Tailieumoi.vn biên soạn và giới thiệu bộ câu hỏi Vật lí gồm các kiến thức lý thuyết và thực hành, giúp học sinh ôn tập và bổ sung kiến thức cũng như hoàn thành tốt các bài kiểm tra môn Vật lí. Mời các bạn đón xem:

Top 1000 câu hỏi thường gặp môn Vật lí (Phần 9)

Bài 31: Một quả cầu khối lượng 4,5.10-3 kg treo vào một sợi dây dài 1 m. Quả cầu nằm giữa hai tấm kim loại song song, thẳng đứng như hình vẽ. Hai tấm cách nhau 4 cm. Đặt một hiệu điện thế 750 V vào hai tấm đó thì quả cầu lệch ra khỏi vị trí ban đầu 1 cm. Tính điện tích của quả cầu. Lấy g = 10 m/s²

A. q = \[2,{4.10^{ - 8}}\;\]C.

B. q = -\[2,{4.10^{ - 8}}\;\]C.

C. q = -\[4,{8.10^{ - 8}}\;\]C.

D. q = \[4,{8.10^{ - 8}}\;\]C.

Lời giải:

Đáp án B

Hai tấm cách nhau: d = 4 cm. Quả cầu lệch khỏi vị trí ban đầu: a = 1 cm. Chiều dài của sợi dây: $\mathcal{l}=1m$

Quả cầu chịu sự tác dụng của các lực như hình vẽ:

Điều kiện cân bằng của quả cầu: $\overrightarrow{F}+\overrightarrow{P}+\overrightarrow{T}=\overrightarrow{0}$

Ta thấy \[\overrightarrow F \] ngược chiều với \[\overrightarrow E \] nên quả cầu có điện tích âm (q < 0)

Lực điện tác dụng lên quả cầu có độ lớn: \[F = \left| q \right|E = \frac{{\left| q \right|U}}{d}\]

Dựa trên hình vẽ ta có:

$\begin{array}{l}tan\alpha =\frac{F}{P}=\frac{a}{\mathcal{l}}\\ \iff \frac{\left|q\right|U}{d.m.g}=\frac{a}{\mathcal{l}}\\ \Rightarrow \left|q\right|=\frac{d.m.g.a}{U.\mathcal{l}}=\frac{{4.10}^{-2}.4,{5.10}^{-3}{\mathrm{.10.1.10}}^{-2}}{750.1}=2,{4.10}^{-8}\end{array}$

Do $q<0\to q=-2,{{4.10}^{-}}^8 C$.