Chương 24: Định luật Gauss - Giáo trình Vật lý đại cương 2 và bài tập vật lý đại cương 2 | Trường Đại học sư phạm kỹ thuật TP Hồ Chí Minh

Giả sử một điện tích nằm ở tâm của một mặt cầu. Ta xác định được điện trường tại bề mặt quả cầu và tổng thông lượng qua mặt cầu. Khi bán kính của quả cầu giảm đi một nửa. Điều gì xảy ra với thông lượng qua quả cầu và cường độ của điện trường ở bề mặt cầu? Tài liệu giúp bạn tham khảo, ôn tập và đạt kết quả cao. Mời bạn đọc đón xem!

Thông tin:
20 trang 4 tháng trước

Bình luận

Vui lòng đăng nhập hoặc đăng ký để gửi bình luận.

Chương 24: Định luật Gauss - Giáo trình Vật lý đại cương 2 và bài tập vật lý đại cương 2 | Trường Đại học sư phạm kỹ thuật TP Hồ Chí Minh

Giả sử một điện tích nằm ở tâm của một mặt cầu. Ta xác định được điện trường tại bề mặt quả cầu và tổng thông lượng qua mặt cầu. Khi bán kính của quả cầu giảm đi một nửa. Điều gì xảy ra với thông lượng qua quả cầu và cường độ của điện trường ở bề mặt cầu? Tài liệu giúp bạn tham khảo, ôn tập và đạt kết quả cao. Mời bạn đọc đón xem!

131 66 lượt tải Tải xuống
CHƯƠNG 24: ĐỊNH LUT GAUSS
Thông lượng điện trường đi qua mt mt kín b t k b ng t i s ổng đạ các điện
tích n m trong m ặt kín đó chia cho ɛ
o
𝛷
𝛷
𝛷
𝛷𝛷
E
=
𝒒
𝒊𝒏
ɛ
𝐨
Phn Quick Quiz
QQ24.1 Giả sử một điện tích nằm tâm của một mặt cầu. Ta xác định được
điện trường tại bề mặt quả cầu và tổng thông lượng qua mặt cầu. Khi bán kính của
quả cầu giảm đi một nửa. Điều gì xảy ra với thông lượng qua quả cầu và cường độ
của điện trường ở bề mặt cầu?
(a) Thông lượng và điện trường tăng lên.
(b) Thông lượng điện trường giảm.
(c) Thông lượng tăng, và điện trường giảm.
(d) Thông lượng giảm, và điện trường tăng lên.
(e) Thông lượng vẫn giữ nguyên, điện trường tăng.
(f)Thông lượng giảm, điện trường vẫn giữ nguyên.
QQ 24.2 Nếu tổng thông lượng thông qua mặt auss bằng không. Câu nào G
trong các phát biểu sau đúng? (Có thể chọn nhiều đáp án).
(a) Không có điện tích bên trong bề mặt.
(b)Tổng điện tích bên trong bề mặt bằng không.
(c) Điện trường bằng không ở mọi nơi trên bề mặt.
(d) Số đường sức điện trường đi vào bề mặt bằng số đường sức điện trường ra
khỏi bề mặt.
QQ 24.3 Em trai của bạn thích chà chân lên thảm sau đó chạm vào bạn để
bạn có một cú sốc. Trong khi bạn đang cố gắng để thoát khỏi cú sốc này, bạn tìm ra
một ống kim loại rỗng trong tầng hầm nhà bạn và nó đủ lớn để bạn leo vào bên trong.
Trong những trường hợp nào sau đây bạn sẽ không bị sốc?
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
(a) Bạn leo vào bên trong ống kim loại tiếp xúc với bề mặt bên trong, và điện
tích em bạn truyền vào bạn sẽ ở bề mặt bên ngoài kim loại.
(b) Em trai bạn đang ở bên trong và chạm vào mặt trong ống kim loại còn bạn đang
ở bên ngoài cũng chạm vào bề mặt bên ngoài kim loại.
(c) Cả hai bạn đều ở ngoài ống và chạm vào mặt ngoài kim loại nhưng không chạm
trực tiếp vào nhau.
Phần OQ
OQ24.1. Một mặt gauss hình lập phương bao quanh một sợi dây thẳng dài,
đường sức điện trường đi qua vuông góc với hai mặt đối diện. Không có điện tích
khác ở gần đó.
(i) Có bao nhiêu mặt của khối lập phương có điện trường bằng không?
(ii) Có bao nhiêu mặt của khối lập phương có thông lượng điện trường bằng không?
(a) 0 (b) 2 (c) 4 (d) 6
Đáp án (i) a. (ii) b
OQ 24. 2. Một cáp đồng trục bao gồm một dây dẫn dài thẳng được bao quanh
bởi một dây dẫn đồng trục dài hình trụ và dẫn điện. Giả sử có điện tích Q trên sợi
dây dẫn, tổng điện tích ngoài vỏ bằng không, điện trường 𝐸
1
𝑖 tại điểm P n m gi a
đoạn dây d n và m t trong v . Ti ếp theo, đặt dây cáp vào trong một điện trường đều
đồ ng nh t là 𝐸𝑖. Thành phần x của điện trường sau đó tại P là?
(a) 0 (b) giữa 0 𝐸
1
(c) 𝑬
𝟏
(d) giữa 0 và −𝐸
1
(e) −𝐸
1
OQ 24.3. Trong đó các trường hợp nào sau đây định luật Gauss không dễ dàng
áp dụng để tìm điện trường?
(a) gần một dây dẫn điện dài, tích điện đều
(b) trên một mặt phẳng tích điện đều
(c) bên trong một quả cầu tích điện tích đều
(d) bên ngoài một quả cầu tích điện tích đều
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
(e) Định luật Gauss có thể dễ dàng áp dụng để tìm ra điện trường trong tất cả
các trường hợp trên.
OQ 24.4. Một hạt điện tích q được đặt trong một mặt gauss hình lập phương.
Không có các điện tích khác ở gần đó.
(i) Nếu q trung tâm của khối lập phương, thông lượng qua mỗi mặt của khối lập
phương là?
(ii) Nếu q có thể di chuyển đến bất kỳ điểm nào trong khối lập phương, thông lượng
thông qua một mặt đạt giá trị lớn nhất xấp xỉ ?
