Tài liệu tham khảo hữu ích về điện thế – Vatly.edu.vn
Chào mừng quý độc giả đến với vatly.edu.vn, nơi chia sẻ kiến thức vật lý chân thực và sâu rộng. Hôm nay, chúng ta sẽ cùng nhau đi sâu vào thế giới của điện thế – một khái niệm không thể thiếu trong bất kỳ cuộc thảo luận nào về vật lý học.
Với loạt bài tập ứng dụng về điện thế, chúng tôi sẽ không chỉ giới thiệu những công thức cơ bản mà còn hướng dẫn bạn cách áp dụng chúng vào thực hành qua các bài tập cụ thể.
Khái niệm điện thế
Điện thế là đại lượng đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường về phương diện tạo ra thế năng khi đặt tại đó một điện tích thử. Nó được xác định bằng thương số của công của lực điện tác dụng lên điện tích thử q khi q di chuyển từ M ra xa vô cực và độ lớn của q.
Đặc điểm điện thế
- Điện thế là đại lượng vô hướng: Chỉ có độ lớn, không có phương chiều.
- Điện thế tại một điểm phụ thuộc vào điện tích q: q càng lớn thì điện thế càng lớn.
- Điện thế tại một điểm phụ thuộc vào vị trí của điểm đó trong điện trường: Vị trí càng gần nguồn điện thì điện thế càng cao.
- Điện thế tại vô cực bằng 0.
Công thức của điện thế
Điện thế tại một điểm M trong điện trường:
Công thức: V_M = A_M∞ / q
Giải thích:
- V_M: Điện thế tại điểm M (V)
- A_M∞: Công của lực điện sinh ra khi di chuyển điện tích q từ M ra xa vô cùng (J)
- q: Độ lớn của điện tích di chuyển (C)
Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N:
Công thức: U_MN = V_M – V_N
Giải thích:
- U_MN: Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N (V)
- V_M: Điện thế tại điểm M (V)
- V_N: Điện thế tại điểm N (V)
Một số lưu ý:
- Điện thế là đại lượng vô hướng.
- Đơn vị của điện thế là Vôn (V).
- Điện thế tại một điểm M trong điện trường phụ thuộc vào: Vị trí điểm M trong điện trường và loại điện tích đặt tại điểm M.
- Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N không phụ thuộc vào: Đường đi của điện tích di chuyển từ M đến N và độ lớn của điện tích di chuyển.
Đơn vị điện thế
Đơn vị điện thế là Vôn (ký hiệu: V).
Công thức: 1 V = 1 J/C = 1 W/A
Bội số và phân số của Vôn:
- Kilôvôn (kV): 1 kV = 10^3 V
- Milivôn (mV): 1 mV = 10^-3 V
- Micrôvôn (μV): 1 μV = 10^-6 V
- Nanôvôn (nV): 1 nV = 10^-9 V
Ví dụ:
- Hiệu điện thế giữa hai cực của pin 9V là 9V.
- Hiệu điện thế giữa hai đầu ổ cắm điện gia đình là 220V.
- Hiệu điện thế giữa hai đầu một tế bào thần kinh có thể lên đến 100 mV.
Bài tập trắc nghiệm về điện thế (có đáp án)
Câu 1: Điện thế là đại lượng đặc trưng cho riêng điện trường về:
A. Khả năng thực hiện công của điện trường.
B. Mức độ mạnh yếu của điện trường tại một điểm.
C. Khả năng sinh công của điện trường tác dụng lên điện tích q tại một điểm.
D. Cả A và B.
Đáp án: C
Câu 2: Điện thế tại một điểm M trong điện trường được xác định bởi biểu thức:
A. VM = q.AM.
B. VM = AM.
C. VM = AM/q.
D. VM = q/AM.
Đáp án: D
Câu 3: Điện thế là đại lượng:
