Một quả cầu nhỏ có m = 60 g, điện tích \[q = 2.{\rm{ }}{10^{ - 7}}C\] được treo bằng sợi tơ mảnh. Ở phía dưới nó 10 cm cần đặt một điện tích \[{q_2}\] như thế nào để sức căng của sợi dây tăng gấp đôi?
Câu hỏi trong đề: 2020 câu Trắc nghiệm tổng hợp Vật lí 2023 có đáp án !!
Quảng cáo
Trả lời:
Giải bởi Vietjack
\[m = 60(g) = 0,06(kg)\]
\[{q_1} = {2.10^{ - 7}}(C)\]
\[r = 10(cm) = 0,1(m)\]
Khi chỉ treo vật vào sợi tơ, ta có: \[\overrightarrow T + \overrightarrow P = \overrightarrow 0 \] (1)
\[ \to \overrightarrow T \] cùng phương, ngược chiều với \[\overrightarrow P \] và \[T = P = mg = 0,06.10 = 0,6\left( N \right)\]
Khi đặt một điện tích q2 ở phía dưới 10 cm thì sức căng sợi dây tăng gấp đôi, ta có:
\[\overrightarrow {T\prime } + \vec F + \vec P = \vec 0\]\[ \Leftrightarrow 2\vec T + \vec P + \vec F = \vec 0\] \[ \Leftrightarrow \overrightarrow T + \overrightarrow F = \overrightarrow 0 \] (do ở (1) có \[\overrightarrow T + \overrightarrow P = \overrightarrow 0 \])
\[ \to \] Lực tương tác \[\vec F\] giữa hai điện tích \[{q_1},{q_2}\] cùng phương, ngược chiều với \[\vec T\] và có độ lớn \[F = T = 0,6(N)\]
\[ \to \] \[\vec F\] có phương thẳng đứng, chiều hướng xuống dưới.
\[ \to \] Hai điện tích \[{q_1},{q_2}\] hút nhau \[ \to {q_1},{q_2}\] trái dấu
Mà \[{q_1} > 0\] nên \[{q_2} < 0\]
Ta có: \[F = \frac{{k\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{{r^2}}} = \frac{{ - k{q_1}{q_2}}}{{{r^2}}}\]\[ \to {q_2} = - \frac{{F{r^2}}}{{k{q_1}}} = - \frac{{0,6.0,{1^2}}}{{{{9.10}^9}{{.2.10}^{ - 7}}}}\]\[ = 3,\left( 3 \right){.10^{ - 6}}\left( C \right)\]
Hot: 1000+ Đề thi cuối kì 2 file word cấu trúc mới 2026 Toán, Văn, Anh... lớp 1-12 (chỉ từ 60k). Tải ngay
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Lời giải
a. Chiều dài một vòng mà con kiến đi bằng quãng đường di chuyển của nó là:
\[s = 2r\pi = 2.3\pi = 6\pi (cm)\]
Độ dịch chuyển của kiến bằng 0.
b. Tốc độ di chuyển của con kiến là: \[v = \frac{s}{t} = \frac{{6\pi }}{3} = 2\pi \left( {cm/s} \right)\]
Vận tốc trung bình bằng 0.
Lời giải
Đặt \[{R_{4{\rm{ }}}} = {\rm{ }}x\]
Khi K mở mạch trở thành \[\;{R_3}{\rm{ }}nt\left[ {{R_2}\parallel \left( {{R_1}{\rm{ }}nt{\rm{ }}{R_4}{\rm{ }}} \right)} \right]\]nên ta có:
\[{R_{td}} = {R_3} + \frac{{{R_2}({R_1} + {R_4})}}{{{R_2} + {R_1} + {R_4}}} = 45 + \frac{{90(45 + x)}}{{90 + 45 + x}} = \frac{{10125 + 90x}}{{135 + x}}\]
\[{I_4} = \frac{{{R_2}}}{{{R_1} + {R_2} + {R_4}}}I = \frac{{90}}{{45 + 90 + x}}.\frac{{90}}{{\frac{{10125 + 90x}}{{135 + x}}}} = \frac{{8100}}{{10125 + 90x}} = \frac{{180}}{{225 + 2x}}\]
Khi K đóng mạch trở thành \[{R_1}\parallel \left[ {{R_2}{\rm{ }}nt\left( {{\rm{ }}{R_3}\parallel {R_4}{\rm{ }}} \right)} \right]\;\]ta có: \[{R_{34}} = \frac{{{R_3}{R_4}}}{{{R_3} + {R_4}}} = \frac{{45x}}{{45 + x}}\]
\[{I_4} = \frac{{{R_3}}}{{{R_4}}}{I_{234}} = \frac{{45}}{x}.\frac{{90}}{{90 + \frac{{45x}}{{45 + x}}}} = \frac{{4050 + 90x}}{{90x + 3{x^2}}} = \frac{{1350 + 30x}}{{30x + {x^2}}}\]
Vì \[{I_4}\] trong 2 trường hợp là bằng nhau nên:
\[{I_4} = \frac{{1350 + 30x}}{{30x + {x^2}}} = \frac{{180}}{{225 + x}}\]
\[ \Leftrightarrow 1350.225 + 8100x + 30{x^2} = 5400x + 180{x^2}\]
\[ \Leftrightarrow 150{x^2} - 2700x - 303750 = 0\]
\[ \Leftrightarrow x = 54,9\Omega \]
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Câu 6
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Câu 7
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Nhắn tin Zalo
Hỏi bài tập