Câu hỏi:
2 năm trước
Có hai điện tích ${q_1} = {\rm{ }}q{\rm{ }} < {\rm{ }}0$ và ${q_2} = {\rm{ }}4q$ đặt cố định trong không khí cách nhau một khoảng $a{\rm{ }} = {\rm{ }}30cm$. Phải đặt một điện tích ${q_3}$ cách ${q_1}$ một khoảng $l$ bao nhiêu để nó cân bằng?
Trả lời bởi giáo viên
Đáp án đúng: a
- Gọi:
+ A, B, C lần lượt là các điểm đặt q1, q2, q3
+ \(\overrightarrow {{F_{10}}} ,\overrightarrow {{F_{20}}} \) lần lượt là lực do q1, q2 tác dụng lên q3
- Điều kiện cân bằng của q0: \(\overrightarrow {{F_{10}}} + \overrightarrow {{F_{20}}} = 0 \to \overrightarrow {{F_{10}}} = - \overrightarrow {{F_{20}}} \)
- Vì ${q_1}$ và ${q_2}$ cùng dấu => ${q_3}$ phải nằm trong AB
=> Điểm C phải thuộc AB
Lại có:
\(\begin{array}{l}{F_{10}} = {F_{20}} \to k\dfrac{{{q_1}{q_0}}}{{C{A^2}}} = k\dfrac{{{q_2}{q_0}}}{{C{B^2}}}\\ \leftrightarrow \dfrac{{{q_1}}}{{C{A^2}}} = \dfrac{{{q_2}}}{{C{B^2}}}\\ \to \dfrac{{CB}}{{CA}} = 2\\ \to CB = 2CA\end{array}\)
Lại có: $CA{\rm{ }} + {\rm{ }}CB{\rm{ }} = {\rm{ }}30cm$
=> $CA{\rm{ }} = {\rm{ }}10cm$ và $CB{\rm{ }} = {\rm{ }}20cm$
Hướng dẫn giải:
+ Áp dụng biểu thức định luật Cu-lông: $F = k\dfrac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{{r^2}}}$
+ Vận dụng phương pháp tổng hợp lực
+ Vận dụng điều kiện cân bằng của vật
