Giải bài tập Vật lý 11 Bài 5: Điện thế. Hiệu điện thế

§5. ĐIỆN THẾ - HIỆU ĐIỆN THẾ A/ KIẾN THỨC Cơ BẢN
Điện thế:
Điện thế tại một điểm M trong điện trường là đại lượng đặc trưng riêng cho điện trường về khả nàng 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.
A..
V.. —	-V*
VM = —
q
Đơn vị của điện thế là vôn (V)
Hiệu điện thế:
Hiệu điện thế giữa hai điểm M, N trong điện trường đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường trong sự di chuyển của một điện tích từ M đến N. Nó được xác định bằng thương số của công của lực điện tác dụng lên điện tích q trong sự di chuyển từ M đến N và độ lớn của q.
Umn = VM - VN =
q
Đơn vị cũa hiệu điện thế là vôn (V)
Hệ thức giữa hiệu điện thế và cường độ điện trường:
Ư = E.d
B/ CÂU HỎI TRONG BÀI HỌC
Cp Chứng minh rằng điện thế tại mọi điểm trong điện trường của một điện tích điếm âm
(Q < 0) đều có giá trị âm.
Hướng dẫn giải	Ẽ F q
Ta có:	VM =	±==©
q	Q	M
Trường hợp q > 0 thì lực điện ngược hướng với đường đi nên AM.y. Vm < 0
ọ-
Q
Trường hợp q 0 =>VM < 0 Vậy điện thế tại M luôn luôn âm.
c/ CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP SAU BÀI HỌC
Điện thê' tại một điểm trong điện trường là gì?
Hiệu điện thế giữa hai điềm trong điện trường là gì?
Viết hệ thức liên hệ hiệu diện thế giữa hai diêm với công do lực điện sinh ra khi có một điện tích q di chuyên giữa hai điếm đó.
Viết hệ thức giữa hiệu điện thê' và cường độ điện trường và nói rõ điều kiện áp dụng hệ thức đó.
Biết hiệu điện thế U.\IN = 3V. Hỏi đăng thức nào dưới đây chắc chắn đúng?
A. VM = 3V.	.	B. VN = 3V.
c. VM - VN = 3V.	D. Vri - VM = 3V.
Khi một điện tích q = -2C di chuyển từ điểm M đến điểm N trong điện trường thì lực điện sinh công -6J. Hỏi hiệu điện thế Umn có giá trị nào sau đày?
A. +12V	B. -12V	c. +3V	D. -3V
Chọn câu đúng.
Thả một electron không có vận tốc ban đầu trong một điện trường bất kì. Electron đó sẽ
chuyển động dọc theo một đường sức điện.
chuyển động từ điểm có điện thê cao xuống điểm có điện thế thấp, c. chuyển động từ điểm có điện thế thâ’p lên điểm có điện thế cao.
D. dứng yên.
Có hai bản kim loại phăng đặt song song với nhau và cách nhau lcm. Hiệu điện thế giữa bản dương và bản âm là 120V. Hỏi điện thế tại điểm M nằm trong khoảng giừa hai bản, cách bản âm 0,6cm sẽ là báo nhiêu? Mô’c điện thế ở bàn âm.
Tính công mà lực điện tác dụng lên một electron sinh ra khi nó chuyến động từ điếm M đến
điểm N. Biết hiệu điện thế Umn = 50V.
Hướng dẫn giải
2. Xem mục kiến thức cơ bản
Hệ thức liên hệ giữa hiệu điện thế giữa hai điểm với công của lực điện khi
9	A
q di chuyển giữa hai điểm đó: Umn = —— q
Hệ thức liên hệ giữa hiệu điện thế và cường độ điện trường: u = Ed
Điều kiện để sử dụng công thức trên là điện trường đều và d là khoảng cách giữa hai điểm dọc theo đường sức.
Vì electron mang điện âm, nên nó di chuyển ngược chiều điện trường, nghĩa là chuyển động từ điểm có điện thế thấp lên điểm có điện thế cao.
8. Hiệu điện thế giữa 2 bản:	V = 120(V)
Khoảng cách giữa 2 bán:	d = lcm = 10“2(m)
Cường độ điện trường trong khoảng giữa 2 bản: +	M
E = Ẹ = -1|ị = 12000(V/m) d 10 2
10 2
9.
Chọn mốc điện thế ớ bán âm: VN = 0 Hiệu điện thế giữa M và bản âm (N)
UMN = E.di = 12000.0,6.10'2 = 72 (V) = VM - VN
—> VM — +72 (V)
Amn = q-ƯMN = -1,6.10 l!*.50 = -8.10”18 (J)