Thứ năm, 26/12/2024
IMG-LOGO

Câu hỏi:

18/07/2024 80

Hai 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?

Trả lời:

verified Giải bởi qa.haylamdo.com

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

Câu trả lời này có hữu ích không?

0

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1:

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 » 20/04/2022 118

Câu 2:

Điện năng tiêu thụ của đoạn mạch không tỉ lệ thuận với:

Xem đáp án » 20/04/2022 99

Câu 3:

Biểu thức liên hệ giữa cường độ điện trường đều E và hiệu điện thế U giữa hai điểm M, N (với d là hình chiếu của MN đó lên phương đường sức điện) là:

Xem đáp án » 20/04/2022 96

Câu 4:

Đại lượng nào dưới đây không liên quan đến cường độ điện trường của một điện tích điểm Q tại một điểm?

Xem đáp án » 20/04/2022 95

Câu 5:

Đơn vị nào sau đây là đơn vị đo cường độ điện trường?

Xem đáp án » 20/04/2022 95

Câu 6:

Đơn vị nào sau đây là đơn vị đo điện dung?

Xem đáp án » 20/04/2022 93

Câu 7:

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 » 20/04/2022 90

Câu 8:

Biết hiệu điện thế UMN= 3V. Hỏi đẳng thức nào dưới đây chắc chắn đúng?

Xem đáp án » 20/04/2022 90

Câu 9:

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 » 20/04/2022 89

Câu 10:

Một tụ điện có điện dung 50\(\mu F\) được tích điện dưới hiệu điện thế 24V. Điện tích của tụ là:

Xem đáp án » 20/04/2022 86

Câu 11:

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 » 20/04/2022 85

Câu 12:

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 » 20/04/2022 85

Câu 13:

Khi một điện tích q = -2C di chuyển từ M đến N trong một điện trường thì lực điện trường sinh công -6J. Hỏi hiệu điện thế UMNcó giá trị nào sau đây?

Xem đáp án » 20/04/2022 84

Câu 14:

Công của lực điện trường tác dụng lên một điện tích chuyển động từ M đến N:

Xem đáp án » 20/04/2022 81

Câu 15:

Độ lớn của lực tương tác giữa hai điện tích điểm:

Xem đáp án » 20/04/2022 81