Lớp 11 - Vật lí - Nâng cao Giải bài C1, C2, C3, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 trang 14, 16, 17, 18 SGK Vật lí 11 Nâng cao
Câu C1 trang 14 SGK Vật Lí 11 Nâng cao
Một bạn phát biểu: "Từ (3.1 SGK) ta có nhận xét, tại một điểm xác định trong điện trường thì cường độ điện trường E tỉ lệ nghịch với độ lớn của điện tích q". Câu phát biểu đó đúng hay sai?
Giải
Từ công thức \(\overrightarrow E = {{\overrightarrow F } \over q}\) ta thấy rằng tại một điểm xác định trong điện trường thì E có giá trị hoàn toàn xác định, không phụ thuộc vào điện tích thử q đặt tại điểm đó nên phát biểu là sai.
Câu C2 trang 16 SGK Vật Lí 11 Nâng cao
Có thể coi các "đường hạt bột" của điện phổ là các đường sức được không? Giải thích.
Giải
Các đường hạt bột cho ta hình ảnh về đường sức của điện trường, các đường sức này tồn tại khách quan, các hạt mạt sắt trong thí nghiệm chỉ là phương tiện giúp ta phát hiện sự tồn tại của các đường sức.
Câu C3 trang 17 SGK Vật Lí 11 Nâng cao
Có hai diện tích q1, q2 đặt tại hai điểm A,B. Hãy tìm những điểm mà tại đó hai vectơ cường độ điện trường của hai điện tích :
a) cùng phương, cùng chiều.
b) cùng phương, ngược chiều.
Giải
Ta có hai trường hợp:
Hai vectơ \({\overrightarrow E _1}\) và \({\overrightarrow E _2}\) ngược chiều khi M \( \in \) AB và ở bên trong AB.
Hai vectơ \({\overrightarrow E _1}\) và \({\overrightarrow E _2}\) cùng chiều khi M \( \in \) AB ở bên ngoài khoảng AB
Hai vectơ \({\overrightarrow E _1}\) và \({\overrightarrow E _2}\) cùng phương, cùng chiều nếu M \( \in \) AB và ở trong khoảng AB; \({\overrightarrow E _1}\) cùng phương ngược chiều \({\overrightarrow E _2}\) nếu M \( \in \) AB và ở bên ngoài khoảng AB.
Bài 1 trang 17 SGK Vật Lí 11 Nâng cao
Chọn phát biểu sai.
A. Điện phổ cho phép ta nhận biết sự phân bố các đường sức của điện trường.
B. Đường sức điện có thể là đường cong kín.
C. Cũng có khi đường sức điện không xuất phát từ điện tích dương mà xuất phát từ vô cùng.
D. Các đường sức của điện trường đều là các đường thẳng song song và cách đều nhau.
Giải
Chọn B
Bài 2 trang 18 SGK Vật Lí 11 Nâng cao.
Chọn phương án đúng.
Công thức xác định cường độ điện trường của điện tích diểm Q < 0 có dạng:
A.\(E = {9.10^9}{Q \over {{r^2}}}\) C.\(E = {9.10^9}{Q \over r}\)
B.\(E = - {9.10^9}{Q \over {{r^2}}}\) D. \(E = - {9.10^9}{Q \over r}\)
Giải
Chọn B
Bài 3 trang 18 SGK Vật Lí 11 Nâng cao
Một điện tích thử đặt tại điểm có cường độ điện trường 0,16 V/ m. Lực tác dụng lên điện tích đó bằng 2.10-4 N. Hỏi độ lớn của điện tích đó là bao nhiêu?
Giải
Ta có: E = 0,16 (V/m)
F = 2.10-4 (N)
Theo công thức \(E = {F \over {|q|}} \Rightarrow |q| = {F \over E} = {{{{2.10}^{ - 4}}} \over {0,16}} = 1,{25.10^{ - 3}}(C)\)
Bài 4 trang 18 SGK Vật Lí 11 Nâng cao
Có một điện tích Q = 5.10-9 C đặt tại điểm A trong chân không. Xác định cường độ điện trường tại điểm B cách A một khoảng 10 cm.
