Hai quả cầu kim loại nhỏ giống nhau mang các điện tích ????1; ????2 (????????ế???? ????1 = −3????2) đặt cách nhau đoạn r = 30cm trong không khí thì chúng tương tác với nhau bằng lực F. Cho hai quả cầu tiếp xúc nhau rồi đưa chúng cách nhau một đoạn bằng bao nhiêu để lực tương tác giữa chúng có độ lớn bằng 3/4F
Trước khi tiếp xúc:
`q_1=-3q_2`
`=>F=(k|q_1q_2|)/r^2=3.10^(11).q_2^2`
Sau khi tiếp xúc:
`q_1’=q_2’=(q_1+q_2)/2=-q_2`
`F’=3/4*F=2,25.10^(11)q_2^2`
`<=>r’=sqrt((9.10^9)/(2,25.10^(11))) =0,2(m)`
CHÚC BẠN HỌC TỐT !!!!!!!!!!!!
Đáp án:
`r’ = 20 (cm)`
Giải thích các bước giải:
$q_1 = – 3q_2$
$r = 30 (cm)$
Áp dụng định luật bảo toàn điện tích, điện tích của mỗi quả cầu sau khi tiếp xúc là:
`q_1′ = q_2′ = {q_1 + q_2}/2 = {- 3q_2 + q_2}/2 = – q_2`
Sau khi tiếp xúc rồi, phải đưa hai quả cầu cách nhau $r’ (cm)$ thì lực tương tác bằng $3/4$ lực tương tác trước khi tiếp xúc:
`F’ = 3/4 F`
`<=> {k|q_1’q_2’|}/{\epsilonr’^2} = 3/4 .{k|q_1q_2|}/{\epsilonr^2}`
`<=> {|- q_2^2|}/{r’^2} = 3/4 .{|- 3q_2 .q_2|}/{30^2}`
`<=> {q_2^2}/{r’^2} = 3/4 .{3q_2^2}/{900}`
`<=> r’^2 = 400`
`<=> r’ = 20 (cm)`