Trong không khí, hai quả cầu nhỏ cùng khối lượng 0,2 g được treo vào cùng 1 điểm bằng hai
Trong không khí, hai quả cầu nhỏ cùng khối lượng 0,2 g được treo vào cùng 1 điểm bằng hai sợi dây nhẹ cách điện có độ dài bằng nhau. Cho hai quả cầu nhiễm điện thì chúng đẩy nhau. Khi hai quả cầu cân bằng thì hai dây treo hợp với nhau góc $60^{0}$. Lấy $g = 10\text{m/s}^{2}$; $k = 9.10^{9}\text{N}\text{.m}^{2}/\text{C}^{2}$. Xét tính đúng sai của các phát biểu sau:
| Đúng | Sai | |
|---|---|---|
| a) Hai quả cầu tích điện trái dấu. | ||
| b) Ở trạng thái cân bằng, mỗi quả cầu chịu tác dụng của hai lực: lực điện và trọng lực. | ||
| c) Lực tương tác tĩnh điện giữa hai quả cầu là 1,155 mN. | ||
| d) Nếu điện tích của mỗi quả cầu là $3.10^{- 8}\text{C}$, thì khoảng cách giữa hai quả cầu khi cân bằng là 8,4 cm. |
Đáp án đúng là: S; S; Đ; Đ
Quảng cáo
Sự tương tác của hai điện tích: Đẩy nhau thì mang điện cùng dấu, hút nhau thì mang điện trái dấu.
Phân tích lực tác dụng lên quả cầu mang điện treo trên dây: Trọng lực $\overset{\rightarrow}{P}$, lực căng dây $\overset{\rightarrow}{T}$, lực tương tác tĩnh điện ${\overset{\rightarrow}{F}}_{d}$.
Điều kiện cân bằng của chất điểm: $\overset{\rightarrow}{P} + \overset{\rightarrow}{T} + {\overset{\rightarrow}{F}}_{d} = \overset{\rightarrow}{0}$.
Dựa vào hình học để tính toán: $\tan\alpha = \dfrac{F_{d}}{P}$ (với $\alpha$ là góc lệch của dây treo so với phương thẳng đứng).
Định luật Coulomb: $F = k\dfrac{\left| q_{1}q_{2} \right|}{r^{2}}$.
a. Sai. Khi cho hai quả cầu nhiễm điện thì chúng đẩy nhau. Suy ra hai quả cầu tích điện cùng dấu.
b. Sai. Ở trạng thái cân bằng, mỗi quả cầu chịu tác dụng của ba lực: lực tương tác tĩnh điện (${\overset{\rightarrow}{F}}_{d}$), trọng lực ($\overset{\rightarrow}{P}$) và lực căng dây ($\overset{\rightarrow}{T}$).
c. Đúng. Góc hợp bởi hai dây treo là $60^{0}$ nên góc lệch của mỗi dây so với phương thẳng đứng là $\alpha = 30^{0}$.
Trọng lượng của quả cầu: $P = mg = 0,2.10^{- 3}.10 = 2.10^{- 3}\text{(N)}$.
Khi hệ cân bằng, ta có: $\tan\alpha = \dfrac{F_{d}}{P}$
$\left. \Rightarrow F_{d} = P\tan\alpha = 2.10^{- 3} \cdot \tan(30^{0}) \approx 1,155.10^{- 3}\text{(N)} = 1,155\text{(mN)} \right.$.
d. Đúng. Áp dụng công thức định luật Coulomb: $F_{d} = k\dfrac{\left| q_{1}q_{2} \right|}{r^{2}}$
$\left. \Rightarrow 1,155.10^{- 3} = 9.10^{9} \cdot \dfrac{{(3.10^{- 8})}^{2}}{r^{2}} \right.$
$\left. \Rightarrow r \approx 0,0837\text{~(m)} \approx 8,4\text{(cm)} \right.$.
Đáp án cần chọn là: S; S; Đ; Đ
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
