Bài I.13 trang 17, 18 SBT Vật Lí 11


Giải bài I.13 trang 17, 18 SBT Vật Lí 11. Một điện tích điểm q1 = +9.10-8 C nằm tại điểm A trong chân không.

Đề bài

Một điện tích điểm q1 = +9.10-8 C nằm tại điểm A trong chân không. Một điện tích điểm khác qo = -16.10-8 C nằm tại điểm B trong chân không. Khoảng cách AB là 5 cm.

a) Xác định cường độ điện trường tại điểm C với CA = 3 cm và CB = 4 cm.

b) Xác định điểm D mà tại đó cường độ điện trường bằng 0.

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Sử dụng biểu thức tính cường độ điện trường: \(E = k{\dfrac{|q|}{r^2}}\)

Lời giải chi tiết

a) Nhận xét thấy AB2 = CA2 + CB2. Do đó, tam giác ABC vuông góc ở C.

Vectơ cường độ điện trường do q1 gây ra ở C có phương nằm dọc theo AC, chiều hướng ra xa q1 và cường độ là :

\({E_1} = k{\dfrac{|q_1|}{AC^2}} = {9.10^9}.{\dfrac{9.10^{ - 8}}{9.10^{ - 4}}} = {9.10^5}V/m\)

Vectơ cường độ điện trường do q2 gây ra ở C có phương nằm dọc theo BC, chiều hướng về q2 và cường độ :

\({E_2} = k{\dfrac{|q_2|}{BC^2}} = {9.10^9}.{\dfrac{16.10^{ - 8}}{16.10^{ - 4}}} = {9.10^5}V/m\)

Vectơ cường độ điện trường tổng hợp tại C là :

\(\overrightarrow {{E_C}} = \overrightarrow {{E_1}} + \overrightarrow {{E_2}} \)

Hình bình hành mà hai cạnh là hai vectơ \(\overrightarrow {{E_1}} \)  và \(\overrightarrow {{E_2}} \)  trở thành một hình vuông mà \(\overrightarrow {{E_C}} \) nằm dọc theo đường chéo qua C.

Vậy :

\(\eqalign{
& {E_C} = {E_1}\sqrt 2 = 9\sqrt 2 {.10^5}V/m \cr 
& {E_C} \approx {12,7.10^5}V/m \cr} \)

Ec ≈ 12,7.105 V/m Phương và chiều của vectơ \(\overrightarrow {{E_C}} \) được vẽ trên Hình I.2G.

b) Tại D ta có \(\overrightarrow {{E_D}} = \overrightarrow {{E_1}} + \overrightarrow {{E_2}} = \overrightarrow 0 \)

 hay  \(\overrightarrow {{E_1}} = - \overrightarrow {{E_2}} \)

Hai vectơ  \(\overrightarrow {{E_1}} \)  và \(\overrightarrow {{E_2}} \) có cùng phương, ngược chiều và cùng cường độ. Vậy điểm D phải nằm trên đường thẳng AB và ngoài đoạn AB. Vì |q2| > |q1| nên D phải nằm xa hơn (Hình I.3G).

Đặt DA = x và AB = a = 5 cm ; ta có:

\({E_1} = k{\dfrac{|q_1|}{x^2}};{E_2} = k{\dfrac{|q_2|}{(a + x)^2}};\)

Với E1 = E2 thì (a + x)2|q1| = x2|q2|

\(\eqalign{
& (a + x)\sqrt {\left| {{q_1}} \right|} = x\sqrt {\left| {{q_2}} \right|} \cr 
& (a + x)\sqrt {{{9.10}^{ - 8}}} = x\sqrt {{{16.10}^{ - 8}}} \cr 
& 3(a + x) = 4x \cr 
& x = 3a = 15cm \cr} \)

Ngoài ra còn phải kể đến tất cả các điểm nằm rất xa hai điện tích q1 và q2.

Loigiaihay.com

Sub đăng ký kênh giúp Ad nhé !


Bình chọn:
4.9 trên 7 phiếu

>>KHOÁ NỀN TẢNG LỚP 12 DÀNH CHO 2K4 NĂM 2022 học sớm chiếm lợi thế luyện thi TN THPT & ĐH


Gửi bài