(a) 0 (b)
0
2
q
(c)
0
6
q
(d)
0
8
q
(e) phụ thuộc vào kích thước của khối lập phương
Đáp án (i) c (ii) b
OQ 24.5. Các điện tích 3.00 nC, 7.00 nC, 1.00 nC được đặt -2.00 nC, -
trong một hộp hình chữ nhật có chiều dài 1.00 m, chiều rộng 2.00 m, và chiều cao
2.50 m. Bên ngoài hộp là các điện tích 1,00 nC và 4,00 nC. Thông lượng điện trường
qua các mặt của hộp là?
(a) 0 (b) -5,64 N./C (c) -1,47 N/C
(d) 1,47 N/C (e) 5,64 N./C
OQ24.6. Một quả cầu kim loại rỗng, lớn, không có điện tích. Nó cách điện và
có một nhỏ lỗ hở ở trên. Một điện tích Q nhỏ được hạ xuống trên một sợi chỉ thông
qua lỗ hở vào bên trong của quả cầu.
(i) Điện tích trên bề mặt bên trong của quả cầu là?
(ii) Điện tích trên mt ngoài của quả cầu?
(iii) Để điện tích chạm vào mặt bên trong quả cầu. Khi đó điện tích là?
(iv) Điện tích trên mặt bên trong của quả cầu lúc này là?
(v) Điện tích mặt bên ngoài của quả cầu lúc này là?
(a) Q (b) Q / 2 (c) 0 (d) -Q /2 (e) -Q
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Đáp án (i) e (ii) a (iii) c (iv) c (v) a
OQ24.7 Hai quả cầu đặc, bán kính 5 cm, đều tổng điện tích là 2 mC. Quả
cầu A là một chất dẫn điện tốt.Quả cầu B một chất cách điện, điện tích được
phân bố đều trong thểch của nó.
(i) So sánh độ lớn các điện trường mà chúng tạo ra tại một điểm cách đó 6 cm?
(ii) So sánh độ lớn các điện trường mà chúng tạo ra tại một điểm cách đó 4 cm?
(a) 𝐸
𝐴
> 𝐸
𝐵
=0(b) 𝐸
𝐴
>𝐸
𝐵
>0 (c) 𝐸
𝐴
=𝐸
𝐵
>0 (d) 0<𝐸
𝐴
<𝐸
𝐵
(e) 0=𝐸
𝐴
<𝐸
𝐵
Đáp án (i) c (ii) e
OQ24.8. Một điện trường đều 1.00 N/C được thiết lập bởi sự phân bố đều điện
tích trong mặt phẳng xy. Điện trường bên trong một quả bóng kim loại đặt trên mặt
phẳng xy và cách 0.500 m?
(a) 1,00 N/C (b) -1,00 N/C (c) 0 (d) 0,250 N / C
(e) thay đổi tùy theo vị trí của quả bóng
OQ24.9. Một quả cầu đặc cách điện bán
kính 5 cm mang điện tích được phân bố đều trong
thể tích của nó. Đồng tâm với một quả cầu dẫn điện
và không có điện tích ở vỏ như hình OQ24.9. Bán
kính bên trong vỏ là 10 cm, bán kính ngoài 15
cm. Không có các điện tích khác ở gần đó.
(a) Sắp xếp độ lớn điện trường tại các điểm A (tại bán kính 4 cm), B (bán kính 8
cm), C(bán kính 12 cm), và D (bán kính16 cm) từ lớn đến nhỏ nhất.
(b) Tương tự sắp xếp thông lượng điện trường qua mặt hình cầu đồng tâm qua các
điểm A, B, C, và D
Đáp án (a) A> B> D> C
(b) B = D> A> C
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
OQ 24.10. Mt m t gauss hình l ập phương được chia c t b i m t tấm điện tích
ln, song song v i m ặt trên và dướ ủa nó. Không có điệi c n tích khác g ần đó.
(i) Có bao nhiêu m t c a hình l ập phương có điện trường bng không?
(ii) Qua bao nhiêu m t c a kh i l ập phương là thông lượng điện trường b ng không?
(a) 0 (b) 2 (c) 4 (d) 6
Đáp án (i) a (ii) c
OQ 24.11. Một hàng thông lượng điện trường qua từng mặt gauss được thể
hiện trong hình OQ24.11 . Sắp xếp từ lớn nhất đến nhỏ nhất
Đáp án C > A = B > D
Phn CQ
Câu: CQ24.1: Xét m u v ng bên trong m t th tích xác ột điện trường đề hướ
định. Nó có th i v l n hay không ? Có ph u v thay đổ độ ải nó đồng đề đ l n? Tr
li các câu hi trên trong các trường hp sau:
a) tích chTh ứa đ ệu cách điện đượy vt li c th n b ng m hi ật độ điện tích khi.
b) tích là không gian tr ng. Th
Bi n lu ận để ch ng minh các câu tr l i c a b n.
Tr l i:
a) N u m n tích kh u v l n. Xét b ế ật độ tích điệ ối khác 0, điện trường không đề độ
mt Gauss là h p hình ch nht vi hai m t vuông góc v ng s ng. ới đườ ức điện trườ
B mt ch a m t s điện tích, do đó, tổng thông lượng điện trường ra kh i h p khác
0, trường điện t m t này s m ạnh hơn so vi các mt khác c a h p ch t. V y, nh
trường điện t không th ng nh t v đồ cường độ.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
b) Th tích không gian ng nên không ch n tích. Ttr ứa điệ ổng thông lượng điện
trường ra kh i h p b ằng 0. Thông lượng điện trường đi vào ra khỏi h p b ng nhau
nên trường điệ ải đồng đề ờng độ ọc theo đườ ức điện t ph u v d ng s n trường và
có th i gi thay đổ ữa các điểm trong m t ph ng vuông góc v ng s ới đườ c.
Câu: CQ24.5: Giải thích tại sao thông lượng điện trường qua mt bề mặt
khp kín trong một hệ tích điện độc lập thì không phụ thuộc vào hình dạng và kích
thước của bề mặt đó.
Trả lời:
Bởi vì khi đó tất cả các đường sức từ đều đi qua bề mặt đang xt. Ta có:
𝑬𝒅𝑨
E
=
= E
𝒅𝑨
𝟒л𝒓
𝟐
=
𝑸
ɛ
𝟎
Câu: CQ24.6: Nếu số đường sức đi ra khỏi mặt Gauss nhiều hơn số đường
sức đi vào mặt Gauss thì thể kết luận về tổng điện tích chứa bên trong mặt
Gauss?
