Tại hai điểm A và B cách nhau 15 cm trong không khí người ta đặt hai điện tích q 1 = - q 2 = 12 . 10 - 6 C. Xác định cường độ điện trường tổng hợp do hai điện tích này gây ra tại điểm C biết AC = BC = 20 cm. Tính lực điện trường tác dụng lên điện tích q 3 = - 6 . 10 - 6 C đặt tại C.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Các điện tích q 1 v à q 2 gây ra tại C các véc tơ cường độ điện trường E 1 → và E 2 → có phương chiều như hình vẽ:
Có độ lớn: E 1 = k | q 1 | A C 2 = 9.10 9 .6.10 − 6 0 , 12 2 = 37 , 5 . 10 5 (V/m);
E 2 = k | q 2 | B C 2 = 9.10 9 .6.10 − 6 0 , 08 2 = 84 , 375 . 10 5 (V/m).
Cường độ điện trường tổng hợp tại C là E → = E 1 → + E 2 → có phương chiều như hình vẽ, có độ lớn:
E = E 2 - E 1 = 84 , 375 . 10 5 - 37 , 5 . 10 5 = 46 , 875 . 10 5 ( V / m )
Các điện tích q 1 v à q 2 gây ra tại C các véc tơ cường độ điện trường E 1 → và E 2 → có phương chiều như hình vẽ:
Có độ lớn: E 1 = E 2 = k | q 1 | A C 2 = 9.10 9 .6.10 − 6 0 , 12 2 = 37 , 5 . 10 5 (V/m);
Cường độ điện trường tổng hợp tại C là: E → = E 1 → + E 2 → có phương chiều như hình vẽ, có độ lớn:
E = E 1 cos α + E 2 cos α = 2 E 1 cos α
= 2 E 1 . C H A C = 2 . 37 , 5 . 10 5 . 16 2 − 6 2 16 = 69 , 5 . 10 5 (V/m).
F → = q3. E → ; vì q3 > 0 nên F → cùng phương cùng chiều với E → và có độ lớn:
F = q 3 E = 5 . 10 - 6 . 69 , 5 . 10 5 = 34 , 75 ( N )
Tam giác ABC vuông tại C vì A B 2 = A C 2 + B C 2 .
Các điện tích q 1 v à q 2 gây ra tại C các véc tơ cường độ điện trường E 1 → và E 2 → có phương chiều như hình vẽ:
Có độ lớn: E 1 = k | q 1 | A C 2 = 9.10 9 .6.10 − 6 0 , 12 2 = 37 , 5 . 10 5 (V/m);
E 2 = k | q 2 | B C 2 = 9.10 9 .9.10 − 6 0 , 16 2 = 21 , 1 . 10 5 (V/m);
Cường độ điện trường tổng hợp tại C là:
E → = E 1 → + E 2 → có phương chiều như hình vẽ, có độ lớn:
E = E 1 2 + E 2 2 = ( 37 , 5.10 5 ) 2 + ( 21 , 1.10 5 ) 2 = 43 . 10 5 (V/m).
F → = q 3 . E → ; vì q 3 < 0 nên F → cùng phương ngược chiều với E → và có độ lớn:
F = q 3 E = 3 . 10 - 6 . 43 . 10 5 = 12 , 9 ( N ) .
a) Véc tơ lực tương tác giữa hai điện tích có phương chiều như hình vẽ:
Có độ lớn:
F 12 = F 21 = k . | q 1 . q 2 | A B 2 = 9.10 9 .8.10 − 6 .4.10 − 6 0 , 15 2 = 12 , 8 ( N ) .
b) Tam giác ABC vuông tại C vì A B 2 = A C 2 + B C 2
Các điện tích q 1 và q 2 gây ra tại C các véc tơ cường độ điện trường E 1 → và E 2 → có phương chiều như hình vẽ:
Có độ lớn: E 1 = k | q 1 | A C 2 = 9.10 9 .8.10 − 6 0 , 12 2 = 50 . 10 5 ( V / m ) ;
E 2 = k | q 2 | B C 2 = 9.10 9 .4.10 − 6 0 , 09 2 = 44 , 44 . 10 5 ( V / m ) ;
Cường độ điện trường tổng hợp tại C là:
E → = E 1 → + E 2 → có phương chiều như hình vẽ, có độ lớn:
E = E 1 2 + E 2 2 = ( 50.10 5 ) 2 + ( 44 , 44.10 5 ) 2 = 66 , 89 . 10 5 ( V / m ) .
Các điện tích q 1 v à q 2 gây ra tại M các véc tơ cường độ điện trường là: E 1 → và E 2 → .
Cường độ điện trường tổng hợp tại M là:
E M → = E 1 → + E 2 → = 0 → ð E 1 → = - E 2 → .
Để thoả mãn điều đó thì M phải nằm trên đường thẳng nối A và B, nằm trong đoạn thẳng AB và gần B hơn vì q 1 < q 2 (như hình vẽ).
