Một hòn bi nhỏ bằng kim loại được đặt trong dầu. Viên bi có thể tích V = 10 mm khối

20/76

Một hòn bi nhỏ bằng kim loại được đặt trong dầu. Viên bi có thể tích V=10 mm3, khối lượng m = 9.10^-5 kg. Dầu có khối lượng riêng D = 800 kg/m³. Tất cả được đặt trong điện trường đều, E→ hướng thẳng đứng từ trên xuống dưới có độ lớn 4,1.10⁵ V/m. Tính điện tích mà hòn bi tích được để nó có thể lơ lửng trong dầu. Cho g=10 m/s2.

2,5.10−8C

2.10−9C

4.10−9C

5.10−8C

Giải thích

Đáp án B

+ Hòn bi chịu tác dụng của ba lực: Trọng lực P→ phương thẳng đứng hướng xuống; Lực đẩy Acsimet FA→ phương thẳng đứng hướng lên; Lực điện F→ phương thẳng đứng.

Độ lớn trọng lực: P = mg = 9.10^-5.10 = 9.10^-4 N

Độ lớn lực đẩy Acsimet: FA=ρgV=800.10.10.10−9=8.10−5 N

Ta có thể thấy lực đẩy Acsimet nhỏ hơn trọng lực. Để hòn bi nằm cân bằng thì hợp lực giữa lực điện và lực đẩy Acsimet phải đúng bằng trọng lực của hòn bi, khi đó lực điện có phương thẳng đứng hướng lên trên. Ta có:

P=F+FA⇒F=P−FA ⇒q=P−FAE=2.10−9C