Đáp án:

a. `F = 4,5.10^-7 (N)`

b. Lực tương tác giữa chúng ngược hướng so với ban đầu và độ lớn giảm một khoảng `3,9375.10^-7 (N)`

c. F tăng `4` lần 

Nếu muốn lực tương tác ban đầu không đổi thì cần lấy ra số điện tích nguyên tố (proton) là `1,875.10^10`

Giải thích các bước giải:

`q_1 = 4.10^-9C`
`q_2 = -2.10^-9C`
`AB = 40cm = 0,4m`
a. Lực tương tác giữa hai điện tích:
`F = {k|q_1q_2|}/{\epsilon_{ck}.AB^2}={9.10^9 .|4.10^-9 .(-2).10^-9|}/{1.0,4^2}=4,5.10^-7 (N)`
b. Điện tích của mỗi điện tích điểm sau khi chạm nhau:
`q_1'=q_2' = {q_1+q_2}/2 = {4.10^-9 - 2.10^-9}/2 = 10^-9C`
Lực tương tác giữa hai điện tích sau khi chạm nhau:
`F_2 = {k|q_1'q_2'|}/{\epsilon_{ck}.AB^2}={9.10^9 .|10^-9 .10^-9|}/{1.0,4^2}=5,625.10^-8 (N)`
Ban đầu hai điện tích điểm mang điện tích trái dấu nhau nên lực tương tác giữa chúng là lực hút, sau khi cho chạm nhau thì chúng mang điện tích cùng nhau nên lực tương tác giữa chúng là lực đẩy
`->` Lực tương tác giữa chúng ngược hướng so với ban đầu
Độ lớn lực tương tác giữa hai điện tích so với lúc đầu đã giảm và giảm một khoảng:
`4,5.10^-7 - 5,625 .10^-8=3,9375.10^-7 (N)`
c. Ta có: `F = {k|q_1q_2|}/{\epsilonr^2}`
`=> F` tỉ lệ nghịch với `r^2`
Vì `r` giảm `2` lần (đưa 2 điện tích lại gần nhau còn `1/2` ban đầu)
`=> r^2` giảm `4` lần
`=> F` tăng `4` lần
Nếu muốn lực tương tác ban đầu không đổi thì cần `F` giảm `4` lần, mà `F` tỉ lệ thuận với `q_1` nên `q_1` cần giảm `4` lần
`=> q_1'' = q_1/4 = {4.10^-9}/4 = 10^-9 (C)`
Vì `q_1` mất đi một phần điện tích dương nên cần lấy ra số điện tích nguyên tố (proton) là:
`{q_1 - q_1''}/{q_p} = {4.10^-9 - 10^-9}/{1,6.10^-19}=1,875.10^10` (điện tích nguyên tố)