Một viên bi khối lượng m, được treo trên dây nhẹ, không dãn, không dẫn điện vào giữa mặt phẳng rộng, thẳng đứng, tích điện đều, mật độ điện mặt σ < 0, đặt trong không khí. Cho viên bi tích điện q < 0 thì dây treo lệch góc α so với phương thẳng đứng. Biểu thức tính q là:
Đáp án đúng: C
Phân tích lực tác dụng lên viên bi:
- Trọng lực \(\overrightarrow P \)
- Lực căng dây \(\overrightarrow T \)
- Lực điện \(\overrightarrow {{F_d}} \)
Khi viên bi cân bằng:
\(\overrightarrow P + \overrightarrow T + \overrightarrow {{F_d}} = \overrightarrow 0 \)
Chiếu lên phương Ox: \({F_d} = T\sin \alpha \)
Chiếu lên phương Oy: \(P = T\cos \alpha \)
Suy ra: \({F_d} = P\tan \alpha = mg\tan \alpha \)
Lại có: \({F_d} = \left| q \right|E = \left| q \right|\frac{{\left| \sigma \right|}}{{{\varepsilon _0}}} = \left| q \right|\frac{\sigma }{{{\varepsilon _0}}}\)
Do đó: \(\left| q \right|\frac{\sigma }{{{\varepsilon _0}}} = mg\tan \alpha \Rightarrow \left| q \right| = \frac{{{\varepsilon _0}mg}}{\sigma }\tan \alpha \)
Vì q < 0 nên \(q = - \frac{{{\varepsilon _0}mg}}{\sigma }\tan \alpha \). Vì đáp án không có dấu âm, ta xét độ lớn.
500+ câu hỏi ôn tập trắc nghiệm môn Vật lý đại cương sẽ là đề cương ôn thi hữu ích dành cho các bạn sinh viên Đại học - Cao đẳng ôn thi môn đại cương dễ dàng hơn. Mời các bạn cùng tham khảo!
