Đáp án Câu hỏi trang 78 Bài 19. Thế năng điện SGK Vật Lí 11 Kết nối tri thức. Hướng dẫn: Dựa vào nội dung kiến thức đã học để trả lời.
Câu hỏi/Đề bài:
1. Chứng tỏ rằng, công của lực điện trong sự dịch chuyển của điện tích q từ điểm M đến điểm N sẽ bằng độ giảm thế năng của điện tích q trong điện trường. Hãy mở rộng cho trường hợp M ở xa vô cùng
2. Trong điện trường bất kì, khi chọn mốc là ở xa vô cùng, có trường hợp mà số đo thế năng sẽ có giá trị âm hay không? Hãy vẽ hình minh họa
Hướng dẫn:
Dựa vào nội dung kiến thức đã học để trả lời.
Lời giải:
1.
Thế năng của điện tích q tại điểm M trong điện trường đều bằng công của lực điện có thể sinh ra khi điện tích q di chuyển từ điểm M tới mốc tính thế năng WM = qEd1 = AM (d1 là khoảng cách từ M đến bản cực âm)
Thế năng của điện tích q tại điểm N: WN = qEd2 =AN (d2 là khoảng cách từ N đến bản cực âm)
⇒AMN = AM – AN = WM – WN
Đối với trường hợp điện tích dương q đặt tại điểm M nằm trong môi trường điện bất kì thì thế năng có thể bằng công của lực điện khi di chuyển điện tích q từ điểm M ra vô cực. Vì ở vô cực khoảng cách rất xa nên điện trường bằng không và lực điện hết khả năng sinh công. Do đó: WM = AM∞
2.
Khi chọn mốc là ở xa vô cùng, trường hợp có số đo thế năng âm khi điện tích q âm tại điểm M trong điện trường bị dịch chuyển tới vô cực.
AM∞ = WM = −q.E.d
Trong trường hợp này điện tích sẽ hướng lên bản dương ngược với chiều của cường độ điện trường.