Câu hỏi:
2 năm trước
Một quả cầu khối lượng \(m = 4,{5.10^{ - 3}}kg\) treo vào một sợi dây dài \(2m.\) Quả cầu nằm trong điện trường có \(\overrightarrow E \) nằm ngang, hướng sang trái như hình vẽ. Biết \(d = 1m,E = 2000V/m\). Lấy \(g = 10{\rm{ }}m/{s^2}\).
Tính độ lớn của lực căng dây.
Trả lời bởi giáo viên
Đáp án đúng: b
Lực tác dụng vào quả cầu: \(\overrightarrow P ;\overrightarrow {{F_d}} ;\overrightarrow T \)
Biểu diễn các lực tác dụng vào quả cầu như hình vẽ:
Khi quả cầu cân bằng: \(\overrightarrow P + \overrightarrow {{F_d}} + \overrightarrow T = 0\)
Đặt: \(\overrightarrow R = \overrightarrow P + \overrightarrow {{F_d}} \Rightarrow \overrightarrow T + \overrightarrow R = 0 \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}\overrightarrow T \uparrow \downarrow \overrightarrow R \\T = R\,\end{array} \right.\)
Từ hình vẽ ta có:
\(\cos \alpha = \dfrac{{\sqrt {{l^2} - {d^2}} }}{l} = \dfrac{P}{R} \Rightarrow R = P.\dfrac{l}{{\sqrt {{l^2} - {d^2}} }} = mg.\dfrac{l}{{\sqrt {{l^2} - {d^2}} }}\)
\( \Rightarrow R = 4,{5.10^{ - 3}}.10.\dfrac{2}{{\sqrt {{2^2} - {1^2}} }} = 0,052N\)
Vậy độ lớn lực căng dây: \(T = R = 0,052N\)
Hướng dẫn giải:
Phân tích các lực tác dụng lên quả cầu.
Công thức tính lực điện và trọng lượng: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{F = qE}\\{P = mg}\end{array}} \right.\)
Sử dụng tỉ số lượng giác trong tam giác vuông suy ra \(E.\)
