Câu hỏi
Hai điện tích điểm q1 = 10-8 C và q2 = − 3.10−8 C đặt trong không khí tại hai điểm A và B cách nhau 8 cm. Đặt điện tích điểm q = 10-8 C tại điểm M trên đường trung trực của đoạn thẳng AB và cách AB một khoảng 3 cm. Lấy k = 9.109 N.m2/C2. Lực điện tổng hợp do q1 và q2 tác dụng lên q có độ lớn là
- A 1,23.10-3 N
- B 1,14.10-3 N
- C 1,44.10-3 N
- D 1,04.10-3 N
Phương pháp giải:
Tổng hợp lực \(\overrightarrow F = \overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} \)
Công thức tính lực tương tác giữa hai điện tích điểm: \(F = \frac{{k\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{{r^2}}}\)
Lời giải chi tiết:
Đáp án A
Gọi H là chân đường cao kẻ từ M xuống AB (H thuộc AB) \( \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}MH = 3cm\\AH = HB = 4cm\\AM = MB = \sqrt {{3^2} + {4^2}} = 5cm\end{array} \right.\)
F1 là lực điện do q1 tác dụng lên q: \({F_1} = k\frac{{\left| {{q_1}q} \right|}}{{A{M^2}}} = 3,{6.10^{ - 4}}N\)
F2 là lực điện do q2 tác dụng lên q: \({F_2} = k\frac{{\left| {{q_2}q} \right|}}{{A{M^2}}} = 1,{08.10^{ - 3}}N\)
Lực điện tổng hợp do q1 và q2 tác dụng lên q là: \(\overrightarrow F = \overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} \)
Gọi góc tạo bởi hai véctơ \(\overrightarrow {{F_1},} \overrightarrow {{F_2}} \) là: \(\widehat {{F_1}M{F_2}} = \pi - \widehat {AMB} = \pi - 2.\widehat {HMB}\)
Mặt khác: \({\rm{cos}}\widehat {HMB} = \frac{{MH}}{{BM}} = \frac{3}{5} \Rightarrow \widehat {HMB} = 53,{1^0} \Rightarrow 2.\widehat {HMB} = 106,{26^0} \Rightarrow \widehat {{F_1}M{F_2}} = 73,{74^0}\)
Ta có: \({F^2} = F_1^2 + F_2^2 + 2{F_1}{F_2}{\rm{cos}}\alpha = {(3,{6.10^{ - 4}})^2} + {(1,{08.10^{ - 3}})^2} + 2.3,{6.10^{ - 4}}.1,{08.10^{ - 3}}{\rm{cos73,74}} \Rightarrow F = 1,{23.10^{ - 3}}N\)