Trả lời:
Bề mặt có tổng điện tích dương. Đường sức điện trường xuất phát từ điện tích dương
và kết thúc ở điện tích âm).
Câu: CQ24.7: Một người trong mt qu c u kim lo i l n, r ng cách điện
so vi m ặt đất.
a) Nếu một điện tích lớn được đặt trên quả cầu, liệu người đó có bị tổn thương
hay không khi chạm vào bên trong quả cầu?
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
b) Giải thích điều gì sẽ xảy ra nếu người đó cũng mang một điện tích nhưng trái dấu
với điện tích của quả cầu.
Tr l i:
a) Không bị tổn thương nếu người đó không mang điện, điện trường bên trong quả
cầu bằng không. Vỏ bên trong quả cầu không mang điện nên người đó không bị tổn
thương khi chạm vào.
b) Nếu người đó mang một điện tích nh q, điện trường bên trong qu c u s khác
0. Khi đó, do hiện tượng tích điện c ng, mm ột điện tích q s xut hin v trong
qu c b s c (nh ) khi ch m vào qu c u, vì t t c n tích ầu nên người đó sẽ các điệ
trên n i s truy n qua qu c u kim lo i. gườ
Câu: CQ24.11: Trong suốt mùa đông, trái đất nghiêng hướng ra kh i m t tr i
hơn so vớ ầu vì con ngườ đây i mùa hè (bài này xét cho Bc bán c i tp trung sng
hơn).
a) Thay đổ ảnh hưởng như thếi này nào đến lung ánh sáng mt tri i t b m t trái
đất.
b) i này Thay đổ ảnh hưởng như thế nào đế n thi tiết?
Tr l i:
a) Góc h p b i lu ng ánh sáng m t tri v i m t nh ặt đấ (hay cosin c a góc h p b i
tia sáng vc pháp tuyế ặt đấ ẫn đến thông lượng điện trườn ca m t nh), d ng
nh.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
b) Mùa đông sẽ nh hơn mùa hè. l
Phn PROBLEM
Bài: P24.1: Mt b m t ph ng 3,2 m xoay trong m
2
ột điện trường đều có độ
ln E = 6,20.10
5
N / C. Xác định thông lượng điện qua b mt này:
a) Khi điện trường vuông góc v i b m t.
ng song song v i b m b) Khi điện trườ t.
Gii:
a)
Փ
E
= E.S.cos0 = 6,2.10 = 1,98.10 (N.m/C).
o 5
.3,2.cos0
o 6
b)
Փ
E
= E.S.cos0 = 6,20.10
o 5
.3,2.cos90
o
= 0 (N.m/C).
Bài: P24.6: M u cho b i bi u thột điện trường không đề c 𝐸
󰇍
󰇍
󰇍
= ay𝑖
+ bz𝑗
󰇍
󰇍
+
cx𝑘
󰇍
󰇍
󰇍
, trong đó a,b,c là hng số. Xác định thông lượng điện trường xuyên qua m t b
mt hình ch t trong m t ph ng Oxy, kéo dài t n x = w và tnh x = 0 đế y = 0 đến
y = h
Gii:
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Bài: P24.8. Tìm thông lượng điện trường qua b mt cầu kín như hình P24.8. Hai
điện tích bên ph i n m trong m t c u.
Gii
Thông lượng điện trường qua b m t c u kín là:
=
𝑄
𝑖𝑛
𝜀
0
=
−3.10
−9
+10
−9
8, .
854 10
−12
= -225,886(N𝑚
2
/C)
Bài: P24.11. Có b n m t kín t 𝑆
1
đến 𝑆
4
, v n tích -2Q, Q và - c v ới các điệ Q đượ
như hình P24.11. ( Các đườ ới nhau). Tìm thông lưng màu là giao ca các mt v ng
điện trường c a m i mt?
Gii:
Thông lượng điện trường qua S là:
1
1
=
𝑄
𝑖𝑛
𝜀
0
=
−2𝑄+𝑄
𝜀
0
=
−𝑄
𝜀
0
(Nm /C)
2
Thông lượng điện trường qua S là:
2
2
=
𝑄
𝑛
𝜀
0
=
𝑄−𝑄
𝜀
0
= 0 (Nm
2
/C)
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Thông lượng điện trường qua S là:
3
3
=
𝑄
𝑛
𝜀
0
=
−2𝑄+𝑄−𝑄
𝜀
0
=
−2𝑄
𝜀
0
(Nm /C)
2
Thông lượng điện trường qua S là:
4
4
=
𝑄
𝑛
𝜀
0
= 0 (Nm /C)
2
Bài 24.17. M t dây th ng dài vô h u vạn tích điện đề i mt
độ điện dài λ. O điểm cách dây một đoạn d. Xác định thông
lượng điện trường qua mt cu tâm O, bán kính R trong hai
trườ ng h p: R < dR > d.
Gii :
Bài P24.19. Một điện tích điể ợc đặm 𝑄 =5,00 𝜇𝐶 đư t
tâm c a m t hình lập phương có cnh 𝐿 = 0,100 𝑚.
Ngoài ra trong hình lập phương n sáu đin tích
điểm 𝑞 =−1,00𝜇𝐶 được đặt t i các v trí đối x ng nhau
quanh điệ như hình vẽ. Hãy xác địn tích Q nh thông
lượng điện trường qua mt mt ca hình lập phương.
Gii :
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Bài: P24.21: Mt h n tích Q n m t kho ng cách nh ạt có điệ m δ ngay phía trên
tâm m t ph ng c a bán cầu có bán kính R như thể hin trong hình P24.21. Tính
thông lượng điện trường qua:
a) B m t cong.
b) Mt phẳng khi δ→0?
Gii:
a) Thông lượng qua m t c u bán kính R:
1
=
𝑄
ɛ
0
Thông lượng qua b m t cong c a bán m t c u bán kính R:
2
=
𝑄
2.ɛ
0
Bài 24.25. Mt t m plastic ph ng r t r ng n u trên b ằm ngang được tích điện đề
mt. M t mi ng Styrofoam n ng 10,0 g mang m n tích ng ế ột điệ −0,700 𝜇𝐶 lử
ngay phía trên tâm c a t m plastic. Tìm m ật độ điện mt ca tm plastic.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Gii :
Bài: P24.27: Mt mt ph ng l n n n v ằm ngang được tích điệ i mật độ điện
mt là 9.00 µC/m
2
. Tìm điện trường phía trên trung tâm m t ph ẳng đó.
