Công thức, cách tính điện thế (hay, chi tiết)

Công thức, cách tính điện thế (hay, chi tiết)

Công thức tính điện thế Vật Lí lớp 11 sẽ giúp học sinh nắm vững công thức, biết Cách tính điện thế từ đó có kế hoạch ôn tập hiệu quả để đạt kết quả cao trong các bài thi Vật Lí 11.

Bài viết Công thức tính điện thế gồm 4 phần: Định nghĩa, Công thức, Kiến thức mở rộng và 3 Bài tập minh họa áp dụng công thức trong bài có lời giải chi tiết giúp học sinh dễ học, dễ nhớ Công thức tính điện thế Vật Lí 11.

1. Định nghĩa

-  Điện thế tại một điểm trong điện trường là đại lượng đặc trưng riêng cho điện trường về phương diện tạo ra thế năng khi đặt tại đó một điện tích q. Nó được xác định bằng thương số giữa công của lực điện tác dụng lên điện tích q khi q di chuyển từ M ra xa vô cùng và độ lớn của q.

 2. Công thức

   - Điện thế tại điểm M trong điện trường:   .

   - Trong đó:

   + V_M : Điện thế tại điểm M trong điện trường (V)

   + W_M : Thế năng của một điện tích q tại điểm M trong điện trường (J) 

    + A_M∞ : Công của lực điện tác dụng lên điện tích q khi q di chuyển từ M ra xa vô cùng 

   + q: điện tích (C) 

3. Mở rộng

    - Điện thế tại điểm M gây bởi điện tích q:  .

    - Nếu các điện tích q₁, q₂, …, q_n gây ra tại điểm M các điện thế V₁, V₂, …, V_n thì điện thế toàn phần gây ra bởi hệ điện tích được tính là: V = V₁ + V₂ + V₃ + ...+ V_n

   - Hiệu điện thế V_M – V_N = U_MN =

               

 4. Bài tập minh họa

     Bài tập 1: Thế năng của một electron tại điểm M trong điện trường của một điện tích điểm là -3,2.10^-19J. Điện thế tại điểm M là?

     Hướng dẫn giải: 

     + Áp dụng công thức  

Bài tập 2: Khi di chuyển điện tích q = −10^-4 C từ rất xa (vô cực) đến điểm M trong điện trường thì công của lực điện thực hiện là 5.10^-5 J. Cho điện thế ở vô cực bằng 0. Điện thế ở điểm M là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải: 

Ta có  

Bài tập 3: Có ba điện tích điểm q₁ = 15.10^-9 C, q₂ = -12.10^-9 C, q₃ = 7.10^-9 C đặt tại 3 đỉnh của tam giác đều ABC, với cạnh 10 cm. Điện thế tại tâm O và điểm H – chân đường cao từ A xuống BC do ba điện tích này gây ra là?

Hướng dẫn giải: 

Điện thế tại O:

 

Ta có, tam giác ABC đều

  

- Điện thế tại H do các điện tích điểm gây ra là:

5. Bài tập tự luyện

Câu 1: Điện thế tại một điểm M trong điện trường được xác định bởi biểu thức:

A. $V_M=\frac{A_{M\infty }}{q}$

B. $V_M=q{A}_{M\infty }$

C. $V_M=\frac{q}{A_{M\infty }}$

D. $V_M=A_{M\infty }$

Câu 2: Đơn vị của hiệu điện thế?

A. Vôn trên mét

B. Vôn nhân mét

C. Niutơn

D. Vôn

Câu 3: Biết hiệu điện thế U_MN = 3V. Hỏi đẳng thức nào dưới đây chắc chắn đúng?

A. V_M = 3 V.

B. V_N = 3 V.

C. V_M – V_N = 3 V.

D. V_N – V_M = 3 V.

Câu 4: Cho 3 bản kim loại A, B, C đặt song song có d₁ = 3cm, d₂ = 6cm. Điện trường giữa các bản là điện trường đều, có chiều như hình vẽ với độ lớn $E_1={2.10}^{4}V/m$, $E_2={4.10}^{4}V/m$. Điện thế v_B và v_C của bản B và C là bao nhiêu? Chọn mốc điện thế tại A.

A. V_B = V_C = 400V

B. V_B = 1400V;  V_C = -1400V

C. V_B = 600;  V_C = -400V

D. V_B = -600;  V_C = 1800V

Câu 5: Một quả cầu kim loại bán kính 5cm, tích điện dương. Để di chuyển điện tích q = 1nC từ vô cùng đến điểm M cách mặt cầu đoạn 25cm, người ta cần thực hiện một công A' = 2.10^-7J. Điện thế trên mặt quả cầu do điện tích của quả cầu gây ra là bao nhiêu? Chọn mốc tính điện thế tại vô cùng bằng 0.

A. 200 V.

B. 500 V.

C. 2300 V.

D. 1200 V.

Câu 6: Một proton nằm cách electron khoảng r = 0,5.10^-10m trong chân không. Vận tốc tối thiểu của electron để nó thoát khỏi sức hút của proton là?

A.  1,6. 10⁶ m/s.

B. 10,24.10⁶ m/s.

C. 0,8.10⁶ m/s.

D. 3,2.10⁶ m/s.

Câu 7: Khi độ lớn điện tích thử đặt tại một điểm tăng lên gấp đôi thì điện thế tại điểm đó?

A. Không đổi

B. Tăng gấp đôi

C. Giảm một nửa

D. Tăng gấp 4

Câu 8: Phát biểu nào sau đây là đúng?

A. Công của lực điện tác dụng lên một điện tích phụ thuộc vào dạng đường đi của điện tích và  không phụ thuộc vào vị trí điểm đầu và điểm cuối của đoạn đường đi trong điện trường.

B. Hiệu điện thế giữa hai điểm trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho tác dụng mạnh hay yếu của điện trường làm dịch chuyển điện tích giữa hai điểm đó.

C. Hiệu điện thế giữa hai điểm trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho mức điện thế tại hai điểm đó.

D. Điện trường tĩnh là một trường thế.

Câu 9: Hai điểm M và N nằm trên cùng một đường sức của một điện trường đều có cường độ E, hiệu điện thế giữa M và N là U_MN, khoảng cách MN = d. Công thức nào sau đây là không đúng?

A. U_MN = V_M - V_N

B. U_MN = E.d

C. A_MN = q.U_MN

D. E = U_MN.d

Câu 10: Biết U_MN = 9V. Đẳng thức nào sau đây là đúng nhất?

A. V_M = 9V

B. V_N = 9V

C. V_M - V_N = 9V

D. V_N - V_M = 9V

Xem thêm các Công thức Vật Lí lớp 11 quan trọng hay khác:

• Công thức tính hiệu điện thế

• Công thức tính tụ điện

• Công thức tính tụ điện mắc nối tiếp

• Công thức tính tụ điện mắc song song

• Công thức tính năng lượng tụ điện

---