Nội Dung
Hướng dẫn giải Bài 5. Điện thế. Hiệu điện thế sgk Vật Lí 11. Nội dung bài Giải bài 1 2 3 4 5 6 7 8 9 trang 28 29 sgk Vật Lí 11 bao gồm đầy đủ phần lý thuyết, câu hỏi và bài tập, đi kèm công thức, định lí, chuyên đề có trong SGK để giúp các em học sinh học tốt môn vật lý 11, ôn thi tốt nghiệp THPT quốc gia.
LÍ THUYẾT
ĐIỆN THẾ – HIỆU ĐIỆN THẾ
1. Điện thế
a) Khái niệm điện thế
Trong công thức tính thế năng của một điện tích q tại một điểm M trong điện trường WM = VMq thì hệ số VM không phụ thuộc q, mà chỉ phụ thuộc điện trường tại M. Nó đặc trưng cho điện trường về phương diện tạo ra thế năng của điện tích q. Ta gọi nó là điện thế tại M :
\(V_{M}=\dfrac{W_{M}}{q}=\dfrac{A_{M\infty }}{q}\) (5.1)
b) Định nghĩa
Điện thế tại một điểm M trong điện trường là đại lượng đặc trưng riêng cho điện trường về khả năng sinh công khi đặt nó tại một điện tích q. Nó được xác định bằng thương số của công của lực điện tác dụng lên q khi q di chuyển từ M ra vô cực và độ lớn của q :
\(V_{M}=\dfrac{A_{M\infty }}{q}\)
c) Đơn vị điện thế
Đơn vị điện thế là Vôn, kí hiệu là V.
Trong công thức (5.1), nếu q = 1 C, AM∞ = 1 J thì VM = 1 V.
d) Đặc điểm của điện thế
– Điện thế là đại lượng số. Trong công thức \(V_{M}=\dfrac{A_{M\infty }}{q}\) vì q > 0 nên nếu AM∞ >0 thì VM > 0. Nếu AM∞ < 0 thì VM < 0.
– Điện thế của đất và của một điểm ở vô cực thường lấy bằng 0. (Vđất = 0).
– Điện thế tại điểm M gây bởi điện tích q: \({V_M} = k\frac{q}{r}\)
– Điện thế tại một điểm do nhiều điện tích gây ra: \(V = {V_1} + {V_2} + … + {V_M}\)
2. Hiệu điện thế
a) Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N là hiệu điện thế giữa VM và VN. (Hình 5.1)
UMN = VM – VN. (5.2)
b) Định nghĩa
Từ công thức (5.2) ta suy ra :
\(U_{MN}=\dfrac{A_{M\infty }}{q}-\dfrac{A_{N\infty }}{q}=\dfrac{A_{M\infty }-A_{N\infty }}{q}\)
Mặt khác ta có thể viết AM∞ =AMN + AN∞
Kết quả thu được :\(U_{MN}=\dfrac{A_{MN}}{q}\) (5.3)
Vậy hiệu điện thế giữa hai điểm M và N trong điện trường đặc trưng cho khả năng sinh công của lực điện trong sự di chuyển của điện tích từ M đến N. Nó được xác định bằng thương số công của lực điện tác dụng lên điện tích q trong sự di chuyển của M và N và độ lớn của q.
Đơn vị hiệu điện thế cũng là Vôn (V).
Vôn là hiệu điện thế giữa hai điểm mà nếu di chuyển điện tích q = 1 C từ điểm nọ đến điểm kia thì lực điện sinh công là 1 J.
c) Đo hiệu điện thế
Người ta đo hiệu điện thế tĩnh điện bằng tĩnh điện kế.
d) Hệ thức giữa hiệu điện thế và cường độ điện trường
Xét hai điểm M và N trê một đường sức điện của một điện trường đều. Nếu di chuyển một điện tích q trên một đường thẳng MN thì công của lực điện sẽ là : AMN = qEd với d = MN. Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N sẽ là:
\(U_{MN}=\dfrac{A_{MN}}{q}=Ed\) hay \(E=\dfrac{U_{MN}}{d}=\dfrac{U}{d}\) (5.4)
Công thức này cho thấy tại sao ta lại dùng đơn vị của cường độ điện trường là Vôn trên mét (V/m).
