Hai quả cầu, mỗi quả có khối lượng 2,0 g được gắn vào mỗi đầu một sợi dây mềm

Giải SBT Vật lí 11 Chủ đề 3: Điện trường

Câu 3.15 trang 36 SBT Vật Lí 11: Hai quả cầu, mỗi quả có khối lượng 2,0 g được gắn vào mỗi đầu một sợi dây mềm, cách điện, dài 1,2 m. Các quả cầu được tích điện tích giống hệt nhau và sau đó, điểm giữa của sợi dây được treo vào một điểm trên giá. Các quả cầu nằm yên ở trạng thái cân bằng, tâm của chúng cách nhau 15 cm. Tìm độ lớn điện tích ở mỗi quả cầu.

Lời giải:

Lực điện: $F_d=k\frac{\left.q^2\right|}{r^2}={9.10}^9\frac{\left.q^2\right|}{{\mathrm{0,15}}^2}$

Trọng lực: $P=mg={2.10}^{-3}\mathrm{.9,8}=\mathrm{0,0196}N$

Để quả cầu cân bằng:

$\tan \widehat{HAC}=\frac{HC}{AH}=\frac{\mathrm{0,075}}{\sqrt{{60}^2-{\mathrm{0,075}}^2}}=\frac{F_d}{P}=\frac{{9.10}^9\frac{\left.q^2\right|}{{\mathrm{0,15}}^2}}{\mathrm{0,0196}}\Rightarrow q={\mathrm{7,8.10}}^{-9}\text{}C$