Bài 4 : Hai điện tích q1= 8.10 ^ - 8 C và q2= 6.10^ - 8 C đặt tại A và B trong không khí cách nhau một khoảng AB = 10 cm. Xác định lực điện tác dụng lên q_3= 4.10 ^ - 8 C đặt tại C nếu :
a) M trung điểm AB
b) N cách A 2cm,B 8cm
c) E cách A 2cm,B 14cm
d) F cách A 8cm,B 6cm
e) K cách đều AB 80cm
f) H cách đều AB 10cm
Đáp án:
$a)$ `F_3 = 0,00288 (N)`
$b)$ `F_3 = 0,068625 (N)`
$c)$ `F_3≈ 0,07395 (N)`
$d)$ `F_3 = 0,0075 (N)`
$e)$ `F_3 ≈ 7,86.10^[-5] (N)`
$f)$ `F_3 = 72\sqrt[37].10^[-5] (N)`
Giải thích các bước giải:
`q_1 = 8.10^[-8] (C)`
`q_2 = 6.10^[-8] (C)`
`AB = 10 (cm) = 0,1 (m)`
`q_3 = 4.10^[-8] (C)`
Giả sử `q_3` đặt tại vị trí cách `A,B` lần lượt là `r_1, r_2 (m)`
Độ lớn lực điện do `q_1,q_2` tác dụng lên `q_3` lần lượt là:
`F_[13] = [k|q_1q_3|]/[r_1^2] = [9.10^9 .|8.10^[-8].4.10^[-8]]/[r_1^2] = [2,88.10^[-5]]/[r_1^2] (N)`
`F_[23] = [k|q_2q_3|]/[r_2^2] = [9.10^9 .|6.10^[-8].4.10^[-8]]/[r_2^2] = [2,16.10^[-5]]/[r_2^2] (N)`
Lực điện tổng hợp tác dụng lên `q_3` là:
`vec[F_3] = vecF_[13] + vecF_[23]`
Đặt `alpha = (vecF_[13], vecF_[23])`
`cos alpha = [r_1^2 + r_2^2 - AB^2]/[2r_1 r_2] = [r_1^2 + r_2^2 - 0,1^2]/[2r_1 r_2]`
Độ lớn lực điện tổng hợp tác dụng lên `q_3` là:
`F_3 = \sqrt[F_[13]^2 + F_[23]^2 + 2F_[13]F_[23] cosalpha]`
`= \sqrt[([2,88.10^[-5]]/[r_1^2])^2 + ([2,16.10^[-5]]/[r_2^2])^2 + 2. [2,88.10^[-5]]/[r_1^2] . [2,16.10^[-5]]/[r_2^2] . [r_1^2 + r_2^2 - 0,1^2]/[2r_1 r_2]]`
`= 10^[-5] \sqrt[([2,88]/[r_1^2])^2 + ([2,16]/[r_2^2])^2+ [ 6,2208. (r_1^2 + r_2^2 - 0,01)]/[r_1^3 r_2^3]`
$a) M$ là trung điểm `AB` thì `r_1 = r_2 = [AB]/2 = [0,1]/2 = 0,05 (m)`
Lực điện tác dụng lên `q_3` có phương là đường thẳng `AB` chiều từ `B` đến `A` và có độ lớn là:
`F_3 = 10^[-5] \sqrt[([2,88]/[0,05^2])^2 + ([2,16]/[0,05^2])^2+ [6,2208. (0,05^2 + 0,05^2 - 0,01)]/[0,05^3 . 0,05^3]`
`= 0,00288 (N)`
$b) N$ cách `A` `2cm` và cách `B` `8 cm`:
`r_1 = 2 (cm) = 0,02 (m)`
`r_2 = 8 (cm) = 0,08 (m)`
Lực điện tác dụng lên `q_3` có phương là đường thẳng `AB` chiều từ `B` đến `A` và có độ lớn là:
`F_3 = 10^[-5] \sqrt[([2,88]/[0,02^2])^2 + ([2,16]/[0,08^2])^2+ [6,2208. (0,02^2 + 0,08^2 - 0,01)]/[0,02^3 . 0,14^3]`
`= 0,068625 (N)`
$c) E$ cách `A` `2cm` và cách `B` `14 cm`:
`r_1 = 2 (cm) = 0,02 (m)`
`r_2 = 14 (cm) = 0,14 (m)`
Lực điện tác dụng lên `q_3` có độ lớn là:
`F_3 = 10^[-5] \sqrt[([2,88]/[0,02^2])^2 + ([2,16]/[0,14^2])^2+ [6,2208. (0,02^2 + 0,14^2 - 0,01)]/[0,02^3 . 0,14^3]`
`≈ 0,07395 (N)`
$d) N$ cách `A` `8cm` và cách `B` `6 cm`:
`r_1 = 8 (cm) = 0,08 (m)`
`r_2 = 6 (cm) = 0,06 (m)`
Lực điện tác dụng lên `q_3` có phương là đường thẳng `AB` chiều từ `B` đến `A` và có độ lớn là:
`F_3 = 10^[-5] \sqrt[([2,88]/[0,08^2])^2 + ([2,16]/[0,06^2])^2+ [6,2208. (0,08^2 + 0,06^2 - 0,01)]/[0,08^3 . 0,06^3]`
`= 0,0075 (N)`
$e) N$ cách đều `A,B` `80 cm`:
`r_1 = r_2 = 80 (cm) = 0,8 (m)`
Lực điện tác dụng lên `q_3` có phương là đường thẳng `AB` chiều từ `B` đến `A` và có độ lớn là:
`F_3 = 10^[-5] \sqrt[([2,88]/[0,8^2])^2 + ([2,16]/[0,8^2])^2+ [6,2208. (0,8^2 + 0,8^2 - 0,01)]/[0,8^3 . 0,8^3]`
`≈ 7,86.10^[-5] (N)`
$f) N$ cách đều `A,B` `10 cm`:
`r_1 = r_2 = 10 (cm) = 0,1 (m)`
Lực điện tác dụng lên `q_3` có phương là đường thẳng `AB` chiều từ `B` đến `A` và có độ lớn là:
`F_3 = 10^[-5] \sqrt[([2,88]/[0,1^2])^2 + ([2,16]/[0,1^2])^2+ [6,2208. (0,1^2 + 0,1^2 - 0,01)]/[0,1^3 . 0,1^3]`
`= 72\sqrt[37].10^[-5] (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