Bài 3.9 trang 9 Sách bài tập Vật Lí 11

Trang trước Trang sau

Bài 3.9 trang 9 Sách bài tập Vật Lí 11: Một giọt dầu hình cầu, có bán kính R, nằm lơ lửng trong không khí trong đó có một điện trường đều. Vectơ cường độ điện trường hướng thẳng đứng từ trên xuống dưới và có độ lớn là E. Khối lượng riêng của dầu là p_d, của không khí là p_kk. Gia tốc trọng trường là g.

Tìm công thức tính điện tích của quả cầu.

Lời giải:

Quả cầu chịu tác dụng của các lực: trọng lực $\vec{P}$ , lực điện $\vec{F_{d}}$ , lực đẩy acsimet $\vec{F_{A}}$ $\vec{F_{A}}$

Giải sách bài tập Vật Lí 11 | Giải sbt Vật Lí 11

Thể tích của quả cầu: $V = \frac{4}{3} π R^{3}$

Trọng lượng của quả cầu: $P = 10 ρ_{d} V = 10 ρ_{d} \frac{4}{3} π R^{3}$

Lực đẩy acsimet do không khí tác dụng lên quả cầu: $F_{A} = 10 ρ_{k k} . V = 10 ρ_{k k} . \frac{4}{3} π R^{3}$

Lực điện tác dụng lên quả cầu: $F_{d} = |q| E$

Vì quả cầu nằm lơ lửng trong không khí nên: $\vec{P} + \vec{F_{A}} + \vec{F_{d}} = 0$

Chọn chiều dương thẳng đứng, từ trên xuống dưới:

Nếu p_d > p_kkthì P > F_A vậy $\vec{F_{d}}$ cùng phương cùng chiều $\vec{F_{A}}$ (phương thẳng đứng, chiều từ dưới lên trên), ta có:

$\begin{array}{l} P - F_{A} - F_{d} = 0 \Leftrightarrow F_{d} = P - F_{A} \Leftrightarrow |q| E = 10 (ρ_{d} - ρ_{k k}) . \frac{4}{3} π R^{3} \\ \Leftrightarrow |q| = \frac{10 (ρ_{d} - ρ_{k k}) . \frac{4}{3} π R^{3}}{E} \end{array}$

Ta thấy $\vec{F_{d}}$ và $\vec{E}$ ngược chiều nên quả cầu tích điện âm.

Vậy $q = \frac{10 (ρ_{k k} - ρ_{d}) . \frac{4}{3} π R^{3}}{E}$

Các bài giải sách bài tập Vật Lí 11 (SBT Vật Lí 11) khác:

Trang trước Trang sau

bai-3-dien-truong-va-cuong-do-dien-truong-duong-suc-dien.jsp

Giải bài tập lớp 11 sách mới các môn học