Tính cường độ điện trường và vẽ vectơ cường độ điện trường do một điện tích điểm +4.10-8 C gây ra tại một điểm cách nó 5cm trong chân không.
Bài 3. Điện trường và cường độ điện trường. Đường sức điện
Bài 11 (SGK trang 21)
Thảo luận (1)
Bài 12 (SGK trang 21)
Hai điện tích điểm q1 = 3.10-8 C và q2 = - 4.10-8 C đặt cách nhau 10 cm trong không khí. Hãy tìm các điểm mà tại đó cường độ điện trường bằng không. Tại các điểm đó có điện trường không?
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiBài làm.
Điện tích điểm q1 = 3.10-8 C đặt tại điểm A, q2 = - 4.10-8 C đặt tại điểm B, AB = 10cm.
Gọi C là điểmmà tại đó cường độ điện trường bằng không.
Gọi −−→E1CE1C→ và −−→E2CE2C→ là cường độ điện trường của q1 và q2 tại C.
Tại đó −−→E1CE1C→ = - −−→E2CE2C→. Hai vectơ này phải cùng phương, tức là điểm C phải nằm trên đường thẳng AB (Hình 3.3).
Hai vectơ này phải ngược chiều, tức là phải nằm ngoài đoan AB. Vì hai vectơ này phải có môđun bằng nhau, tức là điểm C gần A hơn B vì |q1| < |q2|.
Đặt AN = l, AC = x, ta có :
k.|q1|ε.x2=k.|q2|ε.(l+x)2k.|q1|ε.x2=k.|q2|ε.(l+x)2 hay (l+xx)2=∣∣q2q1∣∣=43(l+xx)2=|q2q1|=43 hay x = 64,6cm.
Ngoài ra còn phải kể tất cả các điểm nằm rất xa q1 và q2. Tại điểm C và các điểm này thì cường độ điện trường bằng không, tức là không có điện trường
(Trả lời bởi Thien Tu Borum)
Bài 13 (SGK trang 21)
Hai điện tích điểm A và B cách nhau 5cm trong chân không có hai điện tích q1 = +16.10-8 C và q2 = - 9.10-8 C. Tính cường độ điện trường tổng hợp và vẽ vectơ cường độ điện trường tại điểm C nằm cách A một khoảng 4cm và cách B một khoảng 3cm.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải13. Hai điện tích điểm A và B cách nhau 5cm trong chân không có hai điện tích q1 = +16.10-8 C và q2 = - 9.10-8 C. Tính cường độ điện trường tổng hợp và vẽ vectơ cường độ điện trường tại điểm C nằm cách A một khoảng 4cm và cách B một khoảng 3cm.
Hướng dẫn giải.
Đặt AC = r1 và BC = r2 . Gọi −→E1E1→ và −→E2E2→ lần lượt là cường độ điện trường do q1 và q2 gây ra ở C (Hình 3.4).
E1=k.q1εr21E1=k.q1εr12= 9.105 V/m (Hướng theo phương AC).
E1=k.q2εr22E1=k.q2εr22 = 9.105 V/m (Hướng theo phương CB).
Vì tam giác ABC là tam giác vuông nên hai vectơ −→E1E1→ và −→E2E2→ vuông góc với nhau.
Gọi −→ECEC→ là vectơ cường độ điện trường tổng hợp :
−→ECEC→ = −→E1E1→ + −→E2E2→ => EC=√2E1=12,7.105EC=2E1=12,7.105 V/m.
Vectơ −→ECEC→ làm với các phương AC và BC những góc 450 và có chiều như hình vẽ.
(Trả lời bởi Thien Tu Borum)
