Cho hai điện tích điểm \({q_1} = 6{\rm{ \mu C}}\) và \({q_2} = 54{\rm{ \mu C}}\) đặt tại hai điểm A, B trong không khí cách nhau 6 cm. Sau đó người ta đặt một điện tích q₃ tại điểm C.

	Nội dung	Đúng	Sai
a	Điện tích điểm \({q_1}\) tác dụng lực đẩy lên điện tích điểm \({q_2}\).
b	Để \({q_3}\)nằm cân bằng, phải đặt \({q_3}\)nằm trong đoạn AB.
c	Điểm C cách điểm A 4,5 cm.
d	Để cả hệ cân bằng, giá trị của \({q_3}\) là \(3,375{\rm{ \mu C}}\).

Hướng dẫn giải

b. Để \({q_3}\)nằm cân bằng thì \[\overrightarrow {{F_3}} = \overrightarrow {{F_{13}}} + \overrightarrow {{F_{23}}} = \vec 0 \Rightarrow \overrightarrow {{F_{13}}} = - \overrightarrow {{F_{23}}} \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}\overrightarrow {{F_{13}}} \uparrow \downarrow \overrightarrow {{F_{23}}} \\{F_{13}} = {F_{23}}\end{array} \right.\]

\[\overrightarrow {{F_{13}}} \uparrow \downarrow \overrightarrow {{F_{23}}} \Rightarrow \] \({q_3}\)nằm trong đoạn AB (C nằm trong đoạn thẳng AB).

c. \[{F_{13}} = {F_{23}} \Rightarrow k\frac{{\left| {{q_1}{q_3}} \right|}}{{{\rm{A}}{{\rm{C}}^2}}} = k\frac{{\left| {{q_2}{q_3}} \right|}}{{{\rm{B}}{{\rm{C}}^2}}} \Rightarrow \frac{{{\rm{AC}}}}{{{\rm{BC}}}} = \sqrt {\frac{{\left| {{q_1}} \right|}}{{\left| {{q_2}} \right|}}} = \sqrt {\frac{6}{{54}}} = \frac{1}{3}\] mà \({\rm{AC}} + {\rm{BC}} = 6{\rm{ cm}}\)

\( \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{\rm{AC}} = 1,5{\rm{ cm}}\\{\rm{BC}} = 4,5{\rm{ cm}}\end{array} \right.\)

d. Do \({q_1}{q_2} > 0\) nên \({q_1}\) sẽ tác dụng lực đẩy lên \({q_2}\). Để \({q_2}\) cân bằng thì \({q_3}\)cần tác dụng lực hút lên \({q_2}\). Tương tự với \({q_1}\). Suy ra \({q_3} < 0\).

Điện tích điểm \({q_2}\) cân bằng thì

\({F_{12}} = {F_{32}} \Rightarrow k\frac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{{\rm{A}}{{\rm{B}}^2}}} = k\frac{{\left| {{q_3}{q_2}} \right|}}{{{\rm{C}}{{\rm{B}}^2}}} \Rightarrow \left| {{q_3}} \right| = \left| {{q_1}} \right|\frac{{{\rm{C}}{{\rm{B}}^2}}}{{{\rm{A}}{{\rm{B}}^2}}} = 6.\frac{{4,{5^2}}}{{{6^2}}} = 3,375{\rm{ \mu C}}\)

\( \Rightarrow {q_3} = - 3,375{\rm{ \mu C}}\)