Chuyên đề điện thế và hiệu điện thế bồi dưỡng HSG Vật lí 11 gồm 24 trang, được trích dẫn từ cuốn sách Công Phá Đề Thi Học Sinh Giỏi Vật Lí Lớp 11 của tác giả Nguyễn Phú Đồng.
A – TÓM TẮT KIẾN THỨC
B – NHỮNG CHÚ Ý KHI GIẢI BÀI TẬP
VỀ KIẾN THỨC VÀ KỸ NĂNG:
– Công thức tính điện thế gây ra bởi một điện tích điểm cũng được áp dụng cho quả cầu tích điện phân bố đều với r là khoảng cách từ tâm quả cầu đến điểm ta xét. Lực điện trường là lực thế nên công của lực điện trường không phụ thuộc vào dạng quỹ đạo di chuyển của điện tích mà chỉ phụ thuộc vào vị trí của điểm đầu và điểm cuối của quỹ đạo: A = qU. Mối quan hệ giữa công của lực ngoài A’ và công của lực điện trường A: A’ = -A = -qU. Đối với vật dẫn cân bằng điện cần chú ý:
+ Vật dẫn là vật đẳng thế: Các điểm bên trong và trên mặt vật dẫn có cùng điện thế.
+ Điện tích chỉ phân bố ở mặt ngoài vật dẫn, tập trung ở những chỗ lồi và nhọn.
– Thế năng tương tác của hệ điện tích điểm: Với hệ gồm các điện tích điểm q1, q2 … thế năng của hệ là: W = 12 là điện thế tại điểm đặt qi do các điện tích khác của hệ gây ra.
+ Trường hợp hệ 2 điện tích: W = 12.
+ Trường hợp hệ 3 điện tích: W = 12.
VỀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI:
Với dạng bài tập về công của lực điện tác dụng khi điện tích di chuyển, điện thế vào hiệu điện thế. Phương pháp giải là:
– Sử dụng các công thức:
+ Điện thế gây bởi một điện tích điểm Q: V = kQ r là khoảng cách từ điện tích điểm Q đến điểm ta xét.
+ Điện thế gây ra bởi hệ điện tích điểm Q1, Q2 (V1, V2 … là điện thế do các điện tích Q1, Q2 … gây ra tại điểm ta xét).
+ Công của lực điện trường: A = qU; công của lực ngoài: A’ = -A.
– Một số chú ý:
+ Lực điện là lực thế nên công của nó không phụ thuộc vào dạng đường đi mà chỉ phụ thuộc vào các điểm đầu và cuối của đường đi.
+ Ta có thể viết: A = qU = qEd (d là hình chiếu của đường đi lên một đường sức bất kì).
+ Có thể kết hợp thêm định lí động năng: Wđ = A.
+ Các hằng số và đơn vị: Khối lượng và điện tích của electron là me; các đơn vị công, năng lượng.
Với dạng bài tập về vật dẫn cân bằng điện. Phương pháp giải là:
– Sử dụng các đặc điểm về vật dẫn cân bằng điện:
+ Vật dẫn là vật đẳng thế và V = QkR R là bán kính vật dẫn hình cầu (thường gặp).
+ Điện tích chỉ phân bố không đều ở mặt ngoài vật dẫn, tập trung tại các chỗ lồi và nhọn.
+ Điện trường bên trong vật dẫn: E = 0; điện trường trên mặt vật dẫn luôn vuông góc với mặt vật dẫn qua điểm đó.
– Sử dụng các công thức:
+ Định luật bảo toàn điện tích cho hệ cô lập về điện: q = const hay qt = qs.
+ Điện lượng dịch chuyển: q = |q – q’| (đối với một vật).
– Một số chú ý: Trên bề mặt vật dẫn luôn chịu tác dụng của một áp suất tĩnh điện. Với dạng bài tập về mối liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế. Phương pháp giải là:
– Sử dụng các công thức:
+ Với điện trường đều: E = Ud (d là khoảng cách hình chiếu trên một đường sức giữa hai điểm ta xét).
+ Với điện trường không đều: Xác định mặt đẳng thế (quỹ tích những điểm có cùng điện thế).
Sử dụng hệ thức: E = – ΔV là vectơ pháp tuyến với mặt đẳng thế, hướng về điện thế giảm.
– Một số chú ý: E luôn hướng từ nơi có điện thế cao đến nơi có điện thế thấp.
C – CÁC BÀI TẬP VẬN DỤNG
[ads]