Hai điện tích điểm \({q_1} = {10^{ - 8}}C\), \({q_2} = {4.10^{ - 8}}C\) đặt tại A và B cách nhau \(9cm\) trong chân không. Phải đặt điện tích \({q_3} = {2.10^{ - 6}}C\) tại C cách A bao nhiêu để điện tích \({q_3}\) cân bằng?
Trả lời bởi giáo viên
- Gọi:
+ A, B, C lần lượt là các điểm đặt \({q_1},{\rm{ }}{q_2},{\rm{ }}{q_3}\)
+ \(\overrightarrow {{F_{13}}} ,\overrightarrow {{F_{23}}} \) lần lượt là lực do \({q_1},{\rm{ }}{q_2}\) tác dụng lên \({q_3}\)
- Điều kiện cân bằng của q0: \(\overrightarrow {{F_{13}}} + \overrightarrow {{F_{23}}} = 0 \to \overrightarrow {{F_{13}}} = - \overrightarrow {{F_{23}}} \)
=> Điểm C phải thuộc AB
- Vì \({q_1}\) và \({q_2}\) cùng dấu => \({q_3}\) phải nằm trong AB
Lại có:
\(\begin{array}{l}{F_{10}} = {F_{20}}\\ \to k\dfrac{{\left| {{q_1}{q_3}} \right|}}{{C{A^2}}} = k\dfrac{{\left| {{q_2}{q_3}} \right|}}{{C{B^2}}}\\ \leftrightarrow \dfrac{{{q_1}}}{{C{A^2}}} = \dfrac{{{q_2}}}{{C{B^2}}}\\ \to \dfrac{{CB}}{{CA}} = \sqrt {\dfrac{{{q_2}}}{{{q_1}}}} = \sqrt {\dfrac{{{{4.10}^{ - 8}}}}{{{{10}^{ - 8}}}}} = 2\\ \to CB = 2CA\end{array}\)
Lại có: \(CA + CB{\rm{ = 9}}cm\)
=> \(CA = 3cm\) và \(CB = 6cm\)
Hướng dẫn giải:
+ Áp dụng biểu thức định luật Cu-lông: \(F = k\dfrac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{\varepsilon {r^2}}}\)
+ Vận dụng phương pháp tổng hợp lực
+ Vận dụng điều kiện cân bằng của vật