Có 2 quả cầu nhỏ tích điện. Khi đặt trong không khí cách nhau 20 cm thì chúng hút nhau 1 lực 1,2 N. Cho chúng tiếp xúc rồi lại đặt ở khoảng cách cũ thì chúng dẩy nhau 1 lực đẩy bằng lực hút. Tìm điện tích lúc đầu của mỗi quả cầu cũ.
Có 2 quả cầu nhỏ tích điện. Khi đặt trong không khí cách nhau 20 cm thì chúng hút nhau 1 lực 1,2 N. Cho chúng tiếp xúc rồi lại đặt ở khoảng cách cũ thì chúng dẩy nhau 1 lực đẩy bằng lực hút. Tìm điện tích lúc đầu của mỗi quả cầu cũ.
Đáp án:
\(\left\{ \begin{align}
& {{q}_{1}}=\pm 5,{{58.10}^{-6}}C \\
& {{q}_{2}}=\mp 0,{{96.10}^{-6}}C \\
\end{align} \right.\)
hoăc:
\(\left\{ \begin{align}
& {{q}_{1}}=\pm 0,{{96.10}^{-6}}C \\
& {{q}_{2}}=\mp 5,{{58.10}^{-6}}C \\
\end{align} \right.\)
Giải thích các bước giải:
\(r=20cm;{{F}_{h}}=1,2N;{{F}_{d}}=1,2N\)
Chúng hút nhau:
\({{F}_{h}}=k.\dfrac{\left| {{q}_{1}}.{{q}_{2}} \right|}{{{r}^{2}}}\Rightarrow -{{q}_{1}}.{{q}_{2}}=\dfrac{1,2.0,{{2}^{2}}}{{{9.10}^{9}}}=5,{{3.10}^{-12}}(1)\)
Sau khi tiếp xúc:
\({{F}_{d}}=k.\dfrac{{{(\dfrac{{{q}_{1}}+{{q}_{2}}}{2})}^{2}}}{{{r}^{2}}}\Rightarrow {{({{q}_{1}}+{{q}_{2}})}^{2}}=\dfrac{1,2.0,{{2}^{2}}}{{{9.10}^{9}}}.2=1,{{07.10}^{-11}}(2)\)
từ (1) và (2) ta có:
\(\left\{ \begin{align}
& {{q}_{1}}.{{q}_{2}}=-5,{{3.10}^{-12}} \\
& {{({{q}_{1}}+{{q}_{2}})}^{2}}=1,{{07.10}^{-11}} \\
\end{align} \right.\)
\(\Leftrightarrow \left\{ \begin{align}
& {{q}_{1}}=\pm 5,{{58.10}^{-6}}C \\
& {{q}_{2}}=\mp 0,{{96.10}^{-6}}C \\
\end{align} \right.\)
Hoăc
\(\left\{ \begin{align}
& {{q}_{1}}=\pm 0,{{96.10}^{-6}}C \\
& {{q}_{2}}=\mp 5,{{58.10}^{-6}}C \\
\end{align} \right.\)