Câu hỏi:

19/03/2022 11,191 Lưu

Hai quả cầu kim loại giống nhau, mỗi quả cầu có điện tích q >0 và khối lượng m = 10 g được treo vào hai sợi dây mảnh, nhẹ, cùng chiều dài l = 30cm vào cùng một điểm trong không khí. Giữ cố định một quả cầu theo phương thẳng đứng thì thấy dây treo hợp với quả cầu kia bị lệch góc \(\alpha \)= 600so với phương thẳng đứng. Lấy g = 10m/s2. Giá trị của q là:

Quảng cáo

Trả lời:

verified
Giải bởi Vietjack

- Đổi m = 10g = 0,01kg

l = 30cm = 0,3m

\(\alpha \)

\(\alpha \)

- Quả cầu A chịu tác dụng của các lực là: lực tương tác tĩnh điện \(\overrightarrow {{F_1}} \)và trọng lực \(\overrightarrow P \), lực căng dây \(\overrightarrow T \)

- Quả cầu A nằm cân bằng thì ta có: \(\overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow P + \overrightarrow T = 0 \Leftrightarrow \overrightarrow F = - \overrightarrow P \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}F = P\\\overrightarrow F \uparrow \downarrow \overrightarrow P \end{array} \right.\)

- Vì chiều dài sợi dây không đổi,\(\alpha = {60^0}\)nên\(\Delta \)MAB đều, do đó:

AB = l = 0,3m = r

Và\(\Delta \)FTA là tam giác đều vì có các góc bằng 600

- Vậy ta suy ra: F1= F

Với\({F_1} = \frac{{k\left| {{q^2}} \right|}}{{\varepsilon .{r^2}}}\) , F = P = mg

- Vậy điện tích của quả cầu là:

\[q = \sqrt {\frac{{mg.\varepsilon .{r^2}}}{k}} = \sqrt {\frac{{0,01.10.1.{{\left( {0,3} \right)}^2}}}{{{{9.10}^9}}}} = {10^{ - 6}}C\]

Chọn đáp án C

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Hai quả cầu nhỏ A và B mang các điện tích lần lượt là -2.10-9C và 2.10-9C được treo ở hai đầu sợi chỉ cách điện có chiều dài như nhau, hai điểm treo M và N cách nhau 2cm. Khi các quả cầu cân  (ảnh 2)

- Gọi \(\overrightarrow {{F_1}} ,\overrightarrow {\,\,{F_2}} \) là lực tương tác điện giữa hai quả cầu (phương chiều như hình vẽ)

- Để đưa các dây treo trở về vị trí thẳng đứng thì cần tác dụng các lực \(\overrightarrow {{F_1}} ,\overrightarrow {\,\,{F_2}} \) cân bằng với các lực \(\overrightarrow {{F_1}} ,\overrightarrow {\,\,{F_2}} \) (hình vẽ). Lực \(\overrightarrow {{F_1}} ,\overrightarrow {\,\,{F_2}} \) này do điện trường đều \(\overrightarrow E \)đặt thêm vào gây ra. Vì qA < 0, qB > 0 nên phải dùng một điện trường đều \(\overrightarrow E \)có chiều hướng sang phải. (hình vẽ)

- Xét sự cân bằng của quả cầu A, ta có: F1 = F'1

Với \({F_1} = \frac{{k\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{\varepsilon {r^2}}} = \frac{{{{9.10}^9}.\left| { - {{2.10}^{ - 9}}{{.2.10}^9}} \right|}}{{1.0,{{02}^2}}} = {9.10^{ - 5}}N\)

F'1 = |qA|E = 2.10-9E

Vậy độ lớn của cường độ điện trường là: \(E = \frac{{{{9.10}^{ - 5}}}}{{{{2.10}^{ - 9}}}} = 45000\left( {V/m} \right)\)

Chọn đáp án A

Câu 2

Lời giải

- Lực điện tác dụng lên một điện tích đặt trong điện trường đều là: \(\overrightarrow F = q\overrightarrow E \)

Vậy khi thả một điện tích q dương (q >0) vào trong điện trường đều thì lực điện\(\overrightarrow F \) tác dụng lên điện tích q cùng phương, cùng chiều với cường độ điện trường\(\overrightarrow E \)tức là hạt điện tích dương này chuyển động dọc theo chiều của đường sức điện.

Chọn đáp án C

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 4

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP