LÝ THUYẾT VÀ BÀI TẬP VỀ ĐIỆN THẾ - HIỆU ĐIỆN THẾ
I. LÝ THUYẾT
1. Điện thế:
• Định nghĩa:
- Điện thế tại một điểm M trong điện trường là đại lượng đặc trưng 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 của công của lực điện tác dụng lên điện tích q khi q di chuyển từ M ra xa vô cực và độ lớn của q.
\({V_M} = \frac{{{A_\infty }}}{q}\)
• Đơn vị: Vôn (V)
• Điện thế là đại lượng đại số. Thường chọn điện thế của đất và của một điểm ở vô cực làm mốc (bằng 0).
2. Hiệu điện thế.
• Định nghĩa:
- Hiệu điện thế giữa hai điểm M, N trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường trong sự di chuyển của một điện tích từ M đến N.
- Nó được xác định bằng thương số giữa công của lực điện tác dụng lên điện tích q trong sự di chuyển của q từ M đến N và độ lớn của q.
\({U_{MN}} = {V_M} - {V_N} = \frac{{{A_{MN}}}}{q}\)
• Đơn vị: Vôn (V)
• Đo hiệu điện thế tĩnh điện bằng tĩnh điện kế.
• Hệ thức giữa hiệu điện thế và cường độ điện trường.
\(\begin{array}{l} {U_{MN}} = \frac{{{A_{MN}}}}{q} = \frac{{qEd}}{q} = Ed\\ \Rightarrow E = \frac{{{U_{MN}}}}{d} \end{array}\)
II. BÀI TẬP
Câu 1: 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 UMN, khoảng cách MN = d. Công thức nào sau đây là không đúng?
A. UMN = VM – VN.
B. UMN = E.d
C. AMN = q.UMN
D. E = UMN.d
Giải
- Ta có:
\(\begin{array}{l} {U_{MN}} = Ed\\ \Rightarrow E = \frac{{{U_{MN}}}}{d} \end{array}\)
- Chọn D.
Câu 2: Hiệu điện thế giữa hai điểm M, N là UMN = 40 V. Chọn câu chắc chắn đúng:
A. Điện thế ở M là 40 V
B. Điện thế ở N bằng 0
C. Điện thế ở M có giá trị dương, ở N có giá trị âm
D. Điện thế ở M cao hơn điện thế ở N 40 V
Giải
- Ta có: UMN = VM - VN = 40V
⇒ Điện thế tại M cao hơn điện thế tại N 40 V.
- Chọn D.
Câu 3: Ở sát mặt Trái Đất, vec tơ cường độ điện trường hướng thẳng đứng từ trên xuống dưới và có độ lớn vào khoảng 150 V/m. Tính hiệu điện thế giữa một điểm ở độ cao 5 m và mặt đất.
A. 750 V
B. 570 V
C. 710 V
D. 850 V
Giải
- Hiệu điện thế giữa điểm ở độ cao 5m và mặt đất là:
U = E.d = 150.5 = 750 V.
- Chọn A.
Câu 4: Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N là UMN = 1 (V). Công của điện trường làm dịch chuyển điện tích q = -1 (μC) từ M đến N là:
A. A = - 1 (μJ).
B. A = + 1 (μJ).
C. A = - 1 (J).
D. A = + 1 (J).
Giải
- Công dịch chuyển:
AMN = q.UMN = -10-6.1 = -10-6 (J) = -1(μJ)
- Chọn A.
Câu 5: Công của lực điện trường làm di chuyển một điện tích giữa hai điểm có hiệu điện thế U = 2000 (V) là A = 1 (J). Độ lớn của điện tích đó là:
A. q = 2.10-4 (C).
B. q = 2.10-4 (μC).
C. q = 5.10-4 (C).
D. q = 5.10-4 (μC).
Giải
- Công dịch chuyển: AMN = q.UMN
⇒ điện tích:
\(q = \frac{{{A_{MN}}}}{{{U_{MN}}}} = \frac{1}{{2000}} = {5.10^{ - 4}}(C)\)
- Chọn C.
Câu 6: Giữa hai bản kim loại phẳng song song cách nhau 4cm có một hiệu điện thế không đổi 200V. Cường độ điện trường ở khoảng giữa hai bản kim loại là:
A. 5000V/m
B. 50V/m
C. 800V/m
D. 80V/m.
Giải
- Cường độ điện trường:
\(E = \frac{U}{d} = \frac{{200}}{{0,04}} = 5000(V/m)\)
- Chọn A.
-------------
Trên đây là toàn bộ nội dung tài liệu Tổng hợp lý thuyết và bài tập về điện thế - hiệu điện thế môn Vật Lý 11 năm 2020. Để xem thêm nhiều tài liệu hữu ích khác, các em đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.
Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.
