Câu hỏi:
2 năm trước
Hai quả cầu giống nhau bằng kim loại khối lượng m = 5g, được treo cùng vào một điểm O bằng hai sợi dây không dãn, dài 10cm. Hai quả cầu tiếp xúc với nhau. Tích điện cho mỗi quả cầu thì thấy chúng đẩy nhau cho đến khi hai dây treo hợp với nhau một góc 600. Tính độ lớn điện tích mà ta đã truyền cho quả cầu. Lấy g =10m/s2.
Trả lời bởi giáo viên
Đáp án đúng: a
Ta có:
- Các lực tác dụng lên quả cầu gồm: Trọng lực \(\overrightarrow P \), lực căng dây \(\overrightarrow T \), lực tương tác tĩnh điện (lực tĩnh điện) \(\overrightarrow F \)giữa hai quả cầu.
- Khi quả cầu cân bằng, ta có:
\(\overrightarrow T + \overrightarrow P + \overrightarrow F = 0 \leftrightarrow \overrightarrow T + \overrightarrow R = 0\)
=> \(\overrightarrow R \)cùng phương, ngược chiều với \(\overrightarrow T \)\( \to \alpha = {30^0}\)
Ta có: \(\tan {30^0} = \frac{F}{P} \to F = P\tan {30^0} = mg\tan {30^0} = 0,029N\)
- Mặt khác, ta có:
\[\left\{ \begin{array}{l}F = k\frac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{{r^2}}}\\\left| {{q_1}} \right| = \left| {{q_2}} \right| = \left| q \right|\\\sin {30^0} = \frac{{\frac{r}{2}}}{l} \to r = 2l\sin {30^0} = l\end{array} \right. \to F = k\frac{{{q^2}}}{{{l^2}}} \to \left| q \right| = 1,{79.10^{ - 7}}C\]
=> Tổng độ lớn điện tích đã truyền cho hai quả cầu là:
Q = 2|q| = 3,58.10-7C
Hướng dẫn giải:
+ Áp dụng phương pháp giải bài toán con lắc tích điện
+ Vận dụng công thức lượng giác
+ Áp dụng công thức tính lực tương tác điện tích: \(F = k\frac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{\varepsilon {r^2}}}\)
