20 bài tập thuyết electron - định luật bảo toàn điện tích mức độ vận dụng

Làm bài

Quảng cáo

Câu hỏi 1 :

Theo nội dung của thuyết electron, phát biểu nào sau đây là sai?

  • A Electron có thể rời khỏi nguyên tử để di chuyển từ nơi này đến nơi khác
  • B Vật nhiễm điện âm khi chỉ số electron mà nó chứa lớn hơn số proton
  • C Nguyên tử nhận thêm electron sẽ trở thành ion dương
  • D Nguyên tử bị mất electron sẽ trở thành ion dương

Đáp án: C

Phương pháp giải:

Phương pháp:

Nội dung của thuyết electron:

  + Êlectron có thể rời khỏi nguyên tử để di chuyển tử nơi này sang nơi khác. Nguyên tử bị mất electron sẽ trở thành một hạt mang điện dương gọi là ion dương.

 + Một nguyên tử trung hòa có thể nhận thêm electron để trở thành một hạt mang điện âm và được gọi là ion âm.

  + Một vật nhiễm điện âm khi số electron mà nó chứa lớn hơn số điện tích nguyên tố dương (proton). Nếu số electron ít hơn số proton ít hơn số proton thì vật nhiễm điện dương.

Lời giải chi tiết:

Cách giải:

Theo nội dung của thuyết electron, phát biểu sai là: nguyên tử nhận thêm electron sẽ trở thành ion dương

Chọn C

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 2 :

Cho hai quả cầu kim loại tích điện có độ lớn bằng nhau nhưng trái dấu đặt cách nhau một khoảng không đổi tại A và B thì độ lớn cường độ điện trường tại một điểm C trên đường trung trực của AB và tạo với A và B thành tam giác đều là E. Sau khi cho hai quả cầu tiếp xúc với nhau rồi đặt lại A và B thì cường độ điện trường tại C là

  • A 0.
  • B E/3.
  • C E/2.
  • D E.

Đáp án: A

Phương pháp giải:

Lời giải chi tiết:

Sau khi tiếp xúc nhau hai quả cầu sẽ trung hòa vè điện do đo E = 0

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 3 :

Cho hai quả cầu nhỏ trung hòa điện đặt trong không khí, cách nhau 40 cm. Giả sử có 4.1012 electron từ quả cầu này di chuyển sang quả cầu kia. Khi đó hai quả cầu sẽ:

  • A Hút nhau
  • B Đẩy nhau
  • C Không thể kết luận
  • D Không hút, không đẩy

Đáp án: A

Phương pháp giải:

Hai vật nhiễm điện cùng loại thì đẩy nhau, nhiễm điện khác loại thì hút nhau.

Lời giải chi tiết:

Quả cầu mất electron sẽ nhiễm điện dương, quả cầu nhận electron sẽ nhiễm điện âm

→ Khi đó hai quả cầu sẽ hút nhau

Chọn A.

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 4 :

Hai quả cầu nhỏ giống hệt nhau bằng kim loại A và B đặt trong không khí, có điện tích lần lượt là q1 = -3,2.10-7 C, q2 = 2,4.10-7 C, cách nhau một khoảng 12 cm. Cho hai quả cầu tiếp xúc điện với nhau rồi đặt về chỗ cũ. Xác định lực tương tác tĩnh điện giữa hai quả cầu đó.

  • A 1N
  • B 1mN
  • C 10-2N
  • D 0,1N

Đáp án: B

Phương pháp giải:

Công thức tính lực tương tác: \(F=\frac{k\left| {{q}_{1}}{{q}_{2}} \right|}{\varepsilon {{r}^{2}}}\)

Khi hai quả cầu tiếp xúc nhau: \({{q}_{1}}'={{q}_{2}}'=\frac{{{q}_{1}}+{{q}_{2}}}{2}\)

Lời giải chi tiết:

Khi hai quả cầu tiếp xúc nhau:

\({{q}_{1}}'={{q}_{2}}'=\frac{{{q}_{1}}+{{q}_{2}}}{2}=\frac{-3,{{2.10}^{-7}}+2,{{4.10}^{-7}}}{2}=-{{4.10}^{-8}}C\)

Lực tương tác giữa hai quả cầu:

\(F=\frac{k\left| {{q}_{1}}'.{{q}_{2}}' \right|}{{{r}^{2}}}=\frac{{{9.10}^{9}}.{{\left( {{4.10}^{-8}} \right)}^{2}}}{{{\left( {{12.10}^{-2}} \right)}^{2}}}={{10}^{-3}}N=1mN\)

Chọn B.

