Cho hai điện tích điểm q1 = q2 = 5.10-6 C đặt tại hai điểm cố định A, B cách nhau một khoảng
Cho hai điện tích điểm q1 = q2 = 5.10-6 C đặt tại hai điểm cố định A, B cách nhau một khoảng 60cm trong không khí. Đặt điện tích q0 trên đường trung trực của AB tại vị trí mà lực điện tác dụng lên q0 có cường độ cực đại. Tính giá trị cực đại đó.
Đáp án đúng là: D
Quảng cáo
Sử dụng công thức tính lực tương tác giữa hai điện tích điểm
Ta có hình vẽ sau
Lực tác dụng của q1 và q2 lên q0 là \({F_1} = {F_2} = {{k\left| {{q_1}{q_0}} \right|} \over {\left( {{a^2} + {h^2}} \right)}}\) với a = AB/2 = 30 cm
Lực tác dụng lên q0 là \(\overrightarrow F = \overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} \)
Về độ lớn \(F = 2{F_1}\cos \alpha = {{2k\left| {{q_1}{q_0}} \right|} \over {{a^2} + {h^2}}}.{h \over {\sqrt {{a^2} + {h^2}} }} = {{2k\left| {{q_1}{q_0}} \right|h} \over {{{\left( {{a^2} + {h^2}} \right)}^{{3 \over 2}}}}}\)
Ta có \({a^2} + {h^2} = {{{a^2}} \over 2} + {{{a^2}} \over 2} + {h^2} \ge 3\root 3 \of {{{{a^4}{h^2}} \over 4}} \Rightarrow {\left( {{a^2} + {h^2}} \right)^3} \ge {{27} \over 4}{a^4}{h^2} \Rightarrow {\left( {{a^2} + {h^2}} \right)^{{3 \over 2}}} \ge {{3\sqrt 3 } \over 2}{a^2}h\)
Vậy \(F = {{2k\left| {{q_1}{q_0}} \right|h} \over {{{\left( {{a^2} + {h^2}} \right)}^{{3 \over 2}}}}} \le {{2k\left| {{q_1}{q_0}} \right|h} \over {{{3\sqrt 3 } \over 2}{a^2}h}} = {{4k\left| {{q_1}{q_0}} \right|} \over {3\sqrt 3 {a^2}}}\)
F cực đại khi \(h = {a \over {\sqrt 2 }} \Rightarrow {F_{\max }} = {{4k\left| {{q_1}{q_0}} \right|} \over {3\sqrt 3 {a^2}}}\)
Thay số vào ta được \({F_{\max }} = {{4k\left| {{q_1}{q_0}} \right|} \over {3\sqrt 3 {a^2}}} = {{{{4.9.10}^9}\left| {{{5.10}^{ - 6}}{{.5.10}^{ - 6}}} \right|} \over {3\sqrt 3 .0,{3^2}}} = 1,92N\)
=> Chọn đáp án D
Đáp án cần chọn là: D
Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí
>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Hỗ trợ - Hướng dẫn
-
024.7300.7989
-
1800.6947
(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com