CÂU HỎI (C)
Trả lời câu hỏi C1 trang 26 Vật Lý 11
Chứng minh rằng điện thế tại mọi điểm trong điện trường của một điện tích điểm âm (Q < 0) đều có giá trị âm.
Trả lời:
Trong điện trường của Q < 0 , công của lực điện trường làm dịch chuyển điện tích q > 0 từ M ra vô cùng là .\({A_{M\infty }} < 0\).. (công cản)
Mà \({A_{M\infty }} = {V_{M.q}}\) do đó \({V_M} < 0\)
Trong điện trường của Q < 0, công của lực điện trường làm dịch chuyển điện tích q < 0 từ M ra vô cùng là \({A_{M\infty }} > 0\) (công động). Do đó ta cũng thấy \({V_M} < 0\).
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP
Dưới đây là phần Hướng dẫn Giải bài 1 2 3 4 5 6 7 8 9 trang 28 29 sgk Vật Lí 11 đầy đủ và ngắn gọn nhất. Nội dung chi tiết bài giải (câu trả lời) các câu hỏi và bài tập các bạn xem sau đây:
❓
1. Giải bài 1 trang 28 Vật Lý 11
Điện thế tại một điểm trong điện trường là gì? Nó được xác định như thế nào?
Trả lời:
Điện thế tại một điểm M trong điện trường là đại lượng đặc trưng riêng cho điện trường về khả năng sinh công khi đặt tại đó một điện tích q.
Nó được xác định bằng thương số của công của lực điện tác dụng lên q khi q di chuyển từ M ra vô cực và độ lớn của q được xác định:
\({V_M} = \displaystyle{{{W_M}} \over q} = {{{A_{{M_\infty }}}} \over q}\)
2. Giải bài 2 trang 28 Vật Lý 11
Hiệu điện thế giữa hai điểm trong điện trường là gì ?
Trả lời:
Hiệu điện thế giữa hai điểm đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường trong sự di chuyển của điện tích q từ điểm này đến điểm kia.
\(U_{MN}=V_M-V_N\)
3. Giải bài 3 trang 28 Vật Lý 11
Viết hệ thức liên hệ hiệu điện thế giữa hai điểm với công do lực điện sinh ra khi có một điện tích điểm q di chuyển giữa hai điểm đó ?
Trả lời:
Hệ thức liên hệ hiệu điện thế giữa hai điểm với công do lực điện sinh ra khi có một điện tích điểm q di chuyển giữa hai điểm đó:
\(U_{MN}=\dfrac{A_{MN}}{q}\)
4. Giải bài 4 trang 28 Vật Lý 11
Viết hệ thức giữa hiệu điện thế và cường độ điện trường, nêu rõ điều kiện áp dụng hệ thức đó.
Trả lời:
– Hệ thức giữa hiệu điện thế và cường độ điện trường:
\(E=\dfrac{U_{MN}}{d}=\dfrac{U}{d}\).
Trong đó:
E: cường độ điện trường đều;
d: khoảng cách giữa hình chiếu của hai điểm trong điện trường trên đường sức.
– Điều kiện áp dụng hệ thức là điện trường phải là điện trường đều hoặc nếu điện trường không đều thì d phải rất nhỏ dọc theo đường sức điện, cường độ điện trường thay đổi không đáng kể.
?
1. Giải bài 5 trang 29 Vật Lý 11
Biết hiệu điện thế UMN = 3 V. Hỏi đẳng thức nào sau đây chắc chắn đúng ?
A. VM = 3 V.
B. VN = 3 V.
C. VM – VN = 3 V.
D. VN – VM = 3 V.
Bài giải:
Ta có: \(U_{MN} = V_M – V_N = 3V\)
⇒ Đáp án C.
