Câu hỏi
Ba điện tích \({q_1}\; = {q_2} = {q_3}\; = 1,{6.10^{ - 19}}C\) đặt trong không khí, tại 3 đỉnh của tam giác đều ABC cạnh a = 16cm. Xác định véctơ lực tác dụng lên q3.
- A \({6.10^{ - 27}}N\)
- B \(6\sqrt 3 {.10^{ - 27}}N\)
- C \({9.10^{ - 27}}N\)
- D \(9\sqrt 3 {.10^{ - 27}}N\)
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: \(\overrightarrow F = \overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} \)
Với: \(\left\{ \begin{array}{l}{F_1} = \dfrac{{k.\left| {{q_1}{q_3}} \right|}}{{A{C^2}}} = \dfrac{{{{9.10}^9}.\left| {1,{{6.10}^{ - 19}}.1,{{6.10}^{ - 19}}} \right|}}{{0,{{16}^2}}} = {9.10^{ - 27}}N\\{F_2} = \dfrac{{k.\left| {{q_2}{q_3}} \right|}}{{B{C^2}}} = \dfrac{{{{9.10}^9}.\left| {1,{{6.10}^{ - 19}}.1,{{6.10}^{ - 19}}} \right|}}{{0,{{16}^2}}} = {9.10^{ - 27}}N\end{array} \right.\)
Vì tam giác ACB đều nên \(\alpha = {60^0}\)
\( \Rightarrow F = \sqrt {F_1^2 + F_2^2 + 2.{F_1}{F_2}.cos60} = 9\sqrt 3 {.10^{ - 27}}N\)
Chọn D.