THI THỬ ONLINE THI THỬ ONLINE

Điện Trường

Khái Niệm

Điện trường là môi trường (trường) tồn tại xung quanh điện tích và tác dụng lực điện lên các điện tích khác đặt trong nó.

Định Nghĩa Cường Độ Điện Trường

Cường độ điện trường tại một điểm là đại lượng đặc trưng cho độ mạnh yếu của điện trường tại điểm đó. Nó được định nghĩa bằng thương số giữa lực điện $F$ tác dụng lên một điện tích thử $q$ dương đặt tại điểm đó và độ lớn của điện tích thử đó:

1. $E=\frac{F}{q}$
2. $E$: Cường độ điện trường (V/m hoặc N/C)
3. $F$: Lực điện (N)
4. $q$: Điện tích thử (C)

Điện Trường của Điện Tích Điểm

Cường độ điện trường do một điện tích điểm $Q$ gây ra tại một điểm cách nó một khoảng $r$ trong chân không là:

1. $E=k\frac{|Q|}{r^2}$
2. $k=9.10^9\frac{N.m^2}{C^2}$: Hằng số Coulomb
3. $Q$: Điện tích gây ra điện trường (C)
4. $r$: Khoảng cách từ điện tích đến điểm đang xét (m)

Đường Sức Điện

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.

Tính chất của đường sức điện:

1. Đường sức điện là những đường cong không kín.
2. Đường sức điện xuất phát từ điện tích dương (hoặc từ vô cực) và kết thúc ở điện tích âm (hoặc ở vô cực).
3. Tại một điểm trong điện trường, chỉ có một đường sức điện đi qua.
4. Nơi nào cường độ điện trường lớn hơn thì các đường sức điện dày hơn.

Ví dụ 1

Đề bài: Một điện tích điểm $q=2\times 10^{-8}C$ đặt trong chân không. Tính cường độ điện trường tại điểm M cách điện tích một khoảng 0.1 m.

Lời giải:

1. Áp dụng công thức: $E=k\frac{|q|}{r^2}$
2. Thay số: $E=9\times 10^9\frac{2\times 10^{-8}}{0.1^2}=18000V/m$
3. Kết luận: Cường độ điện trường tại M là 18000 V/m.

Ví dụ 2

Đề bài: Một điện tích $q=-4\times 10^{-6}C$ chịu tác dụng của lực điện $F=0.02N$. Tính cường độ điện trường tại vị trí đặt điện tích.

Lời giải:

1. Áp dụng công thức: $E=\frac{F}{|q|}$ (Lưu ý lấy trị tuyệt đối của q vì E là độ lớn)
2. Thay số: $E=\frac{0.02}{4\times 10^{-6}}=5000V/m$
3. Kết luận: Cường độ điện trường là 5000 V/m.

Từ Trường

Khái Niệm

Từ trường là môi trường (trường) tồn tại xung quanh dòng điện, nam châm và các điện tích chuyển động, tác dụng lực từ lên các dòng điện, nam châm và điện tích chuyển động khác đặt trong nó.

Cảm Ứng Từ

Cảm ứng từ là đại lượng đặc trưng cho độ mạnh yếu của từ trường tại một điểm. Kí hiệu là $B$. Đơn vị là Tesla (T).

Lực Lorentz

Lực Lorentz là lực từ tác dụng lên một điện tích chuyển động trong từ trường:

$F=qv\times B$

1. $F$: Lực Lorentz (N)
2. $q$: Điện tích (C)
3. $v$: Vận tốc của điện tích (m/s)
4. $B$: Cảm ứng từ (T)

Độ lớn của lực Lorentz: $F=|q|vBsin\alpha$, trong đó $\alpha$ là góc giữa $v$ và $B$.

Từ Trường của Dòng Điện Thẳng Dài

Cảm ứng từ tại một điểm cách dòng điện thẳng dài vô hạn một khoảng $r$ là:

$B=2\times 10^{-7}\frac{I}{r}$

1. $I$: Cường độ dòng điện (A)
2. $r$: Khoảng cách từ điểm đang xét đến dây dẫn (m)

Từ Trường của Dòng Điện Tròn

Cảm ứng từ tại tâm của một vòng dây tròn có bán kính $R$ mang dòng điện $I$ là:

$B=2\pi \times 10^{-7}\frac{I}{R}$

Đường Sức Từ

Đường sức từ là đường mà tiếp tuyến tại mỗi điểm của nó trùng với phương của vectơ cảm ứng từ tại điểm đó.

Tính chất của đường sức từ:

1. Các đường sức từ là những đường cong khép kín (không có điểm đầu và điểm cuối).
2. Bên ngoài nam châm, các đường sức từ đi ra từ cực Bắc và đi vào cực Nam.
3. Đường sức từ của từ trường đều là các đường thẳng song song và cách đều nhau.

Ví dụ 1

Đề bài: Một electron chuyển động với vận tốc $v=5\times 10^{6}m/s$ vào một từ trường đều có cảm ứng từ $B=0.2T$. Vận tốc của electron vuông góc với từ trường. Tính lực Lorentz tác dụng lên electron. Biết $|e|=1.6\times 10^{-19}C$.

Lời giải:

1. Áp dụng công thức: $F=|q|vBsin\alpha$. Vì $v$ vuông góc $B$, nên $sin\alpha =1$.
2. Thay số: $F=1.6\times 10^{-19}\times 5\times 10^6\times 0.2=1.6\times 10^{-13}N$
3. Kết luận: Lực Lorentz tác dụng lên electron là $1.6\times 10^{-13}N$.

Ví dụ 2

Đề bài: Một dòng điện thẳng dài có cường độ 5A đặt trong chân không. Tính cảm ứng từ tại điểm cách dây dẫn 10 cm.

Lời giải:

1. Áp dụng công thức: $B=2\times 10^{-7}\frac{I}{r}$
2. Thay số: $B=2\times 10^{-7}\frac{5}{0.1}=10^{-5}T$
3. Kết luận: Cảm ứng từ tại điểm đó là $10^{-5}T$.

Nguon Tham Khao

1. Wikipedia — Điện trường https://vi.wikipedia.org/wiki/%C4%90i%E1%BB%87n_tr%C6%B0%E1%BB%9Dng
2. Wikipedia — Từ trường https://vi.wikipedia.org/wiki/T%E1%BB%AB_tr%C6%B0%E1%BB%9Dng
3. Wikimedia Commons - Đường sức điện https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c4/VFPt_lines_of_force.svg/600px-VFPt_lines_of_force.svg.png
4. Wikimedia Commons - Đường sức từ https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/35/Magnetic_field_U-shaped_magnet.svg/600px-Magnetic_field_U-shaped_magnet.svg.png