Bài tập Cường độ điện trường tổng hợp khác phương, vật lí 11 ĐIỆN TRƯỜNG
Lý thuyết về cường độ điện trường cần nhớ
Công thức tính cường độ điện trường tổng quát
\[E=\dfrac{F}{q_o}\]
- F: lực điện (N)
- qo: điện tích thử (C)
Công thức tính cường độ điện trường tại một điểm
\[E=\dfrac{k|Q|}{\varepsilon r^{2}}\]
Trong đó:
- Q: điện tích gây ra điện trường (C)
- E: cường độ điện trường (V/m)
- r: khoảng cách (m)
- k = 9.109 (N.m2/C2)
- ε: hằng số điện môi
Độ lớn của cường độ điện trường E do điện tích Q hoặc q gây ra không phụ thuộc vào điện tích thử qo.
Nguyên lý chồng chất điện trường
\[\vec{E}=\vec{E_{1}}+\vec{E_{2}}\] → \[E=\sqrt{E_{1}^{2}+E_{2}^{2}+2E_{1}E_{2}cos\varphi }\]
- \[\vec{E_{1}}\uparrow \uparrow \vec{E_{2}}\] => E = E1 + E2
- \[\vec{E_{1}}\uparrow \downarrow \vec{E_{2}}\] => E=| E1 – E2 |
- \[\vec{E_{1}}\perp \vec{E_{2}}\] => \[E=\sqrt{E_{1}^{2}+E_{2}^{2}}\]
- \[\vec{E_{1}}=\vec{E_{2}}\] => \[E=2E_{1}\cos\dfrac{\varphi}{2}\]
Video hướng dẫn giải bài tập cường độ điện trường tổng hợp khác phương
Bài tập cường độ điện trường tổng hợp khác phương
Bài tập 1. Tại hai điểm A, B cách nhau 5cm trong chân không có 2 điện tích điểm q1 = 16.10-10C và q2 = -9.10-10C. Tính cường độ điện trường tổng hợp và vẽ véc tơ cường độ điện trường tại điểm C nằm cách A một khoảng 4cm, cách B một khoảng 3cm.
Bài tập 2. Hai điện tích q1 = q2 = 6,4.10-10C, đặt tại 2 đỉnh B và C của một tam giác đều ABC cạnh bằng 8cm, trong không khí.
a/ Tính cường độ điện trường tại đỉnh A của tam giác
b/ Gọi M là điểm nằm trên đường trung trục của BC, x là khoảng cách từ M đến BC, xác định x để cường độ điện trường tổng hợp tại M lớn nhất. Tính giá trị đó.
Bài tập 3. Tại ba đỉnh của tam giác đều ABC, cạnh a = 10cm có ba điện tích điểm bằng nhau và bằng 10nC. Hãy xác định cường độ điện trường tại
a/ Trung điểm của mỗi cạnh tam giác
b/ Tâm của tam giác.
Bài tập 4. Tại 3 định của hình vuông cạnh a = 40cm, người ta đặt ba điện tích điểm bằng nhau q1 = q2 = q3 = 5.10-9C. Hãy xác định.
a/ Véc tơ cường độ điện trường tại đỉnh thứ tư của hình vuông.
b/ Nếu đặt tại đỉnh thứ tư điện tích điểm qo = -5.10-10C thì lực tổng hợp do ba điện tích kia gây ra có độ lớn bao nhiêu.
Bài tập 5. Hai điện tích điểm q1 và q2 trái dấu nhưng có cùng độ lớn điện tích, đặt 2 điểm A, B trong không khí, AB = 2a
a/ Xác định cường độ điện trường tại điểm M trên trung trực của AB, cách AB đoạn x.
b/ Xác định x để cường độ điện trường tại M cực đại. Tính giá trị cực đại này.
Bài tập 6. Tại ba định của tam giác ABC vuông tại A, cạnh a = 50cm, b = 40cm, c = 30cm. Đặt các điện tích q1 = q2 = q3 = 10-19C. Xác định độ lớn cường độ điện trường tại điểm H, H là chân đường kẻ từ A.
Bài tập 7. Có ba điện tích q1 = q2 = q3 = -q < 0 đặt tại ba đỉnh A, B, C của tứ diện đều SABC cạnh a. Tính độ lớn, phương, chiều, cường độ điện trường tổng hợp tại S do các điện tích q1; q2; q3 gây ra.
Bài tập 8. Có bốn điện tích q1 = q2 = q > 0 và q3 = q4 = -q theo thứ tự đó được đặt tại các điểm A, C, B’, D’ của hình lập phương ABCDA’B’C’D’ cạnh a. Tìm cường đọ điện trường tại tâm O của hình lập phương.
Bài tập 9. Bốn điểm A, B, C, D trong không khí tạo thành hình chữ nhật ABCD cạnh AD = 3cm; AB = 4cm. Các điện tích q1; q2; q3 đặt lần lượt tại A, B, C. Gọi \[\vec{ E_2}\] là véc tơ cường độ điện trường do điện tích q2 gây ra tại D, \[\vec{ E_{13}}\] là cường độ điện trường tổng hợp do các điện tích q1 và q3 gây ra tại D. Xác định giá trị của q1 và q3 biết q2 = -12,5.10-6C và \[\vec{ E_{13}}\] = \[\vec{ E_2}\]
Bài tập 10. Đặt tại 6 đỉnh của lục giác đều các điện tích q$_{; }$-2q; 3q; 4q; -5q và q’ . Xác định q’ theo q để cường độ điện truòng tại tâm O của lục giác bằng 0 biết q > 0
Bài tập 11. Hai quả cầu kim loại nhỏ giống nhau được treo vào một điểm bởi hai sợi dây nhẹ không dãn, dài l = 40cm. Truyền cho hai quả cầu điện tích bằng nhau có điện tích tổng cộng là 8.10-6C thì chúng đẩy nhau, các dây treo hợp với nhau một góc 90o. Lấy g = 10m/s2.
a/ Tìm khối lượng mỗi quả cầu.
b/ Truyền thêm điện tích q’ cho một quả cầu, thì thấy góc giữa hai dây treo giảm đi còn 60o. Xác định cường độ điện trường tại trung điểm của sợi dây treo quả cầu được truyền thêm điện tích này.
