Cho hai bản kim loại phẳng đặt song song tích điện trái dấu, thả một electron không vận tốc ban đầu vào điện trường giữa hai bản kim loại trên. Bỏ qua tác dụng của trọng trường. Quỹ đạo của electron là

Khối lượng mỗi quả cầu: \({m_1} = {m_2} = m\)

Mỗi quả cầu chịu tác dụng của 3 lực:

+ Lực đẩy Culông \(\overrightarrow {{F_C}} \)

+ Trọng lực \(\overrightarrow P \)

+ Lực căng dây \(\overrightarrow T \)

Điều kiện cân bằng của quả cầu

\(\overrightarrow {{F_C}} + \overrightarrow P + \overrightarrow T = \overrightarrow 0 \Leftrightarrow \overrightarrow {F'} + \overrightarrow T = \overrightarrow 0 \Leftrightarrow \overrightarrow {F'} = - \overrightarrow T \)

Từ hình vẽ, ta có:

\(\tan \alpha = \frac{{{F_C}}}{P} \Leftrightarrow P\tan \alpha = {F_C} \Leftrightarrow mg\tan {45^0} = k\frac{{{q^2}}}{{{r^2}}}\) (với \(r = \ell \sqrt 2 \))

\( \Leftrightarrow m = \frac{{k{q^2}}}{{2g{\ell ^2}}} = \frac{{{{9.10}^9}{{.16.10}^{ - 14}}}}{{2.10.0,{2^2}}} = {18.10^{ - 4}}kg = 1,{8.10^{ - 3}}kg = 1,8g\)

Vì \(A{B^2} + A{C^2} = B{C^2}\) nên \(\Delta ABC\) vuông tại A.

Lực do \({q_1}\) tác dụng vào \({q_3}\) có độ lớn là

\({F_{13}} = k\frac{{\left| {{q_1}{q_3}} \right|}}{{A{C^2}}} = {9.10^9}.\frac{{\left| {{{6.10}^{ - 6}}{{.3.10}^{ - 6}}} \right|}}{{0,{{04}^2}}} = 101,25\,N\)

Lực do \({q_2}\) tác dụng vào \({q_3}\) có độ lớn là

\({F_{23}} = k\frac{{\left| {{q_2}{q_3}} \right|}}{{B{C^2}}} = {9.10^9}.\frac{{\left| { - {{6.10}^{ - 6}}{{.3.10}^{ - 6}}} \right|}}{{0,{{05}^2}}} = 64,8\,N\)

\[{\rm{cos}}\widehat {ACB} = \frac{{AC}}{{BC}} = \frac{4}{5} \Rightarrow \widehat {ACB} = \arccos \frac{4}{5}\]

Lực tổng hợp tác dụng lên \({q_3}\) có:

+ phương, chiều như hình vẽ.

+ Độ lớn: \({F_3} = \sqrt {{F_{13}}^2 + {F_{23}}^2 + 2{F_{13}}{F_{23}}{\rm{cos(18}}{{\rm{0}}^0} - \widehat {ACB})} \approx 62,9\,N\)