Một vật hình cầu, có khối lượng riêng là \({D_1} = 8\left( {kg/{m^3}} \right)\), có bán kính \(R =
Một vật hình cầu, có khối lượng riêng là \({D_1} = 8\left( {kg/{m^3}} \right)\), có bán kính \(R = 1cm,\) tích điện \(q,\) nằm lơ lửng trong không khí trong đó có một điện trường đều. Vectơ cường độ điện trường hướng thẳng đứng từ trên xuống dưới và có độ lớn \(E = 500V/m.\) Khối lượng riêng của không khí là \(D_2 = 1,2\,\,\left ( kg/m^3 \right ).\) Gia tốc trọng trường là \(g = 9,8m/{s^2}\). Giá trị của q là?
Đáp án đúng là: B
Quảng cáo
Lực điện: \(\overrightarrow {{F_d}} = q.\vec E\)
Nếu: \(\left\{ \begin{array}{l}q > 0 \Rightarrow \overrightarrow {{F_d}} \uparrow \uparrow \overrightarrow E \\q < 0 \Rightarrow \overrightarrow {{F_d}} \uparrow \downarrow \overrightarrow E \end{array} \right.\)
Các lực tác dụng vào vật: \(\overrightarrow P ;\overrightarrow {{F_A}} ;\overrightarrow {{F_d}} \)
Khi vật nằm cân bằng thì: \(\overrightarrow P + \overrightarrow {{F_A}} + \overrightarrow {{F_d}} = 0\,\,\left( * \right)\)
Khối lượng và thể tích của vật:
\(\left\{ \begin{array}{l}P = mg = {D_1}V.g\\V = \dfrac{4}{3}\pi {R^3}\end{array} \right.\)
Lực đẩy Acsimet của không khí tác dụng lên vật:
\({F_A} = {d_{kk}}.V = {D_2}.g.V\)
Vì \({D_1} > {D_2} \Rightarrow P > {F_A} \Rightarrow \overrightarrow {{F_d}} \) hướng lên
\( \Rightarrow \overrightarrow {{F_d}} \uparrow \downarrow \overrightarrow E \Rightarrow q < 0\)
Chiếu (*) lên chiều dương ta được:
\(\begin{array}{l} - P + {F_A} + {F_d} = 0 \Rightarrow - {D_1}.V.g + {D_2}.g.V + \left| q \right|E = 0\\ \Leftrightarrow \left| q \right|E = {D_1}V.g - {D_2}.g.V\\ \Rightarrow \left| q \right| = \dfrac{{V.g\left( {{D_1} + {D_2}} \right)}}{E} = \dfrac{4}{{3E}}\pi {R^3}.g.\left( {{D_1} - {D_2}} \right)\end{array}\)
Do \(q < 0 \Rightarrow q = - \dfrac{4}{{3E}}\pi {R^3}.g.\left( {{D_1} - {D_2}} \right)\)
Thay số ta được:
\(q = - \dfrac{4}{{3.500}}.\pi .0,{01^3}.9,8.\left( {8 - 1,2} \right) = - 5,{558.10^{ - 7}}C\)
Đáp án cần chọn là: B
Group 2K9 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí
>> 2K9 Học trực tuyến - Định hướng luyện thi TN THPT, ĐGNL, ĐGTD ngay từ lớp 11 (Xem ngay) cùng thầy cô giáo giỏi trên Tuyensinh247.com. Bứt phá điểm 9,10 chỉ sau 3 tháng, tiếp cận sớm các kì thi.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Hỗ trợ - Hướng dẫn
-
024.7300.7989
-
1800.6947
(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com
