Bài viết Cách tính cường độ điện trường tại một điểm với phương pháp giải chi tiết giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập Cách tính cường độ điện trường tại một điểm.
Cách tính cường độ điện trường tại một điểm (hay, chi tiết)
(199k) Xem Khóa học Vật Lí 11 KNTTXem Khóa học Vật Lí 11 CDXem Khóa học Vật Lí 11 CTST
A. Phương pháp & Ví dụ
– E→M có phương nằm trên đường thẳng nối điện tích điểm Q với điểm M
– E→M có chiều đi ra nếu Q dương, có chiều đi vào nếu Q âm
– Độ lớn
Ví dụ 1: Xác định vectơ cường độ điện trường tại điểm M trong không khí cách điện tích điểm q = 2.10-8 C một khoảng 3 cm.
Hướng dẫn:
+ q > 0 nên véctơ E có gốc đặt tại M, chiều đi ra xa điện tích q
+ Độ lớn V/m.
Ví dụ 2: Một điện tích q trong nước (ε = 81) gây ra tại điểm M cách điện tích một khoảng r = 26 cm một điện trường E = 1,5.104 V/m. Hỏi tại điểm N cách điện tích q một khoảng r = 17 cm có cường độ điện trường bằng bao nhiêu?
Hướng dẫn:
Do
→ EM ≈ 3,5.104 V/m.
Ví dụ 3: Cho hai điểm A và B cùng nằm trên một đường sức điện do điện tích q > 0 gây ra. Biết độ lớn của cường độ điện trường tại A là 36 V/m, tại B là 9 V/m.
a. Xác định cường độ điện trường tại trung điểm M của AB.
b. Nếu đặt tại M một điện tích q0 = -10-2C thì lực điện tác dụng lên nó có độ lớn là bao nhiêu? Xác định phương chiều của lực này.
Hướng dẫn:
a. Ta có:
⇒ EM = 16 V/m
b. Lực điện do điện trường tác dụng lên điện tích q0 đặt tại M là:
F = |q0|E = 0,16 N, ngược hướng với véctơ E.
Ví dụ 4: Một electron có q = -1,6.10-19 C và khối lượng của nó bằng 9,1.10-31 kg. Xác định độ lớn gia tốc a mà e thu được khi đặt trong điện trường đều E = 100 V/m.
Hướng dẫn:
Ta có: F = |q|E = ma → a = = 1,785.10-3 m/s2.
B. Bài tập
Bài 1: Một điện tích điểm dương Q trong chân không gây ra tại điểm M cách điện tích một khoảng r = 30 cm, một điện trường có cường độ E = 30000V/m. Độ lớn điện tích Q bằng bao nhiêu?
Lời giải:
Bài 2: Một điện tích q trong dầu gây ra tại điểm M cách điện tích một khoảng r = 10 cm một điện trường E = 25.104 V/m. Hỏi tại N cường độ điện trường 9.104 V/m cách điện tích khoảng bằng bao nhiêu?
Lời giải:
Do
→ rN ≈ 16,7 cm
Bài 3: Điện tích điểm q = -3.10-6 được đặt tại điểm mà tại đó điện trường có phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống và cường độ điện trường . Xác định phương, chiều và độ lớn của lực tác dụng lên điện tích q ?
Lời giải:
Ta có: F→ = qE→ ⇒ F = |q|E = 0,036 N
Do q < 0 nên lực F→ có phương thẳng đứng chiều ngược với chiều của E→
Do đó F = 0,036 N, có phương thẳng đứng, chiều hướng từ dưới lên trên.
Bài 4: Cho hai điểm A và B cùng nằm trên một đường sức điện do điện tích q < 0 gây ra. Biết độ lớn của cường độ điện trường tại A là 49 V/m, tại B là 16 V/m.
a. Xác định cường độ điện trường tại trung điểm M của AB.
b. Nếu đặt tại M một điện tích q0 = 2.10-2C thì lực điện tác dụng lên nó có độ lớn là bao nhiêu? Xác định phương chiều của lực này.
Lời giải:
a. Ta có: 2rM = rA + rB (1)
Mà
→ EM ≈ 26 V/m.
Do q < 0 → E hướng vào điện tích q.
b. F = q0EM = 2.10-2.26 = 0,52 N; q0 > 0 → F cùng chiều với E: Lực hút.
