Điện thế lớp 11

Tài liệu Điện thế Vật Lí lớp 11 gồm các dạng bài tập từ cơ bản đến nâng cao với phương pháp giải chi tiết và bài tập tự luyện đa dạng giúp Giáo viên có thêm tài liệu giảng dạy Vật Lí 11.

Điện thế lớp 11

Xem thử

Chỉ từ 450k mua trọn bộ Chuyên đề dạy thêm Vật Lí 11 (cả 3 sách) bản word có lời giải chi tiết:

• B1: gửi phí vào tk: 0711000255837 - NGUYEN THANH TUYEN - Ngân hàng Vietcombank (QR)
• B2: Nhắn tin tới Zalo VietJack Official - nhấn vào đây để thông báo và nhận giáo án

I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT

1. Điện thế tại một điểm trong điện trường

+ Điện thế tại một điểm M đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường khi đặt tại đó một điện tích q:

$V_M=\frac{W_M}{q}=\frac{Q_{M\infty }}{q}$

+ 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 điểm M đến điểm N:

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

+ Đơn vị của điện thế và hiệu điện thế là vôn (V).

2. Mối liên hệ giữa điện thế và cường độ điện trường

+ Hệ thức giữa hiệu điện thế và cường độ điện trường $U=Ed$.

+ Hệ thức giữa cường độ điện trường và điện thế giữa hai điểm M và N trong điện trường đều dọc theo đường sức điện: Cường độ điện trường tại một điểm M có độ lớn bằng thương của hiệu điện thế giữa hai điểm M và N trên một đoạn thẳng nhỏ đường sức chia cho độ dài đại số của đoạn đường sức đó.

$E_M=E_N=\frac{V_M-V_N}{MN}$

II. BÀI TẬP ÔN LÝ THUYẾT

A - BÀI TẬP TỰ ĐIỀN KHUYẾT

Câu 1: (SBT CTST) Chọn từ cụm từ thích hợp trong bảng dưới đây để điền vào chỗ trống

Điện thế tại một điểm trong …(1)… là đại lượng đặc trưng cho …(2)… tại vị trí đó và được xác định bằng …(3)… mà ta cần thực hiện để dịch chuyển một đơn vị diện tích …(4)… từ vô cực về điểm đó.

Câu 2: Điền khuyết các từ khóa thích hợp vào chỗ trống:

a) Điện thế tại một điểm M đặc trưng cho khả năng …………......................….. của điện trường khi đặt tại đó một …………………..

b) ………………….. giữa hai điểm M, N trong điện trường, đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường trong sự di chuyển của ………………….. từ điểm M đến điểm N.

c) Đơn vị của …………………….. và hiệu điện thế là vôn (V).

d) Hệ thức giữa hiệu điện thế và cường độ điện trường ……………………..

e) Cường độ điện trường tại một điểm M có độ lớn bằng thương của ….........………………… giữa hai điểm M và N trên một đoạn thẳng nhỏ đường sức chia cho ……………….. của đoạn đường sức đó.

B – BÀI TẬP NỐI CÂU

Câu 3. Hãy nối những tương ứng ở cột A với những khái niệm tương ứng ở cột B

C – BÀI TẬP TỰ LUẬN

NHẬN BIẾT

Bài 1:(CD) Điện thế tại một điểm trong điện trường là gì?

THÔNG HIỂU

Bài 2:(SGK_KN) Giải thích được ý nghĩa của hiệu điện thế giữa hai điểm.

Bài 3: (CTST) Kết hợp công thức $V_A=\frac{A_{A\infty }}{q};$ $V_B=\frac{A_{B\infty }}{q}$ và $U_{AB}=V_A-V_B$, em hãy rút ra công thức $U_{AB}=\frac{A_{AB}}{q}$

Bài 4:(SGK_KN) Để đặt một điện tích q vào điểm M trong điện trường chúng ta cần cung cấp thế năng $W_M$ cho điện tích q. Điều này tương ứng với việc thực hiện một công Adịch chuyển điện tích q từ vô cực về điểm $m$. Hãy vận dụng công thức (19.4) và (19.5) để thu được công thức: $V=\frac{A}{q}$

Bài 5:(SGK_KN) Tỉ số $V=\frac{A}{q}$ như trên Bài 1 được gọi là điện thế của điện trường tại điểm M.

a) Hãy dự đoán điện thế V đặc trưng cho đại lượng nào của điện trường.

b) Xác định độ lớn điện tích q khi điện thế V có giá trị bằng công A thực hiện để dịch chuyển điện tích q từ vô cực về điểm M.

