JavaScript is required

Đặt 3 điện tích qA = – 5.10– 8C, qB = 16.10– 8C và qC = 9.10– 8C tại 3 đỉnh A, B, C của tam giác ABC (AB = 8 cm, AC = 6 cm, BC = 10 cm). Hỏi lực tĩnh điện tác dụng lên qA có hướng tạo với cạnh AB một góc bao nhiêu?

A.

150

B.

300

C.

450

D.

600

Trả lời:

Đáp án đúng: C


Để giải bài toán này, ta cần thực hiện các bước sau: 1. **Xác định lực tác dụng lên qA do qB và qC:** - Lực do qB tác dụng lên qA: Vì qA âm và qB dương, lực này là lực hút, hướng từ A đến B. Gọi là FAB. - Lực do qC tác dụng lên qA: Vì qA âm và qC dương, lực này là lực hút, hướng từ A đến C. Gọi là FAC. 2. **Tính độ lớn của các lực:** - Độ lớn của FAB được tính theo công thức Coulomb: FAB = k * |qA * qB| / rAB2, với k = 9 * 109 Nm2/C2 và rAB = 0.08 m. - Độ lớn của FAC được tính theo công thức Coulomb: FAC = k * |qA * qC| / rAC2, với rAC = 0.06 m. 3. **Tính lực tổng hợp tác dụng lên qA:** - Vì tam giác ABC có AB = 8 cm, AC = 6 cm, BC = 10 cm, ta thấy rằng AB2 + AC2 = BC2. Vậy tam giác ABC vuông tại A. - Do đó, FAB và FAC vuông góc với nhau. Lực tổng hợp F sẽ là đường chéo của hình chữ nhật tạo bởi FAB và FAC. - Độ lớn của lực tổng hợp F được tính theo định lý Pythagoras: F = √(FAB2 + FAC2). 4. **Xác định góc giữa lực tổng hợp và cạnh AB:** - Gọi α là góc giữa lực tổng hợp F và cạnh AB. Ta có: tan(α) = FAC / FAB. - Tính tan(α) = (k * |qA * qC| / rAC2) / (k * |qA * qB| / rAB2) = (|qC| / rAC2) / (|qB| / rAB2) = (|9.10-8| / 0.062) / (|16.10-8| / 0.082) = (9/0.0036) / (16/0.0064) = 2500 / 2500 = 1. - Vậy α = arctan(1) = 45°. - Tuy nhiên, do qA, qB, qC hút nhau nên góc tạo bởi hướng của lực tác dụng lên qA và cạnh AB là 180° - 45° = 135°. Vì không có đáp án 135 độ, ta xét thêm trường hợp góc lớn hơn là 360° - 135° = 225°. - Tiếp tục, vì không có đáp án 225 độ, ta xét tiếp 135 + 180 = 315. Như vậy đáp án gần nhất là 300. Vì các đáp án không chính xác, câu hỏi hoặc các đáp án có thể bị sai lệch.

Câu hỏi liên quan