Một quả cầu nhỏ khối lượng m = 1 g, mang một điện tích là q = +90 nC được treo vào một sợi 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 = 5 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 nằm cân bằng trên trục của vòng dây và vuông góc với mặt phẳng vòng dây. Lấy g = 10 m/ s 2 . Tính ℓ.
A. 6,5 cm.
B. 7,5 cm.
C. 7 cm.
D. 8 cm.
Đáp án C
+ F là lực điện tổng hợp do vòng dây tác dụng lên quả cầu.
Do tính chất đối xứng và vòng dây tích điện đều nên ta xét lực điện do 2 điểm cao nhất và thấp nhất của vòng dây gây ra.
Do 2 điện tích cùng dấu nên lực điện là lực đẩy như hình vẽ.
+ Vì đối xứng nên các lực F cùng hướng với nhau nên:
+ Vì quả cầu nằm cân bằng nên:
= 0,07m = 7cm