Gii:
Tm ph ng E s vuông góc v i mẳng được tích điện đều, do đó, vectơ điện trườ t
phẳng và có độ ln:
E =
𝜎
0
= 2лk σ = 2л.9.10
e
9
.9.10
-6
= 5,08.10 (N/C)
5
Bài: P24.32: Gi s ng trên m i m cường độ điện trườ t ca khi lập phương
cnh ng L=1 m trong hình P24.32 như nhau
của điện trường trên mi mt được ch . Tìm:
a) Thông lượng điện trường qua khối lập phương
b) T ổng điện tích bên trong khối lập phương.
Tc) ổng điện tích có phi do một điện tích điểm gây ra
hay không t p?
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Gii:
a)
n tích tDi ng m t trong kh i l ập phương A=𝐿
2 2
=1,00 𝑚
- i v i mĐố t bên trái, góc h p b i điện trường và pháp tuyến bng 0 :
o
Φ
𝐸
= E.A.cos(θ) = 20.1.cos(0) = 20 (N.m
2
/C)
- i v i mĐố t bên phi, góc hp b i điện trường và pháp tuyến bng 180 :
o
Φ
𝐸
= E.A.cos(θ) = 35.1.cos(180)= - (N.m35
2
/C)
- i v i mĐố t phía trên, góc hp bởi điện trường và pháp tuy là bến ng 180 :
o
Φ
𝐸
= E.A.cos(θ) = 25.1.cos(180)= -25 (N.m /C)
2
- i v i mĐố t bên dướ ởi điện trười ,góc hp b ng và pháp tuyến bng 0:
= E.A.cos( ) = 15.1.cos(0)= 15 (N.mΦ
𝐸
𝜙
2
/C)
- i v i mĐố ặt phía trước, góc hp b ng và pháp tuyởi điện trườ ến bng 0:
Φ
𝐸
= E.A.cos( ) = 20.1.cos(180)=20 (N.m /C) 𝜙
2
- i vĐố i mt phía sau, góc hp bởi điện trường và pháp tuy ng 0: ến b
Φ
𝐸
= E.A.cos(θ) = 20.1.cos(0) = 20 (N.m
2
/C)
Vy tổng thông lượng điện trường:
Φ
𝐸
= 20 − 35 – 25 + 15 + 20 + 20 = 15.0 N.m
2
/C
b) Theo Gauss:
Φ
𝐸
=
𝑞
𝑖𝑛
𝜀
𝑜
=>
𝑞
𝑖𝑛
= Φ
𝐸
.𝜀
𝑜
= 15.8,84. = 1,326. (C) 10
−12
10
−10
c) Không. Do điện trường trên các mặt không đều nhau.
Bài: P24.34: M t m t tr u trên b bán kính 7.00 cm, dài 2.40 m tích điện đề
mt cong của nó. Cường độ ện trườ đi ng ti mt điểm cách 19cm tính t trc mt tr
là 36 kN/C. Tìm:
a) Tổng điện tích trên ng tr .
b) ng gây ra t m cách tr c 4cm. Điện trườ ại điể
Gii:
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
a) Ta có:
E=
2ke λ
𝑟
=
2ke Q
𝑟.𝑙
Do đó, tổng điện tích trên ng tr :
Q =
E.r.l
2𝑘
𝑒
=
3,6. .0, .2,410
4
19
2.9.
10
9
= 9,13.10 = (C) = 913nC
-7
b) Điện trường trong lòng v t d n b ng 0.
Bài: P24.36: Mt h n tích - tâm c a v c u không ạt có điệ 60.0 nC được đặt
dẫn điện, bán kính bên trong 20,0 cm bán kính ngoài 25,0 cm. V hình cu
mang điện tích vi m n kh i b ng -ật độ điệ 1.33 μC/m
3
. Mt proton di chuy n trong
qu đạ o tròn ngay bên ngoài v hình c u. Tính t c a proton.ốc độ
Gii:
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Bài: P24.37: Mt thanh kim lo i dài, th ng bán nh 5,00 cm v i m ật độ
điện dài 30,0 nC/m. Tìm điện trường vi mi kho ng cách sau: (a) 3,00 cm, (b) 10,0
cm, và (c) 100 cm tính t trục thanh, trong đó khoảng cách được đo vuông góc vi
trc ca thanh.
Bài P24.38. Mt qu c u b ng có bán kính 15,0 ằng đồ
cm mang điện tích 40,0 nC đang ở trng thái cân bng
tĩnh điện. Đồ th của độ lớn cường độ ện trườ đi ng theo
khong cách tính t tâm qu cr u cho b i hình bên có
phù h p v ới cường độ điện trường gây b i qu c u này
không?
Gii:
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Bài: P24.42: Trong một không gian nhất định, điện trường E= 6.10 với E
3
x
2
𝑖
được tính bằng (N/C) x được tính bằng mt. Điện tích này trạng thái nghỉ
giữ nguyên trạng thái đó.
a) Tìm mật độ điện khối tại x = 0.3m ( Gợi : Sử dụng định luật Gauss cho một hình
hộp giữa x = 0.3m và x = 0.3 + dx)
b) Liệu vùng không gian này có nằm trong dây dẫn
Giải:
Bài P24.44. Người ta to ra trong vùng không gian m u vột điện trường đề ới cường
độ điện trường có độ ln bng 80,0 kN/C. M t t ấm đồng phng hình vuông có c nh
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
bằng 50,0 cm không tích điện được đặt trong điện trường này sao cho đường sc
điện trường vuông góc v i t ng. ấm đồ
(a) Tìm m n m mật độ điệ t i mt c a t ng ấm đồ
(b) t n tích trên m i m t c a t ổng điệ m.
Gii:
Bài P24.45. Mt si dây th t trùng v i tr c c a mẳng, dài, đặ t v hình tr kim loi.
