Bài giảng và bài tập Vật lý 1 - Bài: Điện trường tĩnh - Lê Quang Nguyên

Nội dung
1. Điện tích
a. Tính chất
b. Định luật Coulomb
2. Điện trường
a. Cường ñộ ñiện trường
b. Điện trường của một ñiện tích ñiểm
c. Nguyên lý chồng chất ñiện trường
d. Đường sức ñiện trường
3. Điện tích và ñiện trường quanh ta
4. Bài tập áp dụng
pdf 8 trang thamphan 30/12/2022 220
Bạn đang xem tài liệu "Bài giảng và bài tập Vật lý 1 - Bài: Điện trường tĩnh - Lê Quang Nguyên", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.

File đính kèm:

  • pdfbai_tap_vat_ly_1_bai_dien_truong_tinh_le_quang_nguyen.pdf

Nội dung text: Bài giảng và bài tập Vật lý 1 - Bài: Điện trường tĩnh - Lê Quang Nguyên

  1. Ni dung 1. Đin tích a. Tính ch t b. Đnh lu t Coulomb Đin tr ưng t ĩnh 2. Đin tr ưng a. Cưng ñ ñin tr ưng b. Đin tr ưng c a m t ñin tích ñim Lê Quang Nguyên c. Nguyên lý ch ng ch t ñin tr ưng www4.hcmut.edu.vn/~leqnguyen d. Đưng s c ñin tr ưng nguyenquangle@zenbe.com 3. Đin tích và ñin tr ưng quanh ta 4. Bài t p áp d ng 1a. Tính ch t c a ñin tích 1b. Đnh lu t Coulomb • Đin tích c a h kín ñưc b o •Lc t ĩnh ñin do ñin tích ñim F toàn. q tác ñng lên ñin tích ñim 1 r q2 • Đin tích b lưng t hóa, e = q2 (ñt trong chân không): -19  1,60 × 10 C là ñin tích c ơ q q  q1 = 1 2 = q1q2 s. F k F k 3 r Hai ñin tích cùng r 2 r •Vt ñưc tích ñin thông qua: du =πε = × 9 2 2 F – c xát v i m t v t khác, k 140 8,99 10 N.m /C q ε = × −122 2 r 2 – ti p xúc v i m t v t tích ñin, 0 8,85 10 C /N.m – hi n t ưng cm ng ñin. ε q Mt ñt tích ñin • 0 ñưc g i là hng s ñin. 1 thông qua c m ng. Hai ñin tích trái d u • r là vectơ ni t q1 ñn q2.
  2. 3a. Tia ch p – 1 3a. Tia ch p – 2 Đin tr ưng gi a mây và mt ñt làm tóc ng ưi ph n này d ng ng ưc lên. 3b. ng phóng ñin t 3c. Máy photocopy Mô ph ng
  3. 4b. Bài t p 2 4b. Tr li BT 2 – 1 Mt thanh th ng AB có chi u dài L ñưc tích ñin • Chia thanh làm nhi u ñon vi phân, m i ñon có ñu v i m t ñ λ > 0. Tìm ñ ln ñin tr ưng t i chi u dài dx , ñin tích dq = λdx , có v trí x . mt ñim M n m trên ñưng trung tr c c a thanh, • dq to ra M m t ñin tr ưng có ñ ln b ng: cách thanh m t kho ng R. dq λdx dE = k = k A r 2 R2 + x2 dE M R L O y x M R r dx B 4b. Tr li BT 2 – 2 4b. Tr li BT 2 – 3   • Đin tr ưng toàn ph n t i M: E =∫ dE λdx R L 2 dx E = k ⋅ = kλR • Do ñi x ng, E có phương trên trc y. y ∫ 2 ∫ 2 2 3 2 r r −L 2 ()R + x • Do ñó: = = α Ey ∫ dE y ∫ dE cos dx = x ∫ 3 2 1 2 (R2 + x2 ) R 2 (R2 + x2 ) kλR L dE E = ⋅ y 2 2 2 1 2 α R (L 4 + R ) O y R 2kλL λL r dE’ E = = y 2 + 2 πε 2 + 2 R R 4L 2 0 R 4R L
  4. 4c. Tr li BT 3 – 3 4d. Bài t p 4 λ α Mt ñĩa tròn bán kính R ñưc tích ñin ñu v i = cos σ Ez ∫ k 2 ds mt ñ ñin tích là > 0. Đĩa tròn này n m trong r mt ph ng xy . Tìm ñin tr ưng t i m t ñim M λ α λ α nm trên tr c z, cách m t ph ng xy mt kho ng = cos = cos π Ez k 2 ds k 2 2 R bng a. r ∫ r cos α = a r r 2 = R 2 + a2 M O a R = π λ a z Ez 2 Rk 3 (R2 + a2 ) 2 4d. Tr li BT 4 4d. Tr li BT 4 (tt) • Chia ñĩa tròn thành nhi u vành, m i vành có bán • Theo BT 3, m i vành t o ra t i M m t ñin tr ưng kính là r và b dày là dr . nm trên tr c z: •Mi vành có di n tích là 2πrdr , do ñó có ñin tích = π λ a = π σ rdr dE z 2 rk 3 2 k a 3 là σ2πrdr và mt ñ ñin tích dài là λ = σ2πrdr / (r 2 + a2 ) 2 (r 2 + a2 ) 2 π σ 2 r = dr . • Đin tr ưng toàn ph n là tng c a các ñin tr ưng mt ñ ñin do các vành nh ư trên t o ra: dài λ = σ dr R dr = π σ rdr Ez 2 k a∫ 3 2 2 2 r 0 (r + a )  1  R  a  E = −2π kσ a = 2π kσ 1−  z  2 2  2 2  r + a 0  R + a 