Cho hai tấm kim loại song song, nằm ngang, nhiễm điện trái dấu. Khoảng không gian giữa hai tấm kim loại chứa đầy dầu. Điện trường giữa hai tấm kim loại là điện trường đều hướng từ trên xuống và có độ lớn 20000V/m. Một quả cầu bằng sắt có bán kính 1cm mang điện tích q nằm lơ lửng ở khoảng không gian giữa hai tấm kim loại. Điện tích q có giá trị bằng bao nhiểu? Biết khối lượng riêng của sắt là 7800kg/m3, của dầu là 800kg/m3. 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: lực điện \( \overrightarrow F\) , trọng lực \( \overrightarrow P \) hướng xuống và lực đẩy Acsimét \( \overrightarrow F_A\) hướng lên.
+ Điều kiện cân bằng của quả cầu:
\( \overrightarrow P + \overrightarrow F + {\overrightarrow F _A} = \overrightarrow 0 \)
\(\left\{ \begin{array}{l} P = mg = {\rho _{vat}}Vg = {\rho _{vat}}\frac{4}{3}\pi {R^3}g\\ {F_A} = {\rho _{mt}}Vg = {\rho _{mt}}\frac{4}{3}\pi {R^3}g \end{array} \right.\)
Ta có khối lượng riêng của vật lớn hơn
→ \(P>F_A→F=P−F_A\)
\( F = P - {F_A} \Leftrightarrow \left| q \right|E = P - {F_A} \to \left| q \right| = \frac{{P - {F_A}}}{E} = \frac{{\frac{4}{3}\pi {R^3}({\rho _{vat}} - {\rho _{mt}})}}{E} = {14,7.10^{ - 6}}C\)
=> Để vật cân bằng thì lực điện phải hướng lên
Ta có, lực ngược hướng với \( \overrightarrow E\) => q < 0 \(=> q = -14,7.10^{-6}C\)
Câu hỏi liên quan
-
Cho hai điện tích điểm cùng độ lớn nhưng trái dấu đặt cố định trên đường thẳng nằm ngang cách nhau 2 m trong chân không. Cường độ điện trường tại trung điểm hai điện tích có chiều hướng sang phải và có độ lớn là 18 kV/m. Điện tích dương nằm phía bên
-
Hai điện tích q1=−10−6C ; q2=10−6C đặt tại hai điểm A, B cách nhau 40cm trong không khí. Cường độ điện trường tổng hợp tại trung điểm M của AB là
-
Cho hai dây dẫn thẳng, dài, song song và một khung dây hình chữ nhật cùng nằm trong một mặt phẳng đặt trong không khí và có các dòng điện chạy qua như hình vẽ.
.png)
Biết I1 = 5A;I2 = 10A; I3 = 4A; a = 10cm; b = 5cm; AB = 10cm; BC = 20cm. Xác định lực từ do từ trường của hai dòng điện chạy trong hai dây dẫn thẳng tác dụng lên cạnh BC của khung dây.
-
Tại một điểm có sóng điện từ truyền qua, cảm ứng từ biến thiên theo phương trình \(B = {B_0}\cos (2\pi {.10^6}t)\) (t tính bằng s). Kể từ lúc t = 0, thời điểm đầu tiên để cường độ điện trường tại điểm đó bằng 0 là
A.
-
Hai điểm M và N nằm trên cùng một đường sức của một điện trường đều có cường độ E, hiệu điện thế giữa M và N là UMN, khoảng cách MN = d. Công thức nào sau đây là đúng?
-
Đặt bốn điện tích có cùng độ lớn q tại bốn đỉnh của một hình vuông ABCD cạnh a với điện tích dương đặt tại A, D, điện tích âm đặt tại B và C. Xác định cường độ điện trường tổng hợp tại giao điểm hai đường chéo của hình vuông.
-
Một quả cầu nhỏ mang điện tích được cân bằng trong điện trường do tác dụng của trọng lực và lực điện trường. Đột ngột giảm độ lớn điện trường đi còn một nửa nhưng vẫn giữ nguyên phương và chiều của đường sức điện. Thời gian để quả cầu di chuyển được 5cm trong điện trường. Lấy g = 10m/s2
-
Cho hình vuông ABCD cạnh a, tại A và C đặt các điện tích \(q_1=q_3=q<0\). Cần đặt ở B điện tích bằng bao nhiêu để cường độ điện trường ở D bằng 0.
-
Tại điểm nào sẽ không có điện trường?
-
Một điện tích điểm q đặt trong môi trường đồng tính có hằng số điện môi 2,5. Tại điểm M cách q một đoạn 4cm vec tơ cường độ điện trường do điện tích đó gây ra có độ lớn 9.105V/m và hướng về phía q. Ta có:
-
Biểu hiện của điện trường là gì?
-
Trong mỗi giây có 109 hạt electron đi qua tiết diện thẳng của một ống phóng điện. Biết điện tích mỗi hạt có độ lớn bằng 1,6.10−19C. Tính cường độ dòng điện qua ống?
-
Cho hai điện tích điểm nằm dọc theo trục Ox, trong đó điện tích q1=−9.10−6 C đặt tại gốc tọa độ O và điện tích q2= 4.10-6 C nằm cách gốc tọa độ 20 cm. Tọa độ của điểm trên trục Ox mà cường độ điện trường tại đó bằng không là
-
Véc tơ cường độ điện trường do một điện tích điểm Q > 0 gây ra thì:
-
Chọn câu đúng: Hằng số điện môi ε là đại lượng đặc trưng cho lực tương tác tĩnh điện giữa hai điện tích trong môi trường … so với lực tương tác giữa hai điện tích đó khi đặt trong chân không ở cùng khoảng cách.
-
Một điện tích q được đặt tại một điểm trong điện trường có cường độ điện trường \(\overrightarrow E \) . Lực điện trường tác dụng lên điện tích q là
-
Hình bên có vẽ một số đường sức điện của điện trường do hệ hai điện tích điểm A và B gây ra, dấu các điện tích là
-
Véctơ cường độ điện trường \(\overset{\to }{\mathop{E}}\,\) cùng phương và .........đặt trong điện trường đó
-
Một quả cầu khối lượng m = 1 g treo bởi sợi dây mảnh ở trong điện trường có cường độ E = 1000 V/m có phương ngang thì dây treo quả cầu lệch góc α = 30° so với phương thẳng đứng. Quả cầu có điện tích q > 0. Cho g = 10 m/s2. Tính lực căng dây treo quả cầu ở trong điện trường.
-
Hai điện tích q1 = q2 = 5.10-9C đặt tại 2 điểm cách nhau 10cm trong chân không. Độ lớn cường độ điện trường tại 1 điểm nằm trên đường thẳng đi qua 2 điện tích và cách đều 2 điện tích bằng:
