10 Bài tập Xác định lực điện tổng hợp của hệ nhiều điện tích điểm (có lời giải)

34 người thi tuần này 4.6 176 lượt thi 10 câu hỏi 45 phút

Nội dung liên quan:

Danh sách câu hỏi:

Câu 1

Hai điện tích q1 = 6.10-8 C, q2 = - 6.10-8 C đặt tại A, B trong không khí (AB = 8 cm). Xác định lực tác dụng lên q3 = 6.10-8 C, nếu: CA = 5 cm, CB = 3 cm

Lời giải

. q1 = 6.10-8 C, q2 = -6.10-8 C, q3 = 6.10-8 C, CA = 0,05m, CB = 0,03 m.

Vì AC + CB = AB nên C nằm trong đoạn AB.

q1, q3 cùng dấu nên  F1 là lực đẩy; q2, q3 trái dấu nên F2 là lực hút.

Hai điện tích q1 = 6.10-8 C, q2 = - 6.10-8 C đặt tại A, B trong không khí (AB = 8 cm). Xác định lực tác dụng lên q3 = 6.10-8 C, nếu: CA = 5 cm, CB = 3 cm (ảnh 1)
 

Trên hình vẽ, ta thấy   F1 và  F2 cùng chiều.

Vậy: Fcùng chiều F1 và  F2 (hướng từ C đến B).

Độ lớn:  F=F1+F2=kq1q3AC2+kq2q3BC2. Thay số được F = 0,05 N

Câu 2

Hai điện tích điểm  q1=8108C và  q2=3108C đặt trong không khí tại hai điểm A và B cách nhau 3 cm. Đặt điện tích điểm q0=108C  tại điểm M là trung điểm của AB. Biếtk=9.109Nm2C2  , tính lực tĩnh điện tổng hợp do q1 và q2 tác dụng lên q0.

Lời giải

Lực tĩnh điện F10,F20   do q1 và q2 gây ra tại M cùng hướng với nhau nên:

F0=F10+F20=kq0q1+q2AB22=91091088108+31080,0322=0,044 N

Lực tĩnh điện tổng hợp tác dụng lên q0 có phương trùng với đường nối AB và hướng về phía q2.

Câu 3

Tại hai điểm A và B cách nhau 20cm trong không khí, đặt hai điện tích điểm q1 = −3.10−6C, q2 = 8.106C. Xác định độ lớn lực điện trường tác dụng lên điện tích q3 = 2.106C đặt tại C. Biết AC = 12cm, BC = 16cm.

Lời giải

Các điện tích q1 và q2 tác dụng lên điện tích q3 và các lực FAC và FBC có phương chiều như hình vẽ

Tại hai điểm A và B cách nhau 20cm trong không khí, đặt hai điện tích điểm q1 = −3.10−6C, q2 = 8.106C. Xác định độ lớn lực điện trường tác dụng lên điện tích q3 = 2.106C đặt tại C. Biết AC = 12cm, BC = 16cm. (ảnh 1)

Ta có: FAC=kq1q3AC2=3,75NFBC=kq1q3BC2=5,625NF=FAC2+FBC2=6,76N

Câu 4

Hai điện tích điểm q1 = 10−8 C và q2 = −3.10−8 C đặt trong không khí tại hai điểm A và B cách nhau 8 cm. Đặt điện tích điểm q = 10−8C tại điểm M trên đường trung trực của đoạn thẳng AB và cách AB một khoảng 3 cm. Lấy k = 9.109 N.m2/C2. Lực điện tổng hợp do q1 và q2 tác dụng lên q có độ lớn là bao nhiêu?

Lời giải

Các điện tích q1 và q2 tác dụng lên điện tích q các lực F1 và F2 có phương chiều như hình vẽ, có độ lớn lần lượt:

Hai điện tích điểm q1 = 10−8 C và q2 = −3.10−8 C đặt trong không khí tại hai điểm A và B cách nhau 8 cm. Đặt điện tích điểm q = 10−8C tại điểm M trên đường trung trực của đoạn thẳng AB và cách AB một khoảng 3 cm. Lấy k = 9.109 N.m2/C2. Lực điện tổng hợp do q1 và q2 tác dụng lên q có độ lớn là bao nhiêu? (ảnh 1)
F1=kq1qr2=9.109.108.1080,052=3,6.104NF2=kq2qr2=9.109.3.108.1080,052=10,8.104NF=F12+F222F1F2cosφcosφ=52+52822.5.5=0,28F=12,3.104N

Câu 5

Trong không khí có ba điện tích điểm dương q1, q2 và q3 (q1 = q2) đặt tại ba điểm A, B và C sao cho tam giác ABC có góc C bằng 750. Lực tác dụng của q1, q2 lên q3 là  F1 và  F2. Hợp lực tác dụng lên q3F. Biết F1 = 7.10−5N, góc hợp bởi  F và  F1 là 450. Độ lớn của  F bằng bao nhiêu?

Lời giải

Trong không khí có ba điện tích điểm dương q1, q2 và q3 (q1 = q2) đặt tại ba điểm A, B và C sao cho tam giác ABC có góc C bằng 750. Lực tác dụng của q1, q2 lên q3 (ảnh 1)

Theo định lý hàm số sin: Fsin1050=F1sin300F1=7.105F=1,35.104N

Câu 6

Hai điện tích điểm bằng nhau q = 2 μC đặt tại A và B cách nhau một khoảng AB = 6cm. Một điện tích q1 = q đặt trên đường trung trực của AB cách AB một khoảng x = 4cm. Xác định lực điện tác dụng lên q1.

Lời giải

▪ Các lực tác dụng lên M có chiều như hình vẽ.

Hai điện tích điểm bằng nhau q = 2 μC đặt tại A và B cách nhau một khoảng AB = 6cm. Một điện tích q1 = q đặt trên đường trung trực của AB cách AB một khoảng x = 4cm. Xác định lực điện tác dụng lên q1. (ảnh 1)

; AM = BM = AH2+MH2   = 5 cm.

▪ Với FA = FB

▪ Từ hình ta được: F = 2FAcosα = 2.9.109. q2AM2 MHAM =

Vậy F = 2.14,4. MHAM  = 23,04 N                                        

Câu 7

Ba điện tích điểm q1 = 2.10-8 C, q2 = q3 = 10-8 C đặt lần lượt tại 3 đỉnh A, B, C của tam giác vuông tại A có AB = 3cm, AC = 4cm. Tính lực điện tác dụng lên q1.

Lời giải

    ▪ Các lực tác dụng lên M có chiều như hình vẽ.

Ba điện tích điểm q1 = 2.10-8 C, q2 = q3 = 10-8 C đặt lần lượt tại 3 đỉnh A, B, C của tam giác vuông tại A có AB = 3cm, AC = 4cm. Tính lực điện tác dụng lên q1. (ảnh 1)

    F=FB+FC;

.   Với FB = 9.109 q1q2AB2 = 2.10-3 N

      và FC = 9.109 q1q3AC2= 1,125.10-3 N

    FC  vuông góc với  FBÞ F = FB2+FC2  = 2,3.10-3 N

Câu 8

Bốn điện tích điểm q1, q2, q3, q4 đặt trong không khí lần lượt tại các đỉnh của một hình vuông ABCD, biết hợp lực điện tác dụng vào q4 ở D có phương AD thì giữa điện tích q2 và q3 liên hệ với nhau:

Lời giải

▪ Để FD   có phương AD thì FBC=FBD+FCD  có chiều như hình vẽ.

Bốn điện tích điểm q1, q2, q3, q4 đặt trong không khí lần lượt tại các đỉnh của một hình vuông ABCD, biết hợp lực điện tác dụng vào q4 ở D có phương AD thì giữa điện tích q2 và q3 liên hệ với nhau: (ảnh 1)

▪ Chiều của FAD   không ảnh hưởng đến chiều của FD  trên phương AD. (trường hợp khác FCD  hướng về A)

▪ Từ hình ta có: cosα = FCDFBD=CDBD   = 22 .

Þ  =  hay  = Þ q3q2=22.CD2BD2=22.a2a22=24 q2 = 2 2q3

Câu 9

Ba điện tích điểm q1 = 8nC, q2 = q3 = - 8nC đặt tại ba đỉnh của tam giác đều ABC cạnh a = 6cm trong không khí. Xác định lực tác dụng lên điện tích q0 = 6 nC đặt ở tâm O của tam giác.

Lời giải

▪ Biểu diễn các lực tác dụng lên O như hình vẽ.

Ba điện tích điểm q1 = 8nC, q2 = q3 = - 8nC đặt tại ba đỉnh của tam giác đều ABC cạnh a = 6cm trong không khí. Xác định lực tác dụng lên điện tích q0 = 6 nC đặt ở tâm O của tam giác. (ảnh 1)

▪ Theo tính chất của tam giác: OA = CO = BO = 23 CH = 23AB2BH2

Þ AO = CO = BO = 2  3 cm.

▪ Vì |q1| = |q2| = |q3| nên FA = FB = FC = 9.109.q1q0AO2 = 3,6.10-4 N

▪ Ta có:       FO=FA+FB+FC=FA+FBC              

▪ Từ hình ta có  FAcùng chiều với FBC

Þ F = FA + FBC = 7,2.10-4 N

Câu 10

Có hai điện tích q1 = + 2.10-6 (C), q2 = - 2.10-6 (C), đặt tại hai điểm A, B trong chân không và cách nhau một khoảng 6 (cm). Một điện tích q3 = + 2.10-6 (C), đặt trên đương trung trực của AB, cách AB một khoảng 4 (cm). Độ lớn của lực điện do hai điện tích q1 và q2 tác dụng lên điện tích q3 là bao nhiêu?

Lời giải

    ▪ Các lực tác dụng lên M có chiều như hình vẽ.

    F=FA+FB ; AM = BM = AH2+MH2  = 5 cm.

    ▪ Với FA = FB

    ▪ Từ hình ta được: F = 2FAcosα = 2.9.109.  q2AM2. AHAM

    Hay F = 2.9.109 .2.10620,052  0,030,05= 17,28 N

 

4.6

35 Đánh giá

50%

40%

0%

0%

0%