Hai điện tích điểm q1 = 15 μC, q2 = -6 μC đặt cách nhau 0,2 m trong không khí. Phải đặt một điện tích q3 ở vị trí nào để lực điện do q1, q2 tác dụng lên điện tích này bằng 0?
Dựa vào nội dung kiến thức đã học để trả lời.
Gọi F1, F2 lần lượt là lực do điện tích q1, q2 tác dụng lên q3; F3 là lực tổng hợp các lực điện tác dụng lên q3.
Gọi A, B, C lần lượt là vị trí đặt q1, q2, q3.
Điều kiện lực điện tác dụng lên điện tích q3 băng 0 là lực tổng hợp phải cân bằng.
\(\overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} = \overrightarrow {{F_3}} = \overrightarrow 0 \Rightarrow \overrightarrow {{F_1}} = - \overrightarrow {{F_2}} \)
Advertisements (Quảng cáo)
\( \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{F_1} \uparrow \downarrow {F_2}\\{F_1} = {F_2}\end{array} \right.\)
Vì \({F_1} \uparrow \downarrow {F_2}\)nên điểm C nằm trên đường thẳng AB
Vì q1, q2 trái dấu nên điểm C nằm ngoài khoảng AB ⇒ |AC−BC| = AB (1)
Lực điện do q1 tác dụng lên q3 là: \({F_1} = k\frac{{\left| {{q_1}.{q_3}} \right|}}{{A{C^2}}}\)
Lực điện do q2 tác dụng lên q3 là: \({F_2} = k\frac{{\left| {{q_2}.{q_3}} \right|}}{{B{C^2}}}\)
Vì F1 = F2 ⇒ \(k\frac{{\left| {{q_1}.{q_3}} \right|}}{{A{C^2}}} = k\frac{{\left| {{q_2}.{q_3}} \right|}}{{B{C^2}}} \Rightarrow \frac{{15}}{{A{C^2}}} = \frac{6}{{B{C^2}}} \Rightarrow \frac{{BC}}{{AC}} = \frac{{\sqrt {10} }}{5}\)(2)
Từ (1),(2) ⇒ AC = 0,544 (m), BC = 0,344 (m)
Vậy q3 đặt cách q1 0,544 m và cách q2 0,344 m