Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
a) Chiều lên phương của sợi dây:
\(T\cos a=P=mg\)
\(T\sin a=F\left(F=kq_1.\frac{q_2}{r^2}\right)\)
Mà hai quả nhiểm điên như nhau.
\(\Rightarrow q_1=q_2=q\Rightarrow F=mg.\tan a\)
a là góc lệch sợi dây phương ngang.
Có: \(\sin a=\frac{r}{\left(2l\right)}\)
Vì a rất nhỏ \(\Rightarrow\sin a=\tan a=\frac{3}{50}\)
Thay vào ra \(F=3,6.10^{-4}\Rightarrow q=1,2.10^{-8}C\)
b) Lúc này: \(F=\frac{k.q^2}{e.r^2}\)
Với e là hằng số điện mới.
\(\Rightarrow F=\frac{mg.q^2}{er^2}=mg.\tan a=mg.\sin a=\frac{mg.r'}{2l'}\)
Thay vào tính được r' = 20 cm
Sau khi cho hai quả cầu tiếp xúc với nhau thì mỗi quả cầu sẽ mang điện tích:
\(q'=\dfrac{q+0}{2}=\dfrac{q}{2}\)
Lực tương tác giữa hai quả cầu là lực điện: \(F=k.\dfrac{\left|q'\right|.\left|q'\right|}{r^2}=k.\dfrac{\left(\dfrac{q}{2}\right)^2}{2.sin\alpha.l}=k.\dfrac{\left(\dfrac{q}{2}\right)^2}{2.sin30^0}=k\left(\dfrac{q}{2}\right)^2\)
Xét một trong hai quả cầu (giả sử quả cầu nằm bên trái), ta có:
\(tan\alpha=\dfrac{F}{P}=\dfrac{k\left(\dfrac{q}{2}\right)^2}{mg}\)
\(\Rightarrow\left|q\right|=2\sqrt{\dfrac{tan\alpha.mg}{k}}=2\sqrt{\dfrac{tan30^0.5.10^{-3}.10}{9.10^9}}=3,58.10^{-6}C\)
Góc lệch \(\alpha\) của dây treo được xác định bằng hệ thức (suy từ điều kiện cân bằng của hai quả cầu :)
\(\tan\alpha=\frac{F_đ}{P}\)
Với \(F_đ=k\frac{q^2}{a^2}\) Như vậy \(\tan\alpha=\frac{kq^2}{mga^2}\)
Thay số ta được : \(\tan\alpha=1\) suy ra \(\alpha=45^o\)
mình chưa hiểu đoạn tan a = F/P lắm bạn giải thích lại hộ mình đc ko
P Fđ T α
$a)$ Ở đây điện tích của mỗi quả cầu $\dfrac{q}{2} $ (vì hai quả cầu giống nhau)
Ta có công thức tính góc lệch $\alpha $:
$\tan \alpha =\dfrac{F_đ}{P} =\frac{k(\dfrac{q}{2} )^2}{mga^2} (1)$
Vì góc lệch $\alpha $ rất nhỏ nên $\tan \alpha \approx \sin \alpha \approx \dfrac{\dfrac{a}{2} }{l} =\dfrac{a}{2l} (2)$
Từ $(1),(2) $ ta có : $\dfrac{a}{2l}=\dfrac{kp^2}{4mga^2} $ suy ra $a^3=\dfrac{kq^2l}{2mg} $
Thay số vào ta được : $a=6.10^{-2}m=6cm$
$b)$ Khi có một trong hai quả cầu bị mất hết điện tích, không có lực điện tương tác giữa hai quả cầu, do đó chúng trở về vị trí cân bằng theo phương thẳng đứng (dây treo không bị lệch) và tại đó chúng chạm vào nhau.Khi đó điện tích của quả cầu kia (bằng $\dfrac{q}{2} $) lại được phân bố lại cho cả hai quả cầu, và do đó mỗi quả cầu sẽ có điện tích $\dfrac{q}{4} $ : hai quả cầu lại đẩy nhau ra xa và khoảng cách giữa chúng bây giờ là $b$.Lập luận hoàn toàn tương tự như trên, với chú ý rằng điện tích của mỗi quả cầu bây giờ là $\dfrac{q}{4} $ ta sẽ được :
$b^3=\frac{kq^2l}{8mg} =\frac{a^3}{4} \Rightarrow b=(54)^{\frac{1}{3} }\approx 3,78 cm$
Quả cầu cân bằng khi: P → + T → + F → = 0 → Vì q > 0 → F → ↑ ↑ E →
Ta có: P = m g = 10 - 3 . 10 = 0 , 01 N
Lực căng dây: cos α = P T → T = P cos α = 0 , 01 c o s 60 0 = 0 , 02 N
Lực điện:
tan α = F P → F = P tan α → q E = P tan α → q = P tan α F = 0 , 867.10 − 5 C