Câu hỏi:

13/07/2024 1,188

Một hệ gồm ba điện tích điểm dương q giống nhau và một điện tích điểm q nằm cân bằng. Biết ba điện tích q nằm ở ba đỉnh của một tam giác đều. Xác định dấu, độ lớn của điện tích (theo q) và vị trí của điện tích điểm Q.

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: 10 Bài tập Xác định điều kiện cân bằng của hệ điện tích (có lời giải) !!

Bắt đầu thi

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Thử xét trạng thái cân bằng của điện tích dương q đặt tại một trong ba đỉnh của tam giác đều ABC (cạnh a, đỉnh C chẳng hạn). Lực đẩy của các điện tích q đặt tại hai đỉnh còn lại của tam giác lên điện tích đặt tại C có độ lớn là: $F = \frac{q^{2}}{4 π ε_{0} a^{2}}$

Hợp lực của hai lực này có phương nằm trên đường phân giác của góc C, chiều hướng ra ngoài tam giác, độ lớn: $F_{d} = F \sqrt{3} = \frac{q^{2}}{4 π ε_{0} a^{2}} \sqrt{3}$ (1)

Một hệ gồm ba điện tích điểm dương q giống nhau và một điện tích điểm nằm cân bằng. Biết ba điện tích q nằm ở ba đỉnh của một tam giác đều. Xác định dấu, độ lớn của điện tích (theo q) và vị trí của điện tích điểm . (ảnh 1)

Muốn điện tích đặt tại C nằm cân bằng thì phải có một lực hút cân bằng với lực đẩy . Điện tích Q do đó phải trái dấu với các điện tích q (Q phải mang điện tích âm) và phải nằm trên đường phân giác của góc C. Tương tự, muốn cho các điện tích q đặt tại các đỉnh A và B nằm cân bằng thì điện tích Q phải nằm trên các đường phân giác của góc A và B. Nghĩa là Q phải nằm tại trọng tâm của tam giác đều ABC và khoảng cách r từ Q đến C sẽ là: $r = \frac{2}{3} a \cdot \frac{\sqrt{3}}{2}$

Độ lớn của lực do Q tác dụng lên các điện tích q là: $F_{h} = \frac{|q Q|}{4 π ε_{0} r^{2}}$ (2)

Vì $F_{h} = F_{d}$ nên từ (1) và (2), dễ dàng tính được độ lớn của Q theo q: $Q = - \frac{q}{\sqrt{3}} .$

Hot: Học hè online Toán, Văn, Anh...lớp 1-12 tại Vietjack với hơn 1 triệu bài tập có đáp án. Học ngay

Sách thầy cô Vietjack biên soạn:

Xem thêm »

Bình luận

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Người ta treo hai quả cầu nhỏ khối lượng bằng nhau m = 0,1g bằng hai sợi dây có độ dài như nhau ℓ (khối lượng không đáng kể). Cho chúng nhiễm điện bằng nhau chúng đẩy nhau và cân bằng khi mỗi dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc 15⁰. Tính lực tương tác điện giữa hai quả cầu:

A. 26.10^-5N

B. 52.10^-5N

C. 2,6.10^-5N

D. 5,2.10^-5N

Lời giải

Người ta treo hai quả cầu nhỏ khối lượng bằng nhau m = 0,1g bằng hai sợi dây có độ dài như nhau ℓ (khối lượng không đáng kể). Cho chúng nhiễm điện bằng nhau chúng đẩy nhau và cân bằng khi mỗi dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc 150. Tính lực tương tác điện giữa hai quả cầu: A. 26.10-5N B. 52.10-5N C. 2,6.10-5N D. 5,2.10-5N (ảnh 1)

Từ giả thuyết ta vẽ được hình bên.

