Điện trường (Chuyên đề Vật Lí ôn thi Tốt nghiệp 2025)

Chuyên đề Điện trường có trong bộ 14 Chuyên đề ôn thi Tốt nghiệp Vật Lí năm 2025 đầy đủ lý thuyết và bài tập đa dạng có lời giải giúp học sinh có thêm tài liệu ôn tập cho bài thi tốt nghiệp THPT môn Vật Lí.

Điện trường (Chuyên đề Vật Lí ôn thi Tốt nghiệp 2025)

Xem thử Đề thi thử Tốt nghiệp Vật Lí 2025 Xem thử Đề thi Tốt nghiệp Vật Lí 2025 Xem thử Chuyên đề ôn thi Tốt nghiệp Vật Lí Xem thử 1000 câu trắc nghiệm Vật Lí

Chỉ từ 350k mua trọn bộ Chuyên đề ôn thi Tốt nghiệp Vật lí năm 2025 theo cấu trúc mới bản word có lời giải chi tiết:

• B1: gửi phí vào tk: 1053587071 - NGUYEN VAN DOAN - Ngân hàng Vietcombank (QR)
• B2: Nhắn tin tới Zalo VietJack Official - nhấn vào đây để thông báo và nhận đề thi

I. LỰC TƯƠNG TÁC ĐIỆN

1. Định luật Coulomb

- Nội dung: Lực tương tác giữa hai điện tích điểm có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích điểm, có độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ lớn của hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.

- Đặc điểm lực điện $\overrightarrow{F}$

+ Điểm đặt: Tại điện tích ta xét

+ Phương: Trùng với đường thẳng nối hai diện tích

+ Chiều:

• Hướng ra xa nhau nếu q₁.q₂ > 0 (q₁; q₂ cùng dấu).

• Hướng vào nhau nếu q₁.q₂ < 0 (q₁; q₂ trái dấu).

+ Độ lớn: $F_{12}=F_{21}=F=k\frac{\left|q_1{q}_2\right|}{\epsilon r^2}$

2. Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Tính độ lớn lực tương tác điện giữa điện tích –2,4 μC và điện tích 5,3 μC đặt cách nhau 58 cm trong chân không.

Hướng dẫn giải

$F={9.10}^9.\frac{\left|\left(-{\mathrm{2,4.10}}^{-6}\right){\mathrm{.5,3.10}}^{-6}\right|}{{\mathrm{0,58}}^2}=\mathrm{0,34}N$

Ví dụ 2: Hai điện tích điểm $q_1=8\cdot {10}^{-8}\text{C}$ và $q_2=-3\cdot {10}^{-8}\text{C}$ đặt trong không khí tại hai điểm A và B cách nhau 3 cm. Đặt điện tích điểm $q_0={10}^{-8}\text{C}$ tại điểm M là trung điểm của AB. Biết $k={9.10}^9\frac{{\text{Nm}}^2}{{\text{C}}^2}$, tính lực tĩnh điện tổng hợp do q₁ và q₂ tác dụng lên q₀.

Hướng dẫn giải

Lực tĩnh điện ${\overrightarrow{F}}_{10},{\overrightarrow{F}}_{20}$ do q₁ và q₂ gây ra tại M cùng hướng với nhau nên:

$F_0=F_{10}+F_{20}$ = $k\frac{\left|q_0\right|\left(\left|q_1\right|+\left|q_2\right|\right)}{{\left(\frac{AB}{2}\right)}^2}$ =  $9\cdot {10}^9\cdot \frac{{10}^{-8}\left(8\cdot {10}^{-8}+3\cdot {10}^{-8}\right)}{{\left(\frac{\mathrm{0,03}}{2}\right)}^2}$ = 0,044N.

Lực tĩnh điện tổng hợp tác dụng lên q₀ có phương trùng với đường nối AB và hướng về phía q₂.

Ví dụ 3: Cho hai điện tích điểm $q_1=6\mu \text{C}$ và $q_2=54\mu \text{C}$ đặt tại hai điểm A, B trong không khí cách nhau 6 cm. Sau đó người ta đặt một điện tích q₃ tại điểm C.

a) Xác định vị trí điểm C để điện tích q₃ nằm cân bằng.

b) Xác định dấu và độ lớn của q₃ để cả hệ cân bằng.

