chuyen de ve dien truong

*Phương pháp giải bài toán về xác định cường độ điện trường tổng hợp tại một điểm do nhiều điện tích gây ra:.. B 1 :xác định vị trí điểm khảo sát và tìm các điện trường thành phần xuất h[r]

Chuyên đề 2: ĐIỆN TRƯỜNG

Dạng 1:Xác định cường độ điện trường tạo bởi điện tích điểm.Lực điện tác dụng lên điện tích điểm:

I Phương pháp:

1 áp dụng cơng thức định nghĩa của cường độ điện trường

F

E

q





 đặc điểm về phương ,chiều và độ lớn của cường độ điện trường so với F



2 Cường độ điện trường tạo bởi điện tích điểm Q:

. 2.

Q r

E k

r r







(*) đặc điểm về phương ,chiều và độ lớn của cường độ điện trường E



-Điểm đặt: tại điểm khảo sát

-Phương :đường thẳng nối điện tích với điểm khảo sát

E



-Chiều : Q>0E



hướng ra xa Q Q<0E



hướng về phía Q

-Độ lớn : . 2

Q

E k r



*Giới hạn áp dụng:(*) chỉ áp dụng được cho các trường hợp sau:

+Điện tích điểm

+vật cĩ dạng hình cầu cĩ điện tích phân bố đều

3 Hệ quả: F q E.



q<0F



Vận dụng:

Bài 1:Một quả cầu kim loại bán kính 4cm mang điện tích q=5.10-8C

I.Cường độ điện trường trên mặt quả cầu và tại điểm M cách tâm quả cầu 10cm là:

II Điện thế trên mặt quả cầu và tại điểm M cách tâm quả cầu 10cm là:

3625V

Bài 2 : một điện tích điểm q được đặt trong điện môi đồng tính,vô hạn có =2,5.Tại điểm M cách q một đoạn là 0,4m điện trường

Bài 3:Một điện tích thử đặt tại diểm có cường độ điện trường là 0,16V/m.Lực tác dụng lên điện tích đó bằng



F

E

q>0

A.1,25.10-4C B 1,25.10-3C C 8.10-4C D .10-2C

Bài 4 :Cường độ điện trường của một điện tích điểm tại A bằng 36V/m,tại B bằng 9V/m.Hỏi cường độ điện

trường tại trung điểm C của AB là bao nhiêu?.Cho biết A,B,C cùng nằm trên một đường sức

Bài 5:một điện tích q =10-7C đặt trong điện trường của điện tích diểm Q,chịu tác dụng lực F=3.10-3N.Tính cường độ điện trường tại điểm dặt điện tích q và tìm độ lớn của điện tích Q.Biết rằng hai điện tích đặt cách nhau một khoảng r=30cm

Dạng 2: Nguyên lí chồng chất điện trường.Điện trường bị triệt tiêu:

I.Phương pháp:

1.Nguyên lí chồng chất điện trường:



1 2

1

i



*Phương pháp giải bài tốn về xác định cường độ điện trường tổng hợp tại một điểm do nhiều điện tích gây ra:

B 1 :xác định vị trí điểm khảo sát và tìm các điện trường thành phần xuất hiện tại điểm đĩ(nếu cĩ thể thì vẽ hình)

B 2 :xác dịnh điện trường tổng hợp tại điểm khảo sát theo nguyên lí chồng chất điện trường(viết dưới dạng vec tơ)

B 3 :xác định giá trị điện trường tại điểm khảo sát bằng cách biến phương trình vec tơ thành phương trình đại số

B 4 :biện luận và kết luận kết quả thu được.

Vận dụng:

Câu1 :Chọn câu sai:

Có ba điện tích nằm cố định tại 3 đỉnh của một hình vuông,người ta thấy rằng điện trường tại đỉnh còn lại bằng 0.Như vậy thì trong 3 điện tích đó:

A.có hai điện tích dương ,một điện tích âm

B có hai điện tích âm ,một điện tích dương

C.tất cả đều là điện tích dương

D.có hai điện tích bằng nhau,độ lớn của hai điện tích này nhỏ hơn độ lớn của điện tích thứ ba

Câu 2:Chọn câu đúng:

Câu 3:Các điện tích q1 và q2 gây ra tại M các điện trường tương ứng là E

nguyên lí chồng chất điện trường thì độ lớn của cường độ điện trường tại M là:

A.E E  1 E2

B E E 1E2 C E E12E22 D E E  1 E2

Bài 1: Có hai điện tích giống nhau q1=q2 =10-6C đặt tại hai điểm A và B trong chân không cách nhau một đoạn

