Hai quả cầu kim loại nhỏ có cùng kích thước, cùng khối lượng  90g, được treo vào cùng một điểm bằng hai sợi dây mảnh cách điện có cùng chiều dài  1,5m. Truyền cho mỗi quả cầu một điện tích  $2,4\cdot {10}^{-7}\text{C}$ thì chúng đẩy nhau ra xa tới lúc cân bằng thì hai điện tích cách nhau một đoạn a  Coi góc lệch của hai sợi dây so với phương thẳng đứng là rất nhỏ. Tính độ lớn của a Lấy  $\text{g}=10\text{ m}/{\text{s}}^2$.

Mỗi quả cầu chịu tác dụng của 3 lực: trọng lực $\overrightarrow{P}$ ; lực điện ${\overrightarrow{F}}_{\text{đ}}$  và lực căng $\overrightarrow{F}$ .

Muốn quả cầu cân bằng phải có: $\overrightarrow{P}+{\overrightarrow{F}}_{đ}+\overrightarrow{T}=\overrightarrow{0}$  hoặc $\overrightarrow{P}+{\overrightarrow{F}}_{\text{đ}}=-\overrightarrow{T}$  , nghĩa là hợp lực của  $\overrightarrow{P}$và $\overrightarrow{F_D}$   phải trực đối với $\overrightarrow{T}$ .

Từ hình vẽ ta có:  $\text{tan}\alpha =\frac{F_{\text{d }}}{P}=\frac{F_{\text{đ }}}{mg}=\frac{{9.10}^9\frac{{\left(2,{4.10}^{-7}\right)}^2}{a^2}}{0,09.10}$(1)

Vì góc  nhỏ nên ta có:  $\text{tan}\alpha =\text{sin}\alpha =\frac{\text{a}}{2\mathcal{l}}=\frac{a}{2.1,5}$(2)

Từ (1) và (2) suy ra: $a=0,12\text{ m}$ .