Hướng dẫn giải

a) Do q₁q₂ > 0, nên để q₃ cân bằng thì q₃ phải nằm trong đoạn AB.

Ta có: ${\overrightarrow{F}}_3={\overrightarrow{F}}_{13}+{\overrightarrow{F}}_{23}=\overrightarrow{0}$.

=> $F_{13}=F_{23}$ ⇔ $k\frac{\left|q_1{q}_3\right|}{A{C}^2}=k\frac{\left|q_2{q}_3\right|}{B{C}^2}$ ⇔ $\frac{6}{A{C}^2}=\frac{54}{B{C}^2}$ ⇔ 3AC - BC = 0.

Mà AC + BC = AB = 6 cm => AC = 1,5 cm và BC = 4,5 cm.

Vậy điểm C cách điểm A và B lần lượt là 1,5 cm và 4,5 cm.

b) Vì q₁q₂ > 0, nên lực tác dụng lên q₂ là lực đẩy. Vậy để hệ cân bằng thì q₃ < 0.

$F_{12}=F_{32}\iff k\frac{\left|q_1{q}_2\right|}{A{B}^2}=k\frac{\left|q_2{q}_3\right|}{B{C}^2}\iff \frac{\left|q_1\right|}{A{B}^2}=\frac{\left|q_3\right|}{B{C}^2}$

=> $\left|q_3\right|=\left|q_1\right|\frac{B{C}^2}{A{B}^2}=6\cdot {\left(\frac{\mathrm{4,5}}{6}\right)}^2=\mathrm{3,375}\mu \text{C}$. Vậy điện tích của q₃ là $-\mathrm{3,375}\mu \text{C}$.

II. ĐIỆN TRƯỜNG

1. Cường độ điện trường

• Cường độ điện trường tại một điểm là đại lượng đặc trưng cho tác dụng lực của điện trường tại điểm đó. Nó được xác định bằng thương số của độ lớn lực điện F tác dụng lên một điện tích thử q (dương) đặt tại điểm đó và độ lớn của q.

• Cường độ điện trường được biểu diễn bằng một vecto cường độ điện trường.

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

+ q > 0: $\overrightarrow{F}$ cùng phương, cùng chiều với $\overrightarrow{E}$.

+ q < 0: $\overrightarrow{F}$ cùng phương, ngược chiều với $\overrightarrow{E}$.

Độ lớn: $E=\frac{F}{\left|q\right|}$ (Đơn vị: N/C hoặc V/m)

Độ lớn cường độ điện truờng do một điện tích điểm Q đặt trong chân không hoặc trong không khí gây ra tại một điểm cách nó một khoảng r: $E=\frac{\left|Q\right|}{4\pi \epsilon r^2}=k\frac{\left|Q\right|}{r^2}$

2. Điện trường giữa hai bản phẳng song song

Các đường sức của điện trường song song, cách đều nhau, xuất phát từ bản tích điện dương và kết thúc ở bản tích điện âm.

Độ lớn cường độ điện trường: $\text{E}=\frac{\text{U}}{\text{d}}$

Trong đó: U (V) là hiệu điện thế giữa hai bản phẳng.

                d (m) là khoảng cách giữa hai bản phẳng.

3. Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Một điện tích dương 3,2.10^-5 C chịu một lực 4,8 N và hướng nằm ngang sang phải khi đặt trong một điện trường. Tìm cường độ điện trường tại vị trí đặt điện tích.

Hướng dẫn giải

$E=\frac{F}{q}=\frac{\mathrm{4,8}}{{\mathrm{3,2.10}}^{-5}}={\mathrm{1,5.10}}^{5}N/C$, hướng nằm ngang sang phải.

Ví dụ 2: Một điện tích được đặt tại một điểm có cường độ điện trường hướng về phía tây với độ lớn 1,60.10⁴ N/C. Lực do điện trường tác dụng lên điện tích là 6,4 N và hướng về phía đông. Tìm độ lớn và dấu của điện tích.