Mật độ ần lượ ụng đị điện dài trên dây và trên v tr l t là ( > 0) và 2λ λ λ. S d nh lut
Gauss, tìm
(a) M n dài m t trong c a vật độ điệ tr ,
(b) M n dài mật độ điệ t ngoài c a v tr
(c) Cường độ ện trườ ột điể đi ng m m bên ngoài v tr khong cách ti
trc là . r
Gii:
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Bài: P24.57: Cho hình P24.54 giả sử a= 5,0 cm, b=20,0 cm, c= 25,0 cm. Biết điện
trường tại điểm cách tâm quả cầu 10,0 cm độ lớn bằng 3,6.10 N/C chiều
3
hướng vào trong và điện trường tại điểm cách tâm quả cầu 50,0 cm có độ lớn bằng
200 N/C có chiều hướng ra ngoài. Từ những thông
tin này tìm:
a) Điện tích trên mặt cầu cách điện.
b) Điện tích trên bề mặt quả cầu rỗng.
c) Điện tích của bề mặt bên trong quả cầu rỗng.
d) Điện tích của bề mặt bên ngoài quả cầu rỗng dẫn
điện.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Bài: P24.64:
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
| 1/20

Preview text:

CHƯƠNG 24: ĐỊNH LUT GAUSS
Thông lượng điện trường đi qua một mt kín bt k bng tổng đại s các điện
tích nm trong mặt kín đó chia cho ɛo
𝛷E = ∑ 𝒒𝒊𝒏 ɛ𝐨
Phn Quick Quiz
QQ24.1 Giả sử một điện tích nằm ở tâm của một mặt cầu. Ta xác định được
điện trường tại bề mặt quả cầu và tổng thông lượng qua mặt cầu. Khi bán kính của
quả cầu giảm đi một nửa. Điều gì xảy ra với thông lượng qua quả cầu và cường độ
của điện trường ở bề mặt cầu?
(a) Thông lượng và điện trường tăng lên.
(b) Thông lượng điện trường giảm.
(c) Thông lượng tăng, và điện trường giảm.
(d) Thông lượng giảm, và điện trường tăng lên.
(e) Thông lượng vẫn giữ nguyên, điện trường tăng.
(f)Thông lượng giảm, điện trường vẫn giữ nguyên.
QQ 24.2 Nếu tổng thông lượng thông qua mặt Gauss bằng không. Câu nào
trong các phát biểu sau đúng? (Có thể chọn nhiều đáp án).
(a) Không có điện tích bên trong bề mặt.
(b)Tổng điện tích bên trong bề mặt bằng không.
(c) Điện trường bằng không ở mọi nơi trên bề mặt.
(d) Số đường sức điện trường đi vào bề mặt bằng số đường sức điện trường ra khỏi bề mặt.
QQ 24.3 Em trai của bạn thích chà chân lên thảm và sau đó chạm vào bạn để
bạn có một cú sốc. Trong khi bạn đang cố gắng để thoát khỏi cú sốc này, bạn tìm ra
một ống kim loại rỗng trong tầng hầm nhà bạn và nó đủ lớn để bạn leo vào bên trong.
Trong những trường hợp nào sau đây bạn sẽ không bị sốc? CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
(a) Bạn leo vào bên trong ống kim loại và tiếp xúc với bề mặt bên trong, và điện
tích em bạn truyền vào bạn sẽ ở bề mặt bên ngoài kim loại.
(b) Em trai bạn đang ở bên trong và chạm vào mặt trong ống kim loại còn bạn đang
ở bên ngoài cũng chạm vào bề mặt bên ngoài kim loại.
(c) Cả hai bạn đều ở ngoài ống và chạm vào mặt ngoài kim loại nhưng không chạm trực tiếp vào nhau. Phần OQ
OQ24.1. Một mặt gauss hình lập phương bao quanh một sợi dây thẳng dài,
đường sức điện trường đi qua vuông góc với hai mặt đối diện. Không có điện tích khác ở gần đó.
(i) Có bao nhiêu mặt của khối lập phương có điện trường bằng không?
(ii) Có bao nhiêu mặt của khối lập phương có thông lượng điện trường bằng không? (a) 0 (b) 2 (c) 4 (d) 6
Đáp án (i) a. (ii) b
OQ 24. 2. Một cáp đồng trục bao gồm một dây dẫn dài thẳng được bao quanh
bởi một dây dẫn đồng trục dài có hình trụ và dẫn điện. Giả sử có điện tích Q trên sợi
dây dẫn, tổng điện tích ngoài vỏ bằng không, và điện trường 𝐸1𝑖 tại điểm P nằm giữa
đoạn dây dẫn và mặt trong vỏ. Tiếp theo, đặt dây cáp vào trong một điện trường đều
đồng nhất là –𝐸𝑖. Thành phần x của điện trường sau đó tại P là?
(a) 0 (b) giữa 0 và 𝐸1 (c) 𝑬𝟏 (d) giữa 0 và −𝐸1 (e) −𝐸1
OQ 24.3. Trong đó các trường hợp nào sau đây định luật Gauss không dễ dàng
áp dụng để tìm điện trường?
(a) gần một dây dẫn điện dài, tích điện đều
(b) trên một mặt phẳng tích điện đều
(c) bên trong một quả cầu tích điện tích đều
(d) bên ngoài một quả cầu tích điện tích đều CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
(e) Định luật Gauss có thể dễ dàng áp dụng để tìm ra điện trường trong tất cả
các trường hợp trên.
OQ 24.4. Một hạt điện tích q được đặt trong một mặt gauss hình lập phương.
Không có các điện tích khác ở gần đó.
(i) Nếu q ở trung tâm của khối lập phương, thông lượng qua mỗi mặt của khối lập phương là?
(ii) Nếu q có thể di chuyển đến bất kỳ điểm nào trong khối lập phương, thông lượng
thông qua một mặt đạt giá trị lớn nhất xấp xỉ ?
(a) 0 (b) q (c) q (d) q 2 6 8 0 0 0
(e) phụ thuộc vào kích thước của khối lập phương Đáp án (i) c ( ii) b
OQ 24.5. Các điện tích là 3.00 nC, -2.00 nC, -7.00 nC, và 1.00 nC được đặt
trong một hộp hình chữ nhật có chiều dài 1.00 m, chiều rộng 2.00 m, và chiều cao
2.50 m. Bên ngoài hộp là các điện tích 1,00 nC và 4,00 nC. Thông lượng điện trường
qua các mặt của hộp là?
