Một quả cầu nhỏ khói lượng m = 1g, mang một điện tích là q = + 90nC được treo vào một sợi dây chỉ nhẹ cách điện có chiều dài ℓ. Đầu kia của sợi chỉ được buộc vào điểm cao nhất của một vòng dây tròn bán kính R = 80cm, tích điện Q = + 90nC (điện tích phân bố đều trên vòng dây) đặt cố định trong mặt phẳng thẳng đứng trong không khí. Biết m nằm 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. 7,5cm.
C. 4,5cm.
D. 18cm
đáp án D
+ Cường độ điện trường do vòng dây gây ra tại M, cùng hướng với 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 , 8 . 9 . 10 9 90 . 10 - 9 2 1 . 10 - 3 . 10 3 = 0 , 18 m
