Cho ba điện tích q1, q2, q3 đặt tại A, B, C của hình vuông ABCD trong không khí. Xác định hệ thức giữa q1, q2, q3 để cường độ điện trường tại D bằng 0
Đáp án:
`q_2 = - 2\sqrt[2] q_1 = - 2\sqrt[2] q_3`
Giải thích các bước giải:
Cường độ điện trường do `q_1, q_2, q_3` gây ra tại `D` lần lượt là `vecE_1, vecE_1, vecE_3`.
`E_1 = [k|q_1|]/[AD^2]`
`E_2 = [k|q_2|]/[BD^2] = [k|q_2|]/[2AD^2]`
`E_3 = [k|q_3|]/[CD^2] = [k|q_3|]/[AD^2]`
Để cường độ điện trường tại `D` bằng `0` thì:
`vecE_1 + vecE_2 + vecE_3 = vec0`
`<=> vecE_1 + vecE_3 = - vecE_2`
`<=> (vecE_1 + vecE_2)` $\nearrow \swarrow$ `vecE_2`
Để `vecE_1 + vecE_3` có phương cùng phương với `vecE_2` thì hai điện tích `q_1, q_3` cùng dấu và hợp hai vecto trên theo phương vuông góc với `BD` bằng `0`.
Khi chiếu lên phương vuông góc với `BD`:
`E_1 sin45^o = E_2 sin45^o`
`<=> E_1 = E_2`
`<=> [k|q_1|]/[AD^2] = [k|q_3|]/[AD^2]`
`<=> |q_1| = |q_3|`
`<=> q_1 = q_3` (do `q_1, q_3` cùng dấu).
Để `vecE_1 + vecE_3` có chiều ngược chiều của `vecE_2` thì hai điện tích `q_1, q_3` khác dấu với `q_2`.
Khi đó, chiếu lên phương `BD`:
`E_2 = E_1 cos45^o + E_3 cos45^o = 2E_1 cos45^o`
`<=> [k|q_2|]/[2AD^2] = 2. [k|q_1|]/[AD^2] . \sqrt[2]/2`
`<=> |q_2| = 2\sqrt[2] |q_1|`
`<=> q_2 = -2\sqrt[2] q_1` (do `q_1` và `q_2` trái dấu)
Vậy `q_2 = - 2\sqrt[2] q_1 = - 2\sqrt[2] q_3` thì cường độ điện trường tại `D` 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