(a) 0 (b) -5,64 N./C (c) -1,47 N/C (d) 1,47 N/C (e) 5,64 N./C
OQ24.6. Một quả cầu kim loại rỗng, lớn, không có điện tích. Nó cách điện và
có một nhỏ lỗ hở ở trên. Một điện tích Q nhỏ được hạ xuống trên một sợi chỉ thông
qua lỗ hở vào bên trong của quả cầu.
(i) Điện tích trên bề mặt bên trong của quả cầu là?
(ii) Điện tích trên mặt ngoài của quả cầu?
(iii) Để điện tích chạm vào mặt bên trong quả cầu. Khi đó điện tích là?
(iv) Điện tích trên mặt bên trong của quả cầu lúc này là?
(v) Điện tích mặt bên ngoài của quả cầu lúc này là?
(a) Q (b) Q / 2 (c) 0 (d) -Q /2 (e) -Q CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
Đáp án (i) e (ii) a (iii) c (iv) c (v) a
OQ24.7 Hai quả cầu đặc, bán kính 5 cm, đều có tổng điện tích là 2 mC. Quả
cầu A là một chất dẫn điện tốt.Quả cầu B là một chất cách điện, và điện tích được
phân bố đều trong thể tích của nó.
(i) So sánh độ lớn các điện trường mà chúng tạo ra tại một điểm cách đó 6 cm?
(ii) So sánh độ lớn các điện trường mà chúng tạo ra tại một điểm cách đó 4 cm?
(a) 𝐸𝐴> 𝐸𝐵=0(b) 𝐸𝐴>𝐸𝐵>0 (c) 𝐸𝐴=𝐸𝐵>0 (d) 0<𝐸𝐴<𝐸𝐵 (e) 0=𝐸𝐴<𝐸𝐵 Đáp án (i) c (ii) e
OQ24.8. Một điện trường đều 1.00 N/C được thiết lập bởi sự phân bố đều điện
tích trong mặt phẳng xy. Điện trường bên trong một quả bóng kim loại đặt trên mặt phẳng xy và cách 0.500 m?
(a) 1,00 N/C (b) -1,00 N/C (c) 0 (d) 0,250 N / C
(e) thay đổi tùy theo vị trí của quả bóng
OQ24.9. Một quả cầu đặc cách điện có bán
kính 5 cm mang điện tích được phân bố đều trong
thể tích của nó. Đồng tâm với một quả cầu dẫn điện
và không có điện tích ở vỏ như hình OQ24.9. Bán
kính bên trong vỏ là 10 cm, và bán kính ngoài là 15
cm. Không có các điện tích khác ở gần đó.
(a) Sắp xếp độ lớn điện trường tại các điểm A (tại bán kính 4 cm), B (bán kính 8
cm), C(bán kính 12 cm), và D (bán kính16 cm) từ lớn đến nhỏ nhất.
(b) Tương tự sắp xếp thông lượng điện trường qua mặt hình cầu đồng tâm qua các điểm A, B, C, và D
Đáp án (a) A> B> D> C (b) B = D> A> C CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
OQ 24.10. Một mặt gauss hình lập phương được chia cắt bởi một tấm điện tích
lớn, song song với mặt trên và dưới của nó. Không có điện tích khác gần đó.
(i) Có bao nhiêu mặt của hình lập phương có điện trường bằng không?
(ii) Qua bao nhiêu mặt của khối lập phương là thông lượng điện trường bằng không? (a) 0 (b) 2 (c) 4 (d) 6
Đáp án (i) a (ii) c
OQ 24.11. Một hàng thông lượng điện trường qua từng mặt gauss được thể
hiện trong hình OQ24.11 . Sắp xếp từ lớn nhất đến nhỏ nhất
Đáp án C > A = B > D Phn CQ
Câu: CQ24.1: Xét một điện trường đều về hướng bên trong một thể tích xác
định. Nó có thể thay đổi về độ lớn hay không ? Có phải nó đồng đều về độ lớn? Trả
lời các câu hỏi trên trong các trường hợp sau:
a) Thể tích chứa đầy vật liệu cách điện được thể hiện bằng mật độ điện tích khối.
b) Thể tích là không gian trống. Biện luận để c ứ
h ng minh các câu trả lời của bạn.
Tr li :
a) Nếu mật độ tích điện tích khối khác 0, điện trường không đều về độ lớn. Xét bề
mặt Gauss là hộp hình chữ nhật với hai mặt vuông góc với đường sức điện trường.
Bề mặt chứa một số điện tích, do đó, tổng thông lượng điện trường ra khỏi hộp khác
0, trường điện từ ở mặt này sẽ mạnh hơn so với các mặt khác của hộp chữ nhật. Vậy,
trường điện từ không thể đồng nhất về cường độ. CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
b) Thể tích là không gian trống nên không chứa điện tích. Tổng thông lượng điện
trường ra khỏi hộp bằng 0. Thông lượng điện trường đi vào và ra khỏi hộp bằng nhau
nên trường điện từ phải đồng đều về cường độ dọc theo đường sức điện trường và
có thể thay đổi giữa các điểm trong mặt phẳng vuông góc với đường sức.
Câu: CQ24.5: Giải thích tại sao thông lượng điện trường qua một bề mặt
khp kín trong một hệ tích điện độc lập thì không phụ thuộc vào hình dạng và kích
thước của bề mặt đó. Trả lời:
Bởi vì khi đó tất cả các đường sức từ đều đi qua bề mặt đang xt. Ta có: ⏀ 𝒅𝑨 𝑸 E = ∫ 𝑬𝒅𝑨 = E∫ = 𝟒л𝒓𝟐 ɛ𝟎
Câu: CQ24.6: Nếu số đường sức đi ra khỏi mặt Gauss nhiều hơn số đường
sức đi vào mặt Gauss thì có thể kết luận gì về tổng điện tích chứa bên trong mặt Gauss? Trả lời:
Bề mặt có tổng điện tích dương. Đường sức điện trường xuất phát từ điện tích dương
và kết thúc ở điện tích âm).
Câu: CQ24.7: Một người ở trong một quả cầu kim loại lớn, rỗng cách điện so với mặt đất.
a) Nếu có một điện tích lớn được đặt trên quả cầu, liệu người đó có bị tổn thương
hay không khi chạm vào bên trong quả cầu? CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
b) Giải thích điều gì sẽ xảy ra nếu người đó cũng mang một điện tích nhưng trái dấu
với điện tích của quả cầu.
