Công của lực điện trong sự di chuyển của điện tích trong điện từ điểm M đến N sẽ không phụ thuộc vào hình dạng của đường đi. Nó chỉ phụ thuộc vào vị trí của đầu M đến điểm cuối N của đường đi.
Công của lực điện là một trong nội dung quan trọng của chương trình vật lý 11. Rất nhiều độc giả băn khoăn vậy Công của lực điện không phụ thuộc vào gì?
Trong chương I của môn Vật lý lớp 11, câu hỏi công của lực điện không phụ thuộc vào gì gây khó khăn cho các bạn học sinh. Nội dung hôm nay chúng tôi sẽ đưa ra lời giải đáp chuẩn nhất cho câu hỏi này. Mời bạn đọc chú ý theo dõi bài viết phía bên dưới.
Công của lực điện là gì?
Công của lực điện tác dụng lên một điện tích không phụ thuộc dạng đường đi của điện tích mà chỉ phụ thuộc vào điểm đầu điểm cuối của đường đi trong điện trường.
Đặc điểm của công của lực điện
+ Đặc điểm của lực điện tác động lên một điện tích được đặt trong điện trường như sau:
Khi đặt điện tích dương q trong điện trường đều nó sẽ chịu tác dụng của lực điện. Chúng ta có công thức:
Độ lớn: F = q.E
Phương: song song với các đường sức điện
Chiều: từ bản dương sang âm.
Lực F là lực không đổi
+ Công thức của lực điện trong điện trường đều như sau:
Công của lực điện có trong sự di chuyển của điện tích trong điện trường đều từ M đến N chính là A = q.E.d
Trong đó: D = MH (M là hình chiếu của điểm đường đi trên một đường sức điện; H là hình chiếu của điểm cuối đường đi trên một đường sức điện; Chiều dương của MH cùng chiều với chiều của điện trường).
Như vậy công của lực điện trong sự di chuyển của điện tích trong điện từ điểm M đến N sẽ không phụ thuộc vào hình dạng của đường đi. Nó chỉ phụ thuộc vào vị trí của đầu M đến điểm cuối N của đường đi.
Lực tĩnh điện chính là lực thế; trường tĩnh điện chính là trường thế
+ Công của lực điện trong sự di chuyển của điện tích trong điện trường bất kì
Công của lực điện trong sự di chuyển của điện tích trong điện trường bất kì không phụ thuộc vào hình dạng đường đi mà chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm đầu và điểm cuối của đường đi. Lực tĩnh điện là lực thế, trường tĩnh điện là trường thế.
Công của lực điện không phụ thuộc vào gì?
Từ khái niệm và đặc điểm của công của lực điện thì câu trả lời Công của lực điện không phụ thuộc vào gì được chúng tôi giải đáp như sau:
Công của lực điện không phụ thuộc dạng đường đi của điện tích. Đây là tính chất đặc trưng có ở công của lực điện.
Đối với một lực bất kỳ thì không có tính chất này. Trong cơ học công của lực ma sát, của lực mà công nhân đẩy xe chiếc xe goong phụ thuộc vào độ dài của đường đi. Có thể thấy có rất nhiều trường hợp công của lực phụ thuộc vào đường đi.
( Bài tập cần áp dụng công thức tính công: A = q.E.d thì việc xác định d cần phải được thực hiện chính xác
+ Nếu vật chuyển động cùng chiều vectơ cường độ điện trường thì d > 0.
+ Nếu vật chuyển động ngược chiều vectơ cường độ điện trường thì d < 0).
XEM THÊM: Thành lập doanh nghiệp tại Singapore Giá Rẻ – Uy Tín
Ví dụ về công của lực điện
Bài 1: Một electron di chuyển được đoạn đường 1 cm, dọc theo một đường sức điện, dưới tác dụng của một lực điện trong một điện trường đều có cường độ điện trường 1000 V/m. Tính công của lực điện trong trường hợp trên.
Lời giải:
Dưới tác dụng của lực điện êlectron di chuyển ngược chiều điện trường (tức ngược chiều đường sức điện)
A = q.E.d = 1,6.10^-19.1000.1.10^−2=+1,6.10^−18 (J).
Bài 2: Một electron được thả không vận tốc ban đầu ở sát bàn âm, trong điện trường đều ở giữa hai bàn kim loại phẳng, điện tích trái dấu. Cường độ điện trường giữa hai bản là 1000V/m. Khoảng cách giữa hai bản là 1 cm. Tính động năng của electron khi nó đến đập vào bản dương.
