=overrightarrow0)

(overrightarrowE_1^",overrightarrowE_2^") là veckhổng lồ cường độ điện trường vày q1 với q2 tạo ra trên C.

Có : (overrightarrowE=overrightarrowE_1^"+overrightarrowE_2^"=0 ightarrow overrightarrowE_1^"=-overrightarrowE_2^")

Do |q1| > |q2| yêu cầu C ở gần q2

Đặt CB = x ( ightarrow) AC = 40 + x, có : (E_1^"=E_2^"Leftrightarrow kfraceginvmatrix q_1 endvmatrix(40+x)^2=kfraceginvmatrix q_2 endvmatrix(x)^2 ightarrow eginvmatrix fracq_1q_2 endvmatrix=left ( frac40+xx ight )^2 ightarrow sqrt2=frac40+xx) ( ightarrow x=96,6cm) 

Bài 4 : Hai điện tích điểm q1 = 1.10-8 C cùng q2 = -1.10-8 C đặt ở nhị điểm A cùng B phương pháp nhau một khoảng tầm 2d = 6centimet. Điểm M nằm trê tuyến phố trung trực AB, phương pháp AB một khoảng chừng 3 cm.

a) Tính cường độ năng lượng điện trường tổng đúng theo trên M.

 b) Tính lực điện trường tính năng lên điện tích q = 2.10-9 C đặt ở M.


Bài 5 : Tại 3 đỉnh hình vuông cạnh a = trăng tròn centimet, ta đặt 3 điện tích thuộc độ to q1 = q2 = q3 = 3.10 -6 C.

a. Tính cường độ năng lượng điện trường tổng vừa lòng trên trung ương hình vuông ?

b. Tại đỉnh lắp thêm 4 hình vuông

c. Tính lực điện tác dụng lên điện tích q4 = 8.10-8C để tại đỉnh thứ 4 này.

Bài 6 : Một quả cầu nhỏ dại cân nặng m = 1g, với năng lượng điện q = 10-5 C, treo bởi tua dây mảnh và đặt trong năng lượng điện trường phần đông E. Khi trái cầu nằm thăng bằng thì dây treo hợp với phương trực tiếp đứng một góc . Xác định độ mạnh điện trường E, biết g = 10m/s2.

ĐS : E = 1730 V/m.

Bài 7 : Một năng lượng điện điểm q = 2.10-6C đặt cố định vào chân ko.

 a) Xác định độ mạnh năng lượng điện trường tại điểm phương pháp nó 30 cm ?

 b) Tính độ bự lực năng lượng điện công dụng lên điện tích 1(mu)C để tại điểm đó ?

 c) Trong năng lượng điện trường tạo bởi vì q, trên một điểm nếu đặt điện tích q1 = 10-4 C thì Chịu đựng công dụng lực là 0,1 N. Hỏi nếu để năng lượng điện q2 = 4.10-5 C thì lực năng lượng điện tác dụng là bao nhiêu ?

ĐS : a) 2.105 V/m, b) 0,2 N, c) 0,04 N

Bài 8:  Một điện tích q = -10-7C để tại điểm N trong điện trường của một năng lượng điện Q thì chịu đựng tác dụng của lực điện F = 3.10-3N.


a) Tìm cường độ năng lượng điện trường E trên điểm N.

b) Xác định điện tích Q? Biết rằng vectơ cường độ điện trường trên điểm N gồm chiều hướng vào năng lượng điện Q với NQ = 3centimet.

 

Tải về

Luyện những bài tập trắc nghiệm môn Vật lý lớp 11 - Xem ngay