Hai quả cầu kim loại nhỏ có cùng kích thước

Hai quả cầu kim loại nhỏ có cùng kích thước, cùng khối lượng 90 g Lấy g = 10 m/s

Sách bài tập Vật Lí 11 Bài 16: Lực tương tác giữa hai điện tích - Kết nối tri thức

Câu 16.9 trang 31 Sách bài tập Vật Lí 11: Hai quả cầu kim loại nhỏ có cùng kích thước, cùng khối lượng 90 g, được treo vào cùng một điểm bằng hai sợi dây mảnh cách điện có cùng chiều dài 1,5 m. Truyền cho mỗi quả cầu một điện tích $2,4\cdot {10}^{-7}\text{C}$ thì chúng đẩy nhau ra xa tới lúc cân bằng thì hai điện tích cách nhau một đoạn a Coi góc lệch của hai sợi dây so với phương thẳng đứng là rất nhỏ. Tính độ lớn của a. Lấy g = 10 m/s²

Lời giải:

Mỗi quả cầu chịu tác dụng của 3 lực: trọng lực $\overrightarrow{P}$; lực điện $\overrightarrow{F_{đ}}$ và lực căng $\overrightarrow{T}$.

Muốn quả cầu cân bằng phải có: $\overrightarrow{P}$ + $\overrightarrow{F_{đ}}$ + $\overrightarrow{T}$ = $\overrightarrow{0}$hoặc $\overrightarrow{P}$ + $\overrightarrow{F_{đ}}$ = -$\overrightarrow{T}$, nghĩa là hợp lực của $\overrightarrow{P}$ và $\overrightarrow{F_{đ}}$ phải trực đối với $\overrightarrow{T}$ (Xem Hình 16.1G).

Từ Hình 16.1G ta có: $\text{tan}\alpha =\frac{F_{\text{d}}}{P}=\frac{F_{\text{đ}}}{mg}=\frac{{9.10}^9\frac{{\left(2,{4.10}^{-7}\right)}^2}{a^2}}{0,09.10}$ (1)

Vì góc $\alpha$ nhỏ nên ta có: $\text{tan}\alpha =\text{sin}\alpha =\frac{\text{a}}{2l}=\frac{a}{2.1,5}$ (2)

Từ (1) và (2) suy ra: a = 0,12 m.

Lời giải SBT Vật Lí 11 Bài 16: Lực tương tác giữa hai điện tích hay khác:

• Câu 16.1 trang 30 Sách bài tập Vật Lí 11: Dùng vải cọ xát một đầu thanh nhựa rồi đưa lại gần hai vật nhẹ thì thấy thanh nhựa hút cả hai vật này ....

• Câu 16.2 trang 30 Sách bài tập Vật Lí 11: Ba điện tích điểm chỉ có thể nằm cân bằng dưới tác dụng của các lực điện khi ....

• Câu 16.3 trang 30 Sách bài tập Vật Lí 11: Tăng khoảng cách giữa hai điện tích lên 2 lần thì lực tương tác giữa chúng ....

• Câu 16.4 trang 30 Sách bài tập Vật Lí 11: Tăng đồng thời độ lớn của hai điện tích điểm và khoảng cách giữa chúng lên gấp đôi ....

• Câu 16.5 trang 30 Sách bài tập Vật Lí 11: Hai quả cầu A và B có khối lượng $m_1$ và m₂ được treo vào điểm O bằng hai đoạn dây cách điện OA và AB (Hình 16.1) ....

• Câu 16.6 trang 31 Sách bài tập Vật Lí 11: Giải thích tại sao bụi bám chặt vào các cánh quạt máy bằng nhựa mặc dù các cánh quạt này thường xuyên quay rất nhanh ....

• Câu 16.7 trang 31 Sách bài tập Vật Lí 11: a) Hãy giải thích tại sao đưa một quả cầu Q tích điện dương lại gần đầu A ....

• Câu 16.8 trang 31 Sách bài tập Vật Lí 11: a) Tính lực tĩnh điện tương tác giữa hạt nhân nguyên tử helium với electron nằm trong lớp vỏ của nguyên tử này ....

• Câu 16.10 trang 31 Sách bài tập Vật Lí 11: Một hệ gồm ba điện tích điểm dương q giống nhau và một điện tích điểm Q nằm cân bằng ....