Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Vật lý - Đại học
04/06 16:30:42

Xác định hiệu điện thế giữa hai mặt phẳng song song vô hạn mang điện đều trái dấu, mật độ điện mặt là (σ, -σ)? Cho hai điện tích q và 2q đặt cách nhau 15 cm. Hỏi tại điểm nào trên đường nối hai điện tích ấy cường độ điện trường triệt tiêu

1. Xác định hiệu điện thế giữa hai mặt phẳng song song vô hạn mang điện đều trái dấu, mật độ điện mặt là (σ, -σ).
2. Cho hai điện tích q và 2q đặt cách nhau 15 cm. Hỏi tại điểm nào trên đường nối hai điện tích ấy cường độ điện trường triệt tiêu.
1 trả lời
Hỏi chi tiết
Trợ lý ảo
68
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
1. **Xác định hiệu điện thế giữa hai mặt phẳng song song vô hạn mang điện đều trái dấu, mật độ điện mặt là (σ, -σ):**

Để xác định hiệu điện thế giữa hai mặt phẳng song song vô hạn mang điện đều trái dấu, ta cần tính cường độ điện trường giữa hai mặt phẳng này trước.

Giả sử hai mặt phẳng song song vô hạn mang điện đều với mật độ điện mặt là \(\sigma\) và \(-\sigma\).

Cường độ điện trường do một mặt phẳng mang điện đều với mật độ điện mặt \(\sigma\) tạo ra tại một điểm gần mặt phẳng đó là:
\[ E = \frac{\sigma}{2\epsilon_0} \]

Với \(\epsilon_0\) là hằng số điện môi của chân không.

Do hai mặt phẳng mang điện trái dấu và song song, cường độ điện trường tổng hợp giữa hai mặt phẳng sẽ là:
\[ E_{total} = E_1 + E_2 = \frac{\sigma}{2\epsilon_0} + \frac{\sigma}{2\epsilon_0} = \frac{\sigma}{\epsilon_0} \]

Hiệu điện thế \(V\) giữa hai mặt phẳng song song cách nhau một khoảng \(d\) là:
\[ V = E_{total} \cdot d = \frac{\sigma}{\epsilon_0} \cdot d \]

Vậy hiệu điện thế giữa hai mặt phẳng song song vô hạn mang điện đều trái dấu là:
\[ V = \frac{\sigma d}{\epsilon_0} \]

2. **Cho hai điện tích q và 2q đặt cách nhau 15 cm. Hỏi tại điểm nào trên đường nối hai điện tích ấy cường độ điện trường triệt tiêu:**

Giả sử hai điện tích \(q\) và \(2q\) đặt tại các điểm \(A\) và \(B\) cách nhau 15 cm. Ta cần tìm điểm \(P\) trên đường nối hai điện tích mà tại đó cường độ điện trường triệt tiêu.

Gọi khoảng cách từ \(P\) đến \(q\) là \(x\), thì khoảng cách từ \(P\) đến \(2q\) sẽ là \(15 - x\) cm.

Cường độ điện trường tại \(P\) do \(q\) gây ra là:
\[ E_q = k \frac{q}{x^2} \]

Cường độ điện trường tại \(P\) do \(2q\) gây ra là:
\[ E_{2q} = k \frac{2q}{(15 - x)^2} \]

Để cường độ điện trường tại \(P\) triệt tiêu, ta có:
\[ E_q = E_{2q} \]
\[ k \frac{q}{x^2} = k \frac{2q}{(15 - x)^2} \]

Rút gọn \(k\) và \(q\), ta được:
\[ \frac{1}{x^2} = \frac{2}{(15 - x)^2} \]

Giải phương trình này:
\[ (15 - x)^2 = 2x^2 \]
\[ 225 - 30x + x^2 = 2x^2 \]
\[ 225 - 30x = x^2 \]
\[ x^2 + 30x - 225 = 0 \]

Giải phương trình bậc hai này, ta có:
\[ x = \frac{-30 \pm \sqrt{30^2 + 4 \cdot 225}}{2} \]
\[ x = \frac{-30 \pm \sqrt{900 + 900}}{2} \]
\[ x = \frac{-30 \pm \sqrt{1800}}{2} \]
\[ x = \frac{-30 \pm 30\sqrt{2}}{2} \]
\[ x = -15 \pm 15\sqrt{2} \]

Vì \(x\) là khoảng cách nên ta chỉ lấy nghiệm dương:
\[ x = -15 + 15\sqrt{2} \approx 6.21 \text{ cm} \]

Vậy điểm \(P\) cách điện tích \(q\) khoảng 6.21 cm trên đường nối hai điện tích là điểm mà cường độ điện trường triệt tiêu.
0
0
Khánh Vy
09/06 11:07:51
Để xác định hiệu điện thế giữa hai mặt phẳng song song vô hạn mang điện đều trái dấu, mật độ điện mặt là (σ, -σ) sử dụng công thức cho hiệu điện thế giữa hai mặt phẳng song song mang điện:
\[ V = \frac{1}{4\pi\epsilon_0} \frac{q}{d} \]
Trong đó:
* \( V \) là hiệu điện thế giữa hai mặt phẳng
* \( q \) là điện tích trên một mặt phẳng
* \( d \) là khoảng cách giữa hai mặt phẳng
* \( \epsilon_0 \) là hằng số điện môi của không khí (8.854 × 10^−12 F/m)
Thay các giá trị cho trước vào công thức, chúng ta có:
\[ V = \frac{1}{4\pi(8.854 \times 10^{-12} \mathrm{F/m})} \frac{2q}{15 \mathrm{cm}} \]
Simplifying, chúng ta có:
\[ V = \frac{1}{4\pi(8.854 \times 10^{-12} \ \mathrm{F/m})} \frac{2q}{0.15

Mở khóa để xem toàn bộ nội dung trả lời

(?)
Bạn đã đạt đến giới hạn của mình. Bằng cách Đăng ký tài khoản, bạn có thể xem toàn bộ nội dung trả lời
Cải thiện điểm số của bạn bằng cách đăng ký tài khoản Lazi.
Xem toàn bộ các câu trả lời, chat trực tiếp 1:1 với đội ngũ Gia sư Lazi bằng cách Đăng ký tài khoản ngay bây giờ
Tôi đã có tài khoản? Đăng nhập

Bạn hỏi - Lazi trả lời

Bạn muốn biết điều gì?

GỬI CÂU HỎI
Học tập không giới hạn cùng bạn bè học sinh cả nước, đến LAZI, sôi động, tích cực, trải nghiệm
Câu hỏi Vật lý mới nhất

Hôm nay bạn thế nào? Hãy nhấp vào một lựa chọn, nếu may mắn bạn sẽ được tặng 50.000 xu từ Lazi

Vui Buồn Bình thường

Học ngoại ngữ với Flashcard

×
Gia sư Lazi Gia sư
×
Trợ lý ảo Trợ lý ảo