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 5 :

Hãy giải thích hiện tượng bụi bám chặt vào các cánh quạt trần, mặc dù cánh quạt thường xuyên quay rất nhanh.

  • A Khi cánh quạt trần quay, chúng cọ xát với không khí nên bị nhiễm điện. Vật nhiễm điện có khả năng hút những vật nhẹ nên các hạt bụi sẽ bám chặt vào các cánh quạt
  • B Khi cánh quạt trần quay, chúng bị nhiễm điện hưởng ứng với không khí. Vật nhiễm điện có khả năng hút những vật nhẹ nên các hạt bụi sẽ bám chặt vào các cánh quạt
  • C Do bụi có khả năng bám dính vào các vật khác
  • D Không liên quan đến hiện tượng nhiễm điện

Đáp án: A

Phương pháp giải:

Phương pháp:

Có thể làm nhiễm điện nhiều vật bằng cọ xát.

Vật bị nhiễm điện có khả năng hút các vật khác

Lời giải chi tiết:

Cách giải:

 

Khi cánh quạt trần quay, chúng cọ xát với không khí nên bị nhiễm điện. Vật nhiễm điện có khả năng hút những vật nhẹ nên các hạt bụi sẽ bám chặt vào các cánh quạt.

Chọn A

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 6 :

Ba quả cầu bằng kim loại A, B, C đặt trên 3 giá cách điện riêng rẽ. Tích điện dương cho quả cầu A. Trường hợp nào sau đây thì quả cầu B bị nhiễm điện dương, quả cầu C bị nhiễm điện âm.

  • A Cho quả cầu B tiếp xúc với quả cầu C, rồi cho quả cầu A chạm vào quả cầu B, sau đó tách quả cầu A ra
  • B Cho quả cầu B tiếp xúc với quả cầu C , rồi đưa quả cầu A lại gần quả cầu B, sau đó tách quả cầu C ra khỏi quả cầu B
  • C Cho quả cầu B tiếp xúc với quả cầu C, rồi đưa quả cầu A lại gần quả cầu C, sau đó tách quả cầu C ra khỏi quả cầu B
  • D Không có Phương án nào khả thi vì quả cầu A ban đầu được tích điện dương.

Đáp án: C

Phương pháp giải:

Định luật bảo toàn điện tích: Trong một hệ vật cô lập về điện, tổng đại số của các điện tích là không đổi.

Lời giải chi tiết:

Cho hai quả cầu B tiếp xúc với quả cầu C tạo thành một vật dẫn điện.

Sau đó đưa quả cầu A lại gần quả cầu C thì xảy ra hiện tượng nhiễm điện do hưởng ứng. Quả cầu C gần quả cầu A sẽ nhiễm điện âm do các electron tự do của B và C bị kéo về gần A, quả cầu B thiếu electron nên nhiễm điện dương.

Cuối cùng tách quả cầu C ra khỏi quả cầu B thì quả cầu B bị nhiễm điện dương, quả cầu C bị nhiễm điện âm.

Chọn C

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 7 :

Cho hai quả cầu nhỏ trung hòa điện đặt trong không khí, cách nhau 40 cm. Giả sử có 4.1012 electron từ quả cầu này di chuyển sang quả cầu kia. Tính độ lớn của lực tương tác giữa hai quả cầu đó. Cho biết điện tích của electron bằng - 1,6.10−19 C

  • A 2,304.10-3N
  • B 2,304.10-4N
  • C 2,304.10-2N
  • D 2,304.10-5N

Đáp án: C

Phương pháp giải:

Công thức tính lực tương tác: \(F=k\frac{\left| {{q}_{1}}{{q}_{2}} \right|}{{{r}^{2}}}\)

Lời giải chi tiết:

