Hai viên bi kim loại rất nhỏ (coi là chất điểm) nhiễm điện âm đặt cách nhau 6 cm thì chúng đẩy nhau với một lực F 1 = 4 N. Cho hai viên bi đó chạm vào nhau sau đó lại đưa chúng ra xa với cùng khoảng cách như trước thì chúng đẩy nhau với lực F 2 = 4,9 N. Tính điện tích của các viên bi trước khi chúng tiếp xúc với nhau.
Trước khi tiếp xúc: f1 = k . q 1 q 2 r 2 ⇒ q 1 q 2 = f 1 r 2 k = 4 ( 6 . 10 - 2 ) - 2 9 . 10 9 = 16 . 10 - 13 ;
vì q 1 < 0 và q2 < 0 nên: q 1 q 2 = q 1 q 2 = 16 . 10 - 13 (1).
Sau khi tiếp xúc: q 1 ' = q 2 ' = q 1 + q 2 2 ⇒ f 2 = k ( q 1 + q 2 ) 2 4. r 2
⇒ ( q 1 + q 2 ) 2 = 4 f 2 r 2 k = 4.4 , 9. ( 6.10 − 2 ) 2 9.10 9 = 78 , 4 . 10 - 13 ⇒ q 1 + q 2 = 28 . 10 - 7 ;
Vì q 1 < 0 v à q 2 < 0 n ê n q 1 + q 2 = - 28 . 10 - 7 ⇒ q 2 = - q 1 + 28 . 10 - 7 (2);
Thay (2) vào (1) ta có:
- q 1 2 - 28 . 10 - 7 q 1 = 16 . 10 - 13 ⇒ q 1 2 + 28 . 10 - 7 q 1 + 160 . 10 - 14 = 0
Giải ra ta có: q 1 = - 8 . 10 - 7 C ; q 2 = - 20 . 10 - 7 C h o ặ c q 1 = - 20 . 10 - 7 C ; q 2 = - 8 . 10 - 7 C .
