Tại 4 đỉnh của một hình vuông cạnh a được đặt trong không khí người ta lần lượt đặt 4 diện tích q, 2q, 3q, 4q. Xác định cường độ điện trường tại tâm O của hình vuông này
Đáp án:
TH1: `q> 0`
Cường độ điện trường tổng hợp tại O có điểm đặt tại `O`, phương vuông góc với `AB`, chiều hướng về `AB` và có độ lớn là `[4\sqrt[2]kq]/[a^2]`
TH2: `q< 0`
Cường độ điện trường tổng hợp tại O có điểm đặt tại `O`, phương vuông góc với `AB`, chiều hướng về `CD` và có độ lớn là `[- 4\sqrt[2]kq]/[a^2]`
Giải thích các bước giải:
Giả sử các điện tích `q, 2q, 3q, 4q` đặt lần lượt tại `A,B,C,D` như trong hình.
`E_A = [k|q|]/[(a/\sqrt[2])^2] = [2k|q|]/[a^2]`
`E_B = [k|2q|]/[(a/\sqrt[2])^2] = [4k|q|]/[a^2]`
`E_C = [k|3q|]/[(a/\sqrt[2])^2] = [6k|q|]/[a^2]`
`E_D = [k|4q|]/[(a/\sqrt[2])^2] = [8k|q|]/[a^2]`
Chọn trục O'xy như hình vẽ.
Chia hai trường hợp `q > 0` và `q < 0`.
TH1: `q> 0`
Cường độ điện trường tổng hợp tại tâm `O` là:
`vecE = vecE_A + vece_B + vecE_C + vecE_D = vecE_X + vecE_Y`
Theo trục O'x:
`E_X = E_D - E_B = [8k|q|]/[a^2] - [4k|q|]/[a^2] = [4k|q|]/[a^2]`
Theo trục O'y:
`E_Y = E_C - E_A = [6k|q|]/[a^2] - [2k|q|]/[a^2] = [4k|q|]/[a^2] = E_X`
`to` Cường độ điện trường tổng hợp tại O có điểm đặt tại `O`, phương vuông góc với `AB`, chiều hướng về `AB` và có độ lớn là:
`E = \sqrt[E_X^2 + E_Y^2]= E_X \sqrt[2] = [4k|q|]/[a^2] . \sqrt[2] = [4\sqrt[2]kq]/[a^2]`
TH2: `q< 0`
Tương tự, cường độ điện trường tổng hợp tại O có điểm đặt tại `O`, phương vuông góc với `AB`, chiều hướng về `CD` và có độ lớn là:
`E = \sqrt[E_X^2 + E_Y^2]= E_X \sqrt[2] = [4k|q|]/[a^2] . \sqrt[2] = [- 4\sqrt[2]kq]/[a^2]`
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