Hai điện tích điểm q1=2×10^-8 C và q2=-2×10^-8 C đặt tại 2 điểm A Và B cách nhu 1 đoạn a=30cm trong không khí. Xác định cường độ điện trường tại điểm M cách đều A và B một đoạn bằng a Mong mn giúp đỡ
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
a) Véc tơ lực tác dụng của điện tích q 1 l ê n q 2 có phương chiều như hình vẽ:
Có độ lớn: F 12 = k . | q 1 . q 2 | A B 2 = 9.10 9 .16.10 − 6 .4.10 − 6 0 , 3 2 = 6 , 4 ( N ) .
b) Các điện tích q 1 v à q 2 gây ra tại C các véc tơ cường độ điện trường E 1 → và E 2 → có phương chiều như hình vẽ:
Có độ lớn: E 1 = k | q 1 | A C 2 = 9.10 9 .16.10 − 6 0 , 4 2 = 9 . 10 5 ( V / m ) ;
E 2 = k | q 2 | B C 2 = 9.10 9 .4.10 − 6 0 , 1 2 = 36 . 10 5 ( V / m ) ;
Cường độ điện trường tổng hợp tại C là:
E → = E 1 → + E 2 → có phương chiều như hình vẽ, có độ lớn:
E = E 1 + E 2 = 9 . 10 5 + 36 . 10 5 - 45 . 10 5 ( V / m ) .
c) Gọi E 1 → và E 2 → là cường độ điện trường do q 1 v à q 2 gây ra tại M thì cường độ điện trường tổng hợp do q 1 v à q 2 gây ra tại M là: E → = E 1 → + E 2 → = 0 → ð E 1 → = - E 2 → ð E 1 → và E 2 → phải cùng phương, ngược chiều và bằng nhau về độ lớn. Để thỏa mãn các điều kiện đó thì M phải nằm trên đường thẳng nối A, B; nằm trong đoạn thẳng AB (như hình vẽ).
Với E 1 ' = E 2 ' ⇒ 9 . 10 9 . | q 1 | A M 2 = 9 . 10 9 . | q 2 | ( A B − A M ) 2
⇒ A M A B − A M = | q 1 | | q 2 | = 2 ⇒ A M = 2. A B 3 = 2.30 3 = 20 ( c m ) .
Vậy M nằm cách A 20 cm và cách B 10 cm.
\(E_1=\dfrac{kq_1}{r_1^2}=\dfrac{9.10^9.2.10^{-8}}{0,03^2}=...\left(V/m\right)\)
\(E_2=\dfrac{kq_2}{r_2^2}=\dfrac{9.10^9.2.10^{-8}}{0,06^2}=...\left(V/m\right)\)
\(\Rightarrow\sum E=E_1+E_2=...\left(V/m\right)\)
Ta có: \(\overrightarrow{E_1}+\overrightarrow{E_2}=0\Rightarrow\overrightarrow{E_1}=-\overrightarrow{E_2}\)
Để \(\overrightarrow{E_1}\) ngược chiều \(\overrightarrow{E_2}\) thì điểm M nằm trên đường nối AB và nằm ngoài AB.
Có: \(E_1=E_2\) \(\Leftrightarrow k\dfrac{\left|q_1\right|}{r_1^2}=k\dfrac{\left|q_2\right|}{r_2^2}\) \(\Leftrightarrow\dfrac{4.10^{-8}}{r_1^2}=\dfrac{10^{-8}}{r_2^2}\) \(\Leftrightarrow r_1=2r_2\left(1\right)\)
Vì: \(\left|q_1\right|>\left|q_2\right|\) nên điểm M nằm ngoài AB và gần B hơn.
⇒ r1 - r2 = 6 (2)
Từ (1) và (2) \(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}r_1=12\left(cm\right)\\r_2=6\left(cm\right)\end{matrix}\right.\)
Vậy: Vị trí cường độ điện trường bằng 0 cách q1 12cm, cách q2 6cm.
Tam giác ABC vuông tại C. Các điện tích q 1 v à q 2 gây ra tại C các véc tơ cường độ điện trường và có phương chiều như hình vẽ:
Có độ lớn: E 1 = 9 . 10 9 | q 1 | A C 2 = 255 . 10 4 V / m ; E 2 = 9 . 10 9 | q 2 | B C 2 = 600 . 10 4 V / m .
Cường độ điện trường tổng hợp tại C do q 1 v à q 2 gây ra là: E → = E 1 → + E 2 → ; có phương chiều như hình vẽ; có độ lớn: E = E 1 2 + E 2 2 ≈ 64 . 10 5 V/m.
Lực điện trường tổng hợp do q 1 v à q 3 tác dụng lên q 3 là: F → = q 3 E → . Vì q 3 > 0 , nên cùng phương cùng chiều với và có độ lớn: F = | q 3 |.E = 0,256 N.
Lực tương tác giữa hai điện tích điểm q1 và q2 là −→F12→và −→F21→ có:
- Phương là đường thẳng nối hai điện tích q1 và q2
- Chiều là: chiều lực hút vì q1q2<0.
Vậy lực điện tương tác giữa hai điện tích là: \(F=4,5.10^{-5}N\)