Hai quả cầu kim loại nhỏ, giống nhau, tích điện và cách nhau 20 cm thì chúng hút nhau một lực bằng 1,2 N

Vietjack.me giới thiệu bộ câu hỏi ôn tập Vật lí có đáp án được biên soạn bám sát chương trình học giúp bạn ôn luyện và bổ sung kiến thức môn Vật lí tốt hơn. Mời các bạn đón xem:

1 382 06/02/2024

Trang trước

Trang sau

Hai quả cầu kim loại nhỏ, giống nhau, tích điện và cách nhau 20 cm thì chúng hút nhau một lực bằng 1,2 N

Đề bài: Hai quả cầu kim loại nhỏ, giống nhau, tích điện và cách nhau 20 cm thì chúng hút nhau một lực bằng 1,2 N. Cho chúng tiếp xúc với nhau rồi tách chúng ra đến khoảng cách như cũ thì chúng đẩy nhau với lực đẩy có độ lớn bằng độ lớn lực hút. Tính điện tích lúc đầu của mỗi quả cầu.

Lời giải

Hai quả cầu hút nhau nên chúng tích điện trái dấu.

Vì điện tích trái dấu nên:

$|q_{1} q_{2}| = - q_{1} q_{2} = \frac{F . r^{2}}{{9.10}^{9}} = \frac{16}{3} {.10}^{- 12} \Rightarrow q_{1} q_{2} = - \frac{16}{3} {.10}^{- 12} (1)$

Sau khi tiếp xúc $q'_{1} = q'_{2} = \frac{q_{1} + q_{2}}{2}$ và cho chúng trở lại khoảng cách như cũ:

${(\frac{q_{1} + q_{2}}{2})}^{2} = \frac{F^{'} r^{2}}{{9.10}^{9}} = \frac{16}{3} {.10}^{- 12} \Rightarrow q_{1} + q_{2} = \pm \frac{\sqrt{192}}{3} {.10}^{- 6} (2)$

Từ (1) và (2) ta thấy q₁ và q₂ là nghiệm của các phương trình: $3 q^{2} \pm \sqrt{192} {.10}^{- 6} q - {16.10}^{- 12} = 0$

$\Rightarrow \{\begin{cases} q_{1} = 0, {96.10}^{- 6} C \\ q_{2} = - 5, {58.10}^{- 6} C \end{cases}$ hoặc $\{\begin{cases} q_{2} = 0, {96.10}^{- 6} C \\ q_{1} = - 5, {58.10}^{- 6} C \end{cases}$

Hoặc $\{\begin{cases} q_{1} = - 0, {96.10}^{- 6} C \\ q_{2} = 5, {58.10}^{- 6} C \end{cases}$ hoặc $\{\begin{cases} q_{2} = - 0, {96.10}^{- 6} C \\ q_{1} = 5, {58.10}^{- 6} C \end{cases}$