Hai quả cầu dẫn điện giống hệt nhau được tích điện +2Q và −Q tương ứng

Câu hỏi số 766626:

Thông hiểu

Hai quả cầu dẫn điện giống hệt nhau được tích điện +2Q và −Q tương ứng và cách nhau một khoảng d (lớn hơn nhiều so với bán kính của các hình cầu) như hình trên. Độ lớn lực tương tác lên quả cầu bên trái là $F_{1}$. Sau khi cho hai quả cầu chạm nhau rồi lại cách nhau một khoảng d thì độ lớn của lực tác dụng lên quả cầu bên trái là $F_{2}$. Mối quan hệ nào sau đây là đúng?

A. $2F_{1} = F_{2}$

B. $F_{1} = F_{2}$

C. $F_{1} = 2F_{2}$

D. $F_{1} = 8F_{2}$

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:766626

Phương pháp giải

Công thức định luật Coulomb: $F = k\dfrac{\left| {q_{1}q_{2}} \right|}{\varepsilon r^{2}}$

Định luật bảo toàn điện tích: $q_{1} + q_{2} = q_{1}' + q_{2}'$

Giải chi tiết

Lực tương tác giữa hai điện tích ban đầu là:

$F_{1} = k\dfrac{\left| {2Q.\left( {- Q} \right)} \right|}{\varepsilon d^{2}} = \dfrac{k.2Q^{2}}{\varepsilon r^{2}}\,\,(1)$

Sau khi tiếp xúc, điện tích của hai quả cầu bằng nhau và bằng:

$Q' = \dfrac{2Q + \left( {- Q} \right)}{2} = \dfrac{Q}{2}$

Độ lớn lực tương tác giữa hai điện tích lúc này là:

$F_{2} = k\dfrac{\left| {Q'} \right|^{2}}{\varepsilon d^{2}} = \dfrac{kQ^{2}}{4\varepsilon d^{2}}\,\,(2)$

Từ (1) và (2) ta có: $F_{1} = 8F_{2}$

Đáp án cần chọn là: D

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 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.