### Bài 2:
Chúng ta có điện tích \( Q = -3 \times 10^{-6} \, C \) tại điểm A. Cách điểm A một khoảng \( AB = 15 \, cm = 0.15 \, m \).
Cường độ điện trường \( E \) do một điện tích điểm gây ra tại khoảng cách \( r \) được tính bằng công thức:
\[
E = \frac{k \cdot |Q|}{r^2}
\]
Trong đó, \( k \) là hằng số điện môi trong chân không \( k = 9 \times 10^9 \, \frac{N \cdot m^2}{C^2} \).
Thay các giá trị vào công thức:
\[
E = \frac{9 \times 10^9 \cdot 3 \times 10^{-6}}{(0.15)^2} = \frac{27 \times 10^3}{0.0225} = 1200 \, \frac{N}{C}
\]
Hướng của cường độ điện trường sẽ hướng vào phía điện tích âm.
**Kết luận:** Độ lớn cường độ điện trường tại B là \( 1200 \, V/m \) và hướng vào điện tích A.
### Bài 3:
Điện tích \( Q = 4 \times 10^{-8} \, C \), khoảng cách \( r = 5 \, cm = 0.05 \, m \), và hằng số điện môi \( \varepsilon_r = 2 \).
Cường độ điện trường trong môi trường có hằng số điện môi được tính bằng:
\[
E = \frac{k \cdot |Q|}{\varepsilon_r \cdot r^2}
\]
Thay các giá trị vào công thức:
\[
E = \frac{9 \times 10^9 \cdot 4 \times 10^{-8}}{2 \cdot (0.05)^2} = \frac{36 \times 10^1}{0.005} = 7200 \, \frac{N}{C}
\]
Hướng của cường độ điện trường sẽ hướng ra xa điện tích dương.
**Kết luận:** Độ lớn cường độ điện trường là \( 7200 \, V/m \) và hướng ra xa điện tích.
### Bài 4:
**a.** Điện tích \( Q = 10^{-6} \, C \), khoảng cách \( r = 2 \, cm = 0.02 \, m \), và hằng số điện môi \( \varepsilon_r = 3 \).
Tính cường độ điện trường tại điểm M:
\[
E = \frac{k \cdot |Q|}{\varepsilon_r \cdot r^2}
\]
Thay các giá trị vào công thức:
\[
E = \frac{9 \times 10^9 \cdot 10^{-6}}{3 \cdot (0.02)^2} = \frac{9 \times 10^3}{0.0012} = 7500 \, \frac{N}{C}
\]
Hướng của cường độ điện trường sẽ hướng ra xa điện tích dương.
**Kết luận:** Độ lớn cường độ điện trường tại M là \( 7500 \, V/m \) và hướng ra xa điện tích.
**b.** Điện tích tại M là \( q = -2 \times 10^{-6} \, C \). Lực điện tác dụng lên điện tích q được tính bằng công thức:
\[
F = q \cdot E
\]
Thay giá trị vào:
\[
F = -2 \times 10^{-6} \cdot 7500 = -15 \times 10^{-3} \, N = -0.015 \, N
\]
Hướng của lực này sẽ hướng vào điện tích dương.
**Kết luận:** Lực điện tác dụng lên \( q \) là \( 0.015 \, N \) và hướng vào điện tích \( Q \).
### Bài 5:
Tại điểm A cường độ điện trường \( E_A = 900 \, V/m \) và tại điểm B \( E_B = 225 \, V/m \). M là trung điểm của AB.
Cường độ điện trường tại M được tính bằng công thức trung bình trọng số:
\[
E_M = \sqrt{E_A^2 + E_B^2}
\]
Thay giá trị vào:
\[
E_M = \sqrt{900^2 + 225^2} = \sqrt{810000 + 50625} = \sqrt{860625} \approx 928.8 \, V/m
\]
**Kết luận:** Giá trị \( E_M \) là khoảng \( 928.8 \, V/m \).
### Bài 6:
**a.** Tại H (trung điểm AB):
\[
E_H = E_1 + E_2
\]
Với \( E_1 \) và \( E_2 \):
\[
E_1 = \frac{k \cdot |q_1|}{(0.05)^2} = \frac{9 \times 10^9 \cdot 4 \times 10^{-8}}{0.0025} = 1440 \, V/m \text{ (hướng ra A)}
\]
\[
E_2 = \frac{k \cdot |q_2|}{(0.05)^2} = \frac{9 \times 10^9 \cdot 3 \times 10^{-8}}{0.0025} = 1080 \, V/m \text{ (hướng vào B)}
\]
Tổng hợp lại:
\[
E_H = 1440 - 1080 = 360 \, V/m
\]
**b.** Tại M (cách A 5cm, cách B 15cm):
\[
E_1 = \frac{9 \times 10^9 \cdot 4 \times 10^{-8}}{(0.05)^2} = 1440 \, V/m \text{ (hướng ra A)}
\]
\[
E_2 = \frac{9 \times 10^9 \cdot 3 \times 10^{-8}}{(0.15)^2} = 120 \, V/m \text{ (hướng vào B)}
\]
Tổng hợp lại:
\[
E_M = 1440 - 120 = 1320 \, V/m
\]
**c.** Tại N (cách A 8cm, cách B 6cm):
\[
E_1 = \frac{9 \times 10^9 \cdot 4 \times 10^{-8}}{(0.08)^2} = 562.5 \, V/m \text{ (hướng ra A)}
\]
\[
E_2 = \frac{9 \times 10^9 \cdot 3 \times 10^{-8}}{(0.06)^2} = 750 \, V/m \text{ (hướng vào B)}
\]
Tổng hợp lại:
\[
E_N = 562.5 - 750 = -187.5 \, V/m \text{ (hướng vào B)}
\]
### Bài 7:
**a.** Tại H (cách A 3cm, cách B 2cm):
\[
E_1 = \frac{9 \times 10^9 \cdot 6 \times 10^{-6}}{(0.03)^2} = 60000 \, V/m \text{ (hướng ra A)}
\]
\[
E_2 = \frac{9 \times 10^9 \cdot 4 \times 10^{-6}}{(0.02)^2} = 45000 \, V/m \text{ (hướng vào B)}
\]
Tổng hợp lại:
\[
E_H = 60000 - 45000 = 15000 \, V/m
\]
**b.** Tại M (cách A 10cm, cách B 5cm):
\[
E_1 = \frac{9 \times 10^9 \cdot 6 \times 10^{-6}}{(0.1)^2} = 5400 \, V/m \text{ (hướng ra A)}
\]
\[
E_2 = \frac{9 \times 10^9 \cdot 4 \times 10^{-6}}{(0.05)^2} = 14400 \, V/m \text{ (hướng vào B)}
\]
Tổng hợp lại:
\[
E_M = 5400 - 14400 = -9000 \, V/m \text{ (hướng vào B)}
\]
**c.** Tại N (cách A 4cm, cách B 3cm):
\[
E_1 = \frac{9 \times 10^9 \cdot 6 \times 10^{-6}}{(0.04)^2} = 33750 \, V/m \text{ (hướng ra A)}
\]
\[
E_2 = \frac{9 \times 10^9 \cdot 4 \times 10^{-6}}{(0.03)^2} = 40000 \, V/m \text{ (hướng vào B)}
\]
Tổng hợp lại:
\[
E_N = 33750 - 40000 = -6250 \, V/m \text{ (hướng vào B)}
\]
Tóm lại, các bài toán trên đã được giải quyết với độ lớn và hướng của cường độ điện trường tại các điểm khác nhau.