Hướng dẫn giải

Độ lớn điện tích $q=\frac{F}{E}=\frac{\mathrm{6,4}}{{\mathrm{1,6.10}}^4}={4.10}^{-4}C$, do lực điện và cường độ điện trường có hướng ngược nhau nên điện tích có giá trị âm, q = -4.10^-4 C

Ví dụ 3: Hai điện tích điểm –40,0 μC và 50,0 μC đặt cách nhau 12,0 cm. Tìm cường độ điện trường tại điểm ở chính giữa đoạn thẳng nối hai điện tích này.

Hướng dẫn giải

Cường độ điện trường do các điện tích lần lượt gây ra ở điểm chính giữa có độ lớn:

$E_1=k\frac{\left|Q_1\right|}{r_1^2}={9.10}^9\frac{\left|-{40.10}^{-6}\right|}{{\mathrm{0,06}}^2}={10}^{8}N/C$

$E_2=k\frac{\left|Q_2\right|}{r_2^2}={9.10}^9\frac{\left|{50.10}^{-6}\right|}{{\mathrm{0,06}}^2}={\mathrm{1,25.10}}^{8}N/C$

Do hai điện tích trái dấu nên cường độ điện trường tổng hợp cùng hướng và hướng về phía điện tích âm E = E₁ + E₂ = 2,25.10⁸ N/C.

III. ĐIỆN THẾ. HIỆU ĐIỆN THẾ. CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN

1. Công của lực điện

- Đặc điểm: Công của lực điện trường làm dịch chuyển điện tích q không phụ thuộc vào hình dạng của đường đi mà chỉ phụ thuộc vào vị trí của điểm đầu M và vị trí của điểm cuối N của độ dịch chuyển.

- Biểu thức: A_MN = qE.d = qE.MH

Trong đó, d = MH là hình chiếu của đoạn MN trên một đường sức điện.

- Lực điện là một lực thế và điện trường là một trường thế.

2. Thế năng của một điện tích trong điện trường (thế năng điện)

+ Thế năng của một điện tích q trong điện trường đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường khi đặt điện tích q tại điểm mà ta xét trong điện trường.

+ Chọn mốc thế năng tại bản âm, đối với một điện tích q dương đặt tại điểm M trong điện trường đều thì công này là: A = qEd = W_M.

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

+ Trong trường hợp điện tích q nằm tại điểm M trong điện trường do nhiều điện tích điểm gây ra thì có thể lấy thế năng bằng công của lực điện khi di chuyển q từ M ra vô cực.

$W_M=A_{M\infty }$

Đơn vị: jun (J).

3. Điện thế và hiệu điện thế

- Điện thế: Điện thế tại một điểm trong điện trường đặc trưng cho điện trường tại điểm đó về thế năng, được xác định bằng công của lực điện trong dịch chuyển một đơn vị điện tích dương từ điểm M ra vô cực.

$V_M=\frac{A_{M\infty }}{q}$

Đơn vị: vôn (V), kilôvôn (kV): 1kV = 1000 V.

- Hiệu điện thế: Hiệu điện thế giữa 2 điểm M, N trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công của điện trường khi di chuyển điện tích từ M đến N.

$U_{MN}=V_M-V_N=\frac{A_{MN}}{q}$

Liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế: $E=\frac{U}{d}$

................................

................................

................................

Xem thử Đề thi thử Tốt nghiệp Vật Lí 2025 Xem thử Đề thi Tốt nghiệp Vật Lí 2025 Xem thử Chuyên đề ôn thi Tốt nghiệp Vật Lí Xem thử 1000 câu trắc nghiệm Vật Lí

Xem thêm các chuyên đề ôn thi tốt nghiệp THPT môn Vật Lí năm 2025 có đáp án hay khác:

• Chuyên đề: Vật lí nhiệt (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Khí lí tưởng (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Từ trường (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Vật lí hạt nhân (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Sai số và chuyển động cơ (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Động lực học (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Năng lượng, công, công suất (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Động lượng (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Chuyển động tròn đều (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Biến dạng vật rắn. Áp suất (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Dao động (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Sóng (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Dòng điện. Mạch điện (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)

---