Trợ lý học tập AI - Câu trả lời này chỉ mang tính tham khảo
### Câu 1:
**Phần a)** Lực điện giữa hai điện tích trong môi trường chân không được tính theo công thức:
\[ F = k \cdot \frac{|q_1 \cdot q_2|}{r^2} \]
Trong đó, \( k \) là hằng số điện, \( r \) là khoảng cách giữa hai điện tích.
Khi đặt vào môi trường điện môi có \( \varepsilon = 2 \), lực điện sẽ giảm đi 1/2:
\[ F' = \frac{F}{\varepsilon} = \frac{F}{2} \]
Vậy lực điện không tăng lên 2 lần mà giảm xuống 1/2 lần.
**Phần b)** Nếu giảm điện tích \( q_1 \) 3 lần thì:
\[ q_1' = \frac{q_1}{3} \]
Lực điện sẽ giảm 3 lần:
\[ F' = k \cdot \frac{|q_1' \cdot q_2|}{r^2} = \frac{F}{3} \]
Vậy câu này đúng.
**Phần c)** Lực điện không tỉ lệ thuận với khoảng cách giữa hai điện tích mà tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách. Do đó câu này sai.
**Phần d)** Điện tích \( q_1 \) âm và điện tích \( q_2 \) dương sẽ tạo ra lực hút. Do đó câu này đúng.
### Trả lời ngắn (Câu 1)
Công thức lực tương tác giữa hai điện tích là:
\[ F = k \cdot \frac{|q_1 \cdot q_2|}{r^2} \]
Từ bài toán:
- \( F = 0.224 \, \text{mN} = 0.224 \times 10^{-3} \, \text{N} \)
- \( q_1 = -40 \times 10^{-9} \, \text{C} \)
- \( r = 0.3 \, \text{m} \)
Áp dụng công thức:
\[ 0.224 \times 10^{-3} = k \cdot \frac{40 \times 10^{-9} \cdot |q_2|}{(0.3)^2} \]
Giải cho \( |q_2| \):
\[ |q_2| = \frac{0.224 \times 10^{-3} \cdot (0.3)^2}{k \cdot 40 \times 10^{-9}} \]
\[ k \approx 9 \times 10^9 \]
Thay vào và tính toán:
\[ |q_2| = \frac{0.224 \times 10^{-3} \cdot 0.09}{9 \times 10^9 \cdot 40 \times 10^{-9}} \]
\[ |q_2| = \frac{0.224 \times 0.09}{9 \cdot 40} \]
\[ |q_2| \approx 0.00005 \, C = 50 \, nC \]
### Câu 2
Lực tác dụng lên điện tích \( q \) trong điện trường đều được tính theo công thức:
\[ F = q \cdot E \]
Trong đó \( E = \frac{U}{d} \) là cường độ điện trường, với \( U = 1500 \, V \) và \( d = 0.05 \, m \):
\[ E = \frac{1500}{0.05} = 30000 \, V/m \]
Áp dụng để tính lực:
\[ F = q \cdot E = 30 \times 10^{-6} \cdot 30000 \]
\[ F = 0.9 \, N \]
### Tự luận (Câu 1)
**Phần a)** Cường độ điện trường tại B do điện tích \( q_1 \) tại A tạo ra:
\[ E = k \cdot \frac{|q_1|}{r^2} = 9 \times 10^9 \cdot \frac{6 \times 10^{-8}}{(0.3)^2} \]
\[ E = 9 \times 10^9 \cdot \frac{6 \times 10^{-8}}{0.09} \]
\[ E = 6 \times 10^3 \, V/m \]
**Phần b)** Cường độ điện trường tại B do điện tích \( q_2 \) tạo ra (cách B 15 cm):
\[ E_2 = k \cdot \frac{|q_2|}{r^2} = 9 \times 10^9 \cdot \frac{6 \times 10^{-8}}{(0.15)^2} \]
\[ E_2 = 9 \times 10^9 \cdot \frac{6 \times 10^{-8}}{0.0225} \]
\[ E_2 = 2.4 \times 10^4 \, V/m \]
Chiều của \( E_1 \) (do \( q_1 \) âm) hướng vào A, và chiều của \( E_2 \) (do \( q_2 \) dương) hướng ra ngoài. Tổng cường độ điện trường tại B:
\[ E_{tổng} = E_2 - E_1 = 2.4 \times 10^4 - 6 \times 10^3 = 1.8 \times 10^4 \, V/m \]
Kết quả:
- **a)** \( E \approx 6 \times 10^3 \, V/m \)
- **b)** \( E_{tổng} \approx 1.8 \times 10^4 \, V/m \)
FQA.vn Nền tảng kết nối cộng đồng hỗ trợ giải bài tập học sinh trong khối K12. Sản phẩm được phát triển bởi CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ GIA ĐÌNH (FTECH CO., LTD)
Điện thoại: 1900636019
Email: info@fqa.vn
Địa chỉ: Số 21 Ngõ Giếng, Phố Đông Các, Phường Ô Chợ Dừa, Quận Đống Đa, Thành phố Hà Nội, Việt Nam.