Lời giải:
Electron bị bản âm đẩy và bản dương hút nên bay từ bản âm về bản dương và lực điện sinh công dương.
Điện trường giữa hai bản là điện trường đều E = 1000 V/m.
Công của lực điện bằng độ tăng động năng của electron :
Wd−0=qEd=−1,6.10^−19.1000.(−1.10^−2)
Wd=1,6.10^−18J
Động năng của electron khi nó đập đến bản dương là:
Wd=1,6.10^−18J.
Tìm hiểu về thế năng của điện tích trong điện trường
Thế năng của một điện tích trong điện trường sẽ đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường khi tiến hành đặt điện tích lên chính điểm đó. Điện trường đều chọn mốc thế năng là chiều âm nên thế năng: A = q.E.d = WM với d là khoảng cách từ M đến thanh âm.
Với những trường hợp điện trường do nhiều điện tích gây ra thì bạn cần phải chọn mốc thế năng ở vô cùng:
- Sự phụ thuộc của thế năng WM vào điện tích q, ta có:
AM = WM = VM.q
Trong đó, VM là một hệ số tỷ lệ không phụ thuộc vào q mà chỉ phụ thuộc vào vị trí đặt điểm M ở trong điện trường.
- Công của lực điện và độ giảm thế năng của điện tích đặt trong điện trường, cụ thể là khi điện tích q di chuyển từ điểm M đến điểm N trong một điện trường thì công của lực điện trường sẽ tác dụng lên điện tích bằng cách giảm thế năng của điện tích q trong điện trường. Công thức như sau:
AM = WM -WN
3. Một số kỹ năng giải bài tập cần thiết
Khi giải các bài tập liên quan đến công của lực điện thì học sinh cần áp dụng công thức tính:
A = q.E.d
Việc xác định d cần phải được đảm bảo chính xác tuyệt đối, cụ thể là:
- Nếu như vật chuyển động cùng chiều với vectơ của cường độ điện trường thì d>0.
- Nếu như vật chuyển động ngược chiều với vectơ cường độ điện trường thì d<0.
4. Một số ví dụ về công của lực điện
Dưới đây là một số bài tập liên quan đến công của lực điện được chúng tôi tổng hợp giúp các bạn học sinh củng cố kiến thức bên trên:
Bài 1: Một electron di chuyển đoạn đường 1cm dọc theo một đường sức điện. Dưới tác dụng lực điện trong một điện trường đều có cường độ điện trường 1000V/m. Tính công của lực điện trên.
Lời giải chi tiết:
Dưới tác dụng của lực điện electron di chuyển ngược chiều với điện trường, tức là ngược chiều với đường sức điện, ta có:
A = q.E.d = 1,6.10^-19.1000.1.10^−2=+1,6.10^−18 (J).
Bài 2: Một electron được thả rông ban đầu không có vận tốc ở sát bàn âm, ở trong điện trường đều ở giữa 2 bàn kim loại phẳng có điện tích trái dấu. Cường độ điện trường giữa 2 bản là 1000V/m, khoảng cách 2 bản là 1cm. Hãy tính động năng của electron khi nó đến đập vào bản dương.
Lời giải chi tiết:
Khi electron bị bản âm đẩy thì bản dương hút nên bay từ bản âm về bản dương và lực điện sinh công dương, điện trường giữa 2 bản là điện trường đều E = 1000V/m.
Do đó, công của lực điện bằng độ tăng động năng của electron
XEM THÊM: Thành lập văn phòng chi nhánh tại Singapore Uy Tín – Nhanh Gọn
Wd−0=qEd=−1,6.10^−19.1000.(−1.10^−2)
Wd=1,6.10^−18J
Động năng của electron khi nó đập vào bản dương sẽ là: Wd=1,6.10^−18J.
Với nội dung của bài viết trên đây thì chúng tôi đã giải đáp đến bạn câu hỏi công của lực điện không phụ thuộc vào gì? Chúng tôi hy vọng đã phần nào giúp bạn đọc nắm được nội dung về công của lực điện và các kỹ năng giải bài tập Vật lý lớp 11.
Với những thông tin trên đây, chúng tôi tin rằng Quý khách hàng đã phần nào nắm được nội dung Công của lực điện không phụ thuộc vào gì?. Trong trường hợp Quý khách hàng có bất cứ thắc mắc gì về bài viết cũng như vấn đề có liên quan, đừng ngần ngại liên hệ với chúng tôi để được tư vấn và hỗ trợ thực hiện.
