Câu hỏi:
13/07/2024 379Hai điện tích q1= -2.10-7C và q2đặt cố định tương ứng tại hai điểm A, B cách nhau 3cm trong chân không.
1. Khi q2= 8.10-7C
2. Xác định điện tích q2để cường độ điện trường tổng hợp tại điểm N nằm trên đoạn thẳng AB cách A 1cm bằng 9.106V/m?
a. Tính lực tương tác giữa hai điện tích?
b. Xác định cường độ điện trường tổng hợp tại điểm M cách A 2cm, cách B 1cm?
Câu hỏi trong đề:
Top 5 Đề thi Giữa kì 1 Vật lí 11 có đáp án !!
Sách mới 2k7: Tổng ôn Toán, Lí, Hóa, Văn, Sử, Địa…. kỳ thi tốt nghiệp THPT Quốc gia 2025, đánh giá năng lực (chỉ từ 110k).
Quảng cáo
Trả lời:
Giải bởi Vietjack
Tóm tắt:
q1= -2.10-7C, q2đặt tại A, B
AB = 3cm = 0,03m
\(\varepsilon = 1\)
1. q2= 8.10-7C
a) F = ?
b) Cho MA = 2cm = 0,02m
MB = 1cm = 0,01m
Tìm EM= ?
2. Cho AN = 1cm = 0,01 m; \(N \in AB\)
EN= 9.106V/m. Tìm q2=?
Lời giải:
1.
a) Lực tương tác giữa hai điện tích điểm là:
\(F = \frac{{k\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{\varepsilon {{(AB)}^2}}} = \frac{{{{9.10}^9}\left| { - {{2.10}^{ - 7}}{{.8.10}^{ - 7}}} \right|}}{{1.{{\left( {0,03} \right)}^2}}} = 1,6N\)
b)
- Ta có: MA + MB = AB
- Gọi \(\overrightarrow {{E_{AM}}} ,\overrightarrow {{E_{BM}}} \) là cường độ điện trường do điện tích điểm q1, q2đặt tại A, B gây ra tại M (\(\overrightarrow {{E_{AM}}} ,\overrightarrow {{E_{BM}}} \)có phương chiều như hình vẽ)
- Theo nguyên lý chồng chất điện trường, cường độ điện trường tổng hợp tại M là:\[\overrightarrow {{E_M}} = \overrightarrow {{E_{AM}}} + \overrightarrow {{E_{BM}}} \]
- Vì \[\overrightarrow {{E_{AM}}} \],\[\overrightarrow {{E_{BM}}} \] cùng phương, cùng chiều nên: \({E_M} = {E_{AM}} + {E_{BM}}\)
- Với \({E_{AM}} = \frac{{k\left| {{q_1}} \right|}}{{\varepsilon .A{M^2}}} = \frac{{{{9.10}^9}\left| { - {{2.10}^{ - 7}}} \right|}}{{1.{{\left( {0,02} \right)}^2}}} = 4,{5.10^6}\left( {V/m} \right)\)
\({E_{BM}} = \frac{{k\left| {{q_2}} \right|}}{{\varepsilon .B{M^2}}} = \frac{{{{9.10}^9}\left| {{{.8.10}^{ - 7}}} \right|}}{{1.{{\left( {0,01} \right)}^2}}} = {72.10^6}\left( {V/m} \right)\)
- Vậy cường độ điện trường tổng hợp tại M là:
EM= 4,5.106+ 72.106=76,5.106 (V/m)
2. Vì N nằm trên đoạn AB nên: NB = AB – AN = 0,03 – 0,01 = 0,02m
- Gọi \(\overrightarrow {{E_{AN}}} ,\overrightarrow {\,\,{E_{BN}}} \) là cường độ điện trường do điện tích điểm A, B gây ra tại N. (\[\overrightarrow {{E_{AN}}} \]có phương chiều như hình vẽ)
