Xét hai quả cầu kim loại nhỏ giống nhau mang các điện tích q1 và q2 đặt trong không khí cách nhau 2 cm

Xét hai quả cầu kim loại nhỏ giống nhau mang các điện tích q và q đặt trong không khí cách nhau 2 cm, đẩy nhau bằng một lực có độ lớn 2,7.10 N. Cho hai quả cầu tiếp xúc với nhau rồi lại đưa về vị trí ban đầu thì lực đẩy giữa chúng có độ lớn 3,6.10 N. Tính q và q.

Sách bài tập Vật Lí 11 Bài 11: Định luật Coulomb về tương tác tĩnh điện - Chân trời sáng tạo

Bài 11.12 (VD) trang 42 Sách bài tập Vật Lí 11: Xét hai quả cầu kim loại nhỏ giống nhau mang các điện tích q₁ và q₂ đặt trong không khí cách nhau 2 cm, đẩy nhau bằng một lực có độ lớn 2,7.10^-4 N. Cho hai quả cầu tiếp xúc với nhau rồi lại đưa về vị trí ban đầu thì lực đẩy giữa chúng có độ lớn 3,6.10^-4 N. Tính q₁ và q₂.

Lời giải:

Ban đầu: $F=k\frac{\left|q_1{q}_2\right|}{R^2}\Rightarrow \left|q_1{q}_2\right|=\frac{F{R}^2}{k}\Rightarrow q_1{q}_2=1,2\cdot {10}^{-17}{\text{C}}^2$ .

Vì hai quả cầu như nhau và hệ cô lập về điện, nên sau khi tiếp xúc điện tích trên mỗi quả cầu là $q_1^{\text{'}}=q_2^{\text{'}}=\frac{q_1+q_2}{2}$ .

Khi đó: $F^{\text{'}}=\frac{k}{R^2}{\left(\frac{q_1+q_2}{2}\right)}^2\iff {\left(q_1+q_2\right)}^2=\frac{4F^{\text{'}}{R}^2}{k}\iff q_1+q_2=\pm \sqrt{\frac{4F^{\text{'}}{R}^2}{k}}=\pm {8.10}^{-9}\text{C. }$

Trường hợp 1: $q^2-{8.10}^{-9}q+1,{2.10}^{-17}=0$ .

Suy ra: $\left\{\begin{array}{l}{q}_1={2.10}^{-9}\text{C}\\ q_2={6.10}^{-9}\text{C}\end{array}\right.$  hoặc $\left\{\begin{array}{l}{q}_1={6.10}^{-9}\text{C}\\ q_2={2.10}^{-9}\text{C}\end{array}\right.$

Trường hợp 2: $q^2+{8.10}^{-9}q+1,{2.10}^{-17}=0$ .

Suy ra: $\left\{\begin{array}{l}{q}_1=-{2.10}^{-9}\text{C}\\ q_2=-{6.10}^{-9}\text{C}\end{array}\right.$  hoặc $\left\{\begin{array}{l}{q}_1=-{6.10}^{-9}\text{C}\\ q_2=-{2.10}^{-9}\text{C}\end{array}\right.$

Lời giải SBT Vật Lí 11 Bài 11: Định luật Coulomb về tương tác tĩnh điện hay khác:

• Câu 11.1 (B) trang 39 Sách bài tập Vật Lí 11: Điện tích của một electron có giá trị bằng bao nhiêu?....

• Câu 11.2 (B) trang 39 Sách bài tập Vật Lí 11: Thông thường sau khi sử dụng khăn lông để lau mắt kính ta thấy sẽ có một vài mảnh vụn của lông tơ còn bám lại trên kính....

• Câu 11.3 (B) trang 39 Sách bài tập Vật Lí 11: Công thức nào dưới đây xác định độ lớn lực tương tác tĩnh điện giữa hai điện tích điểm q₁, q₂ đặt cách nhau một khoảng r trong chân không....

• Câu 11.4 (B) trang 39 Sách bài tập Vật Lí 11: Trong các hình biểu diễn lực tương tác tĩnh điện giữa các điện tích (có cùng độ lớn điện tích và đứng yên) dưới đây....

• Câu 11.5 (B) trang 40 Sách bài tập Vật Lí 11: Xét hai điện tích điểm q1 và q2 có tương tác đẩy. Khẳng định nào sau đây là đúng?....