Quả cầu mất electron sẽ nhiễm điện dương, quả cầu nhận electron sẽ nhiễm điện âm

Độ lớn của điện tích trên mỗi quả cầu : 

\(\left| {{q}_{1}} \right|=\left| {{q}_{2}} \right|={{4.10}^{12}}.\left| -1,{{6.10}^{-19}} \right|=6,{{4.10}^{-7}}C\)

Lực tương tác giữa hai quả cầu:

\(F=k\frac{\left| {{q}_{1}}{{q}_{2}} \right|}{{{r}^{2}}}={{9.10}^{9}}.\frac{{{\left( 6,{{4.10}^{-7}} \right)}^{2}}}{{{\left( {{40.10}^{-2}} \right)}^{2}}}=2,{{304.10}^{-2}}N\)

Chọn C.

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 8 :

Đưa một quả cầu Q tích điện dương lại gần đầu M của một khối trụ kim loại MN (hình vẽ). Tại M và N sẽ xuất hiện các điện tích trái dấu. Hiện tượng gì sẽ xảy ra nếu chạm tay vào điểm I trung điểm của MN?

 

  • A Điện tích ở M và N không thay đổi
  • B Điện tích ở M và N mất hết
  • C Điện tích ở M còn, ở N mất
  • D Điện tích ở M mất, ở N còn

Đáp án: A

Phương pháp giải:

Nhiễm điện do hưởng ứng: Đưa một vật nhiễm điện lai gần nhưng không chạm vào vật dẫn khác trung hòa về điện. Kết quả là hai đầu của vật dẫn bị nhiễm điện trái dấu. Đầu của vật dẫn ở gần vật nhiễm điện thì mang điện tích trái dấu với vật nhiễm điện

Lời giải chi tiết:

Vì các điện tích tập trung ở hai đầu M và N, ở I hầu như không có điện tích nên nếu chạm tay vào điểm I trung điểm của MN thì điện tích ở M và N không thay đổi

Chọn A.

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 9 :

Cho hai quả cầu kim loại kích thước giống nhau mang điện tích \( - 26,5\,\,\mu C\) và \(5,9\,\,\mu C\) tiếp xúc với nhau sau đó tách chúng ra. Điện tích của mỗi quả cầu có giá trị là

  • A \( - 16,2\,\,\mu C.\)   
  • B \(16,2\,\,\mu C.\)      
  • C \( - 10,3\,\,\mu C.\) 
  • D \(10,3\,\,\mu C.\)

Đáp án: C

Phương pháp giải:

Định luật bảo toàn điện tích: \({q_1}' + {q_2}' = 2q' = {q_1} + {q_2}\)

Lời giải chi tiết:

Điện tích của mỗi quả cầu sau khi tách ra là:

\({q_1}' = {q_2}' = \dfrac{{{q_1} + {q_2}}}{2} = \dfrac{{ - 26,5 + 5,9}}{2} =  - 10,3\,\,\left( {\mu C} \right)\)

Chọn C.

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 10 :

Hai quả cầu nhỏ giống nhau bằng kim loại, mỗi quả cầu có khối lượng 5 g, được treo vào cùng một điểm O bằng hai sợi chỉ không dãn, dài 10 cm. Hai quả cầu tiếp xúc với nhau. Tích điện cho một quả cầu thì thấy hai quả cầu đẩy nhau cho đến khi hai dây treo hợp nhau một góc 600. Lấy \(g=10\)m/s2. Điện tích mà ta đã truyền cho quả cầu có độ lớn là

  • A \(3,{{58.10}^{-6}}\)C     
  • B \(2,{{48.10}^{-6}}\)C 
  • C \(2,{{48.10}^{-7}}\)C 
  • D \(3,{{58.10}^{-7}}\)C

Đáp án: D

Phương pháp giải:

Lời giải chi tiết:

Đáp án D

+ Tại vị trí cân bằng của mỗi quả cầu, ta luôn có \(\tan \left( \frac{\alpha }{2} \right)=\frac{F}{P}=\frac{k{{q}^{2}}}{{{r}^{2}}mg}\), trong đó \(r=2l\sin \left( \frac{\alpha }{2} \right)\).

