LÝ THUYẾT - SÁCH HÌNH ĐỘNG
LỚP 11·10 / 2026

DTR · 0240 phút

Điện trường, cường độ điện trường và đường sức

E = F/q, chồng chất, điểm E = 0

01Ví dụ minh hoạ

Trong mục này k=9⋅109 N⋅m2/C2k = 9\cdot10^9\,\text{N·m}^2/\text{C}^2, đặt trong không khí.

Ví dụ 1 (nhận biết đường sức)

Cho hình đường sức của hai điện tích điểm: các đường sức xuất phát từ AA rồi cong sang kết thúc ở BB. (a) AA và BB mang điện gì? (b) Tại điểm PP đường sức dày hơn điểm SS thì EPE_P so với ESE_S thế nào? (c) Electron thả nhẹ tại một điểm trên đường sức sẽ bắt đầu chuyển động theo chiều nào?

Giải. (a) Đường sức đi ra từ điện tích dương, vào điện tích âm: AA dương, BB âm. (b) Đường sức dày hơn nên EP>ESE_P > E_S. (c) Electron mang điện âm, lực ngược chiều E⃗\vec E: bắt đầu chuyển động ngược chiều mũi tên đường sức (về phía AA).

Ví dụ 2 (E của điện tích điểm và lực lên điện tích thử)

Q=5 nCQ = 5\,\text{nC} đặt trong không khí. Tính EE tại điểm MM cách QQ là 3 cm3\,\text{cm}. Đặt tại MM điện tích q=−2 nCq = -2\,\text{nC}, tính lực điện. Nếu MM dời ra xa gấp đôi thì EE bằng bao nhiêu?

Giải. E=9⋅109⋅5⋅10−9(0,03)2=5⋅104 V/mE = 9\cdot10^9\cdot\dfrac{5\cdot10^{-9}}{(0{,}03)^2} = 5\cdot10^4\,\text{V/m}, hướng ra xa QQ (Q>0Q > 0). Lực: F=∣q∣E=2⋅10−9⋅5⋅104=1⋅10−4 NF = \lvert q\rvert E = 2\cdot10^{-9}\cdot5\cdot10^4 = 1\cdot10^{-4}\,\text{N}; q<0q < 0 nên lực ngược chiều E⃗\vec E, hướng về QQ (hút). Khi rr gấp đôi, E′=5⋅1044=1,25⋅104 V/mE' = \dfrac{5\cdot10^4}{4} = 1{,}25\cdot10^4\,\text{V/m}.

Ví dụ 3 (tìm điện tích nguồn)

Tại điểm cách điện tích QQ là 0,5 m0{,}5\,\text{m}, điện trường có độ lớn 3600 V/m3600\,\text{V/m} và hướng vào QQ. Tìm QQ.

Giải. ∣Q∣=Er2k=3600⋅0,259⋅109=1⋅10−7 C\lvert Q\rvert = \dfrac{Er^2}{k} = \dfrac{3600\cdot0{,}25}{9\cdot10^9} = 1\cdot10^{-7}\,\text{C}. E⃗\vec E hướng vào nên Q<0Q < 0: Q=−10−7 C=−100 nCQ = -10^{-7}\,\text{C} = -100\,\text{nC}.

Ví dụ 4 (tổng hợp hai điện trường vuông góc)

q1=+3 nCq_1 = +3\,\text{nC} tại AA và q2=−4 nCq_2 = -4\,\text{nC} tại BB. Điểm MM có MA=3 cmMA = 3\,\text{cm}, MB=4 cmMB = 4\,\text{cm} và MA⊥MBMA \perp MB. Tính điện trường tại MM.

