Olm chào em, cảm ơn đánh giá của em về chất lượng bài giảng của Olm, cảm ơn em đã đồng hành cùng Olm trên hành trình tri thức. Chúc em học tập hiệu quả và vui vẻ cùng Olm em nhé!

Đề bài:

Có hai điện tích điểm \(q_{1} = 2.1 \times 10^{- 9} \textrm{ } C\) và \(q_{2} = 8.1 \times 10^{- 6} \textrm{ } C\) đặt tại hai vị trí \(A\) và \(B\) cách nhau 9 cm trong chân không.

a) Tính cường độ điện trường tổng hợp do \(q_{1}\) và \(q_{2}\) gây ra tại điểm M là trung điểm của AB

1. Công thức tính cường độ điện trường do một điện tích gây ra: Cường độ điện trường \(E\) tại một điểm do điện tích \(q\) gây ra được tính theo công thức:
   \(E = \frac{k \cdot \mid q \mid}{r^{2}}\)
   Trong đó:
2. • \(k\) là hằng số điện trường \(k = 9 \times 10^{9} \textrm{ } \text{N} \cdot \text{m}^{2} / \text{C}^{2}\),
   • \(\mid q \mid\) là độ lớn của điện tích,
   • \(r\) là khoảng cách từ điện tích đến điểm cần tính cường độ điện trường.
3. Xác định cường độ điện trường do mỗi điện tích tại điểm M:
4. • Khoảng cách từ điểm M đến các điện tích \(A\) và \(B\) đều bằng nửa khoảng cách giữa A và B (do M là trung điểm), tức là \(r = \frac{9}{2} = 4.5 \textrm{ } \text{cm} = 0.045 \textrm{ } \text{m}\).
5. Cường độ điện trường do \(q_{1}\) tại M:
   \(E_{1} = \frac{k \cdot \mid q_{1} \mid}{r^{2}} = \frac{9 \times 10^{9} \times 2.1 \times 10^{- 9}}{\left(\right. 0.045 \left.\right)^{2}}\)
   Tính giá trị:
   \(E_{1} = \frac{9 \times 10^{9} \times 2.1 \times 10^{- 9}}{0.002025} = \frac{18.9}{0.002025} \approx 9333.33 \textrm{ } \text{N}/\text{C}\)
6. Cường độ điện trường do \(q_{2}\) tại M:
   \(E_{2} = \frac{k \cdot \mid q_{2} \mid}{r^{2}} = \frac{9 \times 10^{9} \times 8.1 \times 10^{- 6}}{\left(\right. 0.045 \left.\right)^{2}}\)
   Tính giá trị:
   \(E_{2} = \frac{9 \times 10^{9} \times 8.1 \times 10^{- 6}}{0.002025} = \frac{73.29}{0.002025} \approx 36142.22 \textrm{ } \text{N}/\text{C}\)
7. Cộng cường độ điện trường:
   \(E_{\text{t}ổ\text{ng}} = E_{2} - E_{1} = 36142.22 - 9333.33 \approx 26808.89 \textrm{ } \text{N}/\text{C}\)
8. • Cường độ điện trường tại điểm M do \(q_{1}\) và \(q_{2}\) tạo thành sẽ có phương vuông góc với đoạn AB.
   • Cường độ điện trường do \(q_{1}\) và \(q_{2}\) tại M có chiều ngược nhau (vì \(q_{1}\) là điện tích dương, \(q_{2}\) là điện tích dương, và \(M\) nằm giữa A và B).
   • Vì vậy, tổng cường độ điện trường tại M là:

b) Xác định vị trí điểm N tại đó cường độ điện trường tổng hợp do \(q_{1}\) và \(q_{2}\) gây ra bằng không