A. Vô hướng, có đơn vị là Vôn (V).
B. Có hướng, có đơn vị là Vôn (V).
C. Vô hướng, có đơn vị là Jun (J).
D. Có hướng, có đơn vị là Jun (J).
Đáp án: A
Câu 4: Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N trong điện trường được xác định bởi biểu thức:
A. UMN = VM – VN.
B. UMN = VN – VM.
C. UMN = VM + VN.
D. UMN = VN/VM.
Đáp án: A
Câu 5: Một điện tích q = -2 μC di chuyển từ điểm M đến điểm N trong điện trường, hiệu điện thế giữa hai điểm là UMN = 20V. Công của lực điện thực hiện khi di chuyển điện tích q là:
A. A = 40 μJ.
B. A = -40 μJ.
C. A = 20 μJ.
D. A = -20 μJ.
Đáp án: B
Câu 6: Chọn câu sai.
A. Điện thế tại một điểm M trong điện trường là đại lượng vô hướng.
B. Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N trong điện trường là đại lượng vô hướng.
C. Công của lực điện trường khi di chuyển điện tích q từ M đến N là đại lượng có hướng.
D. Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N trong điện trường không phụ thuộc vào điện tích q thử.
Đáp án: D
Câu 7: Một điện tích q = 1,6.10^-19 C di chuyển từ điểm M đến điểm N trong điện trường, hiệu điện thế giữa hai điểm là UMN = 100V. Công của lực điện thực hiện khi di chuyển điện tích q là:
A. A = 1,6.10^-17 J.
B. A = -1,6.10^-17 J.
C. A = 1,6.10^-18 J.
D. A = -1,6.10^-18 J.
Đáp án: A
Câu 8: Một electron bay với vận tốc 1,2.10^7 m/s từ điểm M có điện thế VM = 900V dọc theo một đường sức điện trong một điện trường đều. Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N cách nhau 10 cm là:
A. UMN = 100V.
B. UMN = -100V.
C. UMN = 200V.
D. UMN = -200V.
Đáp án: B
Câu 9: Giữ hai bản của một tụ điện phẳng, đặt nằm ngang có một hiệu điện thế U1 = 1000 V, khoảng cách giữa hai bản là d = 1 cm. Ở đúng giữa hai bản có một giọt thủy ngân nhỏ tích điện, nằm lơ lửng. Đột nhiên hiệu điện thế giảm xuống chỉ còn U2 = 995 V. Khi đó giọt thủy ngân sẽ:
A. Chuyển động về phía bản tích điện dương.
B. Chuyển động về phía bản tích điện âm.
C. Chuyển động đều về phía bản tích điện dương.
D. Chuyển động đều về phía bản tích điện âm.
Đáp án: B
Câu 8: Một electron chuyển động dọc theo đường sức của một điện trường đều có cường độ E = 100 V/m từ điểm M đến điểm N. Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N là 20V. Chiều dài đường đi của electron là:
A. 0,2 m.
B. 0,1 m.
C. 0,3 m.
D. 0,4 m.
Đáp án: B
Câu 10: Chọn câu sai:
A. Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N trong điện trường là đại lượng được đo bằng vôn kế.
B. Điện thế tại một điểm trong điện trường là đại lượng được đo bằng vôn kế.
C. Cường độ điện trường tại một điểm được đo bằng vôn kế.
D. Đơn vị của cường độ điện trường là Vôn trên mét (V/m).
Đáp án: C
Kết thúc loạt bài ứng dụng của điện thế trên vatly.edu.vn, chúng tôi hy vọng bạn đã có được cái nhìn cụ thể và toàn diện về điện thế, cũng như kỹ năng áp dụng kiến thức vào giải quyết các bài toán thực tế.
Đừng ngần ngại áp dụng những gì bạn đã học để khám phá thêm về thế giới kỳ diệu của vật lý, và nhớ rằng vatly.edu.vn luôn sẵn lòng hỗ trợ bạn trên hành trình khám phá này.