Giải. E1=9⋅109⋅3⋅10−9(0,03)2=3,0⋅104 V/mE_1 = 9\cdot10^9\cdot\dfrac{3\cdot10^{-9}}{(0{,}03)^2} = 3{,}0\cdot10^4\,\text{V/m}, hướng ra xa AA. E2=9⋅109⋅4⋅10−9(0,04)2=2,25⋅104 V/mE_2 = 9\cdot10^9\cdot\dfrac{4\cdot10^{-9}}{(0{,}04)^2} = 2{,}25\cdot10^4\,\text{V/m}, hướng về BB. Hai vectơ vuông góc (một dọc MAMA, một dọc MBMB):

E=E12+E22=3,02+2,252⋅104=3,75⋅104 V/m.E = \sqrt{E_1^2 + E_2^2} = \sqrt{3{,}0^2 + 2{,}25^2}\cdot10^4 = 3{,}75\cdot10^4\,\text{V/m}.

MA (+3 nC)B (−4 nC)

Bước 1 / 4

tại , tại ; , , . Tìm điện trường tại .

Ví dụ 5 (E = 0, hai điện tích cùng dấu)

q1=9 nCq_1 = 9\,\text{nC} tại AA, q2=4 nCq_2 = 4\,\text{nC} tại BB, AB=25 cmAB = 25\,\text{cm}. Tìm điểm MM trên ABAB có E=0E = 0.

Giải. Cùng dấu nên MM ở trong đoạn ABAB. Đặt MA=xMA = x, MB=0,25−xMB = 0{,}25 - x: 9x2=4(0,25−x)2\dfrac{9}{x^2} = \dfrac{4}{(0{,}25 - x)^2}, nên x0,25−x=32\dfrac{x}{0{,}25 - x} = \dfrac{3}{2}, x=0,15 mx = 0{,}15\,\text{m}. Kiểm: E1=9⋅109⋅9⋅10−90,152=3600 V/mE_1 = 9\cdot10^9\cdot\dfrac{9\cdot10^{-9}}{0{,}15^2} = 3600\,\text{V/m} và E2=9⋅109⋅4⋅10−90,102=3600 V/mE_2 = 9\cdot10^9\cdot\dfrac{4\cdot10^{-9}}{0{,}10^2} = 3600\,\text{V/m}, ngược chiều. MM cách AA 15 cm15\,\text{cm}, cách BB 10 cm10\,\text{cm}.

Ví dụ 6 (E = 0, hai điện tích trái dấu)

q1=+4 nCq_1 = +4\,\text{nC} tại AA, q2=−1 nCq_2 = -1\,\text{nC} tại BB, AB=30 cmAB = 30\,\text{cm}. Tìm điểm MM có E=0E = 0.

Giải. Trái dấu nên MM nằm ngoài đoạn ABAB, về phía điện tích nhỏ hơn (BB): đặt MB=yMB = y, MA=y+0,3MA = y + 0{,}3. 4(y+0,3)2=1y2\dfrac{4}{(y + 0{,}3)^2} = \dfrac{1}{y^2} nên y+0,3y=2\dfrac{y + 0{,}3}{y} = 2, y=0,3 my = 0{,}3\,\text{m}. MM nằm trên đường ABAB, phía ngoài BB, cách BB 30 cm30\,\text{cm} và cách AA 60 cm60\,\text{cm}.

Ví dụ 7 (điểm trên đường trung trực)

Hai điện tích q=+2 nCq = +2\,\text{nC} giống nhau đặt tại A(−3 cm;0)A(-3\,\text{cm}; 0) và B(3 cm;0)B(3\,\text{cm}; 0). Tính điện trường tại M(0;4 cm)M(0; 4\,\text{cm}).

Giải. AM=BM=5 cmAM = BM = 5\,\text{cm}. Mỗi điện tích gây E0=9⋅109⋅2⋅10−90,052=7200 V/mE_0 = 9\cdot10^9\cdot\dfrac{2\cdot10^{-9}}{0{,}05^2} = 7200\,\text{V/m}. Hai vectơ đối xứng qua trục OyOy, các thành phần theo OxOx triệt tiêu; thành phần theo OyOy cộng nhau, mỗi thành phần E0⋅45E_0\cdot\dfrac{4}{5}. Vậy E=2⋅7200⋅45=11520 V/mE = 2\cdot7200\cdot\dfrac45 = 11520\,\text{V/m}, hướng theo +Oy+Oy (ra xa hai điện tích).

Tiếp theoLuyện tập →