Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Đặt hai quả cầu B và c tiếp xúc với nhau. Đưa quả cầu A lại gần quả cầu c theo đường nối tâm hai quả cầu B và C cho đến khi C nhiễm điện âm, còn B nhiễm điện dương. Lúc đó giữ nguyên vị trí của A. Tách B khỏi C. Bây giờ nếu đưa A ra xa thì B vẫn nhiễm điện dương và C vẫn nhiễm điện âm vì chúng là các vật cô lập về điện.
a) Lực tương tác giữa hai quả cầu:
\(F = k\frac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{{r^2}}} = {9.10^9}\frac{{\left| { - 3,{{2.10}^{ - 7}}.2,{{4.10}^{ - 7}}} \right|}}{{0,{{12}^2}}} = 0,048N\)
b) Điện tích của quả cầu sau khi tiếp xúc là:
\(q{'_1} = q{'_2} = \frac{{{q_1} + {q_2}}}{2} = \frac{{ - 3,{{2.10}^{ - 7}} + 2,{{4.10}^{ - 7}}}}{2} = - 0,{4.10^{ - 7}}C\)
Lực tương tác giữa hai quả cầu lúc này:
\(F' = k\frac{{\left| {q{'_1}q{'_2}} \right|}}{{{r^2}}} = {9.10^9}\frac{{\left| {{{( - 0,{{4.10}^{ - 7}})}^2}} \right|}}{{0,{{12}^2}}} = 0,001N\)
a) Số electron thừa ở quả cầu A: N1 = 3 , 2.10 − 7 1 , 6.10 − 19 = 2.1012 electron.
Số electron thiếu ở quả cầu B: N2 = 2 , 4.10 − 7 1 , 6.10 − 9 = 1,5.1012 electron.
Lực tương tác điện giữa chúng là lực hút và có độ lớn:
F = k | q 1 q 2 | r 2 = 9 . 10 9 | − 3 , 2.10 − 7 .2.4.10 − 7 | ( 12.10 − 2 ) 2 = 48 . 10 - 3 (N).
b) Khi cho hai quả cầu tiếp xúc với nhau rồi tách ra, điện tích của mỗi quả cầu là: q 1 ' = q 2 ' = q’ = q 1 + q 2 2 = − 3 , 2.10 − 7 + 2 , 4.10 − 7 2 = - 0,4.10-7 C; lực tương tác giữa chúng lúc này là lực đẩy và có độ lớn:
F’ = k | q 1 ' q 2 ' | r 2 = 9 . 10 9 | ( − 4.10 − 7 ) . ( − 4.10 − 7 ) | ( 12.10 − 2 ) 2 = 10 - 3 N.
a) Số electron thừa ở quả cầu A: N 1 = 3 , 2 . 10 - 7 1 , 6 . 10 - 19 = 2 . 10 12 electron.
Lực tương tác điện giữa chúng là lực hút và có độ lớn:
b) Khi cho hai quả cầu tiếp xúc nhau rồi tách ra, điện tích của mỗi quả cầu là:
lực tương tác điện giữa chúng bây giờ là lực hút và có độ lớn: F ' = 9 . 10 9 q 1 q 2 r 2 = 10 - 3 N
a. F = k q 1 q 2 ε r 2 → F = 9.10 9 ( − 10 − 7 ) .4.10 − 7 1.0 , 06 2 = 0 , 1 N
b. F = k q 1 q 2 ε r 2 → F = 9.10 9 2.10 − 8 .4 , 5.10 − 8 r 2 = 0 , 1 N → r = 9.10 − 3 m = 9 m m
a) Hai quả cầu tích điện hút nhau nên hai quả cầu tích điện trái dấu. Do quả cầu thứ nhất mang điện tích âm nên quả cầu thứ hai mang điện tích dương.
b) Ta có công thức như sau:
\(F=k\dfrac{\left(q_1q_2\right)}{\varepsilon r^2}\)
\(\Rightarrow0,05=9\cdot10^9\cdot\dfrac{\left[\left(-0,1\cdot10^{-6}\right)\cdot0,05\cdot10^{-6}\right]}{1\cdot r^2}\)
\(\Rightarrow r=0,03\left(m\right)=3\left(cm\right)\)
Để giải bài toán này, ta cần thực hiện các bước sau:
1. Tính điện tích các mặt trong và ngoài của \( D \).
2. Tính hiệu điện thế giữa \( A \) và \( D \).
3. Tính hiệu điện thế giữa \( A \) và đất.
Gọi:
- \( Q_A = Q \): Điện tích trên quả cầu \( A \)
- \( Q_D = -Q \): Điện tích trên vỏ cầu \( D \)
- \( a \): Bán kính của quả cầu \( A \)
- \( b \): Bán kính của mặt trong vỏ cầu \( B \)
- \( d \): Bán kính của mặt ngoài vỏ cầu \( D \)
1. Tính điện tích các mặt trong và ngoài của \( D \)
Vì vỏ cầu \( D \) là chất dẫn điện, điện tích \( -Q \) trên \( D \) sẽ phân bố như sau:
- Điện tích trên mặt trong của \( D \) sẽ là \( -Q \) để cân bằng với điện tích \( +Q \) trên \( A \).
- Điện tích trên mặt ngoài của \( D \) sẽ là \( +Q \) để đảm bảo tổng điện tích trên \( D \) là \( -Q \).
Do đó, mật độ điện tích mặt là:
- Mặt trong của \( D \):
\[ \sigma_{\text{trong}} = \frac{-Q}{4 \pi b^2} \]
- Mặt ngoài của \( D \):
\[ \sigma_{\text{ngoài}} = \frac{+Q}{4 \pi d^2} \]
2. Tính hiệu điện thế giữa \( A \) và \( D \)
Hiệu điện thế \( V \) tại khoảng cách \( r \) từ một quả cầu có bán kính \( a \) và điện tích \( Q \) được cho bởi:
\[ V(r) = \frac{Q}{4 \pi \epsilon_0 r} \]
Vì vậy, hiệu điện thế giữa \( A \) và mặt trong của \( D \) (ở khoảng cách \( b \)) là:
\[ V_{A} - V_{D_{\text{trong}}} = \frac{Q}{4 \pi \epsilon_0 a} - \frac{Q}{4 \pi \epsilon_0 b} \]
3. Tính hiệu điện thế giữa \( A \) và đất
Vì vỏ cầu \( B \) được nối đất, hiệu điện thế của nó bằng không. Do đó, hiệu điện thế giữa \( A \) và đất đơn giản là hiệu điện thế tại \( A \) trừ đi hiệu điện thế tại \( B \) (bằng không):
\[ V_{A} - V_{\text{đất}} = V_{A} - 0 = V_{A} = \frac{Q}{4 \pi \epsilon_0 a} \]
Vậy, các kết quả cuối cùng là:
1. Điện tích mặt:
- Mặt trong của \( D \): \(\sigma_{\text{trong}} = \frac{-Q}{4 \pi b^2}\)
- Mặt ngoài của \( D \): \(\sigma_{\text{ngoài}} = \frac{+Q}{4 \pi d^2}\)
2. Hiệu điện thế giữa \( A \) và \( D \):
\[ V_{A} - V_{D_{\text{trong}}} = \frac{Q}{4 \pi \epsilon_0} \left( \frac{1}{a} - \frac{1}{b} \right) \]
3. Hiệu điện thế giữa \( A \) và đất:
\[ V_{A} - V_{\text{đất}} = \frac{Q}{4 \pi \epsilon_0 a} \]
Chúc bạn học tốt nha!