Thứ bảy, 23/11/2024
IMG-LOGO

Câu hỏi:

06/07/2024 78

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 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

Câu trả lời này có hữu ích không?

0

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 » 22/06/2022 187

Câu 2:

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

Xem đáp án » 22/06/2022 152

Câu 3:

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 » 22/06/2022 135

Câu 4:

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

Xem đáp án » 22/06/2022 135

Câu 5:

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 » 22/06/2022 128

Câu 6:

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 » 22/06/2022 122

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 » 22/06/2022 117

Câu 8:

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 » 22/06/2022 109

Câu 9:

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

Xem đáp án » 22/06/2022 105

Câu 10:

Dòng điện không đổi là dòng điện có:

Xem đáp án » 22/06/2022 100

Câu 11:

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 » 22/06/2022 100

Câu 12:

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

Xem đáp án » 22/06/2022 92

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 » 22/06/2022 90

Câu 14:

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

Xem đáp án » 22/06/2022 81

Câu 15:

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

Xem đáp án » 22/06/2022 80