tóm tắt lí thuyết

Công thức liên hệ giữa công lực điện với độ biến thiên thế năng AMN = WM - WN WM : Thế năng của điện tích q tại M được đo bằng công lực điện trường làm di chuyển điện tích q từ M đến mốc

Tóm tắt công thức và cách giải một số dạng toán thường gặp Chương 1: Điện tích

1 Công thức định luật culong

1 2

2

|q q |

F k

r





 : Hệ số điện môi ( kk=ck=1)

2 Công thức tính cường độ điện trường tại một điểm

| |

M

F

E

q



q : Là điện tích đặt tại điểm đang tính cường độ điện trường

3 Công thức tính cường độ điện trường do một điện tích điểm gây ra tại một điểm cách

nó 1 khoảng r

2

| |Q

E k

r





Q : Điện tích gây ra điện trường

4.Công thức tính công của lực điện trường

A= q.E.d

d: Khoảng cách đại số giữa 2 hình chiếu điểm đầu và cuối

d > 0 : Khi điện tích di chuyển cùn chiều đường sức

d< 0 : Khi điện tích di chuyển ngược chiều đường sức

5 Công thức liên hệ giữa công lực điện với độ biến thiên thế năng

AMN = WM - WN

(WM : Thế năng của điện tích q tại M được đo bằng công lực điện trường làm di chuyển điện tích q từ M đến mốc thế năng )

Lưu ý :

+ Trong VL : thường chọn vô cực làm mốc thế năng và trong TT chọn mặt đất làm mốc thế năng.

+ Thế năng phụ thuộc vào điện tích và vị trí tính thế năng

6 Công thức tính Hiệu điện thế giữa 2 điểm

UMN = VM – VN = A MN

q

7 Mối lien hệ giữa E và U

UMN= A MN qEd

Ed

q  q 

Giá trị d được dung như là giá trị d trong công thức tính công

Một số Dạng Toán

Dạng 1 : Tìm lực tổng hợp tác dụng lên điện tích

Phương Pháp

1 Tìm các lực điện thành phần tác dụng lên điện tích ( Vẽ hình)

2 Liệt kê các thuộc tính của lực thành phần (Điểm đặt, Phương chiều, Độ lớn) ( Thường người làm cần quan sát từ hình vẽ để trả lời)

3 Viết biểu thức cộng vecto

4 Dựa trên hình học được tạo bời các vecto lực thành phần để tìm vecto tổng hợp (Quy tắc hình bình hành)

VD Một hệ điện tích gồm 3 điện tích q1=1,6.10-8C ,q2 = 3,2.10-8C và q3 = -1,6.10-8C đặt lần lượt tại 3 đỉnh một tam giác vuông tại ABC với AC=3cm, AB=4cm và BC=5cm.Tìm

Giải

Lực tác dụng lên điện tích q1 là do q2 và q3 tác dụng

21

1 2

Diem dat : tai dien tích q1

Phuong:trung AB

F

F

q q

k

AB











31

1 3

Diem dat : tai dien tích q1 Phuong:trung AC

F

F

q q k AC

















21 31

F F F

=> Tứ giá AF21FF31 là hbh, do có F21 vuông góc F31  tứ giác bên là HCN

21 31

F F

 Kết luận về lực tổng hợp (Điểm đặt, Phương, chiều, độ lớn)

Dạng 2 : Tìm vị trí đặt điện tích ở đó nó cân bằng

Phương pháp : Tổng quát dựa trên điều kiện cân bằng

A

B

C

21

F

31

F



F

F 

 từ đó tìm được vị trí đặt điện tích

Ứng dụng với hệ 2 điện tích, tìm vị trí để đặt điện tích thứ 3 saao cho nó cân bằng.

