Trợ lý học tập AI - Câu trả lời này chỉ mang tính tham khảo
Cho hai điện tích điểm q và 4q đặt cách nhau một khoảng r. Ta cần đặt điện tích thứ ba Q sao cho điện tích này cân bằng, tức là lực điện tác dụng lên Q bởi q và 4q cân bằng nhau.
Gọi vị trí đặt Q cách điện tích q một khoảng x, vậy khoảng cách từ Q đến 4q là r - x.
Xét lực điện tác dụng lên Q:
- Lực do q tác dụng lên Q:
- Lực do 4q tác dụng lên Q:
Hai lực này phải cân bằng và ngược chiều nhau, nên:
Vì Q có thể dương hoặc âm, ta xét từng trường hợp.
---
**Bước 1: Rút gọn phương trình**
Giả sử , , ta có:
Lấy căn bậc hai hai vế:
Trường hợp thứ hai không hợp lý vì khoảng cách phải dương.
Do đó:
---
**Bước 2: Xác định dấu của Q**
Lực từ q và 4q tác dụng lên Q có chiều ngược nhau để cân bằng lực tổng, nên dấu của Q phải chọn sao cho lực do q và 4q tác dụng lên Q có chiều ngược nhau.
- Nếu Q > 0, thì lực do q (cùng dấu) và 4q (cùng dấu) đều đẩy hoặc hút Q. Cụ thể:
- Lực giữa cùng dấu là đẩy nhau.
- Vì q và 4q đều dương, lực tác dụng lên Q dương sẽ đẩy Q ra xa điện tích đó.
- Ở vị trí , Q nằm giữa q và 4q.
- Khoảng cách từ Q đến q nhỏ hơn khoảng cách từ Q đến 4q (r - x = 2r/3).
- Lực do q là lớn hơn nếu chỉ xét khoảng cách, nhưng 4q có điện tích lớn hơn, ta cần kiểm tra chiều lực.
Xét chiều lực:
- Lực do q tác dụng lên Q: đẩy Q về phía bên phải (ra xa q)
- Lực do 4q tác dụng lên Q: đẩy Q về phía bên trái (ra xa 4q)
Vì vậy, hai lực ngược chiều nhau, có thể cân bằng.
Như vậy Q cần là điện tích dương đặt ở khoảng cách từ q.
---
**Kết luận:**
- Điện tích thứ ba Q có dấu dương
- Đặt giữa hai điện tích, cách q một khoảng
Vậy đáp án đúng là **C. , đặt giữa hai điện tích cách q khoảng **.
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.