Tại 3 điểm A, B, C cố định trong chân không, đặt 3 điện tích điểm có giá trị lần lượt là q1 = 6.10-6 C, q2 = –6.10-6 C và q3 = 3.10-6 C. Biết AB = 3 cm, AC = 4 cm và BC = 5 cm. Tính độ lớn lực tác dụng lên điện tích điểm đặt tại C.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Đáp án A
Dùng phương pháp số phức tổng hợp lực (Chọn trục nằm ngang là trục chuẩn)
F → = F → A C + F → B C = F A C ∠ - α + F B C ∠ α
= 0 , 072 ∠ - arccos 8 3 + 0 , 072 ∠ arccos 8 3 = 0 , 136 ∠ 0 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 ) .
Ta có AC = BC = 12 cm và AB = 10 cm nên C nằm trên trung trực của AB. Cường độ điện trường tại C là tổng hợp của các vecto điện trường thành phần E C → = E 1 C → + E 2 C →
Trong đó E 1 C v à E 2 C lần lượt là cường độ điện trường do các điện tích điểm q 1 v à q 2 gây ta tại C. Ta có:
E 1 C = E 2 C = k q 1 A C 2 = 3 , 75.10 6 V / m
Từ hình vẽ ta có:
E C = 2 E 1 C cos α = 3 , 125.10 6 V / m
Lực điện tác dụng lên điện tích q 3 có chiều cùng chiều với E C → và có độ lớn F = q 3 E C = 0 , 094 N
Đáp án A
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:
Lực tương tác giữa điện tích q1 tác dụng lên điện tích q3 là:
\({F_{13}} = k\frac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{A{C^2}}} = {9.10^9}.\frac{{\left| {{{6.10}^{ - 6}}{{.3.10}^{ - 6}}} \right|}}{{0,{{04}^2}}} = 101,25N\)
Lực tương tác giữa điện tích q2 tác dụng lên điện tích q3 là:
\({F_{23}} = k\frac{{\left| {{q_2}{q_3}} \right|}}{{A{C^2}}} = {9.10^9}.\frac{{\left| { - {{6.10}^{ - 6}}{{.3.10}^{ - 6}}} \right|}}{{0,{{05}^2}}} = 64,8N\)
Ta có góc tạo bởi hai vector \(\overrightarrow {{F_{13}}} \) và \(\overrightarrow {{F_{23}}} \)là α=143,13°
Độ lớn tác dụng lên điện tích q3 là
\(F = \sqrt {F_{13}^2 + F_{23}^2 + 2{F_{13}}{F_{23}}\cos \alpha } = \sqrt {101,{{25}^2} + 64,{8^2} + 2.101,25.64,8.\cos 143,13^\circ } = 62,873N\)