Một quả cầu khối lượng m=4g treo bằng một sợi chỉ mảnh. Điện tích của quả cầu là q1=2.10−8C. Phía dưới quả cầu dọc theo phương của sợi chỉ có một điện tích q2. Khoảng cách giữa hai điện tích là r=5cm và lực căng dây là T=5.10−2N. Xác định điện tích q2 và lực tác dụng giữa chúng, lấy g=10m/s2
Trả lời bởi giáo viên
Ta có:
+ Trọng lượng P=mg=41000.10=0,04N
Lực căng dây T=5.10−2N
Nhận thấy T>P⇒ lực tương tác giữa hai điện tích phải có chiều như hình vẽ sau:

Ta suy ra hai điện tích hút nhau (trái dấu)
Lại có q1>0⇒q2<0
→T+→P+→F=→0
Chiếu theo phương hướng xuống của sợi dây ta có:
−T+P+F=0⇒F=T−P=5.10−2−0,04=0,01N
Mặt khác, ta có:
F=k|q1q2|r2=0,01N⇒|q2|=0,01.0,0529.109.2.10−8=1,399.10−7C
⇒q2=−1,39.10−7C (do điều kiện q2<0 suy ra ở trên)
Hướng dẫn giải:
+ Vận dụng tương tác giữa các điện tích
+ Sử dụng biểu thức tính lực tương tác giữa 2 điện tích: F=k|q1q2|r2