2020 câu Trắc nghiệm tổng hợp Vật lí 2023 có đáp án (Phần 21)

Hai quả cầu nhỏ giống nhau bằng kim loại A và B đặt trong không khí, có điện tích lần lượt là q1 =  - 3,{2.10^{ - 7} C và {q_2} = 2,{4.10^{ - 7}C, cách nhau một khoảng 12 cm.

Giải thích

a) Số electron thừa ở quả cầu A: \[{N_1} = \frac{{3,{{2.10}^{ - 7}}}}{{1,{{6.10}^{ - 19}}}} = {2.10^{12}}\] electron.

Số electron thiếu ở quả cầu B: \[{N_2} = \frac{{2,{{4.10}^{ - 7}}}}{{1,{{6.10}^{ - 19}}}} = 1,{5.10^{12}}\]electron.

Lực tương tác điện giữa chúng là lực hút và có độ lớn:

\[F = k\frac{{|{q_1}{q_2}|}}{{{r_2}}} = {9.10^9}.\frac{{\mid - 3,{{2.10}^{ - 7}}.2,{{4.10}^{ - 7}}\mid }}{{{{({{12.10}^{ - 2}})}^2}}} = {48.10^{ - 3}}N\]

b) Khi cho hai quả cầu tiếp xúc với nhau rồi tách ra, điện tích của mỗi quả cầu là: \[q_1^' = q{'_2} = q' = \frac{{{q_1} + {q_2}}}{2} = \frac{{ - 3,{{2.10}^{ - 7}} + 2,{{4.10}^{ - 7}}}}{2} = - 0,{4.10^{ - 7}}C\]

Lực tương tác giữa chúng lúc này là lực đẩy và có độ lớn:

\[F' = k\frac{{\left| {q{'_1}q{'_2}} \right|}}{{{r^2}}} = {9.10^9}.\frac{{\left| { - {{\left( {0,{{4.10}^{ - 7}}} \right)}^2}} \right|}}{{0,{{12}^2}}} = {10^{ - 3}}N\]