Ba điện tích được đặt ở ba đỉnh của một hình vuông có cạnh là 20 cm (Hình 3.1a)

Giải SBT Vật lí 11 Chủ đề 3: Điện trường

Câu 1 trang 32 SBT Vật Lí 11: Ba điện tích được đặt ở ba đỉnh của một hình vuông có cạnh là 20 cm (Hình 3.1a). Tìm hợp lực do điện tích –3,0 μC và điện tích 5,0 μC tác dụng lên điện tích 4,0 μC.

Lời giải:

Lực do điện tích –3,0 μC tác dụng lên điện tích 4,0 μC là lực hút, hướng theo chiều ngang từ phải sang trái và có độ lớn:

Lực do điện tích –3,0 μC tác dụng lên điện tích 4,0 μC là lực hút, hướng theo chiều ngang từ phải sang trái và có độ lớn:

$F_{\mathrm{3,4}}=\left({\mathrm{9,0.10}}^9\frac{{\text{N.m}}^2}{{\text{C}}^2}\right)\left(\frac{\left({\mathrm{3,0.10}}^{-6}\text{C}\right)\left({\mathrm{4,0.10}}^{-6}\text{C}\right)}{{\left(\mathrm{0,20}\text{m}\right)}^2}\right)=\mathrm{2,7}\text{N}$

Lực do điện tích 5,0 μC tác dụng lên điện tích 4,0 μC là lực đẩy, hướng theo chiều thẳng đứng lên trên và có độ lớn:

$F_{\mathrm{5,4}}=\left({\mathrm{9,0.10}}^9\frac{\text{N}.{\text{m}}^2}{{\text{C}}^2}\right)\left(\frac{\left({\mathrm{5,0.10}}^{-6}\text{C}\right)\left({\mathrm{4,0.10}}^{-6}\text{C}\right)}{{\left(\mathrm{0,20}\text{m}\right)}^2}\right)=\mathrm{4,5}\text{N}$

Hợp lực tác dụng lên điện tích 4,0 μC có độ lớn:

$F=\sqrt{{\left(\mathrm{2,7}\text{N}\right)}^2+{\left(\mathrm{4,5}\text{N}\right)}^2}=\mathrm{5,2}\text{N}$

và có hướng tạo với phương ngang góc $\theta =\arctan (\mathrm{4,5}/\mathrm{2,7})=59°$