Các dạng bài bác tập Điện trường, cường độ điện trường chọn lọc có đáp án chi tiết
Với các dạng bài xích tập Điện trường, độ mạnh điện trường tinh lọc có đáp án chi tiết Vật Lí lớp 11 tổng hợp các dạng bài tập, 100 bài bác tập trắc nghiệm tất cả lời giải cụ thể với đầy đủ phương thức giải, lấy một ví dụ minh họa để giúp học sinh ôn tập, biết cách làm dạng bài xích tập Điện trường, độ mạnh điện ngôi trường từ đó đạt điểm trên cao trong bài thi môn thiết bị Lí lớp 11.
Bạn đang xem: Bài tập điện trường
Bài tập trắc nghiệm
Lý thuyết Điện trường, cường độ điện trường
1. Điện trường: là không gian bảo phủ các năng lượng điện và gắn liền với các điện tích. Điện trường công dụng lực năng lượng điện lên năng lượng điện khác đặt trong nó.
2. độ mạnh điện trường E
Cường độ năng lượng điện trường trên một điểm là đại lượng đặc trưng cho độ dũng mạnh yếu của điện trường tại đặc điểm này về phương diện chức năng lực lên một điện tích q đặt trong nó:
Véc tơ độ mạnh điện ngôi trường gây vị một điện tích điểm có:
- Điểm để tại điểm ta xét.
- Phương trùng với mặt đường thẳng nối năng lượng điện điểm với điểm ta xét.
- khunh hướng ra xa năng lượng điện nếu là điện tích dương, hướng đến phía điện tích nếu là điện tích âm.
- Độ lớn:
- Đơn vị là N/C, tuy nhiên người ta giỏi dùng là V/m.
3. Nguyên lý chồng chất năng lượng điện trường: Một điểm M đặt trong điện trường do nhiều điện tích điểm gây nên thì cường độ điện trường tại M: E→M = E→1 + E→2 + E→3 + ...
4. Đường mức độ điện
- Đường sức điện là đường nhưng tiếp tuyến đường tại từng điểm của chính nó là giá của vectơ cường độ điện trường tại điểm đó. Nói bí quyết khác, mặt đường sức điện là đường nhưng mà lực điện tính năng dọc theo đó.
- những thiết kế đường mức độ của 1 số điện trường:
- Đặc điểm của mặt đường sức điện:
+ Qua từng điểm trong điện trường bao gồm một đường sức điện và duy nhất mà thôi
+ Đường sức năng lượng điện là phần nhiều đường gồm hướng. Vị trí hướng của đường sức điện tại một điểm là vị trí hướng của véc tơ cường độ điện trường tại điểm đó.
+ Đường sức năng lượng điện của điện trường tĩnh là những hàng không khép kín.
+ Qui cầu vẽ số con đường sức đi qua 1 diện tích nhất thiết đặt vuông góc với với đường sức điện tại điểm cơ mà ta xét tỉ lệ thành phần với độ mạnh điện trường trên điểm đó
5. Điện trường đều
Điện trường phần đa là năng lượng điện trường mà vectơ cường độ điện ngôi trường tại hầu hết điểm đều sở hữu cùng phương, chiều cùng độ lớn; con đường sức điện là số đông đường thẳng song song khép kín, cách đều .
Cách tính cường độ điện trường trên một điểm
A. Cách thức & Ví dụ
- E→M có phương nằm bên trên đường thẳng nối điện tích điểm Q với điểm M
- E→M có chiều rời khỏi nếu Q dương, có chiều đi vào nếu Q âm
- Độ lớn
Ví dụ 1:Xác định vectơ độ mạnh điện trường trên điểm M trong không khí giải pháp điện tích trữ q = 2.10-8 C một khoảng 3 cm.
Hướng dẫn:
+ q > 0 phải véctơ E có gốc đặt tại M, chiều ra đi xa điện tích q
+ Độ lớn
Ví dụ 2:Một điện tích q trong nước (ε = 81) tạo ra tại điểm M cách điện tích một khoảng r = 26 centimet một điện trường E = 1,5.104 V/m. Hỏi tại điểm N cách điện tích q một khoảng r = 17 centimet có cường độ điện trường bằng bao nhiêu?
Hướng dẫn:
Do
→ EM ≈ 3,5.104 V/m.
Ví dụ 3:Cho nhì điểm A và B cùng nằm trên một con đường sức điện vày điện tích q > 0 tạo ra. Biết độ khủng 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 tính năng lên nó tất cả độ phệ là bao nhiêu? xác định phương chiều của lực này.
