Bài 11.11 (VD) - Phần A trang 41

1. Nội dung câu hỏi: 

Hai điện tích điểm +2Q và -Q được đặt cố định tại hai điểm như Hình 11.1. Phải đặt điện tích q0 ở trị trí nào thì lực điện do +2Q và -Q tác dụng lên điện tích q₀ có thể cân bằng nhau?
 

A. Vị trí (1).        

B. Vị trí (2).          

C. Vị trí (3).          

D. Vị trí (4).

2. Phương pháp giải: 

Áp dụng lí thuyết tương tác giữa hai loại điện tích.
 

3. Lời giải chi tiết: 
Đáp án đúng: D. Vị trí (4).

Vì hai điện tích trái dấu, nên lực do mỗi điện tích tác dụng lên điện tích qo chỉ ngược chiều khi đặt qo trên đường thẳng nối hai điện tích và nằm ngoài khoảng giữa hai điện tích và gần điện tích có độ lớn yếu hơn (gần điện tích $-Q$ hơn). Gọi $r_1, r_2$ là khoảng cách từ điện tích $\mathrm{q}_1=2 \mathrm{Q}, \mathrm{q}_2=-\mathrm{Q}$ đến điện tích $\mathrm{q}_0$ và $r$ là khoảng cách giữa hai điện tích ấy.

Vì lực do $q_1$ và $q_2$ tác dụng lên $q_0$ cân bằng nhau nên:
$
F_{10}=F_{20} \Rightarrow \frac{\left|q_1\right|}{r_1^2}=\frac{\left|q_2\right|}{r_2^2} \Rightarrow r_1=\sqrt{2} r_2
$

Mà $r_1=r_2+r \Rightarrow r_2=\frac{r}{\sqrt{2}-1}>r$