Tại 3 đỉnh hình vuông cạnh a = 30cm, ta đặt 3 điện tích dương q1 = q2 = q3 = 5.10^-9 C. Hãy xác định:
a) Cường độ điện trường tại định thứ tư của hình vuông?
b) Lực tác dụng lên điện tích q = 2.10^-6 C đặt tại đỉnh thứ tư này?
Đáp án:
a) `E_D \approx 957,11\text{V/m}`
b) `F \approx 1,91.10^-3 (N)`
Giải thích các bước giải:
Gọi hình vuông là `ABCD` và `q_1,q_2,q_3` đặt lần lượt tại `A,B,C`
a) `a = 30cm = 0,3m`
Độ lớn cường độ điện trường do ba điện tích `q_1,q_2,q_3` tác dụng tại `D`:
`E_{1D} = E_{3D} = {k|q_1|}/{a^2} = {9.10^9 .5.10^-9}/{0,3^2}=500(\text{V/m})`
`E_{2D} = {k|q_2|}/{(a\sqrt2)^2} = {9.10^9 .5.10^-9}/{(0,3\sqrt2)^2}=250(\text{V/m})`
Vecto cường độ điện trường tổng hợp do hai điện tích `q_1,q_3` tác dụng tại `D`:
`\vec{E_13} = \vec{E_{1D}} + \vec{E_{3D}}`
Mà `{(\vec{E_{1D}}\bot\vec{E_{3D}}),(E_{1D} = E_{3D}):}`
`=> E_{13} = E_{1D}\sqrt2 = 500\sqrt2 (\text{V/m})`
Vecto cường độ điện trường tổng hợp do ba điện tích `q_1,q_2,q_3` tác dụng tại `D`:
`\vec{E_D} = \vec{E_{1D}} + \vec{E_{2D}} + \vec{E_{3D}}`
`= \vec{E_{13}} + \vec{E_{2D}}`
Mà `\vec{E_{13}} \uparrow\uparrow \vec{E_{2D}}`
`=> E_D = E_{13} + E_{2D} = 500\sqrt2+250 \approx 957,11 (\text{V/m})`
Vậy cường độ điện trường tại định thứ tư của hình vuông có độ lớn `E_D \approx 957,11\text{V/m}`
b) Lực tác dụng lên điện tích `q` đặt tại đỉnh thứ tư:
`F = |q|E_D = 2.10^-6 . (500\sqrt2 + 250)\approx 1,91 . 10^-3 (N)`
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