Lớp 11 - Vật lí Giải bài 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 trang 21 Sách giáo khoa Vật lí 11
Bài 7 - Trang 20 - SGK Vật lí 11
Nêu định nghĩa và đặc điểm của đường sức điện.
Bài làm.
Định nghĩa
Đường sức điện là đường mà tiếp tuyến tại mỗi điểm của nó là giá của vectơ cường độ điện trường tại điểm đó. Nói cách khác, đường sức điện là đường mà lực điện tác dụng dọc theo nó.
Các đặc điểm của đường sức điện
+ Qua mỗi điểm trong điện trường có một và chỉ một đường sức điện mà thôi.
+ Đường sức điện là những đường có hướng. Hướng của đường sức điện tại một điểm là hướng của vectơ cường độ điện trường tại điểm đó.
+ Đường sức điện của điện trường tĩnh điện là đường không khép kín. Nó đi ra điện tích dương và kết thúc ở điện tích âm.
+ Tuy các đường sức từ là dày đặc nhưng người ta chỉ vẽ một số ít đường theo quy tắc sau : Số đường sức đi qua một điện tích nhất định đặt vuông góc với đường sức điện tại điểm mà ta xét thì tỉ lệ với cường độ điện trường tại điểm đó.
Bài 8 - Trang 20 - SGK Vật lí 11
Điện trường đều là gì ?
Bài làm.
Điện trường đều là điện trường có vecto điện trường tại mọi điểm đều có cùng phương, chiều và độ lớn, đường sức điện là những đường thẳng song sing và cách đều.
Bài 9 - Trang 20 - SGK Vật lí 11
Đại lượng nào sau đây không liên quan đến cường độ điện trường của điện tích điểm Q tại một điểm
A. Điện tích Q.
B. Điện tích thử q.
C. Khoảng cách r từ Q đến q.
D. Hằng số điện môi của môi trường.
Trả lời.
Đáp án B. Điện tích thử q chỉ có tác dụng nhận biết sự tồn tại của điện trường chứ không liên quan đến cường độ điện trường của một điện tích điểm Q.
Bài 10 - Trang 21 - SGK Vật lí 11
Đơn vị nào sau đây là đơn vị đo cường độ điện trường?
A. Niu-tơn.
B. Cu-lông.
C. Vôn nhân mét.
D. Vốn trên mét.
Trả lời.
Đáp án D.
Bài 11 - Trang 21 - SGK Vật lí 11
Tính cường độ điện trường và vẽ vectơ cường độ điện trường do một điện tích điểm +4.10-8 gây ra tại một điểm cách nó 5cm trong chân không.
Giải.
Ta có
\(E=\frac{F}{q}=k.\frac{|Q|}{\varepsilon .r^{2}}\) = 72.103 V/m.
Bài 12 - Trang 21 - SGK Vật lí 11
Hai điện tích điểm q1 = 3.10-8 C và q2 = - 4.10-8 C đặt cách nhau 10 cm trong không khí. Hãy tìm các điểm mà tại đó cường độ điện trường bằng không. Tại các điểm đó có điện trường không?
Bài làm.
Điện tích điểm q1 = 3.10-8 C đặt tại điểm A, q2 = - 4.10-8 C đặt tại điểm B, AB = 10cm.
Gọi C là điểmmà tại đó cường độ điện trường bằng không.
Gọi \(\overrightarrow{E_{1C}}\) và \(\overrightarrow{E_{2C}}\) là cường độ điện trường của q1 và q2 tại C.
Tại đó \(\overrightarrow{E_{1C}}\) = - \(\overrightarrow{E_{2C}}\). Hai vectơ này phải cùng phương, tức là điểm C phải nằm trên đường thẳng AB (Hình 3.3).
Hai vectơ này phải ngược chiều, tức là phải nằm ngoài đoan AB. Vì hai vectơ này phải có môđun bằng nhau, tức là điểm C gần A hơn B vì |q1| < |q2|.
Đặt AN = l, AC = x, ta có :
\(k.\frac{|q_{1}|}{\varepsilon .x^{2}}=k.\frac{|q_{2}|}{\varepsilon .(l+x)^{2}}\) hay \((\frac{l+x}{x})^{2}=\left |\frac{q_{2}}{q_{1}} \right |=\frac{4}{3}\) hay x = 64,6cm.
Ngoài ra còn phải kể tất cả các điểm nằm rất xa q1 và q2. Tại điểm C và các điểm này thì cường độ điện trường bằng không, tức là không có điện trường.
Bài 13 - Trang 21 - SGK Vật lí 11
Hai điện tích điểm A và B cách nhau 5cm trong chân không có hai điện tích q1 = +16.10-8 C và q2 = - 9.10-8 C. Tính cường độ điện trường tổng hợp và vẽ vectơ cường độ điện trường tại điểm C nằm cách A một khoảng 4cm và cách B một khoảng 3cm.
Hướng dẫn giải.
Đặt AC = r1 và BC = r2 . Gọi \(\overrightarrow{E_{1}}\) và \(\overrightarrow{E_{2}}\) lần lượt là cường độ điện trường do q1 và q2 gây ra ở C (Hình 3.4).
\(E_{1}=k.\frac{q_{1}}{\varepsilon r_{1}^{2}}\)= 9.105 V/m (Hướng theo phương AC).
\(E_{1}=k.\frac{q_{2}}{\varepsilon r_{2}^{2}}\) = 9.105 V/m (Hướng theo phương CB).
Vì tam giác ABC là tam giác vuông nên hai vectơ \(\overrightarrow{E_{1}}\) và \(\overrightarrow{E_{2}}\) vuông góc với nhau.
Gọi \(\overrightarrow{E_{C}}\) là vectơ cường độ điện trường tổng hợp :
\(\overrightarrow{E_{C}}\) = \(\overrightarrow{E_{1}}\) + \(\overrightarrow{E_{2}}\) => \(E_{C}= \sqrt{2}E_{1}=12,7.10^{5}\) V/m.
Vectơ \(\overrightarrow{E_{C}}\) làm với các phương AC và BC những góc 450 và có chiều như hình vẽ.
congdong.edu.vn