Cộng đồng chia sẻ tri thức Doc24.vn

Chủ đề 4: Cân bằng của điện tích trong điện trường

Gửi bởi: Phạm Thọ Thái Dương vào ngày 2020-03-09 04:41:02

Để điện tích nằm cân bằng trong điện trường thì hợp lực của các lực tác dụng lên điện tích phải bằng 0:

F→ = F1 + F2 + F3 + ... + Fn = 0

Ví dụ 1: Một quả cầu có khối lượng m = 0,1 g mang điện tích q = 10-8 được treo bằng một sợi dây không giãn và đặt vào điện trường đều E→ có đường sức nằm ngang. Khi quả cầu cân bằng, dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc 45°, lấy g = 10 m/s2. Tính:

a. Độ lớn của cường độ điện trường.

b. Tính lực căng dây.

Hướng dẫn:

Tại vị trí cân bằng, vật chịu tác dụng của ba lực như hình vẽ.

Ví dụ 2: Điện trường giữa hai bản kim loại thẳng đứng, tích điện trái dấu có độ lớn bằng nhau và có cường độ 4900 V/m. Xác định khối lượng của hạt bụi đặt trong điện trường này nếu nó mang điện tích q = 4.10-10C và ở trạng thái cân bằng dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc 30°.

Hướng dẫn:

Tương tự, ta cũng có 

Ví dụ 3: Một hòn bi nhỏ bằng kim loại được đặt trong dầu. 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. Tính điện tích mà hòn bi tích được để nó có thể lơ lửng trong dầu. Cho g = 10 m/s2.

Hướng dẫn:

    + Hòn bi chịu tác dụng của ba lực: Trọng lực P→, Lực đẩy Acsimet FA, Lực điện F→

    + Để hòn bi nằm cân bằng thì hợp lực giữa lực điện và lực đẩy Acsimet phải đúng bằng trọng lực của hòn bi, ta có:

Lượt xem: 269