→ \(q=2l\sin \left( \frac{\alpha }{2} \right)\sqrt{\frac{mg\tan \left( \frac{\alpha }{2} \right)}{k}}=2.0,1.\sin {{30}^{0}}\sqrt{\frac{0,005.10\tan {{30}^{0}}}{{{9.10}^{9}}}}=1,{{8.10}^{-7}}\)C.

 Ban đầu quả cầu được tích điện \({{q}_{0}}=2q=3,{{58.10}^{-7}}\)C 

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 11 :

Xét các trường hợp sau với quả cầu B đang trung hòa điện:

I. Quả cầu A mang điện dương đặt gần quả cầu B bằng sắt

II. Quả cầu A mang điện dương đặt gần quả cầu B bằng sứ

III. Quả cầu A mang điện âm đặt gần quả cầu B bằng thủy tinh

IV. Quả cầu A mang điện âm đặt gần quả cầu B bằng đồng

Những trường hợp nào trên đây có sự nhiễm điện của quả cầu B

  • A I và III      
  • B III và IV      
  • C II và IV      
  • D I và IV

Đáp án: D

Phương pháp giải:

Phương pháp:

- Vật dẫn điện là vật có chứa các điện tích tự do. Điện tích tự do là điện tích có thể di chuyển từ điểm này đến điểm khác trong phạm vi thể tích của vật dẫn.

Kim loại có chứa các electron tự do, các dung dịch axit, bazo, muối … có chứa các ion tự do. Chúng đều là các chất dẫn điện.

- Sự nhiễm điện do hưởng ứng.

Đưa một quả cầu A nhiễm điện dương lại gần đầu M của thanh kim loại MN trung hòa về điện (hình vẽ)). Ta thấy đầu M nhiễm điện âm, còn đầu N nhiễm điện dương. Sự nhiễm điện của thanh kim loại MN là sự nhiễm điện do hưởng ứng (hay hiện tượng cảm ứng tĩnh điện).

                       

Lời giải chi tiết:

Cách giải:

Quả cầu B làm bằng chất dẫn điện (sắt, đồng) sẽ bị nhiễm điện do hưởng ứng

Chọn D

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 12 :

Hai quả cầu giống nhau mang điện tích q1 và q2 có |q1| > |q2|. Cho chúng tiếp xúc nhau rồi tách chúng ra một khoảng nhỏ thì chúng

  • A hút nhau
  • B đẩy nhau.
  • C không tương tác với nhau
  • D có thể hút hoặc đẩy nhau

Đáp án: B

Phương pháp giải:

Khi cho hai quả cầu tiếp xúc nhau, điện tích của chúng sẽ bằng nhau

Các vật tích điện cùng loại thì đẩy nhau

Lời giải chi tiết:

Khi cho hai quả cầu tiếp xúc nhau, điện tích của chúng sẽ bằng nhau nên khi tách ra một khoảng nhỏ thì hai quả cầu đẩy nhau

Chọn B

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 13 :

Chọn câu đúng.

Đưa quả cầu tích điện Q lại gần quả cầu M nhỏ, nhẹ, bằng bấc, treo ở đầu một sợi chỉ thẳng đứng. Quả cầu bấc M bị hút dính vào quả cầu Q. Sau đó thì:

  • A M tiếp tục bị hút dính vào Q.
  • B M rời Q và vẫn bị hút lệch về phía Q.
  • C M rời Q về vị trí thẳng đứng.
  • D M bị đẩy lệch về phía bên kia

Đáp án: D

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết về sự nhiễm điện do hưởng ứng và tiếp xúc.

Lời giải chi tiết:

Thoạt đầu M bị hút dính vào Q do hiện tượng nhiễm điện hưởng ứng. Khi dính vào Q nó lại bị nhiễm điện tiếp xúc với Q nên cùng dấu với Q và bị đẩy ra xa.

Chọn D.

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 14 :

Khi đưa một quả cầu kim loại A không nhiễm điện lại gần một quả cầu B nhiễm điện thì

  • A không hút mà cũng không đẩy nhau.
  • B hai quả cầu đẩy nhau.
  • C hai quả cầu trao đổi điện tích cho nhau.  
  • D hai quả cầu hút nhau.

Đáp án: D

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết về sự nhiễm điện do hưởng ứng.

