Câu hỏi:
Cho hai điện tích điểm q1=6.10−7C và q2=−8.10−7C đặt tại hai điểm A và B trong không khí cách nhau 5cm.
a. Xác định véc tơ cường độ điện trường tổng hợp tại M do q1 và q2 gây ra biết MA=3cm, MB=8cm.
b. Đặt điện tích q3 tại điểm M sao cho lực điện tổng hợp do q2 và q3 tác dụng lên q1 bằng 0. Xác định dấu và độ lớn của q3.
Phương pháp giải:
a. Vận dụng biểu thức tính lực điện: F=k|q1q2|εr2 và tổng véc tơ cường độ điện trường.
b. Vận dụng điều kiện cân bằng của điện tích.
Lời giải chi tiết:
+ Cường độ điện trường do điện tích q1 gây ra tại M: E1=k|q1|AM2=9.109|6.10−7|0,032=60.105V/m
+ Cường độ điện trường do điện tích q2 gây ra tại M: E2=k|q2|BM2=9.109|−8.10−7|0,082=11,25.105V/m
Cường độ điện trường tổng hợp tại M: →E=→E1+→E2
Ta có →E1↑↓→E2 ⇒E=|E1−E2|=60.105−11,25.105=48,75.105V/m
b.
Lực điện do q2 tác dụng lên q1: F21=k|q1q2|AB2
Lực điện do q3 tác dụng lên q1: F31=k|q1q3|AM2
Ta có hợp lực tác dụng lên q1: →F21+→F31=→0
⇒→F21=−→F31 ⇒ {→F31↑↓→F21F31=F21 ⇒q3<0
F31=F21⇔k|q1q3|AM2=k|q1q2|AB2⇔|q3|AM2=|q2|AB2⇒|q3|=|q2|AB2AM2=|−8.10−7|0,052.0,032=2,88.10−7⇒q3=−2,88.10−7C