đoạn AB tại điểm M cách AB một khoảng 4cm có độ lớn là:

n

1

Q

1M

E 

M

2

Q M E 2M

A.18.105V/m B.36.105V/m C.15.106V/m D.28,8.105V/m

Bài 2:Tại 3 đỉnh của tam giác đều ABC có 3 điện tích điểm đứng yên q1,q2,q3.Cường độ điện trường tại trọng tâm G của tâm giác bằng 0.Ta phải có:

Bài 3:Có hai điện tích q1=3.10-6C đặt tại B và q2 =64/9.10-9C đặt tại C của một tam giác vuông cân tại A trong môi trường chân không.Biết AB=30cm,BC=50cm.Cường độ điện trường tại A có độ lớn:

Bài 4:Hai điện tích q1=q2=10-6C đặt tại hai điểm A,B cách nhau 6cm ở trong một điện môi có hằng số điện

Bài 5:Có hai điện tích q1 và q2 đặt cách nhau 10cm.Điện tích q1=5.10-9C, điện tích q2=-5.10-9C Xác định vec

tơ cường độ điện trường tại điểm M với:

I nằm trên đường thẳng đi qua hai điện tích đó và cách đều hai điện tích

Bài 6:Tại 3 đỉnh của tam giác đều ABC có cạnh a=10cm đặt 3 điện tích điểm đứng yên q1=q2=q3=10nC.Xác định cường độ điện trường :

I.tại trung điểm của cạnh BC của tam giác là:

II.tại trọng tâm G của tâm giác:

2.Xác định vị trí mà điện trường tổng hợp tại đĩ bị triệt tiêu:

I.Phương pháp:

Tại vị trí mà điện trường tổng hợp tại đĩ bị triệt tiêu ta cĩ:

1 2

1

i



Khi đĩ,lực điện tác dụng lên một điện tích diểm đặt tại đĩ sẽ bằng 0.

1 2

1

i



*Phương pháp giải bài tốn về xác định vị trí mà tại đĩ cường độ điện trường tổng hợp bị triệt tiêu:

B 1 :xác định vị trí điểm khảo sát và tìm các điện trường thành phần xuất hiện tại điểm đĩ(nếu cĩ thể thì vẽ hình)

B 2 :xác dịnh điện trường tổng hợp tại điểm khảo sát theo nguyên lí chồng chất điện trường(viết dưới dạng vec tơ)

B 3 :xác định vị trí điểm khảo sát dựa vào điều kiện suy ra từ phương trình cho điện trường tổng hợp bằng 0

B 4 :gọi ẩn và tìm nghiệm đĩ bằng cách biến phương trình vec tơ thành phương trình đại số

B 5 :biện luận và kết luận kết quả thu được

Vận dụng:

Bài 1: Có hai điện tích q1 và q2 đặt cách nhau 8cm nằm tại hai điểm A và B.Biết q1=-4C,q2=1C,tìm vị trí

M mà tại đó điện trường bằng 0

Bài 2 : Có hai điện tích q1 và q2 đặt cách nhau 24cm nằm tại hai điểm A và B.Biết q1=4C,q2=1C,tìm vị trí

M mà tại đó điện trường bằng 0

Dạng 3: Một vật mang điện nằm cân bằng trong điện trường:

I.Phương pháp:

*Loại 1:Điện tích điểm nằm cân bằng trong điện trường:

B 1 :xác định điện tích cân bằng q và các lực điện tác dụng lên nĩ(theo cơng thức F q q E.

B 2 :viết phương trình cân bằng lực cho điện tích (dưới dạng vec tơ)

F q Fdq 0

(*)

B 3 :viết (*) dưới dạng đại số F  q 0 (**)

B 4 :giải phương trình (**) để suy ra đại lượng cần tìm

B 5 :biện luận và kết luận

*Loại 2:Một vật mang điện nằm cân bằng trong điện trường:

B 1 :xác định vật tích điện cân bằng (q,m) và các lực điện tác dụng lên nĩ.

(gồm Fdq q E F P m g F ; n  ; A l ; ; g V T  

là lực điện và ngoại lực tác dụng lên q)

B 2 :viết phương trình cân bằng lực cho vật tích điện cân bằng :

F q FdqF n 0

(*)

B 3 :viết (*) dưới dạng đại số F  q 0

(**)

B 4 :giải phương trình (**) để suy ra đại lượng cần tìm

B 5 :biện luận và kết luận

Vận dụng:

Bài 1:Một quả cầu nhỏ có khối lượng m=1g treo vào một điểm 0 bằng một dây tơ có chiều dài l.Qủa cầu nằm

trong điện trường đều có phương nằm ngang ,cường độ E=2KV/m.Khi đó dây treo hợp với phương thẳng đứng

;T=0,02N

Bài 2:Cho hai tấm kim loại song song nằm ngang ,nhiễm điện trái dấu.Khoảng không gian giữa hai tấm kim

loại đó chứa đầy dầu.Một quả cầu bằng sắt bán kính R=1cm mang điện tích q nằm lơ lửng trong lớp dầu.Điện trường giữa hai tấm kim loại là điện trường đều hướng từ trên xuống dưới và có cường độ 20000V/m.Hỏi độ

Bài 3:Một hạt bụi tích diện khối lượng m=10-8g nằm cân bằng trong một điện trường đều thẳng đứng hướng xuống có cường độ E=1000V/m.Điện tích hạt bụi này có điện tích là bao nhiêu:

Bài 4 :Một quả cầu kim loại nhỏ có khối lượng 1g được q=10-5C treo bằng một sợi dây mảnh có chiều dài l và đặt trong một điện trường đều E.Khi quả cầu đứng cân bằng thì dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc

Bài 5: Một quả cầu nhỏ có khối lượng m=0,25g ,mang điện tích q=2,5.10 -9C treo vào một điểm 0 bằng một dây tơ có chiều dài l

Khi đó dây treo hợp với phương thẳng đứng góc:

Bài 6:Một quả cầu khối lượng 10g được treo vào một sợi chỉ cách điện.Qủa cầu mang

Hỏi độ lớn củađiện trường E và sức căng của sợi dây là bao nhiêu?

Q



C.E=57,8.101V/m T=0,015N D Đáp số khác

Dạng 4: Điện tích chuyển động trong điện trường:

I.Phương pháp:

B 1 :xác định điện tích khảo sát q và các lực điện tác dụng lên nĩ

B 2 :viết phương trình động lực học cho điện tích q(dưới dạng vec tơ):F q Fdq F nm a

(*)

B 3 :viết (*) dưới dạng đại số.gia tốc a

B 4 :thiết lập phương trình cĩ chứa đại lượng cần tìm(quãng đườmg s,thời gian chuyển động t, )đại lượng cần tìm

B 5 :biện luận và kết luận

II.V ậ n d ụ ng:

Bài 1:Electron bay từ bản âm sang bản dương của một tụ điện phẳng,điện trường giữa hai bản của tụ có cường

của electron bằng 0.Thời gian bay của electron là:

Bài 2:Một proton đặt trong điện trường đều E=2.106V/m có phương nằm ngang.Khối lượng của proton là

I.Gia tốc của proton là:

II.Tốc độ của proton khi nó đi được 50cm dọc theo đường sức điện trường:

Bài 3:Một hạt bụi có khối lượng m=4,5.10-9kg,điện tích q=1,5.10-6C,chuyển động giữa hai tấm kim loại song song nằm ngang cách nhau 2cm ,nhiễm điện trái dấu.Biết hạt chuyển động từ bản dương sang bản âm với vận tốc ban đầu bằng 0.Cường độ điện trường giữa hai bản là E=3000V/m

I.Gia tốc của hạt bụi có độ lớn là:

II.Thời gian cần thiết để hạt bụi bay từ bản dương sang bản âm là:

III.Khi chạm vào bản ,động năng của hạt bụi là:

Bài 4:Hai bản tụ điện phẳng nằm ngang ,song song và cách nhau d=10cm,hiệu điện thế giữa hai bản là

đường sức về phía bản điện tích âm

I.Xác định gia tốc của electron:

II.Quãng đường mà electron đi được cho đến khi dừng lại là:

Bài 5:Một hạt bụi có khối lượng m=4,5.10-9kg,điện tích q=1,5.10-6C,chuyển động giữa hai tấm kim loại song song nằm ngang cách nhau 2cm ,nhiễm điện trái dấu.Biết hạt chuyển động từ bản dương sang bản âm với vận tốc ban đầu bằng 0.Cường độ điện trường giữa hai bản là E=3000V/m

I.Gia tốc của hạt bụi có độ lớn là:

II.Thời gian cần thiết để hạt bụi bay từ bản dương sang bản âm là:

III.Khi chạm vào bản ,động năng của hạt bụi là: