Giải SGK Vật lí 11 CTST Bài 12. Điện trường có đáp án

Đặt hai quả cầu nhỏ có điện tích lần lượt là và tại 2 điểm A và B cách nhau một khoảng 0,6 m. Xác định vị trí điểm C sao cho vectơ cường độ điện trường tại đó bằng không.

14/14

Đặt hai quả cầu nhỏ có điện tích lần lượt là 3,0 μC và −3,5 μC tại 2 điểm A và B cách nhau một khoảng 0,6 m. Xác định vị trí điểm C sao cho vectơ cường độ điện trường tại đó bằng không.

0/3000 ký tự
Giải thích

Do hai điện tích đặt tại A và B trái dấu nhau nên vị trí điểm C phải nằm ngoài khoảng AB để vectơ cường độ điện trường tại đó bằng 0.

Xét trường hợp C nằm gần B.

Đặt hai quả cầu nhỏ có điện tích lần lượt là   và   tại 2 điểm A và B cách nhau một khoảng 0,6 m. Xác định vị trí điểm C sao cho vectơ cường độ điện trường tại đó bằng không. (ảnh 1)

Cường độ điện trường do điện tích tại A và B gây ra tại điểm C là:

E1=kq1AC2=9.109.3.10−60,6+BC2

E2=kq2BC2=9.109.−3,5.10−6BC2

Do vectơ cường độ điện trường tại C bằng không nên:

E1=E2⇔9.109.3.10−60,6+BC2=9.109.−3,5.10−6BC2⇔6.BC2=70,6+BC2

⇒BC=−0,31BC=−8,09 (loại cả hai vì đều cho giá trị âm)

Xét trường hợp C nằm gần A hơn

Đặt hai quả cầu nhỏ có điện tích lần lượt là   và   tại 2 điểm A và B cách nhau một khoảng 0,6 m. Xác định vị trí điểm C sao cho vectơ cường độ điện trường tại đó bằng không. (ảnh 2)

Cường độ điện trường do điện tích tại A và B gây ra tại điểm C là:

E1=kq1AC2=9.109.3.10−6AC2

E2=kq2BC2=9.109.−3,5.10−6AC+0,62

Do vecto cường độ điện trường tại C bằng không nên:

E1=E2⇔9.109.3.10−6AC2=9.109.−3,5.10−6AC+0,62⇔6.AC+0,62=7AC2

⇒AC=7,5(tm)AC=−0,3(loai)

Vậy vị trí điểm C nằm ngoài khoảng AB và cách A một đoạn 7,5 m