Trong thí nghiệm về điện trường (Hình vẽ), người ta tạo ra một điện trường giống nhau tại mọi điểm giữa hai bản kim loại với

, có phương nằm ngang và hướng từ tấm bên phải (+) sang tấm bên trái (-). Một viên bi nhỏ khối lượng \(0,1{\rm{\;g}}\), tích điện âm được móc bằng dây chỉ xem như chiều dài l=50cm và treo vào giá như hình. Lấy , khoảng cách hai bản đủ rộng để bi không va chạm nếu cho dao động.

	Phát biểu	Đúng	Sai
a	Lực tác dụng lên viên bi gồm có trọng lực $\overrightarrow{P}$ và lực điện $\overrightarrow{F}$.
b	Góc lệch giữa dây treo và phương thẳng đứng khi bi đứng cân bằng là 300.
c	Nếu cho con lắc dao động thì chu kì dao động của nó là 1,181s
d	Khi Bi đang cân bằng nếu đổi dấu điện tích của hai bản kim loại, nhưng giữ nguyên độ lớn của cường độ điện trường thì viên bi sẽ dao động với tốc độ cực đại bằng 3,76 m/s

Hướng dẫn giải

a. Điện trường tại điểm M cách O 1 khoảng 5 cm là

\(E = \frac{{k\left| q \right|}}{{\varepsilon {r^2}}} = \frac{{{{9.10}^9}\left| {{{6.10}^{ - 9}}} \right|}}{{1.{{(0,05)}^2}}} = 21600(V/m)\)

b. Giả sử điện tích này đặt trong điện trường, chịu lực tác dụng 2.10-4N thì giá trị của điện trường là 50000 V/m.

\(E = \frac{F}{{\left| q \right|}} = \frac{{{{3.10}^{ - 4}}}}{{{{6.10}^{ - 9}}}} = 50000(V/m)\)

c. Đặt điện tích trong chất lỏng có hằng số điện môi e = 16. Điểm có cường độ điện trường 21600 cách điện tích 1,25 cm.

$E=\frac{k\left|q\right|}{\epsilon {(r\text{'})}^2}\iff \frac{{9.10}^9\left|{6.10}^{-9}\right|}{16.{(r\text{'})}^2}=21600\Rightarrow r\text{'}=\mathrm{0,0125}\left(m\right)=\mathrm{1,25}cm$

a. Cường độ điện trường tại điểm M cách Q 2 cm là 7,5.10-6 V/m

\(E = \frac{{k\left| Q \right|}}{{\varepsilon {r^2}}} = \frac{{{{9.10}^9}\left| {{{10}^{ - 6}}} \right|}}{{3.{{(0,02)}^2}}} = {75.10^5}(V/m)\)

b. Lực điện tác dụng lên điện tích Q là 7,5 (N)

\(F = \left| q \right|E = {10^{ - 6}}{.7,5.10^{ - 6}} = 7,5(N)\)

c. Cường độ điện trường tại M cách Q 2 cm nếu đặt Q trong không khí là 225.105 (V/m).\(E = \frac{{k\left| Q \right|}}{{\varepsilon {r^2}}} = \frac{{{{9.10}^9}\left| {{{10}^{ - 6}}} \right|}}{{1.{{(0,02)}^2}}} = {225.10^5}(V/m)\)

d. Cường độ điện trường tại N cách Q 4 cm là 5.105 V/m.

\({E_N} = \frac{{k\left| Q \right|}}{{\varepsilon {r^2}}} = \frac{{{{9.10}^9}\left| {{{10}^{ - 6}}} \right|}}{{3.{{(0,04)}^2}}} = {1875.10^3}(V/m)\)