Hai quả cầu kim loại nhỏ có cùng kích thước, cùng khối lượng 90 g, được treo vào cùng một điểm bằng hai sợi dây mảnh cách điện có cùng chiều dài 1,5 m...

Bài tập 16.9. Hai quả cầu kim loại nhỏ có cùng kích thước, cùng khối lượng 90 g, được treo vào cùng một điểm bằng hai sợi dây mảnh cách điện có cùng chiều dài 1,5 m. Truyền cho mỗi quả cầu một điện tích 2,4.10$^{-7}$ C thì chúng đẩy nhau ra xa tới lúc cân bằng thì hai điện tích cách nhau một đoạn a. Coi góc lệch của hai sợi dây so với phương thẳng đứng là rất nhỏ. Tính độ lớn của a. Lấy g = 10 m/s$^{2}$.


Hai quả cầu kim loại nhỏ có cùng kích thước, cùng khối lượng 90 g, được treo vào cùng một điểm bằng hai sợi dây mảnh cách điện có cùng chiều dài 1,5 m

Mỗi quả cầu chịu tác dụng của 3 lực: trọng lực $\overrightarrow{P}$ ; lực điện $ \overrightarrow{F_{đ}}$ và lực căng $\overrightarrow{T}$

Muốn quả cầu cân bằng phải có:

$ \overrightarrow{P}+ \overrightarrow{F_{đ}}+ \overrightarrow{T}= \overrightarrow{0} \Leftrightarrow\overrightarrow{P}+ \overrightarrow{F_{đ}}=- \overrightarrow{T}$

Từ hình ta có: $tan\alpha = \frac{F_{đ}}{P} = \frac{F_{đ}}{mg}$   (1)

Vì góc α nhỏ nên ta có: $tan\alpha = sin\alpha = \frac{a}{2l}$    (2)

Từ (1) và (2) suy ra: $a= \sqrt[3]{\frac{kq^{2}2l}{mg}} = 0,12$ m.


Giải những bài tập khác

Bình luận

Giải bài tập những môn khác