Giải câu 12 trang 21 – Bài 3 – SGK môn Vật lý lớp 11

Cường độ điện trường tổng hợp tại một điểm M trong chân không gây ra bởi hai điện tích điểm được xác định theo công thức:

$\vec{E}=\vec{E_1}+\vec{E_2}$

Do đó để cường độ điện trường tổng hợp tại điểm M bằng không thì :

$\vec{E_1}\uparrow\downarrow\vec{E_2}$  ( Cùng phương ngược chiều)

$E_1=E_2$

Do đó điểm M phải nằm trên đường thẳng nối 2 điện tích điểm.

Vì $q_1$và $q_2$ trái dấu nhau nên điểm M nằm ngoài đoạn thẳng nối 2 điện tích

Mặt khác $\left|q_1\right|<\left|q_2\right|$, và cường độ điện trường tỉ lệ thuận với độ lớn điện tích, tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách nên điểm M cần tìm sẽ ở gần phía $q_1$ (như hình vẽ)

Gọi khoảng cách từ $q_1$ đến M là $r_1$ khoảng cách từ $q_2$ đến M là $r_2$. Ta có:

$k\frac{\left|q_1\right|}{r_1^2}=k\frac{\left|q_2\right|}{r_2^2}$

$\Rightarrow\frac{r_1}{r_2}=\sqrt{\frac{\left|q_2\right|}{\left|q_1\right|}}=\sqrt{\frac{3.10^{-8}}{4.10^{-8}}}=\frac{\sqrt{3}}{2}$

Khoảng cách giữa $q_1$ và $q_2$ là 10cm tức là $r_2-r_1=10cm$. Ta tính được:

$r_1=10:\left(2-\sqrt{3}\right)\times\sqrt{3}=64,64\left(cm\right)$

$r_2=10+64,64=74,64\left(cm\right)$

Tại điểm M như trên cường độ điện trường bằng không.

Tại điểm đó không có điện trường.

Ghi nhớ:

- Điện trường là một dạng vật chất bao quanh các điện tích và truyền tương tác điện.

- Cường độ điện trường đặc trưng cho tác dụng lực cảu điện trường: $E=\frac{F}{q}\ hay\ F=qE$.

- Cường độ điện trường của một điện tích điểm trong chân không: $E=k\frac{|Q|}{r^2}$.

- Vectơ cường độ điện trường $\vec{E}$ của điện trường tổng hợp: $\vec{E}=\vec{E_1}+\vec{E_2}$.

- Tiếp tuyến tại mỗi điểm của đường sức điện là giá trị của vecto $\vec{E}$ tại đó.