Hướng dẫn cách tìm hợp lực do các điện tích q1, q2... tác dụng lên một điện tích

HƯỚNG DẪN CÁCH TÌM HỢP LỰC DO CÁC ĐIỆN TÍCH q1, q2... TÁC DỤNG LÊN MỘT ĐIỆN TÍCH

 

1. Phương pháp

- Khi một điện tích điểm q chịu tác dụng của nhiều lực tác dụng F1,F2,... do các điện tích điểm q1,q2… gây ra thì hợp lực tác dụng lên q là:  

F=F1+F2+F3+...+Fn

- Các bước tìm hợp lực F do các điện tích q1, q2... tác dụng lên điện tích q0:

            Bước 1: Xác định vị trí điểm đặt các điện tích (vẽ hình).

            Bước 2: Tính độ lớn các lực F1, F2 lần lượt do q1, q2 tác dụng lên q0.

            Bước 3: Vẽ hình các vectơ lực F1,F2,...

            Bước 4: Từ hình vẽ xác định phương, chiều, độ lớn của hợp lực F .

- Các trường hợp đặc biệt:

 F1;F2  cùng chiều thì  F=F1+F2(α=0;cosα=1)

 F1;F2  ngược chiều thì   F=|F1F2|(α=π;cosα=1)

 F1;F2  vuông góc thì  F=F12+F22(α=90;cosα=0)

 F1;F2  cùng độ lớn F= F2 thì  F=2F1cosα2

Tổng quát : F2=F12+F22+2F1F2cosα (a là góc hợp bởi F1;F2 )

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Hai điện tích  q1=8.108C;q2=8.108C đặt tại A, B trong không khí (AB = 6cm). Xác định lực tác dụng lên q3=8.108C , nếu

a) CA = 4 cm, CB = 2 cm.            

b) CA = 4 cm, CB = 10 cm.               

c) CA = CB = 5 cm.

Lời giải

Lực tổng hợp tác dụng lên q là:  

F=F1+F2

a) Vì AC + CB = AB nên C nằm trong đoạn AB.

 

  q1, q3 cùng dấu nên F1  là lực đẩy

 q2, qcùng dấu nên F2 là lực hút

Do và cùng chiều ⇒ Fcùng chiều F1;F2 ,

F=F1+F2=k|q1q2|AC2+k|q2q3|BC2=9.109.(|8.108.8.108|(4.102)2+|8.108.8.108|(2.102)2)=0,18N

b) Vì CB - CA = AB nên C nằm trên đường AB, ngoài khoảng AB, về phía A.

F1=9.1098.108.8.108(4.102)2=36.103N;F2=9.1098.108.8.108(10.102)2=5,76.103N

Do F1 và F2 ngược chiều,  F1>F2

 F cùng chiều F1 và  F=F1F2=30,24.103N

c) Vì C cách đều A, B nên c nằm trên đường trung trực của đoạn AB

F1=k|q1q2|AC2=23,04.103N;F2=k|q1q2|CB2=23,04.103N

Vì F= F2 nên  F nằm trên phân giác góc  (F1;F2)

FCH  (phân giác của 2 góc kề bù)  

F//ABα=(F1;F2)=CABF=2F1cosα=2F1AHAC=2.23,04.105.35F=27,65.103N

Ví dụ 2: Ba điện tích điểm q1=4.108C;q2=4.108C;q3=5.108C đặt trong không khí tại 3 đỉnh ABC của 1 tam giác đều, cạnh a = 2cm.

Xác định vector lực tác dụng lên q3.

Lời giải

 Ta có:  F3=F13+F23

với  F13=k|q1q3|a2;F23=k|q2q3|a2

Vì |q1|=|q2|F13=F23 

và  α=(F13,F23)=120

F3=F13=F23=9.109.|4.108.5.108|(2.102)2=45.103N

Ví dụ 3: Người ta đặt 3 điện tích q1=8.109C,q2=q3=8.109C tại ba đỉnh của tam giác đều ABC cạnh a = 6cm trong không khí. Xác định lực tác dụng lên q0=6.109C đặt tại tâm O của tam giác.

Lời giải

 Ta có  :

r1=r2=r3=23OA=23cmF1=k|q1q0|AO2=3,6.104(N);F2=k|q0q2|BO2=3,6.104(N)F3=k|q3q0|CO2=3,6.104(N)

Lực tác dụng lên  q0:F=F1+F2+F3=F1+F23

Ta có: F23=F22+F32+2F2F3cos120=3,6.104N 

Vì  tam giác ABC đều nên F23↑↑F1F=F1+F23=7,2.104N 

 

...

---Để xem tiếp nội dung các bài tập phần Ví dụ minh họa, các em vui lòng đăng nhập vào trang Chúng tôi để xem online hoặc tải về máy tính---

Trên đây là một phần trích đoạn nội dung Hướng dẫn cách tìm hợp lực do các điện tích q1, q2... tác dụng lên một điện tích. Để xem toàn bộ nội dung các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập .

Các em quan tâm có thể tham khảo thêm các tài liệu cùng chuyên mục:

Chúc các em học tập tốt !

Tham khảo thêm

Bình luận

Thảo luận về Bài viết

Có Thể Bạn Quan Tâm ?