Lý thuyết: Điện trường, Cường độ điện trường
1. Điện trường: là không gian bao quanh các điện tích và gắn liền với các điện tích. Điện trường tác dụng lực điện lên điện tích khác đặt trong nó.
2. Cường độ điện trường E
Cường độ điện trường tại một điểm là đại lượng đặc trưng cho độ mạnh yếu của điện trường tại điểm đó về phương diện tác dụng lực lên một điện tích q đặt trong nó:
, q > 0 thì F→ ↑↑ E→, q < 0 thì F→ ↓↑ E→
Véc tơ cường độ điện trường gây bởi một điện tích điểm có:
- Điểm đặt tại điểm ta xét.
- Phương trùng với đường thẳng nối điện tích điểm với điểm ta xét.
- Chiều hướng ra xa điện tích nếu là điện tích dương, hướng về phía điện tích nếu là điện tích âm.
- Độ lớn: 
, không phụ thuộc vào độ lớn điện tích thử q.
- Đơn vị là N/C, tuy nhiên người ta hay dùng là V/m.
3. Nguyên lý chồng chất điện trường: Một điểm M đặt trong điện trường do nhiều điện tích điểm gây ra thì cường độ điện trường tại M: E→M = E→1 + E→2 + E→3 + ...
4. Đường sức điện
- 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 đó.
- Hình dạng đường sức của 1 số điện trường:
- Đặc điểm của đường sức điện:
+ Qua mỗi điểm trong điện trường có một đường sức điện và chỉ một mà thôi
+ Đường sức điện là những đường có hướng. Hướng của đường sức điện tại một điểm là hướng của véc tơ cường độ điện trường tại điểm đó.
+ Đường sức điện của điện trường tĩnh là những đường không khép kín.
+ Qui ước vẽ số đường sức đi qua một diện tích nhất định đặt vuông góc với với đường sức điện tại điểm mà ta xét tỉ lệ với cường độ điện trường tại điểm đó
5. Điện trường đều
Điện trường đều là điện trường mà vectơ cường độ điện trường tại mọi điểm đều có cùng phương, chiều và độ lớn; đường sức điện là những đường thẳng song song khép kín, cách đều
Cách tính cường độ điện trường tại một điểm
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
Câu 1: Điện trường là:
A. môi trường không khí quanh điện tích.
B. môi trường chứa các điện tích.
C. môi trường bao quanh diện tích, gắn với điện tích và tác dụng lực điện lên các điện tích khác đặt trong nó.
D. môi trường dẫn điện.
Câu 2: Cường độ điện trường tại một điểm đặc trưng cho:
A. thể tích vùng có điện trường là lớn hay nhỏ.
B. điện trường tại điểm đó về phương diện dự trữ năng lượng.
C. tác dụng lực của điện trường lên điện tích tại điểm đó.
D. tốc độ dịch chuyển điện tích tại điểm đó.
Câu 3: Vectơ cường độ điện trường tại mỗi điểm có chiều:
A. cùng chiều với lực điện tác dụng lên điện tích thử dương tại điểm đó.
B. cùng chiều với lực điện tác dụng lên điện tích thử tại điểm đó.
C. phụ thuộc độ lớn điện tích thử.
D. phụ thuộc nhiệt độ môi trường.
Câu 4: Cường độ điện trường là đại lượng
A. véctơ B. vô hướng, có giá trị dương.
C. vô hướng, có giá trị dương hoặc âm. D. vectơ, có chiều luôn hướng vào điện tích.
Câu 5: Trong các đơn vị sau, đơn vị của cường độ điện trường là:
A. V/m2 B. V.m C. V/m D. V.m2
Câu 6: Đặt một điện tích dương, khối lượng nhỏ vào một điện trường đều rồi thả nhẹ. Điện tích sẽ chuyển động.
A. dọc theo chiều của đường sức điện trường. B. ngược chiều đường sức điện trường.
C. vuông góc với đường sức điện trường. D. theo một quỹ đạo bất kỳ.
Câu 7: Cho điện tích điểm –q ( q > 0); điện trường tại điểm mà nó gây ra có chiều:
A. hướng về phía nó. B. hướng ra xa nó.
C. phụ thuộc độ lớn của nó. D. phụ thuộc nhiệt độ môi trường.
Câu 8: Tại một điểm xác định trong điện trường tĩnh, nếu độ lớn điện tích thử tăng 2 lần thì độ lớn cường độ điện trường:
A. tăng 2 lần. B. giảm 2 lần. C. không đổi. D. giảm 4 lần
Câu 9: Nếu khoảng cách từ điện tích nguồn đến điểm đang xét tăng 2 lần thì cường độ điện trường:
A. giảm 2 lần. B. tăng 2 lần. C. giảm 4 lần. D. tăng 4 lần.
Câu 10: Phát biểu nào sau đây không đúng khi nói về điện trường?
A. Xung quanh điện tích có điện trường, điện trường truyền tương tác điện
B. Tính chất cơ bản của điện trường là tác dụng lực lên điện tích đặt trong nó
C. Điện trường tĩnh là do các hạt mang điện đứng yên sinh ra
D. Điện trường đều là điện trường có các đường sức song song nhưng không cách đều nhau
Đáp án
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
C |
C |
A |
A |
C |
A |
A |
C |
C |
D |