2. Giải bài 6 trang 29 Vật Lý 11
Khi một điện tích q = -2C di chuyển từ điểm M đến điểm N trong điện trường thì lực điện sinh công -6 J. Hỏi hiệu điện thế UMN có giá trị nào sau đây ?
A. +12 V.
B. -12 V.
C. +3 V.
D. -3 V.
Bài giải:
Hiệu điện thế UMN có giá trị là:
\(U = {A \over q} = {{ – 6} \over { – 2}} = 3V\)
⇒ Đáp án C.
3. Giải bài 7 trang 29 Vật Lý 11
Chọn câu đúng.
Thả một êlectron không vận tốc ban đầu trong một điện trường bất kì, êlectron sẽ :
A. chuyển động dọc theo một đường sức điện.
B. chuyển động từ một điểm có điện thế cao xuống điểm có điện thế thấp.
C. chuyển động từ điểm có điện thế thấp lên điểm có điện thế cao.
D. đứng yên.
Bài giải:
Ta có, electron mang điện tích âm:
Khi thả electron không vận tốc đầu trong một điện trường bất kì thì electron đó sẽ di chuyển về phía bản dương (tức là chuyển động từ nơi có điện thế thấp lên nơi có điện thế cao)
⇒ Đáp án C.
4. Giải bài 8 trang 29 Vật Lý 11
Có hai bản kim loại phẳng song song với nhau và cách nhau 1 cm. Hiệu điện thế giữa hai bản dương và bản âm là 120 V. Hỏi điện thế tại điểm M nằm trong khoảng giữa hai bản, cách bản âm 0,6 cm sẽ là bao nhiêu ? Mốc điện thế ở bản âm.
Bài giải:
Ta có hiệu điện thế giữa hai bản dương và âm: \({U_0} = E{d_0} = 120V\)
Với \(d_0=1cm=0,01m\) là khoảng cách giữa hai bản âm và dương
⇒ Cường độ điện trường:
\(E = \displaystyle{{{U_0}} \over {{d_0}}} = {{120} \over {0,01}} = 12000V/m\)
Hiệu điện thế tại điểm M nằm trong khoảng giữa hai bản, cách bản âm \(d_M=0,6 cm=0,006m\) là:
\({U_M} = E.{d_M} = 12000.0,006 = 72V\)
Do mốc điện thế ở bản âm nên điện thế tại M có giá trị là: \(V_M= 72V\)
5. Giải bài 9 trang 29 Vật Lý 11
Tính công mà lực điện tác dụng lên một êlectron sinh ra khi nó chuyển động từ điểm M đến điểm N. Biết hiệu điện thế UMN = 50 V.
Bài giải:
Công mà lực điện tác dụng lên electron: \(A{\rm{ }} = {\rm{ }}q_e.{U_{MN}}{\rm{ }}\) (1)
Ta có: \(U_{MN}=50V, q_e=-1,6.10^{-19}C\)
Thế vào (1) ta được:
\(A= {\rm{ }} – 1,{6.10^{ – 19}}.50{\rm{ }} = {\rm{ }} – {8.10^{ – 18}}J.\)
Bài trước:
Bài tiếp theo:
Xem thêm:
- Để học tốt môn Toán 11
- Để học tốt môn Vật Lí 11
- Để học tốt môn Hóa Học 11
- Để học tốt môn Sinh Học 11
- Để học tốt môn Ngữ Văn 11
- Để học tốt môn Lịch Sử 11
- Để học tốt môn Địa Lí 11
- Để học tốt môn Tiếng Anh 11
- Để học tốt môn Tiếng Anh 11 (Sách Học Sinh)
- Để học tốt môn Tin Học 11
- Để học tốt môn GDCD 11
Trên đây là phần Hướng dẫn Giải bài 1 2 3 4 5 6 7 8 9 trang 28 29 sgk Vật Lí 11 đầy đủ, ngắn gọn và dễ hiểu nhất. Chúc các bạn làm bài môn Vật lý 11 tốt nhất!
“Bài tập nào khó đã có giaibaisgk.com“