Định luật Coulomb – các vấn đề và giải pháp

1. Hai điện tích điểm, QA = +8 μC và QB Hai cực điện có điện thế = -5 μC, cách nhau một khoảng r = 10 cm. Độ lớn của điện thế là bao nhiêu? lực điệnHằng số k = 8.988 x 109 Nm2C-2 = 9 x 109 Nm2C-2.

Định luật Coulomb – các vấn đề và giải pháp 1

Đã biết:

Điện tích A (q A ) = +8 μC = +8 x 10 -6 C

Điện tích B (q B ) = -5 μC = -5 x 10 -6 C

k = 9 x 10 9 Nm 2 C −2

Khoảng cách giữa hai điện tích A và B (r AB ) = 10 cm = 0.1 m

Cần tìm : Độ lớn của lực điện

Giải pháp:

Công thức của định luật Coulomb :

Định luật Coulomb – các vấn đề và giải pháp 2

Độ lớn của lực điện:

Định luật Coulomb – các vấn đề và giải pháp 16

Xem thêm  Phương trình mômen quán tính

2. Hai hạt mang điện tích Q P = +10 μC và Q q = +20 μC được thể hiện trong hình dưới đây, cách nhau một khoảng r = 10 cm. Độ lớn của lực tĩnh điện giữa hai hạt là bao nhiêu?

Định luật Coulomb – các vấn đề và giải pháp 4

Đã biết:

Điện tích P (Q P ) = +10 μC = +10 x 10 -6 C

Điện tích Q (Q Q ) = +20 μC = +20 x 10 -6 C

k = 9 x 10 9 Nm 2 C −2

Khoảng cách giữa hai điện tích P và Q (r PQ ) = 12 cm = 0.12 m = 12 x 10 -2 m

Cần tìm: Độ lớn của lực điện

Giải pháp:

Định luật Coulomb – các vấn đề và giải pháp 15

Xem thêm  Chuyển động với vận tốc không đổi – các vấn đề và lời giải

3. Ba hạt mang điện được sắp xếp thành một đường thẳng như hình dưới đây. Điện tích A = -5 μC, điện tích B = +10 μC và điện tích C = -12 μC. Tính lực tĩnh điện tổng cộng tác dụng lên hạt B do hai điện tích còn lại gây ra.

Định luật Coulomb – các vấn đề và giải pháp 6

Đã biết:

Điện tích A (q A ) = -5 μC = -5 x 10 -6 C

Điện tích B (q B ) = +10 μC = +10 x 10 -6 C

Điện tích C (q C ) = -12 μC = -12 x 10 -6 C

k = 9 x 10 9 Nm 2 C −2

Khoảng cách giữa hai hạt A và B (r AB ) = 6 cm = 0.06 m = 6 x 10 -2 m

Khoảng cách giữa các hạt B và C (r BC ) = 4 cm = 0.04 m = 4 x 10 -2 m

Cần tìm: Độ lớn và hướng của lực tĩnh điện tổng hợp tác dụng lên hạt B.

Giải pháp:

Lực tổng hợp tác dụng lên hạt B là tổng vectơ của lực FBA do hạt A tác dụng lên hạt B và lực FBC do hạt C tác dụng lên hạt B.

Lực F BA tác dụng lên hạt B bởi hạt A:

 

Định luật Coulomb – các vấn đề và giải pháp 14

Hướng của lực tĩnh điện chỉ về phía hạt A (hướng sang trái).

Lực F BC tác dụng lên hạt B do hạt A gây ra:

 

Định luật Coulomb – các vấn đề và giải pháp 13

Hướng của lực tĩnh điện chỉ vào hạt C (hướng sang phải).

Lực tĩnh điện tổng hợp tác dụng lên hạt B :

F B = F AB – F BC = 675 N – 125 N = 550 Newton.

Hướng của lực tĩnh điện tổng hợp tác dụng lên hạt B hướng về phía hạt C (hướng sang phải).

Xem thêm  Mạch tụ điện mắc nối tiếp và song song – các bài toán và lời giải.

4. Hai điện tích +Q1 = 10 μC, +Q2 = 50 μC và Q3 được đặt cách nhau như hình dưới đây. Điện tích tĩnh điện trên hạt 3 là bao nhiêu nếu lực tĩnh điện tổng cộng tác dụng lên hạt 2 bằng không?

Định luật Coulomb – các vấn đề và giải pháp 9

Đã biết:

Điện tích 1 (q 1 ) = +10 μC = +10 x 10 -6 C

Điện tích 2 (q 2 ) = +50 μC = +50 x 10 -6 C

Khoảng cách giữa điện tích 1 và 2 (r 12 ) = 2 cm = 0.02 m = 2 x 10 -2 m

Khoảng cách giữa điện tích 2 và điện tích 3 (r 23 ) = 6 cm = 0.06 m = 6 x 10 -2 m

Lực tĩnh điện tổng cộng tác dụng lên hạt 2 (F 2 ) = 0

Cần tìm : điện tích 3 (q 3 )

Giải pháp:

Lực tổng hợp tác dụng lên hạt 2 là tổng vectơ của lực F 21 tác dụng lên hạt 2 bởi hạt 1 và lực F 23 tác dụng lên hạt 2 bởi hạt 3.

Lực F 21 tác dụng lên hạt 2 bởi hạt 1:

Định luật Coulomb – các vấn đề và giải pháp 10

Hướng của lực tĩnh điện chỉ về phía hạt 3 (chỉ sang phải).

Lực F23 tác động lên hạt 2 bởi hạt 3: 

Hướng của lực tĩnh điện chỉ về phía hạt 1 (hướng sang trái).

Lực tĩnh điện tổng cộng tác dụng lên hạt 2 = 0 :

Định luật Coulomb – các vấn đề và giải pháp 11

Bình luận