Vectơ cường độ điện trường →EE→ tại một điểm có đặc điểm:
Đáp án đúng: C
Vectơ cường độ điện trường \(\overrightarrow{E}\) tại một điểm được định nghĩa là đại lượng đặc trưng cho điện trường tại điểm đó về mặt tác dụng lực. Nó có các đặc điểm sau:
- Phương: Cùng phương với lực điện \(\overrightarrow{F}\) tác dụng lên một điện tích thử dương q đặt tại điểm đó.
- Chiều: Cùng chiều với lực điện \(\overrightarrow{F}\) nếu q > 0 và ngược chiều với lực điện \(\overrightarrow{F}\) nếu q < 0.
- Độ lớn: Tỷ lệ với độ lớn của lực điện \(\overrightarrow{F}\) và tỷ lệ nghịch với độ lớn của điện tích thử q.
Vậy, vectơ cường độ điện trường \(\overrightarrow{E}\) cùng giá với lực điện \(\overrightarrow{F}\) tác dụng lên điện tích thử đặt tại đó.
Do đó, phương án C là đáp án đúng.
Câu hỏi liên quan
Đường sức điện là đường mà tiếp tuyến tại mỗi điểm của nó trùng với phương của vectơ cường độ điện trường tại điểm đó. Mật độ đường sức càng lớn thì cường độ điện trường càng mạnh. Tập hợp các đường sức điện cho ta hình ảnh trực quan về điện trường và được gọi là điện phổ. Điện trường đều là điện trường mà vectơ cường độ điện trường tại mọi điểm đều bằng nhau, do đó các đường sức điện phải song song và cách đều nhau, chứ không phải chỉ "đồng dạng". Vậy đáp án sai là D.
- Đáp án A: Với r > R, điện trường gây ra bởi khối cầu có điện tích Q phân bố đều tương đương với điện tích điểm Q đặt tại tâm O. Do đó, cường độ điện trường tại điểm cách tâm O một khoảng r là E = kQ/r^2. Vectơ cường độ điện trường là \(\vec{E} = kQ\frac{\vec{r}}{r^3}\). Vậy đáp án A đúng.
- Đáp án B: Với r < R, theo định lý Gauss, điện trường tại điểm cách tâm O một khoảng r là E = (kQr)/R^3. Mật độ điện khối \(ρ = \frac{Q}{\frac{4}{3}πR^3}\). Thay vào ta được E = \(\frac{ρr}{3ε_0}\). Vectơ cường độ điện trường là \(\vec{E} = \frac{Q}{4πε_0}\frac{\vec{r}}{R^3} = \frac{ρ\vec{r}}{3ε_0}\). Như vậy, đáp án B sai.
- Đáp án C: Từ phần giải thích đáp án B, ta thấy rằng E = (kQr)/R^3 với r < R. Do đó, \(\vec{E} = kQ\frac{\vec{r}}{R^3}\) với r < R. Vậy đáp án C đúng.
- Đáp án D: Với r = R, E = \(\frac{ρr}{3ε_0}\) khi r < R. Thay r = R ta có E = \(\frac{ρR}{3ε_0}\) chứ không phải E = \(\frac{kQρ\vec{r}}{ε_0}\) nên đáp án D sai.
Vì câu hỏi yêu cầu tìm biểu thức KHÔNG phải là biểu thức của vectơ cường độ điện trường nên ta chọn đáp án D.
Với Q = -5μC = -5.10^-6 C, q = 8μC = 8.10^-6 C, rM = 40cm = 0.4m, rN = 20cm = 0.2m, k = 9.10^9 Nm²/C²
Ta có: A = 8.10^-6 * 9.10^9 * (-5.10^-6) * (1/0.4 - 1/0.2) = 8.10^-6 * 9.10^9 * (-5.10^-6) * (2.5 - 5) = 8.10^-6 * 9.10^9 * (-5.10^-6) * (-2.5) = 0.9 J
Ta có:
VM = kQ/r1 = 500V (1)
VN = kQ/r2 = 300V (2)
VI = kQ/r = kQ/((r1+r2)/2) = 2kQ/(r1+r2) (3)
Từ (1) và (2) suy ra: r1 = kQ/500 và r2 = kQ/300
Thay vào (3) ta được:
VI = 2kQ/(kQ/500 + kQ/300) = 2/(1/500 + 1/300) = 2/(8/1500) = 2*1500/8 = 3000/8 = 375V
Vậy điện thế tại trung điểm I của MN là 375V.
