Vật lí 11 (Kết nối tri thức) Bài 19: Thế năng điện

Toptailieu.vn biên soạn và giới thiệu lời giải Vật lí 11 (Kết nối tri thức) Bài 19: Thế năng điện hay, chi tiết sẽ giúp học sinh dễ dàng trả lời câu hỏi từ đó học tốt môn Vật lí 11.

Vật lí 11 (Kết nối tri thức) Bài 19: Thế năng điện

Khởi động trang 76 Vật Lí 11: Chúng ta đã biết, có sự tương tự giữa chuyển động của một điện tích q trong điện trường 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?

Vật lí 11 (Kết nối tri thức) Bài 19: Thế năng điện (ảnh 2)

Lời giải:

Điện tích q trong điện trường có tồn tại thế năng tương tự như vật khối lượng m trong trọng trường.

Hoạt động trang 77 Vật Lí 11: Một điện tích dương q được đặt tại điểm M trong điện trường đều của một tụ điện có độ lớn của cường độ điện trường là E (Hình 19.2).

1. Chứng minh rằng công mà điện trường đều của tụ điện có thể sinh ra khi dịch chuyển điện 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.

Vật lí 11 (Kết nối tri thức) Bài 19: Thế năng điện (ảnh 1)

Lời giải:

1. Vì lực cùng phương, cùng chiều với độ dịch chuyển nên công của lực điện tác dụng lên điện tích dương là

A = F. s. cos 0⁰ = q. E. d (vì $E = \frac{F}{q}$ , s = d)

2. Nếu thay điện tích dương bằng điện tích âm thì công của lực điện sẽ có giá trị âm.

Câu hỏi 1 trang 78 Vật Lí 11: 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.

Lời giải:

Thế năng của điện tích khi ở điểm M: $W_{M} = q E d_{M}$

Thế năng của điện tích khi ở điểm N: $W_{N} = q E d_{N}$

Độ giảm thế năng: $Δ W = W_{M} - W_{N} = q E d_{M} - q E d_{N} = q E d$

Công của lực điện khi điện tích q di chuyển từ M đến N: $A = q E d$

Chứng tỏ 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.

Mở rộng cho trường hợp M ở xa vô cùng: $Δ W = W_{M} - W_{N} = 0 - W_{N} = - q E d_{N} = A_{\infty N}$

Câu hỏi 2 trang 78 Vật Lí 11: 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 không? Hãy vẽ hình minh hoạ.

Lời giải:

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.

$A_{M \infty} = W_{M} = - q . E . d$

Em có thể trang 78 Vật Lí 11: Xác định được thế năng điện của quả cầu tích điện đều đặt trong điện trường đều của Trái Đất.

Lời giải:

W_M = q.E.d

Trong đó d là khoảng cách từ M đến bản cực âm, W_M là thế năng điện của điện tích q tại điểm M.

Em có thể trang 78 Vật Lí 11: Xác định được công dịch chuyển một điện tích giữa hai điểm trong điện trường đều của Trái Đất.

Lời giải:

Giả sử điện tích di chuyển từ điểm M tới điểm N, ta có:

A_MN = W_M – W_N = (V_M – V_N)q.

Xem thêm các bài giải Vật lí 11 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

Vật lí 11 (Kết nối tri thức) Bài 20: Điện thế

Vật lí 11 (Kết nối tri thức) Bài 21: Tụ điện

Vật lí 11 (Kết nối tri thức) Bài 22: Cường độ dòng điện

Vật lí 11 (Kết nối tri thức) Bài 23: Điện trở. Định luật Ôm

Vật lí 11 (Kết nối tri thức) Bài 24: Nguồn điện

Vật lí 11 (Kết nối tri thức) Bài 19: Thế năng điện

Từ khóa :

Đánh giá

Bài viết cùng môn học

Tìm kiếm

Bài Viết Xem Nhiều

Bài Viết Cùng Lớp