Khi hệ cân bằng thì tan15⁰ = $\frac{F}{P}$ Þ F = P.tan15⁰ = mg.tan15⁰ ≈ 26.10^-5 N

Câu 2

Người ta treo hai quả cầu nhỏ khối lượng bằng nhau m = 0,1g bằng hai sợi dây có độ dài như nhau ℓ = 10cm (khối lượng không đáng kể). Truyền một điện tích Q cho hai quả cầu thì chúng đẩy nhau cân bằng khi mỗi dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc 15⁰, lấy g = 10m/s². Tính điện tích Q:

A. 7,7 nC.

B. 18 nC.

C. 21 nC.

D. 27 nC.

Lời giải

Do 1 điện tích mà truyền cho hai quả cầu Þ điện tích mỗi quả q₁ = q₂ = 0,5Q

Từ hình ta có sin15 = $\frac{r}{2 l}$ Þ r = 2ℓ.sin15 ≈ 5,2 cm

Khi hệ cân bằng thì tan15⁰ = $\frac{F}{P}$ Þ F = P.tan15⁰ Þ 9.10⁹. $\frac{Q^{2}}{4 r^{2}}$ = mg.tan15

Hay 9.10⁹. $\frac{Q^{2}}{4.0, 052^{2}}$ = 0,1.10^-3.10.tan15Þ Q = 1,8.10^-8 C = 18 nC

Câu 3

Có hai điện tích điểm q₁ = 9.10⁻⁹C và q₂ = −10⁻⁹C đặt cố định tại hai điểm A và B cách nhau 10 cm trong không khí. Hỏi phải đặt một điện tích thứ ba q₀ tại vị trí nào để điện tích này nằm cân bằng

A. Đặt q₀ trên đường thẳng AB, trong đoạn AB và cách B là 5 cm.

B. Đặt q₀ trên đường thẳng AB, ngoài đoạn AB và cách B là 5 cm.

C. Đặt q₀ trên đường thẳng AB, ngoài đoạn AB và cách B là 25 cm.

D. Đặt q₀ trên đường thẳng AB, trong đoạn AB và cách B là 15 cm.

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 4

Có hai điện tích điểm q₁ = q và q₂ = 4q đặt cách nhau một khoảng r. cần đặt điện tích thứ ba q₀ ở đâu và có dấu như thế nào để để hệ ba điện tích nằm cân bằng? Xét hai trường hợp:

a) Hai điện tích q₁ = q và q₂ = 4q được giữ cố định.

b) hai điện tích q₁ = q và q₂ = 4q để tự do.

Xem đáp án

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 5

Hai quả cầu kim loại nhỏ có cùng kích thước, cùng khối lượng 90g, được treo vào cùng một điểm bằng hai sợi dây mảnh cách điện có cùng chiều dài 1,5m. Truyền cho mỗi quả cầu một điện tích $2, 4 \cdot 10^{- 7} C$ thì chúng đẩy nhau ra xa tới lúc cân bằng thì hai điện tích cách nhau một đoạn a Coi góc lệch của hai sợi dây so với phương thẳng đứng là rất nhỏ. Tính độ lớn của a Lấy $g = 10 m / s^{2}$ .

Xem đáp án

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 6

Trong không khí, ba điện tích điểm q₁, q₂, q₃ làn lượt được đặt tại ba điểm A, B, c nằm trên cùng một đường thẳng. Biết AC = 60 cm, q₁ = 4q₃, lực điện do q₁ và q₃ tác dụng lên q₂ cân bằng nhau. B cách A và C lần lượt là

A. 80 cm và 20 cm.

B. 20 cm và 40 cm.

C. 20 cm và 80 cm.

D. 40 cm và 20 cm.

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 7

Một hệ tích điện có cấu tạo gồm một ion dương +e và hai ion âm giống nhau q nằm cân bằng. Khoảng cách giữa hai ion âm là A. Bỏ qua trọng lượng của các ion. Chọn phương án đúng.

