Treo hai quả cầu nhỏ khối lượng bằng nhau m bằng những sợi dây cùng độ dài l( khối lượng không đáng kể). Cho chúng nhiễm điện bằng nhau chúng đẩy nhau cách nhau khoảng r = 6cm. Nhúng cả hệ thống vào trong rượu có ε = 27, bỏ qua lực đẩy Acsimet, tính khoảng cách giữa chúng khi tương tác trong dầu:
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Đáp án: A
Ở vị trí cân bằng mỗi quả cầu sẽ chịu tác dụng của ba lực: trọng lực
P
→
, lực tĩnh điện
F
→
và lực căng dây
T
→
. Khi đó:
Vì r rất nhỏ so với ℓ nên α nhỏ
Ta có do vậy độ lớn của điện tích đã truyền cho quả cầu là:
Ở vị trí cân bằng mỗi quả cầu sẽ chịu tác dụng của 3 lực: trọng lực P → , lực tĩnh điện F → và sức căng sợi dây T → .
Khi đó: tan α = F P = k q 2 r 2 m g = k q 2 m g r 2 (1).
Mặt khác, vì r << l nên a là rất nhỏ, do đó:
tan α ≈ sin α = r 2 l ( 2 ) . T ừ ( 1 ) v à ( 2 ) s u y r a q = m g r 3 2 l k
Chọn đáp án A.
Xét lực tác dụng lên một quả cầu ta có các lực như hình vẽ.
Khi hai quả cầu đẩy nhau ra và cách nhau 6 cm thì quả cầu nằm cân bằng nên ta có:
Như vậy ta có góc giữa trọng lực và dây treo bằng đúng α.