Công của lực điện làm điện tích q di chuyển trong điện trường E có độ dài d. Điều này được xác định bởi công thức A = qEd. Ở đây d được hiểu là độ dài đoạn thẳng từ hình chiếu điểm đầu đến hình chiếu điểm cuối trên một đường sức từ. d được tính theo chiều của đường sức từ.

Bạn đang xem: Thế năng của điện tích trong điện trường

Và để hiểu thêm về lý thuyết công của dòng điện cũng như giải bài tập vận dụng, các em hãy cùng theo dõi bài viết dưới đây nhé!

Tóm tắt lý thuyết làm việc của năng lượng điện

Công việc của điện

Lực điện tác dụng lên điện tích trong điện trường đều

Trong trường hợp này, đặc tính của lực điện tác dụng lên điện tích sẽ có dạng sau:

Công của lực điện trường

Mô tả: Đặt một điện tích dương q trong điện trường đều thì chịu lực điện F:

Độ lớn: F = qE Phương: Song song với đường sức điện Chiều: Từ dương sang âm

Kết luận: Lực F là lực bất biến

Công của lực điện trong điện trường đều

Trường hợp này được mô tả bằng hình ảnh dưới đây:

điện trường đều

Khi một điện tích chuyển động trong điện trường đều thì công của lực điện sẽ đi từ M đến N. Thể hiện bằng công thức A = qEd

Trong đó:

d = MH− là độ dài đại số M là hình chiếu của điểm đầu H là hình chiếu của điểm cuối

Chiều của điện trường sẽ cùng chiều với chiều dương của MH-. Do đó, công việc của nguồn điện không bị ảnh hưởng bởi hình dạng đường. Nó trực tiếp phụ thuộc vào vị trí của điểm bắt đầu và điểm kết thúc.

Thế năng của điện tích trong điện trường

Thế năng của một điện tích trong điện trường đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường khi đặt các điện tích đó vào cùng một điểm.

Điện trường đều: Nếu chọn thế năng là chiều âm thì thế năng là WM = A = qEd. Trong đó d là khoảng cách từ M đến chùm âm.

Chuyển động trong thế năng

Trong trường hợp điện trường do nhiều điện tích gây ra nên chọn mốc thế năng ở vô cực:

Sự phụ thuộc của thế năng WM vào điện tích q

Ta có: WM = AM = PM.q

Đó là thế năng của một điện tích điểm q đặt tại điểm M trong điện trường.

Đúng: VM là hệ số tỉ lệ không phụ thuộc vào q mà chỉ phụ thuộc vào vị trí của điểm M trong điện trường.

Công của lực điện và độ giảm thế năng của điện tích trong điện trường

Khi một điện tích q di chuyển từ điểm M đến điểm N trong một điện trường. Lực điện trường tác dụng lên điện tích sẽ bằng độ giảm thế năng của điện tích q trong điện trường.

Ta có công thức sau: AMN = WM – WN

Kỹ năng giải quyết vấn đề cần thiết

Bài làm phải áp dụng công thức tính công: A = qEd

Việc xác định d phải được thực hiện chính xác

Nếu vật chuyển động cùng chiều với vectơ cường độ điện trường thì d > 0. Nếu vật chuyển động ngược hướng với vectơ cường độ điện trường thì

bài tập lý thuyết

Câu 1: Công thức xác định công của lực điện trường làm điện tích q di chuyển trong điện trường đều E là A = qEd. d có nghĩa là gì ở đây?

A. khoảng cách giữa điểm đầu và điểm cuối.B. khoảng cách giữa hình chiếu điểm đầu và hình chiếu điểm cuối trên một đường sức.C. độ dài đại số của đoạn thẳng từ hình chiếu điểm đầu đến hình chiếu điểm cuối trên một đường sức, có chiều của lực điện trường.D. độ dài đại số của đoạn từ hình chiếu điểm đầu đến hình chiếu điểm cuối trên một đường sức.

Trả lời:

Câu 2: Một điện tích q chuyển động trong một điện trường đều dọc theo một đường cong kín. Gọi A là công do lực điện thực hiện trong chuyển động. Điều nào sau đây là đúng về A?

A. A > 0 nếu q > 0B. A > 0 nếu q C. A ≠ 0 nếu điện trường không đổiD. một = 0

Đáp án: D. Giải: q là một đường cong khép kín, điểm đầu và điểm cuối trùng nhau ⇒ A = 0.

Câu 3: Công của lực điện tác dụng lên một điện tích điểm q khi nó chuyển động từ M đến N trong một điện trường?

A. tỉ lệ với độ dài đường đi MN.B. tỉ lệ thuận với độ lớn điện tích qC tỉ lệ thuận với thời gian chuyển độngD. tỉ lệ nghịch với độ dài đường đi.

Đáp án: BỎ

Câu 4: Công của lực điện tác dụng lên một điện tích điểm q khi di chuyển từ điểm M đến điểm N trong điện trường không phụ thuộc vào

A. vị trí của các điểm M, NB thuộc hình đường.C. độ lớn điện tích qD độ lớn cường độ điện trường tại các điểm trên đường đi.

Đáp án: BỎ

Bài tập áp dụng

Câu 5: Một điện tích điểm q chuyển động trong điện trường đều E có quỹ đạo là một đường cong kín. Nếu chiều dài đường truyền là s thì cường độ điện trường là bao nhiêu?

A. A = 2qEs B. A = 0C. A = qEs D. A = qE/s

Đáp án: BỎ

Câu 6: Khi một điện tích chuyển động dọc theo một đường sức trong điện trường đều. Khi quãng đường đi được tăng gấp đôi thì công do lực điện trường thực hiện là?

A. tăng lên 4 lần. B. tăng lên 2 lần.C. không thay đổi. D. giảm đi 2 lần

Đáp án: BỎ

bài tập tính toán

Câu 7: Công của lực điện trường làm dịch chuyển một điện tích -2μC ngược chiều đường sức trong điện trường đều 1000 V/m trên quãng đường 1m. Xác định công suất điện trong trường hợp trên?

A. 2000 JB – 2000 JC 2 mJ. D. – 2mJ.

Đáp án: C. Giải: Áp dụng công thức ta có: A = qEd = -2.10-6.1000.(-1) = 2.10-3J = 2 mJ.

Xem thêm: 30 đề ôn thi THPT Quốc gia môn Toán Đề thi THPT Quốc gia 2021 mã đề 101

Câu 8: Một êlectron chuyển động được quãng đường 1 cm dọc theo đường sức. Lực điện trong điện trường đều có cường độ điện trường 1000 V/m. Xác định công của lực điện?

A. -1,6.1010-18 J B. 1,6.10-16 J. C. 1,6.1010-18 Y D. -1,6.10-16 Y

Đáp án: C. Giải thích: A = qEd = (-1,6.10-19).1000.(-0,01) = 1,6.10-18 J

Câu 9: Trong một điện trường đều 60000V/m. Điện tích q0 = 4.10-9C trên đoạn thẳng dài 5 cm. Góc giữa vật chuyển dời và đường sức điện trường là α = 60 độ. Xác định công do điện trường thực hiện trong trường hợp trên?

A. 10-6 J B. 6.106 J. 6.10-6 Y D. -6.10-6 Y

Đáp án: C. Giải: A = qEd = qEs.cosα = 6.10-6 (J)

Như vậy, bài viết trên đã cung cấp cho bạn những kiến ​​thức lý thuyết và thực tiễn về nguồn điện. Mong rằng những chia sẻ của chúng tôi sẽ mang đến cho bạn những kiến ​​thức bổ ích.