A. Ba ion nằm trên ba đỉnh của tam giác đều và q = −4e.

B. Ba ion nằm trên ba đỉnh của tam giác đều và q = −2e

C. Ba ion nằm trên đường thẳng, ion dương cách đều hai ion âm và q = −2e.

D. Ba ion nằm trên đường thẳng, ion dương cách đều hai ion âm và q = −4e.

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Xem thêm các câu hỏi khác »

Hỏi bài tập

Đăng ký gói thi VIP

VIP +1 tháng ( 199,000 VNĐ )

VIP +1 - Luyện thi tất cả các đề có trên Website trong 1 tháng

Hơn 100K đề thi thử, đề minh hoạ, chính thức các năm
Với 2tr+ câu hỏi theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng
Tải xuống đề thi [DOCX] với đầy đủ đáp án
Xem bài giảng đính kèm củng cố thêm kiến thức
Bao gồm tất cả các bậc từ Tiểu học đến Đại học
Chặn hiển thị quảng cáo tăng khả năng tập trung ôn luyện

Mua ngay

VIP +3 tháng ( 299,000 VNĐ )

VIP +3 - Luyện thi tất cả các đề có trên Website trong 3 tháng

Hơn 100K đề thi thử, đề minh hoạ, chính thức các năm
Với 2tr+ câu hỏi theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng
Tải xuống đề thi [DOCX] với đầy đủ đáp án
Xem bài giảng đính kèm củng cố thêm kiến thức
Bao gồm tất cả các bậc từ Tiểu học đến Đại học
Chặn hiển thị quảng cáo tăng khả năng tập trung ôn luyện

Mua ngay

VIP +6 tháng ( 399,000 VNĐ )

VIP +6 - Luyện thi tất cả các đề có trên Website trong 6 tháng

Hơn 100K đề thi thử, đề minh hoạ, chính thức các năm
Với 2tr+ câu hỏi theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng
Tải xuống đề thi [DOCX] với đầy đủ đáp án
Xem bài giảng đính kèm củng cố thêm kiến thức
Bao gồm tất cả các bậc từ Tiểu học đến Đại học
Chặn hiển thị quảng cáo tăng khả năng tập trung ôn luyện

Mua ngay

VIP +12 tháng ( 499,000 VNĐ )

VIP +12 - Luyện thi tất cả các đề có trên Website trong 12 tháng

Hơn 100K đề thi thử, đề minh hoạ, chính thức các năm
Với 2tr+ câu hỏi theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng
Tải xuống đề thi [DOCX] với đầy đủ đáp án
Xem bài giảng đính kèm củng cố thêm kiến thức
Bao gồm tất cả các bậc từ Tiểu học đến Đại học
Chặn hiển thị quảng cáo tăng khả năng tập trung ôn luyện

Mua ngay

Bình luận

Có hai điện tích điểm q1 = 9.10−9C và q2 = −10−9C đặt cố định tại hai điểm A và B cách nhau 10 cm trong không khí. Hỏi phải đặt một điện tích thứ ba q0 tại vị trí nào để điện tích này nằm cân bằng

Trong không khí, ba điện tích điểm q1, q2, q3 làn lượt được đặt tại ba điểm A, B, c nằm trên cùng một đường thẳng. Biết AC = 60 cm, q1 = 4q3, lực điện do q1 và q3 tác dụng lên q2 cân bằng nhau. B cách A và C lần lượt là

Một hệ tích điện có cấu tạo gồm một ion dương +e và hai ion âm giống nhau q nằm cân bằng. Khoảng cách giữa hai ion âm là A. Bỏ qua trọng lượng của các ion. Chọn phương án đúng.

VIP +1 tháng ( 199,000 VNĐ )

VIP +3 tháng ( 299,000 VNĐ )

VIP +6 tháng ( 399,000 VNĐ )

VIP +12 tháng ( 499,000 VNĐ )

🔥 Đề thi HOT:

CHỌN BỘ SÁCH BẠN MUỐN XEM

Đăng ký

Đăng nhập

Quên mật khẩu

Có hai điện tích điểm q₁ = 9.10⁻⁹C và q₂ = −10⁻⁹C đặt cố định tại hai điểm A và B cách nhau 10 cm trong không khí. Hỏi phải đặt một điện tích thứ ba q₀ tại vị trí nào để điện tích này nằm cân bằng

Trong không khí, ba điện tích điểm q₁, q₂, q₃ làn lượt được đặt tại ba điểm A, B, c nằm trên cùng một đường thẳng. Biết AC = 60 cm, q₁ = 4q₃, lực điện do q₁ và q₃ tác dụng lên q₂ cân bằng nhau. B cách A và C lần lượt là