Bài I.13 trang 17, 18 SBT Vật Lí 11

Giải bài I.13 trang 17, 18 SBT Vật Lí 11. Một điện tích điểm q1 = +9.10-8 C nằm tại điểm A trong chân không.

Đề bài

Một điện tích điểm q1 = +9.10-8 C nằm tại điểm A trong chân không. Một điện tích điểm khác qo = -16.10-8 C nằm tại điểm B trong chân không. Khoảng cách AB là 5 cm.

a) Xác định cường độ điện trường tại điểm C với CA = 3 cm và CB = 4 cm.

b) Xác định điểm D mà tại đó cường độ điện trường bằng 0.

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Sử dụng biểu thức tính cường độ điện trường: \(E = k{\dfrac{|q|}{r^2}}\)

Lời giải chi tiết

a) Nhận xét thấy AB2 = CA2 + CB2. Do đó, tam giác ABC vuông góc ở C.

Vectơ cường độ điện trường do q1 gây ra ở C có phương nằm dọc theo AC, chiều hướng ra xa q1 và cường độ là :

\({E_1} = k{\dfrac{|q_1|}{AC^2}} = {9.10^9}.{\dfrac{9.10^{ - 8}}{9.10^{ - 4}}} = {9.10^5}V/m\)

Vectơ cường độ điện trường do q2 gây ra ở C có phương nằm dọc theo BC, chiều hướng về q2 và cường độ :

\({E_2} = k{\dfrac{|q_2|}{BC^2}} = {9.10^9}.{\dfrac{16.10^{ - 8}}{16.10^{ - 4}}} = {9.10^5}V/m\)

Vectơ cường độ điện trường tổng hợp tại C là :

\(\overrightarrow {{E_C}} = \overrightarrow {{E_1}} + \overrightarrow {{E_2}} \)

Hình bình hành mà hai cạnh là hai vectơ \(\overrightarrow {{E_1}} \)  và \(\overrightarrow {{E_2}} \)  trở thành một hình vuông mà \(\overrightarrow {{E_C}} \) nằm dọc theo đường chéo qua C.

Vậy :

\(\eqalign{
& {E_C} = {E_1}\sqrt 2 = 9\sqrt 2 {.10^5}V/m \cr 
& {E_C} \approx {12,7.10^5}V/m \cr} \)

Ec ≈ 12,7.105 V/m Phương và chiều của vectơ \(\overrightarrow {{E_C}} \) được vẽ trên Hình I.2G.

b) Tại D ta có \(\overrightarrow {{E_D}} = \overrightarrow {{E_1}} + \overrightarrow {{E_2}} = \overrightarrow 0 \)

 hay  \(\overrightarrow {{E_1}} = - \overrightarrow {{E_2}} \)

Hai vectơ  \(\overrightarrow {{E_1}} \)  và \(\overrightarrow {{E_2}} \) có cùng phương, ngược chiều và cùng cường độ. Vậy điểm D phải nằm trên đường thẳng AB và ngoài đoạn AB. Vì |q2| > |q1| nên D phải nằm xa hơn (Hình I.3G).

Đặt DA = x và AB = a = 5 cm ; ta có:

\({E_1} = k{\dfrac{|q_1|}{x^2}};{E_2} = k{\dfrac{|q_2|}{(a + x)^2}};\)

Với E1 = E2 thì (a + x)2|q1| = x2|q2|

\(\eqalign{
& (a + x)\sqrt {\left| {{q_1}} \right|} = x\sqrt {\left| {{q_2}} \right|} \cr 
& (a + x)\sqrt {{{9.10}^{ - 8}}} = x\sqrt {{{16.10}^{ - 8}}} \cr 
& 3(a + x) = 4x \cr 
& x = 3a = 15cm \cr} \)

Ngoài ra còn phải kể đến tất cả các điểm nằm rất xa hai điện tích q1 và q2.

Xemloigiai.com

Xem thêm lời giải SBT Vật lí lớp 11

Giải sách bài tập vật lí 11 , giải tất cả câu hỏi từ bài tập, lý thuyết, công thức các chương, bài chi tiết với cách giải nhanh và ngắn gọn nhất

CHƯƠNG I - ĐIỆN TÍCH ĐIỆN TRƯỜNG

CHƯƠNG II - DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI

CHƯƠNG III - DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG

CHƯƠNG IV- TỪ TRƯỜNG

CHƯƠNG V - CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

CHƯƠNG VI - KHÚC XẠ ÁNH SÁNG

CHƯƠNG VII - MẮT. CÁC DỤNG CỤ QUANG

Lớp 11 | Các môn học Lớp 11 | Giải bài tập, đề kiểm tra, đề thi Lớp 11 chọn lọc

Danh sách các môn học Lớp 11 được biên soạn theo sách giáo khoa mới của bộ giáo dục đào tạo. Kèm theo lời giải sách bài tập, sách giáo khoa, đề kiểm tra 15 phút, 45 phút (1 tiết), đề thi học kì 1 và học kì 2 năm học 2024 ngắn gọn, chi tiết dễ hiểu.