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

a) Do AB vuông góc với đường sức điện nên hình chiếu của A, B lên đường sức điện trùng nhau

hay dAB = 0 Þ AAB = qp.E.dAB = 0.

b) Do dACB = dAB = 0 nên dACB = 0.

c)

Ta có: \({\rm{HC}} = \sqrt {{\rm{A}}{{\rm{C}}^2} - {\rm{A}}{{\rm{H}}^2}}  = \sqrt {{\rm{A}}{{\rm{C}}^2} - {{\left( {\frac{{{\rm{AB}}}}{2}} \right)}^2}}  = \sqrt {{4^2} - {{\left( {\frac{4}{2}} \right)}^2}}  = 2\sqrt 3 \) cm = \(0,02\sqrt 3 \) m.

Do \(\overrightarrow {{\rm{HC}}} \) ngược hướng với \({\rm{\vec E}}\) nên \({{\rm{d}}_{{\rm{AC}}}} = \overline {{\rm{HC}}}  =  - 0,02\sqrt 3 \) m.

Công của lực điện khi hạt proton di chuyển từ điểm A đến điểm C:

\({{\rm{A}}_{{\rm{AC}}}} = {\rm{q}}.{\rm{E}}.{{\rm{d}}_{{\rm{AC}}}} = {1,6.10^{ - 19}}.1000.\left( { - 0,02\sqrt 3 } \right) =  - {3,2.10^{ - 18}}.\sqrt 3 \) J.

d) Do \(\overrightarrow {{\rm{CH}}} \) cùng hướng với \({\rm{\vec E}}\) nên \({{\rm{d}}_{{\rm{CB}}}} = \overline {{\rm{CH}}}  = 0,02\sqrt 3 \) m.

Công của lực điện khi hạt proton di chuyển từ điểm C đến điểm B:

\({{\rm{A}}_{{\rm{CB}}}} = {\rm{q}}.{\rm{E}}.{{\rm{d}}_{{\rm{CB}}}} = {1,6.10^{ - 19}}.1000.0,02\sqrt 3  = {3,2.10^{ - 18}}.\sqrt 3 \).  J.