Xác định dấu, độ lớn và vị trí đặt q3 để hệ cân bằng.

Dạng bài: Vật lý 11. Xác định dấu, độ lớn và vị trí đặt q3 để hệ cân bằng. Hướng dẫn chi tiết.

Đề:

Hai điện tích điểm $q_{1} = 2 μ C v à q_{2} = - 8 μ C$ đặt tự do tại hai điểm tương ứng A, B cách nhau 60 cm, trong chân không. Phải đặt điện tích $q_{3}$ ở đâu, có dấu và độ lớn như thế nào để cả hệ nằm cân bằng?

Đặt $q_{3}$ = −8 $μ C$ trên đường thẳng AB, trong đoạn AB và cách A là 5 cm.

Đặt $q_{3}$ = −4 $μ C$ trên đường thẳng AB, ngoài đoạn AB và cách A là 5 cm.

Đặt $q_{3}$ = −8 $μ C$ trên đường thẳng AB, ngoài đoạn AB và cách A là 60 cm.

Đặt $q_{3}$ = −4 $μ C$ trên đường thẳng AB, trong đoạn AB và cách A là 15 cm.

Xem câu trả lời

Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực.

$\overset{⇀}{F_{1}} = - \overset{⇀}{F_{2}}$

Vật lý 10. Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực. Hướng dẫn chi tiết.

Điều kiện cân bằng:

Muốn cho một vật chịu tác dụng của hai lực ở trạng thái cân bằng thì hai lực đó phải cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều.

Ứng dụng:

+ Để xác định trọng tâm của vật phẳng, mỏng, đồng chất.

+ Xác định phương thẳng đứng bằng dây dọi.

Chú thích:

$\vec{F_{1}}$ : là lực thứ nhất tác động lên vật (N).

$\vec{F_{2}}$ : là lực thứ hai tác động lên vật (N).

Dấu trừ trong công thức nói trên thể hiện hai lực này cùng phương nhưng ngược chiều.

hinh-anh-dieu-kien-can-bang-cua-mot-vat-chiu-tac-dung-cua-hai-luc-46-0

Hai lực cân bằng $\vec{F_{1}}$ và $\vec{F_{2}}$ cùng tác động vào một vật.

Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực là gì ?

Định luật Coulomb.

$F = \frac{k |q_{1} . q_{2}|}{r^{2}}$

Vật lý 11. Định luật Coulomb. Công thức xác định lực điện.

Phát biểu: Lực hút hay đẩy giữa hai điện tích điểm đặt trong các môi trường có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích điểm đó, có độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ lớn của hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.

Trong chân không, $ε$ =1.

Chú thích:

$k$ : hệ số tỉ lệ $9 . 10^{9}$ $\frac{N . m^{2}}{C^{2}}$

$q_{1}, q_{2}$ : điện tích của hai điện tích điểm ( $C$ : Coulomb)

$r$ : khoảng cách giữa hai điện tích điểm ( $m$ )

hinh-anh-dinh-luat-coulomb-78-0

$q_{1} . q_{2} > 0$ : hai điện tích cùng dấu đẩy nhau, giá trị F>0.

hinh-anh-dinh-luat-coulomb-78-1

$q_{1} . q_{2} < 0$ : hai điện tích trái dấu hút nhau, giá trị F<0.

Hình vẽ:

hinh-anh-dinh-luat-coulomb-78-2

Định luật Coulomb là gì ?

Vị trí đặt q3 để lực Coulomb tại q3 triệt tiêu

$\vec{F_{13}} + \vec{F_{23}} = \vec{0} \Rightarrow \{\begin{cases} \vec{F_{13}} ↗ ↙ \vec{F_{23}} \\ F_{13} = F_{23} \end{cases}$

Vật lý 11.Vị trí đặt q3 để lực Coulomb lên q3 triệt tiêu. Hướng dẫn chi tiết.

Xét ba điện tích $q_{1}, q_{2}$ và điện tích $q_{3}$ , vị trí đặt $q_{3}$ để lực Coulomb tổng hợp tại $q_{3}$ triệt tiêu

TH1: $q_{1} . q_{2} > 0$

hinh-anh-vi-tri-dat-q3-de-luc-coulomb-tai-q3-triet-tieu-879-0

Điều kiện cân bằng : $\vec{F_{13}} + \vec{F_{23}} = \vec{0}$ $\Rightarrow \{\begin{cases} \vec{F_{13}} ↗ ↙ \vec{F_{23}} (1) \\ F_{13} = F_{23} (2) \end{cases}$

