Vật lí [Lý 11] Điện trường

[thaolovely1412]

[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.

Bài 8.15 (Giải toán Vật Lý 11 _ Bùi Quang Hân) Quả cầu nhỏ khối lượng m mang điện tích +q trượt không ma sát với Vo = 0 từ đỉnh B có độ cao h của mặt phẳng nghiêng BC (góc nghiêng alpha). Tại đỉnh góc vuông A của tam giác vuông ABC có một điện tích -q.
Tính vận tốc của quả cầu khi đến C.
Xác định alpha để quả cầu có thể đến được C.

 

[duclk]

Bài này ta áp dụng định luật bảo toàn năng lượng. Điện tích q sẽ có động năng và thế năng trọng trường do trái đất gây ra, ngoài ra còn thế năng do điện tích -q gây ra. Ta có công thức thế năng do điện tích [tex]W_{đt} = k\frac{-q.q}{r}[/tex] r là khoảng cách từ -q đến điện tích q
Do bỏ qua ma sát nên lúc này ta xem đây là hệ kín( không có ngoại lực), nên ta sẽ sử dụng định luật bảo toàn năng lượng.
Tại B: [tex]W_{B} = 0+mgh+(q\frac{k(-q)}{r}) = mgh - \frac{kq^{2}}{r}[/tex]
Tại C: [tex]W_{C} = \frac{mv^{2}}{2} + 0+ (q\frac{k(-q)}{AC}) = \frac{mv^{2}}{2} - \frac{kq^{2}}{AC} = \frac{mv^{2}}{2} - \frac{kq^{2}}{h.cot\alpha }[/tex]
Bảo toàn năng lượng: [tex]W_{B} = W_{C} \Rightarrow mgh-\frac{kq^{2}}{h} = \frac{mv^{2}}{2} - \frac{kq^{2}}{h.cot\alpha }[/tex]
Từ đây ta tìm được vận tốc
[tex]v^{2} = 2[gh - \frac{kq^{2}}{mh}(1-tan\alpha )] \Rightarrow v = \sqrt{2[gh - \frac{kq^{2}}{mh}(1-tan\alpha )]}[/tex]
Để bài toán này có ý nghĩa thì [tex]v^{2} >0[/tex] hay [tex]gh - \frac{kq^{2}}{mh}(1-tan\alpha )>0[/tex]
Tìm góc thì ta thay các giá trị [tex]\alpha[/tex] vào vận tốc với điều kiện là căn luôn lớn hơn 0