Quả cầu nhỏ khối lượng m mang điện tích +q trượt không ma sát với vận tốc
40/40
Quả cầu nhỏ khối lượng m mang điện tích +q trượt không ma sát với vận tốc v0 = 0 tại đỉnh B có độ cao h của mặt phẳng nghiêng BC. Tại đỉnh góc vuông A của tam giác ABC có một điện tích –q . Giá trị nhỏ nhất của α để quả cầu có thể tới được C là:
tanαmin=mgh2kq2
tanαmin=1−mgh2kq2
tanαmin=mghkq
tanαmin=1−mghkq
Giải thích
Chọn gốc thế năng ở chân mặt phẳng nghiêng; mốc thế năng điện ở vô cùng. Khi đó năng lượng của điện tích +q:
Tại B: EB=0⏟Ed=0+mgh+−kq2h.
Tại C: EC=12mv2+0⏟Et=0+−kq2AC=12mv2+−kq2tanαh.
Áp dụng bảo toàn cơ năng EB=EC⇒v=2gh−1−tanαkq2mh.
Để quả cầu có thể C thì v≥0⇒tanα≥1−mgh2kq2.
Đáp án B