Vật lí 11 Bài 20: Điện thế Giải Lý 11 Kết nối tri thức trang 79, 80, 81, 82

Giải Vật lý 11 trang 79, 80, 81, 82 Kết nối tri thức với cuộc sống giúp các em học sinh lớp 11 có thêm nhiều gợi ý tham khảo để biết cách trả lời các câu hỏi bài học bài 20: Điện thế thuộc Chương 3: Điện trường.

Giải Lý 11 Kết nối tri thức bài 20 các em sẽ hiểu được kiến thức về điện thế tại một điểm trong điện trường và nhanh chóng trả lời toàn bộ các câu hỏi trang 79, 80, 81, 82 trong sách giáo khoa Vật lí 11. Đồng thời qua đó giúp quý thầy cô tham khảo để soạn giáo án cho học sinh của mình thuận tiện hơn.

I. Điện thế tại một điểm trong điện trường

Hoạt động 1: Để đặt một điện tích q vào điểm M trong điện trường chúng ta cần cung cấp thế năng W_M cho điện tích q. Điều này tương ứng với việc thực hiện một công A dịch chuyển điện tích q từ vô cực về điểm M. Hãy vận dụng công thức (19.3) và (19.4) để thu được công thức: V = \(\frac{A}{q}\)

Gợi ý đáp án

Ta có:

Công thức (19.3): WM = A_M∞ trong đó AM là công thức điện dịch chuyển điện tích từ điểm M đến vô cùng. A_M∞ cũng chính bằng công A cần thực hiện để dịch chuyển điện tích q từ vô cùng về điểm M.

Công thức (19.4): W_M = V_Mq, trong đó VM thường kí hiệu đơn giản là V

\(\Rightarrow VMq = AM∞ \Rightarrow V=\frac{A}{q}\)

Hoạt động 2: Tỉ số V = \(\frac{A}{q}\) như trên được gọi là điện thế của điện trường tại điểm M.

a) Hãy dự đoán điện thế V đặc trưng cho đại lượng nào của điện trường.

b) Xác định độ lớn điện tích q khi điện thế V có giá trị bằng công A thực hiện để dịch chuyển điện tích q từ vô cực về điểm M.

Gợi ý đáp án

a) Điện thế tại một điểm trong điện trường đặc trưng cho điện trường tại điểm đó về thế năng, được xác định bằng công dịch chuyển một đơn vị điện tích dương từ vô cực về điểm đó.

b) Điện tích q có độ lớn V = \(\frac{A}{q}\) => q = \(\frac{A}{V}\)

II. Mối quan hệ giữa điện thế và cường độ điện trường

Hoạt động: Hãy vận dụng công thức V = A/q để chứng tỏ rằng công thực hiện để dịch chuyển điện tích q từ điểm N đến điểm M bằng: A_MN = (V_M - V_N)q = U_MNq

Gợi ý đáp án

Xét cung đường dịch chuyển từ vô cùng tới điêm M có đi qua điểm N:

\(V_{M}=\frac{A_{\infty NM}}{q}=\frac{A_{\infty N}+A_{NM}}{q}=V_{N}+\frac{A_{NM}}{q}\)

Hiệu điện thế UMN bằng độ biến thiên thế năng từ M đến N: U_MN = V_M - V_N

\(V_{MN}=\frac{A_{NM}}{q} \Rightarrow A_{NM} = (V_{M} - V_{N})q=U_{MN}q\)

Câu hỏi 1: Tế bào quang điện chân không (Hình 20.1) gồm một ống hình trụ có một cửa sổ trong suốt, được hút chân không (áp suất trong khoảng 10⁻⁸ mmHg đến10⁻⁶ mmHg). Trong ống đặt một catôt (cực âm) có khả năng phát xạ electron khi chiếu và một anôt (cực dương). Electron trong điện trường giữa hai cực sẽ dịch chuyển về phía anôt nếu U_AK >0.

Cho hiệu điện thế U_AK = 45 V được đặt vào giữa hai cực của tế bào quang điện. Khi chiếu xạ ánh sáng phù hợp để catôt phát xạ electron vào vùng điện trường giữa hai cực. Hãy tính công của điện trường trong dịch chuyển của electron từ catôt tới anôt.

Gợi ý đáp án

Công của điện trường trong dịch chuyển của electron từ catôt tới anôt là:

A_KA = e.U_AK = 1,6.10⁻¹⁹.45 = 720.10⁻²⁰ (J)

Câu hỏi 2: Tính thế năng điện của một electron đặt tại điểm M có điện thế bằng 1000 V.

Câu hỏi 3: Vận dụng mối liên hệ giữa điện thế và cường độ điện trường để xác định điện thế tại một điểm cách mặt đất 5 m ở nơi có điện trường của Trái Đất là 114 V/m.