Trả lời câu hỏi Hoạt động 1 - Mục II trang 66

1. Nội dung câu hỏi: 

Hãy chứng tỏ rằng vectơ cường độ điện trường $\overrightarrow{E}$ có:
- Phương trùng với phương của lực điện tác dụng lên điện tích.
- Chiều cùng với chiều của lực điện khi q > 0 , ngược chiều với chiều của lực điện khi $q<0$.
- Độ lớn của vectơ cường độ điện trường $\overrightarrow{E}$ bằng độ lớn của lực điện tác dụng lên điện tích $1C$ đặt tại điểm ta xét.

2. Phương pháp giải: 

Dựa vào: 

- Định luật Coulomb: $F=k·\frac{\left(q_1·q_2\right)}{r^2}$

- Công thức tính cường độ điện trường: $\overrightarrow{E}=\frac{\overrightarrow{F}}{q}$

để trả lời.

3. Lời giải chi tiết: 

- Ta có: $\overrightarrow{E}=\frac{\overrightarrow{F}}{q}$. Vì lực $\overrightarrow{F}$ là đại lượng vectơ, còn điện tích q là đại lượng vô hướng, nên cường độ điện trường $\overrightarrow{E}$ cũng là đại lượng vectơ, có phương trùng với phương của lực $\overrightarrow{F}$ (lực điện tác dụng lên điện tích).
- Giả sử tại $M$ điện tích thử $Q>0$
- Ở trường hợp a): Q và q tích điên cùng dấu nên chúng đẩy nhau. Lực Coulomb tác dụng nên điện tích $Q$ có chiều hướng ra xa q. Do $Q>0$ nên $\overrightarrow{E}$ tại $M$ cùng chiều với $\overrightarrow{F}$ nên cũng hướng ra xa q (>0).
- Ở trường hợp b): Q và q tích điện trái dấu nên chúng hút nhau. Lực Coulomb tác dụng nên $Q$ (tại M ) hướng về phía Q. Do đó Q>0 nên $\overrightarrow{E}$ tại M cùng chiều với $\overrightarrow{F}$ nên cũng hướng về phía q(<0). 

Vậy chiều của $\overrightarrow{E}$ cùng với chiều của lực điện khi $q>0$, ngược chiều với chiều của lực điện khi $q<0$.
- Theo công thức: $F=k·\frac{\left(q_1·q_2\right)}{r^2}$, độ lớn $F$ của lực điện tỉ lệ thuận với q, nên thương số $\frac{F}{q}$ chính là độ lớn của lực điện tác dụng lên điện tích 1C, thương số này làm số đo của cường độ điện trường.