Giải
Q = 5.10-9 (C)
Ta có:
\(E = {9.10^9}{{|Q|} \over {{r^2}}} = {{{{9.10}^9}{{.5.10}^{ - 9}}} \over {{{(0,1)}^2}}} = 4500(V/m).\)
Bài 5 trang 18 SGK Vật Lí 11 Nâng cao
Có hai điện tích q1, q2 đặt cách nhau 10 cm trong chân không. Điện tích q1= 5.10-9 C, điện tích q2 = -5.10-9 C. Xác định cường độ điện trường tại điểm M nằm trên đường thẳng đi qua hai điện tích đó và :
a) cách đều hai điện tích;
b) cách q1 một khoảng 5cm và cách q2 một khoảng 15cm.
Giải
a)
q1 = 5.10-9(C) AB = 10cm
q2 = -5.10-9(C) => r1 = r2 = 5(cm)
Cường độ điện trường do q1, q2 gây ra tại M
\({E_1} = {9.10^9}{{|{q_1}|} \over {{r_1}^2}} = {{{{9.10}^9}{{.5.10}^{ - 9}}} \over {{{({{5.10}^{ - 2}})}^2}}} = 18000(V/m)\)
\({E_2} = {\rm{ }}{E_1}\)
Ta có: độ lớn \(E{\rm{ }} = {\rm{ }}{E_1} + {\rm{ }}{E_2} = {\rm{ }}2{E_1}\left( {\text{ vì }{E_1} = {\rm{ }}{E_2}} \right)\)
\(\Rightarrow E = 36000\) (V/m), \(\overrightarrow E \) hướng về phía \(q_2\)
b)
Độ lớn \(E = {E_1} - {E_2} = {9.10^9}{{|{q_1}|} \over {N{A^2}}} - {9.10^9}{{|{q_2}|} \over {N{B^2}}}\)
\(= {9.10^9}.{{{{5.10}^{ - 9}}} \over {{{\left( {{{5.10}^{ - 2}}} \right)}^2}}} - {9.10^9}.{{{{5.10}^{ - 9}}} \over {{{\left( {{{15.10}^{ - 2}}} \right)}^2}}}\)
\(= 16000\,\,\left( {V/m} \right)\)
\(\overrightarrow E \) hướng ra xa \(q_1\)
Bài 6 trang 18 SGK Vật Lí 11 Nâng cao
Hai diện tích q1 = q2 = 5.10-16 C được đặt cố định tại hai đỉnh B, C của một tam giác đều cạnh là 8cm. Các điện tích đặt trong không khí.
a) Xác định cường độ điện trường tại đỉnh A của tam giác nói trên.
b) Câu trả lời sẽ thay đổi thế nào nếu q1= 5.10-16 C, q2 = -5.10-16 C ?
Giải
a)
q1 = q2 = 5.10-16 (C) ; AB = AC
=> E1 = E2
Theo hình vẽ ta có \(E = 2{E_1}cos{30^o}\)
\(E = 2.({{{{9.10}^9}{{.5.10}^{ - 16}}} \over {{{(0,08)}^2}}})cos{30^o} = 0,0012(V/m)\)
Phương của \(\overrightarrow E \) vuông góc BC và hướng ra xa trung điểm của BC
b)
Theo hình vẽ ta có :
\(E = 2{E_1}cos{60^o} = 2{E_1}.{1 \over 2}\)
\( = > E = {E_1} = ({{{{9.10}^9}{{.5.10}^{ - 16}}} \over {{{(0,08)}^2}}}) = 0,{703.10^{ - 3}}(V/m)\)
Phương của \(\overrightarrow E \) song song với BC và hướng sang phải.
Bài 7 trang 18 SGK Vật Lí 11 Nâng cao
Ba điện tích q giống nhau được đặt cố định tại ba đỉnh của một tam giác đều cạnh a. Xác định cường độ điện trường tại tâm của tam giác.
Giải
Tại O cách đều 3 đỉnh A, B, C với cùng độ lớn điện tích là q.
\( \Rightarrow {E_1} = {E_2} = {E_3}\)
Vì \(\left( {\widehat {{{\overrightarrow E }_1},{{\overrightarrow E }_2}}} \right) = {120^0} \Rightarrow {E_{ 12}} = {E_1} = {E_2}\)
Với \({\overrightarrow E _0} = {\overrightarrow E _{12}} + {\overrightarrow E _3}\)
\({\overrightarrow E _{12}}\) ngược hướng và có cùng độ lớn với \({\overrightarrow E _3}\)
\(\Rightarrow {\overrightarrow E _0} = 0\)
congdong.edu.vn