Lời giải chi tiết:

Khi đưa một quả cầu kim loại A không nhiễm điện lại gần một quả cầu B nhiễm điện thì hai quả cầu hút nhau.

Thực ra khi đưa quả cầu A không tích điện lại gần quả cầu B tích điện thì quả cầu A sẽ bị nhiễm điện do hưởng ứng phần điện tích trái dấu với quả cầu B nằm gần quả cầu B hơn so với phần tích điện cùng dấu.

Tức là quả cầu  B vừa đẩy lại vừa hút quả cầu A, nhưng lực hút lớn hơn lực đẩy nên kết quả là quả cầu B đã hút quả cầu A.

Chọn D.

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 15 :

Tổng điện tích dương và tổng điện tích âm trong một 1 cm3 khí Hiđrô ở điều kiện tiêu chuẩn là:

  • A 4,3.103 (C) và - 4,3.103 (C)
  • B 8,6.103 (C) và - 8,6.103 (C).
  • C 4,3 (C) và - 4,3 (C).  
  • D 8,6 (C) và - 8,6 (C).

Đáp án: D

Lời giải chi tiết:

Một mol khí hiđrô ở điều kiện tiêu chuẩn có thể tích là 22,4 (lit). Mỗi phân tử H2 lại có 2 nguyên tử, mỗi nguyên tử hiđrô gồm 1 prôton và 1 êlectron. Điện tích của prôton là +1,6.10-19 (C), điện tích của êlectron là -1,6.10-19 (C). Từ đó ta tính được tổng điện tích dương trong 1 (cm3) khí hiđrô là 8,6 (C) và  tổng điện tích âm là - 8,6 (C).

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 16 :

Hai quả cầu kim loại nhỏ tích điện cách nhau 2,5m trong không khí chúng tương tác với nhau bởi lực 9mN. Cho hai quả cầu tiếp xúc nhau thì điện tích của mỗi quả cầu bằng -3µC. Tìm điện tích của các quả cầu ban đầu:

  • A \({q_1} = 4\mu C;{q_2} =  - 7\mu C\)
  • B \({q_1} = 2,3\mu C;{q_2} =  - 5,3\mu C\)
  • C \({q_1} =  - 1,34\mu C;{q_2} =  - 4,66\mu C\)
  • D \({q_1} = 1,41\mu C;{q_2} =  - 4,41\mu C\)

Đáp án: C

Phương pháp giải:

 

ã

Lời giải chi tiết:

Gọi điện tích của các quả cầu lần lượt là \({q_1},{q_2}\)

Ban đầu lực tương tác giữa chúng là: \(F = {{k\left| {{q_1}{q_2}} \right|} \over {{r^2}}} = {{{{9.19}^9}.\left| {{q_1}{q_2}} \right|} \over {2,{5^2}}} = {9.10^{ - 3}}N \to \left| {{q_1}{q_2}} \right| = 6,{25.10^{ - 12}}\) (1)

Sau khi tiếp xúc nhau rồi tách ra thì điện tích mỗi quả cầu là:\(q = {{{q_1} + {q_2}} \over 2} =  - 3\mu C \to {q_1} + {q_2} =  - {6.10^{ - 6}}\ (2)

Giải hệ gồm (1) và (2) ta có:\({q_1} =  - 1,34\mu C;{q_2} =  - 4,66\mu C\)

 

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 17 :

Quả cầu thứ nhất có điện tích + 16µC và quả cầu thứ hai giống hệt có điện tích - 4µC. Sau khi cho hai quả cầu tiếp xúc thì điện tích của mỗi quả cầu là  

  • A + 6µC
  • B + 20µC 
  • C + 12µC
  • D  - 6µC 

Đáp án: A

Phương pháp giải:

Lời giải chi tiết:

Khi tiếp xúc các cầu sau khi trung hòa điện sẽ cần bằng điện tích

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 18 :

Trong các cách nhiễm điện: I. do cọ xát; II. Do tiếp xúc; III. Do hưởng ứng.

Ở cách nào thì tổng đại số điện tích trên vật không thay đổi?