Khi đó ta có: k | q 1 | A M 2 = k | q 2 | ( A B − A M ) 2
ð A M A B − A M = | q 1 | | q 2 | ð A M 15 − A M = 24.10 − 6 6.10 − 6 = 2
ð AM = 10 (cm); BM = 5 (cm).
Các điện tích q 1 v à q 2 gây ra tại M các véc tơ cường độ điện trường E 1 → và E 2 → . Cường độ điện trường tổng hợp tại M là:
E M → = E 1 → + E 2 → = 0 → ð E 1 → = - E 2 → .
Để thoả mãn điều đó thì M phải nằm trên đường thẳng nối A và B, nằm ngoài đoạn thẳng AB và gần B hơn vì q 2 < q 1 (như hình vẽ).
Khi đó ta có: k | q 1 | ( A B + B M ) 2 = k | q 2 | B M 2
ð B M A B + B M = | q 2 | | q 1 | ð B M 10 + B M = 6.10 − 6 24.10 − 6 = 1 2
ð BM = 10 (cm); AM = 20 (cm).
Các điện tích q 1 v à q 2 gây ra tại C các véc tơ cường độ điện trường E 1 → và E 2 → có phương chiều như hình vẽ:
Có độ lớn: E 1 = k | q 1 | A C 2 = 9.10 9 .8.10 − 6 0 , 1 2 = 72 . 10 5 (V/m);
E 2 = k | q 2 | B C 2 = 9.10 9 .8.10 − 6 0 , 2 2 = 18 . 10 5 (V/m).
Cường độ điện trường tổng hợp tại C là E → = E 1 → + E 2 → có phương chiều như hình vẽ, có độ lớn:
E = E 1 - E 2 = 72 . 10 5 - 18 . 10 5 = 54 . 10 5 (V/m).
Đáp án: D
+ Cường độ điện trường do các điện tích q 1 và q 2 gây ra tại C có chiều như hình vẽ và có độ lớn:
+ Lực điện tác dụng lên q 3 ngược chiều với E C → và có độ lớn:
a) Véc tơ lực tác dụng của điện tích q 1 l ê n q 2 có phương chiều như hình vẽ:
Có độ lớn: F 12 = k . | q 1 . q 2 | A B 2 = 9.10 9 .16.10 − 6 .4.10 − 6 0 , 3 2 = 6 , 4 ( N ) .
b) Các điện tích q 1 v à q 2 gây ra tại C các véc tơ cường độ điện trường E 1 → và E 2 → có phương chiều như hình vẽ:
Có độ lớn: E 1 = k | q 1 | A C 2 = 9.10 9 .16.10 − 6 0 , 4 2 = 9 . 10 5 ( V / m ) ;
E 2 = k | q 2 | B C 2 = 9.10 9 .4.10 − 6 0 , 1 2 = 36 . 10 5 ( V / m ) ;
Cường độ điện trường tổng hợp tại C là:
E → = E 1 → + E 2 → có phương chiều như hình vẽ, có độ lớn:
E = E 1 + E 2 = 9 . 10 5 + 36 . 10 5 - 45 . 10 5 ( V / m ) .
c) Gọi E 1 → và E 2 → là cường độ điện trường do q 1 v à q 2 gây ra tại M thì cường độ điện trường tổng hợp do q 1 v à q 2 gây ra tại M là: E → = E 1 → + E 2 → = 0 → ð E 1 → = - E 2 → ð E 1 → và E 2 → phải cùng phương, ngược chiều và bằng nhau về độ lớn. Để thỏa mãn các điều kiện đó thì M phải nằm trên đường thẳng nối A, B; nằm trong đoạn thẳng AB (như hình vẽ).
Với E 1 ' = E 2 ' ⇒ 9 . 10 9 . | q 1 | A M 2 = 9 . 10 9 . | q 2 | ( A B − A M ) 2
⇒ A M A B − A M = | q 1 | | q 2 | = 2 ⇒ A M = 2. A B 3 = 2.30 3 = 20 ( c m ) .
Vậy M nằm cách A 20 cm và cách B 10 cm.
Các điện tích q 1 v à q 2 gây ra tại C các véc tơ cường độ điện trường E 1 → và E 2 → có phương chiều như hình vẽ.
Có độ lớn:
E 1 = E 2 = k | q 1 | A C 2 = 9.10 9 .12.10 − 6 0 , 2 2 = 27 . 10 5 (V/m).
Cường độ điện trường tổng hợp tại C là: E → = E 1 → + E 2 → ; có phương chiều như hình vẽ, có độ lớn:
E = E 1 cos α + E 2 cos α = 2 E 1 cos α
= 2 E 1 A H A C = 2 . 27 . 10 5 . 7 , 5 20 = 20 , 25 . 10 5 (V/m).
F → = q 3 . E → ; vì q 3 < 0 nên F → cùng phương ngược chiều với E → và có độ lớn:
F = q 3 E = 6 . 10 - 6 . 20 , 25 . 10 5 = 12 , 15 ( N ) . (N).