Hai điện tích điểm q1 = 15 µC; q2 = -6 µC đặt cách nhau 0,2 m trong không khí

Bạn cần đăng nhập để báo cáo vi phạm tài liệu

Hai điện tích điểm q1 = 15 µC; q2 = -6 µC đặt cách nhau 0,2 m trong không khí

đoàn việt cường Ngày: 03-07-2023 Lớp 11

582

Với giải Bài 4 trang 64 Vật Lí 11 Kết nối tri thức chi tiết trong Bài 16: Lực tương tác giữa hai điện tích giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải, từ đó biết cách làm bài tập Vật lí 11. Mời các bạn đón xem:

Hai điện tích điểm q1 = 15 µC; q2 = -6 µC đặt cách nhau 0,2 m trong không khí

Bài 4 trang 64 Vật Lí 11: Hai điện tích điểm q₁ = 15 µC; q₂ = -6 µC đặt cách nhau 0,2 m trong không khí. Phải đặt một điện tích q₃ ở vị trí nào để lực điện tác dụng lên điện tích này bằng 0?

Lời giải:

Điện tích q₁ tác dụng lên điện tích q₃ là: $\vec{F_{13}}$

Điện tích q₂ tác dụng lên điện tích q₃ là: $\vec{F_{23}}$

Tổng hợp lực điện tác dụng lên điện tích q₃ là: $\vec{F} = \vec{F_{13}} + \vec{F_{23}}$

Để lực điện tác dụng lên điện tích q₃ bằng 0 thì $\vec{0} = \vec{F_{13}} + \vec{F_{23}} \Rightarrow \vec{F_{13}} = - \vec{F_{23}}$

Do đó hai lực $\vec{F_{13}}; \vec{F_{23}}$ cùng phương, ngược chiều. Suy ra điện tích q₃ nằm trên đường nối của hai điện tích q₁ và q₂ và nằm ngoài khoảng nối q₁ và q₂ (do hai điện tích q₁, q₂ trái dấu nhau).

Trường hợp 1: Điện tích q₃ nằm gần q₂, cách q₂ đoạn a

$F_{13} = k \frac{|q_{1} q_{3}|}{r_{13}^{2}} = k \frac{|15. q_{3}|}{{(0,2 + a)}^{2}}$

$F_{23} = k \frac{|q_{2} q_{3}|}{r_{23}^{2}} = k \frac{|- 6. q_{3}|}{a^{2}}$

$F_{13} = F_{23} \Leftrightarrow k \frac{|15. q_{3}|}{{(0,2 + a)}^{2}} = k \frac{|- 6. q_{3}|}{a^{2}} \Leftrightarrow \frac{15}{{(0,2 + a)}^{2}} = \frac{6}{a^{2}} \Leftrightarrow [\begin{array}{l} a \approx 0,34 m \\ a \approx - 0,07 m (l o a i) \end{array}$

Trường hợp 2: Điện tích q₃ nằm gần q₁, cách q₁ đoạn a

$F_{13} = k \frac{|q_{1} q_{3}|}{r_{13}^{2}} = k \frac{|15. q_{3}|}{a^{2}}$

$F_{23} = k \frac{|q_{2} q_{3}|}{r_{23}^{2}} = k \frac{|- 6. q_{3}|}{{(a + 0,2)}^{2}}$

$F_{13} = F_{23} \Leftrightarrow k \frac{|15. q_{3}|}{a^{2}} = k \frac{|- 6. q_{3}|}{{(a + 0,2)}^{2}} \Leftrightarrow \frac{15}{a^{2}} = \frac{6}{{(a + 0,2)}^{2}} \Leftrightarrow [\begin{array}{l} a \approx - 0,12 m \\ a \approx - 0,54 m \end{array}$