Trợ lý học tập AI - Câu trả lời này chỉ mang tính tham khảo
Cho tam giác vuông có góc nhọn 30° và cạnh huyền 2a, các điện tích đặt ở ba đỉnh là:
-
- tại đỉnh góc 30°
-
Ta cần tính cường độ điện trường tại trung điểm M của cạnh huyền.
---
**Bước 1: Xác định vị trí các điểm**
- Gọi tam giác vuông với , cạnh huyền .
- Điểm có điện tích .
- Điểm có điện tích .
- Điểm có điện tích .
- Điểm là trung điểm của cạnh huyền , tức là:
---
**Bước 2: Chọn hệ tọa độ**
Để dễ tính, ta đặt hệ tọa độ như sau:
- Đặt điểm tại gốc tọa độ .
- Do tam giác vuông tại với góc 30°, ta có thể đặt:
Vậy cạnh huyền nằm trên trục Ox.
- Để xác định tọa độ :
Vì tam giác vuông tại với góc 30°, cạnh huyền .
- Từ tam giác vuông, độ dài hai cạnh góc vuông:
Do , và , ta lấy:
- Điểm nằm trên đường thẳng song song trục Oy tại khoảng cách từ theo trục Oy, và theo Ox từ .
Vậy:
---
**Bước 3: Tọa độ điểm M**
Trung điểm của đoạn :
---
**Bước 4: Tính các vectơ từ các điện tích tới điểm M**
Điện trường do điện tích tại điểm tạo ra tại điểm là:
với là vectơ đơn vị từ điện tích đến điểm M.
- Vectơ từ đến :
Khoảng cách:
Đơn vị vectơ:
- Vectơ từ đến :
Khoảng cách:
Đơn vị vectơ:
- Vectơ từ đến :
Khoảng cách:
Tính :
Vậy:
---
**Bước 5: Tính cường độ điện trường tại M do từng điện tích**
- Do tại :
- Do tại :
- Do tại :
Độ lớn:
Đơn vị vectơ từ đến :
Điện tích âm nên hướng điện trường ngược lại vectơ này:
---
**Bước 6: Cộng các vectơ**
Tổng cường độ điện trường:
Hai trường và dọc theo Ox:
Vậy tổng điện trường do và tại M bằng 0.
Chỉ còn :
---
**Bước 7: Tính độ lớn cường độ điện trường**
Độ lớn vectơ:
Như đã tính:
Nên:
Vậy:
---
**Bước 8: Rút gọn biểu thức**
Cần tính và tìm dạng đơn giản hơn.
Nhận thấy:
Không giống .
Thử tính số thực:
Vậy:
---
**So sánh với các đáp án:**
Các đáp án cho dạng hoặc tương tự.
Thử tính các đáp án số:
-
-
-
-
Giá trị tính được ~0.65 nên gần nhất là đáp án (0.577) hoặc (0.866).
Xem lại vì , tổng điện trường chỉ do tại nên cường độ không thể lớn hơn .
Do đó, đáp án phù hợp là:
**D. **
---
# **Kết luận:**
Cường độ điện trường tại trung điểm của cạnh huyền là:
Đáp án đúng là **D**.
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.