Tính q1 và q2.

27/27

Xét hai quả cầu kim loại nhỏ giống nhau mang các điện tích q₁ và q₂ đặt trong không khí cách nhau 2 cm, đẩy nhau bằng một lực có độ lớn 2,7.10^-4 N. Cho hai quả cầu tiếp xúc với nhau rồi lại đưa về vị trí ban đầu thì lực đẩy giữa chúng có độ lớn 3,6.10^-4 N. Tính q₁ và q₂.

Nhập câu trả lời ở đây

0/3000 ký tự

Giải thích

Ban đầu: \(F = k\frac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{{R^2}}} \Rightarrow \left| {{q_1}{q_2}} \right| = \frac{{F{R^2}}}{k} \Rightarrow {q_1}{q_2} = 1,2 \cdot {10^{ - 17}}{{\rm{C}}^2}\).

Vì hai quả cầu như nhau và hệ cô lập về điện, nên sau khi tiếp xúc điện tích trên mỗi quả cầu là \(q_1^{\rm{'}} = q_2^{\rm{'}} = \frac{{{q_1} + {q_2}}}{2}\).

Khi đó: \(F' = \frac{k}{{{R^2}}}{\left( {\frac{{{q_1} + {q_2}}}{2}} \right)^2} \Leftrightarrow {\left( {{q_1} + {q_2}} \right)^2} = \frac{{4F'{R^2}}}{k} \Leftrightarrow {q_1} + {q_2} = \pm \sqrt {\frac{{4F'{R^2}}}{k}} = \pm {8.10^{ - 9}}{\rm{C}}{\rm{.\;}}\)

Trường hợp 1: \({q^2} - {8.10^{ - 9}}q + 1,{2.10^{ - 17}} = 0\).

Suy ra: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{q_1} = {{2.10}^{ - 9}}{\rm{C}}}\\{{q_2} = {{6.10}^{ - 9}}{\rm{C}}}\end{array}} \right.\) hoặc \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{q_1} = {{6.10}^{ - 9}}{\rm{C}}}\\{{q_2} = {{2.10}^{ - 9}}{\rm{C}}}\end{array}} \right.\)

Trường hợp 2: \({q^2} + {8.10^{ - 9}}q + 1,{2.10^{ - 17}} = 0\).

Suy ra: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{q_1} = - {{2.10}^{ - 9}}{\rm{C}}}\\{{q_2} = - {{6.10}^{ - 9}}{\rm{C}}}\end{array}} \right.\) hoặc \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{q_1} = - {{6.10}^{ - 9}}{\rm{C}}}\\{{q_2} = - {{2.10}^{ - 9}}{\rm{C}}}\end{array}} \right.\)