Câu 20Vận dụng
Hai quả cầu nhỏ giống nhau bằng kim loại có khối lượng m=4g, được treo vào cùng một điểm O bằng 2 sợi dây không dãn, dài 20cm. Hai quả cầu tiếp xúc nhau. Tích điện cho mỗi quả cầu thì thấy chúng đẩy nhau cho đến khi hai dây treo hợp nhau một góc 900. Tính độ lớn điện tích mà ta đã truyền cho quả cầu. Lấy g=10m/s2.
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai- Các lực tác dụng lên quả cầu gồm: Trọng lực \(\vec P\), lực căng dây \(\vec T\), lực tương tác tĩnh điện (lực tĩnh điện) \(\vec F\)giữa hai quả cầu.
- Khi quả cầu cân bằng, ta có:
\(\vec T + \vec P + \vec F = 0 \leftrightarrow \vec T + \vec R = 0\)
⇒ \(\vec R\) cùng phương, ngược chiều với \(\vec T \to \alpha = {45^0}\)
Ta có:
\(\begin{array}{*{20}{l}} {\tan {{45}^0} = \frac{F}{P}}\\ { \Rightarrow F = P = mg = \frac{4}{{1000}}.10 = 0,04N} \end{array}\)
- Mặt khác, ta có:
\(\left\{ \begin{array}{l} F = \frac{{k|{q_1}{q_2}|}}{{{r_2}}}\\ |{q_1}| = |{q_2}| = |q| \end{array} \right. \to F = k\frac{{{q^2}}}{{{r^2}}}\)
- Từ hình ta có:
\(\begin{array}{l} r = 2(l\sin {45^0}) = l\sqrt 2 \\ \begin{array}{*{20}{l}} { \Rightarrow F = k\frac{{{q^2}}}{{{r^2}}} = k\frac{{{q^2}}}{{2{l^2}}}}\\ { \Rightarrow \left| q \right| = l\sqrt {\frac{{2F}}{k}} = 0,2\sqrt {\frac{{2.0,04}}{{{{9.10}^9}}}} \approx {{6.10}^{ - 7}}C} \end{array} \end{array}\)
⇒ Tổng độ lớn điện tích đã truyền cho hai quả cầu là: \(Q = 2\left| q \right| = 1,{2.10^{ - 6}}C = 1,2\mu C\)
Câu hỏi liên quan
-
Trong vật nào sau đây không có điện tích tự do?
-
Chỉ ra công thức đúng của định luật Cu−lông trong chân không.
-
Khái niệm nào dưới đây cho biết độ mạnh, yếu của điện trường tại một điểm?
-
Cho các phát biểu sau:
- Hằng số điện môi của một chất có giá trị nhỏ nhất là 1.
- Điện tích âm luôn nhỏ hơn điện tích dương.
- Định luật Cu-lông suy ra từ định luật vạn vật hấp dẫn.
- Cặp lực tương tác giữa hai điện tích điểm trong chân không là cặp lực trực đối.
- Cu-lông là người đầu tiên thiết lập được sự phụ thuộc của lực tương tác giữa các điện tích điểm vào khoảng cách giữa chúng.
Số phát biểu sai là
-
Hai chất điểm mang điện tích khi đặt gần nhau chúng đẩy nhau thì kết luận
-
Một hệ gồm ba điện tích dương q giống nhau và một điện tích Q nằm cân bằng. Ba điện tích q nằm tại ba đỉnh của một tam giác đều ΔABC và điện tích Q đặt tại
-
Cho hai điện tích \(q_1=1nC, q_2=2nC\) đặt tại hai điểm A, B theo thứ tự đó trong chân không cách nhau một khoảng AB = 30 cm. Tìm điểm C mà cường độ điện trường tại đó do điện tích q1 gây ra liên hệ với cường độ điện trường do q2 gây ra theo hệ thức \( \overrightarrow {{E_1}} = 2\overrightarrow {{E_2}} \)
-
Về sự tương tác điện, trong các nhận định dưới đây, nhận định sai là
-
Tụ xoay gồm n tấm hình bán nguyệt đường kính D = 12 cm, khoảng cách giữa hai tấm liên tiếp là d = 0,5 mm. Phần đối diện giữa hai bản cố định và bản di chuyển có dạng hình quạt với góc ở tâm là a, với 0 < a < 180°. Biết điện dung cực đại của tụ điện là 1500 pF. Giá trị n bằng
-
Hai điện tích điểm đẩy nhau bằng một lực F0 khi đặt cách xa nhau r. Khi đưa lại gần nhau chỉ còn cách nhau r/2 thì lực tương tác giữa chúng bây giờ là
-
Nguyên tử trung hòa về điện là nguyên tử có:
-
Đặt 2 điện tích q1 và q2 trong không khí. Lực hút tĩnh điện giữa hai điện tích là 2.10-6 N. Khi đưa chúng xa nhau thêm 2 cm thì lực hút là 5.10-7 N. Khoảng cách ban đầu giữa chúng là
-
Độ lớn của lực tương tác tĩnh điện giữa hai điện tích điểm đặt trong không khí
-
Ba chất điểm mang điện tích khi đặt gần nhau chúng đẩy nhau thì kết luận nào sau đây luôn đúng
-
Khẳng định nào sau đây sai? Khi cọ xát một thanh thuỷ tinh vào một mảnh lụa (lúc đầu chúng trung hoà về điện) thì
-
Phát biểu nào sau đây không đúng?
-
Hãy chọn phát biểu đúng. Độ lớn lực tương tác điện giữa hai điện tích điểm đứng yên trong không khí.
-
Cho hệ ba điện tích cô lập q1, q2, q3 nằm trên cùng một đường thẳng. Hai điện tích q1 q3 là hai điện tích dương, cách nhau 60cm và \(q_1 = 4q_3\). Lực điện tác dụng lên điện tích q2 bằng 0. Nếu vậy, điện tích q2
-
Trong điện trường của một điện tích q, nếu tăng 3 lần khoảng cách điểm đang xét đến điện tích q thì cường độ điện trường sẽ:
-
Một hạt bụi có khối lượng 10−8g nằm trong khoảng giữa hai tấm kim loại song song nằm ngang và nhiễm điện trái dấu. Hiệu điện thế giữa hai bản bằng 500V. Hai bản cách nhau 5cm. Tính điện tích của hạt bụi, biết nó nằm cân bằng trong không khí. Lấy g=9,8m/s2.
