Cách tính cường độ điện trường tại một điểm
Tính cường độ điện trường gây bởi điện tích điểm
Trong môn học vật lý cũng như trong cuộc sống thì việc tính toán lực tương tác giữa hai điện tích là cần thiết. Bài viết hôm nay VnDoc cùng các bạn ôn lại xác định cường độ điện trường gây bởi điện tích điểm và một số bài tập áp dụng. Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết bài viết dưới đây nhé.
A. Lực điện trường
- Lực điện trường tác dụng lên một điện tích điểm q đặt trong điện trường được xác định bởi công thức:
\(\boxed{\overrightarrow{F} =
q\overrightarrow{E}}\)
Trong đó: \(\overrightarrow{E}\) là véctơ cường độ điện trường tại điểm đặt q (V/m).
q là điện tích (C).
\(\overrightarrow{F}\) là lực điện (N).
B. Công thức tính cường độ điện trường gây ra bởi một điện tích điểm
- Điểm đặt: Điểm đang xét
- Phương: Trùng với đường thẳng nối điện tích điểm và điểm đang xét.
- Chiều: Hướng ra xa điện tích q nếu \(q > 0\).
Hướng về phía điện tích q nếu \(q
< 0\).
- Độ lớn: \(\boxed{E =
k\frac{|q|}{\varepsilon r^{2}}}\)
Trong đó \(k = 9.10^{9}\left( Nm^{2}/C^{2}
\right)\)
\(|q|\) là độ lớn của điện tích điểm (C).
\(\varepsilon\) là hằng số điện môi của môi trường.
r là khoảng cách từ điện tích điểm đến điểm ta xét (m).
Chú ý
- Nếu \(q > 0\) thì \(\overrightarrow{F} \uparrow \uparrow
\overrightarrow{E}\) (cùng phương, cùng chiều).
- Nếu \(q < 0\) thì \(\overrightarrow{F} \uparrow \downarrow
\overrightarrow{E}\) (cùng phương, ngược chiều).
C. Bài tập tính cường độ điện trường tại một điểm
Ví dụ 1: Xác định độ lớn của vectơ cường độ điện trường tại điểm M trong không khí cách điện tích điểm \(q =
2.10^{- 8}\) (C) một khoảng 3 cm.
| A. \(2.10^{5}(V/m).\) |
B. \(2.10^{3}(V/m).\) |
| C. \(2.10^{7}(V/m).\) |
D. \(2.10^{4}(V/m).\) |
Hướng dẫn giải
Đổi đơn vị: \(r = 0,03\) (m). Trong không khí có \(\varepsilon \approx
1\).
Cường độ điện trường do điện tích gây ra tại M là:
\(E_{M} =
\frac{k}{\varepsilon}.\frac{|Q|}{r^{2}} = \frac{9.10^{9}.2.10^{-
8}}{1.0,03^{2}} = 2.10^{5}\) (V/m)
Chú ý: Hằng số điện môi của không khí xấp xỉ 1:
Ví dụ 2: Một điện tích điểm dương Q trong chân không gây ra một điện trường có cường độ \(E =
3.10^{4}\) V/m tại điểm M cách điện tích một khoảng 30 cm. Tính độ lớn điện tích Q?
| A. \(2.10^{- 5}\)(C). |
B. \(3.10^{- 7}\)(C). |
| C. \(2.10^{- 6}\)(C). |
D. \(4.10^{- 6}\)(C). |
Hướng dẫn giải
Cường độ điện trường do điện tích gây ra tại M là: \(E_{M} =
\frac{k}{\varepsilon}.\frac{|Q|}{r^{2}}\)
\(\Rightarrow |Q| =
\frac{E_{M}r^{2}\varepsilon}{k} = \frac{3.10^{4}.0,3^{2}.1}{9.10^{9}} =
3.10^{- 7}\) (C).
Vì \(Q >
0\) nên ta có \(Q = 3.10^{-
7}\)(C)
-----------------------------
VnDoc.com vừa gửi tới bạn đọc bài viết Định luật Coulomb. Chắc hẳn qua bài viết trên bạn đọc đã nắm được công thức tính lực tương tác giữa hai điện tích? Từ công thức đó bạn đọc có thể vận dụng áp dụng vào các bài tập bên dưới để luyện tập. Để giúp bạn đọc có thể học tập tốt hơn, VnDoc.com mời các bạn học sinh còn có thể tham khảo các đề thi học học kì 1 lớp 11, đề thi học học kì 2 lớp 11 các môn Văn, Anh, Hóa, Lý, Địa, Sinh mà chúng tôi đã sưu tầm và chọn lọc. Chúc các bạn học tập tốt!
