Có hai điện tích q1=10^-5 và q2=4.10^-5 đặt cách nhau khoảng 30cm. Cần đặt điện tích thứ ba Q ở đâu và. Ó dấu như thế nào có độ lớn bao nhiêu để hệ ba điện tích nằm cân bằng khi hai điện tích q1 và q2 tự do
Có hai điện tích q1=10^-5 và q2=4.10^-5 đặt cách nhau khoảng 30cm. Cần đặt điện tích thứ ba Q ở đâu và. Ó dấu như thế nào có độ lớn bao nhiêu để hệ ba điện tích nằm cân bằng khi hai điện tích q1 và q2 tự do
Đáp án:
$\begin{align}
& {{r}_{1}}=10cm;{{r}_{2}}=20cm \\
& Q=-4,{{4.10}^{-6}}C \\
\end{align}$
Giải thích các bước giải:
vì 2 điện tích q1 và q2 cùng dấu nên điện tích Q nằm giữa đường nối 2 điện tích q1 và q2 thì điện tích q1 và q2 sẽ nằm cân bằng
ta có:
$\begin{align}
& {{F}_{1Q}}={{F}_{2Q}} \\
& \Leftrightarrow k.\dfrac{\left| {{q}_{1}}.Q \right|}{r_{1}^{2}}=k.\dfrac{\left| {{q}_{2}}.Q \right|}{r_{2}^{2}} \\
& \frac{1}{r_{1}^{2}}=\dfrac{4}{r_{2}^{2}}\Rightarrow {{r}_{2}}=2{{r}_{1}}(1) \\
\end{align}$
mà: ${{r}_{1}}+{{r}_{2}}=30cm(2)$
từ (1) và (2) ta có:
$\left\{ \begin{align}
& {{r}_{1}}+{{r}_{2}}=30cm \\
& {{r}_{2}}=2{{r}_{1}} \\
\end{align} \right.$$\Rightarrow \left\{ \begin{align}
& {{r}_{1}}=10cm \\
& {{r}_{2}}=20cm \\
\end{align} \right.$
Để điện tích thứ 3 cũng nằm cân bằng thì:
$\begin{align}
& {{F}_{12}}={{F}_{1Q}} \\
& \Leftrightarrow k.\dfrac{\left| {{q}_{1}}.{{q}_{2}} \right|}{{{r}^{2}}}=k.\dfrac{\left| {{q}_{1}}.Q \right|}{r_{1}^{2}} \\
& \Leftrightarrow \dfrac{{{4.10}^{-5}}}{0,{{3}^{3}}}=\dfrac{\left| Q \right|}{0,{{1}^{2}}} \\
& \Rightarrow \left| Q \right|=4,{{4.10}^{-6}}C \\
\end{align}$
q2 cùng dấu q1 nên Q mang điện tích âm:
$Q=-4,{{4.10}^{-6}}C$