Phương pháp giải Công thức tính cường độ điện trường tại trung điểm (50 bài tập minh họa)

Ngọc Nguyễn Ngày: 17-07-2023 Lớp 11

411

Toptailieu.vn biên soạn và giới thiệu Phương pháp giải Công thức tính cường độ điện trường tại trung điểm (50 bài tập minh họa) hay, chi tiết nhất, từ cơ bản đến nâng cao giúp học sinh nắm vững kiến thức, từ đó học tốt môn Vật lí 11.

Phương pháp giải Công thức tính cường độ điện trường tại trung điểm (50 bài tập minh họa)

1. Công thức

Để tính cường độ điện trường tại trung điểm, ta áp dụng nguyên lý chồng chất điện trường:

- Bước 1: Xác định phương, chiều, độ lớn của từng vectơ cường độ điện trường do từng điện tích gây ra tại trung điểm.

- Bước 2: Vẽ vectơ cường độ điện trường tổng hợp theo quy tắc hình bình hành hoặc quy tắc cộng vectơ.

- Bước 3: Xác định độ lớn của cường độ điện trường tổng hợp từ hình vẽ.

$\vec{E} = \vec{E_{1}} + \vec{E_{2}}$

+ Nếu q₁, q₂cùng dấu: $\Rightarrow \vec{E_{1}} ↑ ↓ \vec{E_{2}} \Rightarrow E = E_{1} - E_{2}$

Công thức tính cường độ điện trường tại trung điểm hay nhất | Cách tính cường độ điện trường tại trung điểm - Vật lý lớp 11 (ảnh 1)

+ Nếu q₁, q₂trái dấu: $\Rightarrow \vec{E_{1}} ↑ ↑ \vec{E_{2}} \Rightarrow E = E_{1} + E_{2}$

Công thức tính cường độ điện trường tại trung điểm hay nhất | Cách tính cường độ điện trường tại trung điểm - Vật lý lớp 11 (ảnh 1)

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Có hai điện tích điểm $q_{1} = 0,5 n C$ và $q_{2} = - 0,5 n C$ lần lượt đặt tại hai điểm A, B cách nhau một đoạn a = 6 cm trong không khí. Hãy xác định cường độ điện trường $\vec{E}$ tại điểm M là trung điểm của AB.

Hướng dẫn giải: Gọi ${\vec{E}}_{1}, {\vec{E}}_{2}$ lần lượt là cường độ điện trường do điện tích $q_{1}$ và $q_{2}$ gây ra tại M.

+ Vì :

$\{\begin{cases} r_{1} = r_{2} = r \\ |q_{1}| = |q_{2}| = q \end{cases} \Rightarrow E_{1} = E_{2} = k \frac{|q|}{r_{M}^{2}} = 5000 (V / m)$

+ Các vectơ ${\vec{E}}_{1}, {\vec{E}}_{2}$ được biểu diễn như hình vẽ.

Công thức tính cường độ điện trường tại trung điểm hay nhất | Cách tính cường độ điện trường tại trung điểm - Vật lý lớp 11 (ảnh 1)

+ Gọi $\vec{E}$ là điện trường tổng hợp do $q_{1}$ và $q_{2}$ gây ra tại M. Ta có: $\vec{E} = {\vec{E}}_{1} + {\vec{E}}_{2}$

+ Vì ${\vec{E}}_{1}, {\vec{E}}_{2}$ cùng chiều nên: $E = E_{1} + E_{2} = 10000 (V / m)$

+ Vậy $\vec{E}$ có điểm đặt tại M, phương AB, chiều từ A đến B, độ lớn 10000 V/m

Ví dụ 2: Cho hai điện tích điểm $q_{1} = q_{2} = {4.10}^{- 10} C$ đặt tại hai điểm A, B trong không khí biết AB = 2 cm. Hãy xác định cường độ điện trường $\vec{E}$ tại điểm là trung điểm của AB.