Tại ba đỉnh của một tam giác đều, người ta đặt ba điện tích giông nhau q1=q2=q3=2μC. Cần phải đặt điện tích thứ tư q0 tại đâu, có giá trị bằng bao nhiêu để hệ thống cân bằng.
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiVì 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 \(\overrightarrow {{F_3}} = \overrightarrow {{F_{13}}} + \overrightarrow {{F_{23}}} \)
.png)
Với
\(\begin{array}{*{20}{l}} {{F_{13}} = {F_{23}} = k\frac{{{q^2}}}{{{a^2}}}}\\ { \Rightarrow {F_3} = 2{F_{13}}{\rm{cos}}{{30}^0} = {F_{13}}\sqrt 3 = \frac{{k{q^2}}}{{{a^2}}}\sqrt 3 } \end{array}\)
- 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 q0 < 0
Vậy:
\(\begin{array}{*{20}{l}} {{F_{03}} = {F_3} = k\frac{{\left| {{q_0}{q_3}} \right|}}{{{{\left( {\frac{2}{3}\frac{{a\sqrt 3 }}{2}} \right)}^2}}} = k\frac{{\left| {{q_0}q} \right|}}{{{a^2}}}3}\\ { \Leftrightarrow k\frac{{\left| {{q_0}q} \right|}}{{{a^2}}}3 = k\frac{{{q^2}}}{{{a^2}}}\sqrt 3 }\\ { \Rightarrow {q_0} = - 1,15\mu C} \end{array}\)
Câu hỏi liên quan
-
Cho hai điện tích q1 = 4.10-6C, q2 = 9.10-6C đặt tại hai điểm A và B trong chân không. AB = 1 m. Xác định vị trí của điểm C để đặt tại C một điện tích q0 thì điện tích này nằm cân bằng.
-
Trong không khí khi hai điện tích điểm đặt cách nhau lần lượt là d và d + 10 (cm) thì lực tương tác điện giữa chúng có độ lớn tương ứng là 2.10-6 N và 5.10-7 N. Giá trị của d là
-
Bốn vật kích thước nhỏ A, B, C, D nhiễm điện. Vật A hút vật B nhưng đẩy vật C, vật C hút vật D. Biết A nhiễm điện dương. Hỏi B, C, D nhiễm điện gì ?
-
Có thể áp dụng định luật Cu – lông để tính lực tương tác trong trường hợp
-
Phương án nào dưới đây sai: “Điện tích của …”
-
Đặt hai điện tích điểm đứng yên trong môi trường có hằng số điện môi \(\varepsilon\), sau đó vẫn giữ nguyên khoảng cách hai điện tích đó đặt vào môi trường chân không thì lực tương tác giữa hai điện tích sẽ
-
Một thanh bônit khi cọ xát với tấm dạ (cả hai cô lập với các vật khác) thì thu được điện tích -3.10-8 C. Tấm dạ sẽ có điện tích
-
Khẳng định nào sau đây không đúng khi nói về lực tương tác giữa hai điện tích điểm trong chân không
-
Nếu giảm khoảng cách giữa hai điện tích điểm lên 3 lần thì lực tương tác tĩnh điện giữa chúng sẽ
-
Đồ thị trong hình vẽ nào có thể biểu diễn sự phụ thuộc của lực tương tác giữa hai điện tích điểm vào bình phương khoảng cách giữa chúng ứng với hình nào dưới đây?
.PNG)
-
Tụ xoay gồm n tấm hình bán nguyệt đường kính D = 12 cm, khoảng cách giữa hai tấm liên tiếp là d = 0,5 mm. Phần đối diện giữa hai bản cố định và bản di chuyển có dạng hình quạt với góc ở tâm là a, với 0 < a < 180°. Biết điện dung cực đại của tụ điện là 1500 pF. Giá trị n bằng
-
Lực tương tác giữa hai quả cầu tích điện đặt cố định trong dầu hỏa (hằng số điện môi \(\varepsilon =2\) ) có độ lớn là F. Nếu điện tích của mỗi quả cầu tăng gấp 3 lần và đặt chúng trong nước nguyên chất (hằng số điện môi \(\varepsilon =81\) ) thì lực lương tác giữa chúng là:
-
Hai điện tích điểm đứng yên trong chân không cách nhau một khoảng r, hai điện tích này tác dụng lên nhau một lực có độ lớn bằng F. Đưa hai điện tích vào trong dầu hoả có hằng số điện môi bằng 2 đồng thời giảm khoảng cách giữa chúng còn r/3 thì độ lớn của lực tương tác giữa chúng là
-
Hai điện tích điểm q1 và q2 đặt cách nhau 30cm trong kk, lực tác dụng giữa chúng là F0. Nếu đặt chúng trong dầu thì lực tương tác bị giảm 2,25 lần. Để lực tương tác vẫn là F0 thì khoảng cách giữa chúng phải:
-
Hai điện tích hút nhau bằng một lực 2.106 N. Khi chúng dời xa nhau thêm 3 cm thì lực hút là 5.10-7 N. Khoảng cách ban đầu giữa chúng là
-
Có thể áp dụng định luật Cu – lông cho tương tác nào sau đây. Hai điện tích điểm:
-
Lần lượt đặt điện tích thử q vào điện trường của các điện tích q1 và q2 thì thế năng tương tác giữa điện tích thử này với các điện tích q1 (nét liền) và q2 (nét đứt) theo khoảng cách r được cho như hình vẽ. Tỉ số \(\frac{{{q_1}}}{{{q_2}}}\) :
-
Hai điện tích điểm bằng nhau trong chân không cách nhau 1 khoảng r1 = 2cm. Lực đẩy giữa chúng là F1= 1,6.10-4N. Để lực tương tác giữa chúng bằng F2 = 2,5.10-4N thì khoảng cách giữa chúng là:
-
Phát biểu nào sau đây là đúng?
-
Hai điểm M và N nằm trên cùng một đường sức của một điện trường đều có cường độ E, hiệu điện thế giữa M và N là UMN, khoảng cách MN = d. Công thức nào sau đây là đúng?
