Câu hỏi:
2 năm trước
Trong nước có một viên bi nhỏ bằng kim loại thể tích \(V = 0,8c{m^3}\) khối lượng \(m = 2mg\), mang điện tích \(q = 1nC\) đang lơ lửng. Tất cả đặt trong điện trường đều có đường thẳng đứng. Xác định chiều và độ lớn của \(\overrightarrow E \) biết khối lượng riêng của nước \(D{\rm{ }} = {\rm{ }}1kg/{m^3}\) và \(g{\rm{ }} = {\rm{ }}10m/{s^2}\).
Trả lời bởi giáo viên
Đáp án đúng: a
\(0,8c{m^3} = {8.10^{ - 7}}{m^3}\)
\(m = 2mg = {2.10^{ - 3}}g = {2.10^{ - 6}}kg\)
Ta có, các lực tác dụng lên quả cầu gồm: lực điện \(\overrightarrow F \) , trọng lực \(\overrightarrow P \) hướng xuống và lực đẩy Acsimét \(\overrightarrow {{F_A}} \)hướng lên.
\(\overrightarrow F + \overrightarrow P + \overrightarrow {{F_A}} = 0\)
\(\begin{array}{l}\left\{ \begin{array}{l}P = mg = {2.10^{ - 6}}.10 = {2.10^{ - 5}}N\\{F_A} = DVg = {1.8.10^{ - 7}}.10 = {8.10^{ - 6}}N\end{array} \right.\\ \to {F_A} < P\end{array}\)
=> Lực điện \(\overrightarrow F \) phải hướng lên và \(F{\rm{ }} = {\rm{ }}P{\rm{ }} - {\rm{ }}{F_A} = {\rm{ }}{2.10^{ - 5}} - {8.10^{ - 6}} = 1,{2.10^{ - 5}}N\)
Vì \(q > 0 \Rightarrow \) \(\overrightarrow E \) hướng lên.
\(E = \dfrac{F}{q} = \dfrac{{1,{{2.10}^{ - 5}}}}{{{{10}^{ - 9}}}} = 12000V/m\)
Hướng dẫn giải:
+ Xác định các lực tác dụng lên vật
+ Áp dụng điều kiện cân bằng của vật
+ Áp dụng biểu thức tính lực đẩy acsimet: \({F_A} = \rho Vg\)
+ Áp dụng biểu thức tính cường độ điện trường: \(E = \dfrac{F}{q}\)
