Một quả cầu tích điện có khối lượng \(1mg\) nằm cân bằng giữa hai bản tụ điện phẳng, đứng cách nhau \(d = 2cm\). Khi hai bản tụ được nối với hiệu điện thế \(U = 220{\rm{ }}V\) thì dây treo quả cầu lệch khỏi phương thẳng đứng một góc \(\alpha = {10^0}\). Điện tích của quả cầu bằng:
Trả lời bởi giáo viên
+ Các lực tác dụng lên quả cầu \(\overrightarrow P ,\overrightarrow F ,\overrightarrow T \):
+ Quả cầu cân bằng => \(\overrightarrow P + \overrightarrow F + \overrightarrow T = \overrightarrow 0 \)
+ Ta có: \(F = P\tan \alpha = {q_0}.E = {q_0}.\dfrac{U}{d}\)
\( \Rightarrow {q_0} = \dfrac{{mgd\tan \alpha }}{U} = \dfrac{{\left( {{{1.10}^{ - 3}}{{.10}^{ - 3}}} \right).10.0,02.\tan 10^\circ }}{{220}} = 1,{6.10^{ - 10}}C\)
Hướng dẫn giải:
+ Xác định các lực tác dụng lên quả cầu
+ Vận dụng điều kiện cân bằng của vật: \(\sum {\overrightarrow F } = \overrightarrow 0 \)
+ Vận dụng biểu thức tính lực điện: \(F = qE = q\dfrac{U}{d}\)