Hướng dẫn:
a. Ta có:
⇒ EM = 16 V/m
b. Lực điện vì điện trường chức năng lên điện tích q0 để tại M là:
F = |q0|E = 0,16 N, ngược hướng với véctơ E.
Ví dụ 4:Một electron bao gồm q = -1,6.10-19 C và cân nặng của nó bởi 9,1.10-31 kg. Xác minh độ lớn tốc độ a nhưng e thu được lúc đặt trong năng lượng điện trường hầu hết E = 100 V/m. Hướng dẫn:
Ta có: F = |q|E = ma → a =
B. Bài tập
Bài 1: Một điện tích điểm dương Q vào chân không khiến ra trên điểm M phương pháp điện tích một khoảng tầm r = 30 cm, một năng lượng điện trường có cường độ E = 30000V/m. Độ phệ điện tích Q bằng bao nhiêu?
Lời giải:
Bài 2: Một điện tích q trong dầu tạo ra tại điểm M cách điện tích một khoảng r = 10 centimet một điện trường E = 25.104 V/m. Hỏi tại N cường độ điện trường 9.104 V/m cách điện tích khoảng bằng bao nhiêu?
Lời giải:
Do
→ rN ≈ 16,7 cmBài 3: Điện tích trữ q = -3.10-6 được để tại điểm mà tại đó điện trường gồm phương trực tiếp đứng, chiều từ trên xuống với cường độ năng lượng điện trường . Xác định phương, chiều cùng độ bự của lực tính năng lên điện tích q ?
Lời giải:
Ta có: F→ = qE→ ⇒ F = |q|E = 0,036 N
Do q F→ bao gồm phương thẳng đứng chiều ngược với chiều của E→
Do kia F = 0,036 N, gồm phương thẳng đứng, chiều hướng từ bên dưới lên trên.
Bài 4: cho hai điểm A cùng B cùng nằm trên một con đường sức điện vì chưng điện tích q a. Xác minh cường độ năng lượng điện trường tại trung điểm M của AB.
b. Nếu đặt tại M một điện tích q0 = 2.10-2C thì lực điện tính năng lên nó có độ to là bao nhiêu? xác định phương chiều của lực này.
Lời giải:
a. Ta có: 2rM = rA + rB (1)
Mà
Do q 0EM = 2.10-2.26 = 0,52 N; q0 > 0 → F cùng chiều với E: Lực hút.
Cách khẳng định véctơ cường độ điện trường tổng đúng theo tại M
A. Phương pháp & Ví dụ
Áp dụng nguyên lý ck chất năng lượng điện trường:
- xác minh phương, chiều, độ phệ của từng vectơ cường độ điện trường bởi vì từng điện tích gây ra.
- Vẽ vectơ cường độ điện trường tổng vừa lòng (quy tắc hình bình hành).
- xác định độ khủng của độ mạnh điện trường tổng đúng theo từ hình vẽ.
Khi xác định tổng của nhị vectơ cần lưu ý các trường hợp đặc biệt: ↑↑, ↑↓,⊥, tam giác vuông, tam giác đều, … còn nếu không xảy ra những trường hợp để biệt thì có thể tính độ dài của vectơ bằng định lý hàm cosin: a2 = b2 + c2 – 2bc.cosA.
- Xét trường phù hợp tại điểm M trong vùng điện trường của 2 điện tích: E→M = E→1 + E→2
+ E→1 ↑↑ E→2 → EM = E1 + E2
+ E→1 ↑↓ E→2 → EM = E1 - E2
+
+
Nếu E1 = E2 → E = 2E1cos(α/2)
Ví dụ 1:Tại nhì điểm A và B phương pháp nhau 10 cm trong ko khí tất cả đặt hai năng lượng điện tích q1 = q2 = 16.10-8C. Xác định cường độ năng lượng điện trường bởi hai điện tích đặc điểm này gây ra tại
a. M cùng với MA = MB = 5 cm.
b. N với mãng cầu = 5 cm, NB = 15 cm.
c. C biết AC = BC = 8 cm.
d. Khẳng định lực năng lượng điện trường tính năng lên q.3 = 2.10-6 C đặt ở C.Hướng dẫn:
a. Ta bao gồm MA = MB = 5 cm và AB = 10 cm đề xuất M là trung điểm của AB.
