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 l. 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