  • A I   
  • B II       
  • C III     
  • D Cả 3 cách

Đáp án: C

Phương pháp giải:

Phương pháp:

Sự nhiễm điện do hưởng ứng:

Đưa một quả cầu A nhiễm điện dương lại gần đầu M của thanh kim loại MN trung hòa về điện (hình vẽ)). Ta thấy đầu M nhiễm điện âm, còn đầu N nhiễm điện dương. Sự nhiễm điện của thanh kim loại MN là sự nhiễm điện do hưởng ứng (hay hiện tượng cảm ứng tĩnh điện).

                       

Tóm lại nhiễm điện do hưởng ứng là : Đưa một vật nhiễm điện lai gần nhưng không chạm vào vật dẫn khác trung hòa về điện. Kết quả là hai đầu của vật dẫn bị nhiễm điện trái dấu. Đầu của vật dẫn ở gần vật nhiễm điện thì mang điện tích trái dấu với vật nhiễm điện.

Lời giải chi tiết:

Cách giải:

Ở hiện tượng nhiễm điện do hưởng ứng, hai phần của vật nhiễm điện trái dấu có cùng độ lớn, tổng đại số điện tích trên vật không thay đổi

Chọn C

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 19 :

Hai quả cầu kim loại nhỏ tích điện \({q_1} = 5\mu C;{q_2} =  - 3\mu C\) kích thước giống nhau cho tiếp xúc với nhau rồi đặt trong chân không cách nhau 5 cm. Lực tương tác tĩnh điện giữa chúng sau khi tiếp xúc là

  • A 4,1 N.  
  • B  3,6 N.   
  • C 1,7 N.

Đáp án: B

Phương pháp giải:

Công thức tính lực tương tác: \(F=\frac{k\left| {{q}_{1}}{{q}_{2}} \right|}{\varepsilon {{r}^{2}}}\)

Khi hai quả cầu tiếp xúc nhau: \({{q}_{1}}'={{q}_{2}}'=\frac{{{q}_{1}}+{{q}_{2}}}{2}\)

Lời giải chi tiết:

Sau khi hai điện tích tiếp xúc nhau hai điện tích cân bằng điện, độ lớn mỗi điện tích sau tiếp xúc là:

\({{q}_{1}}'={{q}_{2}}'=\frac{{{q}_{1}}+{{q}_{2}}}{2}=\frac{{{5.10}^{-6}}+\left( -{{3.10}^{-6}} \right)}{2}={{10}^{-6}}C\)

Lực tương tác tĩnh điện giữa chúng sau khi tiếp xúc là:

\(F=k\frac{\left| {{q}_{1}}'.{{q}_{2}}' \right|}{{{r}^{2}}}={{9.10}^{9}}.\frac{\left| {{10}^{-6}}{{.10}^{-6}} \right|}{0,{{05}^{2}}}=3,6N\)

Chọn B.

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 20 :

Hai quả cầu kim loại nhỏ giống nhau mang các điện tích q1, q2 đặt trong không khí và cách nhau một khoảng r = 20cm. Chúng hút nhau bằng một lực F = 3,6.10-4 N. Cho hai quả cầu tiếp xúc với nhau rồi lại đưa về khoảng cách cũ thì chúng đẩy nhau bằng một lực F’ = 2,025.10-4 (N). Tính điện tích q1 và q2.

  • A q1 = 2.10-8 C, q2 = -8.10-8 C
  • B q1 = -2.10-8 C, q2 = -8.10-8 C
  • C q1 = 8.10-8 C, q2 = 2.10-8 C
  • D q1 = -8.10-8 C, q2 = -2.10-8 C

Đáp án: A

Phương pháp giải:

+ Công thức tính lực tương tác: \(F=\frac{k\left| {{q}_{1}}{{q}_{2}} \right|}{\varepsilon {{r}^{2}}}\)

+ Khi hai quả cầu tiếp xúc nhau: \({{q}_{1}}'={{q}_{2}}'=\frac{{{q}_{1}}+{{q}_{2}}}{2}\)

+ Áp dụng định lí Vi-ét: \({{X}^{2}}-SX+P=0\)

Lời giải chi tiết:

- Ban đầu khi chưa cho tiếp xúc:

+  \(F=k\frac{\left| {{q}_{1}}{{q}_{2}} \right|}{{{r}^{2}}}\Rightarrow \left| {{q}_{1}}{{q}_{2}} \right|=\frac{F{{\text{r}}^{2}}}{k}=\frac{\text{3},\text{6}.\text{1}{{\text{0}}^{-4}}.{{(\text{0},\text{2})}^{2}}}{{{9.10}^{9}}}=1,{{6.10}^{-15}}\)

+ Lực tương tác là lực hút \(\Rightarrow {{q}_{1}};{{q}_{2}}\) trái dấu

\(\Rightarrow {{q}_{1}}.{{q}_{2}}<0\Rightarrow {{q}_{1}}.{{q}_{2}}=-1,{{6.10}^{-15}}\,\,\,\left( 1 \right)\)

- Gọi \({{q}_{1}}';\text{ }{{q}_{2}}'\) lần lượt là điện tích của quả cầu 1 và 2 sau khi tiếp xúc với nhau

+ Theo định luật bảo toàn điện tích ta có: \({{q}_{1}}'={{q}_{2}}'=\frac{{{q}_{1}}+{{q}_{2}}}{2}\)

+ Áp dụng định luật Cu-lông cho trường hợp sau tiếp xúc, ta có:

\(\begin{array}{l}
F' = k\frac{{\left| {{q_1}'{q_2}'} \right|}}{{{r^2}}} = \frac{{kq{'^2}}}{{{r^2}}}\\
\Rightarrow q{'^2} = \frac{{F'{r^2}}}{k} = \frac{{{\rm{2}},{\rm{025}}.{\rm{1}}{{\rm{0}}^{ - 4}}.{{({\rm{0}},{\rm{2}})}^2}}}{{{{9.10}^9}}} = {9.10^{ - 16}}\\
\Rightarrow \left| {q'} \right| = {3.10^{ - 8}} = \left| {\frac{{{q_1} + {q_2}}}{2}} \right|\\
\Rightarrow \left| {{q_1} + {q_2}} \right| = {6.10^{ - 8}} \Rightarrow \left[ \begin{array}{l}
{q_1} + {q_2} = {6.10^{ - 8}}C\,\,\,\,\,\,\left( 2 \right)\\
{q_1} + {q_2} = - {6.10^{ - 8}}C\,\,\,\left( 3 \right)
\end{array} \right.
\end{array}\)

* Từ (1) và (2) ta có: 

\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{{q_1}.{q_2} = - 1,{{6.10}^{ - 15}} = P}\\
{{q_1} + {q_2} = {{6.10}^{ - 8}} = S}
\end{array}} \right.\)

Theo Vi-ét thì q1 và q2 là nghiệm của phương trình:

\({q^2} - Sq + P = 0\)

\( \Rightarrow {q^2} - {6.10^{ - 8}}q - 1,{6.10^{ - 15}} = 0 \Rightarrow \left[ \begin{array}{l}
\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{{q_1} = {{8.10}^{ - 8}}}\\
{{q_2} = - {{2.10}^{ - 8}}}
\end{array}} \right.\\
\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{{q_1} = - {{2.10}^{ - 8}}}\\
{{q_2} = {{8.10}^{ - 8}}}
\end{array}} \right.
\end{array} \right.\)

*Từ (1) và (3) ta có: 

\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{{q_1}.{q_2} = - 1,{{6.10}^{ - 15}}}\\
{{q_1} + {q_2} = - {{6.10}^{ - 8}}}
\end{array}} \right.\)

Theo Vi-ét thì q1 và q2 là nghiệm của phương trình:

 \({q^2} - Sq + P = 0\)

\( \Rightarrow {q^2} + {6.10^{ - 8}}q - 1,{6.10^{ - 15}} = 0 \Rightarrow \left[ \begin{array}{l}
\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{{q_1} = - {{8.10}^{ - 8}}}\\
{{q_2} = {{2.10}^{ - 8}}}
\end{array}} \right.\\
\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{{q_1} = {{2.10}^{ - 8}}}\\
{{q_2} = - {{8.10}^{ - 8}}}
\end{array}} \right.
\end{array} \right.\)

Chọn A.

 

Đáp án - Lời giải

Xem thêm

Quảng cáo
close