Vecto độ mạnh điện trường trên M là tổng vừa lòng hai vecto cường độ điện trường bởi vì mỗi điện tích gây ra: E→ = E→1M + E→2M
Với
Vì E→1M cùng phương cùng ngược chiều cùng với E→2M nên EM = E1M – E2M
b. Ta tất cả NA = 5 cm, NB = 15 centimet và AB = 10 cm phải N nằm xung quanh AB với nằm trên tuyến đường thẳng AB.
Vecto độ mạnh điện trường trên M là tổng vừa lòng hai vecto độ mạnh điện trường vì chưng mỗi điện tích gây ra: E→ = E→1N + E→2N
Với
Vì E→1M cùng phương và cùng chiều cùng với E→2M phải EM = E1M + E2M = 6,4.105 V/m
c. Ta có AC = BC = 8 centimet và AB = 10 cm đề xuất C nằm trên đường trung trực của AB.
Tương tự, ta có vecto độ mạnh điện trường tổng thích hợp tại C sẽ là:
EC = 2E1Ccosα = 3,51.105 V/m
d. Lực năng lượng điện trường tổng hợp tính năng lên quận 3 là F = q3E = 0,7 N
Có chiều cùng chiều cùng với E→C
Ví dụ 2:Tại nhì điểm A cùng B cách nhau 10 centimet trong ko khí có đặt 2 điện tích quận 1 = -q2 = 6.10-6 C. Xác định cường độ năng lượng điện trường vì chưng hai năng lượng điện tích đặc điểm này gây ra tại điểm C, biết AC = BC = 12 cm. Tính lực điện trường tác dụng lên năng lượng điện tích q3 = -3.10-8 Cđặt trên C.Hướng dẫn:
+ Ta có AC = BC = 12 cm và AB = 10 cm đề xuất C nằm ở trung trực của AB. Cường độ điện trường trên C là tổng hợp của những vecto năng lượng điện trường yếu tắc E→C = E→1C + E→2C
Trong kia E1C cùng E2C theo lần lượt là cường độ điện ngôi trường do những điện tích điểm quận 1 và q.2 gây ta tại C. Ta có:
Từ hình mẫu vẽ ta có:
EC = 2E1Ccosα = 3,125.106 V/m.
+ Lực điện công dụng lên điện tích q.3 có chiều thuộc chiều với E→C và có độ phệ F = |q3|.EC = 0,094 N
Ví dụ 3:Tại nhì điểm A cùng B bí quyết nhau trăng tròn cm trong không khí bao gồm đặt hai điện tích q.1 = 4.10-6 Cvà q.2 = -6,4.10-6 C. Xác minh cường độ điện trường bởi hai năng lượng điện tích đặc điểm đó gây ra tại C, biết AC = 12 cm, BC = 16 cm. Xác định lực điện tác dụng lên điện tích q.3 = -5.10-8 C đặt ở C.Hướng dẫn:
+ độ mạnh điện ngôi trường do các điện tích quận 1 và q.2 gây ra trên C gồm chiều như hình vẽ và bao gồm độ lớn:
Ta có
+ Lực điện tác dụng lên q3 ngược chiều với E→C và gồm độ lớn:
F = |q3|EC
Ví dụ 4:Hai điện tích quận 1 = quận 2 (q > 0) để ở hai điểm A và B cùng với AB = 2a. M là vấn đề nằm trên đường trung trực của AB và giải pháp AB một đoạn h.
a. Xác đinh vecto cường độ điện trường tại điểm M.
b. Khẳng định x để độ mạnh điện trường trên M cực đại, tính cực hiếm đó.Hướng dẫn:
a. độ mạnh điện trường trên điểm M là E→M = E→1 + E→2
Trong đó E→1, E→2 là cường độ điện ngôi trường do quận 1 và q.2 gây ra trên M.
+ độ mạnh điện ngôi trường tổng thích hợp tại M
b. Xác định h nhằm EM cực đại
Ta bao gồm
EM cực to khi
B. Bài bác tập
Bài 1: tại 2 điểm A với B biện pháp nhau 10 centimet trong ko khí có đặt 2 điện tích q1 = q.2 = 16.10-8 C. Xác minh cường độ điện trường do hai năng lượng điện này gây nên tại điểm C biết AC = BC = 8 cm. Xác định lực điện trường công dụng lên điện tích q3 = 2.10-6 C đặt ở C.
Lời giải:
Các năng lượng điện tích q.1 và q2 gây ra trên C các véc tơ E→1 cùng E→2 tất cả phương chiều như hình vẽ, có độ lớn:
E1 = E2 =
Cường độ điện trường tổng thích hợp tại C do các điện tích q.1 và quận 2 gây ra là: E→ = E→1 + E→2; có phương chiều như hình vẽ; có độ lớn:
E = E1cosα + E2cosα = 2E1cosα = 2E1.