Bài 6:(CTST) Xét hai điểm M và N trong điện trường đều. Biết vectơ cường độ điện trường hướng từ M đến N. Hãy so sánh giá trị điện thế tại M và N.

Bài 7:(SGK_KN) Hãy vận dụng công thức $V=\frac{A}{q}$ để chứng tỏ rằng công thực hiện để dịch chuyển điện tích q từ điểm N đến điểm M bằng:

$A_{MN}=(V_M-V_N)q=U_{MN}.q$ (20.3)

VẬN DỤNG

Bài 8:(SGK_KN) Vận dụng mối liên hệ giữa điện thế và cường độ điện trường để xác định điện thế tại một điểm cách mặt đất $5m$ ở nơi có điện trường của Trái Đất là $114V/m$.

Bài 9: (CD) Cho hai bản cực song song, cách nhau $25cm$ như hình 3.3. Hiệu điện thế giữa hai bản là $2kV$. a) Hiệu điện thế giữa hai điểm A và $B$ là bao nhiêu? b) Cường độ điện trường tại C và tại $D$ là bao nhiêu? c) Tìm lực điện tác dụng lên một điện tích $+5\mu C$ đặt tại C.

Hình 3.3

Bài 10:(SGK_KN) Tế bào quang điện chân không (Hình 20.1) gồm một ống hình trụ có một cửa sổ trong suốt, được hút chân không (áp suất trong khoảng ${10}^{-8}mmHg$ đến${10}^{-6}mmHg$).

Trong ống đặt một catôt (cực âm) có khả năng phát xạ electron khi chiếu và một anôt (cực dương). Electron trong điện trường giữa hai cực sẽ dịch chuyển về phía anôt nếu $U_{AK}>0$. Cho hiệu điện thế $U_{AK}=45V$ được đặt vào giữa hai cực của tế bào quang điện. Khi chiếu xạ ánh sáng phù hợp để catôt phát xạ electron vào vùng điện trường giữa hai cực. Hãy tính công của điện trường trong dịch chuyển của electron từ catôt tới anôt.

Hình 20.1. Cấu tạo của tế bào quang điện chân không.

Bài 11:(SGK_KN) Tính thế năng điện của 1 electron đặt tại điểm M có điện thế bằng $1000V$

Bài 12:Thế năng của một electron tại điểm M trong điện trường của một điện tích điểm là $-3,2.{10}^{-19}J$Xác định Điện thế tại điểm M?

Bài 13: Ba điểm $A,B,C$ tạo thành tam giác vuông tại A đặt trong điện trường đều có véc tơ cường độ điện trường song song với $AB$. Cho góc $\alpha =60°$; $BC=10cm$ và $U_{BC}=400V$. a. Xác định hiệu điện thế $U_{BA}$. b. Đặt thêm ở C một điện tích điểm $q=4,5.{10}^{-9}C$. Xác định Véc tơ cường độ điện trường tổng hợp tại A?

Bài 14: Khi một điện tích $q=-2C$ di chuyển từ điểm M đến N trong điện trường thì công của lực điện $-6J$. Hiệu điện thế $U_{MN}$ có giá trị bao nhiêu?

Bài 15: Ở sát mặt Trái Đất, vectơ cường độ điện trường hướng thẳng đứng từ trên xuống dưới và có độ lớn vào khoảng $150V/m$. Hiệu điện thế giữa một điểm ở độ cao $5m$ so với mặt đất là bao nhiêu?

