Bài 8 trang 23 SGK Vật Lí 11 Nâng cao

Đề bài

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

Lời giải chi tiết

Quả cầu đứng yên, ta có sự cân bằng giữa các lực căng dây \(\overrightarrow T \) , trọng lực \(\overrightarrow P \) và lực điện \(\overrightarrow F \)

\(\overrightarrow P \; + \overrightarrow F \; + \;\overrightarrow T = 0\;\;\)

Ta có :  \(\tan \alpha = {F \over P} = {{qE} \over {mg}} = {{qU} \over {mgd}}\)

Với góc \(\alpha \) nhỏ \( \Rightarrow \tan \alpha \approx \alpha \approx {s \over l}\)

\( \Rightarrow {s \over l} = {{qU} \over {mgd}} \Rightarrow q = {{mgds} \over {Ul}}\)

 Thay số \(|q| = {{4,{{5.10}^{ - 3}}{{.10.4.10}^{ - 2}}{{.10}^{ - 2}}} \over {750.1}} = 2,{4.10^{ - 8}}(C)\)