Câu hỏi:
2 năm trước
Tại ba đỉnh của một tam giác đều, người ta đặt ba điện tích giông nhau q1 = q2 = q3 = 6.10-7 C. Cần phải đặt điện tích thứ tư q0 tại đâu, có giá trị bằng bao nhiêu để hệ thống cân bằng.
Trả lời bởi giáo viên
Đáp án đúng: a
Vì 3 điện tích q1, q2, q3 bằng nhau, nên nếu một điện tích cân bằng thì cả ba điện tích sẽ cân bằng
- Xét lực tác dụng lên q3 là: \(\overrightarrow {{F_3}} = \overrightarrow {{F_{13}}} + \overrightarrow {{F_{23}}} \)
Với \({F_{13}} = {F_{23}} = k\frac{{{q^2}}}{{{a^2}}} \to {F_3} = 2{F_{13}}{\rm{cos3}}{{\rm{0}}^0} = {F_{13}}\sqrt 3 \)
- Lực \(\overrightarrow {{F_3}} \) có phương là phân giác của góc C
=> Để q3 cân bằng thì cần phải có thêm lực \(\overrightarrow {{F_{03}}} \)do q0 tác dụng lên q3 sao cho \(\left\{ \begin{array}{l}\overrightarrow {{F_3}} \uparrow \downarrow \overrightarrow {{F_{03}}} \\{F_3} = {F_{03}}\end{array} \right.\)
$ \to {q_0} < 0$
- Xét tương tự với q1, q2, q3 thì q0 phải nằm tại tâm của tam giác và điện tích ${q_0} < 0$:
Vậy: \({F_{03}} = {F_3} = k\frac{{\left| {{q_0}{q_3}} \right|}}{{{{\left( {\frac{2}{3}\frac{{a\sqrt 3 }}{2}} \right)}^2}}} = k\frac{{\left| {{q_0}q} \right|}}{{{a^2}}}.3 \to {q_0} = - 3,{46.10^{ - 7}}C\)
Hướng dẫn giải:
+ Áp dụng điều kiện cân bằng của vật
+ Áp dụng biểu thức định luật Cu-lông
+ Sử dụng phương pháp tổng hợp lực
+ Áp dụng hệ thức trong tam giác