• Câu 11.6 (B) trang 40 Sách bài tập Vật Lí 11: Xét ba điện tích q₀, q₁ và q₂ đặt tại ba điểm khác nhau trong không gian. Biết lực do q₁ và q₂ tác dụng lên q₀ lần lượt là....

• Câu 11.7 (H) trang 40 Sách bài tập Vật Lí 11: Hai điện tích điểm có độ lớn không đổi được đặt trong cùng một môi trường có hằng số điện môi là ....

• Câu 11.8 (H) trang 40 Sách bài tập Vật Lí 11: Đưa một thanh kim loại tích điện dương lại gần một chiếc đĩa chưa tích điện và cô lập về điện thì....

• Câu 11.9 (H) trang 40 Sách bài tập Vật Lí 11: Hai điện tích điểm cùng độ lớn 10^-9 C đặt trong chân không. Khoảng cách giữa chúng bằng bao nhiêu để....

• Câu 11.10 (VD) trang 41 Sách bài tập Vật Lí 11: Mỗi hại bụi li ti trong không khí mang điện tích $q=-9,6\cdot {10}^{-13}\text{C}$ . Hỏi mỗi hại bụi ấy thừa hay thiếu bao nhiêu electron....

• Câu 11.11 (VD) trang 41 Sách bài tập Vật Lí 11: Hai điện tích điểm +2Q và -Q được đặt cố định tại hai điểm như Hình 11.1.....

• Bài 11.1 (B) trang 41 Sách bài tập Vật Lí 11: Hãy nêu các cách làm một vật bị nhiễm điện và đưa ra ví dụ minh hoạ cho từng cách.....

• Bài 11.2 (B) trang 41 Sách bài tập Vật Lí 11: Lực tương tác tĩnh điện giữa hai điện tích điểm đặt trong chân không phụ thuộc vào những yếu tố nào?....

• Bài 11.3 (B) trang 41 Sách bài tập Vật Lí 11: Hãy so sánh định tính độ lớn lực tương tác tĩnh điện giữa hai điện tích điểm trong trường hợp hai điện tích được đặt trong một chất điện môi và đặt trong chân không.....

• Bài 11.4 (H) trang 41 Sách bài tập Vật Lí 11: Khi đưa một đầu của thanh nhiễm điện âm lại gần một quả cầu không tích điện thì thanh và quả cầu có tương tác ....

• Bài 11.5 (H) trang 41 Sách bài tập Vật Lí 11: Trong giờ học Vật lí, một bạn học sinh phát biểu rằng: "Khi đưa một vật A nhiễm điện lại gần một vật B không nhiễm điện thì vật B bị nhiễm điện do hưởng ứng và tổng điện tích của vật B khác 0". ....

• Bài 11.6 (H) trang 41 Sách bài tập Vật Lí 11: Các xe bồn chở xăng/dầu thường được treo một sợi dây xích dài làm bằng sắt dưới gầm xe....

• Bài 11.7 (H) trang 42 Sách bài tập Vật Lí 11: Xét ba quả cầu nhỏ A, B, C được đặt trên một mặt bàn nằm ngang, trơn nhẵn và cách điện trong không khí....

• Bài 11.8 (H) trang 42 Sách bài tập Vật Lí 11: Độ lớn lực tương tác tĩnh điện giữa hai điện tích điểm q₁ và q₂ sẽ thay đổi như thế nào nếu ta tăng khoảng cách giữa hai điện tích lên gấp đôi và giảm độ lớn q₁ xuống một nửa.....

• Bài 11.9 (H) trang 42 Sách bài tập Vật Lí 11: Ban đầu, khi hai điện tích điểm được đặt trong chân không thì độ lớn lực tĩnh điện giữa chúng là F....

• Bài 11.10 (VD) trang 42 Sách bài tập Vật Lí 11: Hai điện tích điểm $q_1=8\cdot {10}^{-8}\text{C}$  và $q_2=-3\cdot {10}^{-8}\text{C}$  đặt trong không khí tại hai điểm A và B cách nhau 3 cm. ....

• Bài 11.11 (VD) trang 42 Sách bài tập Vật Lí 11: Cho hai điện tích điểm $q_1=6\mu \text{C}$  và $q_2=54\mu \text{C}$  đặt tại hai điểm A, B trong không khí cách nhau 6 cm....