Một quả cầu nhỏ khối lượng m = 1 g, mang một điện tích là q = +90 nC được treo vào một sợi chi nhẹ cách điện có chiều dài . Đầu kia của sợi chỉ được buộc vào điểm cao nhất của một vòng dây tròn bán kính R = 10 cm, tích điện Q = +90 nC (điện tích phân bố đều trên vòng dây) đặt cố định trong mặt phẳng thẳng đứng trong không khí. Biết m nằng cân bằng trên trục của vòng dây và vuông góc với mặt phẳng vòng dây. Lấy g = 10m/ s 2 . Tính ℓ
A. 9cm
B. 7,5 cm
C. 7cm
D. 8cm
đáp án A
+ Cường độ điện trường do vòng dây gây ra tại M, cùng hướng với O M → và có độ lớn:
E = k Q x x 2 + R 2 1 , 5 = k Q x ℓ 3
+ Vì m cân bằng nên
tan α = R x = m g q E = m g ℓ 3 q k Q x
⇒ ℓ = R k q Q m g 3 = 0 , 1 . 9 . 10 9 90 . 10 - 9 2 10 - 3 . 10 3 = 0 , 09 m
