Treo hai quả cầu kim loại, nhỏ, cùng khối lượng và chưa nhiễm điện bằng hai sợi chỉ tơ có
Treo hai quả cầu kim loại, nhỏ, cùng khối lượng và chưa nhiễm điện bằng hai sợi chỉ tơ có cùng chiều dài \({\rm{l}} = 1\,\,m\) vào cùng một điểm cố định trong không khí. Cho một vật nhiễm điện tiếp xúc với một trong hai quả cầu để truyền điện tích \(21\,\,nC\) cho hai quả cầu rồi lấy vật đó ra thì khi hệ cân bằng, hai quả cầu cách nhau một đoạn \(r = 8\,\,cm\). Lấy \(g = 10\,\,m/{s^2}\). Khối lượng m của mỗi quả cầu là
Đáp án đúng là: C
Quảng cáo
Điện tích của mỗi quả cầu: \(q = \dfrac{{{q_0}}}{2}\)
Lực điện giữa hai quả cầu: \(F = k\dfrac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{{r^2}}}\)
Trọng lượng: \(P = mg\)
Điện tích của hai quả cầu là: \(q = \dfrac{{{q_0}}}{2} = \dfrac{{{{21.10}^{ - 9}}}}{2} = 10,{5.10^{ - 9}}\,\,\left( C \right)\)
Lực điện giữa hai quả cầu là: \({F_d} = k\dfrac{{{q^2}}}{{{r^2}}}\)
Trọng lượng của mỗi quả cầu là: \(P = mg\)
Ta có: \(\tan \alpha = \dfrac{{{F_d}}}{P} = \dfrac{{\dfrac{r}{2}}}{{\sqrt {{{\rm{l}}^2} - {{\left( {\dfrac{r}{2}} \right)}^2}} }} \Rightarrow \dfrac{{k{q^2}}}{{{r^2}.mg}} = \dfrac{r}{{2\sqrt {{{\rm{l}}^2} - \dfrac{{{r^2}}}{4}} }}\)
\(\begin{array}{l} \Rightarrow m = \dfrac{{k{q^2}.2\sqrt {{{\rm{l}}^2} - \dfrac{{{r^2}}}{4}} }}{{g.{r^3}}} = \dfrac{{{{9.10}^9}.{{\left( {10,{{5.10}^{ - 9}}} \right)}^2}.2.\sqrt {{1^2} - \dfrac{{0,{{08}^2}}}{4}} }}{{10.0,{{08}^3}}}\\ \Rightarrow m = 3,{87.10^{ - 4}}\,\,\left( {kg} \right) \approx 0,387\,\,\left( g \right)\end{array}\)
Đáp án cần chọn là: C
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