Từ $(1)$ suy ra : $q_{3}$ nằm trong và trên đường thẳng nối $q_{1}$ và $q_{2}$

Từ $(2)$ ta được:

$\frac{k |q_{1} q_{3}|}{x^{2}} = \frac{k |q_{2} q_{3}|}{{(d - x)}^{2}} \Leftrightarrow {(d - x)}^{2} = |\frac{q_{2}}{q_{1}}| . x^{2} \Leftrightarrow x = \frac{d}{\sqrt{|\frac{q_{2}}{q_{1}}|} + 1} h a y x = \frac{d}{1 - \sqrt{|\frac{q_{2}}{q_{1}}|}}$

Loại x<0

TH2: $q_{1} . q_{2} < 0$

hinh-anh-vi-tri-dat-q3-de-luc-coulomb-tai-q3-triet-tieu-879-1

Để lực Coulomb tổng hợp tại $q_{3}$ bằng 0 : $\vec{F_{13}} + \vec{F_{23}} = \vec{0}$

Vì $q_{1}$ và $q_{2}$ trái dấu nên $q_{3}$ nằm ngoài và trên đường thẳng nối $q_{1}$ và $q_{2}$ ,nằm xa với điện tích có độ lớn lớn hơn.

$F_{13} = F_{23} \Leftrightarrow {(d + x)}^{2} = |\frac{q_{2}}{q_{1}}| x^{2} \Leftrightarrow x = \frac{d}{\sqrt{|\frac{q_{2}}{q_{1}}|} - 1} h a y x = \frac{- d}{|\frac{q_{2}}{q_{1}}| + 1}$

Loại x <0

Cả hai trường hợp ta đều thấy để $q_{3}$ cân bằng không phụ thuộc điện tích $q_{3}$

Vị trí đặt q3 để lực Coulomb tại q3 triệt tiêu là gì ?

Một vật được ném ngang ở độ cao 20 m phải có vận tốc ban đầu là bao nhiêu để vận tốc chạm đất là 25 m/s.

Tự luận
Độ khó: 0

Câu hỏi:

Một vật được ném ngang ở độ cao 20 m phải có vận tốc ban đầu là bao nhiêu để vận tốc chạm đất là 25 m/s. Lấy g =10 m/ $s^{2}$ .

Xem chi tiết

Một vật được ném theo phương nằm ngang với vận tốc 30 m/s ở độ cao h = 80 m. Vẽ quỹ đạo chuyển động. Xác định tầm bay xa của vật.

Tự luận
Độ khó: 0

Câu hỏi:

Một vật được ném theo phương nằm ngang với vận tốc 30 m/s ở độ cao h = 80 m.
a) Vẽ quỹ đạo chuyển động.
b) Xác định tầm bay xa của vật (tính theo phương ngang).
c) Xác định vận tốc của vật lúc chạm đất. Bỏ qua sức cản của không khí và lấy g = 10 m/ $s^{2}$ .

Xem chi tiết

Vật A có khối lượng gấp hai lần vật B. Ném hai vật theo phương ngang với cùng tốc độ đầu ở cùng vị trí. Nếu bỏ qua mọi ma sát thì vị trí của hai vật sẽ như thế nào?

Tự luận
Độ khó: 0

Câu hỏi:

Vật A có khối lượng gấp hai lần vật B. Ném hai vật theo phương ngang với cùng tốc độ đầu ở cùng một vị trí. Nếu bỏ qua mọi lực cản thì
A. vị trí chạm đất của vật A xa hơn vị trí chạm đất của vật B.
B. vị trí chạm đất của vật B xa hơn vị trí chạm đất của vật A.
C. vật A và B rơi cùng vị trí.
D. chưa đủ dữ kiện để đưa ra kết luận về vị trí của hai vật.

Xem chi tiết

Chọn từ/cụm từ thích hợp trong bảng dưới đây để điền vào chỗ trống. Đối với vật chuyển động ném ngang. Đối với chuyển động ném xiên.