Tr li :
a) Không bị tổn thương nếu người đó không mang điện, điện trường bên trong quả
cầu bằng không. Vỏ bên trong quả cầu không mang điện nên người đó không bị tổn thương khi chạm vào.
b) Nếu người đó mang một điện tích nhỏ là q, điện trường bên trong quả cầu sẽ khác
0. Khi đó, do hiện tượng tích điện cảm ứng, một điện tích – q sẻ xuất hiện ở vỏ trong
quả cầu nên người đó sẽ bị sốc (nhỏ) khi chạm vào quả cầu, vì tất cả các điện tích
trên người sẽ truyền qua quả cầu kim loại.
Câu: CQ24.11: Trong suốt mùa đông, trái đất nghiêng hướng ra khỏi mặt trời
hơn so với mùa hè (bài này xét cho Bắc bán cầu vì con người tập trung sống ở đây hơn).
a) Thay đổi này ảnh hưởng như thế nào đến luồng ánh sáng mặt trời tới bề mặt trái đất.
b) Thay đổi này ảnh hưởng như thế nào đến thời tiết?
Tr li :
a) Góc hợp bởi luồng ánh sáng mặt trời với mặt đất nhỏ (hay cosin của góc hợp bởi
tia sáng và vc tơ pháp tuyến của mặt đất nhỏ), dẫn đến thông lượng điện trường nhỏ. CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
b) Mùa đông sẽ lạnh hơn mùa hè. Phn PROBLEM
Bài: P24.1: Một bề mặt phẳng 3,2 m2 xoay trong một điện trường đều có độ
lớn E = 6,20.105 N / C. Xác định thông lượng điện qua bề mặt này:
a) Khi điện trường vuông góc với bề mặt. b
) Khi điện trường song song với bề mặt. Gii: a) Փ o 5 6
E = E.S.cos0 = 6,2.10 .3,2.cos0o = 1,98.10 (N.m/C). b) Փ o 5
E= E.S.cos0 = 6,20.10 .3,2.cos90o = 0 (N.m/C).
Bài: P24.6: Một điện trường không đều cho bởi biểu thức 𝐸
󰇍󰇍 = ay𝑖 󰇍 + bz𝑗󰇍 + cx𝑘
󰇍 , trong đó a,b,c là hằng số. Xác định thông lượng điện trường xuyên qua một bề
mặt hình chữ nhật trong mặt phẳng Oxy, kéo dài từ x = 0 đến x = w và từ y = 0 đến y = h Gii: CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
Bài: P24.8. Tìm thông lượng điện trường qua bề mặt cầu kín như hình P24.8. Hai
điện tích bên phải nằm trong mặt cầu. Gii
Thông lượng điện trường qua bề mặt cầu kín là: ∅ ∑ 𝑄 =
𝑖𝑛 = −3.10−9+10−9 = -225,886(N𝑚2/C) 𝜀0 8,85 . 4 10−12
Bài: P24.11. Có bốn mặt kín từ 𝑆1 đến 𝑆4, với các điện tích -2Q, Q và -Q được vẽ
như hình P24.11. ( Các đường màu là giao của các mặt với nhau). Tìm thông lượng
điện trường của mỗi mặt? Gii:
Thông lượng điện trường qua S1 l à: ∅ ∑ 𝑄𝑖𝑛 −2𝑄+𝑄 −𝑄 2 1= = = (Nm /C) 𝜀0 𝜀0 𝜀0
Thông lượng điện trường qua S2 là: ∅ ∑ 𝑄𝑛 𝑄−𝑄 2 = = = 0 (Nm2/C) 𝜀0 𝜀0 CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
Thông lượng điện trường qua S3 l à: ∅ ∑ 𝑄𝑛 −2𝑄+𝑄−𝑄 −2𝑄 2 3 = = = (Nm /C) 𝜀0 𝜀0 𝜀0
Thông lượng điện trường qua S4 l à: ∅ ∑ 𝑄𝑛 2 4 = = 0 (Nm /C) 𝜀0
Bài 24.17. Một dây thẳng dài vô hạn tích điện đều với mật
độ điện dài λ. O là điểm cách dây một đoạn d. Xác định thông
lượng điện trường qua mặt cầu tâm O, bán kính R trong hai
trường hợp: R < dR > d. Gii :
Bài P24.19. Một điện tích điểm 𝑄 = 5,00 𝜇𝐶 được đặt
ở tâm của một hình lập phương có cạnh 𝐿 = 0,100 𝑚.
Ngoài ra trong hình lập phương còn có sáu điện tích
điểm 𝑞 = −1,00𝜇𝐶 được đặt tại các vị trí đối xứng nhau
quanh điện tích Q như hình vẽ. Hãy xác định thông
lượng điện trường qua một mặt của hình lập phương. Giải : CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
Bài: P24.21: Một hạt có điện tích Q nằm ở một khoảng cách nhỏ δ ngay phía trên
tâm mặt phẳng của bán cầu có bán kính R như thể hiện trong hình P24.21. Tính
thông lượng điện trường qua: a) Bề mặt cong. b) Mặt phẳng khi δ→0? Gii:
a) Thông lượng qua mặt cầu bán kính R: 𝑄 ⏀1 = ɛ 0
Thông lượng qua bề mặt cong của bán mặt cầu bán kính R: 𝑄 ⏀2 = 2.ɛ0
Bài 24.25. Một tấm plastic phẳng rất rộng nằm ngang được tích điện đều trên bề
mặt. Một miếng Styrofoam nặng 10,0 g mang một điện tích −0,700 𝜇𝐶 lơ lửng ở
ngay phía trên tâm của tấm plastic. Tìm mật độ điện mặt của tấm plastic. CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt Gii :
Bài: P24.27: Một mặt phẳng lớn nằm ngang được tích điện với mật độ điện
mặt là 9.00 µC/m2 . Tìm điện trường ở phía trên trung tâm mặt phẳng đó. Gii:
Tấm phẳng được tích điện đều, do đó, vectơ điện trường E sẽ vuông góc với mặt phẳng và có độ lớn: 𝜎 E = = 2лk 9 5
eσ = 2л.9.10 .9.10-6 = 5,08.10 (N/C) 2ɛ0
Bài: P24.32: Giả sử cường độ điện trường trên mỗi mặt của khối lập phương
cạnh L=1 m trong hình P24.32 là như nhau và hướng
của điện trường trên mỗi mặt được chỉ r . õ Tìm:
a) Thông lượng điện trường qua khối lập phương
b) Tổng điện tích bên trong khối lập phương.
