Cách giải bài tập cường độ điện trường

I/ Tóm tắt lý thuyết

Dạng 1: Bài tập cường độ điện trường cơ bản

Công thức tính cường độ điện trường tại một điểm cách điện tích q khoảng r

Trong đó:

E: cường độ điện trường tại một điểm (V/m)

r: khoảng cách (m)

q: điện tích (C)

ε: hằng số điện môi (chân không, không khí ε = 1)

Công thức tính lực điện trường khi đặt điện tích thử q trong điện trường

F = |q|E​

Dạng 2: Xác định cường độ điện trường tổng hợp do nhiều điện tích gây ra tại một điểm

Dạng 3: Xác định vị trí cường độ điện trường bằng 0
 

Nếu: 

II. Bài tập

Bài tập 1. Một điện tích q = 10^-7C đặt tại điểm M trong điện trường của một điện tích điểm Q, chịu tác dụng của lực F = 3.10^-3N.

a/ Hãy tính cường độ điện trường do Q gây ra tại điểm M

b/ Nếu điểm M cách Q đoạn 30cm, hãy xác định độ lớn của Q.

Hướng dẫn

a.Cường độ dòng điện do điện tích Q gây ra tại M

b.Ta có:

Bài tập 2: Tại hai điểm A và B cách nhau 10 cm trong không khí có đặt hai điện tích q₁ = q₂ =16.10^-8 . Xác định cường độ điện trường do hai điện tích điểm này gây ra tại:

a) M với MA = MB = 5 cm

b) N với NA = 5 cm, NB = 15 cm

Hướng dẫn 

a) MA = MB = 5 cm, AB = 10 cm => M là trung điểm của AB.

Ta biểu diễn các vecto cường độ điện trường do hai điện tích gây ra tại điểm M như hình vẽ. 

Vecto cường độ điện trường tại M là tổng hợp hai vecto 

b)

NA = 5 cm, NB = 15 cm, AB = 10 cm nên N nằm ngoài AB và nằm trên đường thẳng AB.

Ta biểu diễn các vecto cường độ điện trường do hai điện tích gây ra tại điểm N như hình vẽ.

Vecto cường độ điện trường tại M là tổng hợp hai vecto 

Bài tập 3: Cho hai điện tích  q₁ = 5.10^-8, q₂ = 20.10^-8C đặt tại hai điểm A,B trong chân không cách nhau một khoảng AB =30cm.Tìm những điểm mà tại đó cường độ điện trường tổng hợp do q₁, q₂ gây ra bằng không.

Chú ý: Đây là bài toán cụ thể trong trường hợp 1 của bài toán trên.

Hướng dẫn:

Kết luận: Vậy điểm C cần tìm cách nằm trong đoạn thẳng AB và cách A 10cm, cách B 20cm như hình vẽ.

Bài tập 4: Hai điện tích  đặt tại hai điểm A,B trong chân không cách nhau một khoảng AB =20cm.Tìm những điểm mà tại đó cường độ điện trường tổng hợp tại đó do q1, q2 gây ra bằng không.

Chú ý: Đây là bài toán cụ thể trong trường hợp 21 của bài toán tổng quát trên.

Hướng dẫn:

Gọi điểm cần tìm là C mà tại đó cường độ điện trường tổng hợp do q1, q2  gây ra bằng không. Theo đề bài ta có:

Kết luận: Vậy điểm C cần tìm cách nằm trên đường thẳng AB và nằm lệch về phía trái của (AB) và cách A 10cm, cách B 30cm như hình vẽ.