Vật lí 11 Điện tích điện trường

[lananhgautruc@gmail.com]

[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!

ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.

Hai quả cầu kim loại nhỏ, có khối lượng m1 = m và m2 = 2m mang điện tích lần lượt là q1 = – 10 – 9 (C) và q2 = 2.10 – 9 (C) ban đầu được giữ trên một mặt ngang, nhẵn, không dẫn điện dọc theo đường sức của một điện trường đều và cách nhau một khoảng là d = 10 cm. Biết rằng nếu thả cho chúng chuyển động thì khoảng cách giữa chúng không đổi. Bỏ qua tương tác hấp dẫn, mọi ma sát và sức cản, môi trường có ε = 1.

1. Xác định chiều của đường sức điện trường, chiều chuyển động của hai quả cầu kim loại đó.

2. Tính độ lớn của cường độ điện trường.

 

[nvd.a6]

Coi chiều đường sức điện trường như hình vẽ
Hệ vật cô lập về điện. Khoảng cách không đổi [tex]\Rightarrow[/tex] [tex]F_{12} = F_{21} = const[/tex] và [tex]a_1 = a_2 = a[/tex]
Theo định luật II Niu-tơn ta có:
[tex]\left\{\begin{matrix} \overrightarrow{F_1} + \overrightarrow{F_{21}} + \overrightarrow{P_1} + \overrightarrow{N_1} = m_1.\overrightarrow{a} & \\ \overrightarrow{F_2} + \overrightarrow{F_{12}} + \overrightarrow{P_2} + \overrightarrow{N_2} = m_2.\overrightarrow{a}& \end{matrix}\right.[/tex] (1)
Vì [tex]|q_1| < |q_2|[/tex] nên [tex]F_2 > F_{12} > F_1[/tex]
View attachment 160684
Hệ vật sẽ chuyển động theo chiều đường sức điện đường.
Chiếu (1) lên theo chiều đường sức ta được: [tex]\left\{\begin{matrix} -F_1 + F_{21} = m_1.a (2) & \\ F_2 - F_{12} = m_2.a (3)& \end{matrix}\right.[/tex]
mà [tex]F_{21} = F_{12}[/tex] [tex]\Leftrightarrow m_1.a + F_1 = F_2 - m_2.a \Leftrightarrow ma - 10^{-9}.E = 0[/tex] (*)
Từ (2) suy ra [tex]-10^{-9}.E + 1,8.10^{-6} = ma[/tex] (**)
Từ (*) và (**) ta có: E = 900 N/m
Vậy E = 900 N/m.