Tự luận
Độ khó: 0

Câu hỏi:

Chọn từ/cụm từ thích hợp trong bảng dưới đây để điền vào chỗ trống.

rơi tự do	Parabol	thẳng đứng	ngang	bằng nhau	độ
vận tốc	khác nhau	ném thẳng đứng	thẳng đều	đường thẳng	nằm ngang

- Đối với vật chuyển động ném ngang: Chuyển động của vật trên phương ngang là chuyển động (1).... sau những khoảng thời gian bằng nhau vật đi được những đoạn đường (2)... Chuyển động của vật trên phương thẳng đứng là chuyển động (3)... sau những khoảng thời gian bằng nhau vật đi được những đoạn đường (4)... Quỹ đạo chuyển động của vật ném ngang là một nhánh của đường (5)...
- Đối với vật chuyển động ném xiên: Chuyển động của vật trên phương ngang là (6)... , sau những khoảng thời gian bằng nhau vật đi được những đoạn đường (7)... Chuyển động của vật trên phương thẳng đứng là chuyển động (8)....sau những khoảng thời gian bằng nhau vật đã được những đoạn đường (9)... Quỹ đạo chuyển động của vật ném xiên có dạng(10)... Vật đạt độ cao cực đại khi (11)... trên phương (12)... bằng không.

Xem chi tiết

Trong tiết học Vật lí, ba bạn Mi, Hiếu và Đức tranh luận về thời gian rơi của vật chuyển động ném ngang so với vật thả rơi tự do khi ở cùng một độ cao. Theo em, bạn nào đã đưa ra ý kiến đúng?

Tự luận
Độ khó: 0

Câu hỏi:

Trong tiết học Vật lí, ba bạn Mi, Hiếu và Đức tranh luận về thời gian rơi của vật chuyển động ném ngang so với vật thả rơi tự do khi ở cùng một độ cao và bỏ qua mọi lực cản. Bạn Mi cho rằng “Khi ném một vật theo phương ngang thì vật sẽ chuyển động lâu hơn so với việc thả vật rơi tự do vì khi ném ngang, vật sẽ đi quãng đường dài hơn”. Bạn Hiếu lại có ý kiến khác: “Thời gian rơi của hai vật là bằng nhau vì trong cả hai trường hợp, tính chất chuyển động của vật theo phương thẳng đứng là như nhau”. Còn bạn Đức thì cho rằng: “Thời gian rơi khi vật chuyển động ném ngang còn phụ thuộc vào vận tốc ban đầu nên không thể kết luận về thời gian rơi trong hai trường hợp”. Theo em, bạn nào đã đưa ra ý kiến đúng?

Xem chi tiết

Xác định dấu, độ lớn và vị trí đặt q3 để hệ cân bằng.

Dạng bài: Vật lý 11. Xác định dấu, độ lớn và vị trí đặt q3 để hệ cân bằng. Hướng dẫn chi tiết.

Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực.

Định luật Coulomb.

Vị trí đặt q3 để lực Coulomb tại q3 triệt tiêu

Hằng số lực Coulomb

Lực - Vật lý 10

Một vật được ném ngang ở độ cao 20 m phải có vận tốc ban đầu là bao nhiêu để vận tốc chạm đất là 25 m/s.

Một vật được ném theo phương nằm ngang với vận tốc 30 m/s ở độ cao h = 80 m. Vẽ quỹ đạo chuyển động. Xác định tầm bay xa của vật.

Vật A có khối lượng gấp hai lần vật B. Ném hai vật theo phương ngang với cùng tốc độ đầu ở cùng vị trí. Nếu bỏ qua mọi ma sát thì vị trí của hai vật sẽ như thế nào?

Chọn từ/cụm từ thích hợp trong bảng dưới đây để điền vào chỗ trống. Đối với vật chuyển động ném ngang. Đối với chuyển động ném xiên.

Trong tiết học Vật lí, ba bạn Mi, Hiếu và Đức tranh luận về thời gian rơi của vật chuyển động ném ngang so với vật thả rơi tự do khi ở cùng một độ cao. Theo em, bạn nào đã đưa ra ý kiến đúng?

Công Thức Mới

Trọng lượng của một vật

Tầm cao của chuyển động ném xiên

Tầm ném xa của chuyển động ném xiên

Độ dịch chuyển góc

Áp suất chất lỏng

Biến Số Mới

Độ dịch chuyển góc

Sai số dụng cụ

Sai số tuyệt đối của phép đo

Sai số tỉ đối

Sai số tuyệt đối trung bình

Hằng Số Mới

Ứng suất Young của một số vật liệu.

Khối lượng riêng của một số chất

Cường độ âm chuẩn

Bán kính Bohr

Áp suất khí quyển

Xác định dấu, độ lớn và vị trí đặt q3 để hệ cân bằng.

Dạng bài: Vật lý 11. Xác định dấu, độ lớn và vị trí đặt q3 để hệ cân bằng. Hướng dẫn chi tiết.

Công thức liên quan

Hằng số liên quan

Biến số liên quan

Các câu hỏi liên quan

Công Thức Mới

Biến Số Mới

Hằng Số Mới