Bài 19. Thế năng điện trang 76, 77, 78 Vật Lí 11 Kết nối tri thứcChúng ta đã biết, có sự tương tự giữa chuyển động của một điện tích q trong điện trưởng đều với chuyển động của một vật khối lượng m trong trường trọng lực. Như vậy thì điện tích q trong điện trường có tồn tại thế năng tương tự như vật khối lượng m trong trọng trường không? Quảng cáo
Lựa chọn câu để xem lời giải nhanh hơn
Câu hỏi tr 76 KĐ Chúng ta đã biết, có sự tương tự giữa chuyển động của một điện tích q trong điện trưởng đều với chuyển động của một vật khối lượng m trong trường trọng lực. Vậy thì điện tích q trong điện trường có tồn tại thế năng tương tự như vật khối lượng m trong trọng trường không?
Phương pháp giải: Dựa vào nội dung kiến thức đã học của những bài trước để trả lời. Lời giải chi tiết: Điện tích q trong điện trường có tồn tại thế năng tương tự như vật khối lượng m trong trọng trường. Thế năng của điện tích q trong điện trường đều đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường đều khi đặt điện tích q tại điểm đang xét. Câu hỏi tr 77 HĐ Một điện tích dương q được đặt tại điểm M trong điện trường đều giữa hai bản phẳng song song nhiễm điện trái dấu có độ lớn của cường độ điện trường là E (Hình 19.2). 1. Chứng minh rằng công mà điện trường đều giữa hai bản phẳng song song nhiễm điện trái dấu có thể sinh ra khi dịch chuyển diện tích dương q từ điểm M tới bản cực âm là A = qEd. 2. Hãy nhận xét về công A khi ta thay q bằng một điện tích âm. Phương pháp giải: Dựa vào nội dung kiến thức đã học để trả lời. Lời giải chi tiết: 1. Công điện trường đều của tụ điện có thể sinh ra khi dịch chuyển điện tích dương q từ điểm M tới bản cực âm A = F.d mà F = E.q ⇒ A = E.q.d 2. Với q < 0 thì lúc này công sẽ ngược chiều so với cường độ điện trường Câu hỏi tr 78 CH 1. Chứng tỏ rằng, công của lực điện trong sự dịch chuyển của điện tích q từ điểm M đến điểm N sẽ bằng độ giảm thế năng của điện tích q trong điện trường. Hãy mở rộng cho trường hợp M ở xa vô cùng 2. Trong điện trường bất kì, khi chọn mốc là ở xa vô cùng, có trường hợp mà số đo thế năng sẽ có giá trị âm hay không? Hãy vẽ hình minh họa Phương pháp giải: Dựa vào nội dung kiến thức đã học để trả lời. Lời giải chi tiết: 1. Thế năng của điện tích q tại điểm M trong điện trường đều bằng công của lực điện có thể sinh ra khi điện tích q di chuyển từ điểm M tới mốc tính thế năng WM = qEd1 = AM (d1 là khoảng cách từ M đến bản cực âm) Thế năng của điện tích q tại điểm N: WN = qEd2 =AN (d2 là khoảng cách từ N đến bản cực âm) ⇒AMN = AM - AN = WM - WN Đối với trường hợp điện tích dương q đặt tại điểm M nằm trong môi trường điện bất kì thì thế năng có thể bằng công của lực điện khi di chuyển điện tích q từ điểm M ra vô cực. Vì ở vô cực khoảng cách rất xa nên điện trường bằng không và lực điện hết khả năng sinh công. Do đó: WM = AM∞ 2. Khi chọn mốc là ở xa vô cùng, trường hợp có số đo thế năng âm khi điện tích q âm tại điểm M trong điện trường bị dịch chuyển tới vô cực. AM∞ = WM = −q.E.d Trong trường hợp này điện tích sẽ hướng lên bản dương ngược với chiều của cường độ điện trường.
Bài đọc
>> Xem chi tiết: Lý thuyết Thế năng điện - Vật Lí 11 Kết nối tri thức
+
BÀI 19: THẾ NĂNG ĐIỆN I. Công của lực điện - Điện tích dương q di chuyển trong điện trường đều từ điểm M đến điểm N sẽ chịu tác dụng của lực điện không đổi (theo Hình 19.1). - Để tính công của lực điện trong dịch chuyển này, có thể xét chuyển động theo các quỹ đạo khác nhau. - Công của lực điện làm di chuyển của điện tích q từ M đến N trong điện trường đều bằng qEh, không phụ thuộc vào hình dạng của đường đi mà chỉ phụ thuộc vào vị trí của điểm đầu M và điểm cuối N của độ dịch chuyển trong trường. - AMN=qEd trong đó: d là độ dài đại số của đoạn MM’, là hình chiếu của đoạn MN trên một đường sức điện. - Công của lực điện trường làm di chuyển điện tích q từ M đến N không phụ thuộc vào hình dạng đường đi mà chỉ phụ thuộc vào vị trí M và N của độ dịch chuyển trong trường (với mọi loại trường điện). - Công của lực điện làm di chuyển điện tích q từ M đến N tỉ lệ thuận với điện tích q vì lực điện cũng tỉ lệ thuận với điện tích. II. Thế năng của một điện tích trong điện trường 1. Thế năng của một điện tích trong điện trường đều - Thế năng của điện tích q trong điện trường đều đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường đều tại điểm ta xét. - Thế năng của một điện tích trong điện trường đều (còn gọi là thế năng điện) được tính bằng công của lực điện có thể sinh ra khi điện tích di chuyển từ điểm ta xét tới điểm mốc, thường là bản cực âm của tụ điện. - Bản cực âm của tụ điện thường được chọn làm mốc để tính thế năng, và khi tính thế năng của một điện tích hoặc hệ điện tích bất kì, người ta thường chọn điểm mốc ở vô cực vì ở đó điện trường và lực điện trường đều bằng không. - Số đo thế năng của điện tích q tại điểm M trong điện trường đều bằng công của lực điện sinh ra khi điện tích q di chuyển từ M tới điểm mốc: - Wм = qEd trong đó d là khoảng cách từ M đến bản cực âm, W là thế năng điện của điện tích q tại M điểm M. 2. Thế năng của một điện tích trong điện trường bất kì - Thế năng của một điện tích q trong điện trường đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường khi đặt điện tích q tại điểm đang xét (tương tự như trường hợp điện trường đều). - Số đo thế năng của điện tích q tại điểm M trong điện trường bằng công của lực điện có thể sinh ra khi điện tích q di chuyển từ điểm M tới điểm mốc để tính thế năng (mốc thường chọn là vô cực). - Khi chọn mốc thế năng tại vô cực, số đo thế năng của điện tích q tại điểm M trong điện trường bằng công của lực điện trong dịch chuyển của điện tích q từ điểm M tới vô cực: Wм = AM∞ - Thế năng tại điểm M tỉ lệ với điện tích q, và có thể tính bằng Wм = Vмq, trong đó hệ số tỉ lệ V phụ thuộc vào điện trường và vị trí của điểm M. Sơ đồ tư duy về “Thế năng điện”
- Thu gọn
 Chia sẻ Bình luận
|
Danh sách bình luận