c) Tổng điện tích có phải do một điện tích điểm gây ra hay không tập? CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt Gii:
a) Diện tích từng mặt trong khối lập phương A=𝐿2 2 =1,00 𝑚
- Đối với mặt bên trái, góc hợp bởi điện trường và pháp tuyến bằng 0 : o
Φ𝐸= E.A.cos(θ) = 20.1.cos(0) = 20 (N.m2/C)
- Đối với mặt bên phải, góc hợp bởi điện trường và pháp tuyến bằng 180o: Φ 2
𝐸= E.A.cos(θ) = 35.1.cos(180)= -35 (N.m /C)
- Đối với mặt phía trên, góc hợp bởi điện trường và pháp tuyến là bằng 180o: Φ 2
𝐸= E.A.cos(θ) = 25.1.cos(180)= -25 (N.m /C)
- Đối với mặt bên dưới ,góc hợp bởi điện trường và pháp tuyến bằng 0: Φ 2
𝐸= E.A.cos(𝜙) = 15.1.cos(0)= 15 (N.m /C)
- Đối với mặt phía trước, góc hợp bởi điện trường và pháp tuyến bằng 0: Φ 2
𝐸= E.A.cos(𝜙) = 20.1.cos(180)=20 (N.m /C)
- Đối với mặt phía sau, góc hợp bởi điện trường và pháp tuyến bằng 0:
Φ𝐸= E.A.cos(θ) = 20.1.cos(0) = 20 (N.m2/C)
Vậy tổng thông lượng điện trường: Φ 2
𝐸= 20 − 35 – 25 + 15 + 20 + 20 = 15.0 N.m /C b) Theo Gauss: ∑ 𝑞 Φ 𝑖𝑛 𝐸= => ∑ 𝑞 10−12 10−10 𝜀
𝑖𝑛 = Φ𝐸.𝜀𝑜= 15.8,84. = 1,326. (C) 𝑜
c) Không. Do điện trường trên các mặt không đều nhau.
Bài: P24.34: Một mặt trụ bán kính 7.00 cm, dài 2.40 m tích điện đều trên bề
mặt cong của nó. Cường độ điện trường tại một điểm cách 19cm tính từ trục mặt trụ là 36 kN/C. Tìm:
a) Tổng điện tích trên ống trụ.
b) Điện trường gây ra tại điểm cách trục 4cm. Gii: CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt a) Ta có: 2ke λ 2ke Q E= = 𝑟 𝑟.𝑙
Do đó, tổng điện tích trên ống trụ: E.r.l 3,6.104.0,19.2,4 Q = = = 9,13.10-7 = (C) = 913nC 2𝑘𝑒 2.9.109
b) Điện trường trong lòng vật dẫn bằng 0.
Bài: P24.36: Một hạt có điện tích -60.0 nC được đặt ở tâm của vỏ cầu không
dẫn điện, có bán kính bên trong 20,0 cm và bán kính ngoài 25,0 cm. Vỏ hình cầu
mang điện tích với mật độ điện khối bằng -1.33 μC/m3. Một proton di chuyển trong
quỹ đạo tròn ngay bên ngoài vỏ hình cầu. Tính tốc độ của proton. Gii: CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
Bài: P24.37: Một thanh kim loại dài, thẳng có bán kính 5,00 cm với mật độ
điện dài 30,0 nC/m. Tìm điện trường với mỗi khoảng cách sau: (a) 3,00 cm, (b) 10,0
cm, và (c) 100 cm tính từ trục thanh, trong đó khoảng cách được đo vuông góc với trục của thanh.
Bài P24.38. Một quả cầu bằng đồng có bán kính 15,0
cm mang điện tích 40,0 nC đang ở trạng thái cân bằng
tĩnh điện. Đồ thị của độ lớn cường độ đ ệ i n trường theo
khoảng cách r tính từ tâm quả cầu cho bởi hình bên có
phù hợp với cường độ điện trường gây bởi quả cầu này không? Gii: CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
Bài: P24.42: Trong một không gian nhất định, điện trường E= 6.103x2𝑖 với E
được tính bằng (N/C) và x được tính bằng mt. Điện tích này ở trạng thái nghỉ và
giữ nguyên trạng thái đó.
a) Tìm mật độ điện khối tại x = 0.3m ( Gợi : Sử dụng định luật Gauss cho một hình
hộp giữa x = 0.3m và x = 0.3 + dx)
b) Liệu vùng không gian này có nằm trong dây dẫn Giải:
Bài P24.44. Người ta tạo ra trong vùng không gian một điện trường đều với cường
độ điện trường có độ lớn bằng 80,0 kN/C. Một tấm đồng phẳng hình vuông có cạnh CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
bằng 50,0 cm không tích điện được đặt trong điện trường này sao cho đường sức
điện trường vuông góc với tấm đồng.
(a) Tìm mật độ điện mặt ở mỗi mặt của tấm đồng
(b) tổng điện tích trên mỗi mặt của tấm . Gii:
Bài P24.45. Một sợi dây thẳng, dài, đặt trùng với trục của một vỏ hình trụ kim loại.
Mật độ điện dài trên dây và trên vỏ trụ lần lượt là λ (λ> 0) và 2λ. Sử dụng định luật Gauss, tìm
(a) Mật độ điện dài ở mặt trong của vỏ trụ,
(b) Mật độ điện dài ở mặt ngoài của vỏ trụ
(c) Cường độ điện trường ở một điểm bên ngoài vỏ trụ và có khoảng cách tới trục là r. Gii: CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
Bài: P24.57: Cho hình P24.54 giả sử a= 5,0 cm, b=20,0 cm, c= 25,0 cm. Biết điện
trường tại điểm cách tâm quả cầu 10,0 cm có độ lớn bằng 3,6.103 N/C có chiều
hướng vào trong và điện trường tại điểm cách tâm quả cầu 50,0 cm có độ lớn bằng
200 N/C và có chiều hướng ra ngoài. Từ những thông tin này tìm:
a) Điện tích trên mặt cầu cách điện.
b) Điện tích trên bề mặt quả cầu rỗng.
c) Điện tích của bề mặt bên trong quả cầu rỗng.
d) Điện tích của bề mặt bên ngoài quả cầu rỗng dẫn điện. CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt Bài: P24.64: CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt