Hai điện tích điểm +2Q và -Q được đặt cố định tại hai điểm như Hình 11.1. Phải đặt

Câu 11.11 (VD) trang 41 Sách bài tập Vật Lí 11: Hai điện tích điểm +2Q và -Q được đặt cố định tại hai điểm như Hình 11.1. Phải đặt điện tích q₀ ở trị trí nào thì lực điện do +2Q và -Q tác dụng lên điện tích q₀ có thể cân bằng nhau?

A. Vị trí (1).         

B. Vị trí (2).          

C. Vị trí (3).          

D. Vị trí (4)

Trả lời

Đáp án đúng là D

Vì hai điện tích trái dấu, nên lực do mỗi điện tích tác dụng lên điện tích q₀ chỉ ngược chiều khi đặt q₀ trên đường thẳng nối hai điện tích và nằm ngoài khoảng giữa hai điện tích và gần điện tích có độ lớn yếu hơn (gần điện tích -Q hơn). Gọi r₁, r₂ là khoảng cách từ điện tích $q_1=2Q,q_2=-Q$  đến điện tích q₀ và r là khoảng cách giữa hai điện tích ấy.

Vì lực do q₁ và q₂ tác dụng lên q₀ cân bằng nhau nên:

$F_{10}=F_{20}\Rightarrow \frac{\left|q_1\right|}{r_1^2}=\frac{\left|q_2\right|}{r_2^2}\Rightarrow r_1=\sqrt{2}{r}_2$

Mà $r_1=r_2+r$ , nên ta được $r_2=\frac{r}{\sqrt{2}-1}>r$ .

Xem thêm các bài giải SBT Vật lí lớp 11 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

Bài 8: Giao thoa sóng

Bài 9: Sóng dừng