Lý thuyết Khái niệm điện trường (Kết nối tri thức 2023) hay, chi tiết | Vật Lí 11

Lý thuyết Vật Lí lớp 11 Bài 17: Khái niệm điện trường

A. Lý thuyết Khái niệm điện trường

I. Khái niệm điện trường

– Điện trường được tạo ra bởi điện tích, là dạng vật chất tồn tại xung quanh điện tích và truyền tương tác giữa các điện tích.

II. Cường độ điện trường

· Đại lượng đặc trưng cho độ mạnh yếu của điện trường là cường độ điện trường.

· Cường độ điện trường tại một điểm được đo bằng tỉ số giữa lực điện tác dụng lên một điện tích dương đặt tại điểm đó và độ lớn của điện tích đó.

$E=\frac{F}{q}$

– Trong hệ SI, đơn vị của cường độ điện trường là vôn trên mét (V/m)

– Vì lực là đại lượng vecto, q là đại lượng vô hướng nên cường độ điện trường là đại lượng vecto. Vecto cường độ điện trường $\overrightarrow{E}$ tại một điểm được xác định bằng tỉ số giữa vecto lực điện $\overrightarrow{F}$ tác dụng lên một điện tích q đặt tại điểm đó và trị số của điện tích đó:

$\overrightarrow{E}=\frac{\overrightarrow{F}}{q}$

· Đặc điểm của vecto cường độ điện trường $\overrightarrow{E}$:

– Phương trùng với phương của lực điện tác dụng lên điện tích.

– Chiều cùng với chiều của lực điện khi q > 0, ngược chiều với chiều của lực điện khi q < 0.

– Độ lớn của vecto cường độ điện trường bằng độ lớn của lực điện tác dụng lên điện tích 1C đặt tại điểm ta xét.

– Độ lớn cường độ điện trường do một điện tích điểm Q đặt trong chân không hoặc không khí gây ra tại một điểm cách đó một khoảng r có giá trị bằng $E=\frac{\left(Q\right)}{4{\mathrm{\pi \epsilon }}_0{r}^2}$

· Cường độ điện trường của hệ điện tích điểm gây ra tại một điểm được tổng hợp từ cường độ điện trường của mỗi điện tích điểm

$\overrightarrow{E}=\overrightarrow{E_1}+\overrightarrow{E_2}+\overrightarrow{E_3}+...$

Ví dụ:

III. Điện phổ

Một số hình ảnh điện phổ

– Đường sức điện là các đường được vẽ trong điện trường sao cho hương của vecto cường độ điện trường tại mỗi điểm trên đường sức điện trùng với hướng của vecto tiếp tuyến của đường sức điện tại điểm đó.

– Mật độ đường sức điện được vẽ theo quy ước: một diện tích nhất định đặt vuông góc với vecto cường độ điện trường tại điểm ta xét có số đường sức điện đi qua tỉ lệ với độ lớn của cường độ điện trường tại điểm đó.

Ví dụ: một số hình ảnh về đường sức điện

B. Trắc nghiệm Khái niệm điện trường

Câu 1. Quả cầu nhỏ mang điện tích 10^-9 C đặt trong không khí. Cường độ điện trường tại 1 điểm cách quả cầu 5 cm là

A. 6.10⁵ V/m.

B. 2.10⁴ V/m.

C. 7,2.10³ V/m.

D. 3,6.10³ V/m.

Hướng dẫn giải

$E=\frac{kQ}{r^2}=\frac{{9.10}^9{.10}^{-9}}{{\left(\mathrm{0,05}\right)}^2}$ = 3,6.10³ V/m

Đáp án đúng là D.

Câu 2. Một điện tích điểm q = 5.10^-7 C đặt tại điểm M trong điện trường, chịu tác dụng của lực điện trường có độ lớn 6.10^-2 N. Cường độ điện trường tại M là:

A. 2,4.10⁵ V/m.

B. 1,2 V/m.

C. 1,2.10⁵ V/m.

D. 12.10^-6 V/m.

Hướng dẫn giải

$E=\frac{F}{q}=\frac{{6.10}^{-2}}{{5.10}^{-7}}$ = 1,2.10⁵ V/m

Đáp án đúng là C

Câu 3. Một điện tích – 2.10^-6 C đặt trong chân không sinh ra điện trường tại một điểm cách nó 1m có độ lớn và hướng là

A. 18000 V/m, hướng về phía nó.                

B. 18000 V/m, hướng ra xa nó.

C. 9000 V/m, hướng về phía nó.                  

D. 9000 V/m, hướng ra xa nó.

Hướng dẫn giải

. Điện tích âm nên cường độ điện trường hướng lại gần điện tích.