VD : Cho 2 điện tích q1 và q2 đặt tại 2 điểm A và B , tìm điểm C để điện tích q0 cân bằng Giải :

Gọi C là vị trí đặt điện tích cân bằng F 10F20  0

10 20

(1) (2)









(1) thõa khi C thuộc AB

+ Nếu q1.q2<0, C nằm ngoài AB gần điện tích có độ lớn bé  cho ta PT

AC – BC=AB hay BC – AC=AB ( Túy vào C nằm phía A hay B)

+ Nếu q1.q2>0 thì C nằm trong đoạn AB  AC+BC=AB (*)

|q q | |q q |

1

q

q

Kết hợp 2 PT trên tìm được AC và BC  điểm C

Nhận xét : q 0 không ảnh hưởng đến việc tìm C, có nghĩa là vị trí C thỏa mãn đối với tất cả điện tích

Ứng dụng : Bài Toán trên cho q1=1,6.10-8C và q2 = 3,2.10-8C và q0=1,6.10-9C.và AB=10cm

(1)  Vì q1 và q2 dương  C nằm trong đoạn AB  AC+BC = AB = 10 (1)

(2)  BC = 2 AC

(3)

Dạng 3 : Bài toán cộng vecto cường độ điện trường

( Giải tương tự như cộng vecto lực, thay công thức lực bằng công thức cường độ điện trường)

Dạng 4 : Tìm vị trí điện trường triệt tiêu

( Giải tương tự như tìm vị trí để lực cân bằng, thay công thức lực bằng công thức cường

độ điện trường)

Chú ý : Vị trí điện tích cân bằng cũng chính là vị trí có điện trường triệt tiêu vì

E = (F/q)=0

Dạng 6 : Tính công lực điện trường

VD : Một điện tích q=4.10-8C di chuyển trong điện trường đều có E = 100(V/m) theo đường gấp khúc ABC, đoạn AB dài 20cm và hướng AB hợp với hướng đường sức 1 góc

300 và BC=40cm , hướng BC làm với đường sức 1 góc 1200 Tính công lực điện

C A

A’

AAB = q.E.d = q.E.A’B = q.E AB Cos(30)

AAB = q.E.d = q.E.BC’ = -q.E BC Cos(60)

Dạng 7 : Tính thế năng của điện tích q tại 1 điểm trong điện trường

VD : Một điện tích q di chuyển trong điện trường từ A đến B thì lực điện sinh công A=2,5J nếu thế năng tại A là 2,5J thì thế năng tại B là bao nhiêu

AAB =WA-WB  WB = WA - AAB =0

Một số bài tập làm thêm

1 Cho hai điện tích q1=10-8C và q2=16.10-8C đặt tại A và B cách nhau 10cm trong chân không Tìm lực điện tác động lên q0 = -10-8C đặt tại

a Tại điểm C với CA=CB=5cm

b Tại điểm D với DA=5cm, DB=15cm

c Tại điểm E với AE=EB=10cm

2 Cho hai điện tích q1=10-8C và q2=-10-8C đặt tại A và B cách nhau 10cm trong chân không Tìm C Đ Đ T tổng hợp tại

a Tại điểm C với CA=CB=5cm

b Tại điểm D với DA=5cm, DB=15cm

c Tại điểm E với AE=EB=10cm

3 Cho hai điện tích q1=10-8C và q2=-6.10-8C đặt tại A và B cách nhau 10cm trong chân Tìm vị trí C để cường độ điện trường triệt tiêu

4 Trong điện trường đều như hình có E=3000V/m, điện tích q=10-8C đặt tại C Tìm E tại

B ABC vuông A với AC=4cm, AB=3cm

5 Dữ liệu bài 4 Tìm công lực điện trường khi điện tích q di chuyển

a CB

b B C

d A C

(Nhận xét gì khi lấy 3 công ở các câu trên cộng lại)

A C

B

6 Tính thế năng của điện tích q = 10-8 C tại trung điểm M của AB trong điện trường đều tạo bởi 2 bản mang điện cách nhau 5cm, có E=1000(V/m)

7 Cho 2 điện tích q1=10-8C và q2=-16.10-8C đặt tại A và B cách nhau 10cm trong môi trường =1,5 Tìm vị trí ở đó điện trường triệt tiêu

8 Cho 2 điện tích q1=q2=10-8C đặt tại A và B cách nhau 10cm ytron chân không, tìm cường độ điện trường tổng hợp tại C với ABC là tam giác đều, nếu đặt vào điện tích

q3=10-8C ở C thì điện tích này chịu lực bằng bao nhiêu

9 Tìm hiệu điện thế giữa hai ản KL tích điện trái dấu đặt cách nhau 5cm, có cường độ điện trường V = 1000(V/m)

10 trong điện trường đều E=3000(V/m), muốn e chuyển động cùng chiều đường sức 1 đoạn 10cm, thì người ta cần thực hiện một công tối thiểu bằng bao nhiêu

A