Lực điện trường tổng hợp do quận 1 và q3 công dụng lên q3 là: F→ = q3E→ . Vì q.3 > 0, phải F thuộc phương cùng chiều với E và có độ lớn: F = |q3|E = 0,7 N.
Bài 2: Tại nhì điểm A cùng B bí quyết nhau 10 centimet trong không khí tất cả đặt hai năng lượng điện tích q1 = - quận 2 = 6.10-6C. Xác minh cường độ năng lượng điện trường vì hai điện tích này gây nên tại điểm C biết AC = BC = 12 cm. Tính lực năng lượng điện trường chức năng lên năng lượng điện tích q3 = -3.10-8 C để tại C.
Lời giải:
Các năng lượng điện tích q.1 và q2 gây ra trên C các véc tơ E→1 với E→2 có phương chiều như hình vẽ, bao gồm độ lớn:
E1 = E2 =
Cường độ năng lượng điện trường tổng hợp tại C do các điện tích q1 và q2 gây ra là: E→ = E→1 + E→2 có phương chiều như hình vẽ; tất cả độ lớn:
E = E1cosα + E2cosα = 2E1cosα = 2E1.
Lực năng lượng điện trường tổng hòa hợp do quận 1 và q3 công dụng lên quận 3 là: F→ = q3E→.
Vì q.3 F→ thuộc phương ngược hướng với E→ và gồm độ lớn: F = |q3|E = 0,094 N.
Bài 3: trên 2 điểm A, B biện pháp nhau đôi mươi cm trong ko khí bao gồm đặt 2 điện tích q1 = 4.10-6 C, quận 2 = -6,4.10-6 C. Xác định cường độ năng lượng điện trường bởi hai điện tích này gây ra tại điểm C biết AC = 12 cm; BC = 16 cm. Xác định lực điện trường công dụng lên q.3 = -5.10-8C để tại C.
Lời giải:
Tam giác ABC vuông tại C. Những điện tích q1 và q2 gây ra tại C các véc tơ E→1 và E→2 gồm phương chiều như hình vẽ, gồm độ lớn:
Cường độ điện trường tổng thích hợp tại C do các điện tích quận 1 và q2 gây ra là E→1 và E→2: tất cả phương chiều như hình vẽ; bao gồm độ lớn:
Lực tác dụng lên quận 3 là: F = q3.E . Vì q.3 3|E = 0,17 N.
Bài 4: Tại nhị điểm A cùng B cách nhau 10 centimet trong ko khí tất cả đặt hai năng lượng điện tích q.1 = - 1,6.10-6 C và q.2 = - 2,4.10-6 C. Xác định cường độ năng lượng điện trường vì chưng 2 năng lượng điện này tạo ra tại điểm C. Biết AC = 8 cm, BC = 6 cm.
Lời giải:
Tam giác ABC vuông trên C. Các điện tích q1 và quận 2 gây ra tại C những véc tơ độ mạnh điện trường E→1 và E→2 có phương chiều như hình vẽ, tất cả độ lớn:
Cường độ điện trường tổng hòa hợp tại C do các điện tích quận 1 và q.2 gây ra là: E→ = E→1 + E→2 tất cả phương chiều như hình vẽ; gồm độ lớn:
Bài 5: Hai điện tích + q cùng – q (q > 0) để ở hai điểm A cùng B với AB = 2a. M là vấn đề nằm trê tuyến phố trung trực của AB và giải pháp AB một quãng x.
a. Xác đinh vecto cường độ điện trường tại điểm M.
b. Xác minh x để độ mạnh điện trường trên M cực đại, tính cực hiếm đó.
Lời giải:
a. độ mạnh điện trường trên điểm M là E→M = E→1 + E→2
Trong kia E→1, E→2 là độ mạnh điện ngôi trường do q.1 và quận 2 gây ra trên M.
+ độ mạnh điện ngôi trường tổng hợp tại M
b. Dễ thấy rằng để EM lớn số 1 thì x = 0, khi ấy
Bài 6: Đặt 4 điện tích bao gồm cùng độ mập q trên 4 đỉnh của một hình vuông vắn ABCD cạnh a với năng lượng điện dương để tại A cùng C, điện tích âm để tại B cùng D. Xác định cường độ tổng hòa hợp tại giao điểm nhị đường chéo của hình vuông.
