Câu hỏi
Hai điện tích điểm \({q_1}\; = {3.10^{ - 8}}C;{q_2}\; = {2.10^{ - 8}}C\)đặt tại hai điểm A và B trong chân không, AB = 5cm. Điện tích \({q_0}\; = - {2.10^{ - 8}}C\) đặt tại C, CA = 4 cm, CB = 3 cm. Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên q0.
- A \(5,{234.10^{ - 3}}N\)
- B \(7,{375.10^{ - 3}}N\)
- C \(0,{625.10^{ - 3}}N\)
- D \(3,{375.10^{ - 3}}N\)
Phương pháp giải:
Công thức tính lực tương tác giữa hai điện tích: \({F_{12}} = \dfrac{{k.\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{\varepsilon {r^2}}}\)
Hợp lực tác dụng lên điện tích: \(\overrightarrow F = \overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} \)
Vẽ hình. Sử dụng các kiến thức hình học để tính toán.
Lời giải chi tiết:
Điện tích q3 sẽ chịu hai lực tác dụng của q1 và q2 là:\(\overrightarrow {{F_1}} ;\overrightarrow {{F_2}} \)
Lực tổng hợp tác dụng lên q3 là: \(\overrightarrow F = \overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} \)
+ Nhận thấy AB2 = AC2 + CB2 → Tam giác ACB vuông tại C
+ Biểu diễn các lực tác dụng lên q0 như hình vẽ:
Từ hình vẽ ta thấy: \(\overrightarrow {{F_1}} \, \bot \,\overrightarrow {{F_2}} \Rightarrow F = \sqrt {F_1^2 + F_2^2} \)
Với: \(\left\{ \begin{array}{l}{F_1} = \dfrac{{k.\left| {{q_1}{q_0}} \right|}}{{A{C^2}}} = \dfrac{{{{9.10}^9}.\left| {{{3.10}^{ - 8}}.\left( { - {{2.10}^{ - 8}}} \right)} \right|}}{{0,{{04}^2}}} = 3,{375.10^{ - 3}}N\\{F_2} = \dfrac{{k.\left| {{q_2}{q_0}} \right|}}{{B{C^2}}} = \dfrac{{{{9.10}^9}.\left| {{{2.10}^{ - 8}}.\left( { - {{2.10}^{ - 8}}} \right)} \right|}}{{0,{{03}^2}}} = {4.10^{ - 3}}N\end{array} \right.\)
\( \Rightarrow F = \sqrt {F_1^2 + F_2^2} = \sqrt {{{\left( {3,{{375.10}^{ - 3}}} \right)}^2} + {{\left( {{{4.10}^{ - 3}}} \right)}^2}} = 5,{234.10^{ - 3}}N\)
Chọn A.