Bài 1.8 trang 5 SBT Vật Lí 11

Đề bài

Một hệ điện tích có cấu tạo gồm một ion dương +e và hai ion âm giống nhau nằm cân bằng. Khoảng cách giữa hai ion âm là α. Bỏ qua trọng lượng của các ion.

a) Hãy cho biết cấu trúc của hệ và khoảng cách giữa ion dương và ion âm (theo a).

b) Tính điện tích của một ion âm (theo e)

Lời giải chi tiết

a) Trong trạng thái cân bằng, những lực điện tác dụng lên mỗi ion cân bằng lẫn nhau. Điều đó có nghĩa là tất cả các lực phải có cùng một giá hay ba ion phải nằm trên cùng một đường  thẳng. Mặt khác, hai ion âm phải nằm đối xứng với nhau ở hai bên ion dương (Hình 1.2 G), thì lực điện do chúng tác dụng lên ion dương mới có thể cân bằng nhau.

b) Xét sự cân bằng của một ion âm.

Cường độ của lực đẩy giữa hai ion âm : \({F_đ} = k{\dfrac{q^2}{a^2}}\) 

Cường độ của lực hút giữa ion dương và ion âm :  \({F_h} = k{\dfrac{4\left| q \right|e}{a^2}}\)

Vì F_đ = F_h, nên \(|q| = 4e\). Kết quả là \( q = - 4e.\)