Bài 16:(SBT KN) Một đám mây dông bị phân thành hai tầng, tầng trên mang điện dương cách xa tầng dưới mang điện âm. Đo bằng thực nghiệm, người ta thấy điện trường trong khoảng giữa hai tầng của đám mây dông đó gân đều, hướng từ trên xuống dưới với $E=830V/m$, khoảng cách giữa hai tầng là $0,7km$, điện tích của tầng phía trên ước tính được bằng $Q_1=1,24C$. Coi điện thế của tầng mây phía dưới là $V_1$

a) Hãy tính điện thế của tầng mây phía trên.

b) Ước tính thế năng điện của tầng mây phía trên.

c) Tiếp tục đo bằng thực nghiệm tầng mây phía dưới của đám mây dông, người ta thấy nó nằm cách mặt đât khoảng $6450m$. Trong khoảng không gian nằm giữa mặt đất và tầng dưới đám mây có điện trường đều hướng thẳng đứng từ dưới lên trên với $E=250V/m$. Điện tích của tầng dưới đám mây ước tính được là $Q_2=-2,03C$

+ Chọn mốc điện thế là mặt đất, hãy ước tính điện thế của tầng phía dưới đám mây dông trên.

+ Tính thế năng điện của tầng dưới đám mây dông đó.

Bài 17: Có hai bản kim loại phẳng, tích điện trái dấu, nhưng độ lớn bằng nhau đặt song song với nhau và cách nhau $1cm$. Hiệu điện thế giữa bản dương và bản âm là $120V$. Nếu chọn mốc điện thế ở bản âm thì điện thế tại điểm M cách bản âm $0,6cm$ có giá trị?

Bài 18: Một proton bay trong điện trường. Lúc proton ở điểm A thì vận tốc của nó bằng $25.{10}^{4}m/s$. Khi bay đến B vận tốc của proton bằng không. Điện thế tại A bằng 500V. Tính điện thế tại Biết proton có khối lượng $1,67.{10}^{-27}kg$ và có điện tích $1,6.{10}^{-19}C.$

Bài 19:(SBT CTST) Cho ba bản kim loại phẳng $A,B,C$ mang điện. Với bảng A và C tích điện âm còn bảng $B$ tích điện dương. Các bảng được đặt song song nhau.

Xem gần đúng điện trường giữa bảng kim loại là đều biết rằng khoảng cách giữa hai bảng A và B là $d_1=3cm$, còn khoảng cách giữa hai bản B và C là $d_2=5cm$ như hình 13.4. Chọn gốc điện thế tại bảng B. Hãy xác định điện thế tại các bảng A và C. Nếu cường độ điện trường giữa hai bảng A và B, B và C có độ lớn lần lượt là $E_1=200V/m;$ $E_2=600V/m$.

Bài 20:(SBT KN) Trong điện trường của một điện tích $Q$ cố định, công để dịch chuyển một điện tích q từ vô cùng về điểm M cách $Q$ một khoảng $r$ có giá trị bằng $A_{\infty M}=q\frac{Q}{4{\mathrm{\pi \epsilon }}_{0}r}$. M là một điểm cách $Q$ một khoảng $1m$ và N là một điểm cách $Q$ một khoảng $2m$

a) Hãy tính hiệu điện thế $U_{MN}$

b) Áp dụng với $Q=8\cdot {10}^{-10}C$. Tính công cần thực hiện để dịch chuyển một electron từ M đến N

Bài 21:(SBT KN) Một viên bi hình cầu bán kính $R=3cm$ được đặt cách mặt đất $1,2m$. Tích điện dương cho viên bi tới khi mật độ điện tích $p=1,44.{10}^{-8}(C/m^3)$được phân bố đều trong viên bi. Thực hiện đo theo phương thẳng đứng từ mặt đất lên viên bi cho thấy cường độ điện trường có phương thẳng đứng, hướng đi xuống mặt đất, độ lớn có giá trị được ghi vào bảng sau:

a) Tính điện tích mà viên bi đã tích được.

b) Hãy ước tính điện thế của viên bi sau khi tích điện.

c) Xác định năng lượng cần dùng để tích điện cho viên bi như trên khi bỏ qua các hao phí.

