Đề bài

Treo hai quả cầu kim loại, nhỏ, cùng khối lượng và chưa nhiễm điện bằng hai sợi chỉ tơ có cùng chiều dài l = 1 m vào cùng một điểm cố định trong không khí. Cho một vật nhiễm điện tiếp xúc với một trong hai quả cầu để truyền điện tích 21 nC cho hai quả cầu rồi lấy vật đó ra thì khi hệ cân bằng, hai quả cầu cách nhau một đoạn r = 8 cm. Lấy g = 10 m/s². Khối lượng m của mỗi quả cầu là

• A. 1,55 g.
• B. 0,62 g.
• C. 0,39 g.
• D. 0,20 g.

Lời giải của GV Loigiaihay.com

Khi hai quả cầu tiếp xúc với nhau truyền 1 điện tích 21nC thì mỗi quả cầu sẽ nhận điện tích \({q_1} = {q_2} = \frac{{21}}{2}nC\) = 10,5nC

Góc lệch giữa sợi dây với phương thẳng đứng là:

\(\sin \alpha  = \dfrac{{0,04}}{1} = 0,04\)

Lại có: \(\tan \alpha  = \dfrac{F}{P} = \dfrac{{kq_1^2}}{{{r^2}}}.\dfrac{1}{{mg}}\)

\( \Leftrightarrow 0,04 = {9.10^9}.\dfrac{{{{\left( {10,{{5.10}^{ - 9}}} \right)}^2}}}{{0,{{08}^2}}}.\dfrac{1}{{10m}}\)

\( \Leftrightarrow m = 0,39g\)

Đáp án : C