1. Giả sử điểm N nằm trên đoạn AB: Để cường độ điện trường tổng hợp bằng không, cường độ điện trường do \(q_{1}\) tại điểm N phải bằng và ngược chiều với cường độ điện trường do \(q_{2}\) tại N.
2. Gọi khoảng cách từ A đến N là \(r_{1}\) và từ B đến N là \(r_{2}\):
   \(E_{1} = \frac{k \cdot \mid q_{1} \mid}{r_{1}^{2}}\)
   \(E_{2} = \frac{k \cdot \mid q_{2} \mid}{r_{2}^{2}}\)
   Để tổng cường độ điện trường bằng không, ta có phương trình:
   \(E_{1} = E_{2}\) \(\frac{k \cdot \mid q_{1} \mid}{r_{1}^{2}} = \frac{k \cdot \mid q_{2} \mid}{r_{2}^{2}}\)
   Rút gọn ta được:
   \(\frac{\mid q_{1} \mid}{r_{1}^{2}} = \frac{\mid q_{2} \mid}{r_{2}^{2}}\) \(\frac{r_{2}^{2}}{r_{1}^{2}} = \frac{\mid q_{2} \mid}{\mid q_{1} \mid}\) \(\frac{r_{2}}{r_{1}} = \sqrt{\frac{\mid q_{2} \mid}{\mid q_{1} \mid}}\)
3. • Cường độ điện trường do \(q_{1}\) tại điểm N là:
4. • Cường độ điện trường do \(q_{2}\) tại điểm N là:
5. Tính tỷ lệ \(\frac{r_{2}}{r_{1}}\):
   \(\frac{r_{2}}{r_{1}} = \sqrt{\frac{8.1 \times 10^{- 6}}{2.1 \times 10^{- 9}}} = \sqrt{\frac{8.1}{2.1}} = \sqrt{3.857} \approx 1.96\)
   Vậy:
   \(r_{2} = 1.96 \times r_{1}\)
6. Tính tổng khoảng cách \(r_{1} + r_{2} = 9 \textrm{ } \text{cm}\):
   \(r_{1} + 1.96 \times r_{1} = 9\) \(2.96 \times r_{1} = 9\) \(r_{1} = \frac{9}{2.96} \approx 3.04 \textrm{ } \text{cm}\)
   Do đó:
   \(r_{2} = 1.96 \times 3.04 \approx 5.96 \textrm{ } \text{cm}\)

Kết luận:

• Cường độ điện trường tổng hợp tại M: \(E_{\text{t}ổ\text{ng}} \approx 26808.89 \textrm{ } \text{N}/\text{C}\).
• Vị trí điểm N: Khoảng cách từ A đến N là khoảng \(3.04 \textrm{ } \text{cm}\), và từ B đến N là khoảng \(5.96 \textrm{ } \text{cm}\).

=1/2

thời gian người đó dự định đi là: \(t=\dfrac{s}{v}=\dfrac{100}{v}\left(h\right)\)

quãng đường còn lại sau khi người đó nghỉ 1h là:

\(s_{\text{còn lại}}=s-s_{nghỉ}=100-1\cdot v=100-v\left(km\right)\)

để đến đúng giờ, người đó phải chạy thêm 5km/h nên:

\(t'=\dfrac{s_{\text{còn lại}}}{v'}=\dfrac{100-v}{v+5}\)

tổng thời gian người đó đi hết quãng đường là:

\(1+\dfrac{10}{60}+\dfrac{100-v}{v+5}=\dfrac{100}{v}\\ =>1+\dfrac{1}{6}+\dfrac{100-v}{v+5}=\dfrac{100}{v}\\ =>\dfrac{7}{6}+\dfrac{100-v}{v+5}=\dfrac{100}{v}\\< =>\dfrac{100-v}{v+5}=\dfrac{100}{v}-\dfrac{7}{6}\\ =>\dfrac{100-v}{v+5}=\dfrac{600-7v}{6v}\\ =>6v\cdot\left(100-v\right)=\left(v+5\right)\left(600-7v\right)\\ =>600v-6v^2=600v-7v^2+3000-35v\\ =>-v^2-35v+3000=0\\ =>v^2+35v-3000=0\\ =>\left\{{}\begin{matrix}v_1=40\left(km\text{/}h\right)\left(TM\right)\\v_2=-75\left(km\text{/}h\right)\left(KTM\right)\end{matrix}\right.\)

vậy vận tốc ban đầu người đó đi là 40 km/h

Ta có \(A=8cm;\omega=4\pi rad/s;\varphi_0=0rad\) \(\Rightarrow T=\dfrac{2\pi}{\omega}=0,5\left(s\right)\)

Vật đi qua vị trí có li độ bằng \(-4\sqrt{3}cm\) theo chiều dương thì \(\varphi=\dfrac{4\pi}{3}\)

\(\Rightarrow\Delta\varphi=\dfrac{4\pi}{3}\left(rad\right)\) 

\(\Rightarrow\Delta t=\dfrac{\Delta\varphi}{2\pi}.T=\dfrac{\dfrac{4\pi}{3}}{2\pi}.0,5=\dfrac{1}{3}\left(s\right)\)

Vậy thời gian để vật đi qua vị trí có li độ bằng \(-4\sqrt{3}cm\) theo chiều dương là \(\dfrac{1}{3}s\)