Bài 5 trang 18 SGK Vật lý 11 Nâng cao
Câu 5. Có hai điện tích q 1 , q 2 đặt cách nhau 10 cm trong chân không. Điện tích q 1 = 5. 10 -9 C, điện tích q 2 = -5. 10 -9 C. Xác định cường độ điện trường tại điểm M nằm trên đường thẳng đi qua hai điện tích đó và :
a) cách đều hai điện tích;
b) cách q 1 một khoảng 5cm và cách q 2 một khoảng 15cm.
Giải
a)
q 1 = 5. 10 -9 (C) AB = 10cm
q 2 = -5. 10 -9 (C) => r 1 = r 2 = 5(cm)
Cường độ điện trường do q 1 , q 2 gây ra tại M
\({E_1} = {9. 10^9}{{|{q_1}|} \over {{r_1}^2}} = {{{{9. 10}^9}{{. 5. 10}^{ - 9}}} \over {{{({{5. 10}^{ - 2}})}^2}}} = 18000(V/m)\)
\({E_2} = {\rm{ }}{E_1}\)
Ta có: độ lớn \(E{\rm{ }} = {\rm{ }}{E_1} + {\rm{ }}{E_2} = {\rm{ }}2{E_1}\left( {\text{ vì }{E_1} = {\rm{ }}{E_2}} \right)\)
\(\Rightarrow E = 36000\) (V/m), \(\overrightarrow E \) hướng về phía \(q_2\)
b)
Độ lớn \(E = {E_1} - {E_2} = {9. 10^9}{{|{q_1}|} \over {N{A^2}}} - {9. 10^9}{{|{q_2}|} \over {N{B^2}}}\)
\(= {9. 10^9}. {{{{5. 10}^{ - 9}}} \over {{{\left( {{{5. 10}^{ - 2}}} \right)}^2}}} - {9. 10^9}. {{{{5. 10}^{ - 9}}} \over {{{\left( {{{15. 10}^{ - 2}}} \right)}^2}}} = 16000\,\,\left( {V/m} \right)\)
\(\overrightarrow E \) hướng ra xa \(q_1\)