Tại ba đỉnh của tam giác đều cạnh 10cm có ba điện tích bằng nhau và bằng 10nC. Hãy xác định cường độ điện trường tại tâm của tam giác
Đáp án:
Cường độ điện trường tại tâm của tam giác bằng `0`
Giải thích các bước giải:
Vì tam giác đều nên tâm `O` của tam giác chính là trọng tâm của tam giác
Giả sử cạnh của tam giác bằng `a`
`->` Độ dài đường trung tuyến của tam giác là `h = {a\sqrt3}/2`
`->` Khoảng cách từ ba điện tích đến tâm `O` của tam giác là:
`r_1 = r_2 = r_3 = 2/3 h = 2/3 . {a\sqrt3}/2 = {a\sqrt3}/3` (tính chất trọng tâm tam giác)
Cường độ điện trường tổng hợp tại tâm `O` của tam giác:
`\vec{E_O} = \vec{E_1} + \vec{E_2} + \vec{E_3}`
`= \vec{E_{12}} + \vec{E_3} `
Ta có: `\vec{E_12} = \vec{E_1} + \vec{E_2}`
Mà `{(E_1 = E_2 (\text{vì }r_1=r_2;|q_1|=|q_2|)),((\vec{E_1},\vec{E_2})=120^o):}`
`=> E_12 = 2E_1 cos``120^o/2 = E_1`
Vì `E_1 = E_2` nên `\vec{E_12}` là đường phân giác của góc `(\vec{E_1},\vec{E_2})`
Mà `\vec{E_3}` cũng là đường phân giác của góc `(\vec{E_1},\vec{E_2})`
Khi đó, như hình vẽ thì `\vec{E_12}` cùng phương, ngược chiều `\vec{E_3}`
Mà `E_{12} = E_1 = E_3` (`E_1=E_3` vì `r_1=r_3; |q_1| = |q_3|`)
`=> \vec{E_O} = \vec{E_{12}} + \vec{E_3} = \vec0`
Vậy cường độ điện trường tại tâm của tam giác bằng `0`
Vật lý học là môn khoa học tự nhiên tập trung vào sự nghiên cứu vật chất và chuyển động của nó trong không gian và thời gian, cùng với những khái niệm liên quan như năng lượng và lực. Vật lý học là một trong những bộ môn khoa học lâu đời nhất, với mục đích tìm hiểu sự vận động của vũ trụ. Hãy khám phá và hiểu rõ những quy luật tự nhiên xung quanh chúng ta!
Lớp 11 - Năm thứ hai ở cấp trung học phổ thông, gần đến năm cuối cấp nên học tập là nhiệm vụ quan trọng nhất. Nghe nhiều đến định hướng tương lai và học đại học có thể gây hoang mang, nhưng hãy tự tin và tìm dần điều mà mình muốn là trong tương lai!
Copyright © 2021 HOCTAPSGK