Câu hỏi
Có hai điện tích điểm và đặt cách nhau một khoảng r = 1cm trong không khí.
a) Tính độ lớn lực tương tác giữa hai điện tích này.
b) Cần đặt điện tích thứ ba ở đâu, có dấu và độ lớn như thế nào để hệ ba điện tích trên nằm cân bằng? Biết hai điện tích và để tự do.
Phương pháp giải:
a) Sử dụng biểu thức định luật Cu-lông:
b) Vận dụng điều kiện cân bằng của điện tích:
Lời giải chi tiết:
a)
Lực tương tác giữa hai điện tích:
b)
đặt tại A, đặt tại B, tại C
- Gọi lực do tác dụng lên là ; lực do tác dụng lên là
- Để nằm cân bằng:
- Do cùng dấu nằm trong khoảng
Lại có :
(1)
Lại có : (2)
Từ (1) và (2) ta suy ra :
- Gọi lần lượt là lực do tác dụng lên
+ Điều kiện cân bằng của :
(3)
ngược chiều
Ta suy ra, là lực hút
+ Lại có:
(do lập luận suy ra ở trên) (3)
- Gọi lần lượt là lực do tác dụng lên
+ Điều kiện cân bằng của :
ngược chiều
là lực hút
Lại có:
(do lập luận suy ra ở trên) (4)
Vậy với thì hệ 3 điện tích cân bằng.