Đặt lên mặt bàn trơn nhẵn ba viên bi nhỏ tích điện, khối lượng không đáng kể thì chúng nằm yên. Ba viên bi đó phải có đặc điểm là:
Trả lời:
Đáp án đúng: D
Để ba viên bi nằm yên trên mặt bàn trơn nhẵn, tổng lực tác dụng lên mỗi viên bi phải bằng 0. Điều này có nghĩa là các lực điện tác dụng lên mỗi viên bi phải cân bằng nhau.
* **Phương án A:** Nếu ba viên bi tích điện cùng dấu và ở ba đỉnh của một tam giác đều, lực đẩy giữa các cặp điện tích sẽ hướng ra ngoài. Tuy nhiên, do tính đối xứng của tam giác đều, hợp lực tác dụng lên mỗi viên bi sẽ bằng 0, nên chúng có thể nằm yên. Đây là một phương án có thể đúng.
* **Phương án B:** Nếu ba viên bi tích điện cùng dấu và nằm trên một đường thẳng, lực đẩy giữa chúng sẽ không thể cân bằng. Viên bi ở giữa sẽ chịu lực đẩy từ hai viên bi hai bên, do đó nó sẽ không nằm yên.
* **Phương án C:** Nếu ba viên bi tích điện không cùng dấu và ở ba đỉnh của một tam giác đều, các lực hút và đẩy sẽ phức tạp hơn. Tuy nhiên, vẫn có khả năng tồn tại một cấu hình sao cho hợp lực tác dụng lên mỗi viên bi bằng 0. Ví dụ, nếu có hai điện tích dương và một điện tích âm, chúng có thể tạo thành một cấu hình cân bằng.
* **Phương án D:** Nếu ba viên bi tích điện không cùng dấu và nằm trên một đường thẳng, tương tự như trường hợp B, lực tác dụng lên mỗi viên bi khó có thể cân bằng, đặc biệt là khi chúng không có khối lượng.
Vậy phương án A và C có thể đúng, tuy nhiên phương án A yêu cầu hình học đơn giản hơn và dễ hình dung sự cân bằng hơn.
Với phương án C, điện tích không cùng dấu nên sẽ có lực hút, điều này sẽ làm cho các điện tích tiến lại gần nhau và không còn nằm ở các đỉnh tam giác đều nữa. Do vậy, phương án A phù hợp hơn cả.