- Theo nguyên lý chồng chất điện trường, cường độ điện trường tổng hợp tại N là:\[\overrightarrow {{E_N}} = \overrightarrow {{E_{AN}}} + \overrightarrow {{E_{BN}}} \]
- Vì N nằm trên đoạn AB nên: \[\overrightarrow {{E_{AN}}} \],\[\overrightarrow {{E_{BN}}} \]cùng phương, do đó:
EN= \({E_N} = \left| {{E_{AN}} \pm {E_{BN}}} \right|\)
- Ta có:\({E_{AN}} = \frac{{k\left| {{q_1}} \right|}}{{\varepsilon .A{N^2}}} = \frac{{{{9.10}^9}.\left| {\left( { - {{2.10}^{ - 7}}} \right)} \right|}}{{1.{{\left( {0,01} \right)}^2}}} = {18.10^6}\left( {V/m} \right)\) >9.106(V/m)
- Vậy để EN= 9.106V/m thì:
EN= EAN- EBN(1) hoặc EN= EBN- EAN(2) tức là\[\overrightarrow {{E_{AN}}} \],\[\overrightarrow {{E_{BN}}} \]phải cùng phương, ngược chiều. Vì N thuộc đoạn thẳng AB, q1âm nên q2là điện tích âm.
- TH1: EBN= EAN– EN= 18.106– 9.106= 9.106(V/m)
Với \({E_{BN}} = \frac{{k\left| {{q_2}} \right|}}{{\varepsilon .B{N^2}}} \Leftrightarrow {9.10^6} = \frac{{{{9.10}^9}.\left| {{q_2}} \right|}}{{1.{{\left( {0,02} \right)}^2}}} \Leftrightarrow \left| {{q_2}} \right| = {4.10^{ - 7}}C\)
Vậy q2= - 4.10-7C
- TH2: EBN= EAN+ EN= 18.106+ 9.106= 27.106C
Với \({E_{BN}} = \frac{{k\left| {{q_2}} \right|}}{{\varepsilon .B{N^2}}} \Leftrightarrow {27.10^6} = \frac{{{{9.10}^9}.\left| {{q_2}} \right|}}{{1.{{\left( {0,02} \right)}^2}}} \Leftrightarrow \left| {{q_2}} \right| = 1,{2.10^{ - 6}}C\)
Vậy q2= - 1,2.10-6C
Nhà sách VIETJACK:
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Câu 1:
Hai quả cầu giống hệt nhau, ban đầu quả A nhiễm điện âm, quả B không nhiễm điện. Sau khi cho chúng tiếp xúc và tách ra thì:
Xem đáp án »
19/03/2022
13,333
Câu 2:
Đặt vào hai đầu vật dẫn có điện trở R một hiệu điện thế U, cường độ dòng điện chạy qua vật dẫn là I thì công suất tỏa nhiệt trên vật dẫn là:
Xem đáp án »
19/03/2022
1,755
Câu 5:
Vật A trung hòa về điện tiếp xúc với vật B đang nhiễm điện dương thì vật A cũng nhiễm điện dương là do:
Xem đáp án »
19/03/2022
1,094
Câu 6:
1. Đặt vào hai đầu vật dẫn có điện trở 2\(\Omega \) một hiệu điện thế 3V. Tính nhiệt lượng tỏa ra trên vật dẫn sau thời gian một giờ?
2. Một electron (e = -1,6.10-19C) di chuyển được đoạn đường 1cm, dọc theo một đường sức điện dưới tác dụng của lực điện trong một điện trường đều có cường độ điện trường 1000V/m. Tính công của lực điện trường?
Xem đáp án »
13/07/2024
818
Câu 7:
Suất điện động của một pin là 1,5V. Công suất lực lạ khi dịch chuyển điện tích +2C từ cực âm tới cực dương bên trong nguồn điện là:
Xem đáp án »
19/03/2022
688
về câu hỏi!