Lời giải:
Các điện tích đặt tại các đỉnh của hình vuông gây ra tại giao điểm O của nhì đường chéo hình vuông những véc tơ E→A, E→B, E→C, E→D bao gồm phương chiều như hình vẽ, gồm độ lớn: EA = EB = EC = ED = .
Cường độ năng lượng điện tường tổng đúng theo tại O là:
E→ = E→A + E→B + E→C + E→D = 0→; vày E→A + E→C = 0→ và E→B + E→D = 0→
Bài 7: Đặt 4 năng lượng điện tích tất cả cùng độ bự q tại 4 đỉnh của một hình vuông ABCD cạnh a với điện tích dương để ở A cùng D, điện tích âm đặt tại B và C. Xác định cường độ tổng đúng theo tại giao điểm nhì đường chéo cánh của hình vuông.
Lời giải:
Các điện tích để tại các đỉnh của hình vuông vắn gây ra trên giao điểm O của nhì đường chéo hình vuông những véc tơ E→A, E→B, E→C, E→D tất cả phương chiều như hình vẽ, gồm độ lớn: EA = EB = EC = ED = .
Cường độ điện tường tổng phù hợp tại O là:
E→ = E→A + E→B + E→C + E→D có phương chiều như hình vẽ; gồm độ lớn:
Bài 8: trên 3 đỉnh của một hình vuông cạnh a để 3 điện tích dương thuộc độ phệ q. Khẳng định cường độ điện trường tổng hợp do 3 điện tích gây nên tại đỉnh thứ tứ của hình vuông.
Lời giải:
Các năng lượng điện tích đặt tại những đỉnh A, B, C của hình vuông vắn gây ra tại đỉnh D của hình vuông các véc tơ E→A, E→B, E→C gồm phương chiều như hình vẽ, bao gồm độ lớn: EA = EC = ; EB = .
Cường độ điện trường tổng hợp tại D là: E→ = E→A + E→B + E→C; gồm phương chiều như hình vẽ; tất cả độ lớn:
Bài 9: trên 3 đỉnh A, B, C của một hình vuông cạnh a để 3 điện tích dương cùng độ phệ q. Trong các số ấy điện tích trên A và C dương, còn điện tích tại B âm. Xác định cường độ điện trường tổng hợp do 3 điện tích gây ra tại đỉnh D của hình vuông.
Lời giải:
Các năng lượng điện tích để tại những đỉnh A, B, C của hình vuông gây ra trên đỉnh D của hình vuông các véc tơ cường độ điện ngôi trường E→A, E→B, E→C gồm phương chiều như hình vẽ, gồm độ lớn: EB = EC = ; EA = .
Cường độ năng lượng điện trường tổng hòa hợp tại D là: E→ = E→A + E→B + E→C; bao gồm phương chiều như hình vẽ; bao gồm độ lớn:
Bài 10: Hai điện tích q.1 = q.2 = q > 0 để ở hai điểm A và B trong không khí biện pháp nhau một khoảng AB = 2a. Xác định véc tơ độ mạnh điện trường tại điểm M nằm trên đường trung trực của đoạn AB và bí quyết trung điểm H của đoạn AB một đoạn x.
Lời giải:
Các năng lượng điện tích q.1 và quận 2 gây ra trên M những véc tơ cường độ điện ngôi trường E1 cùng E2 bao gồm phương chiều như hình vẽ, tất cả độ lớn:
Cường độ điện trường tổng hòa hợp tại M do những điện tích q.1 và q.2 gây ra là: E→ = E→1 + E→2 tất cả phương chiều như hình vẽ; bao gồm độ lớn:
E = E1cosα + E2cosα = 2E1cosα
Bài 11: Hai điện tích q.1 = - quận 2 = q > 0 đặt tại hai điểm A cùng B trong ko khí giải pháp nhau một khoảng AB = a. Xác định véc tơ cường độ điện trường trên điểm M nằm trên tuyến đường trung trực của AB và giải pháp trung điểm H của đoạn AB một khoảng tầm x.
Xem thêm: Giá Móc Khóa Ly Trà Sữa 24K, Móc Khóa Hình Ly Trà Sữa Chất Lượng, Giá Tốt 2021
Lời giải:
Các năng lượng điện tích q1 và q.2 gây ra trên M những véc tơ cường độ điện trường E→1, E→2 có phương chiều như hình vẽ, bao gồm độ lớn: E1 = E2 =
Cường độ điện trường tổng phù hợp tại M do những điện tích quận 1 và q2 gây ra là: E→ = E→1 + E→2 có phương chiều như hình vẽ; tất cả độ lớn: