Xét đường sức điện của hai điện tích điểm q1 và q2 như Hình 12.10.
Em hãy xác định dấu của hai điện tích q1, q2 và so sánh độ lớn điện tích của chúng.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Hai điện tích đẩy nhau nên chúng cùng dấu; vì q 1 + q 2 < 0 nên chúng đều là điện tích âm
Từ (1) và (2) ta thấy q1 và q2 là nghiệm của phương trình: x 2 + 6 . 10 - 6 x + 8 . 10 - 12 = 0
Hai điện tích hút nhau nên chúng trái dấu nhau; vì q 1 + q 2 > 0 và q 1 < q 2 nên q 1 < 0 ; q 2 > 0 .
F = k | q 1 q 2 | r 2 ⇒ q 1 q 2 = = = 12 . 10 - 12 ; vì q 1 v à q 2 trái dấu nên:
q 1 q 2 = - q 1 q 2 = 12 . 10 - 12 (1) và q1 + q2 = - 4.10-6 (2).
Từ (1) và (2) ta thấy q 1 v à q 2 là nghiệm của phương trình: x 2 + 4 . 10 - 6 x - 12 . 10 - 12 = 0 = 0
⇒ x 1 = = 2 . 10 - 6 x 2 = - 6 . 10 - 6 . K ế t q u ả q 1 = 2 . 10 - 6 C q 2 = - 6 . 10 - 6 C h o ặ c q 1 = - 6 . 10 - 6 C q 2 = 2 . 10 - 6 C
Vì q 1 < q 2 ⇒ q 1 = 2 . 10 6 C ; q 2 = - 6 . 10 - 6 C
Hai điện tích đẩy nhau nên chúng cùng dấu; vì q 1 + q 2 < 0 nên chúng đều là điện tích âm.
Véc tơ lực tương tác điện giữa hai điện tích:
Ta có: F = k | q 1 q 2 | r 2 ⇒ q 1 q 2 = F r 2 k = 1 , 8.0 , 2 2 9.10 9 = 8 . 10 - 12 ;
q1 và q2 cùng dấu nên q 1 q 2 = q 1 q 2 = 8 . 10 - 12 (1) và q 1 + q 2 = - 6 . 10 - 6 (2).
Từ (1) và (2) ta thấy q 1 và q 2 là nghiệm của phương trình: x 2 + 6 . 10 - 6 x + 8 . 10 - 12 =0
⇒ x 1 = - 2 . 10 - 6 x 2 = - 4 . 10 - 6 . Kết quả q 1 = - 2 . 10 - 6 C q 2 = - 4 . 10 - 6 C hoặc x 1 = - 4 . 10 - 6 C x 2 = - 2 . 10 - 6 C
Vì q 1 > q 2 ⇒ q 1 = - 4 . 10 - 6 C ; q 2 = - 2 . 10 - 6 C .
a) Véc tơ lực tác dụng của điện tích q 1 l ê n q 2 có phương chiều như hình vẽ:
Có độ lớn: F 12 = k . | q 1 . q 2 | A B 2 = 9.10 9 .16.10 − 6 .4.10 − 6 0 , 3 2 = 6 , 4 ( N ) .
b) Các điện tích q 1 v à q 2 gây ra tại C các véc tơ cường độ điện trường E 1 → và E 2 → có phương chiều như hình vẽ:
Có độ lớn: E 1 = k | q 1 | A C 2 = 9.10 9 .16.10 − 6 0 , 4 2 = 9 . 10 5 ( V / m ) ;
E 2 = k | q 2 | B C 2 = 9.10 9 .4.10 − 6 0 , 1 2 = 36 . 10 5 ( V / m ) ;
Cường độ điện trường tổng hợp tại C là:
E → = E 1 → + E 2 → có phương chiều như hình vẽ, có độ lớn:
E = E 1 + E 2 = 9 . 10 5 + 36 . 10 5 - 45 . 10 5 ( V / m ) .
c) Gọi E 1 → và E 2 → là cường độ điện trường do q 1 v à q 2 gây ra tại M thì cường độ điện trường tổng hợp do q 1 v à q 2 gây ra tại M là: E → = E 1 → + E 2 → = 0 → ð E 1 → = - E 2 → ð E 1 → và E 2 → phải cùng phương, ngược chiều và bằng nhau về độ lớn. Để thỏa mãn các điều kiện đó thì M phải nằm trên đường thẳng nối A, B; nằm trong đoạn thẳng AB (như hình vẽ).
Với E 1 ' = E 2 ' ⇒ 9 . 10 9 . | q 1 | A M 2 = 9 . 10 9 . | q 2 | ( A B − A M ) 2
⇒ A M A B − A M = | q 1 | | q 2 | = 2 ⇒ A M = 2. A B 3 = 2.30 3 = 20 ( c m ) .
Vậy M nằm cách A 20 cm và cách B 10 cm.
Tham khảo:
Do đường sức điện kết thúc tại q1 nên q1 < 0 đường sức diện xuất phát từ q2 nên q2 > 0 Do số đường sức điện xuất phát từ điện tích q2 nhiều hơn số đường sức điện đi vào điện tích q1 nên |q2| > |q1|