Bài 22:(SBT CD) Trong các máy gia tốc hạt (cyclotron), các hạt tích điện được gia tốc giống như cách chúng được gia tốc trong các ống phóng điện tử, tức là thông qua một hiệu điện thế. Giả sử một proton được bơm với tốc độ ban đầu $1,00.{10}^{6}m/s$ vào giữa hai bản phẳng cách nhau $5,00cm$ (hình 3.10).

Sau đó proton tăng tốc và thoát ra ngoài qua lỗ ở bảng đối diện. Coi điện trường giữa hai bản là đều, hướng x dương là hướng sang phải. a. Tìm hiểu điện thế giữa hai bảng Nếu tốc độ thoát của proton là 3,00 nhân 10 mũ 6 m/s b. Tính độ lớn cường độ điện trường giữa hai bản

C – BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM

NHẬN BIẾT

Câu 1: Thả cho một ion dương không có vận tốc ban đầu trong một điện trường (bỏ qua tác dụng của trường hấp dẫn), ion dương đó sẽ

A. Chuyến động ngược hướng với hướng đường sức của điện trường.

B. Chuyến động từ nơi có điện thế cao sang nơi có điện thế thấp.

C. Chuyển động từ nơi có điện thế thấp sang nơi có điện thế cao.

D. Đứng yên.

Câu 2: Thả một eletron không vận tốc ban đầu trong một điện trường bất kì (bó qua tác dụng cua trường hấp dẫn) thì nó sẽ

A. Chuyển động cùng hướng với hướng của đường sức điện.

B. Chuyển động từ diêm có điện thế cao đen điểm cỏ điện thế thấp.

C. Chuyến động từ diêm có điện thế thắp đến điểm có điện thế cao.

D. Đứng yên

Câu 3:(SBT KN) Đơn vị của điện thế là:

A. Vôn (V).

B. Jun (J).

C. Vôn trên mét (V/m)

D. Oát (W).

Câu 4: (SBT KN) Điện thế tại một điểm M trong điện trường bất kì có cường độ điện trường $\overrightarrow{E}$ không phụ thuộc vào

A. Vị trí điểm M

B. Cường độ điện trường $\overrightarrow{E}$

C. Điện tích q đặt tại điểm M

D. Vị trí được chọn làm mốc của điện thế.

Câu 5: Đặt điện tích thử q vào trong điện trường đều có độ lớn $E$ của hai tấm kim loại tích điện trái có độ lớn bằng nhau, song song với nhau và cách nhau Biểu thức biểu diễn một đại lượng có đơn vị Vôn là

A. $qEd$

B. $qE$

C. $Ed$

D. Không có biểu thức nào.

Câu 6: Biết hiệu điện thế $U_{MN}=3V$. Đẳng thức chắc chắn đúng là

A. $V_M=3V$

B. $V_N=3v$

C. $V_M-V_N=3V$

D. $V_N-V_M=3V$

Câu 7:(Đề chính thức của BGDĐT – 2018) Một điện tích điểm q dịch chuyển từ điểm M đến điểm N trong điện trường, hiệu điện thế giữa hai điểm là $U_{MN}$. Công của lực điện thực hiện khi điện tích q dịch chuyển từ M đến N là:

A. $q{U}_{MN}$

B. $q^2{U}_{MN}$

C. $\frac{U_{MN}}{q}$

D. $\frac{U_{MN}}{q^2}$

Câu 8: (Đề chính thức của BGDĐT – 2018) Đơn vị của điện thế là:

A. Vôn (V)

B. Ampe (A)

C. Cu – lông (C)

D. Oát (W)

Câu 9:Chọn câu sai. Công của lực điện trường làm dịch chuyển điện tích

A. Phụ thuộc vào hình dạng đường đi.

B. Phụ thuộc vào điện trường.

C. Phụ thuộc vào điện tích dịch chuyển.

D. Phụ thuộc vào hiệu điện thế ở hai đầu đường đi.

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

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

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

Xem thử

Xem thêm Chuyên đề dạy thêm Vật Lí lớp 11 các chương hay khác:

• Lực tương tác giữa hai điện tích

• Khái niệm điện trường

• Điện trường đều

• Thế năng điện

• Tụ điện

---