Đề bài

Hai quả cầu kim loại nhỏ, giống hệt nhau, mang điện tích 2Q và –Q được đặt cách nhau một khoảng r, lực điện tác dụng lên nhau có độ lớn là F. Nối chúng lại với nhau bằng một dây dẫn điện, sau đó bỏ dây dẫn đi. Sau khi bỏ dây nối, hai quả cầu tác dụng lên nhau một lực điện có độ lớn là

A. F.

B. F/2.

C. F/4.

D. F/8.

Phương pháp giải

Vận dụng kiến thức đã học về điện tích và tương tác giữa các điện tích.

- Các điện tích trái dấu thì hút nhau, các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau.

- Các vật có thể bị nhiễm điện do :

+ Ma sát: hai vật ma sát với nhau, một vật tích điện dương, vật còn lại tích điện âm

+ Tiếp xúc: sau khi để vật A có điện tích q_A tiếp xúc với vật B có điện tích q_B, hai vật sẽ tích điện q bằng nhau với \(q = \frac{{{q_A} + {q_B}}}{2}\)

+ Hưởng ứng: đưa vật A tích điện lại gần một đầu của vật B chưa tích điện, đầu này của vật B sẽ tích điện trái dấu với vật A. Khi vật A rời khỏi, vật B trở về trạng thái trung hòa điện.

- Lực Cu-long giữa hai điện tích: \(\vec F = k\frac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{{{\vec r}^2}}}\)

Lời giải của GV Loigiaihay.com

Trước khi nối dây dẫn, lực F có độ lớn là: \(F = k\frac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{{r^2}}} = k\frac{{2{Q^2}}}{{{r^2}}}\)

Sau khi bỏ dây nối, hai quả cầu có điện tích bằng nhau và có giá trị là: \({q_1}' = {q_2}' = \frac{{{q_1} + {q_2}}}{2} = \frac{{2Q - Q}}{2} = \frac{Q}{2}\)

Sau khi bỏ dây dẫn, lực F’ có độ lớn là: \(F' = k\frac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{{r^2}}} = k\frac{{{Q^2}}}{{{2^2}{r^2}}} = \frac{F}{8}\)