Hai điện tích điểm q1 = 15 μC, q2 = -6 μC đặt cách nhau 0, 2 m trong không khí...

Hai điện tích điểm q₁ = 15 μC, q₂ = -6 μC đặt cách nhau 0,2 m trong không khí. Phải đặt một điện tích q3 ở vị trí nào để lực điện do q_1, q₂ tác dụng lên điện tích này bằng 0?

Hướng dẫn giải :

Dựa vào nội dung kiến thức đã học để trả lời.

Lời giải chi tiết :

Gọi F₁, F₂ lần lượt là lực do điện tích q₁, q₂ tác dụng lên q₃; F₃ là lực tổng hợp các lực điện tác dụng lên q₃.

Gọi A, B, C lần lượt là vị trí đặt q₁, q₂, q₃.

Điều kiện lực điện tác dụng lên điện tích q₃ băng 0 là lực tổng hợp phải cân bằng.

\(\overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} = \overrightarrow {{F_3}} = \overrightarrow 0 \Rightarrow \overrightarrow {{F_1}} = - \overrightarrow {{F_2}} \)

\( \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{F_1} \uparrow \downarrow {F_2}\\{F_1} = {F_2}\end{array} \right.\)

Vì \({F_1} \uparrow \downarrow {F_2}\)nên điểm C nằm trên đường thẳng AB

Vì q₁, q₂ trái dấu nên điểm C nằm ngoài khoảng AB ⇒ |AC−BC| = AB (1)

Lực điện do q₁ tác dụng lên q₃ là: \({F_1} = k\frac{{\left| {{q_1}.{q_3}} \right|}}{{A{C^2}}}\)

Lực điện do q₂ tác dụng lên q₃ là: \({F_2} = k\frac{{\left| {{q_2}.{q_3}} \right|}}{{B{C^2}}}\)

Vì F1 = F2 ⇒ \(k\frac{{\left| {{q_1}.{q_3}} \right|}}{{A{C^2}}} = k\frac{{\left| {{q_2}.{q_3}} \right|}}{{B{C^2}}} \Rightarrow \frac{{15}}{{A{C^2}}} = \frac{6}{{B{C^2}}} \Rightarrow \frac{{BC}}{{AC}} = \frac{{\sqrt {10} }}{5}\)(2)

Từ (1),(2) ⇒ AC = 0,544 (m), BC = 0,344 (m)

Vậy q₃ đặt cách q₁ 0,544 m và cách q₂ 0,344 m