C. Bài tập tự luyện
Bài 1: Một điện tích đặt tại điểm có cường độ điện trường 0,5 (V/m). Lực tác dụng lên điện tích đó bằng 2.10-5 (N). Độ lớn điện tích đó là:
A. q = 5.10-6 (C).
B. q = 5.10-5 (C).
C. q = 4.10-5 (C).
D. q = 2,5.10-6 (C).
Bài 2: Một điểm cách một điện tích một khoảng cố định trong không khí có cường độ điện trường 4000 V/m theo chiều từ trái sang phải. Khi đổ một chất điện môi có hằng số điện môi bằng 2 bao chùm điện tích điểm và điểm đang xét thì cường độ điện trường tại điểm đó có độ lớn và hướng:
A. 8000 V/m, hướng từ trái sang phải.
B. 8000 V/m, hướng từ phải sang trái.
C. 2000 V/m, hướng từ phải sang trái.
D. 2000 V/m hướng từ trái sang phải.
Bài 3: Điện tích điểm q = 80 nC đặt cố định tại O trong dầu. Hằng số điện môi của dầu là ε = 4. Cường độ điện trường do q gây ra tại M cách O một khoảng MO = 30 cm là
A. 0,6.103 V/m.
B. 0,6.104 V/m.
C. 2.103 V/m.
D. 2.105 V/m
Bài 4: Trong chân không có hai điện tích điểm q1 = 3.10-8 C và q2 = 4.10-8 C đặt theo thứ tự tại hai đỉnh B và C của tam giác ABC vuông cân tại A với AB = AC = 0,1 m. Tính cường độ điện trường tại A.
Bài 5: Cho hai điện tích điểm q1 và q2 đặt tại A và B trong không khí, biết AB = 100 cm. Tìm điểm C mà tại đó cường độ điện trường bằng không với q1 = 36.10-6 C, q2 = 4.10-6C.
Bài 6: Cho hai điện tích điểm q1, q2 đặt tại A và B, biết AB = 2 cm; q1 + q2 = 7.10-8 C và điểm C cách q1 là 6 cm, cách q2 là 8 cm có cường độ điện trường bằng không. Tìm q1 và q2?
Bài 7: Tại hai điểm A và B cách nhau 5 cm trong chân không có hai điện tích q1 = 16.10-8 C, q2 = -9.10-8 C. Tìm cường độ điện trường tổng hợp và vẽ vectơ cường độ điện trường tại điểm C cách A một khoảng 4 cm, cách B một khoảng 3 cm.
Bài 8: Hai điện tích điểm q1 = 8.10-8 C, q2 = -8.10-8 C đặt tại A và B trong không khí biết AB = 4 cm. Tìm vectơ cường độ điện trường tại C trên đường trung trực của AB và cách AB một đoạn 2 cm và từ đó suy ra lực tác dụng lên điện tích q = 2.10-9 C đặt tại C.
Bài 9: Tại ba đỉnh của một tam giác vuông tại A cạnh a = 50 cm, b = 40 cm, c = 30 cm. Ta đặt lần lượt các điện tích q1 = q2 = q3 = 10-9 C. Xác định vectơ cường độ điện trường tại H, H là chân đường cao kẻ từ A.
Bài 10: Cho hai điện tích q1 = 4.10-10 C, q2 = -4.10-10 C, đặt tại A và B trong không khí biết AB = 2 cm. Xác định vectơ cường độ điện trường tại M biết MA = 1 cm, MB = 3 cm.
(199k) Xem Khóa học Vật Lí 11 KNTTXem Khóa học Vật Lí 11 CDXem Khóa học Vật Lí 11 CTST
Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí lớp 11 có trong đề thi THPT Quốc gia khác:
- Lý thuyết Điện trường – Cường độ điện trường
- Dạng 1: Cách tính cường độ điện trường tại một điểm
- Trắc nghiệm Cường độ điện trường
- Dạng 2: Xác định véctơ cường độ điện trường tổng hợp tại M
- Trắc nghiệm Xác định véctơ cường độ điện trường tổng hợp tại M
- Dạng 3: Xác định vị trí cường độ điện trường bằng 0
- Trắc nghiệm Xác định vị trí cường độ điện trường bằng 0
- Dạng 4: Cân bằng của điện tích trong điện trường
- Trắc nghiệm Cân bằng của điện tích trong điện trường