Đáp án đúng là A.

Câu 4. Tại một điểm có 2 cường độ điện trường thành phần vuông góc với nhau và có độ lớn là 6000 V/m và 8000V/m. Độ lớn cường độ điện trường tổng hợp là

A. 10000 V/m.              

B. 7000 V/m.                 

C. 5000 V/m.                 

D. 6000 V/m.

Hướng dẫn giải

Do 2 vecto cường độ điện trường thành phần vuông góc với nhau nên

$E=\sqrt{E_1^2+E_2^2}=\sqrt{6000+2{8000}^2}=10000$ V/m.

Đáp án đúng là A

Câu 5. Quả cầu nhỏ mang điện tích 10^-9 C đặt trong không khí. Cường độ điện trường tại 1 điểm cách quả cầu 5 cm là

A. 6.10⁵ V/m      

B. 2.10⁴ V/m      

C. 7,2.10³ V/m      

D. 3,6.10³ V/m

Hướng dẫn giải

$E=\frac{kQ}{r^2}=\frac{{9.10}^9{.10}^{-9}}{{\left(\mathrm{0,05}\right)}^2}$ = 3,6.10³ V/m

Đáp án đúng là D.

Câu 6. Điện trường là

A. môi trường không khí quanh điện tích.

B. môi trường chứa các điện tích.

C. môi trường bao quanh điện tích, gắn với điện tích và tác dụng lực điện lên các điện tích khác đặt trong nó.

D. môi trường dẫn điện.

Hướng dẫn giải

Điện trường là môi trường bao quanh điện tích, gắn với điện tích và tác dụng lực điện lên các điện tích khác đặt trong nó.

Đáp án đúng là C.

Câu 7. Véctơ cường độ điện trường tại mỗi điểm có chiều

A. cùng chiều với lực điện tác dụng lên điện tích thử dương tại điểm đó.

B. cùng chiều với lực điện tác dụng lên điện tích thử tại điểm đó.

C. phụ thuộc độ lớn điện tích thử.

D. phụ thuộc nhiệt độ của môi trường.

Hướng dẫn giải

Véctơ cường độ điện trường tại mỗi điểm cùng chiều với lực điện tác dụng lên điện tích thử dương tại điểm đó.

Đáp án đúng là A.

Câu 8. Trong các đơn vị sau, đơn vị của cường độ điện trường là:

A. V.           

B. V.m.                

C. V/m.                

D. N

Hướng dẫn giải

Đơn vị của cường độ điện trường là V/m.

Đáp án đúng là C.

Câu 9. Cho 2 điện tích điểm q₁ = 5.10^-9 C; q₂ =  5.10^-9 C lần lượt đặt tại 2 điểm A, B cách nhau 10 cm trong chân không. Xác định cường độ điện trường tại điểm M nằm tại trung điểm của AB ?

A. 9000 V/m hướng về phía điện tích dương.

B. 9000 V/m hướng về phía điện tích âm.

C. bằng 0.

D. 9000 V/m hướng vuông góc với đường nối hai điện tích.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là B.

Câu 10. Nếu khoảng cách từ điện tích nguồn đến điểm đang xét tăng 3 lần thì cường độ điện trường

A. giảm 3 lần.      

B. tăng 3 lần.      

C. giảm 9 lần.      

D. tăng 9 lần.

Hướng dẫn giải

$E=\frac{kQ}{r^2}$ nên khi r tăng 3 lần thì E giảm 9 lần. 

Đáp án đúng là C.

Xem thêm các bài tóm tắt lý thuyết Vật Lí lớp 11 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

Lý thuyết Bài 16: Lực tương tác giữa hai điện tích

Lý thuyết Bài 17: Khái niệm điện trường

Lý thuyết Bài 18: Điện trường đều

Lý thuyết Bài 19: Thế năng điện

Lý thuyết Bài 20: Điện thế