Cho hai điện tích điểm q 1 = q 2 C đặt tại hai điểm cố định A, B cách nhau một khoảng 2a m trong không khí. Trên đường trung trực của AB tại vị trí mà cường độ điện trường có cường độ cực đại. Giá trị cực đại đó là
A. E M max = 4 k q 3 a 2
B. E M max = 4 k q 3 a 2
C. E M max = k q 3 3 a 2
D. E M max = 4 k q 3 3 a 2
Đáp án D
+ Cường độ điện trường tại điểm M là E M → = E 1 → + E 2 →
Trong đó E 1 → , E 2 → là cường độ điện trường do q 1 và q 2 gây ra tại M
E 1 = E 2 = k q 1 a 2 + h 2
+ Cường độ điện trường tổng hợp tại M
E M = 2 E 1 cos α = 2 k q h a + h 1 , 5 V/m
Xác định h để E M cực đại
Ta có
a 2 + h 2 = a 2 2 + a 2 2 + h 2 ≥ 3 a 4 h 2 4 3 ⇒ a 2 + h 2 3 ≥ 27 4 a 4 h 2 ⇒ a 2 + h 2 3 2 ≥ 3 3 2 a 2 h
Vậy E M ≤ 2 k q h 3 3 2 a 2 h = 4 k q 3 3 a 2
→ E M cực đại khi h = a 2 ⇒ E M max = 4 k q 3 3 a 2