Trắc nghiệm Lực tương tác giữa các điện tích lớp 11 (có đúng sai, trả lời ngắn)

Hướng dẫn giải

b. Để \({q_3}\)nằm cân bằng thì \[\overrightarrow {{F_3}} = \overrightarrow {{F_{13}}} + \overrightarrow {{F_{23}}} = \vec 0 \Rightarrow \overrightarrow {{F_{13}}} = - \overrightarrow {{F_{23}}} \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}\overrightarrow {{F_{13}}} \uparrow \downarrow \overrightarrow {{F_{23}}} \\{F_{13}} = {F_{23}}\end{array} \right.\]

\[\overrightarrow {{F_{13}}} \uparrow \downarrow \overrightarrow {{F_{23}}} \Rightarrow \] \({q_3}\)nằm trong đoạn AB (C nằm trong đoạn thẳng AB).

c. \[{F_{13}} = {F_{23}} \Rightarrow k\frac{{\left| {{q_1}{q_3}} \right|}}{{{\rm{A}}{{\rm{C}}^2}}} = k\frac{{\left| {{q_2}{q_3}} \right|}}{{{\rm{B}}{{\rm{C}}^2}}} \Rightarrow \frac{{{\rm{AC}}}}{{{\rm{BC}}}} = \sqrt {\frac{{\left| {{q_1}} \right|}}{{\left| {{q_2}} \right|}}} = \sqrt {\frac{6}{{54}}} = \frac{1}{3}\] mà \({\rm{AC}} + {\rm{BC}} = 6{\rm{ cm}}\)

$\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}\text{AC}=1,5\text{ cm}\\ \text{BC}=4,5\text{ cm}\end{array}\right.$

b. Điện tích của mỗi quả cầu sau khi tiếp xúc: \(q = \frac{{{q_1} + {q_2}}}{2} = \frac{{ - 3,{{2.10}^{ - 7}} + 2,{{4.10}^{ - 7}}}}{2} = - 0,{4.10^{ - 7}}{\rm{ C}}\)

c. Lực tương tác giữa hai quả cầu trước khi tiếp xúc: \[F = k\frac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{{r^2}}} = {9.10^9}.\frac{{\left| { - 3,{{2.10}^{ - 7}}.2,{{4.10}^{ - 7}}} \right|}}{{0,{{12}^2}}} = 0,048{\rm{ N}}\]

d. Lực tương tác giữa hai quả cầu sau khi tiếp xúc: \[\frac{{F'}}{F} = \frac{{{q^2}}}{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}} = \frac{{{{\left( { - 0,{{4.10}^{ - 7}}} \right)}^2}}}{{\left| { - 3,{{2.10}^{ - 7}}.2,{{4.10}^{ - 7}}} \right|}} = \frac{1}{{48}}\]

Hướng dẫn giải

c. \(F = k\frac{{\left| {2{q_p}{q_e}} \right|}}{{{r^2}}} = {9.10^9}.\frac{{\left| {2.1,{{6.10}^{ - 31}}.\left( { - 1,{{6.10}^{ - 31}}} \right)} \right|}}{{{{\left( {2,{{94.10}^{ - 11}}} \right)}^2}}} \approx 5,{3.10^{ - 7}}{\rm{ N}} \approx {\rm{0,53 \mu N}}\)

d. Do electron chuyển động tròn đều quanh hạt nhân nên lực điện đóng vai trò là lực hướng tâm.

\({F_{ht}} = F \Rightarrow m{\omega ^2}r = F \Rightarrow \omega = \sqrt {\frac{F}{{mr}}} = \sqrt {\frac{{5,{{33.10}^{ - 7}}}}{{9,{{1.10}^{ - 31}}.2,{{94.10}^{ - 11}}}}} \approx 1,{41.10^{17}}{\rm{ rad/s}}\)

Hướng dẫn giải

a. Chỉ có thể hai quả cầu được tích điện cùng loại \(\left( {{q_A}{q_B} > 0} \right)\), không thể kết luận cụ thể hai quả cầu mang điện tích dương hay điện tích âm.

b. Đối với quả cầu A, lực tổng hợp của lực điện và trọng lực \(\left( {\overrightarrow {{F_d}} + \vec P} \right)\) và lực căng dây \(\vec T\) là hai lực cân bằng.

c. $F_d=P\tan \alpha =mg\tan \alpha =0,0015.9,8.\tan {20}^{°}\approx 5,{35.10}^{-3}\text{ N}$

d. \({F_d} = k\frac{{{q^2}}}{{{r^2}}} \Rightarrow \left| q \right| = r\sqrt {\frac{{{F_d}}}{k}} = 0,026\sqrt {\frac{{5,{{35.10}^{ - 3}}}}{{{{9.10}^9}}}} \approx {2.10^{ - 8}}{\rm{ C}} = 0,02{\rm{ \mu C}}\)

Hướng dẫn giải

\(q = \frac{{2,1 + 26,4 - 5,9 - 35}}{4} = - 3,1{\rm{ \mu C}}\)

Hướng dẫn giải

\[\frac{{F'}}{F} = \frac{{\left| {{{q'}_1}{{q'}_2}} \right|}}{{{{r'}^2}}}\frac{{{r^2}}}{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}} = \frac{{\left| {3{q_1}3{q_2}} \right|}}{{{{(2r)}^2}}}\frac{{{r^2}}}{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}} = \frac{9}{4} = 2,25\]

Hướng dẫn giải

\(F = \frac{{\left| {{q_e}.{q_p}} \right|}}{{4\pi {\varepsilon _0}}} = \frac{{{{\left( {1,{{6.10}^{ - 19}}} \right)}^2}}}{{4\pi 8,{{85.10}^{ - 12}}.{{({{5.10}^{ - 11}})}^2}}} = 9,{21.10^{ - 8}}{\rm{ N}} \approx 0,92{\rm{ nN}}\)