Trong nước có một viên bi nhỏ bằng kim loại thể tích V = 0,8cm3 khối lượng m = 2mg, mang điện tích q = 1nC đang lơ lửng. Tất cả đặt trong điện trường đều có đường thẳng đứng. Xác định chiều và độ lớn của \(\overrightarrow E \) biết khối lượng riêng của nước D=1kg/m3 và g=10m/s2
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai\(\begin{array}{l} 0,8c{m^3} = {8.10^{ - 7}}{m^3}\\ m = 2mg = {2.10^{ - 3}}g = {2.10^{ - 6}}kg \end{array}\)
Ta có, các lực tác dụng lên quả cầu gồm: lực điện \(\vec F\) , trọng lực \(\vec P\) hướng xuống và lực đẩy Acsimét \(\vec F_A\)hướng lên.
\(\begin{array}{l} \vec F + \vec P + \overrightarrow {{F_A}} = 0\\ \left\{ \begin{array}{l} P = mg = {2.10^{ - 6}}.10 = {2.10^{ - 5}}N\\ {F_A} = DVg = {1.8.10^{ - 7}}.10 = {8.10^{ - 6}}N \end{array} \right.\\ \to {F_A} < P \end{array}\)
Lực điện \(\vec F\) phải hướng lên và \(F = P - {F_A} = {2.10^{ - 5}} - {8.10^{ - 6}} = 1,{2.10^{ - 5}}N\)
Vì q > 0 ⇒ \(\overrightarrow E \) hướng lên.
\(E = \frac{F}{q} = \frac{{1,{{2.10}^{ - 5}}}}{{{{10}^{ - 9}}}} = 12000V/m\)
